JP2001516058A - Methods and compositions for dsRNA / dsRNA binding proteins - Google Patents

Methods and compositions for dsRNA / dsRNA binding proteins

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JP2001516058A
JP2001516058A JP2000511070A JP2000511070A JP2001516058A JP 2001516058 A JP2001516058 A JP 2001516058A JP 2000511070 A JP2000511070 A JP 2000511070A JP 2000511070 A JP2000511070 A JP 2000511070A JP 2001516058 A JP2001516058 A JP 2001516058A
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アレキサンダー エス. ベルヤエブ,
トーマス ウェイン ブルース,
シンシア エイ. エドワーズ,
カーク イー. フライ,
リサ エム. チューリン,
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ジェネラブス テクノロジーズ,インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体の、dsRNAへの結合を破壊し得る化合物を同定するスクリーニング方法が開示される。このような化合物を用いてウイルス感染を処置する方法もまた開示される。 (57) Abstract: A screening method for identifying a compound capable of disrupting the binding of a dsRNA-binding protein or protein complex to dsRNA is disclosed. Methods for treating viral infections using such compounds are also disclosed.

Description

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

【0001】 本発明は、本明細書に参考としてその全部が援用される、1997年9月12
日に出願された、米国仮出願第60/058,740号の利益を主張する。
[0001] The present invention is disclosed on September 12, 1997, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Claim the benefit of U.S. Provisional Application No. 60 / 058,740, filed on Dec.

【0002】 この研究の一部分は、防衛先進研究プロジェクト局による基金を受けた(認可
番号N65236−98−1−5400)。従って、合衆国政府は、本発明に特
定の権利を所有し得る。
[0002] A portion of this work was funded by the Defense Advanced Research Projects Agency (grant number N65236-98-1-5400). Accordingly, the United States Government may have certain rights in the invention.

【0003】 (発明の分野) 本出願は、二重鎖dsRNAに結合し得る、そして特に、dsRNAに対する
dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体の結合を破壊し得る化合物を
同定するためのスクリーニング方法に関する。本発明はまた、このようなスクリ
ーニングにより同定される化合物のコンカテマー組成物、およびこのような化合
物を用いてウイルスまたはウイロイド感染のような障害および疾患を処置する方
法に関する。
[0003] This application relates to screening methods for identifying compounds that can bind to duplex dsRNA and, in particular, disrupt the binding of a dsRNA binding protein or protein complex to dsRNA. The invention also relates to concatemer compositions of the compounds identified by such screening, and methods of using such compounds to treat disorders and diseases such as viral or viroid infections.

【0004】 (発明の背景) 遺伝子発現を調節するための多くのアプローチが提案され、そして実行されて
おり、これらはDNAの転写レベルでの調節およびポリペプチドの翻訳レベルで
の調節を含む。例えば、アンチセンス分子は、DNA特異的mRNA合成中間体
を利用する生物中のmRNAを標的とし得る。
BACKGROUND OF THE INVENTION A number of approaches to regulating gene expression have been proposed and implemented, including regulation at the transcriptional level of DNA and regulation at the translation level of polypeptides. For example, an antisense molecule can target mRNA in an organism utilizing a DNA-specific mRNA synthesis intermediate.

【0005】 このようなアンチセンスおよびタンパク質を基礎とする技術を用いてインビト
ロの遺伝子発現を調節し得るが、一般に、有機低分子が、薬物開発により望まし
いと考えられている。このような分子は、細胞膜を横切る可能性がより高く、そ
してインビボで生物学的応答を行う。さらに、新たなmRNAおよびタンパク質
標的の各々は、特有の折り畳まれた構造を有するので、通常、むしろ集中的な薬
物開発努力は、特異的配列に対する薬物を同定することを必要とする。
While such antisense and protein-based techniques can be used to regulate gene expression in vitro, small organic molecules are generally considered more desirable for drug development. Such molecules are more likely to cross cell membranes and carry out biological responses in vivo. In addition, because each new mRNA and protein target has a unique folded structure, usually rather intensive drug development efforts require identifying drugs for specific sequences.

【0006】 遺伝子発現の調節は、ウイルスおよびウイロイド感染の制御の領域で特別の有
用性を有する。しばしば、それらは、複製のために宿主細胞のしくみの成分を用
いるが、多くのウイルスおよびウイロイドの遺伝物質は宿主細胞のそれとは異な
り、そしてそれ故、治療的制御のための可能な標的である。
[0006] The regulation of gene expression has particular utility in the area of control of viral and viroid infections. Often they use components of the host cell's machinery for replication, but the genetic material of many viruses and viroids is different from that of the host cell and is therefore a possible target for therapeutic control .

【0007】 例えば、RNAウイルスは、それらの主要なゲノム物質として一本鎖または二
本鎖RNAを有することにより区別される。しかし、複製の間に、RNAウイル
スは、二重鎖二本鎖RNA(二重鎖dsRNA)が形成されるステージを通過し
なければならない。二重鎖dsRNAは、宿主中に見いだされるRNAから、以
下に論議されるように、中断されないワトソン−クリック塩基対を合有する標準
のdsRNAのその内容物によって、区別され得る。さらに、いくつかのRNA
(およびDNA)ウイルスは、長い、良く保存されたステム−ループ構造を有し
、そこではこのステムは、中断されないdsRNAである。対照的に、宿主生物
は、二重鎖dsRNAの長いストレッチを欠き;それに代わってそれらは、一本
鎖の転写されたRNAの自己折り畳みから形成されるような、欠損のない二本鎖
RNAの非常に短いストレッチ(一般に約6〜10塩基対より少ない)を有する
に過ぎない(Doudna、J.A. Nature 388:830−831
、1997)。
For example, RNA viruses are distinguished by having single- or double-stranded RNA as their primary genomic material. However, during replication, an RNA virus must pass through a stage where double-stranded double-stranded RNA (duplex dsRNA) is formed. Duplex dsRNA can be distinguished from RNA found in the host by its content of a standard dsRNA having uninterrupted Watson-Crick base pairs, as discussed below. In addition, some RNA
Viruses (and DNA) have long, well-conserved stem-loop structures, where the stem is an uninterrupted dsRNA. In contrast, host organisms lack long stretches of double-stranded dsRNA; instead, they lack the deficiency of double-stranded RNA, such as that formed from self-folding of single-stranded transcribed RNA. It has only a very short stretch (generally less than about 6-10 base pairs) (Daudna, JA Nature 388: 830-831).
, 1997).

【0008】 インターフェロン(IFN)は、ウイルス感染およびその他の細胞ストレスに
応答して脊椎動物の細胞により産生されるサイトカインのファミリーである。I
NFの、INF応答性細胞の表面上のレセプターへの結合は、信号伝達カスケー
ドの引き金となり、これは、30より多くのIFN誘導性タンパク質の誘導を生
じる(Sen G.C.およびRanshoff R.M.、Adv.Viru
s Res.42:57−63、1993;Jaramillo M.L.ら、
Cancer Invest.、13:327−338、1995)。インター
フェロンで誘導されるタンパク質には、dsRNA活性化プロテインキナーゼ(
PKR)がある。長いdsRNAによるPKRの活性化は、インターフェロン誘
導細胞免疫応答の重要な要素であり、それは、動物宿主内のウイルス感染に対す
る防御の最初の戦線である。PKRの活性化は、ウイルスタンパク質合成を阻害
するようである。PKRは、dsRNAに結合するようであり、そしてeIF−
2転写因子のαサブユニットをリン酸化する。リン酸化されたeIF−2は不活
性であり、そしてウイルスに感染した細胞におけるタンパク質合成はシャットダ
ウンされる(Katze、M.G.Semin.Virol:4:259〜26
8、1993)。
[0008] Interferons (IFNs) are a family of cytokines produced by vertebrate cells in response to viral infections and other cellular stresses. I
Binding of NF to the receptor on the surface of INF-responsive cells triggers a signaling cascade that results in the induction of more than 30 IFN-inducible proteins (Sen GC and Ranshoff RM , Adv.Viru
s Res. 42: 57-63, 1993; Jaramillo M .; L. Et al.,
Cancer Invest. , 13: 327-338, 1995). Interferon-induced proteins include dsRNA-activated protein kinases (
PKR). Activation of PKR by long dsRNA is a key component of the interferon-induced cellular immune response, which is the first line of defense against viral infection in animal hosts. Activation of PKR appears to inhibit viral protein synthesis. PKR appears to bind to dsRNA and eIF-
2. Phosphorylates the α subunit of the transcription factor. Phosphorylated eIF-2 is inactive and protein synthesis in virus-infected cells is shut down (Katze, MG Semin. Virol: 4: 259-26).
8, 1993).

【0009】 ウイルスがdsRNAによるPKR活性化を中和する複数の方法がある。これ
は、ウイルス感染細胞におけるdsRNAの遍在する存在、広範な種類のウイル
スに対して観察される特徴、およびPKRがウイルス注入に対する細胞応答で演
ずる中心的役割を示す。
[0009] There are several ways in which the virus neutralizes PKR activation by dsRNA. This demonstrates the ubiquitous presence of dsRNA in virus-infected cells, the characteristics observed for a wide variety of viruses, and the central role that PKR plays in the cellular response to virus injection.

【0010】 例えば、アデノウイルスおよびエプスタインバーウイルスは、RNA分子を産
生し、これは、PKR−dsRNA結合反応の競合的インヒビターである。同様
に、ワクシニアウイルスタンパク質K3L、およびC型肝炎ウイルスタンパク質
NS5Aは、偽基質として作用してPKR−dsRNA相互作用をブロックする
。インフルエンザ、ワクシニアおよびレオウイルスは、dsRNAに結合するN
S1、E3L、およびシグマ3タンパク質をそれぞれ産生する。インフルエンザ
ウイルスはまた、PKRの天然インヒビターである、細胞タンパク質p58の産
生を誘導する。ポリオウイルス感染はPKRタンパク質分解をもたらす。いくつ
かのウイルスは、dsRNAによるPKR活性化を崩壊させる複数の機構を開発
した。例えば、HIV Tatタンパク質は、PKRの発現を低下させる。HI
V TAR RNA結合タンパク質は、PKRに結合し、かつそのキナーゼ活性
を阻害し、そしてdsRNA結合の競合的インヒビターである(Gale,M.
ら、Pharmacol.Ther.78:29〜46、1998)。
[0010] For example, adenoviruses and Epstein-Barr virus produce RNA molecules, which are competitive inhibitors of the PKR-dsRNA binding reaction. Similarly, vaccinia virus protein K3L and hepatitis C virus protein NS5A act as pseudosubstrates to block PKR-dsRNA interactions. Influenza, vaccinia and reoviruses bind to dsRNA by N
Produces S1, E3L, and sigma3 proteins, respectively. Influenza virus also induces the production of the cellular protein p58, a natural inhibitor of PKR. Poliovirus infection results in PKR proteolysis. Some viruses have developed multiple mechanisms to disrupt PKR activation by dsRNA. For example, the HIV Tat protein reduces PKR expression. HI
VTAR RNA binding proteins bind to PKR and inhibit its kinase activity, and are competitive inhibitors of dsRNA binding (Gale, M .;
Et al., Pharmacol. Ther. 78: 29-46, 1998).

【0011】 疑う余地なく、ウイルス進化の過程で、ウイルスは、dsRNAによるPKR
のインターフェロン誘導活性化を崩壊させる種々の有効な機構を発展させた。こ
れらの機構のため、インターフェロンは、ウイルス感染の非常に有効な処置とい
うわけではない。しかし、ウイルス感染の処置におけるインターフェロンは、多
くのウイルスの複製の本質的特徴であるdsRNAを認識するので、広範なスペ
クトルの抗ウイルス薬物である。長いdsRNAを認識し、そしてウイルス複製
を阻害し得る広いスペクトルの薬物を開発する必要性がある。
[0011] Undoubtedly, during the course of virus evolution, the virus recruits PKR by dsRNA.
Various effective mechanisms for disrupting the interferon-induced activation of E. coli have been developed. Because of these mechanisms, interferons are not very effective treatments for viral infections. However, interferons in the treatment of viral infections are broad-spectrum antiviral drugs because they recognize dsRNA, an essential feature of many viral replications. There is a need to develop a broad spectrum of drugs that can recognize long dsRNA and inhibit viral replication.

【0012】 (発明の要旨) 宿主細胞中のより長い二重鎖dsRNA標的領域の相対的欠如は、dsRNA
の長いストレッチを標的にする化合物が、哺乳動物細胞において任意の機構に基
づく毒性を発揮することをなくする。それ故、このような化合物は、有用な治療
剤の候補である。
SUMMARY OF THE INVENTION [0012] The relative lack of a longer double-stranded dsRNA target region in a host cell
Compounds that target long stretches of DNA do not exert any mechanism-based toxicity in mammalian cells. Therefore, such compounds are candidates for useful therapeutic agents.

【0013】 本発明は、化学的または生物学的に得られる合成または天然の産物化合物のラ
イブラリーをスクリーニングするために有用である、二重鎖dsRNA:タンパ
ク質結合アッセイを包含する。化合物は、dsRNA試験配列への、dsRNA
結合タンパク質の、塩基対配列に独立の結合を改変するそれらの能力について試
験される。これらの化合物は、dsRNA結合タンパク質のdsRNAへの結合
を阻害し得るか、または促進し得る。このアッセイを用いて、次いで標的二重鎖
dsRNAを改変するために有効でかつそれによって標的二重鎖dsRNAを不
活性化する「弾頭(warhead)」を送達する、新たなより強力な1つのま
たは複数の結合剤を構築するために用いられ得る化合物をスクリーニングする。
このような薬剤は、それによってdsRNAの複製を、鎖分離を妨害し、必須タ
ンパク質のRNAへの結合を破壊することによるか、またはdsRNAを不活性
化することにより妨害し得る。
[0013] The present invention encompasses a duplex dsRNA: protein binding assay that is useful for screening libraries of synthetic or natural product compounds obtained chemically or biologically. The compound is a dsRNA to a dsRNA test sequence.
The binding proteins are tested for their ability to alter the binding independent of the base pair sequence. These compounds can inhibit or enhance the binding of dsRNA binding proteins to dsRNA. Using this assay, a new, more potent one or more that delivers a “warhead” that is then effective to modify the target duplex dsRNA and thereby inactivate the target duplex dsRNA Screen for compounds that can be used to construct multiple binding agents.
Such agents may thereby interfere with the replication of the dsRNA by disrupting strand separation and disrupting the binding of essential proteins to the RNA, or by inactivating the dsRNA.

【0014】 複製中間体とは別に、長いdsRNAはまた、いくつかのグループのRNAウ
イルス、特に分節および非分節ネガティブ鎖RNAウイルスおよびアンビセンス
RNAウイルスのゲノムの転写の間に産生され得る(Roizman B.&P
alese,P.Multplication of viruses:概説.
Fields Virology、v1 Lippincott−Raven
publishers、Philadelphia、New York、19
96、101〜111頁)。ネガティブ鎖ウイルスRNAテンプレートからのm
RNAの産生は、dsRNAの長いストレッチを生じる。従って、ネガティブ鎖
およびアンビセンスRNAウイルスで感染した細胞に存在するdsRNAもまた
、本発明の実施に有用である。
[0014] Apart from replication intermediates, long dsRNAs can also be produced during the transcription of the genomes of several groups of RNA viruses, especially segmented and non-segmented negative-strand RNA viruses and ambisense RNA viruses (Roizman B. et al. & P
alese, P .; Multiplication of viruses: Overview.
Fields Virology, v1 Lippincott-Raven
publishers, Philadelphia, New York, 19
96, 101-111). M from negative strand virus RNA template
The production of RNA results in a long stretch of dsRNA. Thus, dsRNA present in cells infected with the negative strand and the ambisense RNA virus are also useful in the practice of the present invention.

【0015】 本発明の方法を用いて選択された二本鎖結合剤は、ウイルスおよびウイロイド
感染の治療剤として特に有用である。なぜなら、これらの感染性因子は、その生
活環の間に相対的に長いdsRNA分子を利用するからである。本発明のアッセ
イは、dsRNAを認識し、そして宿主細胞機能の妨害を最小にしてRNAウイ
ルスの増殖を妨げる低分子薬物の発見および開発に特に有用である。しかし、本
発明の方法および組成物は、この目的に限定されない。哺乳動物およびその他の
真核生物細胞、および原核生物細胞はまた、本発明に従って発見および構築され
た化合物の標的としても供し得る特定のdsRNA領域を含む。
[0015] Double-stranded binders selected using the methods of the present invention are particularly useful as therapeutics for viral and viroid infections. This is because these infectious agents utilize relatively long dsRNA molecules during their life cycle. The assays of the present invention are particularly useful for the discovery and development of small molecule drugs that recognize dsRNA and prevent RNA virus growth with minimal disruption of host cell function. However, the methods and compositions of the present invention are not limited to this purpose. Mammalian and other eukaryotic and prokaryotic cells also contain certain dsRNA regions that may also serve as targets for compounds discovered and constructed according to the present invention.

【0016】 本発明は、一般に、dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体のds
RNAへの塩基対配列に独立の結合に影響する化合物をスクリーニングおよび選
択する方法に関する。1つの実施態様では、この方法は、このような結合を破壊
する化合物をスクリーニングすることに関する。より一般的な実施態様では、本
発明は、細胞機能に関与するdsRNAセグメントのようなdsRNA機能に影
響する化合物をスクリーニングするための方法を包含する。なお別の実施態様で
は、本発明により同定される化合物は、動物およびその他の生物における感染を
検出することに有用である。以下に記載されるように、本発明のより詳細な実施
態様は、RNAウイルスおよびウイロイドを標的にする化合物の発見および構築
に関する。
The present invention generally relates to dsRNA-binding proteins or ds-protein complexes.
The present invention relates to a method for screening and selecting a compound that affects binding independent of a base pair sequence to RNA. In one embodiment, the method involves screening for compounds that disrupt such binding. In a more general embodiment, the invention includes a method for screening for a compound that affects dsRNA function, such as a dsRNA segment involved in cell function. In yet another embodiment, the compounds identified according to the invention are useful for detecting infections in animals and other organisms. As described below, more specific embodiments of the present invention relate to the discovery and construction of compounds that target RNA viruses and viroids.

【0017】 本発明の1つの実施態様に従えば、スクリーニング法は、(a)(i)dsR
NA結合タンパク質またはタンパク質複合体、および(ii)該結合タンパク質
が、dsRNA塩基対配列とは独立に結合し得るdsRNAを含む反応混合物を
形成する工程;(b)試験化合物の存在下および非存在下で、dsRNAフラグ
メントに対するdsRNA結合タンパク質の結合のレベルを、該化合物の存在下
で観察される結合と該化合物の非存在下で観察される結合との差が、選択された
値より大きいかまたは小さいことを基に検出する工程;および(c)検出される
結合のレベルがコントロール反応混合物中(試験化合物の非存在下)のレベルと
実質的に異なる場合に、試験化合物を、該結合を改変し得るとして選択する工程
を包含する。関連する実施態様では、この方法は、選択的にdsRNAを結合す
る化合物、すなわち、一本鎖RNA(ssRNA)、一本鎖DNA(ssDNA
)、および二本鎖DNA(dsDNA)に対してより、少なくとも2〜3倍高い
dsRNA結合親和性を示す化合物を同定するために有用である。
According to one embodiment of the present invention, the screening method comprises: (a) (i) dsR
Forming a reaction mixture comprising an NA binding protein or protein complex, and (ii) the binding protein can bind independently of the dsRNA base pair sequence; (b) in the presence and absence of the test compound Wherein the level of binding of the dsRNA binding protein to the dsRNA fragment is such that the difference between the binding observed in the presence of the compound and the binding observed in the absence of the compound is greater than or less than a selected value. And (c) altering the binding of the test compound if the level of binding detected is substantially different from the level in the control reaction mixture (in the absence of the test compound). And selecting to obtain. In a related embodiment, the method comprises a compound that selectively binds dsRNA, ie, single-stranded RNA (ssRNA), single-stranded DNA (ssDNA).
), And for identifying compounds that exhibit at least a 2-3 fold higher dsRNA binding affinity for double-stranded DNA (dsDNA).

【0018】 1つの実施態様では、アッセイ中に存在するdsRNA結合タンパク質または
タンパク質複合体の濃度は、少なくとも25%の部分的飽和を達成するに十分な
量であり、反応混合物中のdsRNAの少なくとも25%が、試験化合物の非存
在下で、dsRNA結合タンパク質と複合体化していることを意味する。あるい
は、存在するRNA結合タンパク質の量は、少なくとも50%または75%の部
分的飽和を達成するに十分な量である。好ましくは、RNA結合タンパク質の濃
度は、少なくとも90%の部分的飽和を達成するに十分な量で存在する。好まし
くは、本発明の化合物は、dsRNAに、配列非特異的な様式で結合する。ある
いは、化合物は、配列特異的な様式でdsRNAに結合し得る。
[0018] In one embodiment, the concentration of the dsRNA binding protein or protein complex present in the assay is an amount sufficient to achieve at least 25% partial saturation, and at least 25% of the dsRNA in the reaction mixture. % Means complexed with the dsRNA binding protein in the absence of the test compound. Alternatively, the amount of RNA binding protein present is sufficient to achieve at least 50% or 75% partial saturation. Preferably, the concentration of the RNA binding protein is present in an amount sufficient to achieve at least 90% partial saturation. Preferably, the compounds of the invention bind to dsRNA in a sequence non-specific manner. Alternatively, the compound may bind to the dsRNA in a sequence-specific manner.

【0019】 この方法は、有用な治療剤に対するさらなるスクリーニングとして、上記のよ
うに選択された任意の化合物の、哺乳動物細胞に対する毒性を試験することをさ
らに包含し得る。
The method may further include testing the toxicity of any of the compounds selected above for mammalian cells as a further screen for useful therapeutic agents.

【0020】 好適な実施態様では、アッセイで用いられるdsRNAフラグメントは、長さ
が約10〜100塩基対、より好ましくは長さが約16〜50塩基対およびなお
より好ましくは長さが30〜50塩基対の間にある。なお他の好適な実施態様で
は、この方法は、抗ウイルス化合物を同定するために用いられる。本発明のこの
実施態様に従えば、このアッセイで用いられるdsRNA結合タンパク質は、E
3Lまたはシグマ3タンパク質のように、ウイルス起源である。このようなタン
パク質のdsRNAドメインもまた用いられ得る。このようなタンパク質(また
はそのドメイン)は、当該分野で公知の方法により組換えにより産生され得る。
In a preferred embodiment, the dsRNA fragment used in the assay is about 10-100 base pairs in length, more preferably about 16-50 base pairs in length, and even more preferably 30-50 base pairs in length. Between base pairs. In still other preferred embodiments, the method is used to identify anti-viral compounds. According to this embodiment of the invention, the dsRNA binding protein used in this assay is an EsRNA binding protein.
Like viral origin, such as 3L or Sigma 3 protein. The dsRNA domain of such a protein can also be used. Such a protein (or a domain thereof) can be produced recombinantly by methods known in the art.

【0021】 本発明のさらなる実施態様に従えば、dsRNA結合タンパク質はまた、PK
R、DRAF1、DRAF2、RNAaseH、Z−DNA結合タンパク質、L
a(SS−B)、TRBP、およびdsRNA特異的アデノシンデアミナーゼの
ような細胞タンパク質であり得る。
According to a further embodiment of the present invention, the dsRNA binding protein also comprises a PK
R, DRAF1, DRAF2, RNAase H, Z-DNA binding protein, L
a (SS-B), TRBP, and cellular proteins such as dsRNA-specific adenosine deaminase.

【0022】 アッセイにおける結合のレベルは、結合複合体(タンパク質:dsRNA)の
形成を直接測定することによるか、またはdsRNA結合事象から生じる反応の
カスケードにおける1つ以上の基質のリン酸化のような、下流または付属の事象
を測定することにより検出され得る。直接検出の例は、(i)ゲルバンドシフト
アッセイ、(ii)シンチレーション近接アッセイ、および(iii)フィルタ
ー結合アッセイを含む。
The level of binding in the assay is determined by directly measuring the formation of a binding complex (protein: dsRNA) or by phosphorylating one or more substrates in a cascade of reactions resulting from the dsRNA binding event. It can be detected by measuring downstream or incidental events. Examples of direct detection include (i) a gel band shift assay, (ii) a scintillation proximity assay, and (iii) a filter binding assay.

【0023】 下流事象を測定する例は、dsRNA依存性タンパク質キナーゼカスケードを
含み、ここでは、例えば、PKRと称されるインターフェロン誘導タンパク質キ
ナーゼの自己リン酸化、またはeIF−2および/もしくは別のリン酸化可能な
インジケータータンパク質のリン酸化が、ATPを含む適切な試薬が反応混合物
中に存在するときにおこる。あるいは、dsRNA結合タンパク質の比活性は、
このような活性が結合に応答して刺激または減少する場合に測定され得る。この
例は、前述した、PKRまたはその基質eIF−2の、タンパク質キナーゼが仲
介する自己リン酸化である。
Examples of measuring downstream events include the dsRNA-dependent protein kinase cascade where, for example, autophosphorylation of an interferon-induced protein kinase called PKR, or eIF-2 and / or another phosphorylation Phosphorylation of a possible indicator protein occurs when a suitable reagent, including ATP, is present in the reaction mixture. Alternatively, the specific activity of the dsRNA binding protein is
Such activity can be measured when it stimulates or decreases in response to binding. An example of this is the protein kinase-mediated autophosphorylation of PKR or its substrate eIF-2, described above.

【0024】 関連する実施態様では、本発明は、RNAウイルスで感染した被験体または細
胞を処置する方法を包含する。本発明のこの局面によれば、本発明のスクリーニ
ングアッセイに従って選択または形成された化合物は、被験体に、被験体の細胞
中に存在する前記dsRNA領域へのこのようなdsRNA結合タンパク質を阻
害するに有効な量で投与される。この方法は、本明細書で論議される塩基対配列
特異的化合物を選択するアッセイの形態に従って、ウイルスのゲノムにおいて、
化合物が標的とし得、そしてそのために化合物が選択され得る、特異的dsRN
A塩基対配列を同定することを包含し得る。しかし、このような配列特異性は要
求されない。なぜなら、そのより一般的な形態では、本発明のアッセイは、配列
非特異的な様式で二重鎖dsRNAを認識する化合物を選択するからである。こ
こでは、任意の特定の機構的な理論にゆだねることなく、化合物は、二重鎖ds
RNA構造を認識しそしてこれに結合し得ると考えられる。これを基礎に選択さ
れた化合物は、未知の病因および/または組成のウイルス感染と戦うことに特に
有用である。
In a related embodiment, the invention includes a method of treating a subject or cell infected with an RNA virus. According to this aspect of the invention, a compound selected or formed according to the screening assays of the invention provides a subject with an ability to inhibit such a dsRNA binding protein to the dsRNA region present in the cells of the subject. It is administered in an effective amount. This method, in accordance with the format of the assay for selecting base pair sequence specific compounds discussed herein, in the genome of the virus,
A specific dsRN that the compound can target and for which the compound can be selected
Identifying the A base pair sequence may be included. However, such sequence specificity is not required. Because, in its more general form, the assays of the invention select compounds that recognize duplex dsRNA in a sequence non-specific manner. Here, without being bound to any particular mechanistic theory, the compound is a double-stranded ds
It is believed that it can recognize and bind to the RNA structure. Compounds selected on this basis are particularly useful in combating viral infections of unknown etiology and / or composition.

【0025】 本発明の別の局面は、生物学的サンプルにおいてウイルス因子の存在を検出す
る方法を包含する。本明細書で開示される方法により同定されるdsRNA結合
化合物は、生物学的サンプルがウイルス因子を含むか否かを測定するために用い
られ得る。この実施態様では、生物学的サンプルから単離されたウイルスまたは
ウイロイド因子が、これらの方法により同定される化合物にこれらウイルス因子
が結合するか否かを決定するために試験される。これらの化合物は、配列に独立
である様式でdsRNAに結合し得るので、生物学的サンプル中の未同定のウイ
ルス因子の存在が決定され得る。
[0025] Another aspect of the invention includes a method of detecting the presence of a viral agent in a biological sample. A dsRNA binding compound identified by the methods disclosed herein can be used to determine whether a biological sample contains a viral agent. In this embodiment, a virus or viroid agent isolated from a biological sample is tested to determine whether the virus agent binds to a compound identified by these methods. Because these compounds can bind to dsRNA in a sequence independent manner, the presence of an unidentified viral agent in a biological sample can be determined.

【0026】 本出願に含まれるのは、このアッセイで選択される薬物が試験および用いられ
得るウイルスおよびウイロイド病原体の部分的リストである。なお別の実施態様
では、化合物は、それがヒトのような生物における使用について試験される前に
、細胞毒性試験を受ける。
Included in the present application is a partial list of viral and viroid pathogens with which the drug selected in this assay may be tested and used. In yet another embodiment, the compound undergoes a cytotoxicity test before it is tested for use in an organism such as a human.

【0027】 本発明は、二重鎖dsRNAにおける3〜16、3〜8の、またはより詳細に
は3〜5塩基対の領域に塩基特異的に結合し得る化合物をスクリーニングする方
法をさらに含む。本方法は、以下の工程を含む:(a)(i)試験化合物、(i
i)dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体、および(iii)試験
化合物の非存在下で結合タンパク質が結合し得る領域を含む二重鎖dsRNAフ
ラグメントを含有する反応混合物を形成する工程であって、ここで該領域が、3
〜約16(あるいは3〜8)の塩基対からなる少なくとも1つの試験配列を含む
、工程;(b)混合物中におけるdsRNAフラグメントに対するdsRNA結
合タンパク質の結合レベルを検出する工程;および(c)混合物が、混合物中の
dsRNAに対して、試験化合物の非存在下の反応混合物において測定されるレ
ベルよりも実質的に低い結合タンパク質結合レベルを示す場合、dsRNA配列
に結合し得るとして試験化合物を選択する工程を含む。
The present invention further includes a method of screening for a compound that can specifically bind to a region of 3-16, 3-8, or more specifically, 3-5 base pairs in a duplex dsRNA. The method comprises the following steps: (a) (i) a test compound;
forming a reaction mixture comprising: i) a dsRNA binding protein or protein complex; and (iii) a double stranded dsRNA fragment containing a region to which the binding protein can bind in the absence of a test compound, wherein: The area is 3
Comprising at least one test sequence of from about 16 (or 3 to 8) base pairs; (b) detecting the level of binding of the dsRNA binding protein to the dsRNA fragment in the mixture; and (c) the mixture comprising: Selecting a test compound as capable of binding to a dsRNA sequence if it exhibits a binding protein binding level for the dsRNA in the mixture that is substantially lower than the level measured in the reaction mixture in the absence of the test compound. including.

