JP2001502531A - ヒトスルフォニル尿素受容体surh - Google Patents

ヒトスルフォニル尿素受容体surh

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ヒトスルフォニル尿素受容体(SURH)及びSURHを同定し、かつコードするポリヌクレオチドを提供する。また、本発明は一般的に遺伝子操作された発現ベクタ及びSURHをコードする核酸配列を有する宿主細胞を提供すると共に、その蛋白質を精製するための方法を提供する。また本発明は、SURH、SURHに対するタゴニスト、或いはSURHに対するアンタゴニストを含む医薬品組成物を提供し、SURHの発現と関連する疾患の予防或いは治療におけるそのような組成物の使用法を提供する。さらに本発明は、SURHの発現に関連する疾患の治療のためにSURHをコードするポリヌクレオチドに対するアンチセンス分子の使用を提供する。また、本発明は、SURHをコードするポリヌクレオチドのゲノム配列或いは転写物、またはSURHに特に結合する抗SURH抗体にハイブリダイゼーションするためにそのポリヌクレオチド或いはそのフラグメント或いは補体を利用する診断測定法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒトスルフォニル尿素受容体SURH技術分野 本発明は新規のヒトスルフォニル尿素受容体の核酸配列及びアミノ酸配列に関 連し、疾患の診断、研究、予防並びに治療におけるこれらの配列の使用に関連す る。背景技術 ATP感受性カリウム(KATP)チャネルは、多くの種類の細胞において代謝 性状態を電気活性に結合する役割を果たす。細胞を過分極することにより、KAT P チャネルは電気活性を制限し、それゆえCa2+流入を筋肉及び神経細胞に還元 する。膵臓においては、KATPが血糖濃度とインスリン分泌とに間の臨界的な関 連をもたらす。 スルフォニル尿素(SU)は、インスリン非依存性糖尿病(NIDDM)の治 療において幅広く用いられる経口の血糖降下剤である。SU刺激インスリンはラ ンゲルハンス島b細胞から遊離する。インスリン遊離のメカニズムは、1)b細 胞静止膜電位を設定するKATPチャネルの抑制、2)b細胞脱分極を引き起こす K-流出の削減、3)Ca2+流入、エキソサイトシス並びにインスリン遊離を もたらす1つ或いはそれ以上の電位依然性Lタイプカルシウムチャネルの活性化 を伴う。トルブタミド或いはグリブリドのようなSUは、KATPチャネル活性を 減少させ、それにより細胞を脱分極し、インスリン遊離を引き起こす。 最近まで、KATPチャネル及びスルフォニル尿素受容体(SUR)は、同じ分 子であると考えられていた(Aguilar-Bryan et al(1995)Science268:423-426)。 しかしながらSURは内因性K-チャネル活性を所有していない(Ammala C et al (1996)Nature 379:545-548)。その代わりに にSURは内向き整流K-チャネルと相互作用し、これらのチャネルの活性にS U及びATP感受性を与え、これらのチャネルの活性を調節する(Inagaki N et al(1995)Science 270:1166-1170)。 SUR2で示されるSURの第2のアイソフォームが最近ラットにおいて発見 されている。このアイソフォームは、ラットSURとは異なる組織分布及び異な るSU及びATP結合特性を有する(InagakiN et al(1996)Neuro 16:1011-1017) 。SUR2と同時発現するKir6.2、内向き整流K-チャネルのチャネル動 態は、SURと同時発現するKir6.2のチャネル動態とは異なる。これらの 観測に基づいて、構造的に関連するが、機能的に異なるSURのファミリが、種 々の組織におけるATP感受性及びKATPチャネルの薬理学的反応を確定する(In agakiN et al(1996),上記)。 ラット及びハムスターからのSURは、12個の電位膜貫通らせんを有する、 それぞれ1581及び1582のアミノ酸からなる(Aguilar-Bryan et al.上記 )。さらに蛋白質はATP結合カセット(ABC)スーパーファミリのヌクレオ チド結合折りたたみ構造(NBF)に強い類似性を有する2つのドメインを含む 。ラット、ハムスター並びに最近報告されたヒトSUR(GenBank GI 1369844;un published)の提案されたトポロジーは、1つの外部アミノ末端、9個の予測膜貫 通らせん、第1のサイトゾルNBF(NBF−1)、4個以上の膜貫通らせん、第 2のサイトゾルNBF(NBF−2)並びにサイトゾルC−末端からなる。SU Rのトポロジーは、多剤耐性(MDR)蛋白質及び嚢胞性繊維症膜制限因子を含 むABCスーパーファミリの他のメンバと類似である(CFTR;Philipson LH and S teiner DF(1995)Science 268:372-373)。 ABCスーパーファミリ蛋白質のNBFは、サイトゾルヌクレオチドとの相互 作用を介して活性を制御する。嚢胞性繊維症では、より頻度が 高く、かつ深刻な疾患突然変異が、CFTR蛋白質の2つのNBFをコードする ヌクレオチド内に配置される(Tsui L-C(1992)Trends Genet 8:392)。乳幼児期の 家族性の持続高インスリン性低血糖症(PHHI)は、SURのNBF−2に影 響する突然変異により引き起こされる場合がある(Thomas PM et al(1995)Scienc e 268:426-429)。 SU感受性KATPチャネルは脳細胞内に存在し、神経末端における神経分泌に おいてその役割を果たす。黒質、大きなSU結合性を示す脳の領域におけるKAT P チャネルは、高いグルコース濃度及び抗糖尿病性SUにより抑制され、ATP 欠失及び酸素欠乏により活性化される。さらにKATPチャネルの抑制は、γアミ ノ酪酸(GABA)遊離を活性化するのに対して、KATPチャネルの活性化は、 GABA遊離を抑制する(Amoroso S et al(1990)Science 247:854;Schmidt-Anto marchi et al(1990)Pro Natl Acad Sci USA 87:3489-3492)。 心臓細胞における活動電位は、SURに結合するSU化合物により調節される 。モルモット心臓細胞の活動電位の持続時間は、酸化的硫酸化の潅流或いは遮断 により細胞内ATP濃度([ATP]in)を減少させることにより著しく減少した 。グリベンクラミド、SU化合物は、これらの[ATP]in欠失性心臓細胞におけ る正常な或いは概ね正常な活動電位を回復することが分かった(Fosset M et al( 1988)J Biol Chem 263:7933-7936)。回復により、SURを介して活動するスル フォニル尿素化合物が心臓KATPチャネルを抑制するようになった。 SURは内向き整流カリウムチャネルに対するATP及びSU感受性を与え、 それにより、代謝性状態を脳、膵臓並びに心臓のような組織内の電気的活性に結 合する。SURは、NIDDM及びPHHIのような特異なKATPチャネル機能 に関連する疾患の診断及び治療に有用である。SURの発現或いは活性化を選択 的に変更することにより、そのような 疾患を有効に管理することができる。発明の開示 本発明は、以後SURHと呼び、ラット及びハムスターからのSUR蛋白質に 化学的及び構造的類似性を有するヒトスルフォニル尿素受容体蛋白質を開示する 。従って、本発明は配列番号:1のアミノ酸配列及びSURの構造的な特徴を有 する実質的に精製されたSURHを特徴とする。 本発明の1つの態様は、SURHをコードする分離され、かつ実質的に精製さ れたポリヌクレオチドを特徴とする。ある特定の態様では、ポリヌクレオチドは 配列番号:2のヌクレオチド配列である。別の態様では、ポリヌクレオチドは配 列番号:2のT2780からA2923まで伸展するヌクレオチド配列である。 また本発明は、配列番号:2の補体或いはその変異体を含むポリヌクレオチド 配列に関連する。さらに本発明は、厳密性条件下で配列番号:2にハイブリダイ ゼーションするヌクレオチド配列を特徴とする。 また本発明はSURHをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクタに関連 し、宿主細胞或いは生体を形質転換或いは形質移入するためにそのベクタを使用 することに関連する。また本発明はSURHを精製するための方法を特徴とする 。また本発明は、SURHポリペプチドに特に結合する抗体、並びにSURHの アゴニスト及びアンタゴニストに関連する。また本発明は、適切な医薬品担体と 共に、SURH、そのフラグメント、SURHのアゴニスト或いはSURHのア ンタゴニストを含む医薬品組成物に関連する。図面の簡単な説明 第1A図−第1M図は、MacDNAsis soft ware(Hitachi Software Engineering Co Ltd.)を用いて精製されるヒトスルフォニル尿素受容体蛋白質SURHのア ミノ酸配列(配列番号:1)及び核酸配列(配列番号:2)を示す。 第2A図−第2H図は、DNAStar software(DNAStar Inc.Madison WI)のマルチ シーケンスアライメントプログラムを用いて生成されるSURH(配列番号:1) 、ヒトSURアイソフォーム(GI 1369844、配列番号:3)、ノルウェーラットか らのSUR(GI 13115343、配列番号:4)並びにクロハラハムスターからの SUR(GI 784874、配列番号:5)間のアミノ酸配列アライメントを示す。定義 本明細書で用いる「核酸配列」は、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド或いは ポリヌクレオチド並びにそのフラグメント、さらには一本鎖或いは二本鎖である 場合があるゲノム或いは合成起源のDNA或いはRNAのことであり、センス鎖 或いはアンチセンス鎖を表す。同様にここで用いるアミノ酸は蛋白質或いはペプ チド配列ことである。 本明細書で用いる「コンセンサス」は、核酸配列のうち、1)無関係な(unca lled)塩基を分解するために再配列されているもの、2)5’或いは3’方向に XL-PCR(Perkin Elmer)を用いて伸展され、再配列されているもの、3)2つ以上 のIncyte clone GCG Fragment Assembly System.(GCG,Madison WI)より大きい 重複配列から構築されているもの、或いは4)伸展及び構築のいずれもが施され ているもののことである。 本明細書で用いる「ペプチド核酸」は、リジンのようなアミノ 酸残基及びアミノ基が加えられているオリゴマーからなる分子のことである。こ れらの小さな分子は、抗遺伝因子(antl-gene agent)とも呼ばれ、核酸の相補( 鋳型)鎖(Nielsen PE et al(1993)Anticancer Drug Des 8:53-63)に結合す ることにより転写伸展を停止する。 SURHの「変異体」は、1つ或いはそれ以上のアミノ酸を置換することによ り異なるアミノ酸配列と定義される。変異体は「保存的に」変化する場合があり 、置換されたアミノ酸は、例えばロイシンをイソロイシンと置換する場合のよう に、類似の構造的及び化学的特性を有する。さらにまれにではあるが、変異体は 、グリシンをトリプトファンと置換する場合のように「非保存的に」変化する場 合がある。また類似の少数変異体は、アミノ酸欠失或いは挿入、またはその両方 を含む場合もある。生物学的及び免疫学的活性を無くすことなくアミノ酸残基が 、どのように何個置換、挿入或いは欠失されればよいかを確定する際の指標は、 当業者に周知のコンピュータプログラム、例えばDNAStar softwareを用いて見出 すことができる。 「欠失」は、1つ或いはそれ以上のヌクレオチド残基或いはアミノ酸残基がそ れぞれ欠失して、ヌクレオチド配列或いはアミノ酸配列のいずれかが変化するこ とである。 「挿入」或いは「付加」は、結果的に、自然発生SURHに比べて、1つ或い はそれ以上のヌクレオチド残基或いはアミノ酸残基がそれぞれ加わり、ヌクレオ チド配列或いはアミノ酸配列が変化することである。 「置換」は、1つ或いはそれ以上のヌクレオチド或いはアミノ酸が、それぞれ 異なるヌクレオチド或いはアミノ酸により置換さ れることに起因する。 用語「生物学的活性」は、自然発生SURHの構造的、調節的或いは生化学的 機能を有するSURHのことである。同様に「免疫学的活性」は、自然、組換え 体或いは合成SURHまたはそのオリゴペプチドが、適当な動物或いは細胞にお いて特定の免疫反応を誘発し、かつ特定の抗体と結合する能力と定義する。 用語「アゴニスト」は、SURHに結合される際に、SURHの生物学的活性 を調節するSURHの変化を引き起こす分子のことである。用語「アンタゴニス ト」は、SURHに結合される際に、SURHとアゴニストとの結合を遮断し、 SURHの生物学的活性におけるアゴニスト誘導型の変化を防ぐ分子のことであ る。アゴニスト及びアンタゴニストは、蛋白質、核酸、炭水化物、或いはSUR Hに結合する他の分子を含むことができる。 ここで用いられる用語「調節」は、SURHの生物学的活性の変化或いは変更 のことである。調節は、生物学的活性、結合特性の変化、或いはSURHの生物 学的特性の任意の他の変化を増加或いは減少させることができる。 本明細書で用いる用語「誘導体」は、核酸配列をコードするSURH或いはコ ードされたSURHの化学的修飾体のことである。そのような修飾の例示は、水 素をアルキル基、アシル基或いはアミノ基で置き換えることである。核酸誘導体 は、自然SURHの本質的な生物学的特性を保持するポリペプチドをコードする 。 本明細書で用いられる用語「実質的に精製された」は、分子、すなわち自然環 境から除去されるか、隔離されるか或いは分離された核酸配列或いはアミノ酸配 列のいずれかのことであり、自然に結合する他の組成物から少なくとも60%遊 離し、好適には7 5%遊離し、さらに好適には90%遊離している。 「厳密性」は典型的に、約Tm−5℃(プローブのTmより5℃低い温度)か ら約Tmより20〜25℃低い温度において生じる。当業者には理解されるよう に、厳密性ハイブリダイゼーションを用いて、同一のポリヌクレオチド配列を同 定或いは検出するか、或いは類似の、または関連するポリヌクレオチド配列を同 定或いは検出することができる。 本明細書で用いる用語「ハイブリダイゼーション」は、「核酸の鎖が塩基対を 介して相補鎖と結合する任意のプロセス」(Coombs J(1994)Dictionary of Biot echnology ,Stockton Press,New York NY)を含むものとする。ポリメラーゼ連鎖 反応技術において実行されるような増幅は、Dieffenbach CW and GSDveksler(19 95,PCR Primer,a Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Plainview NY) に記載される。