JP2001183366A - Screening method for agonist - Google Patents

Screening method for agonist

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JP2001183366A
JP2001183366A JP37163199A JP37163199A JP2001183366A JP 2001183366 A JP2001183366 A JP 2001183366A JP 37163199 A JP37163199 A JP 37163199A JP 37163199 A JP37163199 A JP 37163199A JP 2001183366 A JP2001183366 A JP 2001183366A
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JP
Japan
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receptor
agonist
insulin
peptide fragment
protein
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Application number
JP37163199A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Umezawa
喜夫 梅澤
Takemasa Ozawa
岳昌 小澤
Moritoshi Sato
守俊 佐藤
Hiroshi Yoshida
大志 吉田
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Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new agonist screening method, in which the mechanism of the transmission of a signal is used. SOLUTION: In this method for evaluating the agonist selectivity with reference to the receptor of a physiologically active substance, an agonist candidate substance is added to the following elements, i.e., (a) a receptor system, (b) a receptor substrate in which a tyrosine residual group is oxidized by bonding the agonist to the receptor or a peptide fragment which is derived from receptor protein and which contains the tyrosine residual group and (c) a reaction system which contains the target protein of the receptor substrate changed into phosphoric acid. The bond amount of the element (c) to the element (b) which is changed into a solid phase is used as an index, and the selectivity of the candidate substance is evaluated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、生理活性
物質の受容体に対するアゴニスト選択性を評価する方法
に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明
は、内分泌系薬物、成長ホルモン、内分泌攪乱化学物質
等の様々な生理活性物質のスクリーニングに有用なアゴ
ニスト選択性評価方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The invention of this application relates to a method for evaluating the selectivity of a physiologically active substance for a receptor. More specifically, the invention of this application relates to a method for evaluating agonist selectivity useful for screening various physiologically active substances such as endocrine drugs, growth hormone, and endocrine disrupting chemicals.

【0002】[0002]

【従来の技術】生理学的に関連した選択性についてアゴ
ニストをスクリーニングするということは、薬学上の必
要性のみならず、生物学研究においても重要である。し
かしながら、従来の受容体結合試験では、アゴニストの
活性について十分な情報が得られないだけでなく、アゴ
ニストとアンタゴニストの区別ができない場合がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Screening agonists for physiologically relevant selectivity is important not only for pharmaceutical needs but also for biological research. However, conventional receptor binding tests may not only provide sufficient information on the activity of agonists, but also may not be able to distinguish between agonists and antagonists.

【0003】最近になって、受容体タンパクによる生理
学的に関連したシグナル伝達機構に基づいて、アゴニス
トの化学的選択性を評価する方法が提案されている(文
献番号1−9)。そのような新しい方法の典型的な例と
しては、例えば、イオンチャンネルや脂質二重層膜に埋
め込まれた輸送タンパクを対象としたものがある(文献
番号4−7)。
[0003] Recently, a method for evaluating the chemoselectivity of an agonist based on a physiologically relevant signal transduction mechanism by a receptor protein has been proposed (Reference No. 1-9). Typical examples of such new methods include, for example, those targeting transport proteins embedded in ion channels or lipid bilayer membranes (Reference Nos. 4-7).

【0004】また、細胞の中に広く存在し、重要な役割
を演じているチロシンキナーゼシグナル系もまたインシ
ュリンのアゴニスト選択性を評価するのに用いられてい
る(文献番号2−10)。
The tyrosine kinase signaling system, which is widely present in cells and plays an important role, has also been used to evaluate the agonist selectivity of insulin (Reference No. 2-10).

【0005】インシュリンがその受容体に結合すると、
インシュリン-受容体複合体はインシュリン受容体基質
1(IRS−1)のような内在性の基質タンパク質のチロ
シン残基をリン酸化する(文献番号11、12)。そこで、
この出願の発明者らは、抗リン酸化チロシン・モノクロ
ーナル抗体を用いてインシュリン受容体のキナーゼ反応
によって生じるIRS−1のリン酸化チロシンの量を測
定することによってアゴニストの化学的選択性を評価す
る方法を提案している(文献2)。
When insulin binds to its receptor,
The insulin-receptor complex phosphorylates a tyrosine residue of an endogenous substrate protein such as insulin receptor substrate 1 (IRS-1) (Reference Nos. 11 and 12). Therefore,
The inventors of the present application provide a method for evaluating the chemical selectivity of an agonist by measuring the amount of phosphorylated tyrosine of IRS-1 generated by the insulin receptor kinase reaction using an anti-phosphorylated tyrosine monoclonal antibody. (Reference 2).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記のとおり、生理活
性物質と受容体との結合によって生じる細胞内シグナル
伝達経路の反応連鎖を利用して、受容体に対するアゴニ
ストをスクリーニングする方法が種々に提案されはじめ
ている。しかしながら、従来の方法では、例えば、測定
の対象となるリン酸化基質タンパク質を単離する必要が
あったり、あるいは免疫検定法では増幅ステップを必須
とするため、スクリーニングの高精度化やスクリーニン
グ手続の簡略化、自動化等のためには、さらなる改良が
求められていた。
As described above, various methods for screening for an agonist for a receptor have been proposed using a reaction chain of an intracellular signal transduction pathway generated by binding of a physiologically active substance and a receptor. I'm starting. However, in the conventional method, for example, it is necessary to isolate a phosphorylated substrate protein to be measured, or an immunoassay method requires an amplification step. Further improvement has been demanded for automation and automation.

【0007】この出願の発明は、以上のとおりの事情に
鑑みてなされたものであって、シグナル伝達のメカニズ
ムを利用した新しいアゴニスト・スクリーニング方法を
提供することを課題としている。
[0007] The invention of this application has been made in view of the circumstances described above, and has as its object to provide a new agonist screening method using a signal transmission mechanism.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この出願は、前記の課題
を解決するものとして、以下の(1)〜(5)の発明を提供す
る。 (1) 生理活性物質の受容体に対するアゴニスト選択性
を評価する方法であって、以下の要素: (a) 受容体タンパク質; (b) アゴニストの受容体への結合によってチロシン残基
がリン酸化する受容体基質、またはこの基質タンパク質
由来のチロシン残基含有ペプチド断片;および (c) リン酸化した受容体基質の標的タンパク質を有する
反応系にアゴニスト候補物質を添加し、固相化した要素
(b)に対する要素(c)の結合量を指標として候補物質の選
択性を評価することを特徴とするアゴニストのスクリー
ニング方法。 (2) センサーチップに固定化した要素(b)に対する要素
(c)の結合量を、表面プラズモン共鳴法により測定する
前記発明(1)のスクリーニング方法。 (3) 生理活性物質がインシュリンであり、要素(b)がイ
ンシュリン受容体基質1(IRS−1)由来のチロシン
残基含有ペプチド断片であり、要素(c)がsrcホモロジー
−2(SH2)ドメイン含有タンパク質またはそのSH
2ドメイン・ポリペプチドである前記発明(1)または(2)
のスクリーニング方法。 (4) IRS−1由来のチロシン残基含有ペプチド断片
が、アミノ酸配列Tyr MetXaa Met、Tyr Xaa Asn Xaa、
またはTyr Ile Asp Leuを含むペプチド断片である前記
発明(3)のスクリーニング方法。 (5) ペプチド断片が、配列番号1のアミノ酸配列を有
するペプチド断片である前記発明(4)のスクリーニング
方法。
This application provides the following inventions (1) to (5) to solve the above-mentioned problems. (1) A method for evaluating the selectivity of a physiologically active substance for a receptor, comprising the following elements: (a) a receptor protein; (b) phosphorylation of a tyrosine residue by binding of an agonist to a receptor A receptor substrate, or a tyrosine residue-containing peptide fragment derived from the substrate protein; and (c) an element obtained by adding an agonist candidate substance to a reaction system having a phosphorylated receptor substrate target protein and immobilizing the same.
A method for screening for an agonist, comprising evaluating the selectivity of a candidate substance using the amount of binding of an element (c) to (b) as an index. (2) Element for element (b) fixed to sensor chip
The screening method according to the invention (1), wherein the amount of the binding (c) is measured by a surface plasmon resonance method. (3) The physiologically active substance is insulin, the element (b) is a peptide fragment containing a tyrosine residue derived from insulin receptor substrate 1 (IRS-1), and the element (c) is the src homology-2 (SH2) domain. Containing protein or its SH
The invention (1) or (2), which is a two-domain polypeptide
Screening method. (4) IRS-1 derived tyrosine residue-containing peptide fragment has the amino acid sequence Tyr MetXaa Met, Tyr Xaa Asn Xaa,
Alternatively, the screening method according to the above invention (3), which is a peptide fragment containing Tyr Ile Asp Leu. (5) The screening method according to the invention (4), wherein the peptide fragment is a peptide fragment having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

