JP2001521382A - 新規なヒトデルタ3組成物ならびにそれらの治療および診断への使用方法 - Google Patents

新規なヒトデルタ3組成物ならびにそれらの治療および診断への使用方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、デルタ3タンパク質をコードしている核酸に関する。また、本発明は、デルタ3核酸の誘導体、それらによってコードされているポリペプチドおよび抗体に関する。デルタ3の生物活性に対するアンタゴニストまたはアゴニストのいずれかであり、加えて、細胞、例えば、内皮細胞などの成長および/もしくは分化を調節することができるようなデルタ3治療剤も開示している。さらに、デルタ3活性の異常が関連している、ならびに/または細胞の成長および/もしくは分化の異常が関連している疾患、例えば、末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)などのような神経性疾患または血管の疾患などを治療する方法、およびこのような疾患を検出するための診断方法も開示している。

Description

【発明の詳細な説明】 新規なヒトデルタ3組成物ならびにそれらの治療および診断への使用方法 発明の背景 先進国においては、卒中は死因の第3位であり、後天的な身体または認識障害 の主因である。血管性痴呆は、アルツハイマー病に次いで痴呆の原因の第2位で ある。CADASIL(Cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy:皮質下梗塞および白質の脳炎を伴う脳の 常染色体優性動脈疾患)は一種の卒中および痴呆の原因となり、この疾患の主要 な特徴は、皮質の虚血性事象の再燃、進行性の血管性痴呆、頭蓋顔面の麻痺、片 頭痛および重篤な欝病を伴う気分の変調が挙げられる(カブリア(Chabrlat),H .(1955)Lancet 346:934-939)。これらの徴候は通常45才頃に現れはじめ、一 般的には患者は65才までに死亡する。診断を受けていないケースが多いと考えら れるため、罹患率は正確にはわかっていない。 CADASILは、神経結像に現れる汎発性の白質異常と関連がある(トルニエーラサ ーブ(Tournier-Lasserve),E.ら、(1991)Stroke 22:1297-1302)。病理学的試 験から、小さいが深部に至る複数の脳梗塞、白質脳炎および主に細い脳動脈を含 む非アテローム性動脈硬化性で非アミロイド性の血管内層障害が明らかになって いる(ボードリモント(Baudrimont),M.ら、(1993)Stroke 24:122-125)。超 微構造解析により、血管平滑筋細胞の重篤な変性が示されている(ルチョー(Ruc houx),M.M.ら、(1995)Acta.Meuropathol.89:500-512)。 最近、CADASILの患者においては、19番染色体上に位置するヒトのノッチ3遺 伝子が突然変異を起こしていることが示された(ヨウテル(Joutel),A.ら、(1 996)Nature 383:707-710)。この突然変異の多くは、細胞外ドメイン内でアミノ 酸の変化を引き起こす。従って、ノッチシグナル経路の破壊がCADASIL卒中およ び痴呆に関与していると考えられる。 ノッチシグナル経路の損傷は、他の神経性疾患、例えば、アルツハイマー病な どにも関連があると思われる。実際、アルツハイマー病のおよそ10%のケースに おいては、アミロイド前駆体タンパク質であるプレセニリン1(Presenilin)お よびプレセニリン2(presenilin)をコードしている遺伝子の突然変異が関与し ている。約25%の初期発症家族性アルツハイマー病には、PS1の突然変異が関与 している。PS1およびPS2は膜透過タンパク質であり、sel-12遺伝子によってコー ドされているC.エレガンス(C.elegans)のタンパク質と相同性を有し、この sel-12遺伝子は、ノッチ遺伝子群のレセプターをコードしているC.エレガンス (C.elegans)のlin-12遺伝子と遺伝子結合することができること示されている( レヴィタン(Levitan),D.およびI,グリーンヴァルド(Greenwald)(1995)Natur e 377:351-354)。PS1およびPS2についてはPCT出願WO 96/34099号にも記載されて おり、Sel2についてはPCT出願WO97/11956号にも記載されている。さらに、PS1を 破壊したマウスにおいては、対照マウスと比較すると、ノッチ1および中胚葉の 前原節内に存在する脊椎動物のノッチリガンドであるデルタ様遺伝子1(Dll1)を コードしているmRNAの発現が減少している(ワン(Wong)ら、(1997)Nature 38 7:288)。このことは、ノッチシグナル経路に関与する遺伝子の時空的発現に対し てPS1が必須であることを示唆している。 ノッチシグナル経路には膜タンパク質であるノッチタンパク質、およびノッチ タンパク質に相互作用するタンパク質であって、デルタ(Delta)タンパク質と 呼ばれるタンパク質が含まれる。リガンドとして作用するデルタ遺伝子の産物お よびレセプターとして作用するノッチ遺伝子の産物は、ショウジョウバエにおけ る多数の異なる組織の詳細なパターン形成を制御する側方阻害シグナル経路内の 主要構成要素である(ヴァッシン(Vassin),H.ら、(1987)EMBO J 6:3431-344 0;コプシンスキー(Kopczynski),C.ら、(1988)Genes Dev.2:1723-1735; フェホン(Fehon),R.G.ら、(1990)Cell 61:523-534;アルタヴァニス−トサ コナス(Artavanis-Tsakonas),S.ら、(1991)Trends.Genet.Sci.7:403-40 7;ハイツラー(Heitzler),P.ら、(1991)Cell 64:1083-1092;グリーンヴァ ルド(Greenwald),I.ら、(1992)Cell 68:271-281;フォルティーニ(Fortini) ,M.ら、(1993)Cell 75:1245-1247:およびムスカヴィッチ(Muskavitch),M. (1994)Devl.Biol.166:415-430)。特に神経発生の間は、神経前駆体はデルタ を発現することにより、近隣のノッチ発現性細胞が神経細胞になるのを抑制し ている。側方抑制を起こさせない突然変異は、ニューロンの過剰産生を引き起こ し、ショウジョウバエにおける「神経原性表現型」と呼ばれる表現型が現れる。 例えば、ノッチ1の消失により、マウスにおいては体節の欠失および胎児の死亡 が起こるが、ノッチ1の構成活性なノッチ1の突然変異体は、アフリカツメガエ ルおよび培養哺乳類細胞において細胞の分化を阻害すると思われる(スヴィアテ ック(Swiatek)ら、(1994)Genes Dev.8:707;コンロン(Conlon)ら、(199 5)J.Devlopment 121:1533;ロパン(Lopan)ら、(1994)J.Development 120 :2385;およびナイ(Nye)ら、(1994)J.Development 120:2421)。同様に、X −デルタ1の活性を減弱するとより多くの細胞が一次ニューロンになるが、活性 を増強すると一次ニューロンになるものは少なくなる(チトニス(Chitnis)ら、 (1995)Nature 375:761)。さらに、マウスにおけるDll1機能の消失は、過量の ニューロンの分化を引き起こし、近軸中胚葉の重篤なパターン形成障害および中 枢神経系(CNS)の過形成を招く(ラベ・デ・アンジェリス(Hrabe de Angelis) ら、(1997)Nature 386:717)。このように、ノッチシグナル経路、中でも特に デルタタンパク質は、神経発生の間、側方抑制を仲介しており、それにより、ニ ューロンになる可能性のある細胞の内のごく限られた一部が実際にニューロンに 分化するのである。 ノッチタンパク質群(ファミリー)は、数個の保存されたペプチドモチーフを 有する膜透過レセプターである。細胞外ドメインは、内皮成長因子(EGF)様モ チーフの多数のタンデム繰り返しコピーを含んでいる。細胞内ドメインは、Cdcl 0アンキリンリピートと呼ばれる別の保存されモチーフのコピーを6個含んでい る。EGFモチーフおよびアンキリンリピートモチーフはどちらも多くの異なるタ ンパク質において見出されており、少なくともいくつかの場合においては、タン パク質−タンパク質相互作用に関与していることが示されている。 ショウジョウバエのノッチタンパク質は、分子量が35OKDのグリコシル化した 膜透過レセプターをコードしており、これは、発生過程において細胞運命の特定 に関与している(ワートン(Wharton),K.A.ら、(1985)Cell 43:567-581;ア ルタヴァニス−トサコナス(Artavanis-Tsakonas),S.ら、(1995)Scjence 26 8:225-232)。ショウジョウバエの突然変異体の分析により、ノッチは、正常タ ンパク質をシグナルに変換する固有の活性を有する細胞内ドメインおよび活性を 制御する細胞外ドメインという作用機作の異なるドメインを有するレセプターで あると考えられている(レベイ(Rebar),I.ら、(1993)Cell 74:319-329)。 脊椎動物において、いくつかのノッチ相同体(ホモログ)が確認されている( ラーソン(Larsson),C.ら、(1994)Genomics 24:253-258)。ヒトにおいては、 3個のノッチタンパク質(TAN1とも呼ばれるノッチ1、ノッチ2およびノッチ3) の特徴が明らかになっている(エリセン(Ellisen),L.W.ら、(1991)Cell 66: 649-661;スティファニ(Stifani),S.ら、(1992)Nature Genet.2:119-127)。 ノッチ1遺伝子の転座は、患者数の少ないT細胞リンパ芽球性白血病に関連して おり(アスター(Aster),J.、(1994)Cold Spring Harb.Symp.Quant.Biol. 59:125-136)、ノッチ3はCADASILに関与している。 ノッチと相互作用するタンパク質はショウジョウバエにおいて最初に発見され 、デルタタンパク質と呼ばれている。このタンパク質は膜透過タンパク質リガン ドをコードしており、細胞外ドメイン中に内皮成長因子(EGF)様リピートのタ ンデム配列を含んでいる。デルタタンパク質およびノッチタンパク質は互いに直 接結合することができ、この結合には、特異的なEGF様リピートの存在が必要十 分条件である(フェホン(Fehon),R.G.ら、(1990)Cell 61:523-534;レベイ (Rebar),I.ら、(1991)Cell 67:687-699;およびリーバー(Lieber),T.ら、( 1992)Neuron 9:847-859)。 ショウジョウバエのデルタタンパク質に加えて、ニワトリデルタ相同体である C−デルタタンパク質(ヘンリク(Henrique),D.ら、(1995)Neture 375:787-7 90、およびジェンバンク(GenBank)受け入れ番号No.U26590)、2個のアフリカ ツメガエルの相同体であるX−デルタ1およびX−デルタ2(チトニス(Chitnis )ら、(1995)Nature 375:761、ならびに(GenBank受け入れ番号Nos.L42229およ びU70843)、マウスの相同体(GenBank受け入れ番号No.X80903)、デルタ様ヒト遺 伝子1(Dlk)(ベッテンハウゼン(Bettennhausen),B.ら、(1995)Developmen t 121:2407-2418)、ラットの相同体(GenBank受け入れ番号No.U78889)、およびゼ ブラフィッシュの相同体(GenBank受け入れ番号No.Y11760)が確認されている。 アフリカツメガエル、ニワトリおよびマウスのデルタ遺伝子については、 国際特許出願番号PCT/US96/11178(公表番号WO 97/01571)にも開示されている 。この特許出願には、部分的かつ誤りの多いヒトデルタ相同体(hD1)も開示し ている。ヒトノッチ遺伝子のヌクレオチド配列は、国際特許出願番号PCT/US92/0 3651(公表番号WO 92/19734)および国際特許出願番号PCT/US93/09338(公表番 号WO 94/07474)に開示されている。 デルタ/ノッチシグナル経路を調節する(アゴニストまたはアンタゴニストと して)治療は、神経性および血管の障害を含む様々な疾患および障害の予防およ び処置に有用である。さらに、疾患の存在または疾患の進行の素因と相関してい るデルタ遺伝子内の突然変異は、診断に役立てることができる。 発明の概要 本発明は、少なくとも部分的には、これまでに明らかにされていたデルタタン パク質とは本質的に異なる新規なデルタタンパク質をコードしているヒト遺伝子 の発見に基づくものである。従って、本発明の新規なデルタタンパク質を本明細 書においてはデルタ3(Delta3)と称する。すなわち、本発明はデルタ3タンパ ク質およびデルタ3タンパク質をコードしている核酸を提供する。典型的なhデ ルタ3はプラスミド内に組み込み、1997年3月5日にアメリカン・タイプ・カル チャー・コレクション(American Type Culture Collection:ATCC)に寄託して おり、ATCC受け入れ番号は98348である。 多数のヒトの組織から調製したRNAのノーザンブロット分析から、胎児の脳、 肺、肝および腎、ならびに成人の心臓、胎盤、肺、骨格筋、腎、膵臓、脾、胸腺 、前立腺、精巣、卵巣、小腸および結腸において3.5kbのメッセージが発現され た。さらに、少なくともいくつかの腫瘍細胞(例えば、結腸癌など)内において 、hデルタ3が比較的高レベルで発現したことが見出されており、種々の成長因 子(例えば、bFGFおよびVEGFなど)に応答してその発現が高くなるように制御さ れていた。また、内皮細胞のシグナル誘導による分化に応答してhデルタ3の発 現が増加し、このことは、細胞、特に内皮細胞の成長および/分化を調節すると いうhデルタ3の役割を示すものである。 本明細書に記載しているように、hデルタ3遺伝子はヒト15番染色体上に存在 しており、これはフレームワークマーカー(framework marker)であるD15S1244 およびD15S144の近傍にあり、神経性疾患である末梢神経病を伴う脳梁無発育(A CCPN)に関与する染色体領域である(カソーボン(Casaubon)ら、(1996)Am.J .Hum.Genet.58:28)。従って、デルタ3の多形性がこの神経性疾患に関係してい ると考えられる。さらに本明細書に記載しているように、デルタ3は他の神経性 疾患および非神経性疾患にも関係していると考えられる。 ひとつの面からみると、本発明の特徴は、単離されたデルタ3核酸分子、例え ば、ヒトデルタ3核酸を提供することにある。開示している分子は、非コード( non-coding)分子(例えば、プローブ、アンチセンス、またはリボザイム分子な ど)または機能性のデルタ3ポリペプチドをコードすることができるもの(例え ば、デルタ3ポリペプチドの少なくともひとつの生物活性を制御することができ るポリペプチドなど)である。ひとつの実施態様においては、本発明の核酸分子 は、ATCC受け入れ番号98348であるプラスミド内に含まれているデルタ3遺伝子 とハイブリダイゼーションすることができるものである。。別の実施態様におい ては、本発明の核酸は、SEQ ID No.1および/もしくはSEQ ID No.3に記載してい る、またはそれらと相補的なヌクレオチド配列とハイブリダイゼーションするこ とができるものである。好ましい実施態様においては、ストリンジェンシーが緩 和または高い条件下でハイブリダイゼーションを行う。 さらなる実施態様においては、本発明の核酸分子はデルタ3核酸分子であって 、SEQ ID No.1および/もしくはSEQ ID No.3に示している核酸配列、またはSEQ ID No.1および/もしくはSEQ ID No.3に示している核酸配列と相補的な核酸配列 と少なくとも約50%、60%、70%、好ましくは80%、より好ましくは85%、さら に好ましくは少なくとも約95%の相同性(ホモロジー)を有するものである。別 の実施態様においては、本発明の核酸分子は、SEQ ID No.2に示しているポリペ プチドとの類似性または一致性が少なくとも約50%、60%、70%、好ましくは80 %、より好ましくは85%、さらに好ましくは少なくとも約90%または95%である ポリペプチドをコードしている。また別の実施態様においては、本発明の核酸分 子は、ATCC受け入れ番号98348であるプラスミド内に含まれているhデルタ3遺 伝子の配列との類似性が少なくとも約70%、好ましくは80%、より好ましくは85 %、さ らに好ましくは少なくとも約90%または95%である。 図面の簡単な説明 図1は、5’側および3’側の非コード配列を含むヒトデルタ3遺伝子のDNA 配列(SEQ ID No.1)、ならびにこのヒトデルタ3タンパク質の推定アミノ酸配列 を示す(SEQ ID No.2)。図には該タンパク質の各種ドメインの存在が示されてい る。 図2は、複数の配列を一列に並列して示したものであり、本発明の新規なヒト デルタ3タンパク質(h−デルタ3)(SEQ ID No.2)、ならびにマウスデルタ1 タンパク質(m−デルタ1)(SEQ ID No.4)、ラットデルタ1タンパク質(r− デルタ1)(SEQ ID No.5)、ヒトデルタ1のタンパク質の一部(WO/97/01571)(S EQ ID No.6)、アフリカツメガエルデルタ1タンパク質(x−デルタ1)(SEQ ID No.7)、ニワトリデルタ1タンパク質(c−デルタ1)(SEQ ID No.8)、ゼブラ フィッシュデルタ1タンパク質(z−デルタ1)(SEQ ID No.9)、アフリカツメ ガエルデルタ2タンパク質(x−デルタ2)(SEQ ID No.10)およびショウジョウ バエデルタ1タンパク質(d−デルタ1)(SEQ ID No.11)を表している。 デルタ3類似性(DSL:De1ta3 similarity)ドメイン、上皮増殖因子様(EGF:e pidermal growth factor−like)リピートおよび膜透過(TM:transmembrene) ドメインが保存されていることが示されている。これらのデルタタンパク質の個 々のGenBank受け入れ番号(ただしヒトの部分配列を除く、これはGenBankに寄託 されていない)は、表1に示している。 図3は、ヒトデルタ1タンパク質の一部(WO/97/01571)、マウスデルタ1タン パク質(m−デルタ1)、ラットデルタ1タンパク質(r−デルタ1)、アフリカツ メガエルデルタ1タンパク質(x−デルタ1)、ニワトリデルタ1タンパク質(c −デルタ1)、アフリカツメガエルデルタ2タンパク質(x−デルタ2)ゼブラ フィッシュデルタ1タンパク質(z−デルタ1)およびショウジョウバエデルタ 1タンパク質(d−デルタ1)とのhデルタ3との関係を表す系統樹図を示す。 これらのデルタタンパク質の個々のGenBank受け入れ番号(ただしヒトの部分配 列を除く、これはGenBankに寄託されていない)は、表1に示している。発明の詳細な説明 一般論 本発明は、少なくとも部分的には、本明細書中で「hデルタ3(hDelta3)」ポ リペプチドと呼んでいるヒトのデルタタンパク質をコードしている新規な遺伝子 の発見に基づくものである。典型的なhデルタ3は、1997年3月5日にアメリカ ン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection:A TCC)に寄託しており、ATCC受け入れ番号は98348である。ヒトデルタ3遺伝子は ヒトの15番染色体上に存在する。 図1は、5’側および3’側の非コード配列(SEQ ID No.1)を含むヒトデル タ3のDNA配列、コード配列(SEQ ID No.3)、ならびにヒトデルタ3タンパク質の 推定アミノ酸配列(SEQ ID No.2)を示す。 ヒトデルタ3は内皮細胞内で発現するものであり、実際に、ヒトの微小血管( MV)内皮細胞ライブラリーからクローニングされた。ヒトの多数の異なる組織か ら調製したRNAのノーザンブロット分析から、胎児の脳、肺、肝および腎、なら びに成人の心臓、胎盤、肺、骨格筋、腎、膵臓、脾、胸腺、前立腺、精巣、卵巣 、小腸および結腸において3.5kbのデルタ3mRNAの転写物の存在が示唆された。 成人の脳および成人の肝においても低レベルのデルタ3mRNAが検出された。しか しながら、末梢血白血球中にはデルタ3mRNAは検出されなかった。これらの結果 は、デルタ3が組織特異的に発現されることを示唆している。さらに、ヒトMV内 皮細胞における発現は、ある種の成長因子(例えば、塩基性繊維芽細胞成長因子 (bFGF)または血管内皮細胞成長因子(VEGF)など)を用いて刺激した細胞内に おけるよりも高くなるように制御されている(約2〜3倍)ことがわかった。さ らに、結腸直腸腫瘍細胞系であるSW480においては、ヒトデルタ3の強力な発現 が観察されている。さらに、増殖および分化のシグナルに応答してhデルタ3の 発現が誘導されることが示された(実施例参照)。このように、hデルタ3遺伝子 は、増殖および/または分化の段階に応じてその細胞内発現が変化する遺伝子で ある。 hデルタ3をコードしている核酸から構成されるヌクレオチド配列から予測さ れるように、デルタ3ポリペプチドの全長は685個のアミノ酸からなっており、 他の生物から得られたデルタタンパク質とその配列および構造は類似している( 図2および以下を参照)ヒトデルタ3タンパク質のアミノ酸配列分析から、この タンパク質が少なくとも次のような構造ドメインを含んでいることが予測される :SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸番号17番付近に対応するシグ ナルペプチド、SEQ ID No.2のアミノ酸番号173番付近〜アミノ酸番号217番付近 に対応するデルタ類似(DSL)モチーフ(図2)、図2に示されている配列に基本 的に対応する8個の内皮増殖因子(EGF)様リピート、SEQ ID No.2のアミノ酸番 号530番付近〜アミノ酸番号553番付近に対応する膜透過ドメイン(図2)、および SEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸番号685番付近に対応する細胞 質性ドメイン(図2)。従って、hデルタ3のアミノ酸配列から、このタンパク質 は細胞外ドメインを有する膜透過タンパク質であると推定され、このドメインは 、DSLモチーフ、EGF様リピート、膜透過ドメイン、および細胞質ドメインを含む SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番または18番付近〜アミノ酸番号529番付近に対応 している(図2)。アミノ酸番号1番からアミノ酸番号20番付近までの領域は疎水 性領域であることから、シグナルペプチはがSEQ ID No.2のアミノ酸を17個以上 含むものと考えられる。 このタンパク質の可溶体(soluble forms)が存在していることも考えられる 。そのような可溶性の同型体(イソフォーム)は、デルタ3遺伝子の様々なスプ ライシングにより、または、膜性の同型体のタンパク質分解の結果として生じ得 る。事実、ニワトリデルタタンパク質のスプライス変異体が、PCT出願PCT/US96/ 11178(公報番号WO 97/01571)に記載されている。さらに、ヒトデルタ様ポリペ プチドであるDlkは可溶性タンパク質である(ヤンセン(Jansen)ら、(1994)Eu r.J.Biochem.225:83-92)。ヒトデルタ3タンパク質は、ショウジョウバエ、 アフリカツメガエル、ゼブラフィッシュ、ニワトリ、ラット、マウスおよびヒト において確認されているデルタタンパク質と構造および配列が類似している。今 日までに明らかになっているデルタタンパク質のアミノ酸配列を並べたものを図 2に示す。この並びには、表1にGenBank受け入れ番号を示している遺伝子によ ってコードされている以下のデルタタンパク質を含んでいる:マウスデルタ1タ ンパ ク質(m−デルタ1)、ラットデルタ1タンパク質(r−デルタ1)、ヒトデルタ1 タンパク質(h−デルタ1)、アフリカツメガエルデルタ1タンパク質(x−デル タ1)、ニワトリデルタ1タンパク質(c−デルタ1)、ゼブラフィッシュデルタ 1タンパク質(z−デルタ1)、第二のアフリカツメガエルデルタタンパク質(x −デルタ2)、ヒトデルタ3タンパク質(h−デルタ3)およびショウジョウバ エデルタ1タンパク質(d−デルタ1)。h−デルタ1のアミノ酸配列は、PCT出 願WO 97/01571に公表されているアミノ酸配列であるが、該出願中に記述してい るように、この配列は不完全であり多くの誤りを含むものである。アミノ酸配列 の並置比較はパイルアップコンピュータープログラム(GCGパッケージ(GCG Pack age))を用いて行ったが、図中のアミノ酸配列の順番は、異なるデルタタンパク 質間の相同性(ホモロジー)を反映している。 