好適な実施例 本発明は、ヒト脳組織(BRAINOT03)から形成されるライブラリからのcDN Aの中で最初に同定されたヒトスルフォニル尿素受容体蛋白質SURHに関連し 、疾患の研究、診断、予防並びに治療においてここで開示される核酸配列及びア ミノ酸配列を使用することに関連する。LIFESEQTMdatabase(Incyte Pharmaceuti cals,Palo Alto CA)を用いるノーザン法は、SURHコード化ヌクレオチド配列 が、脳において最も豊富に転写され、また膵臓、乳房、子宮並びに前立腺におい ても見いだされるということを示す。SURHの自然発生発現は、これらの組織 に制限される必要はないということに注意されたい。 また本発明はSURH変異体を含む。SURH変異体は、SURHア ミノ酸配列(配列番号:1)に少なくとも80%アミノ酸配列類似性を有するも のが好ましく、配列番号:1に少なくとも90%アミノ酸配列類似性を有するも のがより好ましく、配列番号:1に少なくとも95%アミノ酸配列類似性を有す るものが最も好ましい。 SURHをコードする核酸配列は、アミノ酸配列アライメントに対するコンピ ュータ生成検索を介してcDNA Incyte Clone 662342において最初に同定され た。本明細書において開示されるコンセンサスヌクレオチド配列、配列番号:2 は、SURHと呼ばれるアミノ酸配列、配列番号:1をコードする。コンセンサ スヌクレオチド配列は、LIFESEQTMdatabase(Incyte Pharmaceuticals,Palo Alto CA)からのIncyte Clones 1270543 (BRAINOT09); 1332410 (PANCNOT07) ;6 40147(BRSTNOT03);641239(BRSTNOT03),662342(BRAINOT03)並びに952281(PANCNO T05)から伸展されかつ構築された。 本発明は、ヒトからのSURH及びSURアイソフォーム(GI1369844)及び ラット(GI 13115343;Aguilar-Bryan et al,上記)並びにハムスター(GI 7848 74;Aguilar-Bryanetal,上記)からのSUR相同体の中の、第2A図−第2H図 に示される化学的相同性に一部基づいている。ヒトアイソフォーム、ラット相同 体並びにハムスター相同体は、SURHに対してそれぞれ96%、92%並びに 90%のアミノ酸配列同一性を有する。 SURH蛋白質配列は1580アミノ酸からなる。アミノ酸配列アライメント (第2A図−第2H図)及びその疎水性から、SURHは31-51,75-94,135-155, 169-189,306-323,350-368,448-469,540-560,576-596,1002-1020,1063-1076,1154 -1172,and 1276-1296に或いはその付近の残基に位置する12個の電位膜貫通ら せんを有する。さらにその蛋白質は、残基695-893(NBF-1)及び1356-1534(NBF-2) を含む2つの ヌクレオチド結合折りたたみ構造(NBF)ドメインを含む。SURHの予測ト ポロジーは、1つの細胞外アミノ末端、9個の膜貫通らせん、サイトゾルNBF −1、4個の膜貫通らせん並びにサイトゾルC−末端において最大数になるサイ トゾルNBF−2からなる。さらにSURH蛋白質配列は、11個の電位N−グ リコシレーション部位を含む。これらの電位N−グリコシレーション部位の4つ 、N10、N405、N1048、並びN1058は、予測された細胞外に面する表面ループ 上に存在する。第2A図−第2H図に示されるように、NBF−1と10番目の 予測膜貫通らせんとの間にある領域の位置913−923、925−943並び に952−960におけるSURHアミノ酸配列は、ヒトSURアイソフォーム (GI 1369844)内の対応するアミノ酸残基と同一ではない。SURHコード化配列 SURHの構築された核酸配列及び由来するアミノ酸配列が第1A図−第1M 図に示される。本発明により、SURHのアミノ酸配列をコードする任意の核酸 配列を用いて、SURHを発現する組み換え体分子を生成することができる。こ こで記載される特定の実施例では、SURHをコードする部分配列は、ヒト脳組 織cDNAライブラリ(BRAINT03)からのIncyte Clone 662342として最初に分離 された。 上記のように、ヒトSURアイソフォーム(GI 1369844)と配列番号:2のヌク レオチドT2780からA2923に対応する配列番号:1のアミノ酸S913 からR960間のSURHとの間に最小限のアミノ酸配列同一性が存在する。配 列番号:2のこの領域に対するオリゴヌクレオチド相補性は、本発明のSURH に対して著しい特異性を有する。そのようなオリゴヌクレオチドはSURHに対 して特定の診断及び治療に対して有用である。 遺伝子のコードの縮重の結果として、その内の幾つかが任意の既知の自然発生 遺伝子のヌクレオチド配列に最小限の類似性を示す、多数のSURHコード化ヌ クレオチド配列が生成される場合があるということは当業者には理解されよう。 本発明は、可能なコドン選択に基づく組み合わせを選択することにより形成され ることができるヌクレオチド配列のあらゆる可能な変異体を考慮する。これらの 組み合わせは、自然発生SURHのヌクレオチド配列に適用されるような標準的 なトリプレット遺伝子コードにより行われ、全てのそのような変異体が特に開示 されるものと見なされるべきである。 SURHをコードするヌクレオチド配列及びその変異体は、適当に選択された 厳密性の条件下で自然発生SURHのヌクレオチド配列にハイブリダイゼーショ ンできることが好ましいが、実質的に異なるコドンを使用するSURHコード化 ヌクレオチド配列或いはその誘導体を生成することが有利である場合もある。コ ドンを選択することにより、特定のコドンが宿主により利用される頻度によりペ プチドの発現が特定の原核或いは真核発現宿主において生じる割合を増加するこ とができる。コードされたアミノ酸配列を変更することなくSURHをコードす るヌクレオチド配列及びその誘導体を実質的に変更するための他の理由は、自然 発生配列から形成される転写物ではなく、より大きな半減期を有するようなより 望ましい特性のRNA転写物を生成することを含む。 合成化学を用いて、SURHをコードするDNA配列あるいはその一部及びそ の誘導体を完全に生成することができ、その後その合成遺伝子は、本特許出願の 出願時点で当技術分野において周知の試薬を用いて、多くの市販のDNAベクタ 及び細胞系の任意のものに挿入されることができる。さらに合成化学を用いて、 SURHをコードする遺伝子内に突然変異を導入することができる。 また種々の厳密性の条件下で、第1A図−第1M図のヌクレオチド配列にハイ ブリダイゼーションすることができるポリヌクレオチド配列が本発明の範囲内に 含まれる。ハイブリダイゼーション条件は、参照して本明細書の一部としている Berger and Kimmel(1987,Guide to Molecular Cloning Techniques,Methods in Enzymology,Vol 152,Academic Press,SanDiegoCA)に開示される核酸結合複合体 或いはプローブの融解温度(Tm)に基づいており、定義された厳密性において 用いることができる。 本発明のおいて用いることができるSURHをコードする変更された核酸配列 は、同一或いは機能的に等価なSURHをコードするポリヌクレオチドをもたら す種々のヌクレオチドの欠失、挿入或いは置換を含む。また蛋白質は、サイレン トな変化を引き起こし、機能的に等価なSURHをもたらすアミノ酸残基の欠失 、挿入或いは置換を示す場合もある。SURHの生物活性が保持される限りにお いて、残基の極性、電荷、可溶性、疎水性、親水性並びにまた両親媒性における 類似性に基づいて故意にアミノ酸を置換することができる。負に帯電したアミノ 酸は、アスパラギン酸及びプルタミン酸を含み、正に帯電したアミノ酸はリジン 、或いはアルギリンを含み、類似の親水性値を有する帯電しない極性頭基を有す るアミノ酸は、ロイシン、イソロイシン、バリン、グリシン、アラニン、アスパ ラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、フエニルアラニン並びにチロシンを 含む。 SURHのアレルが本発明の範囲内に含まれる。ここで用いられる「アレル」 或いは「アレル配列」は、SURHの別形態である。アレルは、突然変異、すな わち核酸配列における変化を引き起こし、一般に変更されたmRNA或いはポリ ペプチドを生成する。ポリペプチドの構造或いは機能は変更されてもされなくて もよい。任意の所与の遺伝子は、アレ ル形を含まない場合、或いは1つ或いは多くのアレル形を含む場合がある。アレ ルを生じる共通の突然変異的な変化は、一般にアミノ酸の自然欠失、付加或いは 置換に依存する。それぞれのこの種の変化は、単独で、或いは他の変化と組み合 わせて、所与の配列において一度或いはそれ以上生ずる場合がある。 DNA配列化のための方法は当分野において周知であり、Klenowfragment of DNA polymerase I.Sequenase登録商標(US BiochemicalCorp.Clevel and OH),Taq polymerase(Perkin Elmer,Norwalk CT),thermostable T7 polymerase(Amersham ,Chicago IL)或いはGibco BRL(Gaithersburg MD)により市販されるELONGASE Am plification Systemのような組み換え体ポリメラーゼ及びプルーフリーディング エキソヌクレアーゼの組み合わせのような酵素を用いる。そのプロセスは、Hami lton Micr Lab 2200(Hamilton,Reno NV),Peltier Thermal Cycler(PTC200:MJ R esearch,Watertown MA)並びにABI377DNAsequencers(Perkin Elmer)のような 機械を用いて自動化されることが好ましい。ポリヌクレオチド配列の伸展 SURHをコードするポリヌクレオチド配列は、部分ヌクレオチド配列並びに プロモータ及び調節エレメントのような上流配列を検出するための当分野におい て既知の種々の方法を用いて伸展されることができる。例えば、ある方法では、 汎用プライマを用いて既知の位置に隣接する未知の配列を回復する直接的な方法 として「制限部位」ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いる場合がある(Gobi nda et al(1993)PCR Methods Applic 2:318-22)。特に、ゲノムDNAは、リン カー配列に対するプライマの存在時 に、かつ既知の領域における特定のプライマの存在時に増幅される。増幅された 配列は、同じリンカープライマ及び第1のプライマに内在する別の特定のプライ マを用いて第2巡目のPCRにかけられる。各回のPCRの生成物は、適当なR NAポリメラーゼを用いて転写され、逆転写酵素を用いて配列される。 逆PCRを利用して、既知領域に基づく多岐プライマを用いて配列を増幅或い は伸展することができる(Triglia T et al(1988)Nucleic Acids Res 16:8186 )。プライマはOLIGO(登録商標)4.06 Primer Analysis Software(1992;Nation al Biosciences Inc,Plymouth MN)或いは別の適当なプログラムを用いて設計さ れ、長さが22−30ヌクレオチドになり、50%以上のGC含量を有するか、 或いは約68−72℃の温度で標的配列にアニールする場合もある。その方法は 、いくつかの制限酵素を用いて、遺伝子の既知の領域内に適当なフラグメントを 生成する。その後そのフラグメントは、分子間連結反応により環状にされ、PC R鋳型として用いられる。 用いられる可能性のある別の方法は、ヒトの既知の配列に隣接するDNAフラ グメントと酵母菌人エクロモソームDNAとをPCR増幅することを伴う捕獲P CR(Lagerstrom M et al(1991)PCR Methods Applic 1:111-19)である。捕 獲PCRは、多数の制限酵素消化及び連鎖反応を伴い、操作された二本鎖配列を 、PCRに先行してDNA分子の未知の部分に配置する。 未知の配列を回復するために用いられる可能性のある別の方法は、Parker JD et al(1991;Nucleic Acids Res19:3055-60による方法である。さらに、ある方法 はPCR,入れ子状プライマ並びにPromoterFinder libraryを用いて、ゲノムD NAに歩行するこ とができる(PromoterFinder(登録商標)Clontech,Palo Alto CA)。このプロセス は、ライブラリをスクリーニングする必要性を回避し、イントロン/エクソン接 合部を見つける際に有用である。 完全長cDNAに対してスクリーニングするための好適なライブラリは、より 長いcDNAを含むように大きさを選択されたライブラリである。またランダム に初回抗原剌激を受けたライブラリも、それらが遺伝子の5’及び上流領域を含 むより大きな配列を含むという点で好ましい。ランダムに初回抗原刺激を受けた ライブラリは、オリゴd(T)ライブラリが完全長cDNAをもたらさない場合 には特に有効な場合がある。ゲノムライブラリは、5’非翻訳調節領域に伸展す るために有用である。 毛細管電気泳動法を用いて、配列化或いはPCR生成物の大きさを解析したり 、或いはヌクレオチド配列を確認したりする場合もある。迅速に配列化するため のシステムは、Perkin Elmer,Beckman Instruments(Fullerton CA)或いは他の企 業から購入することができる。毛細管シーケンス法は、電気泳動分離のための流 動性ポリマ、レーザにより活性化される(各ヌクレオチドに対して1種類の)4 つの異なる蛍光性染料、並びにCCDカメラによる放射波長の検出を用いる場合 もある。出力/光輝度が適当なソフトウエア(例えばGenotyperTM及びSequence NavigatorTM(Perkin Elmer))を用いて電気信号に変換され、サンプルを載置す ることからコンピュータ解析及び電子データ表示までの全プロセスがコンピュー タ制御される。毛細管電気泳動法は、特定のサンプルの限定された量内に存在す る場合があるDNAの小片の配列化に特に適している。30分間でM13ファー ジDNA.の350bpまでの再現配列化が報告されている(Ruiz-Martinez MC e t al(1993)Anal Chem 65:2851-8)。ヌクレオチド配列の発現 本発明に従って、ポリペプチド、融合蛋白質、或いはその作用的等価物のフラ グメントをコードするポリヌクレオチド配列が、適当な宿主細胞においてSUR Hの発現をもたらす組換え体DNA分子に用いられる場合がある。ゲノムコード の固有の縮重により、概ね同一か、或いは機能的に等価なアミノ酸配列をコード する他のDNA配列を用いて、SURHをクローニングし、発現する場合もある 。これは非自然発生コドンを処理するSURH−コードヌクレオチド配列を生成 するために有利な場合もあることは当業者には理解されよう。