【0009】すなわち、この出願の前記発明(1)〜(5)
は、生理活性物質と受容体との結合によって生じるシグ
ナル伝達の反応連鎖において、リン酸化反応より下流の
反応を利用して受容体へのアゴニスト選択性を評価する
方法である。例えばインシュリンの場合、インシュリン
-受容体複合体はIRS−1のチロシン残基をリン酸化
するが、このIRS−1のリン酸化されたチロシンは次
いで、ホスファチジルイノシトール3キナーゼ(PI−
3:文献番号13)、ラスグアニン-ヌクレオチド放出複合
体(Grb2-Sos:文献番号14)、あるいはsrcホモロジー
含有ホスファターゼ−2(SHP2:文献番号15)のよ
うなsrcホモロジー−2(SH2)ドメインを含むタンパ
ク質を結合するための標識として働く。このようなSH
2ドメインを含むタンパク質は、リン酸化チロシン残基
を特異的に認識することによってスイッチ単位として作
用する。ただし、SH2ドメインを持つタンパク質は、
リン酸化されたチロシンだけを認識するのではなく、そ
れぞれホスホチロシンの近傍で特異的なアミノ酸残基;
PI−3キナーゼは「Tyr Met Xaa Met」、Grb2-Sosは
「Tyr Xaa Asn Xaa」、SHP2は「Tyr Ile Asp Leu」
という配列を認識する。従って、リン酸化チロシンおよ
びその近傍アミノ酸残基に対するSH2ドメイン含有タ
ンパク質の特異的結合は、インシュリンのシグナル伝達
における1つの特別なシグナルとして機能し、このシグ
ナルを指標としてインシュリン受容体に対するアゴニス
トの選択性を評価することが可能となる。
That is, the inventions (1) to (5) of this application
Is a method for evaluating agonist selectivity to a receptor using a reaction downstream of a phosphorylation reaction in a signal transduction reaction chain generated by binding of a physiologically active substance and a receptor. For example, in the case of insulin, insulin
-Receptor complex phosphorylates the tyrosine residue of IRS-1, which is then phosphorylated tyrosine which is then phosphatidylinositol 3-kinase (PI-
3: src homology-2 (SH2) domain such as rasguanine-nucleotide release complex (Grb2-Sos: ref. 14), or src homology-containing phosphatase-2 (SHP2: ref. 15) Serves as a label for binding proteins. Such SH
Proteins containing two domains act as switch units by specifically recognizing phosphorylated tyrosine residues. However, proteins with SH2 domains are
A specific amino acid residue near each phosphotyrosine, rather than recognizing only phosphorylated tyrosine;
PI-3 kinase is "Tyr Met Xaa Met", Grb2-Sos is "Tyr Xaa Asn Xaa", and SHP2 is "Tyr Ile Asp Leu".
Recognize the sequence Therefore, the specific binding of the SH2 domain-containing protein to phosphorylated tyrosine and its neighboring amino acid residues functions as one special signal in insulin signal transduction, and this signal is used as an indicator to determine the selectivity of the agonist for the insulin receptor. It becomes possible to evaluate.

【0010】インシュリンの他、上皮成長因子(EG
F)やインターフェロンβ等についても同一の原理でア
ゴニストのスクリーニングが可能である。以下、発明
(1)〜(5)の実施形態を詳しく説明する。
In addition to insulin, epidermal growth factor (EG)
For F), interferon β and the like, an agonist can be screened on the same principle. Hereinafter, the invention
The embodiments (1) to (5) will be described in detail.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】この出願の発明(1)は、以下の要
素: (a) 受容体タンパク質; (b) アゴニストの受容体への結合によってチロシン残基
がリン酸化する受容体基質、またはこの基質タンパク質
由来のチロシン残基含有ペプチド断片;および (c) リン酸化した受容体基質の標的タンパク質を有する
反応系にアゴニスト候補物質を添加し、固相化したリン
酸化要素(b)に対する要素(c)の結合量を指標として候補
物質の選択性を評価することを特徴とする方法である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention (1) of the present application comprises the following elements: (a) a receptor protein; (b) a receptor substrate whose tyrosine residue is phosphorylated by binding of an agonist to a receptor; or A tyrosine residue-containing peptide fragment derived from the substrate protein; and (c) an element for the phosphorylated element (b) immobilized by adding an agonist candidate substance to a reaction system having the target protein of the phosphorylated receptor substrate, This is a method characterized by evaluating the selectivity of a candidate substance using the binding amount of c) as an index.

【0012】要素(a)の受容体タンパク質は、例えば、
生理活性物質の受容体タンパク質をその表面に多量発現
させた動物細胞等を利用することができる。要素(b)の
受容体基質は、生理活性物質がインシュリンの場合には
IRS−1であり、生理活性物質がEGFの場合には、
EGFリセプターのリン酸化ドメイン、インターフェロ
ンβの場合には、vavタンパク質等である。また、要素
(b)は基質タンパク質由来のペプチド断片であってもよ
い。
The receptor protein of the element (a) is, for example,
Animal cells and the like in which a receptor protein of a physiologically active substance is expressed in a large amount on its surface can be used. The receptor substrate of the element (b) is IRS-1 when the bioactive substance is insulin, and when the bioactive substance is EGF,
In the case of interferon β, the phosphorylation domain of the EGF receptor is a vav protein or the like. Also elements
(b) may be a peptide fragment derived from a substrate protein.

【0013】要素(c)の標的タンパク質は、リン酸化し
た要素(b)の受容体基質が特異的に結合するタンパク質
であって、生理活性物質がインシュリンの場合には、P
I−3キナーゼ、Grb2-Sos、SHP2等のSH2ドメイ
ン含有タンパク質、またはこれらタンパク質のSH2ド
メイン・ポリペプチドである。また、生理活性物質が例
えばEGFの場合の要素(c)はGrb2、インターフェロン
βの場合にはLckタンパク質等とすることができる。
[0013] The target protein of the element (c) is a protein to which the receptor substrate of the phosphorylated element (b) specifically binds.
SH2 domain-containing proteins such as I-3 kinase, Grb2-Sos, and SHP2, or SH2 domain polypeptides of these proteins. When the physiologically active substance is EGF, for example, the element (c) can be Grb2, and when it is interferon β, it can be Lck protein or the like.