【0028】 1つの実施態様では、上記のアッセイを実施して、dsRNAにおける配列に
対する化合物特異的結合を同定し得る。ここで、化合物は、好ましくは等モル量
で、フラグメントにとり込まれた複数のコンビナトリアル3〜16(または3〜
8)塩基対配列を含む二重鎖dsRNAフラグメントに添加される。結合後、結
合および非結合dsRNAが、例えば、調製用バンドシフト移動度ゲルアッセイ
により分離され、そして非結合dsRNAフラグメントの配列は、本明細書中に
記載されるように、増幅技術(例えば、PCR)を好ましくは反復形式において
用いて同定され得る。
In one embodiment, the assays described above may be performed to identify compound-specific binding to a sequence in a dsRNA. Here, the compound is preferably equimolar in a plurality of combinatorial 3-16 (or 3-3) incorporated into the fragment.
8) Added to double stranded dsRNA fragment containing base pair sequence. After binding, bound and unbound dsRNA are separated, for example, by a preparative band-shift mobility gel assay, and the sequence of the unbound dsRNA fragment can be amplified using amplification techniques (eg, PCR) as described herein. ) Is preferably used in an iterative format.

【0029】 この方法により同定される化合物を用いて、同定された化合物特異的配列を含
む特異的RNAウイルスを検出または処理し得る。
The compound identified by this method can be used to detect or treat a specific RNA virus containing the identified compound-specific sequence.

【0030】 関連する局面において、本発明はまた、dsRNAに選択的に結合するマルチ
マーRNA結合剤を含む。このような薬剤は、少なくとも2つのdsRNA結合
化合物を共有結合により連結することにより形成される線形コンカテマーであり
、この2つのdsRNA結合化合物の各々は、本発明のアッセイに従って選択さ
れる。好ましくは、化合物はいずれもオリゴヌクレオチドでもペプチドでもない
;しかし、これらは、任意の適切なリンカー(多糖、ペプチドまたはオリゴヌク
レオチドを含むがこれらに限定されない)により一緒に連結され得る。好ましい
実施態様によれば、組成物は、dsRNA機能を改変または破壊するために有効
なdsRNA改変剤を含む。
[0030] In a related aspect, the invention also includes a multimeric RNA binding agent that selectively binds to a dsRNA. Such an agent is a linear concatemer formed by covalently linking at least two dsRNA binding compounds, each of which is selected according to the assay of the present invention. Preferably, none of the compounds are oligonucleotides or peptides; however, they may be linked together by any suitable linker, including but not limited to polysaccharides, peptides or oligonucleotides. According to a preferred embodiment, the composition comprises a dsRNA modifier effective to modify or disrupt dsRNA function.

【0031】 なお他の関連する実施態様では、本発明は、本明細書中に記載の、選択された
化合物が二重鎖dsDNAに結合する能力をランク付けする方法、ならびにds
RNA選択および同定方法を用いる診断キット、および/または組成物を含む。
In still other related embodiments, the present invention provides a method for ranking the ability of a selected compound to bind double-stranded dsDNA, as described herein, as well as ds.
Diagnostic kits and / or compositions using RNA selection and identification methods.

【0032】 本発明のこれらおよび他の目的および特徴は、本発明の以下の詳細な説明が添
付の図面とともに読まれれば、より十分に明らかになる。
[0032] These and other objects and features of the present invention will become more fully apparent when the following detailed description of the invention is read in conjunction with the accompanying drawings.

【0033】 (発明の詳細な説明) (I.定義) 本明細書中で用いる用語「低分子」とは、一般的に分子量約10,000未満
の、最も通常は分子量1,000未満の、生物学的または化学的に合成された有
機または無機の化合物をいう。低分子は、好ましくは、細胞に透過性であり、そ
して通常、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION I. Definitions As used herein, the term "small molecule" generally refers to a molecule having a molecular weight of less than about 10,000, most usually less than 1,000. An organic or inorganic compound synthesized biologically or chemically. Small molecules are preferably permeable to cells and are usually not polypeptides or polynucleotides.

【0034】 本明細書中で用いる「ポリペプチド」とは、20個の天然に存在するアミノ酸
のポリマーをいう。
As used herein, “polypeptide” refers to a polymer of the twenty naturally occurring amino acids.

【0035】 本明細書中で用いる「ポリヌクレオチド」とは、アデノシン、シトシン、グア
ノシン、チミジン、およびウラシルという天然に存在する5つのヌクレオチドの
ポリマーをいう。
As used herein, “polynucleotide” refers to a polymer of five naturally occurring nucleotides: adenosine, cytosine, guanosine, thymidine, and uracil.

【0036】 本明細書中で用いる「コンカテマー」とは、マルチマー低分子を形成する低分
子の線状のアセンブリーをいう。本発明において有用なコンカテマーは、1以上
のポリアミド結合を介して共有結合される低分子を含み得る。
As used herein, “concatemer” refers to a small linear assembly that forms a multimeric small molecule. Concatemers useful in the present invention can include small molecules that are covalently linked via one or more polyamide bonds.

【0037】 本明細書中で用いる「二重鎖dsRNA」とは、ミスマッチ、ループ、隆起、
内部塩基対合などを有さずにその長さに沿って全てワトソン−クリック塩基対合
を示す、長いストレッチ(少なくとも10塩基対)の規範dsRNAをいう。二
重鎖dsRNAは、多くのdsRNAウイルスのゲノムにより例示される。しか
し、低分子の結合部位は、配列に非特異的であろうと配列特異的であろうと、3
〜6塩基対、7〜10塩基対、または10〜20塩基対にまたがり得る。
As used herein, “duplex dsRNA” refers to mismatches, loops, bumps,
A long stretch (at least 10 base pairs) of canonical dsRNA that exhibits all Watson-Crick base pairing along its length without internal base pairing or the like. Double stranded dsRNA is exemplified by the genomes of many dsRNA viruses. However, small molecule binding sites, whether non-sequence specific or sequence
It can range from -6 base pairs, 7-10 base pairs, or 10-20 base pairs.

【0038】 「RNA修飾剤または部分」とは、RNAと接触する場合、RNA切断をもた
らすか、そうでなければRNAを修飾するかまたはRNAを非機能性にする化合
物をいう。例としては、アルキル化剤(例えば、ナイトロジェンマスタード試薬
)、反応促進性シクロプロピル官能化ポリへテロ芳香族試薬、ソラレン、ルイス
酸金属キレート錯体、エン−ダイン、および活性化多価メタロオキソ錯体が挙げ
られるがこれらに限定されない。
“RNA modifier or moiety” refers to a compound that, when contacted with RNA, results in RNA cleavage, or otherwise modifies RNA or renders RNA non-functional. Examples include alkylating agents (eg, nitrogen mustard reagents), reaction-promoting cyclopropyl-functionalized polyheteroaromatic reagents, psoralens, Lewis acid metal chelate complexes, end-dynes, and activated polyvalent metallooxo complexes. But not limited thereto.

【0039】 dsRNA分子における領域(area)を参照して用いられる用語「隣接す
る」とは、ゼロのような少ない、しかし約20以下の塩基対により隔てられる領
域(region)をいう。
The term “contiguous” as used with reference to an area in a dsRNA molecule refers to a region that is separated by as few as zero, but no more than about 20 base pairs.

【0040】 用語「二重鎖dsRNA塩基対特異的結合」とは、dsRNAにおけるリボヌ
クレオチドの特定の配列に結合する化合物をいう。対照的に、用語「二重鎖ds
RNA塩基対非特異的結合」および「二重鎖dsRNA構造結合」とは、RNA
内の特定の配列の存在に依存せず、むしろ特徴的な二次構造または三次構造の存
在に依存するようである、二重鎖dsRNAに対する結合をいう。
The term “duplex dsRNA base pair specific binding” refers to a compound that binds to a specific sequence of ribonucleotides in a dsRNA. In contrast, the term "duplex ds
"RNA base pair non-specific binding" and "duplex dsRNA structural binding" refer to RNA
Refers to binding to a duplex dsRNA that does not depend on the presence of a particular sequence within, but rather on the presence of a characteristic secondary or tertiary structure.

【0041】 用語「二重鎖dsRNA選択的結合」とは、dsDNA、ssDNA、または
ssRNAのいずれかに対する分子の結合よりも高い(好ましくは少なくとも約
2〜3倍高い)親和性を有する、分子と二重鎖dsRNAとの間の結合をいう。
親和性測定または近似は、当該分野で周知の方法に従って行われ得、そして本明
細書中の実施例3に例示される。
The term “duplex dsRNA selective binding” refers to a molecule that has a higher affinity (preferably at least about 2-3 times higher) than the binding of the molecule to either dsDNA, ssDNA, or ssRNA. Refers to the bond between double-stranded dsRNA.
Affinity measurements or approximations can be performed according to methods well known in the art and are exemplified in Example 3 herein.

【0042】 本明細書中で用いられる「結合」とは、通常、タンパク質または低分子と、R
NA分子との非共有的な会合をいう。dsRNAに対するタンパク質の機能的結
合としては、ゲル移動度シフトアッセイが挙げられるがこれらに限定されない多
数の公知の結合アッセイのうちの1つ以上のアッセイを用いて測定される。
As used herein, “linkage” generally refers to a protein or small molecule,
A non-covalent association with an NA molecule. Functional binding of a protein to a dsRNA is measured using one or more of a number of known binding assays, including, but not limited to, a gel mobility shift assay.

【0043】 「オンレイト(on−rate)」は、本明細書中で、所定の単位時間におい
てモノマー前駆体から形成されるマルチマー複合体の量として定義される。
“On-rate” is defined herein as the amount of multimeric complex formed from a monomeric precursor in a given unit of time.

【0044】 「平衡時間」は、本明細書中で、2つの分子が会合と解離との定常状態に到達
するために必要な時間として定義される(例えば、RNA:タンパク質複合体)
“Equilibration time” is defined herein as the time required for two molecules to reach a steady state of association and dissociation (eg, an RNA: protein complex).
.

【0045】 「オフレイト(Off−rate)」は、本明細書中で、所定の単位時間にお
いて解離するマルチマー複合体の量として定義される。
“Off-rate” is defined herein as the amount of multimer complex that dissociates in a given unit of time.

【0046】 「解離」は、2つ(以上)の分子が互いに相互作用または結合するのを止める
プロセスである:このプロセスは通常、特定の条件下で固定された平均速度で生
じる。
“Dissociation” is the process of stopping two (or more) molecules from interacting or binding with each other: this process usually occurs under specific conditions and at a fixed average rate.

【0047】 「半減期」は、本明細書中では、会合した複合体(例えば、RNA:タンパク
質複合体)の2分の1が解離するために必要とされる時間として定義される。
“Half-life” is defined herein as the time required for one-half of an associated complex (eg, an RNA: protein complex) to dissociate.

【0048】 本明細書中で用いられる「部分的飽和量」は、RNA結合タンパク質またはタ
ンパク質複合体が少なくとも特定の規定割合の利用可能なdsRNAに対して結
合する濃度として定義される。50%の部分的な飽和を達成するために必要とさ
れるRNA結合タンパク質の濃度は、RNAの濃度がKdの値よりも有意に低い ならば、熱力学的結合定数Kdである。90%の部分的な飽和を達成するために 、必要とされる濃度は、Kdよりも少なくとも10倍高い。従って、1×10-9 Mのkdを有するRNA結合タンパク質については、90%の部分的な飽和を達 成するためには、必要とされるRNA結合タンパク質の量は少なくとも10×1
-9Mである。
As used herein, “partially saturating amount” is defined as the concentration at which an RNA binding protein or protein complex binds to at least a certain defined percentage of available dsRNA. The concentration of RNA binding protein required to achieve 50% of the partial saturation, if the concentration of RNA is significantly lower than the value of K d, a thermodynamic binding constant K d. To achieve 90% partial saturation, the concentration required is at least 10 times higher than Kd . Thus, for an RNA binding protein with a k d of 1 × 10 −9 M, to achieve 90% partial saturation, the amount of RNA binding protein required is at least 10 × 1
0 -9 M.

【0049】 「モノマーサブユニット分子(または化合物)」とは、約3〜16塩基対にま
たがる二本鎖RNA上の部位に結合する低分子である。これらは、配列特異的結
合を示してもよいし、示さなくともよい。
A “monomer subunit molecule (or compound)” is a small molecule that binds to a site on double-stranded RNA that spans about 3 to 16 base pairs. These may or may not show sequence-specific binding.

【0050】 「ダイマー分子(または化合物)」とは、化学的に共有結合した2つのモノマ
ーサブユニット分子からなる低分子である。このような分子は、ダイマーが作製
されるモノマーよりも大きな結合部位に結合し、そして通常(必ずしもそうでは
ないが)、より高い親和性でdsRNAに結合する。
A “dimer molecule (or compound)” is a small molecule consisting of two monomeric subunit molecules chemically covalently linked. Such a molecule binds to a larger binding site than the monomer from which the dimer is made, and usually (but not necessarily) binds the dsRNA with higher affinity.

【0051】 「配列特異的結合」とは、完全に二本鎖のRNAにおいて存在する特定の塩基
対配列に対して強力なRNA配列優先度を示すRNA結合分子をいう。
“Sequence-specific binding” refers to an RNA-binding molecule that exhibits strong RNA sequence preference for a particular base-pair sequence present in completely double-stranded RNA.

【0052】 「試験配列」とは、コグネイト結合部位においてRNAがタンパク質に結合す
るのを規定するかまたはそれが可能にされるRNA配列である。本発明の文脈で
は、試験配列は、好ましくは、試験二重鎖dsRNAフラグメント内に充分に埋
め込まれる。
A “test sequence” is an RNA sequence that defines or enables RNA to bind to a protein at a cognate binding site. In the context of the present invention, the test sequence is preferably fully embedded within the test duplex dsRNA fragment.

【0053】 用語「ポリメラーゼ連鎖反応」および「PCR」とは、1つ以上の特定の核酸
配列を増幅するプロセスをいう。このプロセスにおいて、(i)増幅される配列
の末端を決定するオリゴヌクレオチドプライマーは、試験サンプル中の一本鎖核
酸に対してアニーリングされる、(ii)核酸ポリメラーゼは、アニーリングし
たプライマーの3’末端を伸長させ、プライマーがアニーリングした核酸に対し
て配列が相補的な核酸鎖を作製する、(iii)得られる二本鎖核酸は変性され
て2つの一本鎖核酸を生じる、そして(iv)プライマーアニーリング、プライ
マー伸長、および産物変性のプロセスは、プライマーによって規定される、容易
に同定および測定される量の配列を生成するのに充分な回数で反復される。連続
的なアニーリング、伸長、および変性工程は、反応容器の温度を変化させること
によって(通常、反復循環様式で)制御される。アニーリングおよび伸長は、代
表的には、40℃〜80℃の間で実施され、ここで、変性は、約80℃と100
℃との間の温度を必要とする。「サーマルサイクラー(thermal cyc
ler)」(例えば、Perkin Elmer Model 9600)は、
代表的には反応を制御するために用いられる。
The terms “polymerase chain reaction” and “PCR” refer to a process that amplifies one or more specific nucleic acid sequences. In this process, (i) the oligonucleotide primer that determines the end of the sequence to be amplified is annealed to the single-stranded nucleic acid in the test sample, and (ii) the nucleic acid polymerase is the 3 ′ end of the annealed primer. To create a nucleic acid strand complementary in sequence to the nucleic acid to which the primer has annealed, (iii) the resulting double-stranded nucleic acid is denatured to yield two single-stranded nucleic acids, and (iv) the primer The process of annealing, primer extension, and product denaturation is repeated a sufficient number of times to generate an easily identified and measured amount of sequence defined by the primer. The continuous annealing, extension, and denaturation steps are controlled (usually in a repetitive circulation mode) by varying the temperature of the reaction vessel. Annealing and extension are typically performed between 40 ° C. and 80 ° C., where denaturation is between about 80 ° C. and 100 ° C.
Requires temperatures between 0 and ° C. "Thermal cycler
ler) "(eg, Perkin Elmer Model 9600)
Typically used to control the reaction.

【0054】 本明細書中で用いられる用語「ポリヌクレオチド」は、代表的なポリヌクレオ
チドに対して水素結合し得る核酸塩基を支持する骨格を有するポリマー分子であ
って、ここでポリマー骨格が、ポリマー分子と代表的なポリヌクレオチドとの間
で配列特異的様式でのこのような水素結合を可能にする様式で塩基を示すポリマ
ー分子をいう。このような塩基は、代表的には、イノシン、アデノシン、グアノ
シン、シトシン、ウラシル、およびチミジンである。ポリマー性分子は、二本鎖
および一本鎖のリボ核酸(RNA)およびデオキシリボ核酸(DNA)を含み、
そしてメチルホスホネート結合のような骨格修飾を有するポリマーを含み得る。
As used herein, the term “polynucleotide” is a polymer molecule having a backbone that supports nucleobases capable of hydrogen bonding to a representative polynucleotide, where the polymer backbone is a polymer A polymer molecule that exhibits bases in a manner that allows such hydrogen bonding in a sequence-specific manner between the molecule and a representative polynucleotide. Such bases are typically inosine, adenosine, guanosine, cytosine, uracil, and thymidine. Polymeric molecules include double- and single-stranded ribonucleic acids (RNA) and deoxyribonucleic acids (DNA),
And may include polymers having backbone modifications such as methylphosphonate linkages.

【0055】 用語「ベクター」とは、新規の核酸を同化し得、そしてこれらの新たな配列を
適切な宿主において増殖させるヌクレオチド配列をいう。ベクターとしては、組
換えプラスミドおよびウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。本発明
の核酸を含むベクター(例えば、プラスミドまたは組換えウイルス)は、キャリ
ア(例えば、タンパク質と複合体化したプラスミド、脂質ベースの核酸形質導入
系と複合体化したプラスミド、または他の非ウイルス性キャリア系)中に存在し
得る。
The term “vector” refers to a nucleotide sequence that can assimilate new nucleic acids and propagate these new sequences in a suitable host. Vectors include, but are not limited to, recombinant plasmids and viruses. Vectors (eg, plasmids or recombinant viruses) containing the nucleic acids of the invention can be carriers (eg, plasmids complexed with proteins, plasmids complexed with lipid-based nucleic acid transduction systems, or other non-viral Carrier system).

【0056】 本明細書中で使用される用語「ポリペプチド」とは、ペプチド結合により連結
される天然の20個のアミノ酸残基の単鎖から構成される化合物をいう。アミノ
酸残基は、本明細書中で、それらの標準的な一文字表記で言及される:A、アラ
ニン;C、システイン;D、アスパラギン酸;E、グルタミン酸;F、フェニル
アラニン;G、グリシン;H、ヒスチジン;I、イソロイシン;K、リジン;L
、ロイシン;M、メチオニン;N、アスパラギン;P、プロリン;Q、グルタミ
ン;R、アルギニン;S、セリン;T、トレオニン;V、バリン;W、トリプト
ファン;Y、チロシン。本明細書中で用いる用語「タンパク質」は、用語「ポリ
ペプチド」と同義語であり得るか、またはさらに2つ以上のポリペプチドの複合
体に言及し得る。本発明の文脈では、「タンパク質複合体」とは、タンパク質の
複合体、または単一のリボヌクレオチドフラグメントに結合しているタンパク質
をいう。複合体は、ホモメリックまたはヘテロメリックであり得る。一般的に(
必ずしもそうではないが)、ポリペプチドおよびタンパク質は、天然に存在する
アミノ酸から優先的に形成される。
The term “polypeptide” as used herein refers to a compound composed of a single chain of naturally occurring 20 amino acid residues linked by peptide bonds. Amino acid residues are referred to herein by their standard one-letter code: A, alanine; C, cysteine; D, aspartic acid; E, glutamic acid; F, phenylalanine; G, glycine; Histidine; I, isoleucine; K, lysine; L
N, asparagine; P, proline; Q, glutamine; R, arginine; S, serine; T, threonine; V, valine; W, tryptophan; Y, tyrosine. As used herein, the term "protein" may be synonymous with the term "polypeptide" or may further refer to a complex of two or more polypeptides. In the context of the present invention, "protein conjugate" refers to a conjugate of proteins, or a protein bound to a single ribonucleotide fragment. The complex can be homomeric or heteromeric. Typically(
Although not necessarily, polypeptides and proteins are preferentially formed from naturally occurring amino acids.

【0057】 核酸サブユニットは、本明細書中でそれらの標準的な塩基の略号により言及さ
れる;T、チミン;A、アデノシン;C、シトシン;G、グアニン;U、ウラシ
ル;可変位置は標準的なIUPAC略号により言及される:W、AまたはT/U
;R、AまたはG;S、CまたはG;K:GまたはT/U(米国特許法施行規則
§1.822)。
Nucleic acid subunits are referred to herein by their standard base abbreviations; T, thymine; A, adenosine; C, cytosine; G, guanine; U, uracil; Referred to by the common IUPAC abbreviation: W, A or T / U
R, A or G; S, C or G; K: G or T / U (U.S. Patent Act §1.822).

【0058】 「塩基対配列依存性結合」とは、結合親和性がdsRNA配列から独立または
実質的に非依存性である、dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体と
、dsRNAとの間の結合をいう。
“Base pair sequence-dependent binding” refers to the binding between a dsRNA-binding protein or protein complex and a dsRNA whose binding affinity is independent or substantially independent of the dsRNA sequence.

【0059】 (II.dsRNA:dsRNA結合タンパク質置換アッセイ) (A.アッセイの概観) 本発明のアッセイは、二本鎖RNA(dsRNA)と、このようなdsRNA
に特異的に結合する結合タンパク質との間の結合を破壊し得る化合物を検出する
ことに関する。この文脈では、用語「特異的に結合する」とは、このような結合
タンパク質が、ssRNA、ssDNA、dsDNA、またはRNA/DNAハ
イブリッドの結合と比較して、dsRNAに対して優先的に結合することを意味
する。アッセイはまた、dsRNA試験結合ヌクレオチド内の特定のRNA配列
に対する、化合物による配列優先的および/または配列特異的結合を検出するた
めに適用される。
II. DsRNA: dsRNA Binding Protein Displacement Assay A. Overview of Assays The assays of the present invention use double-stranded RNA (dsRNA) and such dsRNA
The detection of compounds that can break the binding between the binding protein and the binding protein that specifically binds to. In this context, the term “specifically binds” means that such a binding protein preferentially binds to dsRNA as compared to ssRNA, ssDNA, dsDNA, or RNA / DNA hybrid binding. Means Assays are also applied to detect sequence-preferred and / or sequence-specific binding by compounds to particular RNA sequences within a dsRNA test binding nucleotide.

【0060】 このアッセイを用いて、種々の治療的使用のための化合物を検出し得る。しか
し、これらの使用のうちの主要なものは、抗ウイルス剤としての使用のための化
合物の同定における使用である。なぜなら、アッセイは特に、二重鎖dsRNA
(二重へリックス構造のコイルである、長さが約30ヌクレオチドよりも大きな
dsRNA)に対する結合の破壊を選択するからである。すなわち、多くの侵入
するウイルス病原体が、いくつかまたは全てのその生活環の間に相補的な二本鎖
RNAの長いストレッチを含み、ここで、哺乳動物細胞を含む大部分の真核生物
細胞では、転写されたRNAの一本鎖の自己折り畳みは、何らかの欠損(すなわ
ち、ミスマッチ、隆起、および内部ループ)を欠く、数塩基対の二本鎖配列より
も長いストレッチをほとんど生成しないことが公知である。従って、このアッセ
イは、宿主細胞の細胞機構に最少の影響しか有さない抗ウイルス剤を選択するた
めに特に有用である。
The assay can be used to detect compounds for various therapeutic uses. However, a major of these uses is in the identification of compounds for use as antiviral agents. Because the assay is particularly suitable for double-stranded dsRNA
(A double helix coil, dsRNA greater than about 30 nucleotides in length). That is, many invading viral pathogens contain long stretches of double-stranded RNA complementary during some or all of their life cycles, where most eukaryotic cells, including mammalian cells, It is known that single-stranded self-folding of transcribed RNA produces few stretches longer than a few base pair double-stranded sequence, lacking any deletions (ie, mismatches, bumps, and internal loops). is there. Thus, this assay is particularly useful for selecting antiviral agents that have minimal effect on the cellular machinery of the host cell.

【0061】 本発明のアッセイ方法を実施するために、一般に、試験化合物は、結合タンパ
ク質が結合するかまたはこの結合相互作用の親和性を変えるdsRNAのフラグ
メントに由来する、選択されたdsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合
体の結合を変える能力について試験される。化合物は、dsRNAフラグメント
に対するdsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体の結合を阻害または
増強し得る。化合物の存在下での結合レベルは、試験化合物の非存在下で測定さ
れるレベルと比較され、そして化合物は、化合物の存在下での結合レベルが選択
された閾値よりも大きければ(例えば、ほんの2分の1または3分の1)、選択
される。
To carry out the assay method of the invention, the test compound generally comprises a selected dsRNA-binding protein or a dsRNA-binding protein derived from a fragment of the dsRNA to which the binding protein binds or which alters the affinity of this binding interaction. Tested for the ability to alter the binding of the protein complex. The compound may inhibit or enhance the binding of the dsRNA binding protein or protein complex to the dsRNA fragment. The level of binding in the presence of the compound is compared to the level measured in the absence of the test compound, and if the level of binding in the presence of the compound is greater than a selected threshold (e.g., One-half or one-third).

【0062】 本発明のこれらの特徴は、本明細書中で以下で詳細に、そして実施例3で記載
される。以下の節は、基本的アッセイ混合物を形成する種々の成分の設計および
選択を記載する。
[0062] These features of the invention are described in detail herein below and in Example 3. The following sections describe the design and selection of various components that form the basic assay mixture.

【0063】 (B.アッセイの成分) 基本的結合アッセイは、(i)dsRNA結合タンパク質、(ii)結合タン
パク質が塩基対配列独立様式で結合する、dsRNAのフラグメント、および(
iii)試験化合物、から構成される反応混合物を含む。反応は、示差的なレベ
ルのdsRNA結合タンパク質の結合について、試験化合物の非存在下および存
在下でモリタリングされる。
B. Components of the Assay The basic binding assay consists of (i) a dsRNA binding protein, (ii) a fragment of a dsRNA to which the binding protein binds in a base pair sequence independent manner, and
iii) test compounds. The reaction is monitored by differential levels of dsRNA binding protein binding in the absence and presence of the test compound.

【0064】 (1.dsRNA結合タンパク質) 多数のdsRNA結合タンパク質が細胞供給源およびウイルス供給源から単離
および特徴付けされているが、これらのタンパク質についての調査は、dsRN
Aに対する、公知のdsRNA結合タンパク質、またはより詳細にはdsRNA
結合タンパク質ドメイン(dsRBD)の結合に配列特異性がないことを示した
。さらに、ワクシニアウイルスE3LおよびPKRによりタイプ分けされる、少
なくとも1つのクラスの分子について、個々のタンパク質モノマーが幾分低分子
であり得る(約10〜20bp未満にわたる)とはいえ、結合タンパク質または
ドメインは、協調的結合単位を形成する傾向があり、その結果、2つ以上のタン
パク質サブユニットは、RNAの配列に対して、任意のタンパク質モノマーまた
はタンパク質ドメイン単独よりもずっと高い親和性で結合する。
1. dsRNA Binding Proteins Although a number of dsRNA binding proteins have been isolated and characterized from cellular and viral sources, investigations on these proteins have
A, known dsRNA binding protein, or more specifically, dsRNA
No binding sequence specificity of the binding protein domain (dsRBD) was shown. Furthermore, for at least one class of molecules typed by vaccinia virus E3L and PKR, the binding protein or domain may be somewhat small (even though less than about 10-20 bp), although the individual protein monomers may be somewhat small. Tend to form cooperative binding units, such that two or more protein subunits bind to the sequence of RNA with much higher affinity than any protein monomer or protein domain alone.

【0065】 本発明に支持されて行われる実験は、単一のタンパク質型を用いて、以下に記
載されるように、規定されたdsRNAフラグメント内に目的の配列(試験配列
)を配置することにより、実質的に任意のRNA配列をアッセイし得ることを実
証した。試験配列に特異的に結合する低分子は、異なる試験配列を含有する他の
dsRNAフラグメントと比較した、その配列を含有するdsRNAフラグメン
トに対するタンパク質の結合特徴の変化により検出され得る。
The experiments performed in support of the present invention are based on placing a sequence of interest (test sequence) within a defined dsRNA fragment using a single protein type, as described below. Demonstrated that virtually any RNA sequence could be assayed. Small molecules that specifically bind to a test sequence can be detected by a change in the binding characteristics of the protein to a dsRNA fragment containing the sequence, as compared to other dsRNA fragments containing the different test sequence.

【0066】 本発明における使用のためにdsRNA結合タンパク質を選択する際に、関連
した考慮すべき事柄としては以下が挙げられる: (i)タンパク質は、好ましくは、ssRNA、dsDNA、またはssDN
A結合、あるいはRNA/DNAハイブリッドに対する結合とは対照的に、ds
RNA結合に特異的である。
In selecting a dsRNA binding protein for use in the present invention, relevant considerations include the following: (i) The protein is preferably ssRNA, dsDNA, or ssDN
A binding or binding to RNA / DNA hybrids, as opposed to ds
Specific for RNA binding.

【0067】 (ii)アッセイ形式に依存して、dsRNA:タンパク質複合体の半減期は
、妥当な時間量においてアッセイを達成するために充分に短いべきである。非常
に長い解離時間を有する複合体の薬物媒介破壊は、測定することが困難であり得
る。あるいは、またはさらに、このアッセイは、「競合的」様式で実施され得、
ここで、結合の置換ではなく、結合についての競合は、試験化合物および結合タ
ンパク質を試験dsRNAフラグメントに同時に暴露すること、または試験分子
およびdsRNA分子を混合し、短時間後に結合タンパク質を添加することによ
り測定される。
(Ii) Depending on the assay format, the half-life of the dsRNA: protein complex should be short enough to accomplish the assay in a reasonable amount of time. Drug-mediated destruction of conjugates with very long dissociation times can be difficult to measure. Alternatively, or in addition, the assay may be performed in a "competitive" manner,
Here, competition for binding, rather than displacement of binding, is achieved by simultaneously exposing the test compound and the binding protein to the test dsRNA fragment, or by mixing the test and dsRNA molecules and adding the binding protein a short time later. Measured.

【0068】 (iii)複合体の半減期は、妥当な時間量において非結合RNAの測定を可
能にするために充分に長いべきである。例えば、遊離RNAのレベルは、遊離R
NAを測定するために必要とされる時間と、測定時間の間の複合体の解離に起因
して天然に存在する遊離RNAの量との比により指図される。
(Iii) The half-life of the complex should be long enough to allow measurement of unbound RNA in a reasonable amount of time. For example, the level of free RNA is
It is dictated by the ratio of the time required to measure NA to the amount of free RNA naturally present due to dissociation of the complex during the measurement time.

【0069】 上記の2つの考慮すべき事柄の観点において、実際の有用なRNA:タンパク
質の半減期は、約2分間から数日間の範囲に入る:より短い半減期は、より早い
かまたは「実時間」検出方法により適応され得、そしてより長い半減期は、アッ
セイについての結合条件を不安定にすることにより適応され得る。
In view of the above two considerations, the half-life of practically useful RNA: proteins ranges from about 2 minutes to several days: shorter half-lives are faster or “real”. The "time" detection method can be adapted, and a longer half-life can be accommodated by destabilizing the binding conditions for the assay.