従って、並びの一番下であるショウジョウバエのタンパク質は、他のデルタタン パク質から最も離れている。従って、図2は、図2の下から2番目に挙げられて いるhデルタ3が、これまでに確認されているマウス、ラット、ヒト、アフリカ ツメガエル、ゼブラフィッシュおよびニワトリのデルタタンパク質から2番目に 離れたデルタタンパク質であることを示している。従って、hデルタ3タンパク 質は、これまでに記載されているヒトデルタタンパク質および他の属由来のデル タタンパク質とは明らかに異なっている。興味のあることに、hデルタ3タンパ ク質は、アフリカツメガエルの2つのタンパク質、すなわち、デルタ1およびデ ルタ2から同程度離れたアミノ酸配列を有しており、このことは、hデルタ3が アフリカツメガエルのデルタタンパク質のいずれにも対応していないことを示唆 している。かくして、このたび新規に単離されたポリペプチドをhデルタ3と名 付け、これまでに確認されているマウス、ラット、ヒト、ゼブラフィッシュおよ びアフリカツメガエルのデルタタンパク質を本明細書中ではデルタ1と名付け、 2個のアフリカツメガエルのデルタタンパク質をデルタ1およびデルタ2タンパ ク質と名付けた。hデルタ3タンパク質とこれまでに単離されたデルタタンパク 質との間の差異は、hデルタ3タンパク質とこれまでに確認されているデルタ1 およびデルタ2タンパク質との問の相同性または同一性のパーセントを比較する (表I)ことにより、また、他のデルタ1およびデルタ2タンパク質とのデルタ 1タンパク質の相同性または同一性のパーセントを比較する(表II)ことによっ て明らかにすることができる。 実施例 実施例1 hデルタ3をコードしているcDNAの全長の単離 ヒト微小血管内皮細胞(HMVEC カタログ番号#CC2543;クローンティクス(C1 onetics)社、カリフォルニア州サンディエゴ)を4つの細胞サンプルに分け、以 下のように処理した。第一のサンプルは未処理とした。第二のサンプルはヒトTG F−β1(hTGF−β1)(10ng/ml)(アップステート・バイオテクノロジー(Upst ate Biotechnology)社、ニューヨーク州レークプラシッド、カタログ番号01-13 4)で処理した。第三のサンプルはbFGF(10ng/ml)/VEGF(25ng/ml)(アップス テート・バイオテクノロジー(Upstate Biotechnology)社、ニューヨーク州レ ークプラシッド、カタログ番号はそれぞれ01-134および01−185)で処理した。第 四のサンプルはマトリゲル(Matrigel)(コラボレーティブ・バイオメディカル ・プロダクツ(Collaborative Biomedical Products)、ベクトン・ディッキンソ ン・ラブウェア(Becton Dickinson Labware)、マサチューセッツ州ベッドフォー ド)上で分化させた。指示に従って細胞を24時間処理し、4つのサンプルを集め 、キアゲン・RNイージーキット(QUIGEN RNeasy kit)を用いて集めた細胞からR NAを抽出した。得られたcDNAライブラリーについて大量ランダムシークエンシン グを行った。このことから、次の171個のヌクレオチドからなる配列を含むcDNA 断片が確認できた。 BLASTプログラム(アルツシュル(Altschul)ら、(1990)J.Mol.Biol.215 :403)を用いて、GenBankの配列とこの部分的cDNAのヌクレオチド配列とを比較 したところ、該ヌクレオチド配列は、デルタタンパク質と顕著な相同性を有する タンパク質断片をコードしていることが明らかになった。事実、アミノ酸配列は 、 ニワトリデルタ1タンパク質(GenBank受け入れ番号U26590)、アフリカツメガエ ルデルタ1タンパク質(GenBank受け入れ番号L42229)、ラットデルタ1タンパク 質(GenBank受け入れ番号U78889)、アフリカツメガエルデルタ2タンパク質(GenB ank受け入れ番号U70843)、およびノッチタンパク質と顕著な相同性を有していた 。 次に、cDNAの一部(SEQ ID No.21)を用いてヒト微小血管内皮細胞(HMVEC) のcDNAライブラリーをスクリーニングすることによって約3.2kbのcDNAの全長を 単離した。この核酸は、1997年3月5日にアメリカン・タイプ・カルチャー・コ レクション(American Type Culture Collection:ATCC)に寄託しており、ATCC 受け入れ番号は98348である。単離したcDNAのヌクレオチド配列は図1に示して おり、SEQ ID No.1である。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成12年3月24日(2000.3.24) 【補正内容】 明細書 新規なヒトデルタ3組成物ならびにそれらの治療および診断への使用方法 1.発明の背景 先進国においては、卒中は死因の第3位であり、後天的な身体または認識障害 の主因である。血管性痴呆は、アルツハイマー病に次いで痴呆の原因の第2位で ある。CADASIL(Cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy:皮質下梗塞および白質の脳炎を伴う脳の 常染色体優性動脈疾患)は一種の卒中および痴呆の原因となり、この疾患の主要 な特徴は、皮質の虚血性事象の再燃、進行性の血管性痴呆、頭蓋顔面の麻痺、片 頭痛および重篤な欝病を伴う気分の変調か挙げられる(カブリア(Chabriat),H .(1955)Lancet 346:934-939)。これらの徴候は通常45才頃に現れはじめ、一 般的には患者は65才までに死亡する。診断を受けていないケースが多いと考えら れるため、罹患率は正確にはわかっていない。 CADASILは、神経結像に現れる汎発性の白質異常と関連がある(トルニエーラ サーブ(Tournier-Lasserve),E.ら、(1991)Stroke 22:1297-1302)。病理学 的試験から、小さいか深部に至る複数の脳梗塞、白質脳炎および主に細い脳動脈 を含む非アテローム性動脈硬化性で非アミロイド性の血管内層障害が明らかにな っている(ボードリモント(Baudrimont),M.ら、(1993)Stroke 24:122-125) 。超微構造解析により、血管平滑筋細胞の重篤な変性が示されている(ルチョー (Ruchoux),M.M.ら、(1995)Acta.Meuropathol.89:500-512)。 最近、CADASILの患者においては、19番染色体上に位置するヒトのノッチ3(N otch 3)遺伝子が突然変異を起こしていることが示された(ヨウテル(Joutel) ,A.ら、(1996)Nature 383:707-710)。この突然変異の多くは、細胞外ドメイ ン内でアミノ酸の変化を引き起こす。従って、ノッチ(Notch)シグナル経路の 破壊かCADASIL卒中および痴呆に関与していると考えられる。 ノッチシグナル経路の損傷は、他の神経性疾患、例えば、アルツハイマー病な どにも関連があると思われる。実際、アルツハイマー病のおよそ10%のケースに おいては、アミロイド前駆体タンパク質であるプレセニリン(presenilin)1(P S1)およびプレセニリン(presenilin)2(PS2)をコードしている遺伝子の突然変 異か関与している。約25%の初期発症家族性アルツハイマー病には、PS1の突然 変異が関与している。PS1およびPS2は膜透過タンパク質であり、sel-12遺伝子に よってコードされているC.エレガンス(C.elegans)のタンパク質と相同性を 有し、このsel-12遺伝子は、ノッチ遺伝子群のレセプターをコードしているC. エレガンス(C.elegans)のlin-12遺伝子と遺伝子結合することができること示 されている(レヴィタン(Levitan),D.およびI,グリーンヴァルド(Greenwald )(1995)Nature 377:351-354)。PS1およびPS2についてはPCT出願WO 96/34099号 にも記載されており、Sel2についてはPCT出願WO97/11956号にも記載されている 。さらに、PS1を破壊したマウスにおいては、対照マウスと比較すると、ノッチ 1および中胚葉の前原節内に存在する脊椎動物のノッチリガンドであるデルタ様 遺伝子1(Dll1)をコードしているmRNAの発現か減少している(ワン(Wong)ら 、(1997)Nature 387:288)。このことは、ノッチシグナル経路に関与する遺 伝子の時空的発現に対してPS1が必須であることを示唆している。 ノッチシグナル経路には膜タンパク質であるノッチタンパク質、およびノッチ タンパク質に相互作用するタンパク質であって、デルタ(Delta)タンパク質と 呼ばれるタンパク質が含まれる。リガンドとして作用するデルタ遺伝子の産物お よびレセプターとして作用するノッチ遺伝子の産物は、ショウジョウバエにおけ る多数の異なる組織の詳細なパターン形成を制御する側方阻害シグナル経路内の 主要構成要素である(ヴァッシン(Vassin),H.ら、(1987)EMBO J 6:3431-34 40;コプシンスキー(Kopczynski),C.ら、(1988)Genes Dev.2:1723-1735; フェホン(Fehon),R.G.ら、(1990)Cell 61:523-534;アルタヴァニス−トサ コナス(Artavanis-Tsakonas),S.ら、(1991)Trends.Genet.Sci.7:403-40 7;ハイツラー(Heitzler),P.ら、(1991)Cell 64:1083-1092;グリーンヴァ ルド(Greenwald),I.ら、(1992)Cell 68:271-281;フォルティーニ(Fortini ),M.ら、(1993)Cell 75:1245-1247;およびムスカヴィッチ(Muskavitch), M.(1994)Devl.Biol.166:415-430)。特に神経発生の間は、神経前駆体はデ ルタを発現することにより、近隣のノッチ発現性細胞が神経細胞になるのを抑制 して いる。側方抑制を起こさせない突然変異は、ニューロンの過剰産生を引き起こし 、ショウジョウバエにおける「神経原性表現型」と呼ばれる表現型が現れる。例 えば、ノッチ1の消失により、マウスにおいては体節の欠失および胎児の死亡が 起こるが、ノッチ1の構成活性なノッチ1の突然変異体は、アフリカツメガエル および培養哺乳類細胞において細胞の分化を阻害すると思われる(スヴィアテッ ク(Swiatek)ら、(1994)Genes Dev.8:707;コンロン(Conlon)ら、(1995 )J.Devlopment 121:1533;ロパン(Lopan)ら、(1994)J.Development 120: 2385;およびナイ(Nye)ら、(1994)J.Development 120:2421)。同様に、X −デルタ1の活性を減弱するとより多くの細胞が一次ニューロンになるが、活性 を増強すると一次ニュ一ロンになるものは少なくなる(チトニス(Chitnis)ら 、(1995)Nature 375:761)。さらに、マウスにおけるDll1機能の消失は、過量 のニューロンの分化を引き起こし、近軸中胚葉の重篤なパターン形成障害および 中枢神経系(CNS)の過形成を招く(ラベ・デ・アンジェリス(Hrabe de Angeli s)ら、(1997)Nature 386:717)。このように、ノッチシグナル経路、中でも 特にデルタタンパク質は、神経発生の間、側方抑制を仲介しており、それにより 、ニューロンになる可能性のある細胞の内のごく限られた一部が実際にニューロ ンに分化するのである。 ノッチタンパク質群(ファミリー)は、数個の保存されたペプチドモチーフを 有する膜透過レセプターである。細胞外ドメインは、上皮成長因子(表皮増殖因 子)(EGF)様モチーフの多数のタンデム繰り返しコピーを含んでいる。細胞内 ドメインは、Cdc10アンキリンリピートと呼ばれる別の保存されモチーフのコピ ーを6個含んでいる。EGFモチーフおよびアンキリンリピートモチーフはどちら も多くの異なるタンパク質において見出されており、少なくともいくつかの場合 においては、タンパタ質−タンパク質相互作用に関与していることが示されてい る。 ショウジョウバエのノッチタンパク質は、分子量か350KDのグリコシル化した 膜透過レセプターをコードしており、これは、発生過程において細胞運命の特定 に関与している(ワートン(Wharton),K.A.ら、(1985)Cell 43:567-581;ア ルタヴァニス−トサコナス(Artavanis-Tsakonas),S.ら、(1995)Science 26 8:225-232)。ショウジョウバエの突然変異体の分析により、ノッチは、正常タ ンパ ク質をシクナルに変換する固有の活性を有する細胞内ドメインおよび活性を制御 する細胞外トメインという作用機作の異なるドメインを有するレセプターである と考えられている(レベイ(Rebar),I.ら、(1993)Cell 74:319-329)。 脊椎動物において、いくつかのノッチ相同体(ホモログ)が確認されている( ラーソン(Larsson),C.ら、(1994)Genomics 24:253-258)。ヒトにおいては 、3個のノッチタンパク質(TAN1とも呼ばれるノッチ1、ノッチ2およびノッチ 3)の特徴が明らかになっている(エリセン(Ellisen),L.W.ら、(1991)Cel l 66:649-661;スティファニ(Stifani),S.ら、(1992)Nature Genet.2:119- 127)。ノッチ1遺伝子の転座は、患者数の少ないT細胞リンパ芽球性白血病に 関連しており(アスター(Aster),J.、(1994)Cold Spring Harb.Symp.Quan t.Biol.59:125-136)、ノッチ3はCADASILに関与している。 ノッチと相互作用するタンパク質はショウジョウバエにおいて最初に発見され 、デルタタンパク質と呼ばれている。このタンパク質は膜透過タンパク質リガン ドをコードしており、細胞外ドメイン中に上皮成長因子(EGF)様リピートのタ ンデム配列を含んでいる。デルタタンパク質およびノッチタンパタ質は互いに直 接結合することができ、この結合には、特異的なEGF様リピートの存在が必要十 分条件である(フェホン(Fehon),R.G.ら、(1990)Cell 61:523-534;レベイ (Rebar),I.ら、(1991)Cell 67:687-699;およびリーバー(Lieber),T.ら、 (1992)Neuron 9:847-859)。 ショウジョウバエのデルタタンパク質に加えて、ニワトリデルタ相同体である C−デルタタンパク質(ヘンリク(Henrique),D.ら、(1995)Neture 375:787- 790、およびジェンバンク(GenBank)受け入れ番号No.U26590)、2個のアフリ カツメガエルの相同体であるX−デルタ1およびX−デルタ2(チトニス(Chit nis)ら、(1995)Nature 375:761、ならびに(GenBank受け入れ番号Nos.L42229 およびU70843)、マウスの相同体(GenBank受け入れ番号No.X80903)、デルタ様 ヒト遺伝子1(Dlk)(ベッテンハウゼン(Bettennhausen),B.ら、(1995)Dev elopment 121:2407-2418)、ラットの相同体(GenBank受け入れ番号No.U78889) 、およびゼブラフィッシュの相同体(GenBank受け入れ番号No.Y11760)が確認さ れている。アフリカツメガエル、ニワトリおよびマウスのデルタ遺伝子について は、 国際特許出願番号PCT/US96/11178(公表番号WO 97/01571)にも開示されている 。この特許出願には、部分的かつ誤りの多いヒトデルタ相同体(hD1)も間示し ている。ヒトノッチ遺伝子のヌクレオチド配列は、国際特許出願番号PCT/US92/0 3651(公表番号WO 92/19734)および国際特許出願番号PCT/US93/09338(公表番 号WO 94/07474)に開示されている。 デルタ/ノッチシグナル経路を調節する(アゴニストまたはアンタゴニストと して)治療は、神経性および血管の障害を含む様々な疾患および障害の予防およ び処置に有用である。さらに、疾患の存在または疾患の進行の素因と相関してい るデルタ遺伝子内の突然変異は、診断に役立てることができる。2.発明の概要 本発明は、少なくとも部分的には、これまでに明らかにされていたデルタタン パク質とは本質的に異なる新規なデルタタンパク質をコードしているヒト遺伝子 の発見に基づくものである。従って、本発明の新規なデルタタンパク質を本明細 書においてはデルタ3(Delta3)と称する。すなわち、本発明はデルタ3タンパ ク質およびデルタ3タンパク質をコードしている核酸を提供する。典型的なhデ ルタ3はプラスミド内に組み込み、1997年3月5日にアメリカン・タイプ・カル チャー・コレクション(American Type Culture Collection:ATCC)に寄託して おり、ATCC受け入れ番号は98348である。 多数のヒトの組織から調製したRNAのノーザンブロット分析から、胎児の脳、 肺、肝および腎、ならびに成人の心臓、胎盤、肺、骨格筋、腎、膵臓、脾、胸腺 、前立腺、精巣、卵巣、小腸および結腸において3.5kbのメッセージか発現され た。さらに、少なくともいくつかの腫瘍細胞(例えば、結腸癌など)内において 、hデルタ3が比較的高レベルで発現したことが見出されており、種々の成長因 子(例えば、bFGFおよびVEGFなど)に応答してその発現が高くなるように制御さ れていた。また、内皮細胞のシグナル誘導による分化に応答してhデルタ3の発 現が増加し、このことは、細胞、特に内皮細胞の成長および/分化を調節すると いうhデルタ3の役割を示すものである。 本明細書に記載しているように、hデルタ3遺伝子はヒト15番染色体上に存在 しており、これはフレームワークマーカー(framework marker)であるD15S1244 およびD15S144の近傍にあり、神経性疾患である末梢神経病を伴う脳梁無発育(A CCPN)に関与する染色体領域である(カソーボン(Casaubon)ら、(1996)Am.J .Hum.Genet.58:28)。従って、デルタ3の多形性がこの神経性疾患に関係して いると考えられる。さらに本明細書に記載しているように、デルタ3は他の神経 性疾患および非神経性疾患にも関係していると考えられる。 ひとつの面からみると、本発明の特徴は、単離されたデルタ3核酸分子、例え ば、ヒトデルタ3核酸を提供することにある。開示している分子は、非コード( non-coding)分子(例えば、プローブ、アンチセンス、またはリボザイム分子な ど)または機能性のデルタ3ポリペプチドをコードすることができるもの(例え ば、デルタ3ポリペプチドの少なくともひとつの生物活性を制御することができ るポリペプチドなど)である。ひとつの実施態様においては、本発明の核酸分子 は、ATCC受け入れ番号98348であるプラスミド内に含まれているデルタ3遺伝子 とハイブリダイゼーションすることができるものである。。別の実施態様におい ては、本発明の核酸は、SEQ ID No.1および/もしくはSEQ ID No.3に記載してい る、またはそれらと相補的なヌクレオチド配列とハイブリダイゼーションするこ とができるものである。好ましい実施態様においては、ストリンジェンシーが緩 和または高い条件下でハイブリダイゼーションを行う。 さらなる実施態様においては、本発明の核酸分子はデルタ3核酸分子であって 、SEQ ID No.1および/もしくはSEQ ID No.3に示している核酸配列、またはSEQ ID No.1および/もしくはSEQ ID No.3に示している核酸配列と相補的な核酸配列 と少なくとも約50%、60%、70%、好ましくは80%、より好ましくは85%、さら に好ましくは少なくとも約95%の相同性(ホモロジー)を有するものである。別 の実施態様においては、本発明の核酸分子は、SEQ ID No.2に示しているポリペ プチドとの類似性または一致性が少なくとも約50%、60%、70%、好ましくは80 %、より好ましくは85%、さらに好ましくは少なくとも約90%または95%である ポリペプチドをコードしている。また別の実施態様においては、本発明の核酸分 子は、ATCC受け入れ番号98348であるプラスミド内に含まれているhデルタ3遺 伝子の配列との類似性が少なくとも約70%、好ましくは80%、より好ましくは85 %、さら に好ましくは少なくとも約90%または95%である。 本発明の好ましい核酸は、デルタ3タンパク質の少なくとも1つのドメインま たはモチーフ、すなわち、シグナルペプチド、デルタ類似性(DSL:Delta si milarity)ドメイン、上皮成長因子(EGF:Epidermal Growth Factor)様リ ピート1、EGF様リピート2、EGF様リピート3、EGF様リピート4、E GF様リピート5、EGF様リピート6、EGF様リピート7およびEGF様リ ピート8、膜透過(TM:transmembrane)ドメイン、ならびに細胞質ドメイン から成る群から選ばれるドメインまたはモチーフをコードするヌクレオチド配列 を含む。他の好ましい核酸は、可溶性のデルタ3タンパク質、例えば、デルタ3 タンパク質の細胞外ドメインの少なくとも一部を含むようなデルタ3タンパク質 をコードするものである。このような可溶性ペプチドはシグナルペプチドを含ん でいる場合もあれば、含んでいない場合もある。さらに好ましい核酸は、デルタ 3タンパク質と異種ペプチド(例えばイムノグロブリン定常部)とから成る可溶 性融合タンパク質をコードするものである。 本発明は、さらに、実質的に精製された(純化された)オリゴヌクレオチドか ら成るプローブまたはプライマーであって、SEQ ID No.1もしくはNo.3の配列ま たはSEQ ID No.1またはNo.3の配列の相補的配列またはそれらの天然に存在する 突然変位体の少なくとも約6個の連続したヌクレオチドにハイブリダイズするヌ クレオチド領域に相当するオリゴヌクレオチドを提供する。好ましい態様におい ては、該プローブ/プライマーは、ラベルを追有して検出可能となっている。 本発明のデルタ3核酸は、発現に供されるように、転写調節配列、例えば、転 写プロモーター(例えば、構成的発現もしくは誘導的発現用)または転写エンハ ンサー配列の少なくとも1種を含むようにすることができ、該調節配列はデルタ 3遺伝子と作用結合される。デルタ3核酸分子と連結されたそのような調節配列 は、ベクターに使用されて遺伝子発現に供することができる。本発明は、前記の 発現ベクターでトランスフェクションされた宿主細胞(原核細胞または真核細胞 )も開示し、さらに、そのような発現ベクターを使用することによりデルタ3タ ンパク質を産生するインビトロの方法(例えば、細胞培養)またはインビボの方 法(例えばトランスジェニック法)を開示する。 他の側面として本発明の特徴は、単離されたデルタ3ポリペプチド、好ましく は実質的に精製(純化)された調製物、例えば血漿由来または組換えにより産生 されたポリペプチドを提供することにある。好ましい態様においては、本発明の ポリペプチドは、デルタ3ポリペプチドの活性、例えば細胞成長および/または 分化あるいはアポトーシスの誘導を調節することができるものである。好ましい 態様においては、本発明のデルタ3ポリペプチドは、神経(組織)形成を調節す る(例えば、ノッチ発現性細胞が神経細胞になるのを抑制することにより)こと ができる。さらに、本発明は天然のデルタ3ポリペプチドの活性を特異的に中和 させるデルタ3ペプチド(例えば、端部切除(トランケーション)突然変位体ま たは他のドミナントネガティブ突然変位体によって得られる)を提供する。 1つの態様として本発明のポリペプチドは、SEQ ID No.2で表わされるデルタ 3タンパク質に同一または類似しているものである。好ましい態様として本発明 に従うデルタ3ポリペプチドは、SEQ ID No.2で表わされるポリペプチドに、少 なくとも約50%、60%、70%、好ましくは少なくとも約80%、さらに好 ましくは少なくとも約90%、そしてそれよりもさらに好ましくは少なくとも約 95%の相同性を有するか同一であるものである。1つの好ましい態様として該 デルタ3ポリペプチドは、SEQ ID No.1もしくはNo.3のいずれかによって表わさ れる核酸配列またはATCC受け入れ番号No.98348のプラスミドに含有 されている核酸配列にハイブリダイズする核酸によりコードされている。さらに 、本発明に従うデルタ3タンパク質として、変性タンパク質、すなわち、翻訳後 変性に抵抗性を有するもの(例えば、チロシン、スレオニン、セリンまたはアス パラギン残基のような変性サイトを変更する突然変異に因る)、タンパク質のグ リコシル化を妨げるもの、あるいは、シクナル伝達に関与する細胞内タンパク質 とのタンパク質相互作用を妨げるものが含まれる。 