特定の原核或いは 真核宿主により選択されたコドンを選択して、例えば、SURHコード配列発現 の割合の増大したり、或いは自然発生配列から生成される転写物ではなく、より 長い半減期のような所望の特性を有する組換え体RNA転写物を生成することが できる(Murray E et al(1989)NucAcids Res 17:477-508)。 本発明によるヌクレオチド配列は、限定はしないが、遺伝子生成物のクローニ ング、プロセシング並びにまた発現を修飾する修正を含む種々の理由によりSU RHを修正するために処理されることができる。例えば、突然変異が、当分野で 周知の技術を用いて導入される場合がある。例えば、位置指定突然変異誘発を用 いて、新しい制限部位の挿入、グリコシレーションパターンの修正、コドン基準 の変更、スプライシング変異体の生成等を行うこともできる。 本発明の別の実施例に従って、自然、修飾或いは組換え配列コ ード化SURHは、融合蛋白質をコードするために異種配列に結合されることも できる。例えば、SURH活性の阻害剤のためのペプチドライブラリをスクリー ニングする場合に、それは、市販されている抗体により認識されるキメラSUR H蛋白質をコードするために有用な場合もある。また融合蛋白質は、SURH配 列と異種蛋白質配列との間に位置する分割部位を含むように処理されることもで き、それによりSURHは分割され、概ね異種部分から離隔して精製されるよう になる。 本発明の別の実施例では、当分野で周知の化学的方法を用いて、SURHに対 するコード化配列は、全体か或いはその一部分が合成される(Caruthers MH et al(1980)Nuc Acids Res Symp Ser 215-23,Horn T et al(1980)Nuc Acids Res S ymp Ser 225-32,etc参照)。別法では、蛋白質自体が、アミノ酸配列の全体或い は一部を合成するために化学的方法を用いて生成される場合がある。例えば、ペ プチド合成は種々の固相技術(Roberge JY et al(1995)Science 269:202-204)を 用いて実行されることができ、自動化合成は、例えばABI 431A Peptide Synthes izer(Perkin Elmer)を製造業者により提供される取扱説明書に従って用いて達成 することができる。 新しく合成されたペプチドは、分離用高速液体クロマトグラフィにより概ね精 製されることができる(例えばCreighton(1983)ProteinsStructures and Mole cular Principles,WH Freeman and Co,New York NY)。合成ペプチドの組成物は 、アミノ酸解析及びシーケンス法により確認することができる(例えばEdmandeg radation procedure;Creighton,上記)。さらにSURHのアミノ酸配列或いは その任意の一部は、直接合成中に修正されるか、 並びにまた他の蛋白質或いはその任意の一部からの配列に化学的方法を適用して 結合され、変異体ポリペプチドを生成する場合もある。発現系 生物学的活性SURHを発現するために、ヌクレオチド配列コード化SURH 或いはその作用的等価物が、適当な発現ベクタ、すなわち挿入されたコード化配 列の転写及び翻訳のために必要な要素を含むベクタ内に挿入される。 当業者に周知の方法を用いて、SURHコード化配列及び転写或いは翻訳制御 を含む発現ベクタを構成することができる。これらの方法は、in vitro 組換えDNA技術、合成技術並びにin vivo組換え或いはゲノム組換えを 含む。そのような技術はSambrook et al(1989)Molecular Clonlng,A Laborato ry Manual,Cold Spring Harbor Press,Plainview NY and Ausubel FM et al(198 9)Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,New York NY に記載されている。 種々の発現ベクタ/宿主系を利用して、SURHコード化配列を包含し、発現 する場合もある。これらは、限定するわけではないが、組換え体バクテリオファ ージ、プラスミド、或いはコスミドDNA発現ベクタと形質転換されたバクテリ ア、酵母菌発現ベクタと形質転換された酵母菌、ウイルス発現ベクタに感染した 昆虫細胞系(例えばバキュロウイルス)、ウイルス発現ベクタに形質移入した植 物細胞系(例えば、カリフラワーモザイクウイルスCaMV、タバコモザイクウ イルスTMV)或いはバクテリア発現ベクタに形質移入した植物細胞系(例えば 、Ti或いはpBR 322プラスミド)、或いは動物細胞系のような微生物を含む。 これらの系の「制御素子」或いは「調節配列」は、長さ及び特異性において変 化し、ベクタ、エンハンサ、プロモータ並びに3’非翻訳領域の非翻訳領域であ り、転写及び翻訳を実行するために宿主細胞蛋白質と相互作用する場合がある。 用いられるベクタ系及び宿主により、構成的及び誘導性プロモータを含む、任意 の数の転写及び翻訳素子を用いてよい。例えば、バクテリア系においてクローニ ングする際、Bluescript(登録商標)phagemid(Stratagene,LaJolla CA)或いはp Sport 1(Gibco BRL)のハイブリッド1acZプロモータ並びにptrp−1ac ハイブリッド等のような誘導性プロモータを用いることもできる。バキュロウイ ルスポリヘドリン(polyhedrin)プロモータが昆虫細胞に用いられる。植物細胞 のゲノム(例えば、熱ショックRUBISCO及び貯蔵蛋白質遺伝子)、或いは 植物ウイルス(例えば、ウイルス性プロモータ或いはリーダ配列)由来するプロ モータ或いはエンハンサが、ベクタにクローニングされる。哺乳動物細胞系では 、哺乳動物遺伝子或いは哺乳動物ウイルスからのプロモータが最も適切である。 もしSURHの多数の複製を含む細胞株を発生させる必要があるなら、SV40 或いはEBVに基づくベクタを適当な選択可能マーカと共に用いてもよい。 バクテリア系では、いくつかの発現ベクタが、SURHに対する使用に応じて 選択されてもよい。例えば、大量のSURHが抗体を誘導するために必要とされ るとき、容易に精製される融合蛋白質を高レベルで発現させるベクタが望まれる 場合もある。そのようなベクタは、限定するわけではないが、SURHコード化 配列が、アミノ末端Met及び後続のβ−ガラクトシダーゼの7残基に対する配 列の枠内のベクタに結合されることができ、ハイブリッド蛋白質が生成されるBl uescript(登録商標)(Stratagene) のような多機能coliクローニング及び発現ベクタ、pINベクタ(Van Heeke & Schuster(1989)J Biol Chem264:5503-5509)等を含む。pGEXベク タ(Promega,Madison WI)を用いて、グルタチオン-S-トランスフエラーゼ(G ST)を有する融合蛋白質として異種のポリペプチドを発現してもよい。一般に 、そのような融合蛋白質は可溶性であり、遊離グルタチオンの存在時に溶出によ り後続されるグルタチオンーアガロースビードへの吸収により分離した細胞から 容易に精製することができる。その系内で形成される蛋白質は、ヘパリン、トロ ンビン或いは第XA因子プロテアーゼ分割部位を含むように設計され、対象のク ローニングされたポリペプチドが自由にGST成分から放出されることができる 。 酵母菌、サッカロミセス‐セレビジエでは、α因子、アルコールオキシダーゼ 並びにPGHのような構成的及び誘導性プロモータを含むいくつかのベクタを用 いてもよい。一般的な方法は、Ausubel et al(supra)and Grant et al(1987 )Methods in Enzymology 153:516-544に見出される。 植物発現ベクタが用いられる場合には、SURHをコードする配列の発現は、 いくつかのプロモータの任意のものにより行われる。例えば、CaMVの35S 及び19Sプロモータ(Brlsson et al(1984)Nature310:511-514)のようなウイル ス性プロモータは単独で、或いはTMVからのω−リーダ配列(Takamatsu et a l (1987)EMBO J 6:307-311)と共に用いることができる。別法では、RUBIS COの小サブユニットのような植物プロモータ(Coruzzi et al(1984)EMBO J 3:1 671-1680;Broglie et al(1984)Science 224:838-843)或いは熱ショックプロモー タ(Winter J and Sinibaldi RM(1991)Results Probl Cell Differ 17:85-105)を用いてもよい。こ れらの構成体は、直接DNA形質転換或いは病原体媒介形質移入により植物細胞 内に導入されることができる。これらの技術を再確認する場合には、Hobbs S o r Murry LE in McGraw Hill Yearbook of Science and Technnology(1992)McGra w Hill New York NY,pp 191-196或いは Weissbach and Weissbach(1988)Metho ds for Plant Molecular Biology,Academic Press,New York NY,pp 421-463を 参照されたい。 SURHコード化配列を発現するために用いることができる別の発現系は昆虫 系である。あるそのような系では、autographa californica 核多角体病ウイル ス(AcNPV)をベクタとして用いて、ヨトウガ細胞或いはイクラサキンウワ バ幼虫(Trichoplusia larvae)において外来遺伝子を発現する。SURHコード 化配列は、ポリヘドリン(polyhedrin)遺伝子のようなウイルスの非必須領域に クローニングし、ポリヘドリンプロモータの制御下に置かれる。SURHコード 化配列を有効に挿入することにより、ポリヘドリン遺伝子は非活性になり、コー ト蛋白質の外皮を欠如する組換え体ウイルスが生成される。その後組換え体ウイ ルスを用いて、SURHが発現されるヨトウガ細胞或いはイクラサキンウワバの 幼虫を感染させる(Smith et al(1983)J Virol 46:584;Engelhard EK et al(19 94),Proc Nat Acad Sci 91:3224-7)。 哺乳類宿主細胞では、いくつかのウイルス性発現系が利用される場合がある。 アデノウイルスが発現ベクタとして用いられる場合には、SURHコード化配列 は、後期プロモータ及び3深裂のリーダ配列からなるアデノウイルス転写/翻訳 複合体に結合される場合がある。ウイルスゲノムの非必須E1或いはE3領域内 の 挿入の結果、感染した宿主細胞内にSURHを発現することができる生存可能ウ イルスが生成される(Logan and Shenk(1984)Proc Natl Acad Sci81:3655-59) 。さらにラウス肉腫エンハンサのような転写エンハンサを用いて、哺乳動物宿主 細胞内の発現を増加させてもよい。 また特定の開始シグナルもSURHコード化配列の有効な転写のために必要と される。これらのシグナルは、ATG開始コドン及び隣接配列を含む。SURH コード化配列、その開始コドン並びに上流配列が適当な発現ベクタに挿入される 場合には、追加の翻訳制御シグナルは不要である。しかしながら、コード化配列 或いはその一部のみが挿入される場合には、ATG開始コドンを含む外来性の転 写制御シグナルが与えられるべきである。さらに、開始コドンは、全挿入物を確 実に転写するために、正確な読み枠内に置かれなければならない。外来性転写素 子及び開始コドンは、自然及び合成両方の種々の起源からなることができる。発 現の効率は、使用中の細胞系に適当なエンハンサを含めることにより高められる 場合がある(Scharf D et al(1994)Results Probl Cell Differ 20:125-62:Bitt ner et al(1987)Methods in Enzymol 153:516-544)。 さらに宿主細胞系は、挿入した配列の発現を修飾することができるように、或 いは所望のように発現した蛋白質を処理することができるように選択されてもよ い。そのようなポリペプチドの修飾は、限定するわけではないが、アセチル化、 カルボキシル化、グリコシル化、リン酸エステル化、脂質化或いはアシル化を含 む。「プレ蛋白質(prepro)」形態の蛋白質を切断する事後翻訳処理も、正確な 挿入、折りたたみ並びにまた機能のために重要である。 CHO,HeLa,MDCK,293,WI38等のような種々の宿主細胞は、そのような事後翻訳活性 のために特異の細胞機構及び特性機構を有し、導入された外来蛋白質の正確な修 飾及び処理を確実にするように選択されることができる。長期に渡って歩留まり の高い蛋白質の生産を行う場合、安定した発現が望ましい。例えば、SURHコ ード化配列を安定に発現する細胞株は、複製或いは内在性発現素子のウイルス起 源及び選択可能マーカ遺伝子を含む発現ベクタを用いて形質転換されことができ る。ベクタの導入に後続して、細胞を強化培地内で1〜2日間成長させる場合も あり、その後選択培地に切り替えられる。選択可能マーカの目的は、選択への耐 性を与えることであり、その存在により、導入された配列を有効に発現する細胞 が成長し、回収されるようになる。安定して形質転換された細胞の抵抗性凝集塊 は、細胞タイプに適した組織培養技術を用いて増殖させることができる。 任意の数の選択系を用いて、形質転換される細胞株を回収することができる。 これらは、限定するわけではないが、それぞれtk−細胞或いはaprt−細胞 に用いることができる単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ及び及びアデニン フォスフォリボシール転換酵素遺伝子を含む(Wigler M et al(1977)Cell 11:223 -32;Lowy I et al(1980)Cell 22:817-23)。また代謝拮抗物質、抗生物質或いは 除草剤耐性を選択のための基剤として用いることができる。例えば、dhfrは メトトレキセートへの耐性を与え、nptはアミノグリコシッドネオマイシン及 びG−418への耐性を与え、als及びpatはそれぞれ、クロルスルフロン 及びホスフィノトリシン(phosphinotricin)アセチル基転移酵素への耐性を与 える(Wigler M et al(1980)Proc Natl Acad Sci 77:3567-70;Colbere-Garapin F etal(1981)J Mol Biol 150:1-14:Murry,上記)。 さらに選択可能遺伝子を用いる場合もあり、例えば、trpBにより細胞がトリ プトファンの代わりにインドールを利用できるようになり、hisDにより細胞 がヒスチジンの代わりにヒスチノール(histinol)を利用できるようになる(Har tman SC and RC Mulligan(1988)ProcNatl Acad Sci 85:8047-51)。