【0014】そして、この発明(1)においては、アゴニ
スト候補物質を添加して反応させた後、固相化した要素
(b)に対する要素(c)の結合量を測定することによって、
アゴニストの選択性を評価する。すなわち、要素(a)、
(b)および(c)からなる反応系(液相)に候補物質を添加
すると、この物質がアゴニストとしての選択性に優れて
いる場合には、候補物質−受容体複合体の形成によって
多くの要素(b)がリン酸化される。そして、要素(c)の多
くは液相中のリン酸化した要素(b)に結合し、固相化し
たリン酸化要素(b)に対する結合量は減少する。一方、
候補物質がアゴニストとしての選択性が低い場合には、
候補物質―受容体の複合体が形成されにくいため、要素
(b)もリン酸化されない。このため、リン酸化された要
素(b)に選択的に結合する要素(c)は固相化されたリン酸
化要素(b)に多く結合する。
In the present invention (1), after the addition of the agonist candidate substance and the reaction,
By measuring the amount of binding of element (c) to (b),
Evaluate the selectivity of the agonist. That is, element (a),
When a candidate substance is added to the reaction system (liquid phase) composed of (b) and (c), if this substance has excellent selectivity as an agonist, a large amount of a candidate substance-receptor complex is formed to form a complex. Element (b) is phosphorylated. Most of the element (c) binds to the phosphorylated element (b) in the liquid phase, and the amount of binding to the solidified phosphorylated element (b) decreases. on the other hand,
When the candidate substance has low selectivity as an agonist,
Candidate substance-receptor complex is difficult to form
(b) is also not phosphorylated. Therefore, the element (c) that selectively binds to the phosphorylated element (b) binds more to the solid-phased phosphorylation element (b).

【0015】リン酸化要素(b)に対する要素(c)の結合量
を測定する方法としては、発明(2)の手段、すなわち、
センサーチップに固定化した要素(b)に対する要素(c)の
結合量を、表面プラズモン共鳴(SPR)法によりモニ
ターする方法を採用することができる。
As a method for measuring the amount of binding of the element (c) to the phosphorylation element (b), the means of the invention (2),
A method of monitoring the binding amount of the element (c) to the element (b) immobilized on the sensor chip by a surface plasmon resonance (SPR) method can be adopted.

【0016】また、この出願の方法においては、前記の
とおり、要素(b)として基質タンパク質由来のペプチド
断片を採用することができるが、生理活性物質がインシ
ュリンの場合には、このペプチド断片は、具体的には、
アミノ酸配列Tyr Met Xaa Met、Tyr Xaa Asn Xaa、また
はTyr Ile Asp Leuを含むペプチド断片である。すなわ
ち、これらのペプチド断片は、順に、PI−3キナー
ゼ、Grb2-SosおよびSHP2と選択的に結合するアミノ
酸配列を有している。さらに、標的タンパク質がPI−
3キナーゼの場合には、ペプチド断片は配列番号1のア
ミノ酸配列を有するペプチド(以下、Y939ペプチドと記
載することがある)を例示することができる。このY939
ペプチドは、IRS−1のチロシンリン酸化部位とIR
S−1のPI-3キナーゼ結合部位で構成されている(文献
19、20)。
In the method of this application, as described above, a peptide fragment derived from a substrate protein can be used as the element (b). When the physiologically active substance is insulin, this peptide fragment is In particular,
It is a peptide fragment containing the amino acid sequence Tyr Met Xaa Met, Tyr Xaa Asn Xaa, or Tyr Ile Asp Leu. That is, these peptide fragments have, in order, an amino acid sequence that selectively binds to PI-3 kinase, Grb2-Sos and SHP2. Furthermore, when the target protein is PI-
In the case of 3-kinase, examples of the peptide fragment include a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 (hereinafter sometimes referred to as Y939 peptide). This Y939
The peptide has a tyrosine phosphorylation site on IRS-1 and an IR
It is composed of the PI-3 kinase binding site of S-1 (Reference
19, 20).

【0017】図1は、生理活性物質がインシュリン、反
応系における要素(b)がY939ペプチド、要素(c)がPI−
3キナーゼのSH2ドメイン・ポリペプチド(SH2
N)であり、リン酸化したY939(pY939ペプチド)をセ
ンサーチップに固定化して、このpY939ペプチドに対す
るSH2Nの結合量をSPR法により測定する場合の工
程模式図である。
FIG. 1 shows that the physiologically active substance is insulin, the element (b) in the reaction system is Y939 peptide, and the element (c) is PI-
SH2 domain polypeptide of SH3 kinase (SH2
N) is a schematic process diagram in the case where phosphorylated Y939 (pY939 peptide) is immobilized on a sensor chip and the amount of SH2N bound to this pY939 peptide is measured by the SPR method.

【0018】以下、実施例を示して、この出願の発明に
ついてさらに詳細かつ具体的に説明するが、この出願の
発明は以下の例によって限定されるものではない。
Hereinafter, the invention of this application will be described in more detail and specifically with reference to examples, but the invention of this application is not limited to the following examples.

【0019】[0019]

【実施例】1.方法 1-1.材料 ヒトのインシュリンはペプチド研究所(株)(大阪、日
本)から購入した。組換え型ヒトインシュリン様成長因
子-I(IGF-I)はフナコシ(東京、日本)から購入した。
組換え型ヒトインシュリン様成長因子-II(IGF-II)はワ
クナガ社(広島、日本)からの供与によった。化学合成
し、HPLCで精製したY939ペプチド、およびチロシンがリ
ン酸化されたY939(pY939)は、共にサワデーテクノロジ
ー社(東京、日本)から購入した。このY939とpY939ペ
プチドは、システイン残基を付加したという点でIRS
−1の元々のアミノ酸配列とは異なっている。これは両
ペプチドをそのC末端でビオチン化する必要があるため
である。N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)は和光純
薬(大阪、日本)から入手した。(±)-5-[4-(6-ヒドロ
キシ-2,5,7,8-テトラメチルクロマン-2-イルメトキシ)
ベンジル]-2,4-チアゾリジンジオン(CS-045、トログリ
タゾン)は三共(東京、日本)から供与を受けた。(±)
-5-[p-[2-(5-エチル-2-ピリジル)エトキシ]ベンジル]-
2,4-チアゾリジンジオン塩酸塩(AD-4833、ピオグリタ
ゾン)は武田薬品(大阪、日本)から供与を受けた。2-
[4-(2-ヒドロキシ-エチル)-1-ピペラジニル]エタンスル
ホン酸(HEPES)、N-エチル-N'-[(ジメチルアミノ)プロ
ピル]カルボジイミド(EDC)はドージンラボラトリーズ
(熊本、日本)から入手した。メルカプトウンデカン酸
(MUA)およびビオチン化pY939は文献記載の方法で合成し
た(文献2、22)。SH2ドメインで形質転換した大腸
菌株(DH5α)は、神戸大学(神戸、日本)から供与を受
けた。ヒトインシュリン受容体を過剰発現させたチャイ
ニーズハムスターの卵細胞株(CHO-HIR細胞)は、東京大
学(東京、日本)の供与を受けた。そのほか塩や溶媒は
すべて入手できる最高級のものを用いた。水溶液にはす
べて、ミリQプラスシステム(ミリポア社、ベッドフォ
ード、MA)で得たミリQレベルの水(>18.2MΩ抵抗
値)を用いた。 1-2.SPR測定 SPR測定については、すべてDKK社(東京、日本)の
SPRセンサーシステムで行った。このセンサーシステ
ムでは、固相化したリガンドへ分子が結合することによ
るフローセル内の屈折率の変化を検知するためにSPR
を用いる。SPRセンサーシステムで検出される屈折率
の変動は共鳴単位(RU)(文献番号23)と呼ばれる任意の
単位として表す。この実施例では、SPRセンサーチッ
プに接したフローセルを通る溶液の流速は25℃で50 μL
/分に常に保った。 1-3.SH2ドメイン・ポリペプチドとヒトインシュリ
ン受容体の調製 PI-3キナーゼのp85サブユニットのN末端SH2Nドメイン(S
H2N)は文献記載の方法により取得した(文献番号21、2
4)。大腸菌株(DH5α)の中でグルタチオン-S-トラン
スフェラーゼ(GST)融合タンパクとして発現しているSH2
Nをグルタチオン-アガロースのアフィニティクロマトグ
ラフィで精製した。SH2Nの純度はSDSポリアクリルアミ
ド電気泳動(SDS-PAGE)をクマシーで染色することによっ
て評価し、36KDaの単一バンドが得られた。精製したSH2
Nは実験に用いるまで-80℃で保管した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Method 1-1. Materials Human insulin was purchased from Peptide Research Institute (Osaka, Japan). Recombinant human insulin-like growth factor-I (IGF-I) was purchased from Funakoshi (Tokyo, Japan).
Recombinant human insulin-like growth factor-II (IGF-II) was provided by Wakunaga (Hiroshima, Japan). Y939 peptide chemically synthesized and purified by HPLC and tyrosine-phosphorylated Y939 (pY939) were both purchased from Sawaday Technology (Tokyo, Japan). The Y939 and pY939 peptides differ from the IRS in that a cysteine residue was added.
-1 differs from the original amino acid sequence. This is because both peptides need to be biotinylated at their C-termini. N-hydroxysuccinimide (NHS) was obtained from Wako Pure Chemical (Osaka, Japan). (±) -5- [4- (6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-ylmethoxy)
[Benzyl] -2,4-thiazolidinedione (CS-045, troglitazone) was provided by Sankyo (Tokyo, Japan). (±)
-5- [p- [2- (5-ethyl-2-pyridyl) ethoxy] benzyl]-
2,4-Thiazolidinedione hydrochloride (AD-4833, pioglitazone) was provided by Takeda Pharmaceutical (Osaka, Japan). 2-
[4- (2-Hydroxy-ethyl) -1-piperazinyl] ethanesulfonic acid (HEPES) and N-ethyl-N '-[(dimethylamino) propyl] carbodiimide (EDC) are available from Dojin Laboratories (Kumamoto, Japan) did. Mercaptoundecanoic acid
(MUA) and biotinylated pY939 were synthesized by the method described in the literature (References 2, 22). The E. coli strain (DH5α) transformed with the SH2 domain was provided by Kobe University (Kobe, Japan). The Chinese hamster egg cell line (CHO-HIR cell) overexpressing the human insulin receptor was provided by the University of Tokyo (Tokyo, Japan). All other salts and solvents were of the highest quality available. Milli-Q level water (> 18.2 MΩ resistance) obtained with a Milli-Q Plus system (Millipore, Bedford, MA) was used for all aqueous solutions. 1-2. SPR measurement All SPR measurements were performed with the SPR sensor system of DKK (Tokyo, Japan). In this sensor system, an SPR is used to detect a change in the refractive index in the flow cell due to the binding of a molecule to a solid-phased ligand.
Is used. The change in the refractive index detected by the SPR sensor system is expressed as an arbitrary unit called a resonance unit (RU) (Reference No. 23). In this example, the flow rate of the solution through the flow cell in contact with the SPR sensor chip was 50 μL at 25 ° C.
/ Min always kept. 1-3. Preparation of SH2 domain polypeptide and human insulin receptor N-terminal SH2N domain of p85 subunit of PI-3 kinase (S
H2N) was obtained by the method described in the literature (literature numbers 21, 2).
Four). SH2 expressed as a glutathione-S-transferase (GST) fusion protein in Escherichia coli strain (DH5α)
N was purified by glutathione-agarose affinity chromatography. The purity of SH2N was evaluated by staining SDS-polyacrylamide electrophoresis (SDS-PAGE) with Coomassie, and a single band of 36 KDa was obtained. Purified SH2
N was stored at -80 ° C until used in experiments.