本発明に従うデルタ3ポリペプチドは、SEQ ID No.2で表わされるような全長 タンパク質であってもよく、あるいは、特定のモチーフ/ドメインの1種以上に 相当するフラグメントまたは任意のサイズ、例えば、少なくとも5、10、25 、50、100、150、200、250、300、350、400、450、 500、550、600もしくは650個のアミノ酸から成る長さに相当するフ ラ グメントから成るものでもよい。 本発明の別の特徴として、本発明はデルタ3タンパク質を含むキメラ分子(例 えば、融合タンパク質)を提供する。例えば、本発明に従うデルタ3タンパク質 は、第2のポリペプチド部分、例えば、デルタ3ポリペプチドとは無関係の(異 種の)アミノ酸配列を有する第2のポリペプチドを含む組換え融合タンパク質と して得ることができる(例えば、第2のポリペプチド部分としては、グルタチオ ン−S−トランスフェラーゼ、アルカルホスファターゼのような酵素活性のある もの、またはエピトープタグがある)。 好ましい融合タンパク質は、デルタ3−免疫グロブリン(Delta3-Ig)融合タ ンパク質である。例えば、デルタ3タンパク質の細胞外部分を免疫グロブリン分 子の定常部と融合したデルタ3融合タンパク質である。好ましい細胞外部分は、 デルタ3のシグナルペプチド、DSLドメイン、および8つのEGF様リピート から成る群より選ばれる少なくとも1つのドメインを含むものである。さらに好 ましい細胞外ドメインは、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1付近からアミノ酸番号 529番付近のアミノ酸配列を含むものである。別の好ましいデルタ3融合タン パク質は、第2のタンパク質(例えば、ノッチタンパク質)に結合するのに充分 なデルタ3タンパク質の一部を含むものである。 本発明は、さらに別の側面として、免疫原性調製物(調剤)としてデルタ3ポ リペプチドから成る免疫原を提供する。ここで、免疫原とは、デルタ3ポリペプ チドに特異的な免疫応答、例えば、体液性応答、抗体応答および/または細胞性 応答を誘導することができるものである。好ましい態様においては、免疫原は、 SEQ ID No.2で表わされるタンパク質由来の抗原決定基、例えばユニーク決定基 から成るものである。 本発明のさらに別の特徴として、本発明は、デルタ3タンパク質のエピトープ に特異的に反応する抗体または抗体調製物を提供する。好ましい態様においては 、該抗体は、SEQ ID No.2で表わされるエピトープに特異的に結合するものであ る。 本発明は、さらに、トランスジェニック非ヒト動物、すなわち、本発明により 開示するデルタ3遺伝子の異種形態を含む(そして好ましくは発現する)トラン スジェニック動物、または、内因性デルタ3遺伝子を誤発現するトランスジェニ ック動物(例えば、本発明に従うデルタ3タンパタ質の1種またはそれ以上の発 現が破壊される動物)に関する。そのようなトランスジェニック動物は、突然変 異または誤発現したデルタ3アレル(対立遺伝子)から成る細胞または組織障害 を研究用あるいは薬剤スクリーニング用の動物モデルとして機能することができ る。例えば、本発明のトランスジェニック動物は、ACCPNのような神経疾病 を研究する動物モデルとして用いることができる。別の手段として、そのような 動物は、組換えポリペプチドを発現させるのにも有用である。 さらに、別の側面から本発明は、アッセイ(分析方法)、例えば試験化合物を スクリーニングして、或る生物活性のアゴニスト(作動薬)またはアンタゴニス ト(拮抗薬)を同定するアッセイを提供する。例えば、試験化合物としては、デ ルタ3タンパク質とデルタ3の標的分子(例えばノッチタンパク質)との相互作 用に正または負の影響を与え得るものがある。例示として、そのような方法は、 (i)デルタ3ポリペプチドまたはその生物活性な断片(フラグメント)、デル タ3標的分子(例えばノッチ)および試験化合物を、例えば、試験化合物がなけ れば該デルタ3タンパク質と該標的分子とが相互作用することができるような条 件下で混合する工程;および(ii)該デルタ3タンパク質と該標的タンパク質を 含むコンプレックス(複合体)の形成を検出する、例えば、該コンプレックスを 直接的に定量するか、デルタ3タンパク質の誘導効果を測定するか、または、基 質の場合には生成物への転化を測定することにより検出する工程を含む。試験化 合物の存在下におけるデルタ3と標的分子との相互作用が(試験化合物の非存在 下における検出結果に比べて)統計学的に有意に変化(例えば増大)していれば 、調節(例えば、デルタ3タンパク質と標的分子との相互作用の抑制または増強 )か生じたことを示す。 本発明は、さらに、デルタ活性を調節する化合物を同定する方法も提供する。 例えば、デルタ3タンパタ質と相互作用する化合物を同定するために、試験化合 物にデルタ3タンパク質を接触させる。試験化合物もしくはデルタ3タンパク質 のいずれかにラベル(標識)を施し、または必要に応じて固相支持体に固定して もよい。次に、デルタ3タンパク質に対する試験化合物の結合性を、例えば、ラ ベルの量を測定することにより測定する。そのようなデルタ3結合性分子はアゴ ニストの場合もあればアンタゴニストの場合もある。1つの実施態様においては 、デルタ3タンパク質を含有する細胞を試験化合物と接触させ、そして、デルタ 3活性(例えば、ノッチタンパク質のようなタンパク質がデルタ3に結合するこ とにより調節される遺伝子の発現)を測定することによりデルタ3活性のアゴニ ストを確認することができる。試験化合物の併存下で細胞を培養したときに、試 験化合物の非存在下での培養に比べて、遺伝子の発現が増加していれば、該試験 化合物はデルタ3のアゴニストであることを示唆する。細胞にトランスフェクシ ョンされたレポーター遺伝子をモニターすることもできる。ここで、レポーター 遺伝子は、デルタ3によって調節される遺伝子のプロモーターの制御下にあるも のである。 さらに、本発明は、デルタ3活性の異常、例えば、異常な細胞増殖、変性また は分化が原因であるかまたは関与している疾患または症状を治療する方法であっ て、デルタ3のアゴニストまたはアンタゴニストの有効量を患者に投与する方法 を提供する。1つの実施態様として、アゴニストまたはアンタゴニストが、例え ば、デルタ3遺伝子の発現を調節することにより、デルタ3タンパク質のレベル を調節することができる。例えば、デルタ3アゴニストから成る治療剤を投与す ることは、神経障害、神経変性疾患または神経発達障害(末梢神経病、例えば、 ACCPN、卒中、デメンチア、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチン トン病等が挙げられるが、これらに限られるものではない)、ならびに脊髄変性 を効率的に治療するのに必要な組織再生または修復に有用である。別の態様とし て、デルタ3アンタゴニストを投与して、腫瘍形成または過形成疾患(特に、内 皮細胞組織における)を効果的に治療することもできる。 本発明は、さらに、1種またはそれ以上の特定のデルタアレル(対立遺伝子) 、例えば突然変異アレルに関連する疾患または症状を治療する方法であって、有 効量の治療化合物を患者に投与することから成る方法を提供する。1つの実施態 様として、該治療化合物は、特定のデルタアレルの効果を補う能力のあるもので ある。他の態様においては、デルタ3の活性を調節することのできるものが治療 化合物とする。好ましい態様においては、デルタアレルはデルタ3のアレルであ る。さらに好ましい態様においては、対象とする疾患または症状は、神経性疾患 、例 えば、ACCPNである。 さらに、本発明は、被験者において、デルタ3の生物活性の異常が原因である または関与している疾患または症状(例えば、異常な細胞増殖、変性または分化 )が進行する危険性を確認(判断)する方法を提供する。好ましい態様として、 対象となる疾患または症状は神経性疾患(例えばACCPN)である。該方法は 、被験者の組織内における(i)デルタ3タンパタ質をコードする遺伝子(例え ば、SEQ ID No.1もしくは3またはそのホモログ)の変異、または(ii)デルタ 3遺伝子の誤発現のうちの少なくとも一方を特徴とする遺伝子的損傷の有無を検 出することを含む。好ましい態様として、遺伝子的損傷の検出は、以下の少なく とも一つを確認することを含む:デルタ3遺伝子からの1個またはそれ以上のヌ クレオチドの欠失;該遺伝子への1個またはそれ以上のヌクレオチドの付加;該 遺伝子の1個またはそれ以上のヌクレオチドの置換;該遺伝子の全体的な損色泰 再編成;該遺伝子のメッセンジャーRNA転写産物レベルの変化;該遺伝子のメ ッセンジャーRNA転写産物の非野生型スプライシングパターンの存在;および /またはタンパク質の非野生型レベル。 好ましい態様として、本発明は、被験者において特定のデルタアレルに関係す る疾患または症状が進行する危険性を確認する(判断する)方法であって、該被 験者のデルタアレルを同定することから成る方法を提供する。好ましいデルタア レルはデルタ3アレルである。更に好ましい態様においては、対象となる疾患ま たは症状は神経性疾患(例えばACCPN)である。別の好ましい態様において は、疾患は血管障害である。 例えば、遺伝子的損傷の検出またはデルタアレル(例えばデルタ3アレル)の 同定は、(i)デルタ3遺伝子もしくは天然に存在するその突然変異体、または デルタ3遺伝子に接して結合している5’もしくは3’側の配列(フランキング 配列)のセンスまたはアンチセンス配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチ ドから成るプローブ/プライマーを提供し;(ii)該プローブ/プライマーを、 目的とする適当な核酸を含有するサンプルと接触させ;そして(iii)該核酸へ の前記プローブ/プライマーのハイブリダイゼーションにより、遺伝子的損傷の 有無を検出することを含み、ここで、該損傷の検出には該プローブ/プライマー を 利用してデルタ3遺伝子の配列および必要に応じてフランキング核酸配列の配列 決定を行う。例えば、プライマーを用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)また は連結連鎖反応(LCR)を行い、そして、増幅産物を分析して損傷の存在を調 べることができる。 本発明に従う他の診断方法においては、被験者のデルタ3遺伝子の少なくとも 一部について配列分析を行い、野生型デルタ3の配列と比較して、遺伝子的損傷 の存在を判定する。本発明の別の好ましい診断方法は、一本鎖コンホメーション 多型(SSCP)を利用するものであり、突然変異体の核酸と野生型核酸との間 の電気泳動移動度の差を検出する。 別の態様として、本発明の診断方法は、野生型または突然変異体のデルタ3タ ンパク質と特異的に免疫反応性の抗体を用いるイムノアッセイ(免疫検定)によ りデルタ3タンパク質のレベルを測定することを含む。 本発明のその他の特徴や効果は、以下の詳細な説明および請求の範囲から明ら かであろう。3.図面の簡単な説明 図1は、5’側および3’側の非コード配列を含むヒトデルタ3遺伝子のDNA 配列(SEQ ID No.1)、ならびにこのヒトデルタ3タンパク質の椎定アミノ酸配 列を示す(SEQ ID No.2)。図には該タンパク質の各種ドメインの存在が示され ている。 図2は、複数の配列を一列に並列して示したものであり、本発明の新規なヒト デルタ3タンパク質(h−デルタ3)(SEQ ID No.2)、ならびにマウスデルタ 1タンパク質(m−デルタ1)(SEQ ID No.4)、ラットデルタ1タンパク質( r−テルタ1)(SEQ ID No.5)、ヒトデルタ1のタンパク質の一部(WO/97/015 71)(SEQ ID No.6)、アフリカツメガエルデルタ1タンパク質(x−デルタ1 )(SEQ ID No.7)、ニワトリデルタ1タンパク質(c−デルタ1)(SEQ ID No .8)、ゼブラフィッシュデルタ1タンパク質(z−デルタ1)(SEQ ID No.9) 、アフリカツメガエルデルタ2タンパタ質(x−デルタ2)(SEQ ID No.10)お よびショウジョウバエデルタ1タンパタ質(d−デルタ1)(SEQ ID No.11)を 表している。デルタ3類似性(DSL:Delta3 similarity)ドメイン、上皮成長因 子様(EG F:epidermal growth factor-like)リピートおよび膜透過(TM:transmembrene )ドメインが保存されていることが示されている。これらのデルタタンパク質の 個々のGenBank受け入れ番号(ただしヒトの部分配列を除く、これはGenBankに寄 託されていない)は、表1に示している。 図3は、ヒトデルタ1タンパク質の一部(WO/97/01571)、マウスデルタ1タ ンパク質(m−デルタ1)、ラットデルタ1タンパク質(r−デルタ1)、アフ リカツメガエルデルタ1タンパク質(x−デルタ1)、ニワトリデルタ1タンパ ク質(c−デルタ1)、アフリカツメガエルデルタ2タンパク質(x−デルタ2 )ゼブラフィッシュデルタ1タンパク質(z−デルタ1)およびショウジョウバ エデルタ1タンパク質(d−デルタ1)とのhデルタ3との関係を表す系統樹図 を示す。これらのデルタタンパク質の個々のGenBank受け入れ番号(ただしヒト の部分配列を除く、これはGenBankに寄託されていない)は、表1に示している 。4.発明の詳細な説明 一般的説明 本発明は、少なくとも部分的には、本明細書中で「hデルタ3(hDelta3)」 ポリペプチドと呼んでいるヒトのデルタタンパク質をコードしている新規な遺伝 子の発見に基づくものである。典型的なhデルタ3は、1997年3月5日にアメリ カン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection :ATCC)に寄託しており、ATCC受け入れ番号は98348である。ヒトデルタ3遺伝子 はヒトの15番染色体上に存在する。 図1は、5’側および3’側の非コード配列を含むヒトデルタ3のDNA配列(S EQ ID No.1)、コード配列(SEQ ID No.3)、ならびにヒトデルタ3タンパタ質 の椎定アミノ酸配列(SEQ ID No.2)を示す。 ヒトデルタ3は内皮細胞内で発現するものであり、実際に、ヒトの微小血管( MV)内皮細胞ライブラリーからクローニングされた。ヒトの多数の異なる組織か ら調製したRNAのノーザンブロット分析から、胎児の脳、肺、肝および腎、なら びに成人の心臓、胎盤、肺、骨格筋、腎、膵臓、脾、胸腺、前立腺、精巣、卵巣 、小腸および結腸において3.5kbのデルタ3mRNAの転写物の存在か示唆された。 成人 の脳および成人の肝においても低レベルのデルタ3mRNAが検出された。しかしな がら、末梢血白血球中にはデルタ3mRNAは検出されなかった。これらの結果は、 デルタ3が組織特異的に発現されることを示唆している。さらに、ヒトMV内皮細 胞における発現は、ある種の成長因子(例えば、塩基性繊維芽細胞成長因子(bF GF)または血管内皮細胞成長因子(VEGF)など)を用いて刺激した細胞内におけ るよりも高くなるように制御されている(約2〜3倍)ことがわかった。さらに 、結腸直腸腫瘍細胞系であるSW480においては、ヒトデルタ3の強力な発現が観 察されている。さらに、増殖および分化のシグナルに応答してhデルタ3の発現 が誘導されることが示された(実施例参照)。このように、hデルタ3遺伝子は 、増殖および/または分化の段階に応じてその細胞内発現が変化する遺伝子であ る。 hデルタ3をコードしている核酸から構成されるヌクレオチド配列から予測さ れるように、デルタ3ポリペプチドの全長は685個のアミノ酸からなっており、 他の生物から得られたデルタタンパク質とその配列および構造は類似している( 図2および以下を参照)ヒトデルタ3タンパタ質のアミノ酸配列分析から、この タンパク質が少なくとも次のような構造ドメインを含んでいることが予測される :SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸番号17番付近に対応するシグ ナルペプチド、SEQ ID No.2のアミノ酸番号173番付近〜アミノ酸番号217番付近 に対応するデルタ類似(DSL)モチーフ(図2)、図2に示されている配列に基 本的に対応する8個の上皮成長因子(EGF)様リピート、SEQ ID No.2のアミノ酸 番号530番付近〜アミノ酸番号553番付近に対応する膜透過ドメイン(図2)、お よびSEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸番号685番付近に対応する 細胞質性ドメイン(図2)。従って、hデルタ3のアミノ酸配列から、このタン パク質は細胞外ドメインを有する膜透過タンパク質であると推定され、このドメ インは、DSLモチーフ、EGF様リピート、膜透過ドメイン、および細胞質ドメイン を含むSEQ ID No.2のアミノ酸番号1番または18番付近〜アミノ酸番号529番付近 に対応している(図2)。アミノ酸番号1番からアミノ酸番号20番付近までの領 域は疎水性領域であることから、シグナルペプチはかSEQ ID No.2のアミノ酸を1 7個以上含むものと考えられる。 このタンパク質の可溶体(soluble forms)が存在していることも考えられる 。 そのような可溶性の同型体(イソフォーム)は、デルタ3遺伝子の様々なスプラ イシングにより、または、膜性の同型体のタンパク質分解の結果として生じ得る 。事実、ニワトリデルタタンパク質のスプライス変異体が、PCT出願PCT/US96/11 178(公報番号WO 97/01571)に記載されている。さらに、ヒトデルタ様ポリペプ チドであるDlkは可溶性タンパク質である(ヤンセン(Jansen)ら、(1994)Eur .J.Biochem.225:83-92)。 ヒトデルタ3タンパク質は、ショウジョウバエ、アフリカツメガエル、ゼブラ フィッシュ、ニワトリ、ラット、マウスおよびヒトにおいて確認されているデル タタンパク質と構造および配列が類似している。今日までに明らかになっている デルタタンパク質のアミノ酸配列を並べたものを図2に示す。この並びには、表 1にGenBank受け入れ番号を示している遺伝子によってコードされている以下の デルタタンパク質を含んでいる:マウスデルタ1タンパク質(m−デルタ1)、 ラットデルタ1タンパク質(r−デルタ1)、ヒトデルタ1タンパク質(h−デ ルタ1)、アフリカツメガエルデルタ1タンパク質(x−デルタ1)、ニワトリ デルタ1タンパク質(c−デルタ1)、ゼブラフィッシユデルタ1タンパタ質( z−デルタ1)、第二のアフリカツメガエルデルタタンパク質(x−デルタ2) 、ヒトデルタ3タンパク質(h−デルタ3)およびショウジョウバエデルタ1タ ンパク質(d−デルタ1)。h−デルタ1のアミノ酸配列は、PCT出願WO 97/015 71に公表されているアミノ酸配列であるが、該出願中に記述しているように、こ の配列は不完全であり多くの誤りを含むものである。アミノ酸配列の並置比較は パイルアップコンピュータープログラム(GCGパッケージ(GCG Package))を用 いて行ったが、図中のアミノ酸配列の順番は、異なるデルタタンパク質問の相同 性(ホモロジー)を反映している。 従って、並びの一番下であるショウジョウバエのタンパク質は、他のデルタタ ンパク質から最も離れている。従って、図2は、図2の下から2番目に挙げられ ているhデルタ3が、これまでに確認されているマウス、ラット、ヒト、アフリ カツメガエル、ゼブラフィッシュおよびニワトリのデルタタンパク質から2番目 に離れたデルタタンパタ質であることを示している。従って、hデルタ3タンパ タ質は、これまでに記載されているヒトデルタタンパク質および他の属由来のデ ルタタンパク質とは明らかに異なっている。興味のあることに、hデルタ3タン パク質は、アフリカツメガエルの2つのタンパタ質、すなわち、デルタ1および デルタ2から同程度離れたアミノ酸配列を有しており、このことは、hデルタ3 かアフリカツメガエルのデルタタンパク質のいずれにも対応していないことを示 唆している。かくして、このたび新規に単離されたポリペプチドをhデルタ3と 名付け、これまでに確認されているマウス、ラット、ヒト、ゼブラフィッシュお よびアフリカツメガエルのデルタタンパク質を本明細書中ではデルタ1と名付け 、2個のアフリカツメガエルのデルタタンパク質をデルタ1およびデルタ2タン パク質と名付けた。hデルタ3タンパク質とこれまでに単離されたデルタタンパ ク質との間の差異は、hデルタ3タンパク質とこれまでに確認されているデルタ 1およびデルタ2タンパク質との間の相同性(homology)または同一性(identi ty)のパーセントを比較する(表I)ことにより、また、他のデルタ1およびデ ルタ2タンパク質とのデルタ1タンパク質の相同性または同一性のパーセントを 比較する(表II)ことによって明らかにすることができる。 表Iヒトデルタ3のアミノ酸配列と各種のデルタタンパク質のアミノ酸との間の類似 表IIは、PCT出願PCT/US96/11178(公開番号WO97/01 571)に開示されたヒトデルタ1と非ヒトデルタ1タンパク質の相同性および 同一性のパーセントを示す。このPCT出願に開示されているヒトデルタ1タン パク質のアミノ酸配列は不完全であるので、ヒトデルタ1アミノ酸配列のうち最 も信頼性があると思われる部分を用いて類似性および同一性パーセントを判定し た。用いたアミノ酸の一部分は、該PCT出願の第14A図に示されたヒトデル タアミノ酸配列のアミノ酸番号214〜370番に相当するものである。 表IIヒトデルタ1と各種非ヒトデルタ1またはデルタ2タンパク質との間の類似性 したがって、表Iに示されるように、ヒトデルタ3(hDelta3)はヒトデルタ 1に対する類似性は約66%であり;マウスデルタ1タンパク質に対する類似性 は約70%であり;ラットデルタ1タンパク質に対する類似性は約70%であり ;ニワトリデルタ1タンパク質に対する類似性は68%であり;アフリカツメガ エルデルタ1タンパク質に対する類似性は約68%であり;アフリカツメガエル デルタ2に対する類似性は約70%であり、そしてショウジョウバエデルタ1タ ンパク質に対する類似性は約58%であるにすぎない。しかしながら、表IIに示 されるように、ヒトデルタ1タンパク質は、マウス、ラット、ニワトリ、アフリ カ ツメガエル、ゼブラフィッシュ、およびショウジョウバエのデルタ1、ならびに アフリカツメガエルデルタ2タンパク質に非常に類似している。さらに、マウス とラットのデルタ1タンパク質は約95%類似している。このように、デルタ1 タンパク質は、本発明のデルタ3タンパク質に対するよりも互いにホモロジーを 共有しており、デルタタンパク質には少なくとも2つの群(ファミリー)が存在 することを示唆している。 このたび新たに単利されたhデルタ3タンパク質とこれまでに確認されていた デルタ1およびデルタ2タンパク質との相違は、Growtree Phylogramコンピュー タプログラム(GCGパッケージ)を用いて系統樹を構築することによっても認 められる。この分析の結果が示す(図3参照)ところによれば、hデルタは系統 樹において他のデルタタンパク質とは異なる「枝(ブランチ)」上にあり、他の デルタ1タンパク質とデルタ2タンパク質とが互いに離れている度合いよりも、 それらのデルタ1およびデルタ2タンパク質から隔離していることが確認される 。この分析により、さらに配列の並置比較から予測されるように、相関関係上、 hデルタ3よりも、これまでに明らかにされているマウス、ラット、アフリカツ メガエル、ゼブラフィッシュおよびヒトのデルタタンパク質から隔離しているの はショウジョウバエデルタタンパク質のみである。このように、このたび新規に 単利されたhデルタ3タンパク質は、デルタタンパク質群(ファミリー)の別異 の亜種(subspecies)の一員である。 各動物種には少なくとも2つまたは3つのメンバー(例えば、デルタ1、デル タ2およびデルタ3)が存在するか、図2から分かるように、DSL領域、8個 のEGFリピートおよびTMは、それらの種を通して高度に保存されている。し かしながら、図2から理解されるように、hデルタ3タンパク質のこれらのドメ インが他のデルタタンパク質の対応ドメインと相違する程度は、それらの他のデ ルタタンパク質の対応ドメインが互いに相違する程度よりも大きい。 DSL領域またはモチーフは、ノッチ様タンパク質の推定リガンドのファミリ ーに属する全ての既知メンバーに存在する(ショウジョウバエにおけるデルタ1 およびSerrate;セノラブディティスエレガンスにおけるLag−2およびAp x −1)(Henderson他、(1994)Development 120:2913;Tax他、(1994)Nature 368:150;Fleming他、(1990)Genes Dev.4;2188;Thomas他、(1991)Develo pment 11:749;Mello他、(1994)Cell 77:95)。