アントシアニ ン、β−グルクロニダーゼ及びその基質GUS,並びにルシフェラーゼ及びその 基質ルシフェリンを用いて、転換体を同定するのみならず、特異のベクタ系に帰 する一過性或いは安定した蛋白質発現の量を定量することもできる(Rhodes CA e t al(1995)Methods Mol Biol 55:121-131)。ポリヌクレオチド配列を含む転換体の同定 マーカ遺伝子発現の存在/不在は、対象の遺伝子が存在することを示唆するが 、その存在及び発現が確認されるべきである。例えば、もしSURHコード化配 列がマーカ遺伝子配列内に挿入されるなら、SURHコード化配列を含む組換え 細胞は、マーカ遺伝子機能の不在により同定されることができる。別法では、マ ーカ遺伝子は、単一のプロモータの制御下でSURH配列と直列に配置される。 誘導及び選択に応じたマーカ遺伝子の発現は通常、直列のSURHコード化配列 の発現も同様に示す。 別法では、SURHコード化配列を含み、SURHを発現する宿主細胞は、当 業者に知られる種々の手順により同定されてもよい。この手順は、限定はしない が、核酸或いは蛋白質の検出並びにまた定量化のための技術に基づく膜、溶液或 いはチップを含むDNA−DNA或いはDNA−RNAハイブリダイゼーション 及び蛋白質バイオアッセイ或いはイムノアッセイ技術を含む。 SURHをコードするポリヌクレオチド配列の存在は、SUR Hコード化配列のプローブ、一部或いはSURH−コード化ヌクレオチドのフラ グメントを用いて、DNA−DNA或いはDNA−RNAハイブリダイゼーショ ン或いは増幅することにより検出されることができる。アッセイに基づく核酸増 幅は、SURH DNA或いはRNAを含む転換体を検出するために、SURH 配列に基づくオリゴヌクレオチド或いはオリゴマを使用することを伴う。本明細 書で用いる「オリゴヌクレオチド」或いは「オリゴマ」は、少なくとも約10ヌ クレオチドから60ヌクレオチドの核酸配列、好ましくは約15−30ヌクレオ チドの核酸配列、より好ましくは20−25ヌクレオチドの核酸配列を含み、ヌ クレオチドをプローブ或いはアンプライマとして用いることができる。 SURHの発現を検出し、測定するための種々のプロトコルは、蛋白質に対し て特異なポリクローナル抗体或いはモノクローナル抗体のいずれかを用いており 、当業者には周知である。例えば、固相酵素免疫検定法(ELISA)、ラジオ イムノアッセイ(RIA)、蛍光性活性化細胞選別(FACE)である。SUR Hの2つの非干渉性エピトープに反応するモノクローナル抗体を用いる2部位の モノクローナルに基づくイムノアッセイ(monoclonal-based immunoassay)が好 ましいが、結合蛋白競合測定法が用いられてもよい。ここで記載した測定法及び 他の測定法は、Hampton R et al(1990,Serological Methods,a Laboratory Manu al ,APS Press,St.Paul MN)及びMaddox DE et al(1983,JExp'Med 158:1211に記載 される。 幅広い標識及び接合技術は当業者には知られており、種々の核酸及びアミノ酸 測定法において用いることができる。SURHに関連する配列を検出するための 標識されたハイブリダイゼーション或いはPCRプローブを生成するための手段 は、標識されたヌクレオチドを用いる、オリ ゴ標識化、ニックトランスレーション、末端標識化或いはPCR増幅を含む。別 法では、SURH配列或いはその任意の一部が、mRNAプローブの生成のため にベクタ内にクローニングされる場合もある。そのようなベクタは当分野におい て知られており、市販されており、T7、T3、或いはSP6及び標識されたヌ クレオチドのような適当なRNAポリメラーゼを加えることによりin vit ro でRNAプローブを合成するために用いる場合もある。 これらの手順を実行するためのいくつかの市販のキット或いはプロトコルは、 Pharmacia Biotech(Piscataway NJ),Promega(Madison WI)並びにUS Biochemical Corp(Cleveland OH)のような企業から購入することができる。適当なリポータ 分子或いは標識は、その放射性核種、酵素、蛍光剤、化学発光剤或いは色素生産 剤並びに基質、コファクタ、阻害剤、磁気粒子等を含む。そのような標識の使用 を開示する特許は、米国特許第3,817,837号、第3,850,752号 、第3,939,350号、第3,996,345号、第4,277,437号 、第4,275,149号並びに第4,336,241号を含む。また組換え体 免疫グロブリンは、参照して本明細書の一部としている米国特許第4,816, 567号に示されるように生成されることができる。SURHの精製 SURHコード化ヌクレオチド配列を用いて形質転換された宿主細胞は、細胞 培養からのコードされた蛋白質の発現及び回収のために適した条件下で培養され ることができる。組換え体細胞により生成される蛋白質は、用いられる配列並び にまたベクタにより細胞内に包含されるか或いは分泌される。SURH含む発現 ベクタは、効率的な生成及び原核細胞膜或いは真核細胞膜内へのS URHの適当な膜貫通挿入のために設計することができることは当業者には理解 されよう。他の組換え体構造を用いて、可溶性蛋白質の精製を容易にするポリペ プチド領域をコードするヌクレオチド配列にSURHを結合してもよい(Kroll D J et al(1993)DNA Cell Biol 12:441-53、融合蛋白質の含む下記のベクタの議論 を参照)。 またSURHは、蛋白質精製を容易にするために加えられる1つ或いはそれ以 上の追加ポリペプチド領域を用いて組換え体蛋白質として発現することもできる 。そのような精製を容易にする領域は、限定するわけではないが、固定化金属に おいて精製できるようにするヒスチジンートリプトファンモジュールのような金 属キレートペプチド、固定化免疫グロブリンにおいて精製できるようにするプロ テインA領域、並びにFLAGS伸展/親和精製系(Immunex Corp,Seattle WA )において利用される領域を含む。精製領域とSURHとの間にあるXA因子或 いはエンテロキナーゼ(Invitrogen,San Diego CA)のような分割可能リンカー配 列の含有物は、精製を容易にするために有用である。SURHを含む融合蛋白質 の発現のために与える1つのそのような発現ベクタは、核酸コード用6ヒスチジ ン残基を含み、それにチオレドキシン及びエンテロキナーゼ分割部位が後続する 。ヒスチジン残基は、IMIAC(Porath et al(1992)Protein Expression and Purification 3:263-281に記載されるような固定化金属イオン親和性クロマト グラフィ)における精製を容易にし、一方エンテロキナーゼ分割部位は融合蛋白 質から蛋白質を精製するための手段を与える。 組換え体生成物に加えて、SURHのフラグメントが、固相技 術(Stewart et al(1969)Solid-Phase Peptide Synthesis,WH Freeman Co,S an Francisco;Merrifield J(1963)J Am Chem Soc 85:2149-2154)を用いてペプ チド合成することにより生成される場合もある。in vitro蛋白質合成は 手動技術或いは自動化を用いて実行されることができる。例えば、Applied Bios ystems 431A Peptide Synthesizer(Perkin Elmer,Foster City CA)を製造者によ り提供される取扱説明書に従って用いて、自動化合成を実現してもよい。SUR Hの種々のフラグメントは化学的に個別に合成されるか、或いは完全長分子を生 成するために化学的方法を用いて結合されてもよい。SURHの使用 ここで開示されるポリペプチド及びポリヌクレオチド配列の使用に対する合理 性は、SURH及びヒトアイソフォーム、SURのラット相同体及びハムスター 相同体の中の化学的及び構造的相同性に一部基づいている。 SUR/KATPチャネル複合体は、神経分泌において役割を果たし、高血糖症 及び低血糖症並びに虚血に対する脳の反応に関係する。膵臓においては、血糖濃 度とインスリン分泌との間に臨界的な結合が存在する。心臓細胞では、活動電位 がSURに結合するスルフォニル尿素(SU)化合物により調節される。従って 、その後SURHは、疾患の診断及び治療において、限定はしないがタイプII 糖尿病(NIDDM)、高血糖症及び低血糖症(PHHIを含む)、刺激波動障 害(不整脈及び頻脈等)並びにSUR及びSUR/KATPチャネル複合体に関連 する他の障害のような条件下で用いることができる。 いくつかのSU治療は、NIDDM及び関連する障害の治療において 非常に有効であるが、不利な副作用も有する。SUは、大量のグルコース注入及 び数日間の入院を必要とする重く、長期化する低血糖症を引き起こすようになる 。さらにいくつかのSUは、薬物誘導性紅皮症(剥脱性皮膚炎)を含む皮膚障害 を引き起こすようになる。それゆえ分離されたSURH蛋白質或いはそのフラグ メントは、例えば、より望ましい結合特性、より有効な代謝性半減期或いは従来 のSU治療より少ない衰弱性の副作用を有する新規の治療分子のためにスクリー ニングするための薬物発見プログラムにおいて標的として有用である。 SURH或いはそのフラグメントを用いて、タゴニスト或いはアンタゴニスト のようなSURH或いはそのフラグメントが結合する他の特定の分子を同定する ことができる。 SURH特異性抗体は、ポリペプチドの発現と関連する状態及び疾患の診断及 び治療に対して有効である。SURHを特に認知する抗体を用いて、診断のため のSURHを定量することができる。治療用抗体を用いて、SURH並びにまた KATPチャネルに関連する疾患或いは状態を治療するために、SUとSURHと の間或いはSURHとKATPチャネルとの間の相互作用を遮断或いは変更するこ とができる。 いくつかの実施例では、SURH発現を抑制することが有利な場合もある。突 然変異体SURH配列の発現は、SURHアンチセンスオリゴヌクレオチドを投 与することにより抑制することができる。 配列番号:2のSURH核酸配列は、有効な真核発現ベクタ内に組み込まれ、 遺伝子治療のために体細胞内に直接投与されることができる。同様に、in v itro生成されるRNA転写物は、リポソーム内に封入され、リポソームを介 して投与されることができる。そのようなベクタ及び転写物は、一時的に機能す るか、或いはより長い発現のために宿主染色体DNA内に組み込まれる場合もあ る。 被験者内の遺伝的構造のin vivo送達は、標的となる特定の細胞子の先 端に発生する。特定の細胞に対する送達は、例えば接種を媒介する細胞特異性受 容体を認知する蛋白質性リガンドと核酸とを合成することにより達成される(Wu GY et al(1991)J Biol Chem 266:14338-42参照)。別法では、組み換え体核酸構 成物が、局部的な接種及び組み込みのために直接注入されてもよい(Jiao S et a l(1992)Human Gene Therapy 3:21-33)。SURH抗体 SURH特異抗体は、SURHの発現に関連する状態及び疾患の治療に対して 有用である場合がある。そのような抗体は、限定するわけではないが、ポリクロ ーナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、一本鎖抗体、Fabフラグメン ト並びにFab発現ライブラリにより生成されるフラグメントを含む場合がある 。ダイマー形成物を抑制する抗体のような、抗体を中和することは、診断及び治 療に対して特に好ましい。 抗体を誘導するためのSURHは生物学的活性を必要としない。しかしながら 、蛋白質フラグメント或いはオリゴペプチドは抗原性でなければならない。特異 な抗体を誘導するために用いられるペプチドは、少なくとも5個のアミノ酸から なり、好ましくは10個のアミノ酸からなるアミノ酸配列を有する。好ましくは 、そのペプチドは自然の蛋白質のアミノ酸配列の一部を模倣し、小さな自然発生 した分子の全アミノ酸配列を含む場合がある。SURHアミノ酸の短い伸展は、 キーホールリンペットヘモシアニン及びキメラ分子に抗して生成される抗体のよ うな別の蛋白質のアミノ酸と融合される場合もある。当分野で周知の手順がSU RHに 対する抗体を生成するために用いることができる。 抗体を生成する場合、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス等を含む種々の宿主は、 SURH或いは任意の一部、フラグメント、或いは免疫原特性を保持するオリゴ ペプチドを注入することにより免疫される。宿主種に応じて、種々のアジュバン トを用いて、免疫学的反応を高めることができる。そのようなアジュバントは、 限定するわけではないが、フロイントアジュバント、水酸化アルミニウムのよう なミネラルゲル、並びにリゾレシチン、プルロニックポリオル、ポリアニオン、 ペプチド、油乳剤、キーホールリンペットヘモシアニン及びジニトロフェノール のような表面活性物質を含む。BCG(カルメット−ゲラン杆菌)及びコリネバ クテリウムパルヴムが、潜在的に有用なヒトアジュバントである。 SURHに対するモノクローナル抗体は、培養中の持続細胞株による抗体分子 の生成を実現する任意の技術を用いて調製されることができる。これらの技術は 、限定するわけではないが、最初にKoehler and Milstein(1975 Nature 256:495 -497)により記載されたハイブリドーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Ko sbor et al(1983)Immunol Today 4:72;Cote et al(1983)Proc Natl Acad Sci 80 :2026-2030)、並びにEBV−ハイブリドーマ技術(Cole et al(1985)Monoclona l Antibodies and Cancer Therapy,Alan R Liss Inc,New York NY,pp77-96)を 含む。 さらに「キメラ抗体」の生成のために開発された技術、適当な抗原特異性及び 生物活性を有する分子を得るためのマウス抗体遺伝子のヒト抗体遺伝子へのスプ ライシングが用いられることができる(Morrison et al(1984)Proc Natl Acad S ci 81:6851-6855:Neuberger et al(1984)Nature 312:604-608;Takeda et al(198 5) Nature 314:452-454)。別法では、一本鎖抗体の生成のために開示された技術( 米国特許第4,946,778号)が、SURH特異性一本鎖抗体を生成するた めに適用されることができる。 