【0070】 (a.ウイルスdsRNA結合タンパク質) 当該分野において記載されるのは、ウイルス供給源に由来する多くのdsRN
A結合タンパク質である。しかし、特定のdsRNA結合タンパク質の結合を置
換するために選択される化合物が、結合タンパク質の病原体供給源に対する使用
に限定されないが、抗ウイルス剤、およびさらに細胞調節剤として、より広範に
適用可能であり得ることが理解される。
A. Viral dsRNA binding proteins Described in the art are a number of dsRNs from viral sources.
A-binding protein. However, the compounds selected to displace the binding of a particular dsRNA binding protein are not limited to the use of the binding protein against a pathogen source, but are more widely applicable as antiviral agents, and even as cell modulators. It is understood that this is possible.

【0071】 限定ではなく、例として、本発明のアッセイにおいて使用される1つのdsR
NA結合タンパク質は、ワクシニアウイルスE3L dsRNA結合タンパク質
である。本発明において有用な他のdsRNA結合タンパク質は、ヒトPKR(
hPKR)およびマウスPKR(mPKR)である。本発明に支持されて実施さ
れた実験では、E3L、hPKR、mPKR、およびStaufenのdsRN
A結合ドメインは、実施例1に詳述されるように、組換えにより生成され、そし
て結合アッセイにおいて成分として使用される前に精製された(実施例2)。
By way of example, and not limitation, one dsR used in the assays of the invention
The NA binding protein is a vaccinia virus E3L dsRNA binding protein. Another dsRNA binding protein useful in the present invention is human PKR (
hPKR) and mouse PKR (mPKR). In experiments performed in support of the present invention, E3L, hPKR, mPKR, and Staufen dsRN
The A-binding domain was produced recombinantly and purified before use as a component in binding assays, as detailed in Example 1 (Example 2).

【0072】 図1は、E3L、hPKR、mPKR、およびStaufenのdsRNA結
合フラグメントのクローニングおよび構築の模式図を示す。手短には、これらの
タンパク質のdsRNA結合ドメインをコードするPCRフラグメントは、正方
向および逆方向のPCRプライマーを用いて得られた。この正方向および逆方向
のPCRプライマーは、オープンリーディングフレーム(ORF)の公知の配列
、およびORF内のdsRNA結合ドメインの位置に基づいて選択された(例え
ば、Ho,C.K.ら,Virology 217:272−284,1996
)。制限エンドヌクレアーゼ部位(図1に示す通り)を、プライマーに導入して
、PCRフラグメントのクローニングを容易にした。PCRフラグメントは、例
示されるようにベクターと連結され、誘導性プロモーター(例えば、示されるよ
うに、pGEX−2Tベクター中に存在するtacプロモーター)の制御下で発
現を提供した。適切な宿主細胞株の形質転換後、dsRNA結合ドメインが、融
合タンパク質として発現され、次いでこの融合タンパク質は、実施例2および6
に詳述されるように、標準的な方法により精製された。
FIG. 1 shows a schematic of the cloning and construction of dsRNA binding fragments of E3L, hPKR, mPKR, and Staufen. Briefly, PCR fragments encoding the dsRNA binding domains of these proteins were obtained using forward and reverse PCR primers. The forward and reverse PCR primers were selected based on the known sequence of the open reading frame (ORF) and the location of the dsRNA binding domain within the ORF (eg, Ho, CK et al., Virology 217). : 272-284, 1996
). Restriction endonuclease sites (as shown in FIG. 1) were introduced into the primers to facilitate cloning of the PCR fragments. The PCR fragment was ligated with the vector as illustrated and provided expression under the control of an inducible promoter (eg, the tac promoter present in the pGEX-2T vector as shown). After transformation of a suitable host cell line, the dsRNA binding domain is expressed as a fusion protein, which is then used in Examples 2 and 6
Purified by standard methods as detailed in.

【0073】 ウイルス供給源に由来する、他の多くの適切なdsRNA結合タンパク質また
はそのフラグメントは、本発明のアッセイにおいて用いられ得る。ウイルスds
RNA−dsRNA結合タンパク質結合を破壊するために特異的に標的化される
治療を選択する際に使用するために、ウイルスに由来するdsRNA結合タンパ
ク質を利用することが有利であり得るが、これは必ずしも必要ではない。
[0073] Many other suitable dsRNA binding proteins or fragments thereof from viral sources can be used in the assays of the invention. Virus ds
While it may be advantageous to utilize a dsRNA binding protein from a virus for use in selecting a therapy that is specifically targeted to disrupt RNA-dsRNA binding protein binding, this is not necessarily the case. Not necessary.

【0074】 例えば、レオウイルスシグマ3(σ3)タンパク質は、365残基の配列のう
ちの約アミノ酸233から305までの約85アミノ酸からなるそのC末端ds
RNA結合ドメイン(dsRBD)に存在するdsRNA結合活性もまた示す、
レオウイルスビリオンの主要な外部キャプシド成分である(Yue,Z.ら,J
.Virology 70:3497−3501,1996)。シグマ3は、後
期ウイルスmRNAの翻訳においてインビトロで刺激効果を有することが実証さ
れた(Mabroukら,Biochem.Cell Biol.73:137
−145,1995)。全長シグマ3タンパク質は、公開された方法(本明細書
中に参考として援用される、Yue,Z.ら,J. Virology 70:
3497−3501,1996)に従って、クローニングされ得、そして例えば
、哺乳動物(HeLa)細胞株において安定に発現され得る。上記に沿うこの手
順の改変物を用いて、C末端領域由来dsRBDを生成し得、これをまた本発明
のアッセイ方法において用い得る。
For example, the reovirus sigma 3 (σ3) protein has its C-terminal ds consisting of about 85 amino acids from about amino acids 233 to 305 of the 365 residue sequence.
Also shows the dsRNA binding activity present in the RNA binding domain (dsRBD),
It is the major outer capsid component of reovirus virions (Yue, Z. et al., J.
. Virology 70: 3497-3501, 1996). Sigma 3 has been demonstrated to have a stimulatory effect in vitro on the translation of late viral mRNA (Mabrook et al., Biochem. Cell Biol. 73: 137).
-145, 1995). The full-length sigma3 protein was prepared according to published methods (Yue, Z. et al., J. Virology 70, incorporated herein by reference:
3497-3501, 1996) and can be stably expressed in, for example, mammalian (HeLa) cell lines. Modifications of this procedure, as described above, can be used to generate dsRBDs derived from the C-terminal region, which can also be used in the assay methods of the invention.

【0075】 非ウイルスdsRNA結合タンパク質としては、以下が挙げられるがこれらに
限定されない:ニワトリ肺に由来する140,000ダルトンのZ−DNA結合
タンパク質(Herbertら,Nucleic Acids Symp.Se
r.33:16−19,1995);Saccharomyces cerev
isiae RNase H1 N末端結合ドメイン(Cerritelli,
S.M.,RNA 1:3,246−259,1995);dsRNAを解き、
従ってdsRNA活性化プロテインキナーゼ(PKR)を阻害する、La(SS
−B)自己免疫抗原(Xiao,Q.ら,Nucleic Acids Res
earch、22:2512−2518,1994);HIV−1 Rev応答
エレメントRNAに結合するHeLa細胞に由来するTRBP(Park,H.
ら,Proc.Natl.Acad.Sci.91:4713−7,1994)
;ヒトK88クローンに由来するdsRNA特異的アデノシンデアミナーゼ(2
つの形態;一方はインターフェロン誘導性であり、他方は構成性である;Pat
tersonら,Mol.Cell.Biol.15(10):5376−53
88,1995);アデノウイルスまたはdsRNAに応答したインターフェロ
ン刺激遺伝子の転写活性化に関与するDRAF1およびDRAF2(Daly,
C.ら,Mol.Cell.Biol.13(6):3756−3764,19
93)。
Non-viral dsRNA binding proteins include, but are not limited to, the 140,000 dalton Z-DNA binding protein from chicken lung (Herbert et al., Nucleic Acids Symp. Se.
r. 33: 16-19, 1995); Saccharomyces cerev.
isaie RNase H1 N-terminal binding domain (Cerritelli,
S. M. , RNA 1: 3,246-259, 1995);
Therefore, La (SS) inhibits dsRNA-activated protein kinase (PKR).
-B) Autoimmune antigens (Xiao, Q. et al., Nucleic Acids Res.
earch, 22: 2512-2518, 1994); TRBP derived from HeLa cells that binds HIV-1 Rev response element RNA (Park, H. et al.
Proc. Natl. Acad. Sci. 91: 4713-7, 1994).
A dsRNA-specific adenosine deaminase derived from the human K88 clone (2
Two forms; one is interferon-inducible and the other is constitutive;
Terson et al., Mol. Cell. Biol. 15 (10): 5376-53
88, 1995); DRAF1 and DRAF2 involved in the transcriptional activation of interferon-stimulated genes in response to adenovirus or dsRNA (Dally,
C. Et al., Mol. Cell. Biol. 13 (6): 3756-3764, 19
93).

【0076】 (b.試験dsRNAフラグメント) 本発明のアッセイにおいて使用するために、dsRNAフラグメントは、好ま
しくは長さが約10と約50との間のヌクレオチド長の、好ましくは低分子二重
鎖RNA分子である。dsRNAフラグメントの最適の長さは、大部分は、アッ
セイにおいて使用されるdsRNA結合タンパク質によって決定される。本発明
に支持されて実施される、下記に記載される実験は、本発明のアッセイにおいて
使用されるdsRNAフラグメントの長さの最適化のためのガイダンスを提供す
る。
B. Test dsRNA Fragments For use in the assays of the present invention, dsRNA fragments are preferably small double stranded RNAs, preferably between about 10 and about 50 nucleotides in length. Is a molecule. The optimal length of a dsRNA fragment is largely determined by the dsRNA binding protein used in the assay. The experiments described below, performed in support of the present invention, provide guidance for optimizing the length of dsRNA fragments used in the assays of the present invention.

【0077】 試験化合物の配列優先的または配列特異的結合を検出するために、dsRNA
フラグメントは、1以上の可変の規定される塩基対配列を含むように構築され得
る。
To detect sequence-preferred or sequence-specific binding of test compounds, dsRNA
Fragments can be constructed to include one or more variable defined base pair sequences.

【0078】 dsRNAは、多数の方法で生成され得る。例えば,相補鎖は、標準的なオリ
ゴヌクレオチド合成機において、周知の方法に従って個々に化学的に合成され、
そして混合されてアニーリングをもたらし、dsRNAを形成し得る。あるいは
、試験オリゴヌクレオチドのトップ鎖の3’末端のプライミング部位に相補的な
プライマーを用いる第2鎖合成プロセスが、dsRNAを生成するために用いら
れ得る。このような合成オリゴヌクレオチドは一般的に、スクリーニング前の段
階で用いられて、配列特異的なRNA結合分子と配列に特異的でないRNA結合
分子との間を区別する。
[0078] dsRNA can be produced in a number of ways. For example, the complementary strands are individually chemically synthesized in a standard oligonucleotide synthesizer according to well-known methods,
It can then be mixed to effect annealing and form dsRNA. Alternatively, a second strand synthesis process using a primer complementary to the priming site at the 3 'end of the top strand of the test oligonucleotide can be used to generate the dsRNA. Such synthetic oligonucleotides are commonly used at a pre-screening stage to distinguish between sequence-specific and non-sequence-specific RNA binding molecules.

【0079】 RNA分子はまた、インビトロ転写系において合成され、この合成系では、ヘ
アピンオリゴリボヌクレオチドがDNAテンプレート(すなわち、線状配列は、
ステムのトップ鎖、ループ配列、次いでステムのボトムの相補鎖を含む)から合
成される。このタイプのストラテジーを用いて、特異的内部試験部位との、一般
に3〜8bp長の自己アニーリングdsRNAオリゴヌクレオチドの合成が可能
である。混合した塩基試験部位を有するオリゴヌクレオチドについて、部分的ヘ
アピン配列は、DNAテンプレート(すなわち、トップ鎖ステム、ループ、およ
びボトム鎖ステムの一部)から転写され得、アニールを可能にし、そしてこれを
用いて残りのステム構造の合成をプライムし得る。
[0079] RNA molecules are also synthesized in an in vitro transcription system in which a hairpin oligoribonucleotide is a DNA template (ie, the linear sequence is
(Including the complement of the stem top strand, the loop sequence, and then the stem bottom). Using this type of strategy, it is possible to synthesize self-annealed dsRNA oligonucleotides, typically 3-8 bp in length, with specific internal test sites. For oligonucleotides with mixed base test sites, the partial hairpin sequence can be transcribed from a DNA template (ie, top strand stem, loop, and part of the bottom strand stem) to allow for annealing and use To prime the synthesis of the remaining stem structure.

【0080】 多くのdsRNA結合タンパク質は、長い完全に二本鎖のRNAと、短いds
RNAまたはその二次構造に欠損があるRNAとの間を弁別する能力を有する。
例えば、本発明に支持されて実施された実験では、30マーのdsRNAが、E
3L dsRNA結合ドメイン(dsRBD)の効率的な結合のために必要とさ
れ、一方、より短い分子(例えば、19マー)への結合は、あったとしても非常
に低いレベルでしか検出可能でないことが見出された(図4)。
Many dsRNA binding proteins contain a long, completely double-stranded RNA and a short dsRNA.
It has the ability to discriminate between RNA and RNA having a defect in its secondary structure.
For example, in experiments performed in support of the present invention, a 30-mer dsRNA was
It is required for efficient binding of the 3L dsRNA binding domain (dsRBD), while binding to shorter molecules (eg, 19-mers) is only detectable at very low, if any, levels. Found (FIG. 4).

【0081】 明らかに、dsRNAに対するhPKR結合については、タンパク質は、ds
RNAに対して協調的様式で結合する。なぜなら、結合の効率は、RNAのサイ
ズとともに増加するからである。hPKRの単一のdsRNA結合ドメインは、
A形態のdsRNAの1ターンに等価な、dsRNA上のおよそ11塩基対の部
位を占める。しかし、このような短いdsRNAに対する結合は、飽和している
タンパク質濃度においてのみ示され得る。かなり良好な結合が、16マーdsR
NAについて観察され、PKRダイマーを適合し得る、長さ22〜24塩基対の
RNAに対する結合親和性が顕著に増加する。結合のさらなる増加は、より長い
dsRNAで観察される。30塩基対は、さらに強い結合を与え、そしてdsR
NAとのPKRの活性化について最少のサイズである(Manche L.ら,
Mol.Cell.Biol.12:5238−5248、1992;Schm
edt C.ら,J.Mol.Biol.249:29−44,1995;Be
vilacqua P.C.ら,Biochemistry 35:9983−
9994,1996)。
Clearly, for hPKR binding to dsRNA, the protein
Binds to RNA in a coordinated manner. This is because the efficiency of binding increases with the size of the RNA. The single dsRNA binding domain of hPKR is
It occupies an approximately 11 base pair site on the dsRNA, equivalent to one turn of the A-form dsRNA. However, binding to such short dsRNAs can only be demonstrated at saturating protein concentrations. The reasonably good binding is the 16 mer dsR
There is a marked increase in binding affinity for RNAs of 22-24 base pairs in length that is observed for NA and can match the PKR dimer. A further increase in binding is observed with longer dsRNA. 30 base pairs gives stronger binding and the dsR
Minimal size for activation of PKR with NA (Manche L. et al.,
Mol. Cell. Biol. 12: 5238-5248, 1992; Schm
edt C.I. J. et al. Mol. Biol. 249: 29-44, 1995; Be.
viracqua P. et al. C. Et al., Biochemistry 35: 9983-
9994, 1996).

【0082】 図2は、本発明に従って、配列番号8の配列を(5’から3’で)有する放射
性標識された30マー二重鎖dsRNAフラグメントに対するワクシニアウイル
スE3L dsRBDの結合を示す。結合条件は、本明細書中の実施例3に記載
され、そして結合は、6%遅延ゲル(Retardation Gel)のオー
トラジオグラフィーにより可視化される。示されるように、アッセイにおける漸
増量のE3L結合タンパク質は、ゲルの上端での30マーE3L複合体に対応す
る、より高い見かけの分子量を有するバンドへの30マーdsRNAの補充の増
加をもたらした。用いた条件下では、4〜7nMのおよそのKdが、結合につい て算出された。対照的に、E3Lタンパク質は、400nMのような高濃度でさ
えもssRNA(32P標識1B)にもRNA/DNAハイブリッドにも効果的に
結合しなかった(図3)。
FIG. 2 shows the binding of vaccinia virus E3L dsRBD to a radiolabeled 30-mer duplex dsRNA fragment having the sequence of SEQ ID NO: 8 (5 ′ to 3 ′) according to the invention. Binding conditions are described in Example 3 herein, and binding is visualized by autoradiography on a 6% Retardation Gel. As shown, increasing amounts of E3L binding protein in the assay resulted in increased recruitment of the 30-mer dsRNA to the band with higher apparent molecular weight, corresponding to the 30-mer E3L complex at the top of the gel. Under the conditions used, approximate K d for 4~7nM were calculated with the binding. In contrast, the E3L protein did not bind effectively to ssRNA ( 32 P-labeled 1B) or RNA / DNA hybrids even at concentrations as high as 400 nM (FIG. 3).

【0083】 さらなる実験は、E3Lタンパク質が、効率的な結合のために最少サイズのd
sRNAフラグメントを必要とすることを示した。図4は、dsRNAの長さ(
ゲルの上端に示す)の関数としてのE3L−dsRNA結合複合体の形成を示す
。これらの実験から、30マーのE3L結合が、19マーよりも約50〜100
倍効率的であり、そして22マーおよび26マーの結合は19マーよりもわずか
しか良好でないことが決定された。
Further experiments show that the E3L protein has a minimum size of d for efficient binding.
sRNA fragment was shown to be required. FIG. 4 shows the length of dsRNA (
2 shows the formation of an E3L-dsRNA binding complex as a function of (shown at the top of the gel). From these experiments, it can be seen that the 30-mer E3L binding is about 50-100% greater than the 19-mer.
It was determined to be twice as efficient and the binding of the 22 and 26 mer was only slightly better than the 19 mer.

【0084】 (c.試験化合物) 理論上は任意の化合物が本発明のアッセイにおいて試験され得るが、このスク
リーニングアッセイにより同定された化合物の治療対象物を考慮すると、いくつ
かの薬学的に考慮すべき事柄が、スクリーニングにおける使用のための分子のプ
ールの選択に影響を与え得る。一般に好ましいのは、分子量約10,000未満
、最も通常は分子量約1,000未満の低分子である。化合物は、好ましくは、
細胞に透過性であり、そして好ましくは、内因性の細胞機構による分解に感受性
である傾向があるポリペプチドでもポリヌクレオチドでもない。しかし、本発明
のコンカテマーは、アミド結合(ペプチド結合)により連結され得る。さらに、
低分子は一般に、脊椎動物、特にヒトの被験体に注射した場合に免疫応答を惹起
し易いようではない。
(C. Test Compounds) Although in theory any compound can be tested in the assays of the present invention, given the therapeutic potential of the compounds identified by this screening assay, some pharmaceutically considerations apply. Things to do can affect the choice of pool of molecules for use in screening. Generally preferred are small molecules having a molecular weight of less than about 10,000, most usually less than about 1,000. The compound is preferably
Neither polypeptides nor polynucleotides are permeable to cells and preferably are susceptible to degradation by endogenous cellular mechanisms. However, the concatemers of the present invention can be linked by amide bonds (peptide bonds). further,
Small molecules generally do not appear to elicit an immune response when injected into a vertebrate, especially a human subject.

【0085】 多くの製薬会社は、低分子化合物の大規模なライブラリーを、本発明のアッセ
イでスクリーニングされ得る別々の存在または混合された存在のいずれかとして
有する。低分子は、生物学的または化学的に合成された有機または無機のいずれ
かの化合物であり得る。合成ライブラリーとしては、多数の市販の供給源(Co
mgenex(Princeton,NJ)、Microsource(New
Milford,CT)、Brandon Associates(Merr
imack,NH)、Aldrich(Milwaukee,WI)が挙げられ
るがこれらに限定されない)から利用可能である。植物または動物の抽出物に由
来する天然の化合物のライブラリーは、例えば、Pan Labs(Bothe
ll,WA)およびMycoSearch(NC)から利用可能である。このよ
うなライブラリーはまた系統的に改変されて、試験のための公知の、または容易
に同定可能な誘導体化合物を生成し得る。本発明の文脈では、最初のスクリーニ
ングにおける、本明細書中で記載されるスクリーニング方法により選択される化
合物が化学的に修飾され得、そして増強されたdsRNA結合活性またはより望
ましい薬理学的特性についてさらに選択され得ることがさらに理解される。この
ような選択された化学的に修飾された化合物はまた、本発明のスクリーニングア
ッセイにより選択されると考えられる。
Many pharmaceutical companies have large libraries of small molecule compounds, either separate or mixed, that can be screened in the assays of the present invention. A small molecule can be either a biologically or chemically synthesized organic or inorganic compound. A number of commercially available sources (Co
mgenex (Princeton, NJ), Microsource (New
Milford, CT), Brandon Associates (Merr)
imack, NH) and Aldrich (Milwaukee, WI). Libraries of natural compounds derived from plant or animal extracts are available, for example, from Pan Labs (Bothhe
II, WA) and MycoSearch (NC). Such libraries can also be systematically modified to produce known or readily identifiable derivative compounds for testing. In the context of the present invention, in an initial screen, the compounds selected by the screening methods described herein may be chemically modified and further enhanced for enhanced dsRNA binding activity or more desirable pharmacological properties. It is further understood that a choice may be made. Such selected chemically modified compounds will also be selected by the screening assays of the present invention.

【0086】 (C.捕獲および検出系) (1.一般的方法) 当該分野で公知の任意の多数の捕獲/検出方法を用いて、dsRNA結合タン
パク質とdsRNAフラグメントとの間の結合を本発明の結合アッセイにおいて
定量し得る。RNA結合タンパク質または試験ポリヌクレオチドフラグメントの
一方または両方が、指示分子(例えば、蛍光色素、放射性同位体、および酵素)
を用いて、当該分野で周知の方法に従って直接的または間接的のいずれかで標識
され得る。一般的に、適切な多数の方法が、本明細書中に参考として援用される
、Howard,G.C.ら,Methods in Nonradioact
ive Detection(Appleton & Lange,Norwa
lk,CT,1993)に見出され得る。
C. Capture and Detection Systems 1. General Methods The binding between a dsRNA binding protein and a dsRNA fragment can be determined using any of a number of capture / detection methods known in the art. It can be quantified in a binding assay. One or both of the RNA binding protein or the test polynucleotide fragment is an indicator molecule (eg, a fluorescent dye, a radioisotope, and an enzyme)
Can be used, either directly or indirectly, according to methods well known in the art. In general, a number of suitable methods are described in Howard, G. et al., Which is incorporated herein by reference. C. Et al., Methods in Nonradiact
live Detection (Appleton & Lange, Norwa
lk, CT, 1993).

【0087】 本発明に支持されて実施される実験において用いられる例示的な検出系は、ゲ
ル移動度シフト(「バンドシフト」、「ゲルシフト」)アッセイであり、この方
法は実施例3に詳述される。ここで、dsRNAフラグメントは、32Pを用いて
末端標識され、そして反応産物が見かけの分子量における差を検出するために設
計された条件下でゲル電気泳動に供される。ゲルは、オートラジオグラフィーに
より可視化され、そしてバンド形成の差が、相応じて高い見かけの分子量を示す
、ゲルにおけるある位置に対して結合タンパク質とともに同時移動する放射性d
sRNAの量により証明される。ゲルは、市販のゲルスキャナー(またはSto
rm Phosphoimager,Molecular Devices,M
ountain View,CA)により定量され得る。
An exemplary detection system used in experiments performed in support of the present invention is a gel mobility shift (“band shift”, “gel shift”) assay, which method is described in detail in Example 3. Is done. Here, the dsRNA fragment is end-labeled with 32 P and the reaction product is subjected to gel electrophoresis under conditions designed to detect differences in apparent molecular weight. The gel is visualized by autoradiography, and the difference in band formation indicates a correspondingly higher apparent molecular weight.
Proven by the amount of sRNA. The gel was purchased from a commercially available gel scanner (or Sto
rm Phosphoimager, Molecular Devices, M
(Owtain View, CA).

【0088】 他の捕獲および検出方法は、直接、間接、または競合形式を含み得、そして1
以上の結合タンパク質およびRNAフラグメント、またはこれらの成分のいずれ
かに対する標識もしくはタグが捕獲される、親和性捕獲系(例えば、ストレプト
アビジン/ビオチン結合または免疫化学試薬)を用い得る。このようなアッセイ
を用いて、薬物誘導減少、ならびにアッセイ中に存在するdsRNAフラグメン
トとdsRNA結合タンパク質との間の結合の増加を検出する。結合の増加は、
オンレイトの増加、オフレイトの減少、またはその両方を示す、2つの分子間の
親和性の薬物誘導性増加を示し得る。この特徴を示す薬物化合物はまた、遺伝子
調節または薬物標的化の状況で有用であり得る。
[0088] Other capture and detection methods can include direct, indirect, or competitive formats, and
Affinity capture systems (eg, streptavidin / biotin binding or immunochemical reagents) can be used in which a label or tag for any of the above binding proteins and RNA fragments, or any of these components, is captured. Such assays are used to detect reduced drug induction, as well as increased binding between dsRNA fragments and dsRNA binding proteins present in the assay. The increase in binding
It may exhibit a drug-induced increase in affinity between the two molecules, indicating increased on-rate, decreased off-rate, or both. Drug compounds that exhibit this characteristic may also be useful in gene regulation or drug targeting situations.

【0089】 1つの例示的な捕獲系は、「ビオチン保護」系を利用する。この場合、ビオチ
ン分子は、タンパク質の結合が破壊されず、そしてタンパク質がタンパク質結合
部位に結合する場合はビオチンがストレプトアビジンから保護される様式で、タ
ンパク質結合部位において塩基に連結される。薬物による結合タンパク質の置換
は、ビオチンを暴露し、次いでこれはストレプトアビジンに結合する。このタイ
プのアッセイを、Scintillation Proximity Assa
y(SPA,Amersham)形式において用いて結合を定量した。この場合
、放射標識(33P)dsRNA分子は、シンチラント(scintillant
)を含浸させたストレプトアビジン化SPAビーズにより捕獲された。オリゴヌ
クレオチドにおける放射性同位体(例えば、3H、33P)がビーズに近付くこと は、ビーズがシンチレーションを発することを生じる。シグナルは、有効なDN
A結合分子の存在を示す;より高いシグナルを与える試験配列は、異なる配列に
ついての相対的優先度を示す。このアッセイを高処理能力のスクリーニングにお
いて用いて、dsRNA結合化合物についてスクリーニングした(実施例7およ
び8)。アッセイの直接的な性質は、配列の複合体プールをスクリーニングする
のを可能にする。なぜなら、ベースラインよりも上のシグナルについて見ること
が可能であるからである。
One exemplary capture system utilizes a “biotin protection” system. In this case, the biotin molecule is linked to a base at the protein binding site in such a way that the binding of the protein is not broken and biotin is protected from streptavidin if the protein binds to the protein binding site. Displacement of the binding protein by the drug exposes biotin, which then binds to streptavidin. This type of assay is referred to as Scintillation Proximity Asa
Binding was quantified using the y (SPA, Amersham) format. In this case, the radiolabeled ( 33 P) dsRNA molecule is converted to a scintillant
) Were captured by streptavidinated SPA beads impregnated with The proximity of the radioisotope (eg, 3 H, 33 P) in the oligonucleotide to the beads causes the beads to scintillate. The signal is a valid DN
A test sequence giving a higher signal indicates the presence of an A-binding molecule; the relative preference for different sequences. This assay was used in a high-throughput screen to screen for dsRNA binding compounds (Examples 7 and 8). The direct nature of the assay allows one to screen a complex pool of sequences. This is because it is possible to see signals above the baseline.

【0090】 類似のアッセイ形式は、他のクエンチ可能な低分子マーカー(例えば、フルオ
レセイン)が結合部位に結合するように設定され得る。
A similar assay format can be set up such that other quenchable small molecule markers (eg, fluorescein) bind to the binding site.

【0091】 フィルター結合アッセイはまた、本発明における使用のために適用され得る。
このようなアッセイの設定および分析は当該分野で周知である。
[0091] Filter binding assays may also be applied for use in the present invention.
The setup and analysis of such assays is well known in the art.

【0092】 本発明のアッセイとともに使用され得る他の適切なアッセイとしては、以下が
挙げられるがこれらに限定されない: ・抗体を用いる間接的SPA捕獲アッセイ ・蛍光偏光(異方性;Checovich,W.ら,Nature 375:
254−256,1995) ・多重質量分析(multiplexed mass spectrosco
py) ・酵素結合免疫アッセイ(ELISA) ・RNA PCR同定(以下を参照のこと) このアッセイはまた、バイオチップ上でのフォーマッティングを受けやすく、
このことは、調べられ得る配列の能力および複雑性の両方を大いに増大させる。
このこと、ならびに上記に列挙した多くの方法を用いて、高処理能力スクリーニ
ングのために本発明のdsRNA結合アッセイを適用し得る。
Other suitable assays that can be used with the assays of the invention include, but are not limited to: • Indirect SPA capture assays using antibodies • Fluorescence polarization (anisotropic; Chekovich, W. et al. Et al., Nature 375:
254-256, 1995)-Multiplexed mass spectrosco
py) Enzyme-linked immunoassay (ELISA) RNA PCR identification (see below) This assay is also amenable to formatting on a biochip.
This greatly increases both the power and complexity of the sequences that can be examined.
This, as well as many of the methods listed above, can be used to apply the dsRNA binding assays of the invention for high throughput screening.

【0093】 (2.RNA PCR増幅および同定) 上記のアッセイは、増幅方法(1つの実施態様では、ポリメラーゼ連鎖反応(
PCR);Mullis,K.B.ら,米国特許第4,683,202号;Mu
llis,K.B.ら,米国特許第4,683,195号;Innisら編,P
CR Protocols,a Guide to Methods and
Applications,Academic Press,Inc.(199
1))とカップリングされて、試験分子の結合が最も好ましいRNA配列の同定
を達成し得る。
2. RNA PCR Amplification and Identification The assay described above uses an amplification method (in one embodiment, the polymerase chain reaction (
PCR); Mullis, K .; B. Et al., U.S. Pat. No. 4,683,202; Mu.
llis, K .; B. Et al., U.S. Pat. No. 4,683,195;
CR Protocols, a Guide to Methods and
Applications, Academic Press, Inc. (199
1)) can be coupled to achieve the identification of the most favorable RNA sequence for binding of the test molecule.

【0094】 本発明のこの実施態様では、以下のエレメントを含むdsRNA試験フラグメ
ントが合成される: (i)dsRNA結合タンパク質(例えば、E3L)についての結合部位、す
なわち、スクリーニング部位、 (ii)2つより多くの塩基対、好ましくは20塩基対未満(最も好ましくは
3〜8塩基)から構成されるスクリーニング部位内に埋め込まれた、少なくとも
1つの試験配列、および (iii)増幅について選択された配列を単離するための手段(例えば、ポリ
メラーゼ連鎖反応増幅のプライミング部位、またはクローニングを促進するのに
有用な制限部位として機能する、試験部位の配列に隣接する充分な数の塩基)。
In this embodiment of the invention, a dsRNA test fragment containing the following elements is synthesized: (i) a binding site for a dsRNA binding protein (eg, E3L), ie, a screening site; At least one test sequence embedded within a screening site consisting of more base pairs, preferably less than 20 base pairs (most preferably 3 to 8 bases), and (iii) a sequence selected for amplification. Means for isolation (eg, a sufficient number of bases adjacent to the sequence of the test site to serve as a priming site for polymerase chain reaction amplification or a restriction site useful to facilitate cloning).