このDSLモチーフは、ショ ウジョウバエの対応ドメインに非常に類似しているタンパク質であって、ノッチ にインビトロ結合するのに必要且つ充分なタンパク質として明らかにされたタン パク質のアミノ末端部に存在する(Henrique他、(1995)Nature 375:787;Musk avitch(1994)Dev.Biol.166:415)。 さらに、実施例5.5に記述するように、デルタ3は、ヒトの第15染色体に おいてフレームワークマーカーD15S244およびD15S144に近接する 領域に位置する。興味深いことに、第15染色体においてマーカーD15S10 40およびD15S118によって狭まれた領域が、ACCPN(Ageneis of t he Corpus Callosum with Peripheral Neuropathy:末梢性神経病を伴う脳梁無 発育)と称される病気と遺伝子的に関係していることが示されている(Casaubon 他による既述の文献参照)。この疾患に関係する特定の遺伝子はこれまで未だ明 らかにされていない。したがって、デルタ3遺伝子がACCPNに遺伝子的に関 係のある染色体領域に存在し且つデルタ3はノッチシグナル経路(その欠損は多 くの神経症疾患や症状に関与する)のメンバーであることから、デルタ3の欠損 がACCPNを生じさせるのであろう。 ACCPN(アンダーマン(Andermann)症候群(MIM21800)と称さ れることもある)は、ケベック(Quebec)のCharlevoixおよびSaguenay-Lac St Jean地域のフランス系カナダ人に多発するアウトゾーム劣性疾患である。この疾 患は、アクソンの変質および中枢神経系(CNS)の変形によって引き起こされ る進行性の抹消神経病であり、その特徴は脳梁の形成不全が存在しないことであ る。この病気は若い頃に出現し、次第に進行して30代で死をもたらす。 かくして、本発明は、デルタ3タンパク質、デルタ3タンパク質をコードする 核酸、デルタ3タンパク質に対して免疫反応性の抗体、およびそれらの調製にも 関する。さらに、デルタタンパク質(例えばデルタ3タンパク質)の生物学的機 能を調節する作用物質(薬剤)を同定する薬剤探索アッセイも提供する。そのよ うな作用物質は、例えば、デルタ3に結合したり、または、デルタ/ノッチシグ ナル伝達経路の上流もしくは下流の成分とデルタ3との相互作用を変化させる (例えば、デルタ3とデルタ3結合性タンパタ質との相互作用を変化させる)こ とにより、デルタタンパク質の生物学的機能を調節するものである。それらの作 用物質(薬剤)は、治療に有用であり、例えば、細胞増殖および/または分化、 さらにはアポトーシスの誘導を変化させるのに用いられる。さらに、本発明は、 デルタ3活性の異常、例えばデルタ3遺伝子の異常発現(またはその喪失)、あ るいは特定の遺伝子アレル(例えばデルタ3アレル)が関与している疾患を検出 し治療するための診断および治療用アッセイおよび試薬を提供する。本発明のそ の他の側面は以下に記述しており、また、本明細書の開示から当業者には明らか であろう。4.2定義 本明細書、実施例および請求の範囲において使用されている幾つかの用語およ び字句の意味について、便宜上、以下に説明する。 「アレル(対立遺伝子)」という語は、「アレリック変異体(対立遺伝子変異 体)」と互換的に用いており、ある遺伝子またはその一部分の変形体を指称する 。ある被験者か1つの遺伝子の2つの同一のアレルを有する場合、該被験者はそ の遺伝子についてホモ接合(同型接合)であると言われる。ある被験者が1つの 遺伝子の2つの異なるアレルを有する場合、該被験者はその遺伝子についてヘテ ロ接合(異型接合)であると言われる。ある特定の遺伝子の(複数の)アレルは 、単一のヌクレオチドまたは数種のヌクレオチドで互いに相違し、そして、ヌク レオチドの置換、欠失および挿入から成る。また、ある1つの遺伝子の1つのア レルか突然変異を含有する遺伝子の形態をとることもある。 「デルタ遺伝子の多形成領域のアレリック変異体」という語は、他の固体にお ける当該遺伝子の当該領域に見出された幾つかのヌタレオチド配列のうちの1つ を有するデルタ遺伝子の1つの領域を指称する。 本明細書で用いる「アゴニスト」という語は、デルタ3の生物活性を大きくな るように調節する(例えば、増強または補充する)作用物質(薬剤)を意味する 。デルタ3アゴニストとは、例えば、デルタ3遺伝子の発現を増すように調節す る 化合物である。あるいは、デルタ3アゴニストは、デルタ3タンパク質からのシ グナル伝達を強める化合物、例えば、刺激形態にあるトポリズムタンパク質(to porythmic protein)や小分子のようにデルタ3に結合した化合物である。さら に、デルタ3の下流に存在するタンパク質またはデルタ3と相互作用するタンパ ク質の発現または活性を調節するような化合物もデルタ3のアゴニストとなる。 本明細書で用いる「アンタゴニスト」という語は、デルタ3の生物活性を小さ くなるように調節する(例えば、抑制または阻害する)作用物質(薬剤)を意味 する。デルタ3アンタゴニストは、例えば、デルタ3遺伝子の発現を低くするよ うに調節する化合物である。あるいは、デルタ3アンタゴニストは、デルタ3タ ンパク質からのシグナル伝達を減少させる化合物、例えば、抑制形態にあるトポ リズムタンパク質や小分子のようにデルタ3に結合する化合物である。好ましい デルタ3アンタゴニストは、デルタ3タンパク質と他の分子(例えば、トポリズ ムタンパク質)との間の相互作用を抑制するものである。さらに、デルタ3の下 流にあるタンパク質またはデルタ3と相互作用するタンパク質の発現または活性 を調節するような化合物もデルタ3のアンタゴニストとなる。 「生物学的活性」という語は「生物活性」または「活性」という語と互換的に 使用しており、デルタ3ポリペプチド(天然の形態または変性形態を問わない) により、またはそのサブ配列によって直接的または間接的に発揮されるエフェク ター機能または抗原性機能を意味する。エフェクター機能としては、レセプター の結合または活性化、分化の誘導、マイトジェンまたは成長促進活性、アポトー シスの誘導、シグナル伝達、免疫調整、DNA調節機能およびその他の類似機能 (既知または内在する機能を問わない)が挙げられる。抗原性機能としては、天 然に存在するかもしくは変性されたデルタ3ポリペプチドまたはそのフラグメン ト(断片)に対して惹起された抗体と交差反応することができるエピトープまた は抗原部位の取得が挙げられる。したがって、デルタ3タンパク質の生物学的活 性にはレセプター(例えば、ノッチ)へ結合することか含まれる。さらに、細胞 の増殖および/もしくは分化、または適当なレセプターを有する標的細胞内での 細胞死の調節もデルタ3タンパク質の生物学的活性に含まれる。標的細胞は、例 えば、神経細胞、内皮細胞、または癌細胞である。 生物学的に活性なデルタ3ポリペプチドは、エフェクター機能と抗原性機能の 両方を有するもの、またはそれらの機能の一方のみを有するポリペプチドのいず れでもよい。デルタ3は、アンタゴニストポリペプチドおよび天然のデルタ3を 含むが、この場合は、該アンタゴニストは、天然のデルタ3のエピトープを含む か、または、天然のデルタ3の生物学的活性を拮抗する。 「異常なデルタ3活性(デルタ3活性の異常)」という語は、健康な被験者に おけるデルタ3活性とは異なるデルタ3の活性を意味する。デルタ3活性の異常 は、例えば、デルタ3タンパク質の変異に由来し、例えばレセプターに対する結 合親和性の低下または上昇をもたらす。また、異常なデルタ3活性は、デルタ3 遺伝子の転写、スプライシングまたは翻訳などに由来してデルタ3のレベル(濃 度)が低くなったり高くなったりすることも原因となる。例えば、異常なデルタ 3活性はプロモータ活性の異常に由来する。さらに、異常なデルタ3活性は、デ ルタ3の細胞質ドメインを介するシグナル伝達の異常、例えば、異常なシグナル が伝達されることにも由来する。異常なシグナル伝達は、デルタ3の細胞質ドメ インの変異に由来し、あるいは、異常な細胞質タンパク質と接触することによっ ても起こる。さらに、異常なデルタ3活性は、デルタ3タンパク質が異常なレセ プター(例えば、異常なノッチタンパク質)と接触することも原因となる。 「細胞」、「宿主細胞」または「組換え宿主細胞」という語は互換的に使用し ている。これらの語は、特定の細胞を指称するのみならず、そのような細胞の子 孫細胞または子孫細胞に成り得るものも指称する。変異または環境の影響により 後の世代にも変性は起こり得るので、そのような子孫細胞は、実際には、親細胞 と同一でない場合もあり、それらも本明細書で用いているそれらの術語の範囲に 包含されるものとする。 「キメラタンパク質」または「融合タンパク質」とは、対象とするデルタ3ポ リペプチドの1種をコードする第1のアミノ酸が、該デルタ3タンパク質の1種 の任意のドメインと異種(外来性)であり実質的に相同でないドメインを定める 第2のアミノ酸と融合しているものである。キメラタンパク質は、やはり第1の タンパク質を発現する生物に存在する異種ドメインを提供する(異なるタンパク 質であるが)ことができるものであり、あるいは、異なる種類の生物によって発 現されるタンパク質の「種間」または「遺伝子間」融合体とみなすことができる 。一般的には、融合タンパク質は一般式X−Delta3−Yで表わすことができる。 ここで、Delta3(デルタ3)はタンパク質の1種由来のタンパク質の一部分を 表わし、そして、XおよびYは、互いに独立して、ある生物のデルタ3配列の1 種(天然に存在する突然変異体を含む)とは無関係のアミノ酸配列を表わすか、 該配列を欠いている。好ましいデルタ3融合タンパク質の1つはデルタ3−Ig 融合タンパク質である。 「相補的」配列とは、ハイブリダイズして安定な2本鎖を形成することができ るような充分な相補性を有する配列を指称する。 「デリバリーコンプレックス」とは、標的手段(例えば、標的細胞表面に遺伝 子、タンパク質、ポリペプチドまたはペプチドを高親和性結合させたり、および /または標的細胞による細胞取り込みを増大させる分子)を意味する。標的手段 の例としては、ステロール(例えば、コレステロール)、脂質(例えば、カチオ ン性油胞、ビロソームもしくはリポソーム)、ウイルス(アデノウイルス、アデ ノ随伴ウイルス、およびレトロウイルス)または標的細胞に特異的な結合性物質 (例えば、標的細胞特異的レセプターによって認識されるリガンド)が挙げられ る。好ましいコンプレックスは、インビボで充分に安定であり、標的細胞による 吸収の前に分離を起こさないようにするものである。しかしながら、該コンプレ ックスは、適当な条件下では分解可能であることにより、遺伝子、タンパク質、 ポリペプチドまたはペプチドが機能形態で放出されるようにするものである。 よく知られているように、ある特定のポリペプチドの遺伝子は、個体のゲノム 内で単一または複数のコピーとして存在する。そのような複製遺伝子は、同一で ある場合もあれば、変性、例えばヌクレオチド置換、付加または欠失を受けてい るが、いずれも実質的に同じ活性を有するペプチドをコードしている。したがっ て、「デルタ3ポリペプチドをコードするDNA配列」という語は、特定の個体 内の1種またはそれ以上の遺伝子を指称する。さらに、個々の生物間には、アレ ル(対立遺伝子)と呼ばれるヌクレオチド配列の相違が存在することがある。そ のようなアレリックな相違は、コードするポリペプチドのアミノ酸配列の相違を もたらすこともあれば、そうでない場合もあり、同じ生物学的活性を有するタン パ ク質をコードすることがある。 「デルタ3治療剤」という語は、デルタ3ポリペプチドから成る各種の組成物 、ならびにペプチドミメチック、小分子および核酸であって、天然に存在するデ ルタ3タンパタ質の効果を模倣しまたは増強し(アゴナイズし)または抑制する (拮抗する)ことのできるものを指称する。野生型のデルタ3タンパク質の活性 を模倣しまたは増強するデルタ3治療剤は「デルタ3アゴニスト」である。逆に 、野生型のデルタ3タンパク質の活性を抑制するデルタ3治療剤は「デルタ3ア ンタゴニスト」である。 「デルタ3ポリペプチド」および「デルタ3タンパク質」という語は、少なく とも1つの生物学的活性を有するデルタ3ポリペプチド、例えば、天然のデルタ 3ポリペプチドの少なくとも1つの生物学的活性と拮抗する活性を有するものを 包含する。 デルタ3に関して本明細書において用いる「遺伝子」または「組換え遺伝子」 という語は、エクソン配列および(随時的に)イントロン配列の両方を含む本発 明のデルタ3ポリペプチドの1種をコードするオープンリーディングフレームか ら成る核酸分子を指称する。「組換えデルタ3遺伝子」とは、デルタ3ポリペプ チドをコードする核酸を指称し、該核酸はデルタをコードするエクソン配列から 成るものであるが、染色体デルタ3遺伝子由来または非関連染色体由来のイント ロン配列を含むこともある。本発明に関係するデルタ3ポリペプチドをコードす る組換え遺伝子の例は配列表に示している。「イントロン」という語は、所与の デルタ3遺伝子内に存在するDNA配列であって、タンパク質に翻訳されず一般 にエクソン間に存在するものを指称する。 細胞の「成長状態」という語は、細胞の増殖状態を指称するとともに、その分 化状態も指称する。すなわち、この語は、細胞が例えば、G0、G1、G2、前 期、中期、終期にあるような細胞周期の段階を指称するとともに、細胞の分化の 状態、例えば、未分化、部分分化、または完全な分化状態を指称する。細胞の分 化は、通常、細胞の増殖速度の減少を伴うが、この場合に限定するものではない 。 「相同性(ホモロジー)」または「同一性」または「類似性」とは、2つのペ プチドまたは2つの核酸分子間の配列の類似度を指称する。相同性は、比較目的 で並べた(整合させた)各配列の1つの位置を比較することにより定めることが できる。比較しようとする配列の或る位置が同一の塩基またはアミノ酸で占めら れていれば、それらの分子はその位置において同一である。相同性または類似性 または同一性の程度は、(複数の)核酸配列に共通の位置において同一であるま たはマッチングするヌクレオチドの数の関数である。アミノ酸配列の同一性の程 度は、(複数の)アミノ酸配列に共通の位置において同一であるアミノ酸の数の 関数である。アミノ酸配列の相同性または類似性の程度は、(複数の)アミノ酸 配列に共通の位置において保存されているアミノ酸配列の数の関数である。本発 明のヒトデルタ3配列の1種に「非関連」または「非相同」な配列とは、40% より低い同一性を有する配列であるが、好ましくは、本発明のヒトデルタ3配列 に対して25%より低い同一性を有するものである。 本明細書中で用いる「相互作用」という語は、分子間の検出可能な相互作用、 例えば酵母のツーハイブリッドアッセイを用いて検出することができるような相 互作用を含む。相互作用という語は、さらに、分子間の「結合性」相互作用も含 むものとする。相互作用は、例えば、タンパク質−タンパク質、タンパク質−核 酸、タンパク質−小分子、または核酸−小分子間で起こる。 本明細書において、DNAやRNAのような核酸に関して用いる「単離された 」という語は、巨大分子(マクロ分子)として天然源に存在するDNAまたはR NAから分離された分子を指称する。例えば、本発明のデルタ3ポリペプチドの 1つをコードする単離された核酸は、好ましくは、ゲノムDNAのデルタ3遺伝 子を挟む(フランキングする)10キロベース(kb)以下の核酸配列を含むも のであり、より好ましくは、そのような天然に存在するフランキング配列の5k b以下、もっとも好ましくは、そのような天然に存在するフランキング配列の1 .5kb以下を含むものである。本明細書において用いる「単離された」という 語は、さらに、組換えDNA技術により産生された場合には細胞物質、ウイルス 物質または培地を実質的に含まず、あるいは、化学合成された場合には前駆体ま たはその他の化学物質を実質的に含まない核酸またはペプチドも指称する。さら に、「単離された」という語は、組換えDNA技術により産生された場合には細 胞物質、ウイルス物質または培地を実質的に含まず、あるいは、化学合成され た場合には前駆体またはその他の化学物質を実質的に含まない核酸またはペプチ ドも指称する。さらに、「単離された核酸」とは、フラグメント(断片)として は天然には存在せず、また、天然状態では見出されないような核酸フラグメント を意味する。「単離された」という語は、さらに、他の細胞タンパク質から単離 されたポリペプチドを指称し、精製されたポリペプチドおよび組換えポリペプチ ドの両者を包含する。 本明細書において用いる「調節」という語は、上方調節、すなわち、応答の刺 激、および下方調節、すなわち、応答の抑制の両方を指称する。 「(突然)変異(した)遺伝子」という語は、或る遺伝子のアレリック体を指 称し、当該変異遺伝子を有しない対象に対し当該変異遺伝子を有する対象の表現 型を変化させることができるものである。対象が表現型を変化させる突然変異に ついてホモ接合であるときは、該突然変異は劣性であると言われている。変異遺 伝子のコピーが対象の遺伝子型を変えるのに充分である場合には、突然変異は優 性であると言われる。対象か変異遺伝子のコピーを有し、ホモ接合な対象の表現 型とヘテロ接合な対象の表現型の中間にあるような表現型を有する場合には突然 変異は共優性であると言われる。 本発明の「非ヒト動物」とは、哺歯類、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシの ような哺乳動物、ニワトリ、両生類、はちゅう類などを含む。好ましい非ヒト動 物は、ラットおよびマウスを含む哺歯類から選ばれ、好ましいのはマウスである が、ツメガエル属のようなトランスジェニック両生類やトランスジェニックニワ トリも重要なツールであり、胚形成や組織形成などに影響を薬剤(作用物質)を 調べ同定するのに用いられる。“キメラ動物”という語は、組換え遺伝子が存在 するか、または、全ての細胞ではないか幾つかの細胞内で組換え体が発現される 動物を指称する。「組織特異的キメラ動物」とは、或る組織内で組換えデルタ3 遺伝子の1種が存在するかおよび/もしくは発現されるかまたは分解されるが、 その他の組織ではそのようなことか行われないことを指す。 本明細書において用いる「核酸」という語は、デオキシリボ核酸(DNA)、 そして、該当する場合にはリボ核酸(RNA)のようなポリヌクレオチドを指称 する。さらに、この語は、等価物として、ヌクレオチドアナログから得られるR NAまたはDNAのアナログも指称し、そして、記述している具体例に応じて、 一本鎖(センスまたはアンチセンス)および二本鎖のポリヌクレオチドを指称す る。 「多形(態)性」という語は、或る遺伝子またはその一部分について1つより 多くの形態が共存することを指称する。少なくとも2つの異なる形態、すなわち 、2つの異なるヌクレオチド配列が存在する遺伝子の一部分は、「遺伝子の多形 (態)領域」と呼ばれる。多形(態)領域は一本鎖ヌクレオチドのこともあり、 アレルが異なることにより相違する。さらに、多形(態)領域は数ヌクレオチド の長さのものについても存在し得る。 「多形(態)遺伝子」とは、少なくとも1つの多形(態)領域を有する遺伝子 を指称する。 遺伝子産物に言及している場合、「タンパク質」、「ポリペプチド」および「 ペプチド」という語は互換的に用いている。 「組換えタンパク質」という語は、組換えDNA技術により産生される本発明 のポリペプチドを指称し、一般的には、デルタ3ポリペプチドが適当な発現ベク ターに挿入され、該ベクターを用いて宿主細胞を形質転換して異種(外来)タン パク質を産生するようにしたものである。さらに、組換えデルタ3遺伝子に関し て「〜由来」という語は、「組換えタンパク質」の意味の範囲内で、天然のデル タ3タンパク質のアミノ酸配列、または、天然に存在する形態のタンパク質の置 換や欠失(端部切断を含む)などによる突然変異により産生された類似アミノ酸 配列を有するものを包含することを意味する。 本明細書において用いる「特異的にハイブリダイズする」または「特異的に検 出する」という語は、SEQ ID No.1または3に示されるデルタ3配列、またはそ れに相補的な配列、または天然に存在するそれらの突然変異体のような脊椎動物 (好ましくは哺乳動物)のデルタ3遺伝子の少なくとも約6、12、20、30 、50、100、150、200、300、350、400または425個の連 続したヌクレオチドに本発明の核酸分子がハイブリダイズする、すなわち、脊椎 動物の他のタンパク質(好ましくはデルタ3タンパタ質以外のタンパク質)をコ ードする細胞性核酸(例えばmRNAまたはゲノムDNA)に対するよりも10 倍 以上、好ましくは100倍以上のハイブリダイゼーション能力を有することを指 称する。 本明細書において用いる「組織特異的プロモーター」という語は、プロモータ ーとして機能する、すなわち、該プロモーターに作用連結された特定のDNA配 列の発現を調節し、且つ、或る組織の特定の細胞(例えば、肝臓または膵臓由来 の細胞、神経細胞、または免疫細胞)内で該DNA配列の発現に影響を与えるよ うなDNA配列を意味する。この語は、さらに、「リーキー」プロモーター、す なわち、専ら1つの組織における特定のDNAの発現を調節するが、他の組織に おける発現を引き起こすプロモーターも包含する。 「転写調節配列」とは、開始シグナル、エンハンサーおよびプロモーターのよ うに、該配列が作用連結されているタンパク質コード配列の転写を誘導したり制 御するDNA配列を指称する総称として本明細書では使われている。好ましい態 様においては、組換えデルタ3遺伝子の1種の転写は、発現が意図されている細 胞系で該組換え遺伝子の発現を制御するプロモーター配列(または他の転写調節 配列)の下に行われている。さらに、該組換え遺伝子は、天然に存在する形態の デルタ3タンパク質の転写を制御する配列と同一または異なる転写調節配列の下 に置くこともできる。 本明細書で用いる「トランスフェクション」という語は、核酸を介する遺伝子 の移転によりレシピエント(受容)細胞中に核酸(例えば発現ベクター)を導入 することを意味する。本明細書中で用いる「トランスフォーメーション(形質転 換)」とは、細胞が外来性DNAやRNAを取り込むことにより細胞の遺伝子型 が変化させられることを指称し、例えば、形質転換された細胞は組換え型のデル タ3ポリペプチドを発現し、あるいは、移転された遺伝子由来のアンチセンス発 現の場合は、天然型のデルタ3タンパク質の発現が行われなくなる。 「トランスジーン(導入遺伝子)」という語は、(例えばデルタ3ポリペプチ ドの1種またはそれに対するアンチセンス転写体をコードする)核酸であって、 該核酸を導入しようとするトランスジェニック動物もしくは細胞に対して部分的 もしくは完全に異種(すなわち、外来性)であるか、または、該核酸を導入しよ うとするトランスジェニック動物もしくは細胞の内因性遺伝子と相同であるが、 動物のゲノム内に挿入されて挿入細胞のゲノムを変化させるものを意味する(例 えば、天然の遺伝子の位置と異なる位置に挿入され、あるいは挿入によりノック アウトが生じる)。トランスジーンは、1種またはそれ以上の転写調節配列およ び選択した核酸の最適発現に必要なその他の核酸を含むことがある。 「トランスジェニック動物」とは、人間が介在することにより(例えば当該技 術分野でよく知られたトランスジェニック技術により)1種またはそれ以上の細 胞が異種の核酸を含有する任意の動物、好ましくは非ヒト哺乳動物、鳥類または 両生類を指称する。該核酸は、綿密な遺伝子操作(例えば、マイクロインジェク ションまたは組換えウイルスの感染による)により細胞の前駆体内に直接的また は間接的に細胞に導入される。ここで遺伝子操作という語は古典的な交配やイン ビトロ受精ではなく、組換えDNA分子を導入することを目的とするものである 。該分子は、染色体内に組み込まれるものや、染色体外複製DNAなどである。 本明細書で記述する典型的なトランスジェニック動物においては、トランスジー ンにより細胞が組換え型のデルタ3タンパク質(例えば、アゴニストまたはアン タゴニストとして)を発現するようになる。しかし、組換えデルタ3遺伝子がサ イレントであるようなトランスジェニック動物も意図しており、これには、例え ば、後述するFLPまたはCREリコンビナーゼ依存性構造体(コンストラクト )がある。さらに、「トランスジェニック動物」には、人間が介存すること(組 換えおよびアンチセンス技術の双方を含む)により1種またはそれ以上のデルタ 3遺伝子の遺伝子崩壊が引き起こされる動物も包含される。 本明細書で用いる「ベクター」という語は、それに連結された他の核酸を輸送 する能力を有する核酸を指称する。好ましいベクターの1種は、エピソーム、す なわち、染色体外複製を行なうことのできる核酸である。好ましいベクターは、 それに連結された核酸の自律的複製および/または複製を行うことができるもの である。作用連結された遺伝子の発現を行なうことのできるベクターをここでは 「発現ベクター」と指称する。一般に、組換えDNA技術に用いられている発現 ベクターは、「プラスミド」の形態を成していることが多い。プラスミドとは一 般に二本鎖DNAのループを指すが、ベクターと成るときは染色体に結合されな い。