また抗体は、リンパ球集団においてin vivo生成を誘導することにより 、或いは組換え体免疫グロブリンまたはOrlandi et al(1989,Proc Natl Acad Sc i 86:3833-3837及びWinter G and Milstein C(1991;Nature 349:293-299)に開示 されるような特異性の高い結合剤のパネルをスクリーニングすることにより生成 することもできる。 またSURHに対する特異な結合部位を含む抗体フラグメントを発生させるこ ともできる。例えば、そのようなフラグメントは、限定するわけではないが、抗 体分子のペプシン消化により生成することができるF(ab’)2フラグメント 及びF(ab’)2フラグメントのジスルファイド架橋を還元することにより発 生することができるFabフラグメントを含む。別法では、Fab発現ライブラ リを構成して、所望の特異性を有するモノクローナルFabフラグメントを迅速 にしかも容易に同定することができる(Huse WD et al.(1989)Science 256:1275 -1281)。 確立された特異性を有するポリクローナル抗体或いはモノクローナル抗体のい ずれかを用いる結合蛋白競合測定法或いは免疫放射測定法のための種々のプロト コルが、当分野では周知である。そのようなイムノアッセイは典型的には、SU RHとその特異抗体との間に複合体を形成すること、並びに複合形成体を測定す ることを伴う。特異性SURH蛋白質において2つの非干渉性エピトープに反応 するモノクローナル抗体を利用する2部位のモノクローナル抗体に基づくイムノ アッセイが好ましいが、結合蛋白質 競合測定法を用いてもよい。これらの測定法は、Maddox DE et al(1983,J Exp M ed 158:1211)に記載される。SURH特異性抗体を用いる診断測定法 特定のSURH抗体を、SURHの発現により特徴をなす状態或いは疾患の診 断のために、或いはSURHアゴニスト或いはアンタゴニストを用いて治療され る患者を監視するための測定法において用いてもよい。SURHのための診断測 定法は、抗体及び細胞或いは組織のヒト体液或いは抽出物においてSURHを検 出するための標識を利用する方法を含む。本発明のポリペプチド及び抗体を、修 飾ありなしいずれかで用いてもよい。多くの場合に、ポリペプチド及び抗体は、 リポータ分子と共有結合、或いは非共有結合でそれらを結合することにより標識 されるであろう。数多くのリポータ分子が知られており、そのうちのいくつかが 上述されている。 それぞれの蛋白質に対して特異なポリクローナル抗体或いはモノクローナル抗 体のいずれかを用いてSURHを測定するための種々のプロトコルが当分野で知 られている。例えば、固相酵素免疫検定法(ELISA)、ラジオイムノアッセ イ(RIA)、蛍光性活性化細胞選別(FACE)である。SURHの2つの非 干渉性エピトープに反応するモノクローナル抗体を用いる2部位のモノクローナ ルに基づくイムノアツセイ(monoclonal-based immunoassay)が好ましいが、結 合蛋白競合測定法が用いられてもよい。ここで記載した測定法及び他の測定法は 、Maddox DE et al(1983,J Exp Med 158:1211)に記載される。 診断のための基準を与えるために、SURH発現に対する通常 或いは標準値が確立されなければならない。これは、動物或いはヒトいずれかの 被検者から取り出された体液或いは細胞抽出物を、当分野で周知の複合形成体に 適した条件下でSURHに対する抗体と結合することにより実現される。標準的 な複合形成体の量は、既知の量のSURHを含む種々の人工膜をバイオプシーを 実施した組織からの調節サンプル及び疾患サンプルと比較することにより定量す ることができる。その後通常サンプルから得られた標準値が、疾患の症状がある 被検者のサンプルから得られた値と比較される。標準値と被検者値との間の偏差 が疾患状態の存在を立証する。薬物スクリーニング SURH、その触媒作用或いは免疫原性フラグメント或いはそのオリゴペプチ ドは、種々の薬物スクリーニング技術の任意のものにおいて治療化合物をスクリ ーニングするために用いることができる。そのような試験に用いられるフラグメ ントは、溶液中に遊離するか、固体支持体に付着するか、細胞表面上に結合する か、或いは細胞内に配置されてもよい。SURHと試験されている薬剤との間に 複合体を結合する形成体が測定されることができる。 SURHへの適当な結合親和性を有する化合物の高スループットスクリーニン グを実現する薬物スクリーニングのための別の技術は、1984年9月13日発 行のPCT出願WO84/03564に記載されており、参照して本明細書の一 部としている。要約すると、多数の異なる小さなペプチド試験化合物がプラスチ ックピン或いはある他の表面のような固体基質上で合成される。ペプチド試験化 合物はSURHのフラグメントと反応し、洗浄され る。その後結合されたSURHは当分野で周知の方法により検出される。また実 質的に精製されたSURHは、上記の薬物スクリーニング技術において用いるた めのプレート上に直接塗着される。別法では、非中和性抗体を用いて、ペプチド を捕捉し、それを固体支持体上に固定化することができる。 また本発明は、SURHを結合することができる中和性抗体が、SURHを結 合するための試験化合物と特に競合する、競合薬物スクリーニングアッセイを使 用することを考慮する。この方法では、抗体を用いて、SURHと1つ或いはそ れ以上の抗原性デターミナントを共有するあらゆるペプチドの存在を検出するこ とができる。SURHをコードするポリヌクレオチドの使用 SURHをコードするポリヌクレオチド或いは任意のその一部は、診断並びに また治療のために用いることができる。診断で用いる場合、本発明のSURHを 用いて、SURHの発現に関係する生検された組織における遺伝子発現を検出し 、かつ定量することができる。診断測定法は、SURHの不在、存在、並びに過 剰な発現を識別するために、かつ治療介入中にSURHレベルの調節を監視する ために有用である。オリゴヌクレオチド配列、アンチセンスRNA及びDNA分 子並びにPNAが本発明の範囲に含まれる。 本発明の別の態様は、ゲノム配列、コード化SURH或いは密接に関連する分 子を含むポリヌクレオチド配列を検出することができるハイブリダイゼーション 或いはPCRプローブを提供される。非常に特異性の高い領域、例えば5’調節 領域内の10個の独自のヌクレオチド或いは特異性の低い領域、例えば特に3’ 領域の何れかから形成されるプロー ブの特異性及びハイブリダイゼーション或いは増幅の厳密性(最大、高い、中間 或いは低い)は、そのプローブが自然発生SUR、アレル或いは関連するシーケ ンスのみを同定するか否かを確定するであろう。 またプローブは、関連する配列の検出のためにも用いることができ、好ましく はこれらのSURHコード化配列の任意のものからのヌクレオチドの少なくとも 50%を含むべきである。本発明のハイブリダイゼーションプローブは、配列番 号:2のヌクレオチド配列に由来するか、或いは自然発生SURHのプロモータ 、エンハンサ素子並びにイントロンを含むゲノム配列に由来する。ハイブリダイ ゼーションプローブは、32P或いは35Sのような放射性核種を含む種々のリポー タグループ或いはアビジン/ビオチン結合系等を介してプローブに結合されるア ルカリ性ポスファターゼのような酵素性標識により標識されることができる。 USRH DNAに対する特異性ハイブリダイゼーションプローブを生成する ための他の手段は、SURHをコードする核酸配列のクローニング、或いはmR NAを生成するためのベクタ内へのSURH誘導体のクローニングを含む。その ようなベクタは当分野では知られており、市販されており、T7或いはSP6R NAポリメラーゼのような適当なRNAポリメラーゼ及び適当な放射活性標識さ れたヌクレオチドを付加することによりin vitroでRNAプローブを合 成するために用いることができる。診断利用 SURHをコードするポリヌクレオチド配列は、SURHの発現に関連する状 態或いは疾患を診断するために用いることもできる。例えばSURHをコードす るポリヌクレオチド配列は、生検 からの体液或いは組織のハイブリダイゼーション或いはPCRアッセイにおいて 用いられ、SURHコード化配列発現を検出することができる。そのような定性 的或いは定量的方法の形成は、サザン或いはノーザン法、ドットブロット或いは 他の膜用技術、PCR技術、ディップスティック、ピン、チップ及びELISA 技術を含む。これらの全ての方法は当分野では周知であり、多くの市販の診断キ ットの基礎となっている。 ここで開示されるSURHヌクレオチド配列は、炎症及び疾患と関連する活性 化及び誘導を検出する測定法にための基準を与える。SURHヌクレオチド配列 は、当分野で知られた方法により標識され、ハイブリダイゼーション複合体を形 成するのに適した条件下で患者からの体液或いは組織に加えられることができる 。インキュベーション期間の後、もしヌクレオチドが酵素で標識されているなら 、サンプルは染料(或いは現像液を必要とする他の標識)を付加的に含む適合性 液体を用いて洗浄される。適合性液体を洗い流した後、染料は定量化され、基準 と比較される。生検された、或いは抽出されたサンプル内の染料の量が、適合性 調節サンプルより著しく高くなるなら、そのヌクレオチド配列はサンプル内のヌ クレオチド配列を用いてハイブリダイゼーションしており、サンプル内のSUR Hヌクレオチド配列のレベルが高められたということが、関連した疾患が存在す ることを示す。 またそのような測定法を用いて、動物研究、臨床試験、或いは個々の患者の治 療を監視する際に、特定の治療法の有効度を高めることができる。疾患を診断す るための基礎を与えるために、SURH発現に対する通常の或いは標準のプロフ ァイルが確立されなければならない。これは、動物或いはヒトのいずれかの正常 な 被検者から取り出された体液或いは細胞抽出物を、ハイブリダイゼーション或い は増幅に適した条件下でSURH或いはその一部と結合することにより達成され る。標準的なハイブリダイゼーションは、正常な被検者の場合に得られた値を、 同一の実験において行われた一連のSURHを希釈したものと比較することによ り定量化されることができ、その実験では、既知の量の実質的に精製されたSU RHが用いられる。正常なサンプルから得られた標準値は、SURHに関連した 疾患に苦しむ患者のサンプルから得られた値と比較される。標準値と生検値との 間の偏差を用いて、疾患の存在が立証される。 一度疾患が立証されれば、治療薬が投与され、治療プロファイルが作成される 。そのような測定法は、プロファイルの値が正常の或いは標準のパターンに向か っている、或いは回復しているか否かを評価するために、規則的に繰り返されて もよい。有効な治療プロファイルを用いて、数日或いは数ヶ月に渡る治療の有効 度を示すことができる。 米国特許第4,683,195号及び第4,965,188号に記載されるポ リメラーゼ連鎖反応(PCR)は、SURH配列の基礎となるオリゴヌクレオチ ドに対する付加的な使用法を提供することもできる。そのようなオリゴマーは一 般に化学的に合成されるが、酵素を用いて発生させても、或いは組換え体源から 生成されてもよい。オリゴマーは一般に2つのヌクレオチド配列からなり、1つ はセンス方向(5’→3’)を有し、他方はアンチセンス方向(3’←5’)を 有しており、特異遺伝子或いは状態を同定するために最適化された条件下で用い られる。同一の2つのオリゴマー、入れ子状態のオリゴマーの組、或いはオリゴ マーの縮 重プールでさえ、密接に関連するDNA或いはRNA配列を検出し、定量化する ために厳密性を欠いた条件下で用いてもよい。 さらに、特定の分子の発現を定量化するために用いられることもできる方法は 、放射性標識化(radiolabeling)或いはビオチン標識化(biotinylating)ヌク レオチド、調節核酸の相互増幅(coamplification)実験結果が書き込まれた標 準曲線を含む(Melby PC et al(1993)J Immunol Methods 159:235-44;Duplaa C e t al(1993)Anal Biochem 229-36)。多数のサンプルの定量化は、ELISAフォ ーマットにおいて測定法を実行することによる加速することができ、その実験フ ォーマットには、対象のオリゴマーが種々の希釈法において与えられ、スペクト ル光測定或いは色測定反応が迅速な定量化を実現する。この種の最終的な診断に より、医療専門家は、積極的な治療を開始し、状態がさらに悪化するのを防ぐこ とができるようになる。同様にさらに測定法を用いて、治療中の患者の進行状態 を監視することができる。さらに、ここで開示されるヌクレオチド配列は、未だ 開発されていない分子生物学技術において用いることもでき、提供された新規の 技術は、トリプレットゲノムコード、特定の塩基対相互作用等の現在既に知られ ているヌクレオチド配列の特性によるものである。治療的使用 SURをコードする遺伝子に対する相同性及びその発現プロファイルに基づい て、ここで開示されるSURHポリヌクレオチドは、NIDDM、PHHI並び にSUR並びにまたKATPチャネルに関連する他の疾患のような疾患の治療のた めの分子の設計に対する基礎を与えることができる。 発現ベクタは、レトロウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルス 或いはワクシニアウイルスから、また種々の細菌性プラスミドから導出され、標 的となる器官、組織或いは細胞集団にヌクレオチド配列を運ぶために用いられる 場合がある。当業者には周知の方法を用いて、アンチセンスSURHを発現する 組換え体ベクタを構成することができる。例えば、Sambrook等(上記)及びAusube l等(上記)に記載される技術を参照されたい。 完全長cDNA配列並びにまたその調節素子からなるポリヌクレオチドにより 、研究者は遺伝子機能のセンス或いはアンチセンス調整における研究ツールとし てSURHを用いることができる(Youssoufian H and HF Lodish 1993 Mol Cel l Biol 13:98-104;Eguchi et al(1991)Annu Rev Biochem 60:631-652)。そのよ うな技術は現在当分野では周知されており、センスオリゴマー或いはアンチセン スオリゴマー、またはより大きなフラグメントが、コード化或いは調節領域に沿 った種々の位置から設計されることができる。 SURHをコードする遺伝子は、所望のSURHヌクレオチドフラグメントを 高レベルで発現する発現ベクタを細胞或いは組織に形質移入することにより遮断 されるようになる。そのような構成物は、細胞を非翻訳センス或いはアンチセン ス配列で満たす。DNA内に統合されない場合であっても、そのようなベクタは 、全ての複製が内因性ヌクレアーゼにより無能にされるまで、RNA分子を転写 し続けることができる。一過性の発現は、非複製ベクタを用いて一ヶ月或いはそ れ以上の間持続し(Mettler I,personal communication)、適当な複製素子がベ クタ系の一部であるならさらに長く持続するようになる。 上述のように、遺伝子発現の修飾は、SURHの調節領域、す なわちプロモータ、エンハンサ並びにイントロンに対してアンチセンス分子、D NA、RNA或いはPNAを設計することにより得られるようになる。