【0095】 プライミング部位はまた、ダイデオキシ配列決定反応のためのプライマー結合
部位として用いられ得、そしてクローニング操作を促進する制限エンドヌクレア
ーゼ切断部位を含み得る。
The priming site can also be used as a primer binding site for a dideoxy sequencing reaction and can include a restriction endonuclease cleavage site to facilitate the cloning operation.

【0096】 このような試験オリゴヌクレオチドの1つの例を図7Aに配列番号1として示
す。これは、3マーの全ての可能な置換を含む。このタイプのポリヌクレオチド
は、プールされたアッセイを提供するために細分され得る。例えば、結合配列の
PCR解明とともに用いられ得るプールされたアッセイ形式では、下記で議論す
るように、全ての可能な(43=64)トリマーまたは(44=256)4塩基対
配列は、試験dsRNAフラグメントのプール内で等モルレベルで示されるべき
である。この例から、8塩基試験配列については、全ての可能な塩基対配列(4 8 =65,536)がこのアッセイにおいて等モル量において存在することが明 らかである。
One example of such a test oligonucleotide is shown in FIG. 7A as SEQ ID NO: 1.
You. This includes all possible substitutions of the 3-mer. This type of polynucleotide
Can be subdivided to provide a pooled assay. For example, in the binding sequence
Pooled assay formats that can be used with PCR elucidation are discussed below.
As all possible (4Three= 64) Trimmer or (4Four= 256) 4 base pairs
Sequences should be presented at equimolar levels within the pool of test dsRNA fragments
It is. From this example, for the 8 base test sequence, all possible base pair sequences (4 8 = 65,536) is present in equimolar amounts in this assay.

【0097】 任意の一本鎖試験ポリヌクレオチドプールについて、一本鎖分子は、プライマ
ーに対してアニーリングし、そしてボトム鎖はプライマー伸長反応によって酵素
的に合成される。本発明のアッセイ/増幅PCRサイクリングの実施態様を用い
る1つの利点は、この実施態様において、より大きな試験配列を用いて作業する
ことが便利であることである。このプロトコルは、全ての試験配列の結合のラン
クの順位を決定するためではなく、最大の親和性結合配列を決定するために特に
適切である;このようなランク付けは、個々の配列を上記のようにスクリーニン
グすることにより決定され得る。
For any single stranded test polynucleotide pool, the single stranded molecule anneals to the primer and the bottom strand is synthesized enzymatically by a primer extension reaction. One advantage of using the assay / amplification PCR cycling embodiment of the present invention is that in this embodiment it is convenient to work with larger test sequences. This protocol is particularly suitable for determining the maximum affinity binding sequence, but not for determining the rank of binding of all test sequences; As described above.

【0098】 (3.試験オリゴヌクレオチドの混合プールにおける結合を測定するためのd
sRNA結合アッセイの使用) 二本鎖試験RNAフラグメントを用いて、基礎アッセイを:代表的には放射活
性検出系の使用なくして、本質的に以下に記載(パートD)のように行う。この
アッセイ系では、多くのRNA:タンパク質組み合わせのいずれかを用い得る。
1つの例示の組み合わせは、実施例3に記載のような、dsRNA分子と組み合
わせたE3Lタンパク質のdsRNA結合ドメイン(dRBD)である。
(3. d to determine binding in a mixed pool of test oligonucleotides)
Use of sRNA Binding Assay Using a double-stranded test RNA fragment, a basic assay is performed: typically without the use of a radioactive detection system, essentially as described below (Part D). This assay system can use any of a number of RNA: protein combinations.
One exemplary combination is the dsRNA binding domain (dRBD) of the E3L protein in combination with a dsRNA molecule, as described in Example 3.

【0099】 本発明のこの実施態様では、実施例3に記載のように、反応混合物中の試験オ
リゴヌクレオチドプール(例えば、256の4塩基対試験配列が埋め込まれた試
験dsRNAポリヌクレオチドフラグメントであって、この試験配列は、上記の
オリゴヌクレオチドプール内で当モルレベルで表される)に、E3L dRBD
が添加される。候補化合物は、試験配列に結合することにより、E3L RNA
:タンパク質複合体の結合を差別的に破壊する能力について試験される。試験分
子(例えば、コンビナトリアルライブラリー、発酵ブロスまたはカビ抽出物由来
の化合物)の添加の後、アッセイ混合物を、所望の時間インキュベートする。次
いで、dsRNA結合タンパク質複合体を、当該分野で公知の多くの手段のいず
れかにより非結合dsRNAから分離する。1つの簡便な分離および特徴付け方
法は、調製的バンドシフトゲルアッセイであり、そこでは、dsRNAポリヌク
レオチドフラグメントは、放射活性により末端標識され、そして混合物は、非変
性ゲルを通じて電気泳動され、次いでそれは、タンパク質結合および非結合ds
RNAフラグメントを可視化するためにオートラジオグラフィーにかけられる。
あるいは、アッセイ混合物は、クロマトグラフィー、例えば、HPLCにより分
離され得る。
In this embodiment of the invention, as described in Example 3, a pool of test oligonucleotides in the reaction mixture (eg, a test dsRNA polynucleotide fragment embedded with 256 four base pair test sequences, , This test sequence is expressed on an equimolar level within the above oligonucleotide pool).
Is added. Candidate compounds bind to the test sequence to form an E3L RNA
: Tested for the ability to differentially disrupt the binding of protein complexes. After addition of a test molecule (eg, a compound from a combinatorial library, fermentation broth or mold extract), the assay mixture is incubated for a desired time. The dsRNA binding protein complex is then separated from unbound dsRNA by any of a number of means known in the art. One convenient separation and characterization method is a preparative band-shift gel assay, in which dsRNA polynucleotide fragments are end-labeled by radioactivity, and the mixture is electrophoresed through a non-denaturing gel, which is then electrophoresed. , Protein bound and unbound ds
Autoradiography is performed to visualize the RNA fragments.
Alternatively, the assay mixture can be separated by chromatography, for example, HPLC.

【0100】 このアッセイの1つの実施態様では、非結合dsRNAが、ポリメラーゼ連鎖
反応(PCR)技術を用いて増幅される。得られるPCR増幅物質のアリコート
を、再びRNA:タンパク質結合アッセイによりサイクルされ、次いで再び、結
合アッセイの間にそこからタンパク質が置換される配列を検出および同定するた
めに、PCR増幅される。これらの単離および反応工程は、各々次の濾過物を用
いて数回繰り返される。各PCR増幅の後、PCR増幅物質の一部分が配列決定
分析のために保持される。アッセイ/増幅プロセスを通じた繰り返しサイクリン
グの結果は、増幅される試験オリゴヌクレオチド配列が、試験分子に対する好適
な結合部位である試験配列を含むことである。次のラウンドのアッセイ/増幅を
通じて、これらのオリゴヌクレオチドは、だんだん大きなパーセントの増幅RN
A分子の総集団を示すように増幅される。
In one embodiment of this assay, unbound dsRNA is amplified using polymerase chain reaction (PCR) technology. An aliquot of the resulting PCR amplified material is cycled again by the RNA: protein binding assay and then again PCR amplified to detect and identify sequences from which proteins are displaced during the binding assay. These isolation and reaction steps are repeated several times, each with the following filtrate. After each PCR amplification, a portion of the PCR amplified material is retained for sequencing analysis. The result of repeated cycling through the assay / amplification process is that the test oligonucleotide sequence to be amplified contains the test sequence, which is a preferred binding site for the test molecule. Throughout the next round of assay / amplification, these oligonucleotides gradually increased the percentage of amplified RN
Amplified to represent the total population of A molecules.

【0101】 要約すると、本発明のスクリーニングアッセイと組み合わせて好適である増大
PCR戦略は、以下の工程を包含する「繰り返しフォーマット」である: 1.配列ランダム化薬物試験領域配列を含む一本鎖RNAの合成プールで開始す
る。 2.RNAプライマー、NTP類、およびRNA依存性RNAポリメラーゼ活性
を用いて一本鎖RNAをコピーし、二本鎖RNAを作製する。 3.遊離RNAからRNA:タンパク質複合体を分離するために、本発明の結合
および選択アッセイを用いる。これは、ネイティブゲル−移動度シフトプロトコ
ールにより行われ得る。 4.最小の検出可能な量のタンパク質結合RNA(すなわち、放射性同位元素に
より末端標識される)を、RNA結合試験化合物で置き換える(すなわち、滴定
により)。 5.PCRを用いて薬物置換RNAを増幅する。試験部位でコンセンサス配列を
捜すために、二本鎖DNA PCR産物を配列決定する。 6.二本鎖DNAを転写し、選択された一本鎖RNAをスクリーニングするプー
ルを作製する。 7.必要であれば、工程1〜6を繰り返し、検出に十分な物質を得る。
In summary, an augmented PCR strategy that is suitable in combination with the screening assays of the present invention is a “repeated format” that includes the following steps: Start with a synthetic pool of single-stranded RNA containing the sequence randomized drug test region sequence. 2. Single-stranded RNA is copied using RNA primers, NTPs, and RNA-dependent RNA polymerase activity to create double-stranded RNA. 3. The binding and selection assays of the invention are used to separate RNA: protein complexes from free RNA. This can be done by a native gel-mobility shift protocol. 4. The minimal detectable amount of protein-bound RNA (ie, end-labeled with a radioisotope) is replaced with the RNA-binding test compound (ie, by titration). 5. Amplify the drug-substituted RNA using PCR. The double-stranded DNA PCR product is sequenced to search for a consensus sequence at the test site. 6. A double-stranded DNA is transcribed and a pool is prepared for screening the selected single-stranded RNA. 7. If necessary, repeat steps 1 to 6 to obtain a substance sufficient for detection.

【0102】 PCRに加えて、非結合dsRNA画分は、同様に他の方法によっても増幅さ
れ得る。例えば、濾過物に存在するRNAは、選択されたベクター(例えば、フ
ァージベクター(例えば、λを基にした)、または標準的なクローニングベクタ
ー(例えば、pBR322−またはpUC−を基にした))中にクローン化され
た対応するDNA分子に転写され得る。次いでクローン化された配列は、選択さ
れたベクターが複製し得る適切な宿主生物(例えば、細菌または酵母)中に形質
転換される。形質転換宿主生物が培養され、クローン化配列を含むベクターは同
時に増幅する。次いで、ベクターは標準的な手順(Maniatisら;Sam
brookら;Ausbelら)により単離される。代表的には、RNA濾過物
から当初得られたクローン化配列は、ベクターから、制限エンドヌクレアーゼ消
化およびザイズ分画により得られる(例えば、消化産物の電気泳動による分離、
その後の目的のクローン化配列の電気溶出)(Ausbelら)。これらの単離
され増幅された試験オリゴヌクレオチド配列は、次いで、上記のようなアッセイ
/増幅の次のラウンドを通じてリサイクルされ得る。
[0102] In addition to PCR, the unbound dsRNA fraction can be amplified by other methods as well. For example, the RNA present in the filtrate may be in a selected vector (eg, a phage vector (eg, based on λ), or a standard cloning vector (eg, based on pBR322- or pUC-)). To the corresponding DNA molecule that has been cloned. The cloned sequence is then transformed into an appropriate host organism (eg, a bacterium or yeast) in which the selected vector can replicate. The transformed host organism is cultured, and the vector containing the cloned sequence is simultaneously amplified. The vector was then constructed using standard procedures (Maniatis et al .; Sam).
Brook et al .; Ausbel et al.). Typically, the cloned sequence originally obtained from the RNA filtrate is obtained from the vector by restriction endonuclease digestion and size fractionation (eg, electrophoretic separation of digestion products,
Subsequent electroelution of the cloned sequence of interest) (Ausbel et al.). These isolated and amplified test oligonucleotide sequences can then be recycled through the next round of assay / amplification as described above.

【0103】 別の実施態様では、当初のRNA濾過物中に存在するオリゴヌクレオチド配列
が、単離され、配列決定され、そしてオリゴヌクレオチドのコピーのインビトロ
合成により増幅され得る。
In another embodiment, oligonucleotide sequences present in the original RNA filtrate can be isolated, sequenced, and amplified by in vitro synthesis of a copy of the oligonucleotide.

【0104】 増幅されたDNAの配列決定。各サイクルからのサンプルは、当該分野で周知
の方法に従って、自動化シークエンサーを用いて、例えば、放射標識されたプラ
イマーおよびジデオキシ配列決定方法または標準的な化学的方法を用いて配列決
定される。増幅された配列が明白な配列情報を得るために十分分離されない場合
、得られるcDNAは、さらに精製され、そして配列決定される。
Sequencing of amplified DNA. Samples from each cycle are sequenced using an automated sequencer according to methods well known in the art, for example, using radiolabeled primers and dideoxy sequencing methods or standard chemical methods. If the amplified sequences are not sufficiently separated to obtain unambiguous sequence information, the resulting cDNA is further purified and sequenced.

【0105】 代替の実施態様は、dsRNA増幅工程を排除する。この実施態様では、アッ
セイ混合物は、オリゴヌクレオチドプールおよびdsRNA結合タンパク質を含
む。試験化合物をインキュベートし、そして次いで、例えば、HPLCを用いて
分離する。市販のHPLCシステムは、非常に高い分離を提供し得る。アッセイ
混合物のHPLC画分は、質量分析法により分析され得る。質量分析法から得ら
れるフラグメント化パターンは、試験化合物の好適な結合配列を同定する。
[0105] An alternative embodiment eliminates the dsRNA amplification step. In this embodiment, the assay mixture comprises an oligonucleotide pool and a dsRNA binding protein. The test compound is incubated and then separated, for example, using HPLC. Commercial HPLC systems can provide very high separations. The HPLC fraction of the assay mixture can be analyzed by mass spectrometry. Fragmentation patterns obtained from mass spectrometry identify suitable binding sequences for the test compound.

【0106】 (4.下流因子の改変を測定すること) 結合を評価する別の方法は、dsRNAが真核生物宿主細胞に導入される場合
に、細胞中で活性化され得る生物学的事象のカスケードを利用することである。
図8は、哺乳動物細胞中でdsRNAに応答性であるdsRNA活性化プロテイ
ンキナーゼ(PKR)カスケードの図を示す。図示されるように、dsRNAへ
の結合に際し、PKRは、自己リン酸化を受け、その際に、それは、図に示され
るように、混合物中に存在し得るか、または混合物に添加され得る、eIF−2
および/またはその他のリン酸化可能なインジケーターPKRタンパク質基質を
含むその他の基質をリン酸化する。eIF−2のリン酸化は、減少したタンパク
質合成を生じる。これ故、PKRに対するdsRNA結合の妨害は、示されるよ
うに、反応混合物がまた、ATPのような種々の成分および試薬を含む場合、経
路中の多くの工程で測定され得る−−図に示されるように、例えば、PKR、e
IF−2、もしくはインジケータータンパク質のリン酸化のレベル、またはタン
パク質合成のレベル−−。
4. Measuring Downstream Factor Modification Another way to assess binding is to determine the biological events that can be activated in a dsRNA when it is introduced into a eukaryotic host cell. Use cascade.
FIG. 8 shows a diagram of a dsRNA-activated protein kinase (PKR) cascade that is responsive to dsRNA in mammalian cells. As shown, upon binding to dsRNA, PKR undergoes autophosphorylation, where it can be present in the mixture or added to the mixture, as shown in the figure. -2
And / or phosphorylates other substrates, including other phosphorylatable indicator PKR protein substrates. Phosphorylation of eIF-2 results in reduced protein synthesis. Thus, interference with dsRNA binding to PKR, as shown, can be measured at many steps in the pathway if the reaction mixture also contains various components and reagents, such as ATP--shown in the figure. So, for example, PKR, e
Level of phosphorylation of IF-2 or indicator protein, or level of protein synthesis ---.

【0107】 (D.アッセイ条件) (1.基礎アッセイ条件) 請求項に記載のアッセイは、dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合
体のdsRNAへの結合を破壊し得る化合物を同定する方法を提供する。簡単に
述べれば、上記のような、試験化合物を、dsRNA結合タンパク質が結合する
dsRNAのフラグメントの存在下、dsRNA結合タンパク質と混合する。d
sRNAフラグメントと結合タンパク質との間の結合のレベルを、化合物の存在
下で測定し、そして化合物の非存在下での結合レベルと比較する。結合のレベル
が薬剤の存在下で実質的に減少する場合、試験化合物は、dsRNA:dsRN
A結合タンパク質結合を破壊し得ると考えられる。あるいは、このアッセイは、
化合物の存在下で、増加した結合レベルについて反応を単にモニターすることに
より、dsRNA結合タンパク質のdsRNAへの結合を増加する化合物を検出
するために用いられ得る。本発明の文脈において、結合レベルの文脈で用いられ
る用語「実質的に」または「有意に」は、試験と参照結合レベルとの間に統計学
的に有意な差異があることを示す。統計学的有意性は、当該分野で公知の種々の
方法のいずれかにより、その方法が、このアッセイフォーマットにおける使用に
適切である限り、測定され得る。
D. Assay Conditions 1. Basal Assay Conditions The claimed assay provides a method for identifying compounds that can disrupt the binding of a dsRNA binding protein or protein complex to dsRNA. Briefly, a test compound, as described above, is mixed with a dsRNA binding protein in the presence of a fragment of the dsRNA to which the dsRNA binding protein binds. d
The level of binding between the sRNA fragment and the binding protein is measured in the presence of the compound and compared to the level of binding in the absence of the compound. If the level of binding is substantially reduced in the presence of the agent, the test compound is a dsRNA: dsRN
It is believed that A-binding protein binding can be broken. Alternatively, this assay
By simply monitoring the reaction for increased levels of binding in the presence of the compound, it can be used to detect compounds that increase the binding of the dsRNA binding protein to dsRNA. In the context of the present invention, the term "substantially" or "significantly" as used in the context of binding level indicates that there is a statistically significant difference between the test and the reference binding level. Statistical significance can be measured by any of a variety of methods known in the art, as long as the method is appropriate for use in this assay format.

【0108】 本発明を支持するために実施され、そして実施例3で詳細に記載される実験で
は、30マーRNAポリヌクレオチドは、γ−32P ATPを用いて32PでS’
末端標識された。32P標識および非標識オリゴヌクレオチドをアニールし、二本
鎖30マーRNAを生成した。並行実験で、30マーRNAを相補的DNA分子
にアニールし、二本鎖30マーRNA/DNAハイブリッドを生成した。その他
の実験には、19マー、22マーおよび26マーRNA二重鎖分子を同様に生成
した。
In experiments performed in support of the present invention and described in detail in Example 3, a 30-mer RNA polynucleotide was S ′ at 32 P using γ- 32 P ATP.
End-labeled. The 32 P-labeled and unlabeled oligonucleotides were annealed to generate double-stranded 30-mer RNA. In a parallel experiment, the 30-mer RNA was annealed to a complementary DNA molecule to generate a double-stranded 30-mer RNA / DNA hybrid. For other experiments, 19-mer, 22-mer and 26-mer RNA duplex molecules were similarly generated.

【0109】 実施例1および2に記載のように産生された組換えE3Lタンパク質(1〜4
00nM)を、適切な二重鎖RNA(またはRNA/DNAハイブリッド)フラ
グメントの存在下で、0.2nMのRNAまたはRNA/DNAハイブリッドを
含む反応混合物に添加した。室温で30分の反応時間の後、サンプルを6%の遅
延ゲルにロードし;ゲルを加工し、そしてオートラジオグラフィーにかけた。結
合の検出は、ゲル中の放射標識RNAの移動位置を記録し、そして定量すること
によりモニターした。
Recombinant E3L protein (1-4) produced as described in Examples 1 and 2
00 nM) was added to the reaction mixture containing 0.2 nM RNA or RNA / DNA hybrid in the presence of the appropriate double-stranded RNA (or RNA / DNA hybrid) fragment. After a reaction time of 30 minutes at room temperature, the samples were loaded on a 6% retardation gel; the gel was processed and subjected to autoradiography. Detection of binding was monitored by recording and quantifying the location of radiolabeled RNA in the gel.

【0110】 E3Lの、二本鎖30マーRNAオリゴヌクレオチドを結合する能力を比較す
る実験の結果は、ssRNAまたはRNA/DNAハイブリッドへの結合の欠如
と比較して、上記に論議される。また、少なくとも30塩基対からなるリボヌク
レオチドに対するE3Lの優位性もまた、記載される。
The results of experiments comparing the ability of E3L to bind double-stranded 30-mer RNA oligonucleotides are discussed above in comparison to the lack of binding to ssRNA or RNA / DNA hybrids. The advantage of E3L over ribonucleotides consisting of at least 30 base pairs is also described.

【0111】 (2.アッセイにおける効果についての化合物試験) 図5(A〜D)は、dsRNA結合アッセイの模式図を示す。ここで、このd
sRNA結合タンパク質は、30マーと結合することが示される。ここで、結合
タンパク質として示されている構造は、単一のタンパク質か、または2つ以上の
タンパク質サブユニットからなるタンパク質複合体であり得ることが理解される
。図5Bは、薬物または試験化合物が、30マーdsRNA分子の中心部分に結
合し、それによる、このdsRNA結合タンパク質の30マーに対して結合する
能力を阻害する模式図を示す。1仮説(これは、本発明をいかなる方法によって
も制限すると解釈されるべきではない)に従えば、dsRNAの中央での化合物
の存在は、2つの15マーの等価物を生成する。より小さな分子に対する結合タ
ンパク質の結合は、以前に、相当減少することが見出されていたために(図4を
参照のこと)、このフラグメントまたは図示された10マーのフラグメントの結
合は(図5C)は、相応して、より低い。図5Dは、dsRNAフラグメントの
末端近傍に薬物が結合する状況を図示する。この構築物は、本アッセイの状況に
おいて、一般的に、所望されないと考えられる。なぜなら、末端領域への結合は
、ポリヌクレオチド配列へのタンパク質の結合を測定可能に置換または破壊する
ためには、十分ではないかもしれないからである。
2. Compound Testing for Effect in Assay FIG. 5 (AD) shows a schematic diagram of the dsRNA binding assay. Where d
The sRNA binding protein is shown to bind the 30 mer. Here, it is understood that the structure shown as a binding protein can be a single protein or a protein complex composed of two or more protein subunits. FIG. 5B shows a schematic diagram in which a drug or test compound binds to a central portion of a 30-mer dsRNA molecule, thereby inhibiting the ability of the dsRNA-binding protein to bind to the 30-mer. According to one hypothesis (which should not be construed as limiting the invention in any way), the presence of a compound in the middle of a dsRNA produces the equivalent of two 15-mers. Since binding of the binding protein to smaller molecules was previously found to be significantly reduced (see FIG. 4), binding of this fragment or the depicted 10-mer fragment (FIG. 5C) Is correspondingly lower. FIG. 5D illustrates the situation where the drug binds near the end of the dsRNA fragment. This construct is generally considered undesirable in the context of the present assay. This is because binding to terminal regions may not be sufficient to measurably displace or break binding of the protein to the polynucleotide sequence.

【0112】 本発明を支持して行われる実験において、公知のインターカレーティング剤で
ある臭化エチジウムを、30マーdsRNAオリゴヌクレオチドを含有する反応
混合物に添加し、30分間インキュベートし、次にE3Lを添加し、そして反応
混合物をさらに30分間室温でインキュベートした。サンプルを、上記のように
、ゲルリターデーション(gel retardation)実験によって分析
した。
In experiments performed in support of the present invention, ethidium bromide, a known intercalating agent, was added to a reaction mixture containing a 30-mer dsRNA oligonucleotide, incubated for 30 minutes, and then incubated with E3L. Was added and the reaction mixture was incubated for an additional 30 minutes at room temperature. Samples were analyzed by gel retardation experiments as described above.

【0113】 図6A、および6Bは、これらの実験の結果を示す。臭化エチジウムは、10
μMを上回る濃度で、E3LのdsRNAへの結合を妨げ得た(図6A)。その
ゲルがまた、3μMの臭化エチジウムを含有した場合、より低い濃度(3.3μ
M)が、結合の減少に有効であった(図6B)。これらの結果は、実際のKdが 、3μMよりも十分に低いことを、示唆する。臭化エチジウムが、E3Lとのイ
ンキュベーションの前またはその後に、その反応混合物に添加されたか否かにか
かわらず、この実験の結果は同様であった。臭化エチジウムの結合特性に関する
情報を提供することに加えて、この実験はまた、dsRNAまたは他のポリヌク
レオチドに対する結合親和性を評価するために使用され得る模範的な例として役
に立つ。
FIGS. 6A and 6B show the results of these experiments. Ethidium bromide is 10
At concentrations above μM, binding of E3L to dsRNA could be prevented (FIG. 6A). If the gel also contained 3 μM ethidium bromide, the lower concentration (3.3 μM) was used.
M) was effective in reducing binding (FIG. 6B). These results suggest that the actual K d is well below 3 μM. The results of this experiment were similar whether ethidium bromide was added to the reaction mixture before or after incubation with E3L. In addition to providing information on the binding properties of ethidium bromide, this experiment also serves as an exemplary example that can be used to assess binding affinity for dsRNA or other polynucleotides.

【0114】 本明細書に記載の他の実験において、RNA結合タンパク質、スタウフェン(
Staufen)、E3L、mPKRおよびhPKRを、30ポリヌクレオチド
長の二重鎖dsRNAとインキュベートした。図12は、全ての4つのタンパク
質が、高い親和性でdsRNAに結合したことを示す。hPKRは、最も高い親
和性で結合した。次に、図14に示すように、hPKRの二重鎖dsRNAへの
結合に対する効果について、公知のRNA結合薬物を試験した。これらの薬物を
試験した場合、予想されたように、ネオマイシンが、最も高い親和性でdsRN
Aに結合した。
In another experiment described herein, the RNA binding protein, staufen (
(Staufen), E3L, mPKR, and hPKR were incubated with 30 polynucleotide long duplex dsRNA. FIG. 12 shows that all four proteins bound dsRNA with high affinity. hPKR bound with the highest affinity. Next, as shown in FIG. 14, known RNA-binding drugs were tested for their effect on hPKR binding to double-stranded dsRNA. When these drugs were tested, as expected, neomycin had the highest affinity for dsRN.
A.

【0115】 次に、このアッセイを使用して、dsRNAに結合し、そしてhPKRを置換
する化合物を同定するために、新規の化合物の偏ったライブラリーをスクリーニ
ングした。144のスクリーニングした化合物のうち、9つがdsRNAに結合
し、そしてhPKRを置換し得た。
This assay was then used to screen a biased library of new compounds to identify compounds that bind to dsRNA and displace hPKR. Of the 144 screened compounds, nine were able to bind to dsRNA and displace hPKR.

【0116】 上記の実験は、本発明に従い、ある化合物が、dsRNA結合タンパク質のd
sRNAへの結合を妨げることが見出された場合に得られる結果のタイプを、例
証する。その化合物が実行可能な薬物候補であるために、さらなる毒性試験が必
要とされ得ることが、理解される。例えば、上記のように選択された化合物の毒
性は、哺乳動物細胞系において達成され得、その化合物が、宿主細胞に対して内
在性のポリヌクレオチドの他の形態に非選択的に結合しないこと、またはそうで
なければ、dsRNAの非存在下において、細胞の代謝を損なうことを確実にす
る。
The experiments described above show that, according to the present invention, certain compounds may have a dsRNA binding protein d
The types of results obtained when they are found to prevent binding to sRNA are illustrated. It is understood that additional toxicity testing may be required for the compound to be a viable drug candidate. For example, the toxicity of a compound selected as described above can be achieved in a mammalian cell system, wherein the compound does not non-selectively bind to other forms of the polynucleotide endogenous to the host cell; Or else, in the absence of dsRNA, ensure that the metabolism of the cell is impaired.

【0117】 (3.特異的RNA配列に対する結合の試験) 所定の長さの特異的結合部位についての全ての可能な組み合わせは、規定され
た配列を有する単一のdsRNAポリヌクレオチド中に、理論的に組み込まれ得
ることが、理解される。例えば、3−ヌクレオチド結合部位について、34マー
dsRNA配列中に組み込まれ得る、43=64の可能な組み合わせが存在する (図7A)。そのような配列の例は、図7Aに示され、ここで全ての可能な3マ
ーは、「+」鎖または「−」鎖のいずれかにおいて示される。スクリーニングア
ッセイの目的のために、34マー配列は、いくつかのオリゴヌクレオチド間に分
割され得る。例えば、そのオリゴヌクレオチドは、各々が3−ヌクレオチド結合
部位の独特のセットを有する2つのオリゴヌクレオチドの間で、ほとんど均等に
分割され得る。側方配列が、dsRNAが結合するのに十分なサイズを確保する
ために、提供される。図7Fおよび7Gは、3−ヌクレオチド結合部位について
、全ての64の可能な組み合わせをともに提供する側方配列を有する2つのオリ
ゴヌクレオチドを示す。7Fのオリゴヌクレオチドを、ビオチン標識し、そして
シンチレーション近接アッセイにおいて使用した。この32マーの環は、重複の
ない3マー配列の、全ての64の可能な組み合わせを含む。図7Aの二重鎖オリ
ゴヌクレオチドは、分析を簡単にするために、32マーの環として見られ得る。
その二重鎖が、32マーの環として見られる場合、3ヌクレオチドの全ての64
の可能な組み合わせをともに提供する、任意の2つ以上のオリゴヌクレオチドが
、同定され得る。
3. Testing for Binding to Specific RNA Sequences All possible combinations for a specific binding site of a given length are theoretically combined in a single dsRNA polynucleotide with a defined sequence. It will be understood that the For example, 3-for nucleotide binding sites, 34 can be incorporated into the mer dsRNA sequences, 4 3 = possible combinations of 64 are present (Figure 7A). An example of such a sequence is shown in FIG. 7A, where all possible 3-mers are shown on either the “+” or “−” strand. For the purposes of screening assays, the 34-mer sequence can be split between several oligonucleotides. For example, the oligonucleotide can be split almost evenly between two oligonucleotides, each having a unique set of 3-nucleotide binding sites. Lateral sequences are provided to ensure sufficient size for the dsRNA to bind. Figures 7F and 7G show two oligonucleotides with side sequences that together provide all 64 possible combinations for a 3-nucleotide binding site. The 7F oligonucleotide was biotin-labeled and used in a scintillation proximity assay. This 32-mer ring contains all 64 possible combinations of non-overlapping 3-mer sequences. The duplex oligonucleotide of FIG. 7A can be viewed as a 32-mer ring for ease of analysis.
When the duplex is viewed as a 32-mer ring, all 64 of the 3 nucleotides
Any two or more oligonucleotides that together provide a possible combination of can be identified.