プラスミドは最も一般的に用いられるベクターであるので、本明細書中では 「プラスミド」と「ベクター」を互換的に使用する。しかしながら、本発明は、 等価の機能を発揮し当該分野で知られる他の種類のベクターも包含するものとす る。 本明細書で用いる「治療」という語は、治癒することのみならず、異常や病気 の少なくとも1つの症状を改善することを含むものとする。4.3本発明の核酸 後述するように、本発明は、1つの側面として、デルタ3ポリペプチドをコー ドするヌクレオチドから成る単離された核酸、および/またはそのようなポリペ プチドもしくは核酸の同等物(等価物)に関する。ここで同等物(等価物)とい う語は、本明細書に記述するように、機能的に同等なデルタ3ポリペプチドまた はデルタ3タンパク質の活性の1つを有する機能的に同等なペプチドを含むもの とする。同等(等価)なヌクレオチド配列は、1個またはそれ以上のヌクレオチ ドの置換、付加または欠失により異なるような配列を含み(例えば、アレル変異 体)、したがって、遺伝子コードの縮重に因り、SEQ ID No.1〜3のいずれかに示 すデルタ3のヌクレオチド配列と異なる配列を含む。 好ましいデルタ3核酸は、SEQ ID No.2のアミノ酸配列に対して少なくとも5 5%同一または類似であるポリペプチドをコードするものである。SEQ ID No.2 に示されるアミノ酸配列に対して少なくとも約70%、好ましくは、少なくとも 約80%、85%、90%、95%または98%同一または類似であるポリペプ チドをコードする核酸も本発明の範囲内にある。特に好ましい態様においては、 本発明の核酸は、に示されるアミノ酸配列に対してアミノ酸全体として少なくと も約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、 少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%のホモロ ジー(相同性)または同一性を有するポリペプチドをコードするものである。好 ましい態様においては、(本発明の)核酸は、SEQ ID No.2に記載のアミノ酸か ら成るタンパク質をコードするものである。好ましくは、(本発明の)核酸は、 SEQ ID No.1または3のコード領域に対応するヌクレオチド配列の全部または一 部を含むものである。 本発明の核酸は、昆虫類を含む任意の種由来のデルタ3タンパク質をコードす ることができる。好ましい核酸は、脊椎動物のデルタ3タンパタ質をコードする ものである。さらに好ましい核酸は、哺乳動物のデルタ3タンパク質(例えば、 ヒトのデルタ3タンパク質)を含む霊長類のデルタ3をコードするものである。 本発明の他の核酸として、トリ、ウマ、イヌ、ネコ、ウシまたはブタのデルタ3 タンパク質をコードするものが含まれる。 本発明の好ましい態様においては、核酸は、デルタ3の細胞外ドメイン、例え ばSEQ ID No.2を有するデルタ3から成るポリヌクレオチドをコードするもので ある。したがって、好ましい核酸は、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近から アミノ酸番号529番付近から成るポリペプチドコードするものである。他の好 ましい核酸は、実質的にシグナルペプチドを欠如するデルタ3の細胞外ドメイン に対応するポリペプチド、例えば、SEQ ID No.2のアミノ酸番号18番付近から アミノ酸番号529番付近から成るポリペプチドをコードするものである。別の 好ましい核酸は、デルタ3の細胞外ドメインにおける少なくとも1つの保存モチ ーフ、例えば、図2(SEQ ID No.2)に示されているようなDSLモチーフまた はEGF様(EGF−like)モチーフから成るポリペプチドをコードするもので ある。1つの態様として、核酸は少なくとも1つのEGF様モチーフを有するタ ンパク質をコードするものである。他の態様においては、核酸は、図2(SEQ ID No.2)に示されるような少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、 少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つまたは少なくとも8つのEG F様リピートを有するタンパク質をコードするものである。これらの数のEGF 様リピートのいずれをコードする核酸によってコードされているポリペプチドは 、DSLモチーフをコードするアミノ酸配列を追有することもできる。 上述の核酸のいずれかによってコードされたポリペプチドは、可溶性になり得 る。好ましい可溶性ポリペプチドは、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近から アミノ酸番号529番付近に対応するアミノ酸配列またはそのホモログから成る ものである。さらに別の好ましい可溶性デルタ3ポリペプチドは、少なくとも1 つのEGF様リピートを含むものである。そのようなポリペプチドは、DSLを 追有してもよく、また、随意的にシグナルペプチドを含んでいてもよい。 さらに好ましい核酸は、融合タンパク質であるデルタ3ポリペプチドをコード するものである。そのような融合タンパク質に、デルタ3タンパク質の細胞外ド メインの少なくとも一部が含まれていることもある。その一部とは、例えば、上 述したようなもののうちの少なくとも約10個のアミノ酸から成る部分である。 そのような融合タンパク質をコードする核酸は、米国特許第5,434,131 号の記載に従って調製することができる。 別の態様として、本発明の核酸によりコードされるポリペプチドは膜結合型と することもできる。本発明の膜結合型ポリペプチドは、好ましくは、トランスメ ンブレン(膜貫通)ドメインを有するものである。膜貫通ドメインは、デルタ3 タンパク質由来のものとすることができ、例えば、図2に示されるSEQ ID No.2 のアミノ酸番号530番付近からアミノ酸番号553番付近から成る膜貫通ドメ インである。この代わりに、膜貫通ドメインとして他の膜タンパク質由来のもの を用いて、例えば、キメラのデルタ3膜タンパク質か産生されるようにしてもよ い。さらに、本発明に属する他のポリペプチドは、細胞内タンパク質であっても よい。すなわち、膜貫通ドメインを構成しないタンパク質も本発明の範囲に包含 されている。本発明に属する他のタンパク質は細胞外ドメインを有しないもので ある。本発明に属する更に別のタンパク質は、細胞外ドメインも膜貫通ドメイン も有しないものである。 本発明の核酸によってコードされるポリペプチドは、細胞質ドメインを含むこ ともできる。好ましい態様においては、本発明の核酸は、デルタ3の細胞質ドメ インを含むポリペプチドをコードするものである。さらに好ましい態様において は、該細胞質ドメインは、SEQ ID No.2(図2)のアミノ酸番号554番付近か らアミノ酸番号685番付近のアミノ酸配列またはその一部を有するものである 。 さらに別の好ましい態様として、本発明の核酸は、次の群から選ばれるデルタ 3タンパク質の少なくとも1つのドメインを含むポリペプチドをコードする:シ グナルペプチド、DSLモチーフ、EGF様モチーフ、膜貫通(トランスメンブ レン)ドメイン、および細胞質ドメイン。本発明のポリペプチドは、デルタ3タ ンパク質由来のこれらのドメインの幾つかを含むようにすることができる。この 代わりに、本発明のポリペプチドをキメラタンパク質、すなわち、これらの保存 されたドメインの幾つかで構成され、その少なくとも幾つかがデルタ3タンパク 質以外由来のものから構成されるようにすることもできる。したがって、1つの 態様においては、本発明の核酸は、デルタ3以外のデルタ3タンパク質由来のア ミノ酸配列を有するDSLモチーフを含むポリペプチドをコードするものである 。そのようなアミノ酸配列には、DSLモチーフとして図2に示されているよう な任意の配列を用いることができる。さらに別の態様として、本発明の核酸は、 デルタ3タンパク質以外のタンパク質由来のシグナルペプチドを有するデルタ3 タンパク質をコードするものである。さらに、デルタ3タンパク質以外のタンパ ク質由来の細胞質ドメインを有するデルタ3ポリペプチドをコードする核酸なら びにデルタ3タンパク質以外のタンパク質由来のデルタ3細胞質ドメインおよび 細胞外ドメインをコードする核酸も本発明の範囲に包含される。デルタ3以外の タンパク質としては、例えば、トポリズムタンパク質が可能である。「トポリズ ムタンパク質」とは、ノッチ(Notch)、デルタ(Delta)、セラテ(Serrate) 、スプリット(split)のエンハンサー、デルテック(Deltex)、および構造的 類似性を有するこのファミリーに属する他のタンパク質を包含するものである( 例えば、既述の国際特許出願WO97/01571;WO92/19734;お よびWO94/07474参照)。 SEQ ID No.2の上述した部分に相同性(ホモロジー)を有するアミノ酸配列を 有するポリペプチドをコードする核酸も本発明の範囲に包含される。本発明に属 する好ましい核酸は、図2に示されるデルタ3ドメインのうちの任意のドメイン のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくと も約80%、または少なくとも約85%の相同性または同一性を有するアミノ酸 配列を含むポリペプチドをコードするものである。本発明の更に好ましい核酸は 、図2に示されるデルタ3ドメインのうちの任意のドメインのアミノ酸配列に対 して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または 少なくとも約99%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプ チドをコードするものである。 一つの態様として、(本発明の)核酸、例えばcDNAは、デルタ3ポリペプ チドの少なくとも1つの生物学的活性、例えばデルタ3レセプター(例えばノッ チ)に結合する能力を有するペプチドをコードする。デルタ3タンパク質または その断片(フラグメント)に相互作用することができるタンパタ質またはペプチ ドの同定は、各種の方法、例えば結合アッセイに基づく方法によって行うことが できる。例えば、デルタ3タンパク質またはその一部分を用いて、いろいろな種 類の発現ライブラリー系を用いて、デルタ3の細胞質ドメインと相互作用する細 胞質タンパク質を単離することができる。デルタ3タンパク質のうちリガンドと 相互作用することのできる部分の判定は、デルタ3タンパタ質の幾つかのフラグ メント(断片)を調製し、リガンドと相互作用する能力のあるフラグメントをス クリーニングすることにより行うことができる。ショウジョウバエデルタタンパ ク質(これはDSLドメインおよびEGF様ドメインを含有する)のN末端部分 かノッチに対するインビトロ結合に必要且つ充分である(Henrique他、上述;Mu skavitch他、上述)という事実に少なくとも部分的に基づき、或るリガンドに相 互作用することのできるデルタ3のドメインはDSLドメインおよび/または少 なくともEGF様ドメインの少なくとも一部を含むものと考えられる。しかしな がら、デルタ3の細胞外ドメインの他の部分が、少なくとも幾つかのデルタ3リ ガンドへの結合には必要なのであろう。 他の好ましい態様においては、本発明のデルタ3ポリペプチドが、特定の標的 細胞(例えば、神経細胞または内皮細胞)の増殖および/もしくは分化または細 胞死を調節することができる。デルタ3ポリペプチドが少なくとも1つのデルタ 3タンパク質の生物学的活性を有していることを測定する方法は後述する。 本発明の更に別の好ましい核酸は、SEQ ID No.2のアミノ酸残基の全てまたは 一部、例えば、該領域の少なくとも2、5、10、25、50、100、150 または200個のアミノ酸残基に対応するポリペプチド配列を含むデルタ3ポリ ペプチドをコードするものである。好ましい核酸は、SEQ ID No.2に記載されて いるアミノ酸配列のアミノ酸番号1番付近からアミノ酸番号570番付近のうち の少なくとも2個の連続したアミノ酸残基を含むポリペプチドをコードするもの である。さらに別の好ましい核酸は、SEQ ID No.2に記載されているアミノ酸番 号1番付近からアミノ酸番号575番付近の少なくとも3、少なくとも5、少な くとも10、少なくとも15、少なくとも20、または少なくとも25個の連続 したア ミノ酸を含むポリペプチドをコードするものである。本発明は、さらに、SEQ ID No.2に記載されたアミノ酸の少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約8 0%、そして最も好ましくは約90%、またはSEQ ID No.2の一部分由来の少な くとも10個の連続したアミノ酸を有するポリペプチドをコードする核酸を提供 する。1つの態様として、該一部分は、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近か らアミノ酸番号575番付近に対応するものである。本発明のコード領域におけ る分子は、好ましくは、少なくとも約200、250、300、350、400 、410、420、430、435または440の塩基対を含むものである。 本発明は、さらに、プローブ/プライマーまたはアンチセンス分子として用い られる核酸分子(すなわち、非コード核酸分子)であって、少なくとも約6、1 2、20、30、50、100、125、150または200のヌクレオチドま たは塩基対を含む核酸分子に関する。本発明のさらに別の好ましい核酸は、SEQ ID No.1または3の少なくとも約300、少なくとも約350、少なくとも約4 00、少なくとも約450、少なくとも約500、または少なくとも約600の ヌクレオチドを含む。1つの態様として、本発明の核酸は、SEQ ID No.1の核酸 配列の5’側部分に相応する。例えば、本発明の核酸は、核酸配列SEQ ID No.1 のヌクレオチド番号1番付近からヌクレオチド番号2000番付近から成る部分 に相応する。 本発明の方法に従いプローブとして用いられるのに好ましい核酸は、SEQ ID N o.1由来(またはその一部分由来)の少なくとも約6、好ましくは少なくとも約 9、より好ましくは少なくとも約12、そして最も好ましくは少なくとも約15 個の連続したヌクレオチドを有するヌクレオチド配列を含むものである。好まし い態様においては、前記一部分とは、SEQ ID No.1のヌクレオチド番号約1番か ら約2060番に対応する部分である。別の例として、該部分は、ヒトデルタ3 タンパク質の保存モチーフをコードするヌクレオチド配列である。さらに別の例 として、該部分が、ヒトデルタ3タンパク質の保存モチーフをコードする核酸配 列間に存在するヌクレオチド配列であってもよい。 本発明は、さらに、SEQ ID No.1またはそのホモログの少なくとも一部分に相 当する少なくとも2種類の核酸の組み合わせも提供する。すなわち、1つの態様 と して、SEQ ID No.1由来(またはその一部分由来)の少なくとも約6、好ましく は少なくと約9、より好ましくは約12、そして最も好ましくは約15個の連続 したヌクレオチドから2種類の核酸の組合せを提供する。好ましい態様において は、それらの核酸の少なくとも一方をラベル(標識)する。 本発明は、さらに別の側面として、SEQ ID No.1または3のいずれか一方で表 される核酸にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸を提供する。 DNAのハイブリダイゼーションを促進する好適なストリンジェンシー条件(例 えば、約45℃で6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)の後、5 0℃で2.0×SSCで洗浄)は、当業者には既知であり、「Current Protocol s in Molecular Biology」(John Wiley & Sons発行、N.Y.(1989),6.3.1-6.3. 6)に記述されている。例えば、洗浄工程における塩濃度は、50℃で約2.0 ×SSCという低ストリンジェンシーから、50℃または65℃で約0.2×S SCという高ストリンジェンシーのように選択することができる。さらに、洗浄 工程における温度を、室温(約22℃)での低ストリンジェンシーから約65℃ での高ストリンジェンシーというように上昇させることもできる。温度と塩の両 方を変化させることもできるが、温度または塩濃度を一定に保ち、その他の変数 を変化させることもできる。好ましい態様においては、本発明の保存された核酸 は、温和なストリンジェント条件下(例えば、約2.0×SSCN約40℃)で SEQ ID No.1または3のいずれか一方に結合する。特に好ましい態様においては 、本発明のデルタ3核酸は、高ストリンジェンシー条件下でSEQ ID No.1または3 の一方に結合する。 好ましい核酸は、ヒトデルタ3遺伝子のようなデルタ3遺伝子の核酸配列(例 えば、SEQ ID No.1および3の一方に示されるような配列)に対して少なくとも約 75%、より好ましくは少なくとも約80%、そして最も好ましくは少なくとも 約85%の相同性(ホモロジー)を有する配列を含むものである。SEQ ID No.1 および3の一方に示される核酸配列に対して少なくとも約90%、より好ましく は少なくとも約95%、そして最も好ましくは少なくとも約98〜99%の相同 性を有する核酸も勿論本発明に包含される。好ましい態様においては、核酸は、 ヒトデルタ3遺伝子であり、そして特に好ましい態様においては、SEQ ID No.1 または 3の一方のコード領域に対応するヌクレオチド配列の全部または一部を含むもの である。 遺伝子コードの縮重に因りSEQ ID No.1または3のいずれかに示されるヌクレオ チド配列と相違する配列を有する核酸も本発明の範囲に包含される。そのような 核酸は、機能的に等価なペプチド(すなわち、デルタ3ポリペプチドの生物学的 活性を有するペプチド)をコードするが、配列表に示される配列とは遺伝子コー ドの縮重に因り配列が異なっている。例えば、多くのアミノ酸が複数のトリプレ ットにより表される。同一のアミノ酸を特定するコドン、すなわち同義コドン〔 例えば、CAUとCAC(いずれもヒスチジンをコードする)〕は、デルタ3ポ リペプチドのアミノ酸配列に影響を与えない「サイレント」変異を生じることが ある。しかし、デルタ3ポリペプチドのアミノ酸配列の変化をもたらすようなD NA配列の多形性も存在すると考えられる。当業者であれば、自然のアレル変化 に因り所与の種の個体間に、或るデルタ3ポリペプチドの活性を有するポリペプ チドをコードする核酸の1個またはそれ以上の変化(例えば、ヌタレオチドの約 3〜5%の変化)が存在し得ることが理解されるであろう。 後述の実施例によって示されるように、デルタ3タンパク質をコードする核酸 は、多くの真核細胞のいずれかに存在するmRNAから入手することができる。 さらに、本発明のデルタ3ポリペプチドをコードする核酸は、オトナおよび胎児 のいずれのゲノムDNAから入手することもできる。例えば、デルタ3タンパク 質をコードする遺伝子は、本明細書に記述するプロトコール、あるいは当該技術 分野の当業者に一般的に知られている方法に従ってcDNAライブラリーまたは ゲノムライブラリーのいずれかからクローニングすることができる。本発明の核 酸を単離するのに好適な組織および/またはライブラリーの例には、とりわけ、 内皮細胞ライブラリーが挙げられる。デルタ3タンパク質をコードするcDNA は、細胞、例えば、脊椎動物細胞、哺乳動物細胞またはヒト細胞(胎児細胞を含 む)から全mRNAを単離することにより入手することができる。次に、この全 mRNAから2本鎖cDNAを調製した後、多くの既知の手法のいずれかを用い て適当なプラスミドまたはバクテリオファージ内に挿入する。さらに、本発明に よって与えられるヌクレオチド配列の情報に従ってポリメラーゼ連鎖反応法を用 いて、デルタ3タンパク質をコードする遺伝子をクローニングすることもできる 。本発明の核酸は、DNAのこともあれば、RNAのこともある。好ましい核酸 は、SEQ ID No.1および3から成る群より選ばれる配列によって表されるcDNA である。4.3.1ベクター 本発明は、さらに、デルタ3タンパク質をコードし、少なくとも1つの転写調 節配列に作用連結された核酸を含有する発現ベクターを提供する。「作用連結さ れ(operably linked)」とは、ヌクレオチド配列が、該ヌクレオチド配列の発 現が可能となるように調節配列に連結されていることを意味するものとする。調 節配列は、当該分野で認められたものであり、本発明のデルタ3タンパク質を発 現を導くものから選ばれる。すなわち、「転写調節配列」とは、プロモーター、 エンハンサーおよびその他の発現制御エレメントを含む。そのような調節配列は 、Goeddelの「Gene Expression Technology:Methods in Enzymology 185」(米 国カリフォルニア州San DiegoのAcademic Press発行、1990年)に記述されてい る。1っの態様として、発現ベクターは、デルタ3ポリペプチドに対するアゴニ スト活性を有するペプチドをコードするか、または、デルタ3タンパク質のアン タゴニストであるペプチドをコードする組換え遺伝子である。そのような発現ベ クターを用いて細胞をトランスフェクションし、これによって、本明細書中に記 述するような核酸によりコードされたタンパク質(融合タンパク質を含む)ポリ ペプチドを産生させることができる。さらに、本発明の遺伝子構造体を遺伝子治 療法の一部として用いて、デルタ3タンパク質のいずれかのアゴニスト体または アンタゴニスト体をコードする核酸を供給することもできる。すなわち、本発明 の別の特徴として、本発明は、インビボまたはインビトロでトランスフェクショ ンを行い、特定の細胞系でデルタ3ポリペプチドを発現させることにより、組織 内でのデルタ誘導によるシグナル伝達の機能を再構築したり、または、該機能を 排除するような発現ベクターに関する。これは、例えば、該タンパク質の天然型 が誤発現されるような場合、あるいは、組織の分化を変形させるような形態のタ ンパク質を供給する目的には、望ましいことになるであろう。さらに、発現ベク ター を用いて腫瘍性転化を抑制することもできる。 上述したようなウイルスを用いる移送法の他に、非ウイルス性の方法を用いて 動物組織内にデルタ3ポリペプチドの発現を引き起こすようにすることもできる 。多くの非ウイルス性遺伝子移送法は、咄乳動物細胞がマクロ分子(巨大分子) を取り込み分子内輸送する機構に基づくものである。好ましい態様として、本発 明の非ウイルス性標的法は、標的細胞によりデルタ3ポリペプチド遺伝子が取り 込まれるエンドシトーシス経路を利用するものである。このような標的法の例と しては、リポソーム誘導系、ポリリジンコンジュゲートおよび人工のウイルスエ ンベロープを用いるものが挙げられる。 4.3.2 プローブおよびプライマー さらに、hデルタ3遺伝子のクローニングによって決定されたヌクレオチド配 列から、他の細胞型(例えば、他の組織由来など)のデルタ3相同体(ホモログ )、および他の哺乳類の器官由来のデルタ3相同体の確認および/またはクロー ニングに使用するために設計されたプローブおよびプライマーを作出することが できる。本発明のプローブおよびプライマーを用いて、デルタ3アレル(対立遺 伝子)の同定ならびに/または被験者のデルタ3遺伝子内に1個もしくはそれ以 上の突然変異が存在するか否かを確認することができる。好ましい実施態様にお いては、本発明のプローブまたはプライマーを用いて、被験者が特定のデルタ3 アレル(突然変異を有しているアレルなど)に関連した疾病および症状が進行す る危険性を有しているまたは危険性があるか否かを判断することができる。 好ましい実施態様においては、本発明は、実質的に精製されたオリゴヌクレオ チドを含むプローブ/プライマーも提供し、このオリゴヌタレオチドは、SEQ ID No.1もしくは3、またはそれらの天然に生じた突然変異からなる群より選択され た少なくとも約12個、好ましくは約25個、より好ましくは約40、50、もしくは75 個の連続したヌクレオチドによって構成されているセンス配列またはアンチセン ス配列にストリンジェント条件下においてハイブリダイズするヌクレオチド配列 を含む。例えば、SEQ ID No.1もしくは3で表される核酸に基づくプライマーをPC R反応に使用し、特異的デルタ3アレルなどのようなデルタ3相同体をクローン す ることができる。そのようなプライマーは、他の遺伝子(例えば、他のデルタ遺 伝子など)と顕著なホモロジーを有しない領域内において選択することが好まし い。本発明の好ましいプライマーは以下のSEQ ID No.4-8に示している。 同様に、被験者のデルタ3配列に基づくプローブを用いて、同一または相同な タンパク質をコードしている転写体またはゲノム性配列を検出することができる 。好ましい実施態様においては、プローブはさらに、それらに結合し、検出可能 なラベルを有している。