【0020】インシュリン受容体は文献(文献番号24、
25)記載の方法によって、ヒトインシュリン受容体を過
剰発現させたチャイニーズハムスターの卵細胞株(CHO-
HIR細胞)から抽出した。CHO-HIR細胞から抽出したイン
シュリン受容体はWGA‐セファロースのアフィニティカ
ラムクロマトグラフィで精製した。インシュリン受容体
を含んだ溶出液はダイアフロー限外濾過膜PM30(アミコ
ン社、バーバリー、MA)を用いた加圧透析によって濃縮
した。濃縮したインシュリン受容体溶液は200ulずつに
分注し、実験に用いるまで-80℃に保管した。 1-4.試料溶液の調製 各試料溶液は微量試験管で調製した。0.05%のトリトンX
-100、150mMのNaCl、100 (M のATP、5 mMのMnCl2、10(g
のインシュリン受容体(0.16ピコモル)10 mMのHEPES/N
aOH (pH 7.4)を含む45 (Lの溶液に各濃度の作用物質を
加え、微量試験管内で4℃にて1時間反応させた。インシ
ュリン受容体によるY939ペプチドのリン酸化について
は、HEPES緩衝液(0.05% トリトンX-100、150 mM NaCl
および10 mM HEPES/NaOH, pH 7.4)に溶解した10 (Mの Y
939 を30 mLとり、微量試験管に加え、混合物を37℃で2
時間、ミキサー(トミー精工、東京、日本)にて撹拌し
た。EDTAでMn2+を覆うことによってキナーゼ反応を止め
るために、EDTAを含む HEPES緩衝液を最終濃度7.5 mMで
加えた24。この溶液にSH2Nを加える場合は、SPR測定に
先だって1時間4℃で平衡化した。 1-5.センサーチップへのpY939の固相化 センサーチップのゴールド基質の表面は、エタノールに
溶解した1 mMのメルカプトウンデカン酸(MUA)に4℃に
て10時間以上センサーチップを浸すことによってMUAの
自己集合的な単層を形成し、修飾した。SPRセンサー
システムのガラスプリズム上にMUAで修飾したセンサー
チップを設置したのち、修飾したセンサー表面を0.05%
トリトンX-100、150 mM NaCl および10 mM HEPES/NaOH,
(pH 7.4)を含む調整溶液で平衡化した。アミド化す
るためにゴールド表面のMUAのカルボキシル基を350 (L
のNHS/EDC混合物(0.05 M NHS, 0.2 M EDCのミリQ水溶
液)によって7分間活性化した。5 mMマレイン酸緩衝液(p
H 6.0)中の125 (g/mLのアビジン溶液を350 mLセンサー
チップ上に7分間注入することによってアビジンの遊離
アミノ基を介したアビジンとMUAのカップリングを行っ
た(文献番号26)。アビジンを固相化したのち、200 (M
のエタノールアミン溶液350(Lをセンサーチップ上に7分
間注入することによってMUAの遊離のカルボキシル基を
マスクした。アビジン-ビオチン複合体によってpY939を
ゴールド表面に固相化するために、7 mMのリン酸緩衝液
(pH 7.4)に溶解した0.15 nMのビオチン化pY939(ビオチ
ン-pY939)をセンサーチップ上に5分間注入した(文献
番号2)。500 mM NaClを含む 1 mM HClにてpY939で修飾
したゴールド表面を3分間洗浄し、調整溶液にて表面を
平衡化した。 1-6.pY939のSH2Nへの結合に関するSPRシグナルの補正 SPRシグナルの観察値であるRUはセンサーチップに固相
化されたビオチン化pY939へのSH2Nの結合についてΔRU
で表わした。すなわちそれは、試料溶液にSH2Nが存在す
る場合としない場合のSPRシグナルの差異として得られ
た。
The insulin receptor has been described in the literature (Ref. No. 24,
25) A Chinese hamster egg cell line overexpressing human insulin receptor (CHO-
HIR cells). The insulin receptor extracted from CHO-HIR cells was purified by WGA-Sepharose affinity column chromatography. The eluate containing the insulin receptor was concentrated by pressure dialysis using a Diaflow ultrafiltration membrane PM30 (Amicon, Burberry, MA). The concentrated insulin receptor solution was dispensed into 200 μl aliquots and stored at −80 ° C. until used in experiments. 1-4. Preparation of sample solution Each sample solution was prepared in a micro test tube. 0.05% Triton X
-100, 150 mM NaCl, 100 (M ATP, 5 mM MnCl 2 , 10 (g
Insulin receptor (0.16 pmol) 10 mM HEPES / N
The active substance at each concentration was added to a solution of 45 (L) containing aOH (pH 7.4) and reacted at 4 ° C. for 1 hour in a microtube. For phosphorylation of the Y939 peptide by the insulin receptor, a HEPES buffer solution was used. (0.05% Triton X-100, 150 mM NaCl
And 10 (M Y) dissolved in 10 mM HEPES / NaOH, pH 7.4).
Add 30 mL of 939 to a microtube and allow the mixture to
For a time, the mixture was stirred with a mixer (Tomy Seiko, Tokyo, Japan). To stop the kinase reaction by covering Mn 2+ with EDTA, HEPES buffer containing EDTA was added to a final concentration of 7.5 mM 24 . When SH2N was added to this solution, it was equilibrated at 4 ° C. for 1 hour prior to SPR measurement. 1-5. Immobilization of pY939 on sensor chip The surface of the gold substrate of the sensor chip is self-assembled by immersing the sensor chip in 1 mM mercaptoundecanoic acid (MUA) dissolved in ethanol at 4 ° C for 10 hours or more. A simple monolayer was formed and modified. After installing the sensor chip modified with MUA on the glass prism of the SPR sensor system, the modified sensor surface is reduced by 0.05%
Triton X-100, 150 mM NaCl and 10 mM HEPES / NaOH,
(PH 7.4). The carboxyl group of MUA on the gold surface is changed to 350 (L
Of NHS / EDC mixture (0.05 M NHS, 0.2 M EDC in Milli-Q aqueous solution) for 7 minutes. 5 mM maleate buffer (p
Coupling of avidin and MUA via free amino groups of avidin was performed by injecting a 125 (g / mL avidin solution in H6.0) onto a 350 mL sensor chip for 7 minutes (Reference No. 26). Is immobilized, then 200 (M
The free carboxyl groups of MUA were masked by injecting 350 ml of an ethanolamine solution (L) onto the sensor chip for 7 minutes. To immobilize pY939 on the gold surface with the avidin-biotin complex, add 7 mM phosphoric acid. Acid buffer
0.15 nM biotinylated pY939 (biotin-pY939) dissolved in (pH 7.4) was injected onto the sensor chip for 5 minutes (Reference No. 2). The gold surface modified with pY939 was washed with 1 mM HCl containing 500 mM NaCl for 3 minutes, and the surface was equilibrated with the prepared solution. 1-6. Correction of SPR signal for binding of pY939 to SH2N RU, which is the observed value of SPR signal, is ΔRU for binding of SH2N to biotinylated pY939 immobilized on a sensor chip.
Indicated by That is, it was obtained as the difference between the SPR signals when SH2N was present and when it was not present in the sample solution.