【0118】 同様に、全ての可能な44=256の4−ヌクレオチド結合部位は、8つのオ リゴヌクレオチド中に、収められ得る(図11)。他の実施態様において、図7
Cにおいて示されるように、1オリゴヌクレオチドあたり2つ以上の結合部位が
、導入され得る。この場合、34マー配列は、2つより多いオリゴヌクレオチド
間に、分割され得る。例えば、34マー配列は、4つのヌクレオチド間に分割さ
れ得、各々は、34マー配列の約25%の2つのコピーを保有する(図7C)。
各オリゴヌクレオチドにおけるコピーの1つにおけるヌクレオチド配列は、オリ
ゴヌクレオチドの鎖の正確なアニーリングを容易にするために、再配列され得る
。この化合物の結合配列特異性研究を行うために、この34マー配列はさらに、
より多くのオリゴヌクレオチド間に分けられ得、この各々は、34−ヌクレオチ
ド配列の、単一(図7D)または複数(図7E)の部分を保有する。
Similarly, all possible 4 4 = 256 4-nucleotide binding sites can be accommodated in eight oligonucleotides (FIG. 11). In another embodiment, FIG.
As shown in C, more than one binding site per oligonucleotide can be introduced. In this case, the 34-mer sequence can be split between more than two oligonucleotides. For example, a 34-mer sequence can be split between four nucleotides, each carrying two copies of about 25% of the 34-mer sequence (FIG. 7C).
The nucleotide sequence in one of the copies in each oligonucleotide can be rearranged to facilitate accurate annealing of the oligonucleotide strand. To conduct binding sequence specificity studies of this compound, the 34-mer sequence
It can be divided among more oligonucleotides, each carrying a single (FIG. 7D) or multiple (FIG. 7E) portion of the 34-nucleotide sequence.

【0119】 化合物の初期のスクリーニング(予備スクリーニング)は、多くの結合部位(
例えば、図7Bおよび7Cにおいて示されるポリヌクレオチド)を取り込むオリ
ゴヌクレオチドを使用して行われ得る。化合物の配列特異性の引き続いての特徴
づけは、図7DおよびEにおいて示されるものと類似のオリゴヌクレオチド(予
備スクリーニング工程において特定の化合物と結合するヌクレオチドの結合部位
のサブセットとして設計される)を用いて行われる。同時のRT−PCR研究は
、dsRNA配列特異的化合物の結合部位の同一性を確立するために行われ得る
The initial screening of compounds (preliminary screening) involves a number of binding sites (
For example, this can be done using oligonucleotides incorporating the polynucleotides shown in FIGS. 7B and 7C). Subsequent characterization of the sequence specificity of the compounds was performed using oligonucleotides similar to those shown in FIGS. 7D and E (designed as a subset of nucleotide binding sites that bind to a particular compound in a preliminary screening step). Done. Simultaneous RT-PCR studies can be performed to establish the identity of the binding site of the dsRNA sequence-specific compound.

【0120】 (III.dsRNA結合剤) (A.低分子コンカテマーdsRNA結合剤) 本発明の重要な特徴に従って、上記のスクリーニングアッセイは、以下を同定
するために使用され得る:(i)dsRNAに対して、比較的高親和性で結合し
(例えば、Kdがマイクロモーラー以上)、それによって結合タンパク質のRN Aへの結合を阻害する、化合物か、(ii)二重鎖dsRNAに配列特異的に結
合する化合物か、または(iii)配列特異性を有さずに、dsRNA構造に特
異的に結合する化合物。本発明に従って、配列特異的および非特異的化合物の両
方を使用して、dsRNAに対して増強された特異性を有するコンカテマー薬剤
を形成し得る。すなわち、薬剤は、配列非特異的化合物のみからか、配列特異的
化合物のみからか、またはその組み合わせから形成され得る。両方の型の化合物
が、本明細書に記載のスクリーニングアッセイを使用して、同定され得、そして
その特徴に基づき、特注のコンカテマー二重鎖dsRNA結合剤が形成され得る
ように、目録を作製し得る。
III. DsRNA Binding Agents A. Small Concatemer dsRNA Binding Agents According to an important feature of the invention, the above screening assays can be used to identify: (i) against dsRNA Or a compound that binds with relatively high affinity (eg, K d is greater than micromolar), thereby inhibiting binding of the binding protein to RNA, or A compound that binds or (iii) specifically binds to a dsRNA structure without sequence specificity. In accordance with the present invention, both sequence-specific and non-specific compounds can be used to form concatameric agents with enhanced specificity for dsRNA. That is, the agent may be formed from only sequence non-specific compounds, only sequence specific compounds, or a combination thereof. Both types of compounds can be identified using the screening assays described herein, and based on their characteristics, inventoryed such that a custom concatameric duplex dsRNA binder can be formed. obtain.

【0121】 より詳細には、この局面に従って、本発明は、dsRNAに対する塩基配列特
異性をもって結合するdsRNA結合剤、ならびに塩基配列非特異的に結合する
dsRNA結合剤を、記載しそして包含することが理解され得る。そのような薬
剤は、結合アッセイ由来の情報を用いて、以下のように設計される。標的dsR
NA分子が同定(そのゲノムがdsRNA結合タンパク質によって調節されるこ
とが公知である特定のウイルスの選択により)される場合、このRNAゲノムの
配列、またはその部分は、同定され得る。以前の章において記載されたアッセイ
におけるスクリーニングによって規定される化合物のライブラリーを使用して2
つ以上の低分子dsRNA結合化合物のコンカテマーが設計される。その化合物
の1つ以上は、標的ゲノムにおいてまた見出され得る、特定の3〜16か、また
は好ましくは、3〜8塩基対配列に対する配列選択性でもって結合する能力につ
いて選択され得る。第2の化合物は、ウイルスゲノムの隣接するかまたは近傍の
領域(約20塩基以内)に結合するように選択され、そしてその第2の化合物は
、適切な連結化学(下記のように、ポリヌクレオチドリンカー、ペプチドリンカ
ー、多糖スペーサーなどの使用を含むがこれらに限定されない連結)を使用して
第1の化合物と連結される。
More specifically, in accordance with this aspect, the present invention describes and encompasses dsRNA binding agents that bind with dsRNA sequence specificity, as well as dsRNA binding agents that bind non-sequence-specifically. Can be understood. Such an agent is designed as follows using information from the binding assay. Target dsR
If an NA molecule is identified (by selection of a particular virus whose genome is known to be regulated by a dsRNA binding protein), the sequence of this RNA genome, or a portion thereof, can be identified. Using a library of compounds defined by screening in the assays described in the previous section,
Concatemers of one or more small dsRNA binding compounds are designed. One or more of the compounds may be selected for their ability to bind with sequence selectivity for a particular 3-16, or preferably 3-8 base pair sequence, which may also be found in the target genome. The second compound is selected to bind to a contiguous or nearby region (within about 20 bases) of the viral genome, and the second compound is coupled to a suitable ligation chemistry (polynucleotide, as described below). The first compound is linked to the first compound using a linkage including, but not limited to, the use of a linker, a peptide linker, a polysaccharide spacer, and the like.

【0122】 あるいは、本発明の重要な局面に従って、このコンカテマーは、dsRNAに
配列非特異的に結合する化合物から形成され得る。このような組合せは、未知の
病因および/または正体の感染因子と闘う際に特に有用である。より好ましくは
、この薬剤は、配列特異的な分子および配列非特異的な分子の混合物からなる。
Alternatively, in accordance with an important aspect of the invention, the concatemers may be formed from compounds that bind sequence-specifically to dsRNA. Such combinations are particularly useful in combating unknown etiologies and / or identifiable infectious agents. More preferably, the agent consists of a mixture of sequence-specific and sequence non-specific molecules.

【0123】 得られる薬剤は、好ましくは、第一の化合物と第二の化合物とが共有結合によ
って形成された、線状で、オリゴヌクレオチドではないコンカテマーである。上
記のように、このコンカテマーにおける少なくとも1つの化合物は、標的のds
RNAにおける3〜8塩基対領域に対する塩基特異的結合を提供するように選択
し得る。コンカテマーを形成するために選択された他の化合物は、配列非特異的
結合または配列特異的(塩基特異的)結合を示し得る。
The resulting agent is preferably a linear, non-oligonucleotide concatemer formed by the covalent bond of the first and second compounds. As described above, at least one compound in this concatemer has a target ds
One may choose to provide base specific binding to a 3-8 base pair region in the RNA. Other compounds selected to form a concatemer may exhibit sequence non-specific binding or sequence-specific (base-specific) binding.

【0124】 上記のように、配列非特異的結合を示す少なくとも1つのコンカテマーサブユ
ニットを用いることの利点は、これがその薬剤によって標的化され得る生物の範
囲を拡張する可能性があることである。このようなスペクトルが広い薬剤は、未
知および/または高度に変異したゲノム配列を有するウイルス病原(例えば、イ
ンフルエンザウイルス)と闘う際に特に重要である。
As noted above, an advantage of using at least one concatemer subunit that exhibits sequence non-specific binding is that it may extend the range of organisms that can be targeted by the agent. Such broad-spectrum agents are particularly important in combating viral pathogens having unknown and / or highly mutated genomic sequences (eg, influenza viruses).

【0125】 抗ウイルス薬剤を産生する、このコンカテマーアプローチに対する利点は、部
分的に、以下の分析に存在する。すなわち、アッセイにおいてスクリーニングさ
れた任意の特定のRNA結合低分子は、2〜4塩基対部位のみを認識し得る。こ
の認識が非常に特異的であったとしても、この分子は、宿主細胞に毒性であり得
る。なぜなら、哺乳動物細胞は、一般的に、二重鎖RNAの長いストレッチを有
さないが、短いストレッチが、例えば、転移RNA(tRNA)のヘアピン領域
に存在するからである。しかし、RNA結合薬物の可能性のある毒性は、これら
の化合物を有するダイマー、トリマーまたはマルチマーを作製することによって
大いに減少し得る。なぜなら、このようなコンカテマー性薬剤は、より長い、お
そらくウイルス性の領域に結合するからである。
The advantages over this concatemer approach to producing antiviral agents reside in part in the following analyses. That is, any particular RNA binding small molecule screened in the assay may recognize only 2-4 base pair sites. Even though this recognition is very specific, the molecule can be toxic to host cells. This is because mammalian cells generally do not have long stretches of double-stranded RNA, but short stretches are present, for example, in the hairpin region of transfer RNA (tRNA). However, the potential toxicity of RNA binding drugs can be greatly reduced by making dimers, trimers or multimers with these compounds. This is because such concatameric agents bind to longer, possibly viral, regions.

【0126】 さらに、dsRNAに対する薬物の結合に伴う自由エネルギー変化の理論的な
考慮から、ダイマーの内因性結合定数は、モノマーの結合定数の2乗であるはず
である。トリマー化は、理論的には、ホモモノマーサブユニットの親和性の三乗
またはヘテロモノマーサブユニットの親和性の積である結合親和性を得るはずで
あるが、DNA系において10-12Mもの親和性を有する化合物を生じた(La ugaaら、Biochemistry 23:1336、1985)。
In addition, from a theoretical consideration of the free energy change associated with the binding of the drug to the dsRNA, the intrinsic binding constant of the dimer should be the square of the binding constant of the monomer. The trimerization should theoretically result in a binding affinity that is the cube of the affinity of the homomonomer subunit or the product of the affinity of the heteromonomer subunit, but as high as 10 -12 M in DNA systems. (Laugaa et al., Biochemistry 23: 1336, 1985).

【0127】 仮想的な例として、相対的に弱いdsRNA結合薬物である、薬物X(これは
、2×10-5Mの親和性で4bp部位に結合する)がダイマー化する場合、今度
は、ビスX薬物は、理論的には、4×10-10Mの親和性で8bpの部位を認識 する。モノマーXとビスX形態との間の親和性の相違は、200,000倍であ
る。
As a hypothetical example, if drug X, a relatively weak dsRNA binding drug, which binds to a 4 bp site with an affinity of 2 × 10 −5 M, dimerizes, then Bis X drugs theoretically recognize an 8 bp site with an affinity of 4 × 10 −10 M. The difference in affinity between monomer X and the bis X form is 200,000-fold.

【0128】 中程度の毒性を有するモノマー薬物のダイマー化(またはマルチマー化)には
2つの直接の問題が存在する。第一に、必要とされる薬物の濃度が、より高い親
和性のために低下し、その結果、比較的毒性の分子でさえも薬物として使用され
得る。第二に、毒性は、ゲノムおよび/または転写物もしくはリボソームRNA
に対して結合した薬物分子の平均数に関連するようであるので、より長いdsR
NAドメインについての特異性が結合部位の長さが増加することによって増加す
るにしたがって、毒性は減少する。それにもかかわらず、可能な治療剤として選
択する前に、細胞毒性アッセイにおいて、化合物を試験することが好ましい。
There are two direct problems with dimerization (or multimerization) of moderately toxic monomeric drugs. First, the concentration of drug required is reduced due to the higher affinity, so that even relatively toxic molecules can be used as drugs. Secondly, toxicity depends on genomic and / or transcript or ribosomal RNA.
Longer dsR as it appears to be related to the average number of drug molecules bound to
Toxicity decreases as specificity for the NA domain increases with increasing binding site length. Nevertheless, it is preferred to test the compounds in a cytotoxicity assay before selecting them as possible therapeutics.

【0129】 この文脈において、本発明のスクリーニング方法がdsRNA結合薬剤として
高い組合せの可能性を伴う化合物の「銀行」を創設することを指摘することが適
切である。50〜100のdsRNA結合モノマーリガンドが見い出されれば、
これは、250〜500の高親和性部位および1000〜2500の中程度の高
親和性部位に結合する可能性を意味する。従って、医療的に重要な標的部位に適
合する、多数の高親和性薬物結合部位を見い出す確率は良好である。さらに、異
種二重体薬物は、潜在的な医薬品に対する特異性に依存して、8bp以上のRN
A標的部位に適合するように設計され得る。
In this context, it is appropriate to point out that the screening method of the present invention creates a “bank” of compounds with a high likelihood of combination as a dsRNA binding agent. If 50-100 dsRNA binding monomer ligands are found,
This implies the possibility of binding 250-500 high affinity sites and 1000-2500 medium high affinity sites. Thus, the probability of finding a large number of high affinity drug binding sites that match medically important target sites is good. In addition, heterodimeric drugs may have RNs of 8 bp or more, depending on the specificity for the potential drug.
A Can be designed to fit a target site.

【0130】 上記に記載されるように、一旦多数の分子の配列優先性がわかると、その情報
を使用して、実質的により大きな配列特異性および実質的により高い結合親和性
を有するオリゴマー分子またはコンカテマー(ホモポリマーまたはヘテロポリマ
ー)を設計し得る。例えば、dsRNA結合分子であるXが2×10-5Mの平衡
親和性定数で、4bpの配列5’−ACGU−3’/5’−ACGU−3’と結
合する場合、XのダイマーであるX2は、(2×10-5M)2=4×10-10Mの 平衡親和性定数で、この配列5’− ACGUACGU−3’/5’− ACGU
ACGU−3(配列番号2)に結合する。ds結合ダイマー分子X2は、8bp 配列を認識し、これは、より高い配列特異性を、RNA結合モノマーXより理論
的に200,000倍高い結合親和性とともに付与する。
As described above, once the sequence preference of a large number of molecules is known, that information can be used to generate oligomer molecules or substantially higher sequence specificities and substantially higher binding affinities. Concatamers (homopolymers or heteropolymers) can be designed. For example, if the dsRNA binding molecule X binds to the 4 bp sequence 5′-ACGU-3 ′ / 5′-ACGU-3 ′ with an equilibrium affinity constant of 2 × 10 −5 M, it is a dimer of X X 2 is an equilibrium affinity constant of (2 × 10 −5 M) 2 = 4 × 10 −10 M, and this sequence 5′-ACGUACGU-3 ′ / 5′-ACGU
Binds to ACGU-3 (SEQ ID NO: 2). The ds-linked dimer molecule X 2 recognizes an 8 bp sequence, which confers higher sequence specificity, with a theoretically 200,000-fold higher binding affinity than RNA-binding monomer X.

【0131】 同じ議論は、トリマー分子に拡張され得る:XのトリマーであるX3は、8× 10-15Mの理論的な平衡親和性定数で、12bp配列5’− ACGUACGU
ACGU−3’/5’− ACGUACGUACGU−3(配列番号3)に結合 する。上記のアプローチを用いて構築されたRNA結合ポリマーは、親の化合物
のホモポリマーまたはヘテロポリマーまたは親の化合物の混合サブユニットから
なるオリゴマー化合物であり得る。ホモポリマーは、同じモノマーRNA結合分
子の2以上のサブユニットを用いて構築された分子である。ヘテロポリマーは、
異なるモノマーRNA結合分子の2以上のサブユニットを用いて構築された分子
である。オリゴマー化合物は、親の化合物の混合片から構築され、そしてヘテロ
マーまたはホモマーであり得る。
The same argument can be extended to the trimer molecule: X 3 , the trimer of X, has a theoretical equilibrium affinity constant of 8 × 10 −15 M and a 12 bp sequence 5′-ACGUACGU
ACGU-3 '/ 5'-Binds to ACGUACGUACGU-3 (SEQ ID NO: 3). RNA binding polymers constructed using the above approach can be homopolymers or heteropolymers of the parent compound or oligomeric compounds consisting of mixed subunits of the parent compound. Homopolymers are molecules constructed using two or more subunits of the same monomeric RNA binding molecule. Heteropolymers are
A molecule constructed using two or more subunits of different monomeric RNA binding molecules. Oligomeric compounds are constructed from mixed pieces of the parent compound and can be heteromeric or homomeric.

【0132】 RNA結合サブユニットは、ヘテロポリマーまたはホモポリマーを形成するよ
うに化学結合され得る。このサブユニットは、ジスタマイシン(dystamy
cin)分子のファミリーにおけるように互いに直接結合され得るか、またはそ
のサブユニットは、スペーサ−分子(例えば、炭素鎖またはペプチド結合)を用
いて結合され得る。サブユニットの結合は、そのサブユニットの化学的性質に依
存する。適切な結合反応は、化学文献由来の任意の2つのサブユニット分子につ
いて決定され得る。サブユニットの選択は、標的化される配列によって指向され
、そして本願の第VI.B節において記載される方法を介してデータが蓄積され
る。
The RNA binding subunits can be chemically linked to form a heteropolymer or a homopolymer. This subunit contains dystamycin.
cin) can be linked directly to each other as in a family of molecules, or their subunits can be linked using spacer-molecules (eg, carbon chains or peptide bonds). Subunit binding depends on the chemical nature of the subunit. Appropriate binding reactions can be determined for any two subunit molecules from the chemical literature. The choice of subunit is guided by the sequence to be targeted and is described in Section VI. Data is stored via the method described in Section B.

【0133】 (B.dsRNA改変試薬) 本発明の重要な特徴に従って、いくつかの適用のために、上記のように、その
結合因子がそのdsRNAに結合するかまたはそのdsRNAの非常に近傍に来
る場合に、そのdsRNAを化学的に選択的に(細胞もしくは組織における他の
全ての分子に対して)改変するさらなる化学反応性を、コンカテマー因子が備え
ることが所望され得る。ここで、このコンカテマー性分子のダイマー/マルチマ
ー部分は、上記のようにdsRNAへの結合を指向する。この分子の反応部分は
、必ずしもRNAへの結合に寄与するとは限らない。この反応部分は、好ましく
は、上記のようにダイマー/マルチマーを作製するためのものに近いリンカー戦
略を用いて直鎖状マルチマーコンカテマーに結合される。本発明のこの実施態様
に従った、そのdsRNAの不可逆性化学改変は、そのRNAのいくつかの重要
なまたは必須の機能を有効に妨害するように設計され、従ってその正常な機能(
例えば、ウイルス複製)にあまり関与し得なくさせる。
B. dsRNA-Modifying Reagents According to an important feature of the invention, for some applications, as described above, the binding agent binds to or is in close proximity to the dsRNA. In some cases, it may be desirable for the concatameric agent to have additional chemical reactivity that chemically alters the dsRNA (to all other molecules in the cell or tissue). Here, the dimer / multimer portion of the concatameric molecule directs binding to dsRNA as described above. The reactive portion of the molecule does not necessarily contribute to binding to RNA. This reactive moiety is preferably attached to a linear multimeric concatemer using a linker strategy similar to that for making dimers / multimers as described above. According to this embodiment of the invention, the irreversible chemical modification of the dsRNA is designed to effectively interfere with some important or essential functions of the dsRNA, and thus its normal function (
(Eg, viral replication).

【0134】 そのような分子を構築するために使用され得る反応性化学は多数存在する。他
のものを排除しないが、いくつかの好ましい実施態様としては、以下が挙げられ
る:(1)共有結合性改変(すなわち、ナイトロジェンマスタード試薬または前
反応性カイロプロピル(chylopropyl)官能化ポリへテロ芳香族性試
薬によるグアニン塩基のアルキル化)、(2)鎖内架橋(すなわち、ソラーレン
による)、(3)トランスエステル化切断(すなわち、ルイス酸金属キレート錯
体による)、ならびに(4)他の活性化種による切断(すなわち、エン−ジイン
;活性化多価金属オキソ錯体)。本発明のこの局面に従って形成された分子の利
点は、ダイマー/マルチマー単独の結合によって達成され得るよりも増強された
機能または反応を提供することである。
There are a number of reactive chemistries that can be used to construct such molecules. Without excluding others, some preferred embodiments include: (1) a covalent modification (ie, a nitrogen mustard reagent or a pre-reactive chilopropyl-functionalized polyheteroester). Alkylation of guanine bases with aromatic reagents), (2) intrachain crosslinking (ie, with psoralen), (3) transesterification cleavage (ie, with Lewis acid metal chelate complexes), and (4) other activities Cleavage by species (ie, ene-diyne; activated polyvalent metal oxo complex). An advantage of molecules formed according to this aspect of the invention is that they provide enhanced functions or reactions than can be achieved by dimer / multimer alone binding.

【0135】 (IV.有用性) 本発明のRNA:タンパク質アッセイは、長さおよび複雑性が異なる、充分な
範囲のRNA配列に結合する化合物についてスクリーニングするように設計され
た。このアッセイによって発見されたRNA結合分子は、分子試薬、治療剤、ま
たは治療剤前駆体のいずれかとして潜在的な有用性を有する。配列特異的または
配列非特異的なdsRNA結合分子は、dsRNAの関係する本質的に任意の疾
患または状態のための潜在的に強力な治療剤である。このアッセイのための試験
配列の例は以下を含む:a)感染性因子(特に、ウイルス、細菌、酵母および他
の真菌)の維持または増殖に関与する因子の結合配列、b)特定のウイルス遺伝
子の不適切な発現を生じる配列、およびc)迅速に増殖する細胞の複製に関与す
る配列。
IV. Utility The RNA: protein assays of the present invention were designed to screen for compounds that bind to a sufficient range of RNA sequences, varying in length and complexity. RNA binding molecules discovered by this assay have potential utility as either molecular reagents, therapeutics, or therapeutic precursors. Sequence specific or sequence non-specific dsRNA binding molecules are potentially powerful therapeutics for essentially any disease or condition involving dsRNA. Examples of test sequences for this assay include: a) binding sequences for factors involved in the maintenance or growth of infectious agents, especially viruses, bacteria, yeast and other fungi, b) specific viral genes And c) sequences involved in the replication of rapidly proliferating cells.

【0136】 本アッセイによって同定された分子は、異なる特異性または異なる親和性のい
ずれかを有する同族種の開発のためのリード化合物として特に価値があり得る。
The molecules identified by this assay may be particularly valuable as lead compounds for the development of cognate species with either different specificities or different affinities.

【0137】 本発明の1つの利点は、このアッセイがdsRNA一般に対して指向される結
合活性(例えば、dsRNA構造に特異的な化合物、またはdsRNA配列非特
異的な化合物)、または特定のdsRNA配列に対して指向される結合活性(d
sRNA配列特異的な化合物)について、スクリーニングし得ることである。標
的配列の1つのカテゴリーは、医療的または農業的に重要な病原因子(それぞれ
、ウイルス、またはウイロイド)に存在する配列を含む。
One advantage of the present invention is that the assay may be directed toward binding activity directed against dsRNA in general (eg, compounds specific for dsRNA structure or non-specific for dsRNA sequences) or specific dsRNA sequences. Binding activity (d
sRNA sequence-specific compounds). One category of target sequences includes sequences present in medically or agriculturally important pathogens (viruses or viroids, respectively).

【0138】 このアッセイはまた、最も高い結合親和性を有する配列を決定するために、お
よび/または多数の異なる配列の間の相対的親和性を決定するために、好ましい
配列優先的結合を示す分子についてスクリーニングするために使用され得る。新
たな治療薬剤を検出および/または設計するためにいずれかのアプローチをとる
ことにおいて有用性が存在する。
[0138] This assay also provides molecules that exhibit favorable sequence preferential binding to determine the sequence with the highest binding affinity and / or to determine the relative affinity between a number of different sequences. Can be used to screen for There is utility in taking any approach to detect and / or design new therapeutic agents.

【0139】 本発明を形成する部分はまた、ウイルスまたはウイロイド感染を処置または予
防する方法である。このような方法は一般的に、感染した被験体または感染の危
険にある被験体に、本明細書において記載されるスクリーニング方法に従って、
選択された、dsRNA結合化合物または化合物から形成されたコンカテマーを
投与することを含む。上記のように、多くのウイルス(これは、未知のゲノム配
列の、未知または変異ウイルスを含む)がこれらの方法を用いて処置され得るが
、公知のssRNAまたはdsRNAゲノムを有するウイルスまたはウイロイド
もまた、以下の節に記載されるように処置され得る。
A part forming the present invention is also a method of treating or preventing a viral or viroid infection. Such methods generally involve subjecting an infected or at-risk subject to screening, according to the screening methods described herein.
Administering a selected, dsRNA binding compound or concatemer formed from the compound. As mentioned above, many viruses, including unknown or mutated viruses of unknown genomic sequence, can be treated using these methods, but viruses or viroids with known ssRNA or dsRNA genomes are also useful. , Can be treated as described in the following sections.

【0140】 (A.薬剤(因子):標的生物) 本発明に関して記載されるアッセイ方法を用いて発見された化合物は、および
本発明に従って構築されたコンカテマー化合物は、上記に記載される理由で、ウ
イルス病因を有する疾患との闘いにおいて使用するのに特に適切である。現在利
用可能である有効なウイルス治療剤はほとんどない。さらに、全ての生物系(ウ
イルスゲノム、細胞ゲノム、病原体ゲノム(細菌、真菌、真核生物性寄生生物な
どを含む)についての配列データの蓄積に伴って、dsRNA結合薬物について
の標的部位の数は、将来的に非常に増大する。
A. Drugs (Factors): Target Organisms Compounds discovered using the assay methods described in connection with the present invention, and concatameric compounds constructed in accordance with the present invention, may be used for reasons described above. Particularly suitable for use in combating diseases having a viral etiology. There are few effective viral therapeutics currently available. In addition, with the accumulation of sequence data for all biological systems (including viral, cellular, and pathogen genomes (including bacteria, fungi, eukaryotic parasites, etc.), the number of target sites for dsRNA binding Will greatly increase in the future.

【0141】 dsRNA結合薬物について医療的に重要な標的配列を同定するための方法は
多数存在し、これには、以下が含まれるがそれらに限定されない。第一に、医療
的に重要な標的配列が生物界の病原、特にウイルス病原に見い出される。第二に
、病原の標的領域が、例えば、ウイルスのssRNAまたはdsRNA配列にお
いて同定される。ゲノムRNA分子の発現または活性に影響を与える特異的な標
的配列が同定される(例えば、ウイルス複製に関与する部位)。
There are a number of methods for identifying medically relevant target sequences for dsRNA binding drugs, including but not limited to: First, medically important target sequences are found in pathogens of the living world, especially viral pathogens. Second, a target region of the pathogen is identified, for example, in the viral ssRNA or dsRNA sequence. Specific target sequences that affect the expression or activity of the genomic RNA molecule are identified (eg, sites involved in viral replication).

【0142】 上記のように、RNAウイルスは、本明細書に記載される抗ウイルス性の方法
および組成物に特に感受性である。表Iは、多数の可能性のある標的病原因子を
列挙する。これには、ヒト、動物および植物の病原因子が含まれる。
As mentioned above, RNA viruses are particularly susceptible to the antiviral methods and compositions described herein. Table I lists a number of potential target virulence factors. This includes human, animal and plant pathogens.

【0143】[0143]

【表1】 (B.ウイルス性感染を処置する方法) 上記のように、本発明のスクリーニング方法に従って発見された化合物は、R
NAウイルス(ゲノムとしてssRNAまたはdsRNAを有するウイルス)に
よって生じたウイルス感染を予防および/または処置するにおいて特に有用であ
る。
[Table 1] B. Methods for Treating Viral Infections As described above, the compounds discovered according to the screening methods of the present invention include R
It is particularly useful in preventing and / or treating viral infections caused by NA viruses (viruses having ssRNA or dsRNA as genome).

【0144】 本発明のこの局面に従って、推定されるウイルス病原は、そのゲノムの配列を
決定するように試験されてもされなくてもよい。そして、そのゲノム内に見い出
される特定の塩基対配列に結合するのに特異的(決定されている場合)または非
特異的(決定されていない場合)のいずれかである化合物が探索され、そして選
択される。
In accordance with this aspect of the invention, the putative viral pathogen may or may not be tested to determine its genomic sequence. Compounds that are either specific (if determined) or non-specific (if not determined) to bind to a particular base pair sequence found in the genome are searched for and selected. Is done.

【0145】 本発明の重要な局面は、広スペクトルの抗ウイルス薬剤である。dsRNAの
長いストレッチは、ウイルス感染した細胞においてのみ生じるので、dsRNA
に対する塩基対配列非特異性を伴って結合する化合物は、広スペクトルの抗ウイ
ルス薬剤として有用である。
An important aspect of the present invention is a broad spectrum antiviral drug. Since long stretches of dsRNA occur only in virus-infected cells, dsRNA
Compounds that bind with base pair sequence non-specificity to are useful as broad spectrum antiviral agents.

【0146】 コンカテマーは、試験dsRNA結合試薬から、必要に応じて、配列特異的分
子および/または配列非特異的な分子の任意の組合せで、形成される。その化合
物は、3−16または3−8塩基対領域に結合する。この状況では、用語「隣接
する」とは、互いに約20塩基対内であることを意味する。
Concatemers are formed from test dsRNA binding reagents, optionally with any combination of sequence-specific and / or sequence-nonspecific molecules. The compound binds to the 3-16 or 3-8 base pair region. In this context, the term "adjacent" means within about 20 base pairs of each other.

【0147】 次いで、このコンカテマーは、2つの結合分子サブユニットから形成される。
適切な細胞および動物毒性試験後に、その化合物は、適切な薬学的賦形剤へと処
方され、そして規制検査にかけられる。適切な賦形剤、用量および投薬スケジュ
ールおよび態様は、そのコンカテマーを形成する化合物の型および大きさに従っ
て、変動する。このような決定は、そのコンカテマーの組成がわかれば、充分に
当業者の範囲内である。次いで、その被験体は、治療有効量のコンカテマー(ま
たは、単一の結合剤)で処置される。
The concatemer is then formed from two binding molecule subunits.
After appropriate cell and animal toxicity testing, the compounds are formulated into appropriate pharmaceutical excipients and subjected to regulatory testing. Suitable excipients, doses and dosing schedules and embodiments will vary according to the type and size of the compound forming the concatemer. Such a determination is well within the skill of the art given the composition of the concatemer. The subject is then treated with a therapeutically effective amount of a concatemer (or a single binding agent).