このラベルは例えば、放射性同位元素、蛍光化合物、酵 素および酵素補因子から選択される。 以下により詳細に記載しているが、そのようなプローブをデルタ3タンパク質 を誤発現している細胞または組織の確認のための診断試験キットの一部として用 いることも可能である。これは例えば、患者由来の細胞サンプル内のデルタをコ ードしている核酸のレベルを測定することによって実施することができ、具体的 には、デルタ3のmRNAレベルを検出したり、ゲノムのデルタ3遺伝子が突然変異 を起こしているか否か、または欠失しているか否かを確認することなどがある。 端的に述べると、被験者のデルタ3遺伝子から非処理組織または組織サンプルを 組織学的にスクリーニングすることができるヌクレオチドプローブを作出して、 デルタをコードしている転写体の存在(または不在)を調べることができる。抗 デルタ3抗体の診断における使用と同様に、デルタ3メッセージまたはゲノム性 デルタ3配列に対するプローブを使用することにより、例えば、腫瘍新生物もし くは過形成性疾患(例えば、望まない細胞増殖など)または組織の異常分化など として現れるアレルの突然変異の予測および治療評価の両方を行うことができる 。本明細書に記載しているように、イムノアッセイと共に使用した場合、オリゴ ヌクレオチドプローブは、デルタ3タンパク質の発現(またはそれらの欠除)が 関連しているいくらかの異常を含む進行性の疾患に対して分子に基づく判断を下 す助けとなる。例えば、コード配列内の突然変異に応じて、ポリペプチド合成の 多様性に差異を生じる。 本発明の範ちゅうには、デルタ3生物活性の異常が原因である、もしくは関与 している、ならびに/またはひとつもしくはそれ以上の特異的デルタ3アレルが 関連している疾病または症状が進行する危険性があるか否かを判断するキットも 含まれる。好ましい実施態様においては、このキットは、末梢神経病などの神経 性疾患または疾病(例えば、ACCPNなど)の進行の危険性があるか否かを判断す るために使用することができる。 4.3.3 アンチセンス、リボザイムおよび三重らせん技術 本発明をひとつの側面からみると、「アンチセンス」治療における単離された 核酸の使用に関する。本明細書において使用している「アンチセンス」治療とは 、被験者のひとつもしくはそれ以上のデルタ3タンパク質をコードしている細胞 性mRNAおよび/またはゲノム性DNAと細胞性条件下において特異的にハイブリダ イズ(例えば、結合)するオリゴヌクレオチド分子またはそれらの誘導体を投与 またはイン・サイチユー(in situ)産生し、そのようなタンパク質の発現を( 例えば、転写および/または翻訳を阻害することによって)阻害することをさす 。結合は、従来からの塩基対相補性に基づいて、または例えばDNA二重らせんへ の結合の場合には、二重らせんの主要な空隙内における特異的相互作用を介して 行われる。一般的に、「アンチセンス」治療とは当該分野において通常用いられ る技術の範囲であり、オリゴヌクレオチド配列に対する特異的結合に基づく任意 の治療を含む。 本発明のアンチセンス構築体(コンストラクト)は、例えば、発現プラスミド として輸送することができる。このプラスミドは、細胞内において転写した場合 に、デルタ3タンパク質をコードしている細胞性mRNAの特異的部分に対しては少 なくとも相補的であるRNAを産生する。別の態様では、アンチセンス構築体は、 半 ビボ(ex vivo)において産生され、また、細胞内に導入した場合には、mRNAお よび/またはデルタ3遺伝子のゲノム性配列とハイブリダイズすることによって 発現阻害を引き起こすオリゴヌクレオチドプローブである。そのようなオリゴヌ クレオチドプローブは、内因性のヌクレアーゼ(例えば、エクソヌクレアーゼお よび/またはエンドヌクレアーゼなど)に抵抗性であり、従ってイン・ビボ(in vivo)において安定な変形オリゴヌクレオチドであることが好ましい。アンチ センスオリゴヌクレオチドとして用いられる核酸分子の例としては、ホスホルア ミデートホスホルチオエート、およびDNAのメチルホスホネートアナログ(米国 特許第5,176,996号、5,264,564号、および5,256,775号も参照のこと)などがあ る。さらに、アンチセンス治療において有用なオリゴマーを構築する一般的な手 法に関しては、例えば、ヴァン・デル・クロル(Van der Krol)ら、(1988)Bi otechniques 6:958-976;およびスティン(Stein)ら、(1988)Cancer Res 48: 2659-2668によって記述されている。アンチセンスDNAに関しては、翻訳開始部位 、例えば、デルタ3ヌクレオチド配列の−10番〜+10番の領域の間などに由来す るオリゴデオキシリボヌクレオチドが好ましい。特に好ましいアンチセンス分子 を以下に示す: アンチセンス法には、デルタ3のmRNAに相補的なオリゴヌクレオチド(DNAま たはRNAのいずれも)の設計が含まれる。アンチセンスオリゴヌクレオチドはデ ルタ3のmRNA転写体と結合し、翻訳を阻止する。完全に相補的であることが好ま しいが、必須ではない。本明細書において使用している、RNAのある部分に対し て配列が「相補的である」とは、そのRNAとハイブリダイズするのに十分な相補 性を有し、 安定な二本鎖を形成する配列をさしており、二重らせんアンチセンス核酸の場合 には、二本鎖DNAのうちの一本を調べることができ、または、三本鎖の形成をア ッセイすることができる。ハイブリダイズ能力は、相補性の度合いおよびアンチ センス核酸の長さの両方によって定まる。一般的には、ハイブリダイズする核酸 が長くなればなるほどRNAにおける塩基のミスマッチは増えるが、安定な二本鎖 (場合によっては三本鎖)を形成する。当業者であれば、ハイブリダイズしたコ ンプレックスの融点を測定するという標準的な方法によって許容できるミスマッ チの割合を確認することができる。 メッセージの5’末端(例えば、5’非翻訳配列までおよびAUG開始コドン を含むものなど)に相補的なオリゴヌクレオチドか翻訳の阻害に最も有効に作用 する。しかしながら、最近、mRNAの3’非翻訳配列に相補的な配列もまたmRNAの 翻訳の阻害に有効であることが示されている(ワグナー(Wagner),R.Nature 372:333)。故に、デルタ3遺伝子の非翻訳、非コード領域の5’末端または3 ’末端のいずれかに相補的なオリゴヌクレオチドをアンチセンス法に使用して外 来性のデルタ3mRNAの翻訳を阻害することができる。mRNAの5’非翻訳領域に相 補的なオリゴヌクレオチドは、AUG開始コドンの相補体を含んでいなければな らない。mRNAのコード領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドはそれほ ど有効な翻訳阻害剤ではないが、本発明に従って使用することができる。デルタ 3mRNAの5’末端、3’末端、またはコード領域のいずれかにハイブリダイズす るように設計するには、アンチセンス核酸の長さが少なくとも6ヌクレオチドと なるようにし、好ましくはオリゴヌクレオチドの長さの範囲は6〜50である。特 定の実施態様においては、オリゴヌクレオチドは少なくとも10、少なくとも17、 少なくとも25、または少なくとも50である。 標的配列の選択とは無関係に、最初にアンチセンスオリゴヌクレオチドのイン ・ビトロ(in vitro)試験を行い、遺伝子の発現を阻害する能力を測定すること が好ましい。これらの試験を対照として、アンチセンス遺伝子阻害とオリゴヌク レオチドの非特異的生物学的効果との区別をすることが好ましい。また、これら の試験について、標的RNAまたはタンパク質のレベルを内部標準RNAまたはタンパ ク質のレベルと比較することが好ましい。さらに、アンチセンスオリゴヌクレオ チドを用いて得られた結果を対照オリゴヌクレオチドを用いていられた結果と比 較することも考えられる。対照オリゴヌクレオチドは試験オリゴヌクレオチドと ほぼ同じ長さであることが好ましく、オリゴヌクレオチドを構成しているヌクレ オチド配列は、標的配列に対する特異的ハイブリダイゼーションを阻害しない程 度にアンチセンス配列とは異なっていることが好ましい。 オリゴヌクレオチドとしては、DNAもしくはRNA、またはそれらのキメラ混合物 もしくは誘導体もしくは変形を用いることができ、一本鎖または二本鎖である。 オリゴヌクレオチドは、例えば、分子の安定性の向上、ハイブリダイゼーション の向上などの目的で塩基部位、糖部位、またはリン酸基本骨格を変形することが できる。オリゴヌクレオチドは、ペプチド(例えば、イン・ビボ(in vivo)に おいて宿主細胞のレセプターを標的とするためなど)または細胞膜透過輸送を促 進する物質(例えば、レシンガー(Letsinger)ら、1989,Proc.Natl.Acad.S ci.U.S.A.86:6553-6556;レマイター(Lemaitre)ら、1987,Proc.Natl.Aca d.Sci.U.S.A.84:648-652;PCT公報WO88/09810、1988年12月15日発行などを参 照)もしくは脳血管関門の透過輸送を促進する物質(例えば、PCT公報WO89/1013 4、1988年4月25日発行などを参照)、ハイブリダイゼーション起因性解裂剤( 例えば、クロル(Krol)ら、1988,Bio Techniques 6:958-976などを参照)、も しくはインターカレート剤(ゾン(Zon)、1988,Pharm.Res.5:539-549などを 参照)などのような追加基を含んでいることがある。この目的のために、オリゴ ヌクレオチドと他の分子、例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーション起因性の 交差結合剤、輸送剤、ハイブリダイゼーション起因性解裂剤などとのコンジュゲ ートを形成する。 アンチセンスオリゴヌクレオチドは、次の群から選択される少なくともひとつ の変形塩基部位を有している:5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5 −クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−ア セチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5−カルボキ シメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチル ウラシル、ジヒドロウラシル、β−D−ガラクトシルケオシン、イノシン、N6 −イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2 −ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシ トシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシ ル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、β−D−マンノシルケオシ ン、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メ チルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、 ワイブトキシン、プソイドウラシル、ケオシン、2−チオシトシン、5−メチル −2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシ ル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v )、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキ シプロピル)ウラシル、(acp3)w、および2,6−ジアミノプリンが含まれる が、これらに限定されるわけではない。 アンチセンスオリゴヌクレオチドは、次の群から選択される少なくともひとつ の変形糖部位も有する:アラビノース、2−フルオロアラビノース、キシルロー スおよびヘキソースなどが含まれるが、これらに限定されるわけではない。 さらに別の実施態様においては、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、少なく ともひとつの変形リン酸骨格を有する:ホスホロチオエート、ホスホロジチオエ ート、ホスホルアミドチオエート、ホスホルアミデート、ホスホルジアミデート 、メチルホスホネート、アルキルホスホトリエステルおよびホルムアセタール、 またはそれらのアナログが含まれるが、これらに限定されるわけではない。 また別の実施態様においては、アンチセンスオリゴヌクレオチドはα−アノメ リックオリゴヌクレオチドである。αアノメリックオリゴヌクレオチドは、相補 的RNAと特異的な二重らせんハイブリッドを形成し、これは、通常のβ−ユニッ トとは対照的に、螺旋が互いに平行になっている(ガウティエ(Gautier)ら、1 987,Nucl.Acids Res.15:6625-6641)。このオリゴヌクレオチドは、2’−o −メチルリボヌクレオチド(イノウエ(Inoue)ら、1987,Nucl.Acids Res.15 :6131-6148)またはRNA−DNAアナロクのキメラ(イノウエ(Inoue)ら、1987,F EBS Lett.215:327-330)である。 本発明のオリゴヌクレオチドは、当該分野において既知の標準的な方法、例え ば、自動DNA合成装置(バイオサーチ(Biosearch)社、アプライド・バイオシス テムズ(Applied Biosystems)社などから購入可能)の使用などによって合成す ることができる。具体的には、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドはステイ ン(Stein)らの方法(1988,Nucl.Acids Res.16:3209)によって合成するこ とができ、メチルホスホネートオリゴヌタレオチドは、多孔度を調整したガラス 支持体を用いることによって調製することができる(サリン(Sarin)ら、1988 ,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:7448-7451)。 コード領域の配列に相補的なアンチセンス核酸配列を使用するが、これらが転 写された非翻訳領域に相補的であることが好ましい。翻訳開始部位にオーバーラ ップしたアンチセンス核酸がなお好ましい。例えば、以下に示すアンチセンスオ リゴヌクレオチドを本発明に従って用いることができる。 アンチセンス分子は、イン・ビボ(in vivo)でデルタ3を発現する細胞に輸 送されなければならない。アンチセンスDNAまたはRNAを細胞に輸送するための多 くの方法が開発されている;例えば、アンチセンス分子を直接組織部位に注入す る、または所望する細胞を標的とするように設計された変形アンチセンス分子( 例えば、特異的にレセプターに結合するペプチドもしくは抗体、または標的細胞 表面において発現される抗原を連結したアンチセンスなど)を全身投与すること などがある。 しかしながら、外来性mRNAの翻訳を抑制するのに十分な細胞内アンチセンス濃 度に到達させることはしばしば困難である。従って、好ましい方法としては、ア ンチセンスオリゴヌクレオチドが強力なpol IIIまたはpol IIプロモーターの制 御下におかれている組換えDNA構築体を使用することである。そのような構築体 を用いて患者の標的細胞内にトランスフェクトすることにより、外因性のデルタ 3転写体と相補的な塩基対を形成する一本鎖RNAの十分量の転写が得られ、これ によっ て、デルタ3mRNAの翻訳を阻止することになる。例えば、ベクターが細胞によっ て取り込まれ、アンチセンスRNAの転写に作用するように、イン・ビボ(in vivo )においてベクターを導入することができる。そのようなベクターは、転写され て所望するアンチセンスRNAを産生している限り、エピソームとして存在し、ま たは染色体に組み込まれている。そのようなベクターは、当該分野において標準 的な組換えDNA操作方法によって構築することができる。ベクターは、プラスミ ド、ウイルス、またはその他当該分野において既知のものであって、哺乳類細胞 内における複製および発現に使用されるものを用いることができる。アンチセン スRNAをコードしている配列の発現は、哺乳類、好ましくはヒト細胞内において 作用する当該分野において既知の任意のプロモーターによって行うことができる 。そのようなプロモーターは誘導性または構成性である。そのようなプロモータ ーとしては次のようなものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない: SV40初期プロモーター領域(ベルノイスト(Bernoist)およびシャンボン(Cham bon)、1981,Nature 290:304-310)、ラウス家鶏肉腫(Rous Ssarcoma)ウイル スの長い3’末端反復配列を含むプロモーター(ヤマモト(Yamamoto)ら、1980 ,Cell 22:787-797)、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(ワグナー(Wag ner)ら、1981,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.78:1441-1445)、メタロチオ ネイン遺伝子の制御性配列(ブリンスター(Brinster)ら、1982,Nature 296:3 9-42)など。 任意の型のプラスミド、コスミド、YACまたはウイルス性ベクターを用いて組織 部位(例えば、脈絡叢または視床下部など)に直接導入することができる組換え DNA構築体を調製することができる。別の方法としては、所望する組織(たとえ ば、脳に対してはヘルペスウイルスベクターを用いることができる)に選択的に 感染するウイルス性のベクターを用いることができ、この場合には、投与は別の 経路(例えば、全身など)によって行うことができる。 同様に、本発明のアンチセンス構築体は、デルタ3タンパク質の内のひとつの 正常な生物学的活性に拮抗することによって、イン・ビボ(in vivo)および半 ビボ(ex vivo)での組織培養において細胞活性の調節に使用することができる 。 さらに、アンチセンス技術(例えば、アンチセンス分子の微量注入(マイクロ インジェクション)、またはデルタ3mRNAもしくは遺伝子配列に関して転写体が アンチセンスであるようなプラスミドのトランスフェクションなど)を用いて、 発生段階におけるデルタ3の役割、および生体の組織におけるデルタ3の正常細 胞機能を探索することができる。そのような技術は細胞培養において使用するこ とができるが、以下に記載しているようなトランスジェニック動物の作出にも使 用することができる。 触媒的にデルタ3mRNA転写体を解裂するように設計されたリボザイム分子を用 いて、mRNAの翻訳およびデルタ3の発現を阻止することもできる(例えば、PCT 公報WO94/11364、1990年10月4日発行;サーヴァー(Sarver)ら、1990,Scienc e 247:1222-1225を参照のこと)。リボザイムとは、RNAの特異的解裂を触媒する ことができる酵素様RNA分子である。リボザイムの作用メカニズムとしては、相 補的な標的RNAに対してリボザイム分子が配列特異的ハイブリダイゼーションを し、続いてエンドヌクレアーゼ様解裂を起こすことが含まれる。リボザイム分子 の組成には、標的遺伝子mRNAに相補的なひとつもしくはそれ以上の配列を含んで いることが必要であり、mRNAの解裂に関与する既知の触媒様配列を含んでいるこ とが必要である。このような配列としては、米国特許第5,093,246号を参照とし 、本明細書においてその全体を取り入れておく。本発明の範ちゅうには、デルタ 3タンパク質をコードしているRNA配列のエンドヌクレアーゼ様解裂を特異的か つ効率的に触媒する人工ハンマーヘッド型リボザイムなどがある。 任意のRNA標的候補内の特異的リボザイム解裂部位は、GUA、GUUおよび GUCといった配列を含むリボザイム解裂部位に関して対象分子をスキャンする ことによってまず確認する。いったん確認したら、解裂部位を含む標的遺伝子領 域に対応する15〜20リボヌクレオチドから構成される短いRNA配列について、オ リゴヌクレオチド配列を不適切なものとする可能性のある予測される構造的特徴 (例えば、二次構造など)を評価する。候補配列の適合性は、リボヌクレアーゼ 防御アッセイを用い、相補的オリゴヌクレオチドにハイブリダイゼーションを起 こし得るかということを調べることによっても評価することができる。 部位特異的認識配列においてmRNAを解裂するリボザイムを用いてデルタ3mRNA を破壊することもできるか、ハンマーヘッド型リボザイムを用いることが好ま しい。ハンマーヘッド型リボザイムは、標的mRNAと相補的塩基対を形成する側部 領域(フランキング領域)によって指示される位置においてmRNAを解裂する。唯 一の要件は、標的mRNAが5’−UG−3’の二塩基からなる配列を有することで ある。ハンマーヘッド型リボザイムの構築および産生は当該分野において既知で あり、ハセロフ(Haseloff)およびジャーラック(Gerlach)によってより詳細 に記載されている(1988,Nature,334:585-591)。ヒトデルタ3のcDNAのヌク レオチド配列内には、多数のハンマーヘッド型リボザイムの解裂部位が存在して いる可能性がある(図1)。好ましくは、解裂認識部位がデルタ3mRNAの5’末 端付近に存在するようにリボザイムを処理する;これは、効率を上げ、細胞内に おける非機能性mRNA転写体の蓄積を最小限に抑えるためである。 本発明のリボザイムには、テトラヒメナ・サーモフィラ(Tetrahymena Thermo phila)の体内に天然に存在するような(IVSまたはL-19 IVS RNAとして知られて いる)RNAエンドリボヌクレアーゼ類(本明細書においては、以後「チェック型 リボザイム(Cech-type ribozyme)」と称する)も含まれ、これらに関してトー マス・チェックとその共同研究者らによって詳細に記載されている(ザウ(Zaug )ら、1984,Science,224:574-578;ザウ(Zaug)およびチェック(Cech)、19 86,Science,231:470-475;ザウ(Zaug)ら、1986,Nature,324:429-433;ユ ニヴアーシティ・パテント(University Patents)社による国際特許出願公報WO 88/04300;ビーン(Been)およびチェック(Cech)、1986,Cell,47:207-216) 。チェック型リボザイムは、8塩基対からなる活性部位を有し、これは、標的RN Aにハイブリダイズし、その後標的RNAの解裂を起こす。本発明は、デルタ3内に 存在する8塩基対からなる活性部位配列を標的とするチェック型リボザイムも包 含している。 アンチセンス法の場合のように、リボザイムは変形オリゴヌクレオチドから構 成されているものを用い(例えば、安定性、標的性などの向上のため)、イン・ ビボ(in vivo)においてデルタ3を発現する細胞(例えば、視床下部および/ または脈絡叢など)に輸送される必要がある。好ましい輸送方法としては、強力 な構成性pol IIIおよびpol IIプロモーターの制御下にあるリボゾームを「コー ドしている」DNA構築体を用いることが挙げられ、これによってトランスフェク トされ た細胞は十分量のリボザイムを産生し、外因性のデルタ3メッセージを破壊し、 翻訳を阻害する。リボザイムは、アンチセンス分子とは異なり触媒性であるので 、効果発現に必要な細胞内濃度は低くてよい。 外因性のデルタ3遺伝子の発現は、標的化した相同性組換え体を用いてデルタ 3遺伝子またはそのプロモーターを不活化または「ノックアウト」することによ っても減少させることができる(例えば、スミシーズ(Sumithies)ら、1985,N ature,317:230-234;トーマス(Thomas)およびカペッチ(Capecchi)、1987,C ell,51:503-512;トンプソン(Thompson)ら、1989,Cell,5:313-321などを参 照のこと。これら各々の全体を参照として本明細書中に取り入れておく)。例え ば、外因性のデルタ3遺伝子(デルタ3遺伝子のコード領域または制御領域のい ずれか)に相同なDNAが隣に連結している突然変異または非機能性のデルタ3( または全く無関連のDNA)を用い、選択マーカーおよび/または負の選択マーカ ーを伴う/または伴わない状態で、イン・ビボ(in vivo)においてデルタ3を 発現する細胞にトランスフェクトすることができる。標的化した相同な組換え体 を介してDNA構築体を挿入することにより、デルタ3遺伝子を不活化することが できる。そのような方法は特に農業分野に適しており、変形を行ったES(胚性幹 )細胞を使用することによってデルタ3不活性な動物の子孫を得ることができる (例えば、トーマス(Thomas)およびカペッチ(Capecchi)、トンプソン(Thom pson)、1989、同上を参照)。