転写開始 部位、すなわちリーダ配列の−10と+10領域の間から由来するオリゴヌクレ オチドが好ましい。またアンチセンス分子は、転写物がリボソームに結合するの を防ぐことによりmRNAの翻訳を阻止するように設計される。同様に、三重ら せん塩基対技術を用いて抑制を実現することができる。三重らせん対は二重らせ んの能力に近くなり、ポリメラーゼ、転写因子或いは調節分子の結合のために十 分に開く。三重DNAを用いる最近の治療の進歩は、Gee JE et al(In:Huber BE and BI Carr(1994)Molecular and Immunologic Approaches,Futura Publish ing Co.Mt Kisco NY)に記載された。 リボザイムは、RNAの特異性分割に触媒作用することができる酵素RNA分 子である。リボザイム活性機構は、相補的標的RNAに対するリボザイム分子の 配列特定ハイブリダイゼーションを伴い、それにヌクレオチド鎖切断分割が伴う 。本発明の範囲内には、特異にしかも有効にSURHのヌクレオチド鎖切断分割 に触媒作用することができる遺伝子操作されたハンマヘッド状リボザイムを含む 。 任意の潜在的なRNA標的内の特異なリボザイム分割部位は、配列、GUA、 GUU並びにGUCを含むリボザイム分割部位に対して標的分子を走査すること により最初に同定される。一度同定されれば、分割部位を含む標的遺伝子の領域 に対応する15〜20個のリボヌクレオチドの短いRNA配列は、オリゴヌクレ オチドを無能にする二次構造機構に対して評価されることができる。また候補標 的の適合性も、リボヌクレアーゼ保護アッセイを用い て相補的なオリゴヌクレオチドについてハイブリダイゼーションへの実施容易性 を試験することにより評価することができる。 本発明のアンチセンス分子及びリボザイムは、RNA分子の合成に関する当分 野で知られた任意の方法により調製されることができる。これらは、固相ホスホ ラミダイト化学合成のようなオリゴヌクレオチドを化学的に合成するための方法 を含む。別法では、RNA分子は、SURHをコードするDNA配列のin itro 及びin vivo転写により発生させることができる。そのようなD NA配列は、T7或いはSP6のような適当なRNAポリメラーゼプロモータと 共に広範なベクタ内に組み込まれる場合がある。別法では、アンチセンスcDN A構成物は、構造的に或いは誘導的にアンチセンスRNAを合成し、細胞株、細 胞或いは組織内に導入されることができる。 RNA分子を修飾して、細胞内安定性及び半減期を改善することもできる。可 能な修飾は、限定するわけではないが、分子の5’並びにまた3’末端でのフラ ンキング配列の付加、或いは分子のバックボーン内のホスホジエステラーゼでは なくホスホロチオネート或いは2’O−メチルの使用を含む。この概念はPNA の生成に固有のものであり、イノシン、キュェオシン及びワイブトシン並びにア セチル−、メチル−、チオ−、及び内因性エンドヌクレアーゼにより容易に識別 されないアデニン、シチジン、グアニン、チミン及びウリジンの同様に修飾され た形成体のような従来にはない塩基の含有物によりこれらの全分子に拡張される ことができる。細胞或いは組織内のベクタを導入するための方法は、以下に議論 する方法及びin vivoin vitro並びにex vivo治療のた めに同じく適した方法を含む。ex ivo 治療の場合、ベクタは、患者から取り出された基幹細胞内に導入され、同 じ患者に戻される自家移植物に対してクローンを繁殖することができ、米国特許 第5,399,493号及び第5,437,994号に記載されており、参照し て本明細書の一部としている。形質移入及びリポソームによる配達は、当業者に 周知されている。 さらにここで開示されるSURHのためのヌクレオチド配列は、未だ開発され ていない分子生物学技術において用いることができ、提供される新規の技術は、 限定はしないが、トリプレットゲノムコード及び特異塩基対相互作用のような特 性を含む、現在既知のヌクレオチド配列の特性による。関連するポリヌクレオチド配列の検出及びマッピング またSURHのための核酸配列を用いて、自然発生ゲノム配列をマッピングす るためのハイブリダイゼーションプローブを生成することもできる。その配列は 、周知の技術を用いて特定のクロモソームに、或いはクロモソームの特異領域に マップ化される。これらは、クロモソームスプレッド(chromosome spread)と のin situハイブリダイゼーション、フローソートされたクロモソーム標 本(flow-sorted chromosomal preparation)、或いはPrice CM(1993;Blood Rev 7:127-34)及びTrask BJ(1991;Trends Genet 7:149-54)に記載されるような、酵 母菌人工クロモソーム、細菌性人工クロモソーム、細菌性P1構造或いは単一ク ロモソームcDNAライブラリのような人工クロモソーム構造体を含む。 クロモソームスプレッドの蛍光性in situハイブリダイ ゼーションの技術は、Verma et al(1988)Human Chromosomes:A Manual of Basic Techniques,Pergamon Press,New York NYに記載されている。クロモソーム標本 の蛍光性in situハイブリダイゼーション及び他の物理的なクロモソーム マッピング技術は、付加的な遺伝マップデータと相関性が示される。遺伝子マッ プデータの例は1994 Genome Issue of Science(265:1981f)に見出すことがで きる。物理的クロモソームマップ上のSURHの位置と特定の疾患(或いは特定 の疾患に対する素因)との間の相関は、その遺伝的疾患に関連するDNAの領域 の境界を定めることを可能にする。本発明のヌクレオチド配列を用いて、正常者 と担体或いは感染した個体との間の遺伝子配列における差を検出することができ る。 クロモソーム標本のin situハイブリダイゼーション及び確立されたク ロモソームマーカを用いるリンケージ解析のような物理的マッピング技術は、遺 伝子マップを拡張するために用いることができる。例えば、ヒト遺伝子の配列標 識部位用マップ(sequence tagged site based map)が最近Whitehead-MIT Cent er for Genomic Research(Hudson TJ et al(1995)Science 270:1945-1954)によ り確立された。しばしばマウスのような別の哺乳動物種のクロモソーム(Whiteh ead Institute/MIT Center for Genomic Research,Genetic Map of the Mouse ,Database Release 10,April 28,1995)上の遺伝子の配列は、特定のヒトクロ モソームの数或いは腕が未知であっても関連したマーカを明らかにすることがで きる。新規の配列は、物理的なマッピングによりクロモソーム腕或いはその一部 に割り当てることができる。これは、位置クローニング或いは他の遺伝子発見技 術を用いて疾患 遺伝子を検索する研究者に貴重な情報を与える。一度、毛細管拡張性運動失調( AT)のような疾患或いは症候群が、特定のゲノム領域、例えばAT to 11q22-23 (Gatti et al(1998)Nature 336:577-580)への遺伝的リンケージにより初期状態 で局部に制限されれば、その領域に対する任意の配列マッピングが、さらに研究 するための関連した或いは調節遺伝子を表すことができる。また本発明のヌクレ オチド配列を用いて、転座、すなわち正常個体と担体或いは感染個体との間の逆 位等によりクロモソーム位置内の差を検出することができる。医薬品組成物 本発明は医薬品組成物に関連し、その医薬品組成物は、単独のヌクレオチド、 蛋白質、抗体、アゴニスト、アンタゴニスト或いは阻害剤、または、限定はしな いが、緩衝食塩水、デキストロース並びに水を含む任意の無菌の生体活性医薬品 担体において投与されることがある、安定化化合物のような少なくとも1つの他 の試薬との組み合わせからなる。これらの任意の分子は、単独で、或いは医薬品 添加物或いは製薬的に許容可能な担体と混合される医薬品組成物において、他の 医薬品、薬物或いはホルモンと組み合わせて患者に投与されることができる。本 発明の一実施例では、製薬的許容担体は製薬的に不活性である。医薬品組成物の投与 医薬品組成物は、限定はしないが、ヒト及び家畜を含む治療を要する任意の被 検者に投与されることができる。医薬品組成物の投与は、経口的に或いは非経口 的に行われる。非経口配達の方法 は、局所的な、動脈内(直接腫瘍への)投与、筋肉内投与、皮下投与、骨髄内投 与、クモ膜下投与、心室内投与、静脈内投与、腹膜内投与、鼻腔内投与を含む。 活性処方成分に加えて、これらの医薬品組成物は、製薬的に用いることができる プレパレート内への活性化合物の処理を容易にする医薬品添加物及び補助剤から なる適当な製薬的に許容可能な担体を含む場合もある。さらに製剤及び投与に関 する技術の詳細は、「Remington's Pharmaceutical Sciences」(Maack Publishi ng Co.Easton PA)の最新版に見出される。 経口投与の場合の医薬品組成物は、経口投与に適した投与量において当分野で 周知の製薬的に許容可能な担体を用いて調剤することができる。そのような担体 により、医薬品組成物は、患者が経口摂取するために、錠剤、丸剤、糖衣剤、カ プセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー、懸濁剤等として調剤されるこ とができる。 経口投与するための医薬品調剤は、活性化合物と固形の医薬品添加物とを混合 して、選択によってはその混合物を細かく砕いて、さらに所望に応じて、錠剤或 いは糖衣剤コアを得るために適当な補助剤を加えた後、顆粒剤の混合物を処理す ることにより得ることができる。適当な医薬品添加物は、ラクトース、スクロー ス、マンニトール或いはソルビトールを含む糖、トウモロコシ、小麦、米、じゃ がいも、或いは他の植物からのデンプン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピ ルメチルセルロース、或いはカルボキシルメチルセルロースナトリウムのような セルロース、並びにアラビアゴム及びトラガカントゴムを含むゴム、及びゼラチ ン及びコラーゲンのような蛋白質のような炭水化物或いは蛋白質フィルタ である。必要なら、架橋結合されたポリビニルピロリドン、寒天、アルギン酸或 いはアルギン酸ナトリウムのようなその塩のような、崩壊剤或いは可溶化剤が加 えられてもよい。 糖衣剤コアは濃縮糖液のような適当なコーティングを被着され、その濃縮糖液 は、アラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カルボポル ゲル(carbop ol gel)、ポリエチレングリコール並びにまた二酸化チタン、ラッカー溶液並び に適当な有機溶剤あるいは溶剤混合物を含む場合もある。染料或いは色素が、製 品識別、すなわち活性化合物の量、すなわち投与量を特徴付けるために、錠剤或 いは糖衣錠コーティングに加えられる場合もある。 経口投与される医薬品製剤は、ゼラチンからなる押込嵌め式のプッシュフィッ トカプセル剤、並びにゼラチン、及びグリコール或いはソルビトールのようなコ ーティングからなる緩く封止されたソフトシールカプセル剤を含む。プッシュフ ィットカプセル剤は、ラクトース或いはデンプンのようなフィルタ或いは結合剤 、タルク或いはステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、さらに必要なら安定 化剤と混合された活性処方成分を含むことができる。ソフトシールカプセル剤で は、活性化合物は、脂肪油、パラフィン油、或いは安定化剤を用いて用いなくて もよいが液体ポリエチレングリコールのような適当な溶液内の溶解或いは懸濁さ れている場合がある。 非経口投与のための医薬品製剤は、活性化合物の水溶液を含む。注入するため に、本発明の医薬品組成物は、水溶液内で、好ましくはハンクス溶液、リンガー 溶液或いは生理緩衝食塩水のような生体適合性緩衝液内で調製される。水性の注 入懸濁液は、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、ソルビトール或いはデ キス トランのように、懸濁液を増粘する物質を含む場合がある。さらに、活性化合物 の懸濁液は、適当な油性の注入懸濁液として調製される場合もある。適当な親油 性溶剤或いは賦形剤は、ゴマ油のような脂肪油、或いはオレイン酸エチルまたは トリグリセリドのような合成脂肪酸エステル、或いはリポソームを含む。さらに 、懸濁液は、高濃縮の溶液の調製を可能とするために化合物の可溶性を増加させ る適当な安定化剤或いは薬剤を含むこともできる。 局所或いは鼻腔投与の場合、特定の障壁を浸透させるのに適した浸透剤が調製 において用いられる。そのような浸透剤は当分野で一般に知られている。製造及び保管 本発明の医薬品組成物は、当分野において知られた、例えば、従来の混合、溶 解、顆粒化、糖衣形成、微粒子化、乳状化、カプセル化、封入(entrapping)或 いは凍結乾燥処理による方法で製造される。 医薬品組成物は塩類として提供され、限定はしないが、塩酸、硫酸、酢酸、乳 酸、酒石酸、リンゴ酸、琥珀酸等の多くの酸を用いて形成することができる。塩 類は、対応する遊離塩基形である水性或いはプロトン性溶剤における可溶性を高 める傾向がある。他の場合に好ましい製剤は、使用に先だって緩衝剤と結合され たpH範囲4.5−5.5の1mM−50mMヒスチジン、0.1%−2%スク ロース、2%−7%マンニトールの状態の凍結乾燥粉末である。 許容可能な担体内に調剤された本発明の化合物からなる医薬品組成物が調製さ れた後、それらは適当な容器に入れられ、指示さ れた条件の治療のためにラベルを貼るようにする。SURHの投与の場合、その ようなラベル貼付は、投与の量、頻度並びに方法を含むであろう。製薬的に有効な投与量 本発明に用いるために適した医薬品組成物は、活性処方成分が目的を果たすた めの有効な量において含まれる組成物を含む。有効な量を投与することは、当業 者の能力内で果たし得るものである。 任意の化合物の場合、製薬的に有効な量は、例えば腫瘍細胞の細胞培養アッセ イ、或いは通常マウス、ウサギ、イヌ或いはブタの動物標本のいずれかにおいて 最初に見積もられる。また動物標本を用いて、所望の濃縮範囲及び投与の経路が 達成される。その後そのような情報を用いて、ヒトに投与するための有効な量及 び経路を確定することができる。 製薬的に有効な量は、症状或いは状態を改善する蛋白質或いはその抗体、アン タゴニスト、或いは阻害剤の量のことである。そのような化合物の治療への有効 度及び毒性は、細胞培養或いは実験動物における標準的な製薬的手順、例えばE D50(集団の50%において製薬的に有効な量)及びLD50(集団の50% が致死する量)により確定することができる。