【0148】 本願で具体的に引用したすべての引用文献および特許は、本明細書において、
その全体が参考として援用され、そしてそれらが引用される文脈に関して具体的
に参考として援用される。
All references and patents specifically cited in this application are herein incorporated by reference.
It is incorporated by reference in its entirety, and specifically as to the context in which they are cited.

【0149】 以下の実施例は、本発明を例示するが、いかようにも限定することは意図され
ない。
The following examples illustrate the invention but are not intended to be limiting in any way.

【0150】 (実施例) (実施例1 E3L、Staufen、hPKR、mPKRのdsRNA結合
ドメインのクローニングおよび発現) 多数のdsRNA結合タンパク質が、文献に記載されている(Burd C.
G.ら、Science 265:615−621,1994)。異なるタンパ
ク質は、その活性、可溶性、収量、安定性、およびアッセイの性能に影響を及ぼ
す他の因子においてかなり異なり得るので、いくつかのRNA結合タンパク質を
発現した。
EXAMPLES Example 1 Cloning and Expression of the dsRNA Binding Domain of E3L, Staufen, hPKR, mPKR A number of dsRNA binding proteins have been described in the literature (Burd C. et al.
G. FIG. Et al., Science 265: 615-621, 1994). Because different proteins can vary considerably in their activity, solubility, yield, stability, and other factors that affect the performance of the assay, we expressed some RNA binding proteins.

【0151】 ワクシニアウイルスE3L、Drosophila melanogaste
r staufen、ならびにヒトおよびマウスPKRタンパク質は、dsRN
Aを認識する類似したドメインを有する。これらのタンパク質のRNA結合ドメ
インを開示する論文は、St.Johnstonらによって提供された(St.
Johnstonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:
10979−10983,1992)。これらのタンパク質のdsRNA結合ド
メイン(dsRBD)は、E.coliにおいてグルタチオンSトランスフェラ
ーゼ(GST)融合物として発現された(図1)(Chang H.−W.およ
びJacobs B.L.、Virology 194:537−547,19
93;Burd C.およびDreyfuss G.,Science 265
:615−621,1995)。これらのタンパク質のdsRBDをコードする
DNAフラグメントを、PCRによって得た。E3L dsRBDを、実施例2
に記載されるように、ワクシニアウイルスDNAを使用してテンプレートとして
得た。Staufen dsRBDを、staufen dsRBDを含有する
dsRBD3プラスミドDNAをテンプレートとして使用して得た(St.Jo
hnston,D.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89
:10979−10983,1992;St.Johnston,D.ら、Ce
ll 66:51−63,1991)。ヒトおよびマウスPKR dsRBDを
、ヒトおよびマウスcDNAおよびAdventage cDNA PCRキッ
トを使用して得た。PCRを、製造業者の説明書に従って行った。
Vaccinia virus E3L, Drosophila melanogaste
r stauffen, and the human and mouse PKR proteins are dsRN
It has a similar domain that recognizes A. Articles disclosing the RNA binding domains of these proteins are described in St. Provided by Johnston et al. (St.
Johnston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:
10979-10983, 1992). The dsRNA binding domain (dsRBD) of these proteins is described in E. coli. E. coli expressed as a glutathione S-transferase (GST) fusion (FIG. 1) (Chang H.-W. and Jacobs BL., Virology 194: 537-547, 19).
Burd C. 93; And Dreyfuss G. , Science 265
: 615-621, 1995). DNA fragments encoding the dsRBD of these proteins were obtained by PCR. E3L dsRBD was prepared according to Example 2.
Vaccinia virus DNA was used as a template, as described in. Staufen dsRBD was obtained using dsRBD3 plasmid DNA containing staufen dsRBD as template (St. Jo).
hnston, D .; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89
: 10979-10983, 1992; St. Johnston, D .; Et Ce
11 66: 51-63, 1991). Human and mouse PKR dsRBD were obtained using human and mouse cDNA and the Advantage cDNA PCR kit. PCR was performed according to the manufacturer's instructions.

【0152】 以下のDNAオリゴヌクレオチドをPCR反応におけるプライマーとして使用
した。制限エンドヌクレアーゼ部位に下線を付す:
The following DNA oligonucleotides were used as primers in a PCR reaction. Underline restriction endonuclease sites:

【0153】[0153]

【化1】 pGEX−2T E.coliプラスミド発現ベクターを使用して、PCRフ
ラグメントをクローニングした。そのベクターは、Schistosoma j
aponicumグルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)のグルタチオン
結合部分を、強力なキメラtacプロモーターの制御下に含む(Smith,D
.B.ら、Gene 67:31−40,1998)。PCRフラグメントをG
ST部分のかわりにGSTオープンリーディングフレームとインフレームでクロ
ーニングし、そしてdsRBDをGSTカルボキシ末端融合物として発現させた
。この目的のために、hPKRおよびmPKR PCRフラグメントをBgLI
IおよびEcoRV制限エンドヌクレアーゼで切断し、そしてBamHI/Sm
aI切断ベクター中へクローニングした。Staufen PCRフラグメント
をBglIIおよびEcoRI制限ヌクレアーゼで切断し、そしてBAM HI
/EcoRI消化したpGEX−2Tベクター中にクローニングした。そのクロ
ーニングをT4 DNAリガーゼを使用して以下のように行った。
Embedded image pGEX-2T E.P. The PCR fragment was cloned using the E. coli plasmid expression vector. The vector is Schistosoma j
The glutathione-binding portion of aponicum glutathione S transferase (GST) is contained under the control of a strong chimeric tac promoter (Smith, D
. B. Et al., Gene 67: 31-40, 1998). PCR fragment to G
Cloning was performed in frame with the GST open reading frame instead of the ST portion, and dsRBD was expressed as a GST carboxy terminal fusion. For this purpose, the hPKR and mPKR PCR fragments were
I and EcoRV restriction endonucleases and BamHI / Sm
Cloned into the aI digestion vector. The Staufen PCR fragment was cut with BglII and EcoRI restriction nucleases and BAMHI
/ EcoRI digested into pGEX-2T vector. The cloning was performed using T4 DNA ligase as follows.

【0154】 プラスミドおよびインサートDNAを1:10の比で混合し、T4 DNAリ
ガーゼで一晩、10℃で、50mM Tris−HCl pH7.5、7mM
MgCl2、1mM DTT、1mM ATP、1μg DNA、および50U /ml 酵素中で連結する。連結混合物を使用して、製造業者の説明書に従って
E.coli(Epicurian Coli XL1−Blueスーパーコン
ピテント細胞、Statagene,La Jolla,CA)を形質転換した
。陽性コロニーを100μg/ml アンピシリンを含むプレート上で単離し、
そしてWizardTMミニプレップDNA精製システム(Promega、M
adison,WI)を使用してプラスミド精製した。精製したプラスミドを、
制限エンドヌクレアーゼ分析を使用して正確なインサートを有するかどうかチェ
ックした。
The plasmid and insert DNA were mixed at a ratio of 1:10 and mixed with T4 DNA ligase overnight at 10 ° C., 50 mM Tris-HCl pH 7.5, 7 mM
Ligation in MgCl 2 , 1 mM DTT, 1 mM ATP, 1 μg DNA, and 50 U / ml enzyme. Using the ligation mixture, E. coli according to the manufacturer's instructions. coli (Epicurian Coli XL1-Blue supercompetent cells, Statagene, La Jolla, Calif.). Positive colonies were isolated on plates containing 100 μg / ml ampicillin,
The Wizard ™ miniprep DNA purification system (Promega, M
adison, WI). The purified plasmid is
The presence of the correct insert was checked using restriction endonuclease analysis.

【0155】 E3L、staufen、hPKR、およびmPKRタンパク質のdsRBD
を発現するE.coli株の培養を、本質的に、pGEX−2Tベクターまたは
その誘導体を有する株について記載されるように行った(SmithおよびJo
hnson,Gene 67:31,1988)。E.coli株の終夜培養を
、100mkg/ml アンピシリンを含有する600mlのLB培地中で1:
10に希釈し、そして制御された環境のインキュベーター振とう器(New B
runswick Scientific、Edison,NJ)中で150r
pmで振とうさせながら30〜33℃で培養した。細胞を、IPTG(イソプロ
ピル−β−チオガラクトシダーゼ;GibcoBRL,Gaithersbur
g,MD)を0.2mMの濃度まで添加する前に、1時間増殖させ、そしてさら
に5時間増殖させた後に採集した。細胞のサンプルを導入の前および後に採取し
た。細胞をEppendorf微小遠心器において5000rpmで2分間遠心
分離し、PBSの最初の容量中に再懸濁し、そして同じ条件下で再び遠心分離し
た。細胞ペレットを1×サンプル緩衝液(0.25M Tris−HCl、pH
6.8、20% Glycerol、0.1% ブロモフェノールブルー、2.
5% βメルカプトエタノール、5% SDS)中にて再懸濁し、そして100
℃で5分間インキュベートした。細胞タンパク質を6〜20%Tris−Gly
cineゲル(Novex,San Diego,CA)において製造業者の説
明書に従ってSDS−PAGEによって分離した。37kDのタンパク質に対応
するバンド(GST−staufenおよびGST−E3L融合タンパク質(3
5kD)の両方についての予想されたサイズに近い)を、誘導細胞において検出
したが、非誘導細胞においては検出しなかった。
DsRBD of E3L, staufen, hPKR, and mPKR proteins
Expressing E. E. coli strains were cultured essentially as described for strains having the pGEX-2T vector or derivative thereof (Smith and Jo).
hnson, Gene 67:31, 1988). E. FIG. overnight culture of E. coli strain in 600 ml LB medium containing 100 mkg / ml ampicillin:
10 and a controlled environment incubator shaker (New B
runr Scientific, Edison, NJ)
The cells were cultured at 30 to 33 ° C. while shaking at pm. Cells were purified from IPTG (isopropyl-β-thiogalactosidase; GibcoBRL, Gaithersburg).
g, MD) was grown for 1 hour before adding to a concentration of 0.2 mM and harvested after an additional 5 hours. Samples of cells were taken before and after introduction. Cells were centrifuged at 5000 rpm for 2 minutes in an Eppendorf microcentrifuge, resuspended in the initial volume of PBS, and centrifuged again under the same conditions. The cell pellet was washed with 1 × sample buffer (0.25 M Tris-HCl, pH
6.8, 20% Glycerol, 0.1% bromophenol blue, 2.
Resuspend in 5% β-mercaptoethanol, 5% SDS) and 100
Incubated at 5 ° C for 5 minutes. 6-20% Tris-Gly
Separated by SDS-PAGE on cine gel (Novex, San Diego, CA) according to the manufacturer's instructions. Bands corresponding to the 37 kD protein (GST-staufen and GST-E3L fusion protein (3
5 kD) was detected in the induced cells but not in the non-induced cells.

【0156】 同様に、47KDおよび50KDのタンパク質に対応するバンドを、誘導され
たE.coli GST−mPKRおよびGST−hPKRの全細胞溶解物にお
いて検出したが、非誘導細胞の溶解物においては検出しなかった。
Similarly, bands corresponding to the 47 KD and 50 KD proteins were expressed in the induced E. coli. E. coli GST-mPKR and GST-hPKR were detected in whole cell lysates but not in lysates of uninduced cells.

【0157】 それぞれの二重鎖結合ドメインを有するGST−E3L、GST−stauf
en、GST−mPKR、およびGST−hPKR融合タンパク質を、さらにE
3L、staufen、mPKR、およびhPKRという。
GST-E3L, GST-stauf with respective duplex binding domains
en, GST-mPKR, and GST-hPKR fusion proteins
3L, staufen, mPKR, and hPKR.

【0158】 (実施例2 E3L、staufen、mPKR、およびhPKRの精製) 実施例1に記載するように生成した細胞培養物をペレット化し、そしてDul
becco PBS(GibcoBRL,Gaithersburg,MD)の
1:100培養容量中で再懸濁した。細胞を氷上でBraun−Sonic 2
000ソニケーターの低スイッチの最高出力で4×30秒の超音波処理によって
破壊した。TritonX−100(Sigma,St.Louis,MO)を
1%濃度まで添加し、そしてその溶解物を5℃で30分間、19,000rpm
でJA−20ローター中で遠心分離した。いくらかのE3Lおよびstaufe
nタンパク質を上清に見出し、これを「PBS画分」と命名した。E3Lおよび
staufenタンパク質の大部分は、ペレットに残った。mPKRおよびhP
KRの両方は、主に可溶性であり、そして実質的にすべてのhPKRおよびmP
KRのほとんどが、上清中に見出された。
Example 2 Purification of E3L, staufen, mPKR, and hPKR Cell cultures generated as described in Example 1 were pelleted and
Resuspended in a 1: 100 culture volume of becco PBS (GibcoBRL, Gaithersburg, MD). Cells are placed on Braun-Sonic 2 on ice.
Destroyed by sonication for 4 × 30 seconds at maximum output of low switch of 000 sonicators. Triton X-100 (Sigma, St. Louis, MO) was added to a 1% concentration and the lysate was added at 19,000 rpm at 5 ° C for 30 minutes.
For centrifugation in a JA-20 rotor. Some E3L and stuffe
The n protein was found in the supernatant and was named "PBS fraction". Most of the E3L and staufen proteins remained in the pellet. mPKR and hP
Both KRs are predominantly soluble and substantially all hPKR and mP
Most of the KR was found in the supernatant.

【0159】 ペレットに存在するE3Lを、0.5M NaCl−40mM Tris−H
Cl pH7.5で1.5〜2時間、室温で抽出することによって回収した。可
溶性および不溶性の画分を、遠心分離によって室温で30分間、19000rp
mでJA−20ローター中で分離した。その上清から回収したE3Lを、「pH
7.5画分」と命名した。そのペレットを0.5M NaCl−Tris−HC
l pH8.0でさらに抽出し、その後遠心分離した。その上清を「pH8.0
画分」と命名した。そのペレットからのE3Lタンパク質のさらなる抽出は、よ
り塩基性のpHで、例えば、40mM 炭酸緩衝液(pH9.5)で達成し得た
The E3L present in the pellet was replaced with 0.5M NaCl-40 mM Tris-H.
Recovered by extraction with Cl pH 7.5 for 1.5-2 hours at room temperature. The soluble and insoluble fractions were centrifuged at room temperature for 30 minutes at 19000 rpm
m in a JA-20 rotor. The E3L collected from the supernatant was added to “pH
7.5 fractions ". The pellet was washed with 0.5M NaCl-Tris-HC.
Further extraction at pH 8.0 was followed by centrifugation. The supernatant was washed with “pH 8.0
Fraction ". Further extraction of E3L protein from the pellet could be achieved at a more basic pH, for example, with 40 mM carbonate buffer (pH 9.5).

【0160】 E3L pH7.5およびpH8.0画分を1:2に水で希釈し、そしてその
希釈した画分ならびにPBS画分を1時間、4℃でGlutathione S
epharose 4Bビーズ(Pharmacia Biotech,Swe
den)と1/20容量でインキュベートした。ビーズを各画分の緩衝液の20
×容量で3回洗浄し、そしてE3Lタンパク質をビーズから5mM還元グルタチ
オン−50mM Tris−HCl,pH8.0で溶出した。溶出物中で得たE
3Lタンパク質は、本質的に純粋であった。E3Lタンパク質を含有する画分を
プールし、そして100容量の0.5M NaCl−40mM tris−HC
l、pH8.0、2mM ジチオスレイトール(Ditiothreitol)
、0.1% Triton−X−100、20% グリセロールに対して透析し
た。E3L dsRNA結合活性における差異は、画分間で検出されなかった(
データ示さず)。得られたタンパク質調製物をアリコートし、そして−80℃で
凍結させた。
The E3L pH 7.5 and pH 8.0 fractions were diluted 1: 2 with water, and the diluted fractions and the PBS fraction were incubated for 1 hour at 4 ° C. with Glutathione S.
epharose 4B beads (Pharmacia Biotech, Swe
den) at 1/20 volume. Beads were added to buffer 20 of each fraction.
X 3 volumes and the E3L protein was eluted from the beads with 5 mM reduced glutathione-50 mM Tris-HCl, pH 8.0. E obtained in the eluate
The 3L protein was essentially pure. Fractions containing E3L protein were pooled and 100 volumes of 0.5 M NaCl-40 mM tris-HC
1, pH 8.0, 2 mM dithiothreitol
, 0.1% Triton-X-100, 20% glycerol. No difference in E3L dsRNA binding activity was detected in the fractions (
Data not shown). The resulting protein preparation was aliquoted and frozen at -80 <0> C.

【0161】 Staufen、mPKR、およびhPKR上清画分を、1時間、4℃で、1
/20容量のGlutathione Sepharose 4Bビーズ(Ph
armacia Biotech,Sweden)とともにインキュベートした
。そのビーズを、PBS緩衝液の20×容量で3回洗浄し、そしてタンパク質を
ビーズから5mM 還元グルタチオン−50mM Tris−HCl、pH8.
0で溶出した。
The Staufen, mPKR, and hPKR supernatant fractions were incubated for 1 hour at 4 ° C.
/ 20 volumes of Glutathione Sepharose 4B beads (Ph
armacia Biotech, Sweden). The beads are washed three times with a 20 × volume of PBS buffer, and the protein is washed from the beads with 5 mM reduced glutathione-50 mM Tris-HCl, pH 8.0.
Eluted at 0.

【0162】 溶出物において得たhPKRおよびmPKRタンパク質は、ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動によって示されるように、本質的に純粋であり、そしてstau
fenは、約50%純粋であった。staufenを含有する画分をプールし、
そして100容量の0.5M NaCl、40mM tris−HCl、pH8
.0、2mM ジチオスレイトール(Dithithreitol)、0.1%
Triton−X−100、25% Glycerolに対して透析した。m
PKRまたはhPKRを含有する画分を、100容量の0.1M NaCl、4
0mM tris−HCl、pH8、2mM ジチオスレイトール(Dithi
threitol)、0.1% Triton X−100、20% Glyc
erolに対して透析した。得られたタンパク質調製物をアリコートして、−8
0℃で保存した。
The hPKR and mPKR proteins obtained in the eluate were essentially pure, as shown by polyacrylamide gel electrophoresis, and stau
fen was about 50% pure. pooling the fractions containing staufen,
And 100 volumes of 0.5 M NaCl, 40 mM tris-HCl, pH 8
. 0, 2 mM dithiothreitol, 0.1%
Dialysis was performed against Triton-X-100, 25% Glycerol. m
Fractions containing PKR or hPKR were combined with 100 volumes of 0.1 M NaCl,
0 mM tris-HCl, pH 8, 2 mM dithiothreitol (Dithithreitol)
threitol), 0.1% Triton X-100, 20% Glyc
Dialysis was performed against erol. Aliquot the resulting protein preparation to -8
Stored at 0 ° C.

【0163】 (実施例3) (RNA結合アッセイ) E3Lは、二重鎖RNAに結合するが、ssRNAまたはRNA/DNAハイ
ブリッドには結合しない(KiongおよびShuman,Virology
217:227,1996;図3を参照のこと)。E3L−RNA結合実験につ
いてのRNAオリゴヌクレオチドを、Cruachem Inc.Dulles
,VAで合成した。
Example 3 RNA Binding Assay E3L binds to double-stranded RNA but not to ssRNA or RNA / DNA hybrids (Kiong and Shuman, Virology)
217: 227, 1996; see FIG. 3). RNA oligonucleotides for E3L-RNA binding experiments were purchased from Cruchem Inc. Dulles
, VA.

【0164】[0164]

【化2】 RNAオリゴヌクレオチド 1Tと同じ配列と有する30マーDNAオリゴヌ
クレオチド 1TDを、Keystone Laboratories、Inc
.,Redwood City,CAで合成した。1TD 5’GCTGGGT
TCTTGCGGTGGCTCGTGCTTTCG−3’(配列番号10)オリ
ゴヌクレオチド1Bを、γ−32P ATP(Amersham,Arlingt
on Heights,IL)で、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(New E
ngland Biolabs,Bexverly,MA)を使用して、製造業
者の説明書に従って末端標識した。32P標識した1Bおよび非標識オリゴヌクレ
オチド1T、19T、22T、または26Tを、700nMの32P標識1Bおよ
び800nMの非標識1T、1TD、19T、22T、または26T、15mM
Tris−HCl、pH7.5、400mM NaCl、2.5mM EDT
Aを含有する反応混合物中でアニーリングした。そのサンプルを70℃から室温
まで2時間の間にゆっくりと冷却した。1Tおよび1Bオリゴヌクレオチドのア
ニーリングは、完全に二重鎖の30マーRNAを生成した。1TDおよび1Bオ
リゴヌクレオチドのアニーリングは、完全に二重鎖30マーRNA/DNAハイ
ブリッドを生成した。19T、22T、および26Tと1Bとのアニーリングは
、完全に二重鎖RNA構造の19、22、および26塩基対のRNAを生じ、そ
してさらに19、22、および26マーと呼ばれる。
Embedded image A 30 mer DNA oligonucleotide 1TD having the same sequence as RNA oligonucleotide 1T was obtained from Keystone Laboratories, Inc.
. , Redwood City, CA. 1TD 5'GCTGGGGT
TCTTGCGGGTGGCTCGTGCTTTCG-3 ′ (SEQ ID NO: 10) Oligonucleotide 1B was converted to γ- 32 P ATP (Amersham, Arlington,
on Heights, IL) with T4 polynucleotide kinase (New E).
ngland Biolabs, Bexbury, MA) according to the manufacturer's instructions. 32 P-labeled 1B and unlabeled oligonucleotides 1T, 19T, 22T, or 26T were combined with 700 nM of 32 P-labeled 1B and 800 nM of unlabeled 1T, 1TD, 19T, 22T, or 26T, 15 mM.
Tris-HCl, pH 7.5, 400 mM NaCl, 2.5 mM EDT
Annealed in the reaction mixture containing A. The sample was cooled slowly from 70 ° C. to room temperature in 2 hours. Annealing of the 1T and 1B oligonucleotides produced a fully duplex 30-mer RNA. Annealing of the 1TD and 1B oligonucleotides generated a fully duplex 30-mer RNA / DNA hybrid. Annealing of 19T, 22T, and 26T with 1B results in RNA of 19, 22, and 26 base pairs of complete duplex RNA structure, and is further referred to as 19, 22, and 26 mer.

【0165】 E3Lのオリゴヌクレオチドへの結合を、0.2nM RNAまたはRNA/
DNAハイブリッド、50mM Tris−HCl pH8.0、1mM ED
TA、40mM NaCl、0.1% Triton X−100、5% グリ
セロール、2mM ジチオスレイトール(Dithithreitol)、およ
び1〜400nMのE3Lタンパク質を含有する反応混合物において行った。そ
の反応を、30分間、室温で進行させ、その後70% グリセロールを15%濃
度にまで添加し、そしてそのサンプルを6% Retardation Gel
s(Novex,San Diego,CA)上にロードした。そのゲルを、3
0〜45分間、100vで0.5×TBE緩衝液で満たしたNovex XCe
llTM Mini−Cellにおいて泳動し、SGD−40ゲルドライヤーを使
用して乾燥させた(Savant Instruments,Inc.,Far
mingdale,N.Y.)。ゲルを一晩Scientific Imagi
ngフィルムに曝露した(Eastman Kodak Co.,N.Y.)。
The binding of E3L to the oligonucleotide was determined by 0.2 nM RNA or RNA /
DNA hybrid, 50 mM Tris-HCl pH 8.0, 1 mM ED
The reaction was performed in a reaction mixture containing TA, 40 mM NaCl, 0.1% Triton X-100, 5% glycerol, 2 mM Dithiothreitol, and 1-400 nM E3L protein. The reaction was allowed to proceed for 30 minutes at room temperature, after which 70% glycerol was added to a 15% concentration and the sample was added to a 6% Retardation Gel.
s (Novex, San Diego, CA). The gel
Novex XCe filled with 0.5 × TBE buffer at 100 v for 0-45 minutes
It was run at ll TM Mini-Cell, dried using SGD-40 gel dryer (Savant Instruments, Inc., Far
Mingdale, N.M. Y. ). Run the gel overnight with Scientific Image
ng film (Eastman Kodak Co., NY).

【0166】 E3Lは、二重鎖30マーRNA dsRNAフラグメントポリヌクレオチド
(配列番号6)に、約4〜12nMのKd(図2)で結合し得たのに対し、40
0nMの高濃度でさえssRNA(32P 標識1B)またはRNA/DNAハイ
ブリッドに効果的に結合しなかった(図3)。RNAのE3L結合が厳密に二重
鎖構造特異的であることとは別に、それはまた効率的な結合のために最小サイズ
のdsRNA構造を必要とする。30マーのE3L結合は、19マーよりも約5
0〜100倍より効率的であり、そして22マーおよび26マーの結合は、19
マーよりもほんのわずか良好であっただけであった(図4)。
E3L was able to bind to the duplex 30-mer RNA dsRNA fragment polynucleotide (SEQ ID NO: 6) with a Kd of about 4-12 nM (FIG. 2), whereas 40
Even high concentrations of 0 nM did not bind effectively to ssRNA ( 32 P-labeled 1B) or RNA / DNA hybrids (FIG. 3). Apart from the E3L binding of RNA being strictly duplex-structure specific, it also requires a minimum size dsRNA structure for efficient binding. The 30-mer E3L binding is about 5 more than the 19-mer.
0-100 fold more efficient, and the binding of the 22- and 26-mers is 19-
It was only slightly better than the mer (Figure 4).

【0167】 (実施例4 dsRNA:dsRNA結合タンパク質結合に対する効果につい
ての化合物の試験) 臭化エチジウムを、実施例2に記載するように、30マーdsRNAオリゴヌ
クレオチドを含有する反応混合物に添加し、30分間インキュベートし、次いで
E3Lを添加し、そしてその反応混合物をさらに30分間室温でインキュベート
した。サンプルをゲル遅延(retardation)実験によって上記のよう
に分析した。臭化エチジウムは、E3LのdsRNAへの結合を結合を10μM
を超える濃度で阻害し得た(図6A)。3.3μMのより低い濃度でさえ、その
ゲルが臭化エチジウムを含有している場合、効率的であった(図6B)。これは
、実際のKdが3mMよりも十分に低いことを示す。その実験の結果は、臭化エ チジウムを反応混合物にE3Lとのインキュベーションの前または後に添加した
か否かに関係なく類似していた(データは示さず)。
Example 4 Testing of Compounds for Effect on dsRNA: dsRNA Binding Protein Binding Ethidium bromide was added to a reaction mixture containing a 30-mer dsRNA oligonucleotide as described in Example 2, Min, then E3L was added, and the reaction mixture was incubated for another 30 min at room temperature. Samples were analyzed as described above by gel retardation experiments. Ethidium bromide binds E3L to dsRNA at 10 μM
Could be inhibited at concentrations higher than (FIG. 6A). Even at a lower concentration of 3.3 μM, the gel was efficient when it contained ethidium bromide (FIG. 6B). This indicates that the actual K d is well below 3 mM. The results of the experiment were similar regardless of whether ethidium bromide was added to the reaction mixture before or after incubation with E3L (data not shown).

【0168】 (実施例5 最初のGelベースのHTSアッセイのためのdsRNAの調製
) 合成オリゴヌクレオチドおよび分子生物学技術を使用して調製したdsRNA
の両方を本明細書中に記載したアッセイにおいて使用し得る。合成相補的リボオ
リゴヌクレオチドは、好ましくは15〜30塩基長であり、dsRNAを実験の
ために生成するためにアニーリングし得る。アッセイのタイプに依存して、オリ
ゴヌクレオチドは、特定の位置でビオチン、発色団、またはクエンチャー基で修
飾されていてもされていなくてもよい。合成オリゴヌクレオチドは、一般に、予
備スクリーニング段階で使用されて、dsRNA結合分子を検出し、そして配列
特異的と配列非特異的RNA結合分子との間を区別する。RNA分子はまた、イ
ンビトロ転写系において合成され、そこでヘアピンオリゴリボヌクレオチドがD
NAテンプレートから合成される(すなわち、その直線状配列は、そのステムの
トップ鎖、ループ配列、次いでステムのボトム相補鎖を含む)。このタイプのス
トラテジーを使用して、特定の内部4bp試験部位を有する自己アニーリングd
sRNAオリゴヌクレオチドの合成が可能になる。混合した塩基試験部位を有す
るオリゴヌクレオチドについて、部分ヘアピン配列をDNAテンプレート(すな
わち、トップ鎖ステム、ループ、およびボトム鎖ステムの一部)から転写し、ア
ニーリングを可能にし、そして残りのステム構造の合成をプライムするために使
用する。このストラテジーは、混合した完全に相補的な試験配列の合成を可能に
し、そしてまた使用されるアッセイプロトコルに必要とされれば、放射性標識を
容易にする。上記の合成パラダイムをもたらすための特定の方法は、当該分野で
周知である(例えば、Ausubel,F.M.,ら、Current Pro
tocols in Molecular Biology、John Wil
ey&Sons、Media,PA)。
Example 5 Preparation of dsRNA for Initial Gel-Based HTS Assay dsRNA Prepared Using Synthetic Oligonucleotides and Molecular Biology Techniques
Can be used in the assays described herein. Synthetic complementary ribooligonucleotides are preferably 15 to 30 bases in length and can be annealed to produce dsRNA for the experiment. Depending on the type of assay, the oligonucleotide may or may not be modified at certain positions with a biotin, chromophore, or quencher group. Synthetic oligonucleotides are generally used in a preliminary screening step to detect dsRNA binding molecules and to distinguish between sequence specific and sequence non-specific RNA binding molecules. RNA molecules are also synthesized in an in vitro transcription system where the hairpin oligoribonucleotide is
Synthesized from the NA template (ie, the linear sequence includes the top strand of the stem, the loop sequence, and then the bottom complement of the stem). Using this type of strategy, self-annealing d with a specific internal 4 bp test site
This allows the synthesis of sRNA oligonucleotides. For oligonucleotides with mixed base test sites, the partial hairpin sequence is transcribed from the DNA template (ie, top strand stem, loop, and part of the bottom strand stem) to allow annealing and synthesis of the remaining stem structure Used to prime. This strategy allows for the synthesis of mixed perfectly complementary test sequences, and also facilitates radiolabeling if required for the assay protocol used. Certain methods for providing the above synthetic paradigm are well known in the art (eg, Ausubel, FM, et al., Current Pro).
tocols in Molecular Biology, John Wil
eye & Sons, Media, PA).