しかしながら、この方法は、適切なウイルスベク ター(例えば、ヘルペスウイルスベクターなど)を用い、組換えDNA構築体を直 接投与する、またはイン・ビボ(in vivo)における必要部位に標的投与するこ とによって、ヒトにおける使用に適合させることができる。 別の方法としては、デルタ3遺伝子の調節領域(すなわち、デルタ3プロモー ターおよび/またはエンハンサー)に相補的な標的化リボヌクレオチド配列を用 い、体内の標的細胞内におけるデルタ3遺伝子の転写を阻止する三重らせん構造 を形成することによって、外因性のデルタ3遺伝子の発現を減少させることがで きる(一般的なものとしては、ヘレン(Helen),C.、1991,Anticancer Drug R es.,6(6):569-84;ヘレン(Helen),C.ら、1992,Ann.N.Y.Acad.Sci.,660: 27-36;マーハー(Maher),L.J.、1992,Bioassays 14(12):807-15を参照)。 転写阻害のための三重らせん形成に使用する核酸分子は、一本鎖およびデオキ シリボヌクレオチドから構成されているものが好ましい。これらのオリゴヌクレ オチドの塩基組成は、フーグスティーン(Hoogsteen)型塩基対則に則って三重 らせん形成を促進するものでなければならず、この場合、一般的に、プリンまた はピリミジンが適切な長さを有して、二重らせんのうちの一本鎖上に存在してい ることが必要である。ヌクレオチド配列はピリミジン塩基からなり、これによっ て三重らせんを形成する3本の関連する鎖にTATおよびCGCのトリプレット (三つ組コドン)が生じている。ピリミジンに富む分子は、二重らせんのうちの 一本鎖のプリンに富む領域に対して、その鎖に平行方向な相補的な塩基を提供す る。さらに核酸分子は、プリンに富んだ、例えば、G残基が伸長したものから選 択することができる。これらの分子は、GC対に富むDNA二本鎖と三重らせんを 形成し、そのプリン残基の大部分は標的二重らせんの一本鎖に存在しており、そ の結果、三重らせん内の三本鎖にCGCトリプレットが生じる。 別の方法としては、三重らせん形成を標的とする可能性のある配列は、いわゆ る「スイッチバック」核酸分子を作出することによって増やすことができる。ス イッチバック分子は、5’→3’方向と3’→5’方向に交互に合成され、これ によって、はじめに塩基対を形成している二本鎖のうちの一本と次の一本とが塩 基対を形成し、二重らせんの一本鎖に存在するプリンまたはピリミジンの適切な 伸長か不要になる。 本発明のアンチセンスRNA、DNANリボザイムおよび三重らせん分子は、DNAおよ びRNA分子の合成に関する当該分野において既知の任意の方法を用いて調製する ことかできる。これらには、例えば、固相ホスホルアミディート化学合成などの ような当該分野において既知のオリゴデオキシリボヌクレオチドおよびオリゴリ ボヌクレオチドの化学合成技術が含まれる。別の方法としては、アンチセンスRN A分子をコードしているDNA配列のイン・ビトロ(in vitro)およびイン・ビボ( in vivo)での転写に因ってRNA分子を作出することができる。そのようなDNA配 列には、適切なRNAポリメラーゼプロモーター(例えば、T7またはSP6ポリメラー ゼプロモーターなど)を含む広範なベクターが含まれる。別の方法としては、使 用するプロモーターに応じてアンチセンスRNAを構成的にまたは誘導的に合成す るアン チセンスcDNA構築体を安定的に細胞系に導入することができる。 さらに、細胞内安定性を増し、半減期を延ばす手段として、様々な既知の変形 を核酸分子に導入することができる。可能な変形としては次のようなものが挙げ られるが、これらに限定されるわけではない:分子の5’および/または3’末 端にリボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドの側部配列(フランキン グ配列)を付加する、あるいは、オリゴデオキシリボヌクレオチド骨格内部にお いて、ホスホジエステラーゼ結合ではなくホスホロチオエートまたは2’o−メ チルを使用する。 4.4 本発明のポリペプチド 本発明によれば、他の細胞性タンパタ質、とりわけ、通常はデルタ3ポリペプ チドと結合している他のシグナル伝達因子および/または転写因子から単離され た、あるいは実質的にそのようなタンパク質を含まないデルタ3ポリペプチドの 入手が可能である。「他の細胞性タンパク質(本明細書においては、「混入タン パク質」とも記載している)を実質的に含まない」または「実質的に純粋または 精製された調製物」とは、混入タンパク質の量が乾燥重量で約20%以下、好まし くは混入タンパク質の量が乾燥重量で約5%以下であるデルタ3ポリペプチドの 調製物を含むものとして定義される。はじめに、本明細書に記載しているように クローニングされた遺伝子を用いて精製した調製物と同様に、このポリペプチド を機能的な形態に製することができる。「精製された」とは、ペプチド配列また はDNA配列またはRNA配列に関して、対象となる分子中に他のタンパタ質などの他 の生物学的巨大分子(マクロ分子)を実質的に含まないことを意味している。本 明細書で用いている「精製された」という語は、存在する生物学的マクロ分子の 量が、好ましくは乾燥重量で少なくとも80%、より好ましくは95〜99重量%の範 囲、最も好ましくは少なくとも99.8重量%であることを意昧している(しかし、 水、緩衝液、および他の低分子、特に分子量が約5000以下の分子は存在している 可能性がある)。本明細書で使用している「純粋」とは、好ましくは上述の「精 製された」と同様の数値的制限を有する。「単離された」および「精製された」 とは、天然の状態における天然の材料を包含するものでもアクリルアミドゲルな どによって成分に分離された天然の材料を包含するものでもなく、純粋な(例え ば、混入タンパク質、または変性剤およびポリマー(例えば、アクリルアミドま たはアガロースなど)などのようなクロマトグラフィー試薬などを含まない)物 質または溶液として得られるものでもない。好ましい実施態様においては、精製 されたデルタ3調製物は、通常デルタ3を産生する動物由来の如何なる混入タン パク質をも含まず、これは、ヒト以外の細胞内において、組換え体に例えば、ヒ トデルタ3タンパク質などを発現させることによって行うことができる。 タンパク質の全長、あるいはひとつもしくはそれ以上の特定のモチーフおよび /もしくはドメインに対応するまたは任意の大きさ(例えば、アミノ酸長が少な くとも約5、10、25、50、75、100、125、150など)の断片(フラグメント)は 本発明の範ちゅうに含まれる。本発明は、本発明の核酸について記載している上 述の章に記述している核酸によってコードされた全てのタンパク質を包含する。 例えば、単離されたデルタ3ポリペプチドは、SEQ ID No.2で表されるデルタ 3ポリペプチドに対応するアミノ酸配列の全てまたは一部を含む。デルタ3タン パク質の単離されたペプチド部分は、そのようなペプチドをコードしている核酸 から構成される対応する断片から組換えによって産生されたペプチドをスクリー ニングすることによって得ることができる。さらに、当該分野において既知であ る簡便なメリフィールド(Merrifield)固相f-Mocまたはt-Boc化学などの技術を 用いて断片を化学的に合成することができる。具体的には、本発明のデルタ3ポ リペプチドを断片に重なり(オーバーラップ)がないように所望する長さの断片 に任意に分けることができ、または好ましくは、重なりを有する所望する長さの 断片に分けることができる。組換えまたは化学合成によって断片を作出し、試験 を行って、これらのペプチド断片が野生型(例えば、「真性の」)のデルタ3タ ンパク質のアゴニストまたはアンタゴニストのいずれとして機能することができ るかを確認する。 別の面からみると、本発明はデルタ3タンパク質の組換え体に関する。好まし くは本発明による組換えポリペプチドは、天然のデルタ3タンパク質に加えて、 SEQ ID No.2で表されるアミノ酸配列との相同性が少なくとも約95%、より好ま しくは少なくとも約92または94%、最も好ましくは少なくとも約95%、96%、97 %、98%または99%である。ひとつの実施態様においては、本発明のデルタポリ ペプ チドは、SEQ ID No.2で表されるアミノ酸配列とのアミノ酸配列全体としての相 同性または一致性が少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、 少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、 または少なくとも約99である。特に好ましい実施態様においては、デルタ3タン パク質はSEQ ID No.2で表されるアミノ酸配列を有する。別の特に好ましい実施 態様においては、デルタ3タンパク質はデルタ3生物活性を有する。 本発明はさらに、哺乳類の器官由来の遺伝子によってコードされており、SEQ ID No.2で表されるデルタ3タンパク質に進化上関連のあるアミノ酸配列を有し ているデルタ3ポリペプチドの内のひとつの組換え体に関する。そのようなデル タ3ポリペプチドは、後述の配列表に列挙している野生型(「真性の」)デルタ 3タンパク質の生物活性の内の少なくともひとつに対するアゴニストまたはアン タゴニストのいずれかの役割を果たすことができることが好ましい。ヒトデルタ 3タンパク質のアミノ酸配列に関して「進化上関連がある」とは、天然に生じた アミノ酸配列を有するポリペプチド、および組合わせ突然変異誘発などによるデ ルタポリペプチドの突然変異性変種の両方をさす。進化に由来する本発明のその ようなデルタ3ポリペプチドは、デルタ3生物活性を有し、また、SEQ ID No.2 で表されるアミノ酸配列との相同性が少なくとも80%、より好ましくは少なくと も85%、最も好ましくは少なくとも90%である。特に好ましい実施態様において は、デルタ3タンパク質はSEQ ID No.2をコードしているアミノ酸を含む。 一般的には、本明細書においてデルタ3タンパク質の活性(例えば、「生物活 性」など)を有すると称されているポリペプチドは、SEQ ID No.2に示されてい るデルタ3タンパク質のアミノ酸配列の全てもしくは一部に対応する(例えば、 一致しているまたは実質的に一致している)アミノ酸配列を含み、ならびに天然 に存在するデルタ3タンパク質の生物/化学活性の全てもしくは一部を模擬もし くはアンタゴナイズするポリペプチドと定義される。好ましい実施態様において は、本発明のデルタ3タンパク質は特にノッチポリペプチドと特異的に相互作用 する。 本発明は種々の形態のデルタ3タンパタ質を提供し、中でも、本発明の核酸に 関連する4.3項に記載されている全てのデルタ3タンパク質を含む。 本発明はさらに、そのようなデルタ3ポリペプチドを産生する方法に関する。 例えば、目的とするポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列の発現を指 示する核酸ベクターをトランスフェクトした宿主細胞は、適切な条件下において 培養し、ペプチドの発現をさせることができる。細胞を回収し、溶解してタンパ ク質を単離する。細胞培養には、宿主細胞、培地および他の副生成物を含む。細 胞培養に適した培地は当該分野において既知である。タンパク質生成に関する当 該分野において既知の技術を用い、組換えデルタ3ポリペプチドは、細胞培養培 地、宿主細胞、またはそれらの両方から単離することができる。そのような技術 としては、イオン交換クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、限外 ろ過、電気泳動、およびそのようなペプチドに対して特異的な抗体を用いたイム ノアフィニティー精製が挙げられる。好ましい実施態様においては、組換えデル タ3ポリペプチドは、精製に役立つドメインを含む融合タンパク質、例えば、GS T融合タンパク質またはポリ(ヒスチジン(His))融合タンパク質である。 さらに、特殊な状況下においては、天然存在型のタンパク質の生物活性の一部 のみを促進または阻害するために、機能がデルタ3のアゴニスト(模擬)、また はデルタ3のアンタゴニストのいずれかひとつに限定されているデルタ3ポリペ プチドの内のひとつの変種を作出することが有効であると考えられる。このよう にして、限定された機能を有する変種に処置を施すことによって特定の生物学的 効果を誘起することができ、天然に生じる型のデルタ3タンパク質の生物学的活 性の全てを発生させるようなアゴニストまたはアンタゴニストを用いた処置に関 連した副作用はほとんど生じない。 目的のデルタ3タンパク質の各々についての変種および/または突然変異体は 、個別の部位での突然変異(点突然変異)または切断(トランケーション)など のような突然変異誘発によって作出することができる。例えば、突然変異は、も とになっているデルタ3ポリペプチドと生物学的活性が実質的に同一である、ま たは単に一部を保持しているホモログに生じやすい。これとは別に、アンタゴニ スト型のタンパク質は、例えば、デルタ3タンパク質を含むデルタ3カスケード の上流または下流の化合物に競合結合することによるなどして、天然型のタンパ ク質の機能を阻害できるようにすることが可能である。さらに、構造的に活性な アゴニスト型のタンパク質を作出することもできる。 本発明の組換えデルタ3ポリペプチドは、真性のデルタ3タンパク質のホモロ グ、例えば、遍在性またはタンパク質に関連する酵素標的を変更する突然変異体 などによるタンパク質分解性の解裂に抵抗性であるようなタンパク質なども含む 。 デルタ3ポリペプチドを化学的に変形して、他の化学的部位、例えば、グリコ シル基、脂質、リン酸塩、アセチル基などと共有結合または凝集コンジュゲート を形成することによってデルタ3誘導体を作出することもできる。デルタ3タン パク質の共有結合誘導体は、タンパク質のアミノ酸側鎖またはポリペプチドのN 末端もしくはC末端の官能基に化学的部位を連結することによって調製すること ができる。 デルタ3ポリペプチドの構造の変形は、治療または予防効果、安定性(例えば 、半ビボ(ex vivo)での貯蔵保存性およびイン・ビボ(in vivo)でのタンパク 質分解耐性など)、または翻訳後の変形(例えば、タンパク質のリン酸化パター ンの変更など)といった目的で行うことができる。天然に存在する型のタンパク 質の活性の少なくともひとつを保持している、またはそれらの特定のアンタゴニ ストを産生するように設計されている場合には、そのような変形ペプチドは、本 明細書に詳細に記載しているデルタ3ポリペプチドと機能的に等価であると考え られる。そのような変形ペプチドは例えば、アミノ酸の置換、欠失、または付加 によって産生することができる。 例えば、ロイシンからイソロイシンまたはバリン、アスパラギン酸からグルタ ミン酸、スレオニンからセリンへの単独置換、またはあるアミノ酸から構造的に 関連性のあるアミノ酸への同様の置換(すなわち、アイソスター的突然変異体お よび/または等電性突然変異体)は、得られた分子の生物学的活性に大きな影響 を与えないと考えられる。保存性の置換は、側鎖において関連のあるアミノ酸族 内部で行われる。遺伝子にコードされているアミノ酸は4つの属に分けられる: (1)酸性=アスパラギン酸、グルタミン酸;(2)塩基性=リジン、アルギニ ン、ヒスチジン;(3)非極性=アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、 プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン;および(4)非電 荷極性=グリシン、アスパラキン、グルタミン、システイン、セリン、スレオニ ン、チロシン。同様に、全てのアミノ酸は次のように分けることができる: (1)酸性=アスパラギン酸、グルタミン酸;(2)塩基性=リジン、アルギニ ン、ヒスチジン;(3)脂肪族=グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソ ロイシン、セリン、スレオニン、ここで、セリンおよびスレオニンはさらに水酸 基を有する脂肪族に分けられる;(4)芳香族=フェニルアラニン、チロシン、 トリプトフアン;(5)アミド=アスパラギン、グルタミン;および(6)含硫 =システインおよびメチオニン(例えば、『生化学(Biochemistry)第2版』( L.ストリヤー(Stryer)編、)、WH フリーマン(Freeman)社、1981年などを 参照)。ペプチドを構成しているアミノ酸配列の変化によって機能性のデルタ3 ホモログが得られたか否かは、野生型のタンパク質と同様の条件下において変種 ペプチドが細胞内で応答する能力を測定する、またはそのような応答を競合阻害 することによって容易に判断することができる。1個以上の置換が起こっている ポリペプチドも同様に調べることができる。 本発明はさらに、目的のデルタ3タンパク質の一連の組み合わせ突然変異体お よび切断(トランケーション)突然変異体を作出する方法に関し、これは特に機 能性の変種配列(例えば、ホモログなど)の確認に有用である。そのような組み 合わせライブラリーをスクリーニングする目的は、例えば、アゴニストもしくは アンタゴニストとして作用することができる、またはこれとは別に、新規な活性 を有している新規なデルタ3のホモログを作出することである。 ひとつの実施態様においては、デルタ3の変種の多様なライブラリーは、核酸 レベルの組み合わせ突然変異によって作出され、多様な遺伝子ライブラリーによ ってコードされている。例えば、合成オリゴヌクレオチドの混合物を酵素を利用 して遺伝子配列内に結合し、一連の縮退したデルタ3配列がそれぞれのポリペプ チドを発現し、また別の方法として、一連のデルタ3配列を含む一連の大きな融 合タンパク質(例えば、ファージによる展示タンパク質(ディスプレイタンパク 質)など)を発現できるようにする。 縮退したオリゴヌクレオチド配列からデルタ3のホモログまたは変種のその ようなライブラリーを作成するにあたっては多くの方法かある。自動DNA合成機 を用いて縮退遺伝子配列の化学的合成を行い、次にこの合成遺伝子を適切な発現 ベクターに結合する。遺伝子の縮退したセットを用いる目的は、ひとつの混合物 内 で、所望するデルタ3配列のセットをコードしている配列の全てを得るためであ る。縮退オリゴヌクレオチドの合成は当該分野において既知である(例えば、ナ ラン(Narang),SA、(1983)Tetrahedron 39:3;イタクラ(Itakura)ら、( 1981)『組換えDNA、第3回クリーブランドシンポジウム要旨集、高分子(Recom binant DNA,Proc 3rd Cleveland Sympos.Maclomolecules)』、AGウォルトン (Walton)編、アムステルダム:エリスヴィール(Elsevier)ppg.273-289;イ タクラ(Itakura)ら、(1984)Annu.Rev.Biochem.53:323;イタクラ(Itaku ra)ら、(1984)Science 198:1056;イケ(Ike)ら、(1983)Nucleic Acid Re s 11:477を参照)。そのような技術は他のタンパク質の方向性をもった発展に用 いられている(例えば、スコット(Scott)ら、(1990)Science 249:386-390; ロバーツ(Roberts)ら、(1992)PNAS 89:2429-2433;デヴリン(Devlin)ら、 (1990)Science 249:404-406;クゥイルラ(Cwirla)ら、(1990)PNAS 87:637 8-6382;また、米国特許第5,223,409号、5,198,346号および5,096,815号を参照 )。 同様に、スクリーニングおよびそれに続く生物活性断片の選択のためにデルタ 3断片の多様な集団を作出する目的で、デルタ3クローンのコード配列断片(フ ラグメント)のライブラリーを作出することができる。そのようなライブラリー を作出するための化学合成を含む様々な技術が当該分野において知られている。 ひとつの実施態様においては、(i)ニックが1分子あたり約1回しか起こらな い条件下において、デルタ3をコードしている配列の2本鎖PCR断片をヌクレア ーゼで処理し;(ii)2本鎖DNAを変性し;(iii)DNAをもとの状態に戻し て2本鎖DNAを形成し(このとき、このDNAはいろいろなニック産物に由来するセ ンス/アンチセンス対を含む);(iv)S1ヌクレアーゼで処理することにより 、再形成した2本鎖から1本鎖のものを除去し;(v)得られた断片のライブラ リーを発現ベクターに連結する、ことによってコード配列断片(フラグメント) のライブラリーを得ることができる。この例示方法によれば、N末端、C末端お よび様々な大きさの内部断片をコードしている発現ライブラリーを得ることがで きる。 点突然変異または切断(トランケーション)によって作出された組み合わせラ イブラリーからの遺伝子産物をスクリーニングし、また、ある種の特性を有する 遺伝子産物を得るためのcDNAライブラリーをスクリーニングするための広範な技 術が当該分野において既知である。そのような技術は一般的に、デルタ3ホモロ グの組み合わせ突然変異によって作出された遺伝子ライブラリーの迅速スクリー ニングに適している。大きな遺伝子ライブラリーのスクリーニングに最も広範に 使用されている技術は、一般的には、遺伝子ライブラリーを複製可能な発現ベク ターにクローニングし、得られたベクターのライブラリーを適切な細胞に形質転 換し、所望する活性が比較的容易に検出できるような条件下において組み合わせ 遺伝子を発現させ、発現産物が検出された遺伝子をコードしているベクターを単 離する、各段階を含む。以下に記載しているそれぞれの例示アッセイは、組み合 わせ突然変異誘発技術によって作出された多数の変性デルタ3配列をスクリーニ ングするために必要な大量分析が可能である。組み合わせ突然変異誘発は、突然 変異タンパク質の非常に大きなライブラリー、例えば、1026分子程度のものを作 出する可能性がある。この大きさの組み合わせライブラリーは、大量スクリーニ ングアッセイをもってしても技術的に困難である。この問題を克服するため、最 近、再発アンサンブル突然変異誘発(recrusive ensemble mutagenesis:REM)と いう新しい技術が開発され、これは、ランダムライブラリー内の非機能性タンパ ク質の大部分を回避し、機能性タンパク質の発生頻度を単に上昇することによっ て、配列間隔の有効なサンプリングを行うのに必要とされる複雑性が緩和される 。REMは、適切な選択法またはスクリーニング法を用いた場合には、ライブラリ ー内の機能性突然変異体の発生頻度が増すアルゴリズムである(アーキン(Arki n)およびユールヴァン(Yourvan)、1992,PNAS USA 89:7811-7815;ユールヴ ァン(Yourvan)ら、『自然界の類似問題の解法(Parallel Problem Solving fr om Nature)』、マナー(Maenner)およびマンデリック(Manderick)編、エリ スヴィール(Elsevier)出版社、アムステルダム、pp401-410;デルクルーヴ(D elgrave)ら、1993,Protein Engineering 6(3):327-331)。 本発明はまた、デルタ3タンパク質を削減して、例えば、ペプチド作用物質ま たは非ペプチド作用物質などの疑態物質(ミメチック)を作出することを提供す る。このような物質は、本発明のデルタ3タンパク質へ結合することができ、お よび/または本発明のデルタ3ポリペプチドとデルタ/ノッチシグナル経路の上 流または下流の構成物質(例えば、結合タンパク質または相互作用物質など)と の結合を解裂することができる。従って、上述しているような突然変異誘発技術 は、タンパク質−タンパク質相互作用に関与するデルタ3タンパク質の決定因子 のマッピングにも有用であり、そのような相互作用には例えば、目的のデルタ3 ポリペプチドの上流で機能するタンパタ質(その活性の活性化因子および抑制因 子の両方を含む)への結合、またはデルタポリペプチドの下流で機能するタンパ ク質もしくは核酸への結合などがあるが、いずれも例えば、ノッチなどによって 正または負の制御を受けている。具体的には、分子(例えば、ノッチ遺伝子産物 またはデルタ3遺伝子の上流もしくは下流のその他の構成成分など)の認識に必 要なデルタ3ポリペプチドの必須残基を決定することができ、その部位において 本来のデルタ3タンパク質の結合を競合的に阻害するデルタ由来のペプチドミメ チックの産生に使用することができる。例えば、突然変異誘発をスキャニングし て、他の細胞外タンパク質、ペプチドミメチック化合物を含む目的のデルタ3タ ンパク質の各々のアミノ酸残基をマッピングすることにより、機能発揮するまた は相互作用する、デルタ3タンパク質のこれらの残基のミメチックを作出するこ とができる。そのようなミメチックはデルタ3タンパク質の正常な機能を干渉す るために使用される。