治療効果と毒性効果の投与量比が 治療指数であり、比LD50/ED50として表される。大きな治療誘導性を表 す医薬品組成物が望ましい。細胞培養アッセイ及び動物実験から得られるデータ は、ヒトに投与するために量の範囲を処方する際に用いられる。そのような化合 物の投与量は、毒性が非常に少ないか或いは全くないED50を含む 血中濃度の範囲内にあることが好ましい。投与量は、用いられる投与形態、患者 の感度、並びに投与経路によりこの範囲内で変化する。 厳密な投与量は、治療される患者を診察する個々の医師により選択される。量 及び投与を調整して、十分なレベルの活性成分を与えたり、或いは所望の効果を 維持したりする。考慮されてもよいさらに別の要因は、疾患の過酷さ、例えば腫 瘍の大きさ及び場所、患者の年齢、体重、性別、食事、投与の時間及び頻度、薬 物の組み合わせ、反応への敏感度、並びに治療に対する抵抗性/反応を含む。特 定の製薬の半減期及びクリアランス率により、3〜4日毎、毎週、或いは4週間 毎に一度、活性が持続する医薬品組成物が投与されてもよい。 通常の投与量は、投与の経路にもよるが、0.1μg〜100,000μgま で変化し、全投与量は約1gまでである。詳細な投与量及び配達の方法に関する 手引きは、一般に科学文献で入手できる。米国特許第4.657,760号、第 5,206,344号或いは第5,225,212号を参照されたい。当業者は 、蛋白質或いはその阻害剤ではなく、ヌクレオチドのための異なる剤形を用いる であろう。同様に、ポリヌクレオチド或いはポリペプチドに配達は特定の細胞、 状態、位置等に対して特異であろう。 以下の例は、本発明を例示するために与えられるが、本発明を制限するための ものではない。 産業上の利用可能性 I cDNAライブラリ構成 BRAINT03cDNAライブラリは26歳男性から除去された正常な 脳組織から構成された(lot#0003:Mayo Clinic,Rochester MN)。凍結した組織はB rinkmann Homogenizer Polytron PT-3000(Brinkmann Instruments,Westbury NJ) を用いて均質化され、溶解された。試薬及び抽出生成物がStratagene RNA Isola tion Kit(Cat.#200345:Stratagene)において用いられた。溶解生成物は、周囲温 度において25000rpmで18時間Beckman SW 28rotor in a Beckman L8-7 0M Ultracentrifuge(Beckman Instruments)を用いて5.7M CsCL緩衝材 上で遠心分離された。RNAは、フェノールクロロフォルムpH8.0を用いて 一度、酸性フェノールpH4.0を用いて一度抽出され、0.3M酢酸ナトリウ ム及び2.5体積のメタノールを用いて沈殿させ、水及び37℃で15分間処理 されたデオキシリボヌクレアーゼ内で再懸濁された。RNAはQiagen Oligotex kit(QIAGEN Inc.Chatsworth CA)を用いて分離され、cDNAライブラリを構成 するために用いられた。 RNAは、cDNA Synthesis and Plasmid Cloning(Cat.#18248-013:Gibco/BRL) に対するSuperScript Plasmid Systemにおける推奨プロトコルに従って処理され た。cDNAはSepharose CL4B column(Cat.#275105.Pharmacia)上で分割され 、400bpを加えるそのcDNAはpSport1に結合された。その後プラスミド pSportIはDH5aTM形質転換受容性細胞内に形質転換された(Cat.#18258-012 Gibc o/BRL)。II cDNAクローンの分離及び配列化 プラスミドDNAは細胞から遊離され、Miniprep Kit(Cat.#77468;Advanced G enetic Technologies Corporation.Gaithersburg MD)を用いて形成された。この キットは、960の精製に対する試薬を有する96ウェルブロックからなる。推 奨プロトコルを用いたが以下の点が異なる。1)96ウェルは、25mg/Lの カルビンシリン及び0.4%の グリセロールを有する1mlのみの無菌のTerrific Broth(Cat.#22711.LIFE TEC HNOLOGIESTM.Gaithersburg MD)をそれぞれ満たされた。2)ウェルは接種され、 その後60μlの溶解バッファを用いて溶解させた後、細菌が24時間培養され た。3)5分間Beckman GS-6R@:2900rpmを用いる遠心分離ステップが実行され 、その後ブロックの含有物が一次フィルタプレートに加えられた。4)TRIS バッファにイソプロパノールを加える付加的なステップは実行されなかった。プ ロトコルの最後のステップを終了した後、サンプルは保管のためにBeckman96 −ウェルブロックに移された。 cDNAは、4つのPeltier Thermall Cyclers(PTC200:MJ Research.Watertow n MA)及びApplied Biosystems 377 DNA Sequencing systems(Perkin Elmer)を組 み合わせたHamilton Micro Lab 2200(Hamilton,Reno NV)を用いるSanger F and AR Coulson(1975;J Mol Biol 94:441f)の方法により配列化され、読み枠が画定 された。III cDNAクローン及びその推定蛋白質の相同性検索 各cDNAはApplied Biosystemsにより開発された検索アルゴリズムを用いて GenBank内の配列と比較され、INHERITTM670 Sequence Analysis System内に組み 込まれた。このアルゴリズムでは、Pattern Specification Language(TRW Inc.L os Angeles CA)を用いて、相同性の領域を確定した。配列比較がいかに実行され るかを確定する3つのパラメータはウインドウサイズ、ウインドウオフセット並 びに誤差許容量である。これらの3つのパラメータの組み合わせを用いて、DN Aデータベースは問合わせ配列に相同性を有する領域を含む配列を検索され、適 当な配列が初期値で与えられる。その後、これらの相同性領域はドットマトリク ス相同性プロットを用いて試験され、相同性の領域と偶然の 一致とを区別した。Smith-Waterman配列を用いて、相同性検索の結果を表示した 。 ペプチド及び蛋白質配列相同性は、DNA配列相同性に用いられる方法と同様 の方法を用いるINHERITTM670 Sequence Analysis Systemを用いて確認された。P attern Specification Language及びパラメータウインドウを用いて、初期値で 与えられた相同性の領域を含む配列に対する蛋白質データベースを検索した。ド ットマトリクス相同性プロットが試験され、著しい相同性を有する領域と偶然の 一致とを区別した。 Basic Local Alignment Search Tool(Altschul SF(1993)J Mol Evol 36:290-3 00;Altschul,SF et al(1990)J Mol Biol 215:403-10)を表すBLASTを用い て、局部配列を検索した。BLASTは、ヌクレオチド及びアミノ酸配列の両方 の配列を生成し、配列類似性を確定する。配列の局部的な性質のため、BLAS Tは特に厳密な一致の判定或いは相同性の同定時に有効である。BLASTは間 隙を含まない一致に対して有効である。BLASTアルゴリズム出力の基本的な 単位はHigh-scoring Segment Pair(HSP)である。 HSPは、任意であるが、等しい長さを有する2つの配列フラグメントからな り、その長さの配列は局部的に最大であり、しかも配列スコアは使用者により設 定される閾値或いはカットオフスコアを満足するか或いはそれを超えるものであ る。BLASTアプローチは、問合せ配列とデータベース配列との間のHSPを 検索し、見出されたあらゆる一致の統計的有意性を評価し、かつ使用者により選 択された有意性の閾値を満足する一致のみを報告するものである。パラメータE はデータベース配列との一致を報告 するために統計的に有意な閾値を確立する。Eは、全データベース検索の環境内 でHSP(或いはHSPの組)の機会が生じる予想頻度の上限として解釈される 。データベース配列との一致がEを満足するものが、プログラム出力で報告され る。IV ノーザン解析 遺伝子の転写物の存在を検出するために用いられる実験用技術であり、特定の 細胞種或いは組織からのRNAが結合されている膜に対する標識されたヌクレオ チド配列のハイブリダイゼーションを伴う(Sambrook等、上記)。 BLAST(Altschul SF 1993 and 1990上記)を用いる類推コンピュータ技 術(analogous compu tertechnique)を用いて、GenBank或いはLIFESEQTMdataba se(Incyte,Palo Alto CA)のようなヌクレオチドデータベース内の同一の或いは 関連する分子を検索する。多数の膜を用いるハイブリダイゼーションより非常に 速度が速い。さらに、コンピュータ検索の感度を変更して、任意の特定の一致が 、厳密な一致、或いは相同と分類されるか否かを確定することができる。 検索の基準は、 %配列密度×%最大BLASTスコア/100 として定義される積スコアであり、2つの配列間の類似度及び配列一致の長さの 両方を考慮する。例えば、積スコア40の場合、その一致は1−2%の範囲内で 正確であり、70ではその一致は正確であろう。相同性を有する分子は通常、1 5−40間の積スコアを示す分子を選択することにより同定されるが、それより 低いスコアでも関連した分子が同定される場合もある。 検索の結果は、SURHコード化配列が発生するライブラリのリストとして報 告された。またSURHコード化配列の存在量及び存在比も報告された。存在量 は、特定の転写物がcDNAライブラリ内に再現される回数を直接表し、存在比 は、cDNAライブラリ内で転写された配列の全数の存在量を割った値である。V 完全長或いは回復調節素子に対するSURHの伸展 SURHをコードする核酸配列(配列番号:2)を用いて、部分ヌクレオチド 配列を完全長まで伸展するための、或いはゲノムライブラリから5’配列を得る ためのオリゴヌクレオチドプライマを設計する。1つのプライマを合成して、ア ンチセンス方向(XLR)に伸展を開始し、他のプライマを合成して、センス方 向(XLF)に配列を伸展する。 プライマにより、既知のSURHコード化配列の伸展が、対象の領域に対する 新規で未知のヌクレオチド配列を含むアンプリコンを「外側に」発生させるよう になる(米国特許出願第08/487,112号)。初期プライマは、OLIGO(登 録商標)4.06 Primer Analysis Software(National Biosciences)或いは他の適当 なプログラムを用いてcDNAから設計され、長さ22−30のヌクレオチドに なり、50%以上のGC含有物を有し、約68−72℃の温度で標的配列にアニ ーリングする。ヘアピン構造及びプライマ−プライマ2量体化をもたらすことに なるヌクレオチドのあらゆる伸長は避けられる。 起源の選択されたcDNAライブラリ或いはヒトゲノムライブラリを用いて配 列を伸展する。後者は5’上流領域を得るのに最も有効である。さらに伸展が必 要或いは要求される場合には、追 加のプライマの組が既知領域をさらに伸展させるために設計される。 XL-PCR kit(Perkin Elmer)用の取扱説明書に従って、完全に酵素及び反応混合 物を混合することにより、高い忠実度を有する増幅が得られる。各プライマを4 0pmolで、かつキット全ての他の成分を推奨された濃度で開始するとき、P CRはPeltier Thermal Cycler(PTC200;MJ Research,Watertown MA)及び以下の パラメータを用いて実行される。 ステップ1 1分間94℃(初期変性) ステップ2 1分間65℃ ステップ3 6分間68℃ ステップ4 15秒間94℃ ステップ5 1分間65℃ ステップ6 7分間68℃ ステップ7 さらに15サイクル間ステップ4−6の繰返し ステップ8 15秒間94℃ ステップ9 1分間65℃ ステップ10 7分15秒間68℃ ステップ11 12サイクル間ステップ8−10の繰返し ステップ12 8分間72℃ ステップ13 4℃(保持) 反応混合物の5−10μl部分標本が低濃度(約0.6−0.8%)アガロー スミニゲルにおける電気泳動により解析され、反応物が配列の伸展に成功したか を判定する。最も大きな生成物が 含むと考えられる帯が選択され、そのゲルが切除された。さらに精製は、QIA Qu ickTM(QIAGEN Inc.)のような市販のゲル抽出方法を使用することを伴う。DNA の回復の後、Klenow酵素を用いて、再連結及びクローニングを容易にする ブラントエンドを生成する一本鎖ヌクレオチドオーバーハングを切り取る。 エタノール沈殿の後、その生成物は13μlの結合緩衝剤中に再溶解される。 1μlT4−DNAリガーゼ(15ユニット)及び1μlT4ポリヌクレオチド キナーゼが加えられ、その混合物は、16℃で2〜3時間或いは一晩の間室温で インキュベートされる。コンピテントcoli細胞(40μlの適当な媒質 )が3μlの結合混合物と形質転換され、80μlのSOC媒質内で培養される (Sambrook J et等、上記)。37℃で1時間インキュベートした後、全形質転 換混合物が、2xCarbを含むLuria Bertani(LB)-agar(Sambrook J等、上記) 上で培養される。翌日、いくつかのコロニーが各プレートから無作為に選び取ら れ、適当な市販の無菌の96ウエル微量定量プレートの個々のウエル内に配置さ れる150μlの液体LB/2xCarb媒質内で培養される。翌日、5μlの 各一晩おいた培養株が非無菌の96ウエルプレートに移入され、水で1:10に 希釈された後、5μlの各サンプルがPCRアレイ内に移入される。 PCR増幅の場合、伸展反応のために用いられる、4ユニットのrTthDN Aポリメラーゼ、ベクタプライマ並びに1つ或いは両方の遺伝子特異性プライマ を含む18μlの濃縮PCR反応混合物(3.3x)が各ウエルに加えられる。 増幅は以下の条件を用いて実行される。 ステップ1 60秒間94℃ ステップ2 20秒間94℃ ステップ3 30秒間55℃ ステップ4 90秒間72℃ ステップ5 さらに29サイクル間ステップ2−4の繰返し ステップ6 180秒間72℃ ステップ7 4℃(保持) PCR反応物の部分標本が、分子重量マーカと共にアガロースゲル上で処理さ れる。PCR生成物の大きさは、起源の部分cDNAと比較され、適当なクロー ンが選択され、プラスミドに結合され、配列される。VI 標識化及びハイブリダイゼーションプローブの使用 配列番号:2から導出されるハイブリダイゼーションプローブは、cDNA、 ゲノムDNA或いはmRNAをスクリーニングするために用いられる。