【0021】pY939を固相化したセンサーチップを繰り
返しSPRシグナルの測定に使用した場合、センサーチッ
プへの非選択的タンパク吸着やフローセルの微妙な温度
変化など、予期しない実験条件の変化のために、同一の
試料溶液でもΔRUが変動した。ΔRU値におけるこのよう
な揺れの可能性を修正するために、2つの異なった標準
溶液を10回毎に以下のように測定した:100 nMのSH2Nは
両方に入れ、 1 (M のpY939を含むものと含まないもの2
つの溶液を修正のための標準として用い、各試料溶液で
測定されたΔRU値を、この2つの標準溶液で得たΔRU値
の差異に対して修正した。Rpと名付けた以下の式によ
る。
When the sensor chip on which pY939 is immobilized is repeatedly used for measuring the SPR signal, unexpected experimental changes such as non-selective protein adsorption on the sensor chip and subtle temperature changes in the flow cell may cause ΔRU fluctuated even with the same sample solution. To correct for the possibility of such fluctuations in ΔRU values, two different standard solutions were measured every 10 times as follows: 100 nM SH2N was included in both, 1 (including pY939 of M Things and things not included 2
The ΔRU values measured for each sample solution were corrected for differences in ΔRU values obtained with the two standard solutions, using the two solutions as standards for correction. According to the following formula named Rp.

【0022】 Rp (%)=(S-S1)/(S0-S1) x 100 (1) ここではSは各試料溶液のΔRU、S0は1 (MのpY939を含
まない標準溶液のΔRU、S1は1 (MのpY939を含む場合の
値である。あらゆる測定は3連あるいはそれ以上で行
い、結果は平均値±標準偏差で表した。平均値を比較す
るために独立2試料スチューデントのt検定によりP値
を定めた;P<0.10を統計的に有意と見なした。 2.結果 2-1.インシュリンに関するSPRの反応 インシュリンがその受容体に結合するとY939がリン酸化
され、このリン酸化されたY939(pY939)がSH2Nに結合す
る。SPRセンサーチップ上のビオチン化pY939、あるいは
インシュリン受容体のキナーゼ反応によって生じた溶液
中のpY939のどちらかにSH2Nが競合的に結合する反応に
より、インシュリンのシグナル伝達に関してSH2NのpY93
9への結合事象をモニターした。SPRシグナルの典型的な
時間的傾向を図2に示した。センサーチップを平衡化し
たのち(図2中の(1))、この時観察されたSPRシグ
ナル(RU)は0 RUで表されるが、100 nMのSH2Nおよびイン
シュリンにより誘導されたインシュリン受容体のキナー
ゼ反応によって生じたpY939を含む試料溶液をセンサー
チップ上に5分間注入した。1.0 x 10-12 Mのインシュリ
ンの場合、ビオチン-pY939がSH2Nと結合するためにSPR
シグナルは増加する(図2の(2))。インシュリンの
濃度が9.8 x 10-8Mの場合、SPRシグナルの増加率は減少
する(データは示していない)。センサーチップ上のビ
オチン-pY939からSH2Nを解離するために0.5% SDS溶液1
分間注入し(図2の(3))、SPRシグナルが0 RUに戻
るまでセンサー表面を通常緩衝液で平衡化した(図2の
(4))。この方法を測定の間すべての試料溶液につい
て繰り返した。
Rp (%) = (SS 1 ) / (S 0 -S 1 ) × 100 (1) where S is ΔRU of each sample solution, and S 0 is 1 (ΔRU of a standard solution not containing pY939 of M) , S 1 is the value of the case containing pY939 of 1 (M. all measurements were carried out in triplicate or more, the results were expressed as mean ± standard deviation. independently to compare the means 2 samples Student P values were determined as statistically significant by P-test; 2. Results 2-1 SPR response to insulin When insulin binds to its receptor, Y939 is phosphorylated. Phosphorylated Y939 (pY939) binds to SH2N by a reaction in which SH2N competitively binds to either biotinylated pY939 on the SPR sensor chip or pY939 in a solution generated by the insulin receptor kinase reaction. , SH2N pY93 for insulin signaling
The binding event to 9 was monitored. A typical temporal trend of the SPR signal is shown in FIG. After equilibrating the sensor chip ((1) in FIG. 2), the SPR signal (RU) observed at this time is represented by 0 RU, but the insulin receptor induced by 100 nM SH2N and insulin was not detected. A sample solution containing pY939 generated by the kinase reaction was injected onto the sensor chip for 5 minutes. For 1.0 x 10 -12 M insulin, biotin-pY939 binds to SH2N for SPR
The signal increases (FIG. 2, (2)). At an insulin concentration of 9.8 × 10 −8 M, the rate of increase of the SPR signal decreases (data not shown). 0.5% SDS solution 1 to dissociate SH2N from biotin-pY939 on sensor chip
(3) in FIG. 2 and the sensor surface was equilibrated with normal buffer until the SPR signal returned to 0 RU ((4) in FIG. 2). This procedure was repeated for all sample solutions during the measurement.