【0169】 (実施例6 シンチレーション近接アッセイ) シンチレーション近接アッセイ(SPA)は、周知のアッセイである(例えば
、米国特許第4,382,074号および同第4,271,139号(本明細書
中に参考として援用される)を参照のこと)。このアッセイにおいて、図9に示
すように、放射標識原子の空間的な近接性は、被覆したビーズのシンチレーショ
ンを決定する。放射能原子が崩壊する場合、原子より小さい粒子(例えば、電子
)を放出する。これらの粒子が水の中を移動する距離は、限定されており、そし
て放射性原子の性質に依存する。放射性原子(例えば、33P)がシンチラント(
scintillant)を含有するSPAビーズに近接している場合、電子は
ビーズに到達し得、そしてシンチラントを刺激して光を放射させる。しかし、放
射性原子がビーズから離れている場合、その電子はビーズに到達せず、そして光
を放出しない。従って、ビーズに近接している放射性分子が、ビーズから離れた
分子から区別され得る。SPA技術は、酵素の触媒作用の分析、DNA−タンパ
ク質およびタンパク質−タンパク質相互作用、レセプター結合、ラジオイムノア
ッセイ、細胞による化合物の取り込みおよびそれらの代謝、DNA結合薬物につ
いてのスクリーニングに首尾よく適用されている。しかし、RNA−タンパク質
相互作用の分析またはdsDNA結合薬物(VIRIA SPA)についてのス
クリーニングは、SPAの新規な適用である。
Example 6 Scintillation Proximity Assay The Scintillation Proximity Assay (SPA) is a well-known assay (eg, US Pat. Nos. 4,382,074 and 4,271,139, herein incorporated by reference). Which is incorporated by reference)). In this assay, the spatial proximity of the radiolabeled atoms determines the scintillation of the coated beads, as shown in FIG. When a radioactive atom decays, it emits particles (eg, electrons) smaller than the atom. The distance these particles travel through water is limited and depends on the nature of the radioactive atoms. Radioactive atoms (eg, 33 P)
When in close proximity to SPA beads containing scintillant, electrons can reach the beads and stimulate the scintillant to emit light. However, if the radioactive atom is away from the bead, the electrons will not reach the bead and will not emit light. Thus, radioactive molecules proximate the bead can be distinguished from molecules remote from the bead. SPA technology has been successfully applied to the analysis of enzyme catalysis, DNA-protein and protein-protein interactions, receptor binding, radioimmunoassay, uptake of compounds by cells and their metabolism, screening for DNA-binding drugs. . However, analysis of RNA-protein interactions or screening for dsDNA binding drugs (VIRIA SPA) is a novel application of SPA.

【0170】 ストレプトアビジンSPAビーズが33P標識化ビオチン化dsRNAオリゴヌ
クレオチドと混合される場合、ビオチンストレプトアビジン相互作用は、オリゴ
ヌクレオチドのそのビーズへの結合を生じる。結合の際、33P原子は、そのビー
ズの近接に配置され、そして33P崩壊の間に生成された電子は、そのビーズの中
でシンチラントに到達する。この結果光子の放出を生じ、これはシンチレーショ
ンカウンターを使用して測定され得る。しかし、ビオチン−ストレプトアビジン
相互作用は、タンパク質がそのビーズ(ビオチン保護)とのインキュベーション
の前にdsRNAオリゴヌクレオチドに結合する場合、立体的に防止され得る(
図9B)。dsRNAに結合し得るdsRNA薬物が反応混合物中に導入される
場合、dsRNAおよびdsRNA結合タンパク質を含有する薬物は、そのds
RNA結合タンパク質をそのオリゴヌクレオチドから排除する。次いで、ビオチ
ンは、ストレプトアビジンとの相互作用について利用可能になり、そして光子の
放出が回復する(図9C)。
When streptavidin SPA beads are mixed with 33 P-labeled biotinylated dsRNA oligonucleotide, biotin-streptavidin interaction results in binding of the oligonucleotide to the bead. Upon binding, the 33 P atom is placed in close proximity to the bead, and the electrons generated during 33 P decay reach the scintillant in the bead. This results in the emission of a photon, which can be measured using a scintillation counter. However, biotin-streptavidin interaction can be sterically prevented if the protein binds to the dsRNA oligonucleotide prior to incubation with its beads (biotin protected) (
(FIG. 9B). When a dsRNA drug capable of binding to a dsRNA is introduced into the reaction mixture, the drug containing the dsRNA and the dsRNA binding protein will have its dsRNA
The RNA binding protein is eliminated from the oligonucleotide. Biotin is then made available for interaction with streptavidin and photon emission is restored (FIG. 9C).

【0171】 SPAは、dsRNA結合薬物の検出について使用され得るのみならず、これ
らの薬物が、どの程度、核酸の任意の他の形態(例えば、ssRNA、ssDN
AまたはdsDNA、RNA/DNAハイブリッド、核酸ヘアピン、バルジ、お
よび任意のヌクレオチド配列、構造、サイズ、またはコンホメーションの任意の
形態の核酸)に結合し得るか否かを確立することについてもまた使用され得る。
SPA can not only be used for the detection of dsRNA binding drugs, but also to what extent these drugs can be used in any other form of nucleic acid (eg, ssRNA, ssDN
A or dsDNA, RNA / DNA hybrids, nucleic acid hairpins, bulges, and nucleic acids of any form, structure, size, or conformation). Can be done.

【0172】 1つの実施態様において、コールド核酸コンペティター(例えば、DNA)が
、反応混合物中に33P標識化dsRNAと一緒に導入される。DNAの導入は、
dsRNA結合薬物がDNAに結合しない場合、DNAを含まないコントロール
に比較して、観察されたシグナルに影響を及ぼさない。dsRNA結合タンパク
質(例えば、E3LまたはPKR)は、長いdsRNA以外の核酸には結合しな
い。しかし、そのシグナルは、薬物がRNAおよびDNAの両方に結合し得る場
合、特にDNAがRNAに対して過剰に存在する場合、減少する。
[0172] In one embodiment, a cold nucleic competitor (eg, DNA) is introduced together with the 33 P-labeled dsRNA in the reaction mixture. Introduction of DNA
If the dsRNA-binding drug does not bind to DNA, it does not affect the observed signal as compared to a control without DNA. A dsRNA binding protein (eg, E3L or PKR) does not bind to nucleic acids other than long dsRNA. However, the signal is reduced if the drug can bind to both RNA and DNA, especially if DNA is present in excess relative to RNA.

【0173】 SPAはまた、2つ以上の薬物が、dsRNA上の同一のまたは重複する結合
部位と競合するか否かを確立するために使用され得る。薬物がdsRNAのどこ
に結合するかについてのデータは、競合する薬物の少なくとも1つの結合部位が
十分に確立される場合、得られ得る。
[0173] SPA can also be used to establish whether two or more drugs compete with the same or overlapping binding sites on dsRNA. Data on where the drug binds to the dsRNA can be obtained if at least one binding site for the competing drug is well established.

【0174】 SPAビーズは、Amersham Pharmacia Biotechか
ら市販されており、そして特異的な分子に結合するように構築される。ビオチン
化RNAオリゴヌクレオチドに結合し得るストレプトアビジン被覆SPAビーズ
は、1つの実施態様において使用される。しかし、dsRNA結合タンパク質に
結合し得る他の型のSPAビーズ(例えば、抗GST抗体またはプロテインAで
被覆されたビーズ)はまた、SPAの異なる修飾において使用され得る。ビーズ
へのRNAヌクレオチドの結合は、融合タンパク質のGST部分(GST被覆S
PAビーズ)に直接か、またはGSTもしくはPKR特異的抗体(プロテインA
被覆ビーズ)を介してのいずれかで達成される。非ビオチン化RNAオリゴヌク
レオチドは、これらの場合に使用され得る。
SPA beads are commercially available from Amersham Pharmacia Biotech and are constructed to bind specific molecules. Streptavidin-coated SPA beads capable of binding biotinylated RNA oligonucleotides are used in one embodiment. However, other types of SPA beads that can bind to dsRNA binding proteins, such as beads coated with an anti-GST antibody or Protein A, can also be used in different modifications of SPA. Binding of the RNA nucleotides to the beads is accomplished by binding the GST moiety (GST-coated S
PA beads) directly or GST or PKR specific antibodies (protein A
(Coated beads). Non-biotinylated RNA oligonucleotides can be used in these cases.

【0175】 ビオチン化RNAオリゴヌクレオチドは、Cruachemから市販されてい
る。オリゴヌクレオチドは、好ましくは、30ヌクレオチド長に近いが、それに
限定されない。より長いおよび短いRNAもまた使用され得る。オリゴヌクレオ
チドの任意の配列は、特定の要件を満足するために使用され得る。例えば、配列
特異性研究については、すべての可能な3−ヌクレオチド配列が2つの34マー
dsRNAオリゴヌクレオチド間に分割され得(図7)、そして全ての4つのヌ
クレオチド配列が10個の30マーオリゴヌクレオチド間に分割され得る(図1
1)。合成の間、1つ以上のビオチン部分は、種々のサイズのスペーサーを使用
して、dU部分を介してオリゴヌクレオチド内にどこかに結合され得る。好まし
い実施態様において、ビオチン部分は、30マーヌクレオチドの真ん中近く(例
えば、12位)のスペーサーに結合し、そして相補的なオリゴヌクレオチドと図
11に示すようにハイブリダイズする。相補的なRNAオリゴヌクレオチドは合
成され得、そしてビオチン化オリゴヌクレオチドとハイブリダイズされ得る。相
補的なオリゴヌクレオチドまたはビオチン化オリゴヌクレオチドまたは両方を、
γ33P ATP(Amersham)およびポリヌクレオチドキナーゼ(例えば
、T4ポリヌクレオチドキナーゼ、New England Biolabs)
をハイブリダイゼーションの前に使用して、33Pで末端標識し得る。標識化は、
周知の条件下で行い得る。
[0175] Biotinylated RNA oligonucleotides are commercially available from Cruchem. The oligonucleotide is preferably close to, but not limited to, 30 nucleotides in length. Longer and shorter RNAs can also be used. Any sequence of the oligonucleotide can be used to meet specific requirements. For example, for sequence specificity studies, all possible 3-nucleotide sequences can be split between two 34-mer dsRNA oligonucleotides (FIG. 7), and all four nucleotide sequences are 10 30-mer oligonucleotides (See FIG. 1)
1). During synthesis, one or more biotin moieties can be attached anywhere within the oligonucleotide via the dU moiety using spacers of various sizes. In a preferred embodiment, the biotin moiety binds to a spacer near the middle of the 30-mer nucleotide (eg, position 12) and hybridizes with the complementary oligonucleotide as shown in FIG. Complementary RNA oligonucleotides can be synthesized and hybridized to biotinylated oligonucleotides. Complementary oligonucleotide or biotinylated oligonucleotide or both,
γ 33 P ATP (Amersham) and polynucleotide kinase (eg, T4 polynucleotide kinase, New England Biolabs)
Can be used prior to hybridization to end-label with 33 P. Labeling is
It can be performed under well-known conditions.

【0176】 dsRNA結合モチーフ(例えば、Drosophila melanoga
ster Staufen、ワクシニアウイルスE3L、およびヒトまたはマウ
スPKR)を有するdsRNA結合タンパク質を、このアッセイにおいて使用し
得る。これらのタンパク質のdsRNA結合部分を、実施例1に記載のようにE
.coliにおいて、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)との融合物
として発現した(図1)。
DsRNA binding motifs (eg, Drosophila melanaga)
dsRNA-binding proteins with Ster Staufen, vaccinia virus E3L, and human or mouse PKR) can be used in this assay. The dsRNA-binding portions of these proteins were converted to Es as described in Example 1.
. In E. coli, it was expressed as a fusion with glutathione S-transferase (GST) (FIG. 1).

【0177】 (ビオチン保護実験) SPAにおけるE3L、スタウフェン(staufen)、mPKR、および
hPKRの性能を推定するために、これらをビオチン保護実験において比較した
。ビオチン化dsRNAに対するdsRNA結合性タンパク質の結合の際に、R
NAのビオチンは、ビーズのストレプトアビジンへの結合を立体的に妨げると予
測される(ビオチン保護)。これは、ビーズから発せられるシグナルの減少によ
って検出され得る(図9B)。異なるタンパク質は、異なるビオチン保護活性を
有すると予測され、そして異なるタンパク質濃度で完全なもしくは不完全な保護
を示し得る。
Biotin Protection Experiments To estimate the performance of E3L, staufen, mPKR, and hPKR in SPA, they were compared in biotin protection experiments. Upon binding of the dsRNA binding protein to the biotinylated dsRNA, R
The biotin of NA is predicted to sterically hinder the binding of the beads to streptavidin (biotin protection). This can be detected by a decrease in the signal emitted from the beads (FIG. 9B). Different proteins are expected to have different biotin protection activities and may show complete or incomplete protection at different protein concentrations.

【0178】 ビオチン化33P標識30マーdsRNAオリゴヌクレオチドを、本実験に使用
した(図11)。Cruachem(Dulles,VA)で、トップ鎖および
ボトム鎖のRNAオリゴヌクレオチドを合成した(それらの一方がビオチン化さ
れた)。33PγATPからRNAオリゴヌクレオチドの5’末端への33Pリン酸
基の転移を媒介する、T4ポリヌクレオチドキナーゼが、RNAオリゴヌクレオ
チドの33P末端標識を触媒する。33PγATPはAmershamが生成した。
T4ポリヌクレオチドキナーゼは、New England Biolabs(
Beverly,MA)から入手可能であった。T4ポリヌクレオチドキナーゼ
の製造業者の指示に従って、標識を実行した。トップ鎖またはボトム鎖(または
その両方)が、33Pで標識され得るが、代表的には、ビオチン化RNAオリゴヌ
クレオチドのみが標識された。代表的には、2μlの50,000nM RNA
オリゴヌクレオチド(Cruachem)、2.5μlの10×T4ポリヌクレ
オチドキナーゼ緩衝液(New England Biolabs)、15μl
のγ33P ATP(10mCi/ml)、10μlのH2O、3μlのT4ポリ ヌクレオチドキナーゼ(10,000U/ml)を合わせて最終容量50μlに
した。反応混合物を37℃にて30分間インキュベートし、そして50μlの2
5mM EDTAを添加して反応を停止した。製造業者の指示に従い、G−25
スピンカラム(5 Prime−3 Prime,Boulder,CO)にお
けるゲル濾過により、33P標識オリゴヌクレオチドを、反応混合物中の他の成分
から精製した。相補的RNAオリゴヌクレオチドを、400〜500nMの濃度
で、アニール緩衝液(15mM tris−HCl(pH 7.5)、40mM
NaCl、2.5mM EDTA)においてアニールした。混合物を65〜7
0℃に加熱し、ゆっくりと2〜5時間にわたって室温まで冷却した。生成した33 P標識dsRNAオリゴヌクレオチドを、2nM濃度に希釈し、分注し、そして
−80℃で保存した。
A biotinylated 33 P-labeled 30-mer dsRNA oligonucleotide was used in this experiment (FIG. 11). Top and bottom stranded RNA oligonucleotides were synthesized at Cruchem (Dulles, VA), one of which was biotinylated. T4 polynucleotide kinase, which mediates the transfer of 33 P phosphate from 33 PγATP to the 5 ′ end of the RNA oligonucleotide, catalyzes the 33 P end labeling of the RNA oligonucleotide. 33 PγATP was generated by Amersham.
T4 polynucleotide kinase is available from New England Biolabs (
Beverly, MA). Labeling was performed according to the manufacturer's instructions for T4 polynucleotide kinase. The top or bottom strand (or both) can be labeled with 33 P, but typically only the biotinylated RNA oligonucleotide was labeled. Typically, 2 μl of 50,000 nM RNA
Oligonucleotides (Cruachem), 2.5 μl 10 × T4 polynucleotide kinase buffer (New England Biolabs), 15 μl
Γ 33 P ATP (10 mCi / ml), 10 μl H 2 O, and 3 μl T4 polynucleotide kinase (10,000 U / ml) were combined to a final volume of 50 μl. The reaction mixture was incubated at 37 ° C. for 30 minutes and 50 μl of 2
The reaction was stopped by adding 5 mM EDTA. G-25 according to manufacturer's instructions
The 33 P-labeled oligonucleotide was purified from other components in the reaction mixture by gel filtration on a spin column (5 Prime-3 Prime, Boulder, CO). The complementary RNA oligonucleotide was prepared at a concentration of 400-500 nM using an annealing buffer (15 mM tris-HCl (pH 7.5), 40 mM
NaCl, 2.5 mM EDTA). 65-7
Heat to 0 ° C. and slowly cool to room temperature over 2-5 hours. The resulting 33 P-labeled dsRNA oligonucleotide was diluted to a concentration of 2 nM, aliquoted, and stored at -80 ° C.

【0179】 ビオチン保護実験のために、反応混合物を調製した。この混合物は、0.25
nM 33P標識ビオチン化dsRNA30マーオリゴヌクレオチド、50mM
tris−HCl(pH 8.0)、1mM EDTA、40mM NaCl、
0.1% Triton X−100、5%グリセロール、2mMジチオトレイ
トール、および0〜280nMのdsRNA結合性タンパク質を含んだ。96ウ
ェルWallacプレートに反応物をセットした(200μl/ウェル)。反応
混合物を室温にて1.5時間インキュベートし、その後、50μg/ウェルのS
treptavidin SPA PVTビーズ(Amersham)を加え、
そしてインキュベーションをさらに15分間続けた。プレートを密封し、そして
1000gにて3分間の遠心分離により、ビーズをウェルの底にペレット化した
。Wallacプレートリーダーを使用して計数を行った。hPKRは、ビオチ
ン保護実験において,他のタンパク質より活性であった。0.4〜1.2nM濃
度でほぼ完全に保護した。さらなるスクリーニング実験のために、0.7nM
hPKR濃度を選択した。他のタンパク質は活性が弱く、ほぼ完全な保護には、
mPKRは10nMの濃度が、E3Lは31〜93nMの濃度が必要であった。
スタウフェンは、評価したタンパク質のうち最も活性が弱いことが判明した。と
いうのも、このタンパク質は,280nM濃度でさえ完全なビオチン保護には十
分ではなかったからである(図12)。
Reaction mixtures were prepared for biotin protection experiments. This mixture contains 0.25
nM 33 P-labeled biotinylated dsRNA 30-mer oligonucleotide, 50 mM
tris-HCl (pH 8.0), 1 mM EDTA, 40 mM NaCl,
Included 0.1% Triton X-100, 5% glycerol, 2 mM dithiothreitol, and 0-280 nM dsRNA binding protein. The reaction was set up in a 96-well Wallac plate (200 μl / well). The reaction mixture was incubated at room temperature for 1.5 hours, after which 50 μg / well of S
Add treptavidin SPA PVT beads (Amersham),
The incubation was then continued for another 15 minutes. The plate was sealed and the beads were pelleted at the bottom of the well by centrifugation at 1000 g for 3 minutes. Counts were performed using a Wallac plate reader. hPKR was more active than other proteins in biotin protection experiments. Almost completely protected at 0.4-1.2 nM concentration. 0.7 nM for further screening experiments
The hPKR concentration was chosen. Other proteins are less active and for almost complete protection,
mPKR required a concentration of 10 nM and E3L required a concentration of 31-93 nM.
Staufen was found to be the least active of the proteins evaluated. This is because this protein was not enough for complete biotin protection even at 280 nM concentration (FIG. 12).

【0180】 図12に示されるように、4つのDNA結合性タンパク質はすべて、ストレプ
トアビジンビーズとのビオチン化dsRNAの相互作用を妨げ得た。hPKRは
、dsRNAについて最も高い親和性を有し、そしてビオチン保護において最も
効果的であった。0.4nMの濃度で、hPKRは、本質的にすべてのdsRN
Aがビーズと相互作用することを妨げた。したがって、実施例7に記載のような
候補薬物の高処理量スクリーニングにおいてhPKRを使用した。
As shown in FIG. 12, all four DNA binding proteins could prevent the interaction of biotinylated dsRNA with streptavidin beads. hPKR had the highest affinity for dsRNA and was most effective at protecting biotin. At a concentration of 0.4 nM, hPKR is essentially all dsRN
A prevented it from interacting with the beads. Therefore, hPKR was used in high-throughput screening of candidate drugs as described in Example 7.

【0181】 次に、dsRNAと結合することが公知の薬物を使用して、dsRNAに結合
する薬物がRNA結合性タンパク質と置き換わることを証明した。上記のように
、この薬物の結合はRNA結合性タンパク質と置き換わり、そして光子の放出の
増加を生じる。
Next, it was demonstrated that a drug that binds to dsRNA was used to replace a drug that binds to dsRNA with an RNA-binding protein. As described above, this drug binding displaces the RNA binding protein and results in increased photon emission.

【0182】 本実験において以下の化合物をスクリーニングした:ベカナマイシン硫酸塩(
Sigma)、リビドマイシンA硫酸塩(Sigma)、硫酸ネオマイシン(S
igma)、トブラマイシン(Fluka)、硫酸ゲンタマイシン(Fluka
)、ネトロプシン(Netropsin;Sigma)、21x(ネトロプシン
のダイマー)、臭化エチジウム(Sigma)、アクリジンオレンジ(Sigm
a)、ジスタマイシンA(Distamycin A;Sigma)。
The following compounds were screened in this experiment: bekanamycin sulfate (
Sigma), ribidomycin A sulfate (Sigma), neomycin sulfate (S
igma), tobramycin (Fluka), gentamicin sulfate (Fluka)
), Netropsin (Sigma), 21x (dimer of Netropsin), ethidium bromide (Sigma), acridine orange (Sigma)
a), Distamycin A (Sigma).

【0183】 化合物をRNA結合緩衝液(RBB)(50mM tris−HCl(pH
8.0)、1mM EDTA、40mM NaCl、0.1% Triton
X−100、5%グリセロール、2mMジチオトレイトール)に溶解した。化合
物を96ウェルプレート中の反応混合物に加えた。この反応混合物は、RBB中
に0.2nMの33P標識ビオチン化dsRNAオリゴヌクレオチドおよび0.6
nMのhPKRを含んでいた。化合物の系列希釈物を作製した。反応混合物の得
られた容量は200μlであった。反応物を室温にて90分間インキュベートし
た。次いで,RBB中の10μlのストレプトアビジンSPAビーズ(Amer
sham)を添加して最終濃度50μg/ウェルとし、インキュベーションをさ
らに20分間続けた。プレートを700rpmにて2.5分間遠心分離してビー
ズを沈澱させ、そしてMicro Beta Trilux(EG&G Wal
lac)カウンターを使用して、ウェルの底部から、シンチレーションを計数し
た。
Compounds were added to RNA binding buffer (RBB) (50 mM tris-HCl (pH
8.0) 1 mM EDTA, 40 mM NaCl, 0.1% Triton
X-100, 5% glycerol, 2 mM dithiothreitol). Compounds were added to the reaction mixture in a 96-well plate. The reaction mixture contains 0.2 nM 33 P-labeled biotinylated dsRNA oligonucleotide in RBB and 0.6
It contained nM hPKR. Serial dilutions of the compounds were made. The resulting volume of the reaction mixture was 200 μl. The reaction was incubated at room temperature for 90 minutes. Then, 10 μl of streptavidin SPA beads in RBB (Amer
sham) was added to a final concentration of 50 μg / well and the incubation continued for a further 20 minutes. The plate was centrifuged at 700 rpm for 2.5 minutes to precipitate the beads, and the microbeta trilux (EG & G Wal
lac) Scintillation was counted from the bottom of the well using a counter.

【0184】 SPAにおいて得られた結果は、dsRNAへの化合物の結合に関する公表さ
れた(異なる方法によって得られた)データとよく対応した。dsRNAと強く
結合することが知られる化合物(例えば、インターカレーターおよびネオマイシ
ン)は、SPAにおいて、より弱いdsRNA結合物より良好な結合を示した(
図13)。SPAは、dsRNAに対する化合物の結合における僅かな差異さへ
も検出し得る、信頼できる方法である。例えば、(dsRNA−薬物)対(ds
RNA)融解実験において決定されるように、リビドマイシンによって引き起こ
される融解温度(ΔTm=15.2℃)およびベカナマイシンによって引き起こ
される融解温度(ΔTm=14.3℃)には1℃未満の差がある。このことは、
リビドマイシンが、ベカナマイシンよりわずかに強いdsRNA結合物であるこ
とを示す(Biochemistry 36:11402−11407,199
7)。同様に、リビドマイシンは、ベカナマイシンよりわずかに高い親和性を有
し、図13に示されるように、薬物ネオマイシン(ΔTm=24.7℃)は、S
PAによって示される最も強い結合物である。予想されるように、DNA結合性
分子ジスタマイシンおよびネトロプシンは、SPAにおいて最も弱い結合を示し
た。
The results obtained in SPA corresponded well with published (obtained by different methods) data on binding of compounds to dsRNA. Compounds known to bind strongly to dsRNA (eg, intercalators and neomycin) showed better binding in SPA than weaker dsRNA binders (
(FIG. 13). SPA is a reliable method that can detect even small differences in the binding of compounds to dsRNA. For example, (dsRNA-drug) versus (ds
RNA) As determined in melting experiments, there is a difference of less than 1 ° C. between the melting temperature caused by lividomycin (ΔTm = 15.2 ° C.) and the melting temperature caused by bekanamycin (ΔTm = 14.3 ° C.). is there. This means
Shows that libidomycin is a slightly stronger dsRNA binder than bekanamycin (Biochemistry 36: 11402-11407, 199).
7). Similarly, ribidomycin has a slightly higher affinity than bekanamycin, and as shown in FIG. 13, the drug neomycin (ΔTm = 24.7 ° C.)
It is the strongest binder shown by PA. As expected, the DNA binding molecules distamycin and netropsin showed the weakest binding in SPA.

【0185】 dsDNAまたはdsRNAの両方の鎖に結合する化合物は、両鎖の間にさら
なる相互作用を提供することにより、DNAまたはRNAの二重鎖を安定化する
と予測される。この化合物がdsRNAまたはdsDNAに強く結合すればする
ほど、その二重鎖を融解するためにより高い温度が必要となる。したがって、二
本鎖核酸への化合物の結合は、熱変性により慣用的に測定される(Wilson
W.D.ら、Biochemistry 32:4098−4104,199
3;McConnaughie A.W.ら、J.Med.Chem.37:1
063−1069,1994;Chen Q.ら、Biochemistry
36:11402−11407,1997)。
Compounds that bind to both strands of dsDNA or dsRNA are expected to stabilize the DNA or RNA duplex by providing additional interaction between both strands. The stronger the compound binds to dsRNA or dsDNA, the higher the temperature required to melt the duplex. Thus, binding of a compound to a double-stranded nucleic acid is routinely measured by thermal denaturation (Wilson
W. D. Et al., Biochemistry 32: 4098-4104, 199.
3; McConnaughie A. W. J. et al. Med. Chem. 37: 1
063-1069, 1994; Chen Q. et al. Et al., Biochemistry
36: 11402-11407, 1997).

【0186】 (実施例7 dsRNA結合性化合物を同定するためのコンビナトリアルライ
ブラリーの高処理量スクリーニング) 二重鎖核酸と結合するように設計された化合物のライブラリーを設計および合
成した。今日まで、約200の新規化合物を合成した。これらの化合物を、ゲル
バンドシフトアッセイ、SPA、および蛍光/消光アッセイにおいてスクリーニ
ングした。今日までにアッセイした144のうち12の化合物がdsRNAと結
合した。下記の表2に、12のヒット(hit)についての%R値をまとめる。
Example 7 High Throughput Screening of Combinatorial Libraries to Identify dsRNA Binding Compounds A library of compounds designed to bind double-stranded nucleic acids was designed and synthesized. To date, about 200 new compounds have been synthesized. These compounds were screened in gel band shift assays, SPA, and fluorescence / quenching assays. Twelve of the 144 compounds assayed to date bound dsRNA. Table 2 below summarizes the% R values for the 12 hits.

【0187】 最も強いSPAヒットはまたゲルシフトにおいてもポジティブであり、より弱
いSPAヒットはゲルシフトの感度より明らかに下であった。図14は、SPA
により得られたデータのいくつかを示す。x軸(%R)は、化合物が存在しない
場合に得られるカウント数を除した、化合物がアッセイ中に存在する場合に得ら
れる相対的カウント数を示す。%R値は、化合物が存在する場合の光子放出の増
加倍数を示す。したがって、%Rの高い値は、化合物がdsRNAからhPKR
と強く置き換わることを示す。
[0187] The strongest SPA hits were also positive in gel shift, with weaker SPA hits clearly below the sensitivity of gel shift. FIG.
Shows some of the data obtained by. The x-axis (% R) shows the relative counts obtained when the compound is present in the assay divided by the counts obtained when no compound is present. The% R value indicates the fold increase in photon emission when the compound is present. Therefore, a high value of% R indicates that the compound
Indicates that it is strongly replaced.

【0188】 SPAにおける化合物のスクリーニングは、化合物をDMSO中にほぼ10m
Mの濃度に溶解させた以外は,本質的に実施例6に記載のとおりであった。0.
2μM濃度の33P標識ビオチン化dsRNA30マーおよび0.7nM濃度のh
PKRを含む、0.05mM濃度の200μlの反応混合物に、化合物のDMS
O溶液を加えた。96ウェル中の反応混合物を、実施例6に記載のように、イン
キュベートし、そしてプロセシングした。Microsoft Excelプロ
グラムを使用して結果を処理した。ここで、%Rパラメータを計算した(図14
)。バックグランドより統計学的に大きなシグナルを生成する化合物を、「ヒッ
ト」とみなした(図15)。図14に示したように、9のヒット(8から170
%Rまでの範囲である)が示されている。12すべてのヒットについての%R値
は、確実にバックグランドより上であった。同程度に低い%Rを有するシリーズ
1aの最も弱いヒットについてでさえ、T検定値は統計学的に有意であった:A
5−0.006、C10−0.0002。
Screening of compounds in SPA was performed by placing compounds in DMSO at approximately 10 m.
The procedure was essentially as described in Example 6, except that it was dissolved at a concentration of M. 0.
2 μM concentration of 33 P-labeled biotinylated dsRNA 30 mer and 0.7 nM concentration of h
Compound DMS was added to 200 μl reaction mixture at 0.05 mM concentration containing PKR.
O solution was added. Reaction mixtures in 96 wells were incubated and processed as described in Example 6. The results were processed using the Microsoft Excel program. Here, the% R parameter was calculated (FIG. 14).
). Compounds that produced a signal that was statistically greater than the background were considered "hits" (Figure 15). As shown in FIG. 14, 9 hits (from 8 to 170 hits)
% R). The% R values for all 12 hits were definitely above background. Even for the weakest hits in Series 1a with as low a% R, the T-test values were statistically significant: A
5-0.006, C10-0.0002.