約20塩 基対からなるオリゴヌクレオチドの標識化が特に記載されるが、より大きなcD NAフラグメントにも概ね同じ手順を用いる。オリゴヌクレオチドは、OLIGO 4. 06(National Biosciences)のような業界で用いられるソフトウエアにより設計さ れ、50pmolの各オリゴマと250mCiの[γ‐32P]アデノシントリホス ターゼ(Amersham,Chicago IL)及びT4ポリヌクレオチドキナーゼ(DuPont NEN( 登録商標),Boston MA)とを組み合わせることにより標識される。標識されたオ リゴヌクレオチドは、Sephadex G-25 super fine resin column(Pharmacia)を用 いて実質的に精製される。センス及びアンチセン スオリゴヌクレオチドをそれぞれ107カウント/分含む部分は、以下のエンド ヌクレアーゼの1つ(Ase I,Bgl IlEco RI,Pst I.Xba1.or Pvu II;DuPont NEN( 登録商標))で消化されるヒトゲノムDNAの典型的な膜に基づくハイブリダイゼ ーション解析において用いられる。 各消化物からのDNAは、0.7%アガロースゲルに分割され、ナイロン膜(N ytran Plus,Schleicher & Schuell,Durham NH)に転写される。ハイブリダイゼ ーションは、40℃で16時間実行される。非特異性シグナルを除去するために 、ブロットは、0.1×クエン酸ナトリウム食塩水及び0.5%ドデシル硫酸ナ トリウムまでの徐々に厳密性を増す条件下で室温にで順次洗浄される。XOMAT ARTM film(Kodak,Rochester NY)が数時間Phosphoimager cassette(Molecular Dy namics,Synnyvale CA)内でブロットに暴露された後、ハイブリダイゼーション パターンが視覚的に比較される。VII アンチセンス分子 SURHをコードするヌクレオチド配列或いはその任意の一部を用いて、自然 発生SURHのin vivo及びin vitro発現を抑制する。約20塩 基対からなるアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用が特に記載されるが、より 大きなcDNAフラグメントにも概ね同じ方法を用いる。例えば、第1A図−第 1M図に示されるSURHのコード化配列に基づくオリゴヌクレオチドを用いて 、自然発生SURHの発現を抑制する。相補性オリゴヌクレオチドは、第1A図 −第1M図に示される最も独特な5'配列から設計され、リボソームが結合する のを防ぐことにより SURH転写物の翻訳を抑制するために用いられる。配列番号:2のリーダ配列 及び5’配列の適当な一部を用いるとき、有効なアンチセンスオリゴヌクレオチ ドは、第1A図−第1M図に示されるようなポリペプチドのシグナル或いは初期 コード化配列に翻訳する領域に及ぶ任意の15−20ヌクレオチドを含む。VIII SURHの発現 SURHの発現は、適当なベクタ内にcDNAをサブクローニングし、ベクタ を宿主細胞に形質移入することにより実現される。この場合に、cDNAライブ ラリの発生のために以前に用いられたクローニングベクタpSportを用いて 、coli内にSURH配列を発現する。クローニング部位の上流では、こ のベクタはβ−ガラクトシダーゼのためのプロモータを含み、アミノ末端Met 及び後続のβ−ガラクトシダーゼの7残基を含む配列が後続する。直後に続くこ れらの8残基は、初回抗原刺激及び転写のために有用な遺伝子操作されたバクテ リオファージプロモータ及びクローニングのためのEco RIを含むいくつか の独自の制限部位である。 標準的な方法を用いてIPTGを有する分離され、形質移入されたバクテリア ストレーンの誘導は、β−ガラクトシダーゼの最初の7残基、「リンカー」の約 15残基並びにcDNA内にコードされるペプチドに対応する融合蛋白質を生成 するであろう。cDNAクローン挿入が概ねランダムなプロセスで発生するため 、含まれるcDNAが適当に翻訳するために正確なフレーム内に存在することが 3回中1回ある。もしcDNAが適当な読み枠内に存在しないなら、in vi tro変異誘発、エキソヌクレアー ゼIII或いはリョクトウヌクレアーゼによる消化、または適当な長さのオリゴ ヌクレオチドリンカーの封入を含む周知の方法により適当な数の塩基を欠失或い は挿入することにより得られることができる。 SURHcDNAは、特定の宿主において蛋白質を発現するために有用である ことが知られている他のベクタ内にシャトルすることができる。クローン部位及 び標的cDNAの両端における伸展部にハイブリダイゼーションするのに十分な DNAのセグメント(約25塩基)を含むオリゴヌクレオチドプライマは標準的 な方法により化学的に合成されることができる。その後これらのプライマを用い て、PCRにより所望の遺伝子セグメントを増幅することができる。その結果生 じた遺伝子セグメントは、標準的な条件下で適当な制限酵素を用いて消化され、 ゲル電気泳動により分離されることができる。別法では、同様の遺伝子セグメン トは適当な制限酵素を有するcDNAの消化により生成されることができる。適 当なプライマを用いて、2つ以上の遺伝子からのコード用配列のセグメントが互 いに結合され、適当なベクタ内にクローニングされることができる。そのような キメラ配列の構成により発現を最適化することができる。 そのようなキメラ分子のための適切な発現宿主は、限定はしないが、Chinese Hamster Ovary(CHO)及びヒト293細胞のような哺乳類細胞、Sf9細胞のよう な昆虫細胞、サッカラムセス−セレビジエのようなコード菌細胞並びにE.coliの ような細菌を含む。これらの各細胞系において、有用な発現ベクタは、細菌内に おいて繁殖できるようにする複製の起源及び細菌内においてプラスミドを選択で きるようにするβ−ラクタマーゼ耐抗生物質遺伝子のような選択可能標識を含む 。さらに、そのベクタは形質移入した真核宿主細胞内で選択を可能にするネオマ イシ ンホスホトランスフェラーゼ遺伝子のような第2の選択可能標識を含む場合もあ る。真核発現宿主において用いるためのベクタは、それが対象のcDNAの一部 でない場合には、3’ポリアデニル化配列のようなRNA処理用素子を必要とす る場合もある。 さらにそのベクタは遺伝子発現を増加するプロモータ或いはエンハンサを含む 場合がある。そのようなプロモータは宿主特異性及びCHO細胞に対するMMT V、SV40並びにメタロチオネインプロモータ、細菌宿主に対するtrp、l ac、tac、並びにT7プロモータ、酵母菌に対するアルファ分子、アルコー ルオキシダーゼ並びにPGHプロモータを含む。ラウス肉腫ウィルスエンハンサ のような転写エンハンサが、哺乳類宿主細胞内に用いられる場合もある。組み換 え体細胞の相同性培養は、標準的な培養方法を介して得られる。SURHを含む 細胞からの細胞分割は、全細胞の多様化及び分画遠心分離による細胞成分分画の 分離により、界面活性剤を加えることにより、或いは当分野において周知の他の 方法により行われる。これらの分割は以下の測定法に直接用いることができる。IX SURH活性 SURHをSU結合活性或いはその生物学的活性フラグメントが結合蛋白質競 合測定法において測定されることができる。5-[125I]iodo-2-hydroxyglyburide(125 I-HGB;Nelson et al(1992)J Biol Chem 267:14928-14933)の競合結合及びS URHに対する標識されないSUが、その後結合125I−HGBをその蛋白質に UV−架橋結合することにより測定される。界面活性剤可溶化或いは枠結合SU RH、またはSURHの可溶性フラグメントが平衡状態になるまで、標識されな いSUの濃度及び125I−HGBの所定の濃度を変更することによりインキュベ ート される。部分標本が312nmで照射されSURH結合125I−HGBをその蛋 白質に架橋結合する。照射された蛋白質サンプルはSDS−ポリアクリルアミド ゲル上で電気泳動される。そのゲルは乾燥され、オートラジオグラフィに曝され る。125I−標識化SURHに対応するゲルが乾燥したゲルから切除され、その 放射能がガンマ放射線カウンタにおいて定量される。種々の濃度の標識されない SUを用いて得られたデータは、Nelson et al(上記)に記載される式を用いて その数、親和性並びにSURHと候補SUリガンドとの関係に対する値を計算す るために用いられる。X SURH特異性抗体の生成 PAGE電気泳動(Sambrook)を用いて実質的に精製されたSURHを用いて、 ウサギを免疫し、標準的なプロトコルを用いて抗体を生成する。SURHから翻 訳されたアミノ酸配列は、DNAStarsoftware(DNAStar Inc)を用いて解析され、免 疫原性の高い領域と対応するオリゴポリペプチドの領域が判別され、当業者に知 られた手段により抗体を取り出すために用いられる。C−末端付近にある、或い は親水性領域内にある適当なエピトープを選択するための解析は、Ausubel FM( 上記)に記載される。 典型的にはオリゴペプチドは長さ15残基で、fmoc(フルオレニルメトキ シカルボニル)化学を用いるApplied Biosystems Peptide Synthesizer Model 4 31Aを用いて合成され、M-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester(MBS: Ausubel FM等)と反応することによりキーホールリンペットヘモシアニン(KLH, Sigma)に結合される。ウサギは、完全なフロイントアジュバント内でオリゴペプ チド−KLH複合体を用いて免疫される。その結果生じる抗血清は、例えば、プ ラス チックにペプチドを結合し、1%BSAを用いて遮断し、ウサギ抗血清と反応さ せ、洗浄し、さらに放射線ヨウ化されたヤギ抗ウサギIgGと反応させることに より、アンチペプチド活性のために試験される。XI 特異抗体を用いる自然発生SURHの精製 自然発生或いは組み換え体SURHは、SURHに対して特異性の抗体を用い る免疫親和性クロマトグラフィにより実質的に精製される。免疫親和性カラムは 、SURH抗体をCnBr-activated Sepharose(Pharmacia Biotech)のような活性 化されたクロマトグラフ樹脂に競合接合することにより構成される。結合の後、 樹脂は遮断され、製造業者の取扱説明書に従って製造される。 SURHを含む細胞からの細胞分割は、全細胞の可溶化及び分画遠心分離によ る細胞成分分画の分離により、界面活性剤を加えることにより、或いは当技術分 野において周知の他の方法により行われる。 分割されたSURH−含有生成物は、免疫親和性カラム上を通過し、そのカラ ムがSURHの選択吸収を可能にする条件下で洗浄される(例えば、界面活性剤 存在下の高イオン強度バッファ)。そのカラムは、抗体/SURH結合を分裂さ せる条件下(例えばpH2−3或いは尿素またはチオシアネイトイオンのような 高濃度のカオトロープのバッファ)で溶離されSURHが精製される。 以上の明細書中に記載された全ての特許出願及び特許は参照して本明細書の一 部としている。本発明の記載された方法及びシステムの種々の変更例及び変形例 は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく当業者には明らかであろう。本 発明は特定の好適な実施例に関連して記載されてきたが、本発明はそのような特 定の実施例に不当に制限されるべきではないことを理解されたい。 実際に、本発明を実施するために記載された形態の種々の変更例は、分子生物学 或いは関連する分野の当業者には明らかであり、以下の請求の範囲内に入ること を意図するものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07K 16/28 C12N 1/15 C12N 1/15 1/19 1/19 1/21 1/21 C12P 21/02 C 5/10 C12Q 1/68 A C12P 21/02 G01N 33/53 D C12Q 1/68 C12N 5/00 A G01N 33/53 A61K 37/02 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AT,AU,BR ,CA,CH,CN,DE,DK,ES,FI,IL, JP,KR,MX,NO,NZ,RU,SE,SG,U S (72)発明者 コールマン、ロジャー アメリカ合衆国カリフォルニア州94041・ マウンテンビュー・#2・マリポーザ 260

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.配列番号:1のアミノ酸配列或いはそのフラグメントを有する実質的に精製 されたポリペプチド。 2.請求項1のポリペプチドをコードする分離され、かつ精製されたポリヌクレ オチド配列。 3.配列番号:2の核酸配列或いはその変異体を含む分離されたポリヌクレオチ ド配列。 4.前記ポリヌクレオチドが、ヌクレオチドT2780からヌクレオチドA2923まで 伸展する配列番号:2の一部を含むことを特徴とする請求項3に記載のポリヌク レオチド配列。 5.配列番号:2或いはその変異体に相補性を有する分離されたポリヌクレオチ ド配列。 6.配列番号:2に対する厳密性の条件下でハイブリダイゼーションする分離さ れたポリヌクレオチド配列。 7.配列番号:2或いはそのフラグメントを含むハイブリダイゼーションプロー ブ。 8.請求項4のポリヌクレオチド配列を含むハイブリダイゼーションプローブ。 9.請求項3のポリヌクレオチド配列を含む組換え体発現ベクタ。 10.請求項9の発現ベクタを含む組換え体宿主細胞。 11.配列番号:1のポリペプチド或いはそのフラグメントを精製するための方 法であって、 a)ポリペプチドの発現に適した条件下で請求項10の宿主細胞を培養する過 程と、 b)宿主細胞培養からポリペプチドを回収する過程とを有することを特徴とす る方法。 12.製薬的に許容可能な医薬品添加物と共に配列番号:1のポリペプチドを含 む医薬品組成物。 13.請求項1のポリペプチドに特に結合する精製された抗体。 14.請求項1のポリペプチドの活性を特に調節する精製されたアゴニスト。 15.請求項1のポリペプチドの活性を特に調節する精製されたアンタゴニスト 。 16.生物学的サンプルにおけるスルフォニル尿素受容体蛋白質をコードするポ リヌクレオチドを検出するための方法であって、 a)請求項7のプローブを核酸材料にハイブリダイゼーションし、それにより ハイブリダイゼーション複合体を形成する過程と、 b)前記ハイブリダイゼーション複合体を検出する過程であって、前記複合体 の存在が前記生物学的サンプル内のスルフォニル尿素受容体蛋白質をコードする ポリヌクレオチドの存在と相関がある、該検出過程とを有することを特徴とする 方法。 17.ハイブリダイゼーション前に、生物学的サンプルの核酸材料がポリメラー ゼ連鎖反応により増幅されることを特徴とする請求項16に記載の方法。
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