【0023】図3はSPRシグナルがインシュリンの濃度
に依存していることを示している。Y軸のRp値は式(1)
によって計算した修正SPRシグナルを示している。イン
シュリン濃度が増加した場合、Rp値は減少した。これは
インシュリンの濃度上昇に伴ってインシュリン受容体の
キナーゼ反応により生じるpY939が増加し、競合反応に
よってセンサーチップのビオチン-pY939に結合するSH2N
が減少するためである。
FIG. 3 shows that the SPR signal is dependent on the concentration of insulin. The Rp value of the Y-axis is given by equation
2 shows the corrected SPR signal calculated by the above method. When the insulin concentration increased, the Rp value decreased. This is due to the fact that as the concentration of insulin increases, pY939 generated by the insulin receptor kinase reaction increases, and SH2N binds to biotin-pY939 on the sensor chip by a competitive reaction.
Is to decrease.

【0024】以上の結果から、この検知システムが、競
合反応によってインシュリンシグナル伝達におけるビオ
チン-pY939のSH2Nへの結合を検出可能であり、インシュ
リン受容体のアゴニストを高感度で評価可能であること
が確認された。 2-2.インシュリン様成長因子に関するSPR反応 IGF-IおよびIGF-IIはインシュリンに似た構造を持つペ
プチドホルモンであり、インシュリンと同様インシュリ
ン受容体に結合する。このため、これらの成長因子は、
インシュリンと同様に、インシュリン受容体自体のリン
酸化や内在性の基質のリン酸化などのような受容体結合
以降のインシュリンシグナル伝達を誘導する。これらの
インシュリン様成長因子についてインシュリンシグナル
伝達におけるアゴニストとしての選択性を評価するため
に、IGF-Iおよび IGF-IIで誘導されたインシュリン受容
体のキナーゼ反応により生じたpY939の量をそれらの濃
度作用として測定した。結果は図4に示した。IGF-Iの
濃度が8.5 x 10-10 Mから9.8 x 10-8 Mに増加していく
につれて Rp値は減少していった。その濃度が8.5 x 10
-10 Mより低くなるとRp値の変化は見られなくなった。I
GF-IIの場合、3.8 x 10 -10 Mから9.8 x 10-7 Mの濃度で
Rp値は減少した。両者の場合におけるRp値のこのような
減少は、これらの作用物質の濃度が増加することに伴っ
てインシュリン受容体のキナーゼ反応により生じるpY93
9の量が増加するためである。
Based on the above results, this detection system is competitive.
Biosynthesis in insulin signaling by combined reactions
Tin-pY939 binding to SH2N can be detected and
Highly sensitive assessment of phosphorus receptor agonists
Was confirmed. 2-2. SPR response to insulin-like growth factor IGF-I and IGF-II have a structure similar to insulin.
It is a peptide hormone and, like insulin, insulin.
Binds to the receptor. Therefore, these growth factors
Like insulin, the insulin receptor itself
Receptor binding, such as oxidation or phosphorylation of endogenous substrates
Induces subsequent insulin signaling. these
Insulin signal for insulin-like growth factor
To assess selectivity as an agonist in transduction
In addition, insulin receptor induced by IGF-I and IGF-II
The amount of pY939 produced by the body's kinase reaction
It was measured as a degree effect. The results are shown in FIG. IGF-I
8.5 x 10 density-Ten 9.8 x 10 from M-8 Increase to M
As the Rp value decreased. Its concentration is 8.5 x 10
-Ten At lower than M, no change in Rp value was observed. I
3.8 x 10 for GF-II -Ten 9.8 x 10 from M-7 At a concentration of M
Rp value decreased. The Rp value in both cases
Decreases are associated with increasing concentrations of these agents.
Caused by the insulin receptor kinase reaction
This is because the amount of 9 increases.

【0025】インシュリン受容体に対するIGF-Iおよび
IGF-IIの結合親和性は既知であり(文献番号27、28)、
IGF-Iおよび IGF-IIの解離定数(Kd)はそれぞれ11 nM
および 0.9 nMである(表I)。そのような解離定数の
濃度で、各アゴニストは全インシュリン受容体の半分を
占有する。この実施例では、各アゴニストについて得ら
れたRp値を比較することにより、各アゴニストのKd値濃
度においてアゴニストが結合したインシュリン受容体の
キナーゼ活性の差異を評価した。結果を表1に要約す
る。アゴニストのKd値濃度でのRp値はIGF-II<IGF-I<
インシュリンの順で増加し、アゴニストにより誘導され
るインシュリン受容体のキナーゼ活性がこの順で高くな
ることが確認された。
IGF-I for the insulin receptor and
The binding affinity of IGF-II is known (References 27 and 28),
IGF-I and IGF-II have a dissociation constant (Kd) of 11 nM each
And 0.9 nM (Table I). At such a concentration of dissociation constant, each agonist occupies half of all insulin receptors. In this example, the difference in the kinase activity of the insulin receptor bound to the agonist at the Kd value concentration of each agonist was evaluated by comparing the Rp values obtained for each agonist. The results are summarized in Table 1. The Rp value at the Kd value concentration of the agonist is IGF-II <IGF-I <
It was confirmed that the insulin activity increased in the order of insulin, and the kinase activity of the insulin receptor induced by the agonist increased in this order.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】2-3.糖尿病治療薬に関するSPR反応 バナジウム酸塩やバナジルイオンのインシュリン様効果
は、様々な細胞でグルコースの取りこみを刺激すること
であると報告されている(文献番号29-31)。糖尿病治
療薬に関するこのようなイオンの可能性は調べられては
いるが(文献番号32)、何故このようなイオンが上述の
インシュリン様効果を引き出すのか正確なメカニズムは
未だに明らかではない。従ってこの発明のスクリーニン
グ方法を用い、Y939のリン酸化およびpY939の SH2Nへの
結合に対するバナジウム酸塩およびバナジルの効果を調
べた。
2-3. SPR response to antidiabetic drugs It has been reported that the insulin-like effect of vanadate or vanadyl ion stimulates glucose uptake in various cells (Reference Nos. 29-31). Although the potential of such ions for antidiabetic drugs has been investigated (Ref. 32), the exact mechanism why such ions elicit the aforementioned insulin-like effect is not yet clear. Therefore, the effects of vanadate and vanadyl on phosphorylation of Y939 and binding of pY939 to SH2N were examined using the screening method of the present invention.

【0028】結果は図5に示す。バナジルあるいはバナ
ジウム酸塩の存在下および非存在下でRp値に十分な変化
が認められなかったことは、このようなイオンはインシ
ュリン受容体のチロシンキナーゼ活性にもその後のpY93
9の SH2Nへの結合にも影響を与えていないことを示して
いる。
The results are shown in FIG. The lack of a significant change in Rp values in the presence and absence of vanadyl or vanadate indicates that such ions could also alter the insulin receptor tyrosine kinase activity and subsequently pY93
This shows that 9 does not affect the binding to SH2N.

【0029】バナジウム酸塩およびバナジルは、タンパ
クホスホチロシンホスファターゼ(PTPアーゼ)、アルカ
リホスファターゼ、Ca2+/Mg2+ ATPアーゼおよびN+K+ATP
アーゼの阻害剤であることが知られている(文献番号33
-37)。バナジウムイオンが何故このようなリン酸加水
分解酵素を阻害するのかという正確なメカニズムは判っ
ていない。しかしながら、このようなバナジウムイオン
はその構造がリン酸塩に類似していることから酵素のホ
スホチロシン結合部位に結合すると広く信じられている
(文献番号38)。この実施例に用いたSH2NはPTPアーゼ
と同様にリン酸化チロシンを認識するが、SH2ドメイン
へのリン酸化チロシンの結合におけるバナジウム酸塩の
効果は報告されていない。この実施例では、バナジウム
酸塩およびバナジルはリン酸化チロシンに対するアゴニ
ストとしてもアンタゴニストとしても働いていないこと
を確認した。
Vanadate and vanadyl are known as protein phosphotyrosine phosphatase (PTPase), alkaline phosphatase, Ca 2+ / Mg 2+ ATPase and N + K + ATP
It is known to be an inhibitor of ase (Reference No. 33
-37). The exact mechanism why vanadium ions inhibit such phosphate hydrolases is unknown. However, it is widely believed that such a vanadium ion binds to the phosphotyrosine binding site of the enzyme due to its similar structure to phosphate (Reference No. 38). Although SH2N used in this example recognizes phosphorylated tyrosine like PTPase, no effect of vanadate on binding of phosphorylated tyrosine to SH2 domain has been reported. This example confirmed that vanadate and vanadyl did not act as agonists or antagonists for phosphorylated tyrosine.