【0189】 これらの化合物をまた、ゲルシフトにおいてスクリーニングした。ゲルシフト
を、E3Lの代わりに0.7nM濃度のhPKRを使用したことを除いて、本質
的に実施例3に記載のとおり行った。スクリーニングを、2種類の濃度(1mM
および0.2mM)の化合物で二連で行った。SPAにおいて最も強いヒットで
ある3つの化合物B4、B5、およびB6を、ゲルシフトにおいても検出した。
化合物B4およびB5は、活性が、強力なdsRNA結合性抗生物質ネオマシン
に匹敵した。他方、化合物B6はかなり弱かった。ゲルシフトデータは、SPA
データと良好に相関した(SPAデータでも、化合物B6は、化合物B4および
B5より、ずっと弱かった)。
[0189] These compounds were also screened for gel shift. Gel shift was performed essentially as described in Example 3, except that 0.7 nM concentration of hPKR was used instead of E3L. Screening was performed at two concentrations (1 mM
And 0.2 mM) of the compound. The three compounds B4, B5, and B6, the strongest hits in SPA, were also detected in gel shift.
Compounds B4 and B5 were comparable in activity to the potent dsRNA binding antibiotic neomacine. On the other hand, compound B6 was considerably weaker. Gel shift data is SPA
The data correlated well (even with SPA data, compound B6 was much weaker than compounds B4 and B5).

【0190】 dsRNA構造を調べるため、シリーズ1a化合物B4、B5およびB6の結
合の特異性もまた、dsRNAおよびssRNAへの結合の直接モニタリングに
よって特徴付けた。1mMの各化合物を、室温にて1時間、0.2nMのdsN
RA(24マー)またはssRNA(30マー)とともにインキュベートした。
反応混合物を、6%RNA遅延ゲルにロードし、そしてStorm phosp
hoimagerを用いてプロセシングした。3つすべての化合物は、dsRN
Aの移動度のシフトにより観察されるように、dsRNAに結合した。B5およ
びB6によるssRNAの有意なシフトは存在しなかったが、ssRNAへの化
合物B4の直接結合は観察された。このことは、dsRNAに対する特異性を示
す。
To investigate dsRNA structure, the specificity of binding of Series 1a compounds B4, B5 and B6 was also characterized by direct monitoring of binding to dsRNA and ssRNA. 1 mM of each compound was added to 0.2 nM dsN for 1 hour at room temperature.
Incubated with RA (24-mer) or ssRNA (30-mer).
The reaction mixture was loaded on a 6% RNA delay gel and Storm phosp
Processing was performed using hoimager. All three compounds are dsRN
A bound to the dsRNA as observed by the shift in mobility of A. Although there was no significant shift of ssRNA by B5 and B6, direct binding of compound B4 to ssRNA was observed. This indicates specificity for dsRNA.

【0191】[0191]

【表2】 (実施例8 蛍光/消光アッセイ) dsRNA結合化合物を同定するために、蛍光共鳴エネルギー遷移(FRET
)に基づくアッセイが開発された。FRETは、蛍光光子が、ある蛍光性分子か
ら別の蛍光性分子に検出可能に転移する現象である。ほとんどのFRET反応に
おいて、第1の色素は、所定の波長の光で励起される(励起極大)。第1の色素
から放出される光は、通常、第1の色素の発光スペクトルと第2の色素の励起光
スペクトルとの間の顕著な重複のため、第2の色素に効率的に遷移される。第2
の色素は、第1の色素から放たれる光子を吸収し、そしてより長い波長でより低
いエネルギーの蛍光光子を発する。
[Table 2] Example 8 Fluorescence / Quenching Assay Fluorescence resonance energy transition (FRET) to identify dsRNA binding compounds
) Based assays have been developed. FRET is a phenomenon in which a fluorescent photon is detectably transferred from one fluorescent molecule to another. In most FRET reactions, the first dye is excited with light of a given wavelength (excitation maximum). Light emitted from the first dye is typically efficiently transitioned to the second dye due to the significant overlap between the emission spectrum of the first dye and the excitation light spectrum of the second dye. . Second
Dyes absorb photons emitted from the first dye and emit lower energy fluorescent photons at longer wavelengths.

【0192】 通常使用されるFRETペアの別のタイプは、ドナー/消光体色素ペアである
。この相互作用において、第1の色素から第2の色素へ遷移した共鳴エネルギー
は、第2の光放出として放たれないが、その代わり、この系の中に熱的に散逸す
る。したがって、「消光」色素と蛍光色素とが直ぐ近くにあると、その系によっ
て放たれる蛍光の有意な減少が引き起こされる。ダブシル(dabcyl)は、
「汎用」消光部分としてますますポピュラーになってきた標識である。なぜなら
、これは、多くの異なる蛍光団の蛍光を効果的に消光するからである。
Another type of commonly used FRET pair is a donor / quencher dye pair. In this interaction, the transition energy from the first dye to the second dye is not emitted as a second light emission, but instead is thermally dissipated into the system. Thus, the close proximity of the "quenching" dye and the fluorescent dye causes a significant decrease in the fluorescence emitted by the system. Dabcyl
A sign that is becoming increasingly popular as a "universal" quenching part. This is because it effectively quenches the fluorescence of many different fluorophores.

【0193】 二本鎖核酸へのリガンドの結合は、二重鎖形態またはらせん形態のDNAまた
はRNAを安定化する。過去において、熱融解実験を使用して、DNAまたはR
NAへのほとんどすべてのリガンドの結合が、Tmの増加を引き起こすことを示
した。(非常に少数の公知例において、一本鎖DNAに結合し、したがってこれ
を安定化するリガンドが見出された。)1950年代初期、塩がDNAのTmを
上昇させることが示された。以来、ポリアミン、低分子薬物、ペプチドおよびタ
ンパク質の結合すべてが、核酸への結合の際、Tmの増加を引き起こすことが示
されてきた。
Binding of a ligand to a double-stranded nucleic acid stabilizes DNA or RNA in double-stranded or helical form. In the past, DNA or R
Binding of almost all ligands to NA has been shown to cause an increase in Tm. (In very few known examples, ligands that bind to, and thus stabilize, single-stranded DNA were found.) In the early 1950's, salts were shown to increase the Tm of DNA. Since then, the binding of polyamines, small molecule drugs, peptides and proteins has all been shown to cause an increase in Tm upon binding to nucleic acids.

【0194】 FRETアッセイは、標準的なアッセイ条件下で一本鎖である、短い、末端標
識した、相補的な「インジケーターオリゴヌクレオチド」を利用する。リガンド
の結合は、これらのインジケーターオリゴヌクレオチドのいくつかにおいて、安
定な二重鎖構造の形成を駆動する。二重鎖コンホメーションにおいて、消光色素
ダブシルは、これら「インジケーターオリゴヌクレオチド」において、蛍光色素
(フルオレセインなど)の直ぐ近位に置かれ、蛍光の急激な減少を引き起こす。
したがって、その特定の「インジケーターオリゴ」へのリガンドの結合は、蛍光
の減少を引き起こす。
The FRET assay utilizes short, end-labeled, complementary “indicator oligonucleotides” that are single-stranded under standard assay conditions. Ligand binding drives the formation of a stable duplex structure in some of these indicator oligonucleotides. In the duplex conformation, the quenching dye dabsyl is placed in close proximity to the fluorescent dye (such as fluorescein) in these "indicator oligonucleotides", causing a sharp decrease in fluorescence.
Thus, binding of a ligand to that particular "indicator oligo" causes a decrease in fluorescence.

【0195】 このアッセイは、同時係属中の出願である米国特許出願第 号(本承継
人に譲渡された)の主題である。この共有に係る出願(米国特許出願第
号)を本明細書中に参考としてその全体を援用する。
This assay is the subject of a co-pending application US Patent Application No. (assigned to its assignee). The application for this sharing (US Patent Application No.
No.) is incorporated herein by reference in its entirety.

【0196】 このアッセイを、ゲルSPAおよびバンドシフトアッセイと組み合わせて使用
して、構造が偏った化学ライブラリーをスクリーニングした。dsRNAへのB
5の結合の特異性を、蛍光消光競合アッセイにおいて確証した。競合アッセイに
おいて、非標識dsRNAまたはssRNAを、漸増濃度でアッセイ混合物に添
加した。薬物がこれらの非標識オリゴのいずれかに結合し得る場合、F/Q−R
NAへのこの薬物の結合後に観察される消光効果は減少する。dsRNAと特異
的に結合するがdsDNAとは結合しないことが知られているリビドマイシンを
使用して、新たなアッセイ型式を試験した;dsRNAおよびdsDNAを、競
合物として使用した。dsRNAのみが、蛍光シグナルを元のレベルに戻し得た
。このことはこのアッセイ型式が特異的な競合アッセイであることを示す。
This assay was used in combination with gel SPA and band shift assays to screen for biased chemical libraries. B to dsRNA
The specificity of the binding of 5 was confirmed in a fluorescence quenching competition assay. In the competition assay, unlabeled dsRNA or ssRNA was added at increasing concentrations to the assay mixture. If the drug can bind to any of these unlabeled oligos, F / QR
The quenching effect observed after binding of this drug to NA is reduced. A new assay format was tested using ribidomycin, which is known to bind specifically to dsRNA but not to dsDNA; dsRNA and dsDNA were used as competitors. Only dsRNA was able to return the fluorescent signal to its original level. This indicates that this assay format is a specific competition assay.

【0197】 次に、核酸の異なる形態への結合の優先度を調べるため、シリーズ1aのB5
化合物を用いて蛍光/消光競合実験を行った。これらの実験において、フルオレ
セイン/ダブシル標識したdsRNAへのB5の結合は、dsDNA、ssRN
AおよびDNA/RNAハイブリッドとの競合に成功した。化合物B5について
は、化合物B5がdsRNAと優先的に結合することが示される。このアッセイ
には以下のオリゴヌクレオチドを使用した:24マー24DB、5’−d(TT
ATTCTGTCGTG CTGGTTTATTC);24マー24DT、5’
−d(GAATAAACCAGCACGACAGAATAA);24マー24J
、5’−r(GAAUAAACCAGCACGACAGAAUAA);24マー
24JB、5’−r(UUAUUCUGUCGUGCUGGUUUAUUC);
14マーVir51、5’−r(FCUAGAUCUGAACUU)および9マ
ーVir55、5’−r(CAGAUCUAGQ)、Fはフルオレセインを表し
、Qはダブシルを表す。
Next, to determine the priority of binding to different forms of nucleic acids, the B5
Fluorescence / quenching competition experiments were performed with the compounds. In these experiments, binding of B5 to fluorescein / dabsyl-labeled dsRNA was determined by dsDNA, ssRN
Competition with A and DNA / RNA hybrids was successful. For compound B5, it is shown that compound B5 binds preferentially to dsRNA. The following oligonucleotides were used in this assay: 24mer 24DB, 5'-d (TT
ATTCTGTCGTG CTGGTTTTATTC); 24mer 24DT, 5 '
-D (GAATAAACCAGCACGACAGAATAA); 24mer 24J
, 5'-r (GAAUAAACCAGCACGACAGAAUAA); 24-mer 24JB, 5'-r (UUAUUCUGUCGUGCUGUGUUUAUC);
14-mer Vir51, 5'-r (FCUAGAUCCUGAACUU) and 9-mer Vir55, 5'-r (CAGAUCUAGQ), F represents fluorescein and Q represents dabsyl.

【0198】 dsRNA(24J+24JB)、dsDNA(24DT+24DB)および
DNA/RNAハイブリッド(24JB+24DT)を、10mM HEPES
(pH7.5)、1mM EDTAおよび10mM NaClにおいて100μ
M最終濃度のそれぞれのオリゴヌクレオチドを混合し、その混合物を80℃に5
分間加熱し、そしてこれをゆっくりと室温まで3時間冷却することにより、生成
した。
The dsRNA (24J + 24JB), dsDNA (24DT + 24DB) and DNA / RNA hybrid (24JB + 24DT) were converted to 10 mM HEPES.
(PH 7.5) 100 μm in 1 mM EDTA and 10 mM NaCl
M final concentration of each oligonucleotide was mixed and the mixture was brought to 80 ° C. for 5 minutes.
Made by heating for 1 minute and slowly cooling to room temperature for 3 hours.

【0199】 薬物結合の直接モニタリングを、それぞれの薬物に25nM Vir51およ
び40nM Vir55を加え、200μlの総容量にすることにより行った。
使用した薬物濃度を図中の説明に示す。競合実験のために、競合物核酸dsRN
A、dsDNA、DNA/RNAハイブリッド、およびssRNA(24JB)
を、2つの異なる濃度(0.5μMおよび1μM)のVir51/Vir55混
合物に加え、そして直ぐにそれぞれの濃度の薬物に加え、そして相対的な蛍光を
測定した。すべての実験を、10mM HEPES(pH7.5)、1mM E
DTAおよび10mM NaClを含む緩衝溶液中で行った。Cytofluo
r Fluorescence Reader、マルチウェルプレートリーダー
シリーズ4000(Perseptive Biosystems)を使用して
、混合直後に測定を行った。励起光はバンド幅20の485であり、発光はバン
ド幅25でゲイン70の530であった。10μMのB5で、dsDNAでもs
sRNAでもDNA/RNAハイブリッドでもなくdsRNAのみが、B5によ
り消光されたシグナルを元のレベルに戻し得た。このことは、dsDNA、ss
RNAおよびDNA/RNAハイブリッドに対する、dsRNAへのB5結合の
優先性を示す(図15A〜Dを参照)。これらの結果は、SPAおよびゲルシフ
トアッセイにおいて得られる結果と一致する。
Direct monitoring of drug binding was performed by adding 25 nM Vir51 and 40 nM Vir55 to each drug to a total volume of 200 μl.
The concentration of the drug used is shown in the description in the figure. For competition experiments, the competitor nucleic acid dsRN
A, dsDNA, DNA / RNA hybrid, and ssRNA (24JB)
Was added to two different concentrations (0.5 μM and 1 μM) of the Vir51 / Vir55 mixture and immediately added to each concentration of drug, and the relative fluorescence was measured. All experiments were performed with 10 mM HEPES (pH 7.5), 1 mM E
Performed in a buffer solution containing DTA and 10 mM NaCl. Cytofluo
Measurements were made immediately after mixing using an r Fluorescence Reader, Multiwell Plate Reader Series 4000 (Perseptive Biosystems). The excitation light was 485 with a bandwidth of 20 and the emission was 530 with a bandwidth of 25 and a gain of 70. 10 μM B5, dsDNA
Only dsRNA, not sRNA or DNA / RNA hybrid, was able to return the signal quenched by B5 to its original level. This means that dsDNA, ss
FIG. 15 shows the preference of B5 binding to dsRNA over RNA and DNA / RNA hybrids (see FIGS. 15A-D). These results are consistent with those obtained in SPA and gel shift assays.

【0200】 特定の方法および実施態様に関して本発明を記載したが、本発明から逸脱する
ことなく、種々の改変および変更をなし得ることが理解される。
Although the invention has been described with respect to particular methods and embodiments, it is understood that various modifications and changes can be made without departing from the invention.

【配列表】 [Sequence list]

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

【図1】 図1は、Staufen、E3L、mPKR、およびhPKRタンパク質のd
sRNA結合ドメイン(dsRBD)の、GSTとの融合タンパク質としての発
現のためのプラスミドベクターのクローニングおよび構築の模式図を示す。
FIG. 1 shows the d of Staufen, E3L, mPKR, and hPKR proteins.
1 shows a schematic diagram of the cloning and construction of a plasmid vector for expression of the sRNA binding domain (dsRBD) as a fusion protein with GST.

【図2】 図2は、放射標識した30マーdsRNAに対するE3Lの結合を示すゲルの
オートラジオグラフのコンピューター作成像を示す。
FIG. 2 shows a computer generated image of an autoradiograph of a gel showing binding of E3L to radiolabeled 30-mer dsRNA.

【図3】 図3Aおよび図3Bは、dsRNA、ssRNA、およびRNA/DNAハイ
ブリッド分子に対するE3Lの結合を示すゲルのオートラジオグラフのコンピュ
ーター作成像を示す。
FIGS. 3A and 3B show computer generated autoradiographs of gels showing the binding of E3L to dsRNA, ssRNA, and RNA / DNA hybrid molecules.

【図4】 図4は、E3L結合19−、22−、26−、および30−マーdsRNAフ
ラグメントを示し、ここで、E3Lは、示したように67nM、12nM、およ
び2nMの濃度で存在した、ゲルのオートラジオグラフのコンピューター作成像
を示す。
FIG. 4 shows E3L binding 19-, 22-, 26-, and 30-mer dsRNA fragments, where E3L was present at 67 nM, 12 nM, and 2 nM concentrations as indicated. 1 shows a computer generated image of an autoradiograph of a gel.

【図5】 図5A〜5Dは、dsRNAフラグメントに対するdsRNA結合タンパク質
の結合の模式図を示す。
FIGS. 5A-5D show schematics of the binding of dsRNA binding proteins to dsRNA fragments.

【図6】 図6A〜6Bは、平面ゲル(A)および3.3μM エチジウムブロミド(E
tBr)を含有するゲルでのdsRNA(30マー)へのE3L結合について種
々の濃度のEtBrによる競合を示すゲルのオートラジオグラフのコンピュータ
ー作成像を示す。
FIGS. 6A-6B show planar gel (A) and 3.3 μM ethidium bromide (E).
Figure 5 shows computer generated images of autoradiographs of gels showing competition with EBr at various concentrations for E3L binding to dsRNA (30 mer) on gels containing (tBr).

【図7】 図7A〜7Gは、配列番号1(7A)のようなトリマー構造の全ての可能な置
換(permutaion)を示す34マーを含む、本発明による種々のdsR
NA構築物の模式図を示す。
FIGS. 7A-7G show various dsRs according to the invention, including a 34 mer showing all possible permutations of the trimer structure, such as SEQ ID NO: 1 (7A).
1 shows a schematic diagram of the NA construct.

【図8】 図8は、細胞事象のdsRNA依存性プロテインキナーゼPKRカスケードの
模式図を示す。
FIG. 8 shows a schematic representation of the dsRNA-dependent protein kinase PKR cascade of cellular events.

【図9】 図9(A〜C)は、ストレプトアビジン−SPAビーズおよびビオチン標識d
sRNAを用いるシンチレーション近接アッセイの模式図を示す。
FIG. 9 (A-C) shows streptavidin-SPA beads and biotin-labeled d
1 shows a schematic diagram of a scintillation proximity assay using sRNA.

【図10】 図10は、4ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドの256の全ての可能な組
み合わせを一緒に提供する10オリゴヌクレオチド(30マー)を示す。10オ
リゴマーは、256の可能な組み合わせを含む1つの連続する配列に由来した。
FIG. 10 shows 10 oligonucleotides (30 mer) that together provide all 256 possible combinations of oligonucleotides 4 nucleotides in length. Ten oligomers were derived from one contiguous sequence containing 256 possible combinations.

【図11】 図11は、図10に示すオリゴヌクレオチドのうちの1つに相補的なオリゴヌ
クレオチド(oligonucleoide)に対する、33P末端標識化、ビオ
チン化、およびアニーリングを示す。
FIG. 11 shows 33 P end labeling, biotinylation, and annealing to an oligonucleotide complementary to one of the oligonucleotides shown in FIG.

【図12】 図12は、Staufen、E3L、mPKR、およびhPKRをRNA結合
タンパク質として用いるSPAビオチン保護実験の結果を示す。これらの結果は
実施例6に記載する。
FIG. 12 shows the results of a SPA biotin protection experiment using Staufen, E3L, mPKR, and hPKR as RNA binding proteins. These results are described in Example 6.

【図13】 図13は、hPKRおよび示したRNA結合化合物を用いるSPAの結果を示
す。結果を実施例6に記載する。
FIG. 13 shows the results of SPA using hPKR and the indicated RNA binding compounds. The results are described in Example 6.

【図14】 図14は、コンビナトリアル化学ライブラリーからの新規化合物のスクリーニ
ングの結果を示す。図14Aは、44個のシリーズ1a化合物(化合物A2〜1
2、B2〜12、C2〜12、およびD2〜12)のスクリーニングの結果を示
す。図14Bは、54個のシリーズ1b化合物(化合物A2〜12、B2〜12
、C2〜12、D2〜12、およびE2〜11)のスクリーニングの結果を示す
。結果を実施例7に記載する。
FIG. 14 shows the results of screening new compounds from combinatorial chemical libraries. FIG. 14A shows 44 series 1a compounds (compounds A2-1).
2, B2 to 12, C2 to 12, and D2 to 12). FIG. 14B shows 54 series 1b compounds (compounds A2-12, B2-12
, C2-12, D2-12, and E2-11). The results are described in Example 7.

【図15】 図15は、化合物B5(プレート1a)が実施例8において記載されたような
示されたポリヌクレオチドに優先的に結合するか否かを決定するために行った蛍
光/クエンチアッセイの結果を示す。
FIG. 15 shows a fluorescence / quench assay performed to determine whether compound B5 (Plate 1a) binds preferentially to the indicated polynucleotides as described in Example 8. The results are shown.

───────────────────────────────────────────────────── 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) G01N 33/50 G01N 33/68 33/68 A61K 37/02 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 ブルース, トーマス ウェイン アメリカ合衆国 カルフォルニア 92009, カールスバッド, シェラウォーターズ ドライブ 6880 (72)発明者 エドワーズ, シンシア エイ. アメリカ合衆国 カリフォルニア 94025, メンロ パーク, オークリー アベニ ュー 2021 (72)発明者 フライ, カーク イー. アメリカ合衆国 カリフォルニア 94303, パロ アルト, ロス ロード 2604 (72)発明者 チューリン, リサ エム. アメリカ合衆国 カリフォルニア 94065, レッドウッド シティ, ヘイスティン グス ショア レーン 250 Fターム(参考) 2G045 AA35 BB10 BB14 BB20 BB50 BB51 DA13 DA14 FB01 FB02 FB03 FB09 GC15 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ42 QQ52 QQ79 QQ91 QR33 QR62 QS02 QS25 4C084 AA17 CA62 ZB332 4H045 AA30 BA10 BA54 DA01 EA28 FA71 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/50 G01N 33/68 33/68 A61K 37/02 (81) Designated country EP (AT, BE, CH) , CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN) , GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, E , FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN , YU, ZW (72) Inventor Bruce, Thomas Wayne United States of America California 92009, Carlsbad, Shera Waters Drive 6880 (72) Inventor Edwards, Cynthia A. United States of America 94025, Menlo Park, Oakley Avenue 2021 (72) Inventor Fly, Kirk E. United States California 94303, Palo Alto, Ross Road 2604 (72) Inventor Thulin, Lisa M. A. The United States California 94065, Redwood City, Heisutin Holdings Shore Lane 250 F-term (reference) 2G045 AA35 BB10 BB14 BB20 BB50 BB51 DA13 DA14 FB01 FB02 FB03 FB09 GC15 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ42 QQ52 QQ79 QQ91 QR33 QR62 QS02 QS25 4C084 AA17 CA62 ZB332 4H045 AA30 BA10 BA54 DA01 EA28 FA71

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 dsRNA結合タンパク質、タンパク質複合体またはそのフ
ラグメントの、dsRNAフラグメントへの塩基対配列に独立の結合を改変し得
る低分子をスクリーニングする方法であって: (a)(i)該dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体、および(i
i)該結合タンパク質がdsRNA塩基対配列とは独立に結合する二重鎖dsR
NAフラグメントを含む反応混合物を形成する工程; (b)該二重鎖dsRNAフラグメントに低分子を結合させる工程; (c)該低分子の存在下および非存在下で、該dsRNA結合タンパク質の該d
sRNAフラグメントへの結合のレベルを検出する工程; (d)工程(c)で観察された結合を比較する工程; (e)該低分子の存在下で観察される結合と該低分子の非存在下で観察される結
合との差が、選択された値より大きい場合に該低分子を選択する工程、を包含す
る、方法。
1. A method for screening a small molecule capable of altering the binding of a dsRNA binding protein, protein complex or fragment thereof to a base pair independent of the base pair sequence to the dsRNA fragment, comprising: (a) (i) the dsRNA A binding protein or protein complex, and (i
i) a double-stranded dsR in which the binding protein binds independently of the dsRNA base pair sequence
Forming a reaction mixture containing the NA fragment; (b) binding a small molecule to the double-stranded dsRNA fragment; (c) in the presence and absence of the small molecule, the d of the dsRNA binding protein.
detecting the level of binding to the sRNA fragment; (d) comparing the binding observed in step (c); (e) binding observed in the presence of the small molecule and the absence of the small molecule. Selecting the small molecule if the difference from the binding observed below is greater than a selected value.
【請求項2】 前記低分子が、一本鎖RNA、一本鎖DNA、および二本鎖
DNAからなる群から選択されるポリヌクレオチドに対する該低分子の結合親和
性より少なくとも約2〜3倍高い親和性で該低分子がdsRNAに結合する場合
に選択される、請求項1に記載の方法。
2. The small molecule is at least about 2-3 times higher in binding affinity of the small molecule to a polynucleotide selected from the group consisting of single-stranded RNA, single-stranded DNA, and double-stranded DNA. 2. The method of claim 1, wherein said method is selected when said small molecule binds with affinity to a dsRNA.
【請求項3】 前記RNA結合タンパク質またはタンパク質複合体の濃度が
、前記低分子の非存在下で、前記dsRNAの少なくとも50%と複合体を形成
するに有効な量で存在する、請求項1に記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the concentration of the RNA binding protein or protein complex is present in an amount effective to form a complex with at least 50% of the dsRNA in the absence of the small molecule. The described method.
【請求項4】 前記二重鎖dsRNAフラグメントが、約10〜100塩基
対の長さの間にある、請求項1に記載の方法。
4. The method of claim 1, wherein said double-stranded dsRNA fragment is between about 10-100 base pairs in length.
【請求項5】 前記二重鎖dsRNAフラグメントが、約16〜50塩基対
の長さの間にある、請求項4に記載の方法。
5. The method of claim 4, wherein said double-stranded dsRNA fragment is between about 16 and 50 base pairs in length.
【請求項6】 前記二重鎖dsRNAフラグメントが、約30〜50塩基対
の長さの間にある、請求項5に記載の方法。
6. The method of claim 5, wherein said double-stranded dsRNA fragment is between about 30 and 50 base pairs in length.
【請求項7】 前記二重鎖dsRNA結合タンパク質が、ウイルス複製中間
体であって、候補の抗ウイルス低分子を同定することにおける使用のための、請
求項1に記載の方法。
7. The method of claim 1, wherein said double-stranded dsRNA binding protein is a viral replication intermediate, for use in identifying candidate antiviral small molecules.
【請求項8】 前記二重鎖dsRNAフラグメントが、ステム/ループ構造
のステムである、請求項1に記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein said double-stranded dsRNA fragment is a stem / loop stem.
【請求項9】 前記二重鎖dsRNA結合タンパク質が、PKR、DRAF
1、DRAF2、RNAaseH、Z−DNA結合タンパク質、La(SS−B
)、TRBP、およびdsRNA特異的アデノシンデアミナーゼからなる群から
選択される細胞タンパク質である、請求項1に記載の方法。
9. The method according to claim 9, wherein the double-stranded dsRNA-binding protein is PKR, DRAF.
1, DRAF2, RNAase H, Z-DNA binding protein, La (SS-B
2.) The method of claim 1, wherein the cell protein is selected from the group consisting of: a), TRBP, and dsRNA-specific adenosine deaminase.
【請求項10】 前記結合タンパク質がPKRである、請求項9に記載の方
法。
10. The method of claim 9, wherein said binding protein is PKR.
【請求項11】 前記RNA結合タンパク質またはタンパク質複合体のds
RNAへの結合が、ゲルバンドシフトアッセイにより検出される、請求項1に記
載の方法。
11. The ds of the RNA binding protein or protein complex
2. The method of claim 1, wherein binding to RNA is detected by a gel band shift assay.
【請求項12】 前記RNA結合タンパク質またはタンパク質複合体のds
RNAへの結合が、シンチレーション近接アッセイにより検出される、請求項1
に記載の方法。
12. The ds of the RNA binding protein or protein complex
2. The binding to RNA is detected by a scintillation proximity assay.
The method described in.
【請求項13】 前記RNA結合タンパク質またはタンパク質複合体のds
RNAへの結合が、フィルター結合アッセイにより検出される、請求項1に記載
の方法。
13. The ds of the RNA binding protein or protein complex
2. The method of claim 1, wherein binding to RNA is detected by a filter binding assay.
【請求項14】 前記低分子のdsRNAへの結合が、塩基対配列に独立で
ある、請求項1に記載の方法。
14. The method of claim 1, wherein the binding to the small dsRNA is independent of the base pair sequence.
【請求項15】 RNAウイルスに感染した被験体を処置することにおける
使用のための低分子を選択する方法であって:請求項1、2、4〜8および15
のいずれか1つに記載の方法を実施することを包含する、方法。
15. A method for selecting a small molecule for use in treating a subject infected with an RNA virus, comprising:
A method comprising performing the method of any one of the preceding claims.
【請求項16】 前記低分子が、少なくとも2つのサブユニットのコンカテ
マーを含む請求項15に記載の方法であって、その各々が: (a)(i)該dsRNA結合タンパク質またはタンパク質複合体、および(i
i)該結合タンパク質がdsRNA塩基対配列とは独立に結合する二重鎖dsR
NAフラグメントを含む反応混合物を形成する工程; (b)該低分子の存在下および非存在下で、該dsRNAフラグメントにおける
該dsRNAフラグメントへの該dsRNA結合タンパク質の結合のレベルを検
出する工程; (c)工程(b)で観察された結合を比較する工程; (d)該低分子の存在下で観察される結合と該低分子の非存在下で観察される結
合との差が、選択された値より大きい場合に該低分子を選択する工程、により選
択される、方法。
16. The method of claim 15, wherein the small molecule comprises a concatemer of at least two subunits, each of which comprises: (a) (i) the dsRNA binding protein or protein complex; (I
i) a double-stranded dsR in which the binding protein binds independently of the dsRNA base pair sequence
Forming a reaction mixture comprising the NA fragment; (b) detecting the level of binding of the dsRNA binding protein to the dsRNA fragment in the dsRNA fragment in the presence and absence of the small molecule; (c) ) Comparing the binding observed in step (b); (d) the difference between the binding observed in the presence of the small molecule and the binding observed in the absence of the small molecule was selected. Selecting the small molecule if greater than the value.
【請求項17】 少なくとも第1および第2のdsRNA結合低分子であっ
て、その各々が請求項1に記載の工程(a)〜(e)により選択される低分子を
共有結合することにより形成される線状コンカテマーを含む、マルチマーdsR
NA結合剤。
17. At least a first and a second dsRNA binding small molecule, each of which is formed by covalently binding a small molecule selected by steps (a)-(e) of claim 1. Multimeric dsR comprising a linear concatemer
NA binder.
【請求項18】 少なくとも1つの前記dsRNA結合低分子のdsRNA
への結合が、塩基対配列に独立である、請求項17に記載のdsRNA結合剤。
18. The at least one dsRNA-binding small dsRNA
18. The dsRNA binding agent of claim 17, wherein binding to is independent of the base pair sequence.
【請求項19】 各々の前記dsRNA結合低分子のdsRNAへの結合が
、塩基対配列に独立である、請求項17に記載のdsRNA結合剤。
19. The dsRNA-binding agent according to claim 17, wherein the binding of each of the dsRNA-binding small molecules to dsRNA is independent of the base pair sequence.
【請求項20】 前記dsRNA結合低分子の1つに共有結合したRNA改
変剤またはRNA切断剤をさらに含む、請求項17に記載のRNA結合剤。
20. The RNA binding agent of claim 17, further comprising an RNA modifying agent or an RNA cleaving agent covalently linked to one of the dsRNA binding small molecules.
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