【0030】一方、トログリタゾンやピオグリタゾンの
ようなチアゾリジン系薬剤はインシュリン非依存型糖尿
病(NIDDM)の経口血糖降下剤として知られている(文献
番号39,40)。このような薬剤のインシュリン受容体に
おけるチロシンキナーゼへの影響をこの方法によって評
価した。得られた結果は図5に示す。10 (Mのトログリ
タゾンあるいはピオグリタゾン存在下および非存在下で
試料溶液についてRp値に十分な変化が認められなかった
ということは、このような薬剤はインシュリン受容体の
キナーゼ反応にもその後のpY939の SH2Nへの結合にも影
響を与えていないことを示している。
On the other hand, thiazolidine drugs such as troglitazone and pioglitazone are known as oral hypoglycemic agents for non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM) (Reference Nos. 39 and 40). The effect of such drugs on tyrosine kinases at the insulin receptor was assessed by this method. The results obtained are shown in FIG. 10 (Sufficient changes in Rp values were not observed for sample solutions in the presence and absence of troglitazone or pioglitazone at M, indicating that such agents also undergo insulin receptor kinase reactions and subsequent pY939 SH2N It does not affect the binding to.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願に
よって、シグナル伝達のメカニズムを利用した新しいア
ゴニスト・スクリーニング方法が提供される。この方法
では、検体としてリン酸化された基質タンパク質を単離
する必要もなければ、免疫検定法で必須の増幅ステップ
も必要ないことから、様々な生理活性物質によるリン酸
化シグナル伝達経路を活性化するようなアゴニストの敏
速なスクリーニングに応用でき、従って基礎生物学研究
ばかりでなく薬学研究分野等においても極めて有用な方
法である
As described in detail above, the present application provides a new agonist screening method utilizing a signal transduction mechanism. This method activates the phosphorylation signal transduction pathway by various physiologically active substances, since it is not necessary to isolate a phosphorylated substrate protein as a specimen, nor does it require an amplification step essential for immunoassay. It can be applied to the rapid screening of such agonists, and therefore, it is an extremely useful method not only in basic biology research but also in pharmaceutical research.

【0032】[0032]

【配列表】 SEQUENCE LOSTING <110> Japan Science and Technology Corporation <120> アゴニストのスクリーニング方法 <130> NP99419 <160> <210> 1 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <213> Synthesized oligopeptide <400> 1 Ser Glu Glu Tyr Met Asn Met Asp Leu Gly Pro Cys 1 5 10[Sequence List] SEQUENCE LOSTING <110> Japan Science and Technology Corporation <120> Agonist screening method <130> NP99419 <160> <210> 1 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <213 > Synthesized oligopeptide <400> 1 Ser Glu Glu Tyr Met Asn Met Asp Leu Gly Pro Cys 1 5 10

【0033】[0033]

【参考文献】 1. J. Pharm. Biomed. Anal. 1999, 19, 205-215. 2. Anal. Chem. 1998, 70, 2345-2352. 3. Anal. Chem. 1997, 69, 3081-3085. 4. Biosens. Bioelectron. 1997, 12, 425-439. 5. Anal. Chem. 1993, 65, 363-369. 6. Sens. Actuators B 1993, 13, 173-175. 7. Anal. Chem. 1991, 63, 2787-2795. 8. Biosens, Bioelectron. 1991, 6, 233-237. 9. Anal. Lett. 1987, 20, 857-870. 10. Anal. Biochem. 1998, 257, 134-138. 11. J. Biol. Chem. 1994, 269, 1-4. 12. Trends Cell Biol. 1994, 4, 115-119. 13. EMBO J. 1992, 11, 3469-3478. 14. Mol. Cell. Biol. 1993, 12, 7418-7428. 15. J. Biol. Chem. 1993, 268, 11479-11481. 16. J. Biol. Chem. 1995, 270, 3662-3666. 17. Mol. Cell Biol. 1994, 14, 3577-3587. 18. Science 1997, 278, 2075-2080. 19. Biochemistry 1993, 32, 3197-3202. 20. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992, 183, 280-285. 21. J. Biol. Chem. 1992, 267, 25958-25966. 22. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 321-325. 23. BioTechnology 1992, 10, 390-393. 24. Anal. Chem., 1999, 71, 3948-3954. 25. J. Med. Chem. 1989, 32, 2344-2352. 26. Anal. Biochem 1991, 198, 268-277. 27. J. Biol. Chem. 1993, 268, 1087-1094. 28. J. Biol. Chem. 1991, 266, 20626-20635. 29. Life Sci. 1989, 44, 1491-1497. 30. J. Biol. Chem. 1980, 255, 5306-5312. 31. Nature 1980, 255, 5306-5312. 32. Mol. Cell. Biol. 1998, 188, 73-80. 33. J. Biol. Chem. 1994, 269, 9521-9527. 34. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1982, 107, 1104-1109. 35. Curr. Top. Cell. Regul. 1981, 20, 247-301. 36. Trends Biochem. Sci. 1980, 5, 92-94. 37. Nature 1978, 272, 552-554. 38. Mol. Cell. Biochem. 1998, 182, 109-119. 39. Arzneimittel-Forschung 1990, 40, 37-42. 40. J. Med. Chem. 1989, 32, 421-428.[References] 1. J. Pharm. Biomed. Anal. 1999, 19, 205-215. 2. Anal. Chem. 1998, 70, 2345-2352. 3. Anal. Chem. 1997, 69, 3081-3085. 4. Biosens. Bioelectron. 1997, 12, 425-439. 5. Anal. Chem. 1993, 65, 363-369. 6. Sens. Actuators B 1993, 13, 173-175. 7. Anal. Chem. 1991, 63, 2787-2795. 8. Biosens, Bioelectron. 1991, 6, 233-237. 9. Anal. Lett. 1987, 20, 857-870. 10. Anal. Biochem. 1998, 257, 134-138. 11. J. Biol. Chem. 1994, 269, 1-4. 12. Trends Cell Biol. 1994, 4, 115-119. 13. EMBO J. 1992, 11, 3469-3478. 14. Mol. Cell. Biol. 1993 J. Biol. Chem. 1993, 268, 11479-11481. 16. J. Biol. Chem. 1995, 270, 3662-3666. 17. Mol. Cell Biol. 1994, 14, 3577-3587. 18. Science 1997, 278, 2075-2080. 19. Biochemistry 1993, 32, 3197-3202. 20. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992, 183, 280-285. 21. J. Biol. Chem. 1992, 267, 25958-25966. 22. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 321-325. 23. BioTechnology 1992, 10, 390-393. 24. Anal. Chem., 1999, 71, 3948-3954. 25. J. Med. Chem. 1989, 32, 234. 4-2352. 26. Anal. Biochem 1991, 198, 268-277. 27. J. Biol. Chem. 1993, 268, 1087-1094. 28. J. Biol. Chem. 1991, 266, 20626-20635. 29 Life Sci. 1989, 44, 1491-1497. 30. J. Biol. Chem. 1980, 255, 5306-5312. 31. Nature 1980, 255, 5306-5312. 32. Mol. Cell. Biol. 1998, 188. 33, J. Biol. Chem. 1994, 269, 9521-9527. 34. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1982, 107, 1104-1109. 35. Curr. Top. Cell. Regul. 1981. , 20, 247-301. 36. Trends Biochem. Sci. 1980, 5, 92-94. 37. Nature 1978, 272, 552-554. 38. Mol. Cell. Biochem. 1998, 182, 109-119. 39 Arzneimittel-Forschung 1990, 40, 37-42. 40. J. Med. Chem. 1989, 32, 421-428.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この出願の発明方法の一例として、インシュリ
ンのスクリーニング方法のプロセスを例示した模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic view illustrating the process of an insulin screening method as an example of the method of the present invention.

【図2】SPRシグナルの絶対角度の典型的な時間的傾向
を示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a typical temporal trend of an absolute angle of an SPR signal.

【図3】Rp値とインシュリン濃度の相関関係を示したグ
ラフである。試料溶液中における遊離のインシュリンの
濃度はそれぞれ、1.0 x 10-12 M, 1.0 x 10-11 M, 1.6x
10-10 M, 8.0 x 10-9 Mおよび9.8 x 10-8 Mである。
FIG. 3 is a graph showing a correlation between an Rp value and an insulin concentration. The concentrations of free insulin in the sample solution were 1.0 × 10 −12 M, 1.0 × 10 −11 M, 1.6 ×
10 -10 M, 8.0 x 10 -9 M and 9.8 x 10 -8 M.

【図4】Rp値とアゴニスト濃度の相関関係を示したグラ
フである。試料溶液中における遊離のIGF-Iの濃度はそ
れぞれ、8.4 x 10-12 M, 8.4 x 10-11 M, 8.5 x 10-10
M, 9.1 x 10-9 M, 9.8 x 10-8 Mおよび9.8 x 10-7 Mで
ある。試料溶液中における遊離のIGF-IIの濃度はそれぞ
れ、3.0 x 10-12 M, 3.1 x 10-11 M, 3.8 x 10-10M, 1.
0 x 10-9 M, 8.1 x 10-9 M, 9.8 x 10-8 Mおよび9.8 x
10-7 Mである。
FIG. 4 is a graph showing a correlation between an Rp value and an agonist concentration. The concentrations of free IGF-I in the sample solution were 8.4 x 10 -12 M, 8.4 x 10 -11 M, and 8.5 x 10 -10, respectively.
M, 9.1 × 10 −9 M, 9.8 × 10 −8 M and 9.8 × 10 −7 M. The concentrations of free IGF-II in the sample solution were 3.0 x 10 -12 M, 3.1 x 10 -11 M, 3.8 x 10 -10 M, 1.
0 x 10 -9 M, 8.1 x 10 -9 M, 9.8 x 10 -8 M and 9.8 x
10 -7 M.

【図5】Rp値とアゴニスト濃度の関係を示したグラフで
ある。100 (M のバナジウムイオン(バナジウム酸塩と
バナジル)および 10 (Mの糖尿病治療薬(トログリタゾ
ンとピオグリタゾン)をアゴニスト候補物質として用い
た。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between Rp value and agonist concentration. 100 (M) vanadium ions (vanadate and vanadyl) and 10 (M) antidiabetic agents (troglitazone and pioglitazone) were used as candidate agonists.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // A61K 38/28 A61K 45/00 4H045 45/00 C07K 7/08 ZNA C07K 7/08 ZNA 14/62 14/62 14/72 14/72 17/00 17/00 C12N 1/21 C12N 1/21 C12P 21/02 C 5/10 A61K 37/26 C12P 21/02 C12N 5/00 B (72)発明者 吉田 大志 東京都練馬区関町北2−7−7 Fターム(参考) 2G045 AA34 AA40 DA36 DA77 FB02 2G059 AA01 BB12 CC16 DD03 DD13 EE02 EE04 JJ12 4B064 AG01 AG20 BH09 CA02 CA10 CA19 CC24 CE06 CE08 CE12 DA13 4B065 AA26Y AA90X AA90Y AB01 BA01 BD16 CA24 CA46 4C084 AA30 DB34 ZC021 ZC352 4H045 AA30 BA13 BA16 BA41 BA52 BA60 CA40 DA37 DA50 EA50 FA74 FA81 GA10 GA26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // A61K 38/28 A61K 45/00 4H045 45/00 C07K 7/08 ZNA C07K 7/08 ZNA 14/62 14/62 14/72 14/72 17/00 17/00 C12N 1/21 C12N 1/21 C12P 21/02 C 5/10 A61K 37/26 C12P 21/02 C12N 5/00 B (72) Inventor Yoshida Oshi 2-7-7 Sekicho Kita, Nerima-ku, Tokyo F term (reference) 2G045 AA34 AA40 DA36 DA77 FB02 2G059 AA01 BB12 CC16 DD03 DD13 EE02 EE04 JJ12 4B064 AG01 AG20 BH09 CA02 CA10 CA19 CC24 CE06 CE08 CE12 DA13 4B090 AAA BD16 CA24 CA46 4C084 AA30 DB34 ZC021 ZC352 4H045 AA30 BA13 BA16 BA41 BA52 BA60 CA40 DA37 DA50 EA50 FA74 FA81 GA10 GA26

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生理活性物質の受容体に対するアゴニス
ト選択性を評価する方法であって、以下の要素: (a) 受容体タンパク質; (b) アゴニストの受容体への結合によってチロシン残
基がリン酸化する受容体基質、またはこの基質タンパク
質由来のチロシン残基含有ペプチド断片;および (c) リン酸化した受容体基質の標的タンパク質を有す
る反応系にアゴニスト候補物質を添加し、固相化したリ
ン酸化要素(b)に対する要素(c)の結合量を指標として候
補物質の選択性を評価することを特徴とするアゴニスト
のスクリーニング方法。
1. A method for evaluating the agonist selectivity of a physiologically active substance for a receptor, comprising the following elements: (a) a receptor protein; (b) a tyrosine residue is converted to phosphorus by binding of the agonist to the receptor. A receptor substrate to be oxidized, or a peptide fragment containing a tyrosine residue derived from the substrate protein; and (c) phosphorylation in which a candidate agonist is added to a reaction system having a target protein of the phosphorylated receptor substrate and immobilized. A method for screening for an agonist, comprising evaluating the selectivity of a candidate substance using the amount of binding of element (c) to element (b) as an index.
【請求項2】 センサーチップに固定化した要素(b)に
対する要素(c)の結合量を、表面プラズモン共鳴法によ
り測定する請求項1のスクリーニング方法。
2. The screening method according to claim 1, wherein the amount of binding of the element (c) to the element (b) immobilized on the sensor chip is measured by a surface plasmon resonance method.
【請求項3】 生理活性物質がインシュリンであり、要
素(b)がインシュリン受容体基質1(IRS−1)由来
のチロシン残基含有ペプチド断片であり、要素(c)がsrc
ホモロジー−2(SH2)ドメイン含有タンパク質また
はそのSH2ドメイン・ポリペプチドである請求項1ま
たは2のスクリーニング方法。
3. The physiologically active substance is insulin, the element (b) is a peptide fragment containing a tyrosine residue derived from insulin receptor substrate 1 (IRS-1), and the element (c) is src.
The screening method according to claim 1 or 2, which is a homology-2 (SH2) domain-containing protein or an SH2 domain polypeptide thereof.
【請求項4】 IRS−1由来のチロシン残基含有ペプ
チド断片が、アミノ酸配列Tyr Met Xaa Met、Tyr Xaa A
sn Xaa、またはTyr Ile Asp Leuを含むペプチド断片で
ある請求項3のスクリーニング方法。
4. A tyrosine residue-containing peptide fragment derived from IRS-1 has an amino acid sequence of Tyr Met Xaa Met, Tyr Xaa A
4. The screening method according to claim 3, which is a peptide fragment containing sn Xaa or Tyr Ile Asp Leu.
【請求項5】 ペプチド断片が、配列番号1のアミノ酸
配列を有するペプチド断片である請求項4のスクリーニ
ング方法。
5. The screening method according to claim 4, wherein the peptide fragment is a peptide fragment having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
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