例えば、そのような残基の非加水分解性ペプチドアナログ は、ベンゾジアゼピン(例えば、フライディンガー(Freidinger)ら、『ペプチ ド:化学および生物学(Peptides:Chemistry and Biology)』、G.R.マーシャル (Marshall)編、ESCOM出版社:オランダ・ライデン(1988)などを参照)、アゼ ピン(例えば、ハフマン(Huffman)ら、『ペプチド:化学および生物学(Pepti des:Chemistry and Biology)』、G.R.マーシャル(Marshall)編、ESCOM出版社 :オランダ・ライデン(1988)などを参照)、置換γラクタム環類(ガーヴェイ( Garvey)ら、『ペプチド:化学および生物学(Peptides:Chemistry and Biology )』、G.R.マーシャル(Marshall)編、ESCOM出版社:オランダ・ライデン(198 8)などを参照)、ケトメチレンプソイドペプチド類(エヴェンソン(Ewenson) ら、(1986)J Med Chem 9:295;およびエヴェンソン(Ewenson)ら、『ペプチ ド:構造および機能(Peptides:Structure and Function)』(第9回アメリカ ペプチドシンポジウム(9th American Peptide Symposium)要旨集)、ピアス・ ケミカル(Pierce Chemical)社、イリノイ州ロックランド(1985)などを参照 )βーターン ジペプチドコア類(ナガイ(Nagai)ら、(1985)Tetrahedron L ett 26:647;およびサトウ(Sato)ら、(1986)J Chem Soc Perkin Trans 1:12 31)、およびβ−アミノアルコール類(ゴードン(Gordon)ら、(1985)Bioche m Biophys Res Commun 126:419;およびダン(Dann)ら、(1986)Biochem Biop hys Res Commun 124:71)を用いて作出することができる。 4.4.1 組換えデルタ3ポリペプチドを発現する細胞 本発明はまた、トランスフェクションによって目的のデルタ3ポリペプチドの 組換え型を発現する宿主細胞に関する。この宿主細胞は原核細胞であっても真核 細胞であってもよい。かくして、デルタ3タンパク質のクローニングに由来し、 全長タンパク質の全てまたは選択された一部をコードしているヌクレオチド配列 を用いて、微生物または真核細胞での工程を経てデルタ3ポリペプチドの組換え 型を産生することができる。発現ベクターのような遺伝子構築体内にポリヌクレ オチド配列を連結し、真核細胞(酵母、鳥類、昆虫または哺乳類)または原核細 胞(バクテリア)のいずれかの宿主に形質転換またはトランスフェクトする方法 は、その他の既知のタンパク質(例えば、MAPキナーゼ、pg53、WT1、PTPホスフ ァターゼ類、SRCなど)の産生においても用いられる標準的な手法である。同様 の手法またはそれらの変形を用いて、微生物による方法または本発明に従う組織 培養工学によって組換えデルタ3ポリペプチドを調製することができる。 真核細胞、原核細胞またはその両方のいずれにおける発現にも適したベクター 内に、デルタ3タンパク質またはその一部をコードしている核酸を連結すること によって組換えデルタ3遺伝子を産生することができる。目的のデルタ3ポリペ プチドの組換え型産生のための発現ベクターは、プラスミドおよび他のベクター を含む。例えば、デルタ3ポリペプチドの発現に適したベクターは、次のような 型のプラスミドを含む:pBR322由来のプラスミド、pEMBL由来のプラスミド、pEX 由来のプラスミド、pBTac由来のプラスミドおよび大腸菌(E.coli)などの原核 細胞内で発現するpUC由来のプラスミド。 酵母内で組換えタンパク質を発現するベクターは多数存在する。例えば、YEP2 4、YIP5、YEP51、pYES2およびYRP17がクローニングされており、ビール酵母菌 (S.cerevisiae)内に遺伝子構築体を導入するのに有用な発現ビヒクル(vehicl e)も存在する(例えば、ブローチ(Broach)ら、『遺伝子発現の実験操作(Exp erimental Manipulationof Gene Expression)』、M.イノウエ(Inoue)編、ア カデミック・プレス(Academic Press)社、p.83などを参照、本明細書中に参考 として取り入れておく)。これらのベクターは、pBR322 oriの存在下で大腸菌 (E.coli)内において、および、酵母の2ミクロンのプラスミドの複製決定因子 の存在下においてビール酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)内において複製す ることかできる。さらに、アンピシリンなどの薬剤耐性マーカーを用いることが できる。ひとつの実施例においては、SEQ ID No.1で表されるデルタ3遺伝子の サブクローニングによって作出された発現ベクターを用い、デルタ3ポリペプチ ドを組換えによって産生する。 好ましい哺乳類の発現ベクターは、バクテリア内においてベクターの増殖を促 進するための原核細胞由来の配列と真核細胞内で発現する1個またはそれ以上の 真核細胞由来の転写ユニットとの両方を有する。pcDNAI/amp、pcDNAI/neo、pRc/ CMV、pSV2gpt、pSV2neo、pSV2-dhfr、pTk2、pREVneo、pMSG、pSVT7、pko-neoお よびpHyg由来のベクターは、真核細胞のトランスフェクションに適した哺乳類の 発現ベクターの例である。pBR322などのようなバクテリアのプラスミド由来の配 列を用いてこれらのベクターのいくつかを変形し、原核細胞および真核細胞の両 方において複製を行い薬剤耐性選択ができるようにする。別の方法としては、ウ シパピローマウイルス(BPV-1)またはエプステイン・バー(Epstein-Barr)ウ イルス(pHEBo、pREP由来およびp205)などのようなウイルスの誘導体を用いて 真核細胞内においてタンパク質を一過性に発現することもできる。プラスミドの 調製および宿主微生物の形質転換に用いられる種々の方法は当該分野において既 知である。原核細胞および真核細胞の両方に適したその他の発現系、ならびに一 般的な組換え手法については、『分子クローニング:実験室マニュアル(Molecu lar Cloning:A Laboratory Manual)第2版』、サンブルック(Sambrook)、フ リッシュ(Fritsch)およびマニアティス(Maniatis)編、コールド・スプリン グ・ハーバー・プレス(Cold Spring Harbor Press)社(1989)、第16章および 17章を参照。 いくつかの例においては、組換えデルタ3ポリペプチドはバキュロウイルス発 現系を用いて発現することが望ましい。そのようなバキュロウイルス発現系の例 としては、pVL由来のベクター(pVL1392、pVL1393およびpVL941など)、pAcUW由 来のベクター(pAcUW1など)、およびpBlueBac由来のベクター(β−ガラクトー スを含むpBlueBacIIIなど)が挙げられる。 N末端部分が欠けている、すなわち、シグナルペプチドを欠いた切断(トラン ケーション)突然変異体などのようなデルタ3タンパク質の一部のみを発現する ことが所望される場合には、発現が所望されている配列を含むオリゴヌクレオチ ド断片に開始コドン(ATG)を加える必要がある。N末端に存在するメチオニ ンは、メチオニンアミノペプチダーゼ(MAP)という酵素を用いることによって 酵素解裂することができることは、当該分野において既知である。MAPは大腸菌 (E.coli)(ベン−バサー(Ben-Bassat)ら、(1987)J.Bacteriol.169:751- 757)およびネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)からクローニングされ ており、その組換えタンパク質に対するイン・ビトロ(in vitro)活性は明らか にされている(ミラー(Miller)ら、(1987)PNAS 84:1718-1722)。故に、所 望に応じて、イン・ビボ(in vivo)においてはMAPを産生する宿主(例えば、大 腸菌(E.coli)またはCM89またはビール酵母菌(Saccharomyces cerevisiae) など)内でデルタ由来のポリペプチドを発現させることによって、あるいはイン ・ビトロ(in vitro)においては精製MAPを用いて(例えば、ミラー(Miller) らの方法(同上)など)、N末端のメチオニンを除去することができる。 その他の実施態様としては、以下に詳述しているトランスジェニック動物を用 いて組換えタンパク質を産生することができる。 4.4.2 融合タンパク質および免疫原 別の実施態様においては、異なるポリペプチドをコードしているヌクレオチド 配列を含む融合造伝子の一部として、ポリペプチドをコードしている配列を組み 込むことができる。 好ましい実施態様においては、デルタ3ポリペプチドはデルタ3−Igポリペプ チドである。デルタ3−Igポリペプチドは、デルタ3の全細胞外ドメイン、例え ば、ヒトデルタ3またはその変種などを含むようにすることができる。例えば、 デルタ3−Igポリペプチドは、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸 番号529番付近のアミノ酸配列を含むようにすることができる。その他の好まし いデルタ3−Igタンパク質はシグナルペプチドを含んでおらず、従って、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸番号17番付近を含まないことか好まし い。これとは別に、デルタ3−Ig融合タンパク質は、デルタ3タンパク質の細胞 外ドメインの一部、またはデルタ3タンパク質の細胞外ドメインの一部の変種を 含むようにすることができる。細胞外ドメインとして好ましい部分は、図2に示 している少なくとも1個のモチーフを有する部分を含む。例えば、デルタ3−Ig 融合タンパク質は少なくとも1個のEGF様リピートを有する。デルタ3−Ig融合 タンパク質はさらに、DSLドメインを有する。さらにデルタ3−Ig融合タンパク 質はシグナルペプチドも含む。デルタ3−Ig融合タンパク質は、例えば米国特許 第5,434,131号などの記載に従って調製することができる。 このタイプの発現系は、デルタ3タンパク質の免疫原性断片の産生が所望され る条件下において有用である。例えば、ロタウイルスのVP6キャプシドタンパク 質は、単量体またはウイルス粒子の形のいずれにおいても、デルタ3ポリペプチ ドの一部に対する免疫性キャリヤータンパク質として用いることができる。抗体 を誘起するような目的のデルタ3タンパク質の一部に対応する核酸配列を融合遺 伝子構築体に組み込み、後期ワクシニアウイルス構造タンパク質をコードする配 列を含み、ビリオンの一部としてデルタ3エピトープを有する融合タンパク質を 発現する一連の組換えウイルスを産生するようにすることができる。B型肝炎表 面抗原融合タンパク質を用いた免疫原性融合タンパク質の使用が行われており、 組換えB型肝炎ビリオンもこの役割に用いることができる。同様に、デルタ3タ ンパタ質およびポリオウイルスキャプシドタンパク質を含む融合タンパク質をコ ードしているキメラ構築体を作出し、一連のポリペプチド抗原に対する免疫原性 を増強することができる(例えば、EP公報第025149号;エヴァンス(Evans)ら 、(1989)Nature 339:385;ハン(Huang)ら、(1988)J.Viol.62:3855;お よびシュリーンガー(Schlienger)ら、(1992)J.Viol.66:2を参照)。 ペプチドに基づく免疫を付与する多抗原性ペプチド法(Multiple Antigen Pep utide system)を用いて免疫原を作出することもでき、この場合、デルタ3ポリ ペプチドの所望する部分は、オリゴマー分岐を有するリジンコア上にペプチドを 有機化学合成することによって直接得られる(例えば、ポスネット(Posnett) ら、(1988)JBC 263:1719およびナルデリ(Nardelli)ら、(1992)J.Immuno l.148:914を参照)。デルタ3タンパタ質の抗原決定因子もバクテリア細胞によ って発現、呈示することができる。 融合タンパク質を用いて免疫原性を増強することに加えて、融合タンパク質は タンパク質の発現を促進することができ、従って、本発明のデルタ3ポリペプチ ドの発現に用いることができる。例えば、デルタ3ポリペプチドはグルタチオン ーS−トランスフェラーゼ(GST融合)タンパク質として作出することができる 。そのようなGST融合タンパク質は、例えば、グルタチオン誘導体のマトリック スを用いることにより、デルタ3ポリペプチドの簡易精製を可能にする(例えば 、『分子生物学の最新プロトコール(Current Protocols in Molecular Biology )』、アウスベル(Ausubel)ら編、ジョン・ウィレー&サンズ(John Wiley & Sons)社、ニューヨークなどを参照)。 別の実施態様においては、(組換えタンパタ質の所望する部位のN末端に存在 するポリヒスチジン/エンテロキナーゼ解裂部位配列などのような)精製リーダ ー配列をコードしている融合遺伝子は、Ni2+金属樹脂を用いたアフィニティーク ロマトグラフィーによって発現融合タンパク質を精製することができる。精製リ ーダー配列は、後に、エンテロキナーゼを用いて処理することにより除去し、精 製されたタンパク質を得ることができる(例えば、ホチュリ(Hochuli)ら、(1 987)J.Chromatography 411:177;およびジャンクネヒト(Janknecht)ら、PNA S 88:8972などを参照)。 融合遺伝子を作成する技術は当業者において既知である。基本的には、異なる ペプチド配列をコードしている種々のDNA断片の結合を従来の技術に従って行う 。そのような技術としては、連結のための平滑末端または付着末端の使用、適切 な末端を得るための制限酵素切断、付着末端の適切な補充、不要な結合を避ける ためのアルカリホスファターゼ処理、および酵素結合などがある。別の実施態様 においては、自動DNA合成機を含む従来技術によって融合遺伝子を構成すること ができる。これとは別に、アニールしてキメラ遺伝子配列を作成するような2個 の連 続した断片間の相補的結合を促進するアンカープライマーを用いて遺伝子断片の PCR増幅を行うこともできる(例えば、『分子生物学の最新プロトコール(Curre nt Protocols in Molecular Biology)』、アウスベル(Ausubel)ら編、ジョン ・ウィレー&サンズ(John Wiley & Sons)社(1992)などを参照)。 4.4.3 抗体 本発明のもうひとつの面は、デルタ3タンパク質と特異的に反応する抗体に関 する。(例えば、cDNA配列に基づき)、デルタ3タンパク質に由来する免疫原を 用い、標準的なプロトコールに従って、抗タンパク質/抗ペプチド抗血清または モノクローナル抗体を作製することができる(例えば、「抗体:実験室マニュア ル(Antibodies:A Laboratory Manual)」、ハーロウ(Harlow)およびレーン( Lane)編(コールド・スプリング・ハーバー・プレス(Cold Spring Harbor Pre ss)、1988年)などを参照のこと)。マウス、ハムスターまたはウサキなどの哺 乳類について、免疫原性型のペプチド(例えば、抗体応答を誘起することができ るデルタ3ポリペプチドもしくは抗原性断片、または上述の融合タンパク質など )を用いて免疫することができる。タンパク質またはペプチドに免疫原性を付与 する技術としては、キャリアへのコンジュゲーションまたは当該分野において既 知のその他の技術を含む。デルタ3タンパク質の免疫原性部分をアジュバントの 存在下において投与することができる。免疫化の進行は、プラズマまたは血清内 の抗体力価の検出によってモニターすることができる。免疫原を抗原とし、標準 的なELISAまたはその他のイムノアッセイを用いて抗体のレベルを評価すること ができる。好ましい実施態様においては、哺乳類のデルタ3タンパク質の抗原決 定因子(例えば、タンパク質の抗原決定因子は、SEQ ID No.2またはそれに非常 に関連のあるホモログ(例えば、相同性が少なくとも92%、およびさらに好まし くは少なくとも94%)として表される)に対して該抗体は免疫特異的である。 デルタ3ポリペプチドの抗原性調製物を用いて動物を免疫した後、抗デルタ3 抗血消が得られ、所望すれば、血清から単離したポリクローナル抗デルタ3抗体 が得られる。モノクローナル抗体を産生するためには、免疫した動物から抗体産 生細胞(リンパ球)を回収し、ミエローマ細胞などの不死化細胞を用い、標準的 な体細胞融合手法によって融合し、ハイブリドーマ細胞を得る。そのような技術 は当該分野において既知であり、例えば、ハイブリドーマ法(当初、コーラー( Kohler)とミルシュテイン(Milstein)によって開発されたもの、(1975)Natu re,256:495-497)、ヒトB細胞ハイブリドーマ法(コツバー(Kozber)ら、(1 983)Immunology Today,4:72)、およびヒトモノクローナル抗体抗体を産生す るためのEBVハイブリドーマ法(コール(Cole)ら、(1985)「モノクローナル 抗体と癌治療(Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy)」(アラン・R.リ ス(Alan R.Liss)社、pp.77-96)などが挙げられる。本発明のデルタ3ポリペ プチドと特異的に反応する抗体の産生についてハイブリドーマ細胞を免疫化学的 にスクリーニングし、そのようなハイブリドーマ細胞を含む培養物からモノクロ ーナル抗体を単離することができる。ひとつの実施態様においては、抗ヒトデル タ3抗体は、ATCC受け入れ番号98348のDNAによってコードされているタンパク質 と特異的に反応する。 本明細書で使用している抗体という語は、デルタ3ポリペプチドの内のひとつ と特異的に反応する抗体の断片(フラグメント)を含むものをさしている。従来 法を用いて抗体を断片化することができ、上記のような全抗体に対するものと同 様の方法を用いて断片をスクリーニンク化た。例えば、抗体をペプシンで処理す ることにより、F(ab)2断片を得ることができる。得られたF(ab)2断片を処理して ジスルフィド結合を除去し、Fab断片を作出した。本発明の抗体はさらに、抗体 の少なくともひとつのCDR領域によって付与されたデルタ3タンパク質に対する 親和性を有する二重特異性分子およびキメラ分子を包含する。 各デルタ3ポリペプチドの存在量および発現パターンを評価するために、デル タ3エピトープと特異的に結合する抗体を組織サンプルの免疫組織化学的染色に 用いることもできる。臨床試験の手段の一部として、免疫沈降およびイムノブロ ットにおいて診断に役立つように抗デルタ3抗体を用い、組織内のデルタ3タン パタ質のレベルを検出および評価することができる。例えば、そのような測定は 、神経破壊性疾患、新生物(腫瘍)性疾患または過形成性疾患の発症または進行 の予測評価に役立つ。同様に、個体内のデルタ3タンパク質レベルをモニターす ることにより、そのような疾患に罹患している患者に対して施されている治療法 の有効性を判断することができる。デルタ3ポリペプチドのレベルは、脳脊髄液 も しくは羊水などのような体液中の細胞から、またはバイオプシーによって得られ たような組織において測定することができる。抗デルタ3抗休を用いた診断アッ セイには例えば、特に出生時から発症が明らかな神経破壊性疾患の初期診断を目 的として企図されたイムノアッセイなどが含まれる。抗デルタ3抗体を用いた診 断アッセイには、神経破壊性疾患、新生物(腫瘍)性疾患または過形成性疾患の 初期診断および表現型分類を目的として企図されたイムノアッセイも含まれる。 本発明の抗デルタ3抗体の別の用途としては、λgt11、λgt18-23、λZAPおよ びORF8などのような発現ベクターによって構築されたcDNAライブラリーの免疫学 的スクリーニングがある。正しい読み枠および方向に挿入されたコード配列を有 するこの型のメッセンジャーライブラリーは融合タンパク質を産生することがで きる。例えば、λgt11は、アミノ末端にβ−ガラクトシダーゼアミノ酸配列を有 し、カルボキシ末端に外来性ペプチドを有する融合タンパク質を産生する。デル タ3タンパク質の抗原性のエピトープ(例えば、特定のデルタ3タンパク質の他 のオーソログまたは同種由来の他のパラログなど)は、例えば、感染プレートか ら取り出したニトロセルロースフィルターを抗デルタ3抗体と反応させることな どにより、抗体を用いて検出することができる。次に、このアッセイによって検 出された正のファージを感染プレートから単離することができる。このようにし て、他の動物からデルタ3のホモログの存在を検出し、クローニングすることが でき、同様に、ヒト由来の別のイソ体(スプライシングによる変異体を含む)に 変更することもできる。 疾患を治療する方法 ノッチシグナル経路は神経系の発達、特に神経の分化および血管系(例えば、 CNS血管系など)の制御に関係いるという事実の少なくとも一部に基づくと、広 範な感染性疾患または状態に対して、デルタ3を用いた治療が効果的である。特 に、PS1およびPS2についての観察の少なくとも一部に基づくと、アミロイド前駆 体タンパク質をコードし、アルツハイマー病の約10%のケースにおいて突然変異 を起こしている遺伝子は、ノッチシグナル経路に機能発揮できるように結合して おり、ノッチシグナル経路における遺伝子(例えば、デルタ遺伝子など)の突然 変異は、アルツハイマー病またはその他の神経破壊性疾患もしくは神経神経発達 性疾患を 招く。ノッチシグナル経路は血管系の発達において役割を有している。例えば、 Dll1機能を消失している突然変異休においては、胚発生10日目に重篤な出血を起 こす。さらに、ノッチ3の突然変異体は卒中を特徴とするCADASILを招く。加え て、PS1遺伝子が機能的に除去されているマウスは、胚発生11.5日後に脳および /または脊髄において出血を起こす(ワン(Wong)ら、同上)。さらにまた、ノ ッチシグナル経路は少なくとも神経系および内皮系において細胞運命の決定に関 与していることから、ノッチシグナル経路、なかでも特にデルタ3は、さらなる 生物学的系において細胞運命の決定に関与していると考えられる。従って、本発 明は、神経系および血管系の細胞以外の細胞の異常増殖および/または分化によ って起こる疾患または疾病を治療する方法も提供する。 本発明の方法に従って治療または予防することができる好ましい疾病としては 、病理学的神経性症状、新生物(腫瘍)性症状または過形成性症状が挙げられる 。神経変性疾患、神経分化性疾患および神経発達性疾患などの神経性疾患はこの 方法によって治療効果か得られると考えられるが、これらに限定されるわけでは なく、神経病(例えば、ACCPNなどの末梢神経病など)、卒中、痴呆(例えば、 皮質下梗塞および白質の脳炎を伴う脳の常染色体優性動脈疾患、CADASIL)、変 性性損傷(パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチングトン舞踏病、筋萎縮 性側索硬化症、脊髄小脳の変性)、脊髄発育不全疾患(複数の硬化症、ヒト免疫 不全に関連する脊髄病、横経の脊髄病、進行性多焦点性の白質脳炎、脳橋髄鞘分 解)、運動性神経の損傷、進行性脊髄筋萎縮、進行性延髄麻痺、原発性側索硬化 症、乳児および若年性筋萎縮、小児における進行性延髄麻痺(ファチオ−ロンデ 症候群)、灰白髄炎、遺伝性の運動感覚神経病(シャルコー・マリー・トゥース 型疾患)、脊髄損傷、脳損傷、外科的手術による病変、虚血性病変、腫瘍性病変 、感染性病変などか挙げられる。 本発明の方法に従って治療することができるより好ましい神経性疾患としては 、末梢性神経病などの神経病(例えば、末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN) が挙げられる。実際、実施例5.5に記載しているように、hデルタ3は、フレー ムワークマーカーであるD12S1244およびD15S144に近いヒト15番染色体上に位置 しており、この染色体領域は遺伝子的にACCPNに関連があることが示されている (カソーボン (Casaubon)ら、上述)。この疾患は、軸索変性によって生じる進行性末梢性神 経病、および脳梁の形成不全が存在しないことを特徴とする中枢神経経(CNS) の形成不全を特徴とする。この疾病は初期に発病し、進行性であり、30代で死に 至る。 神経病とは末梢神経の疾病を意味し、運動機能および感覚機能の両方を含む。 これは、運動軸索と感覚軸索が同一神経内を通っているためである。神経病は慢 性のものも急性のものもある。急性神経病のひとつの例として、ギラン・バレー 症候群があり、呼吸器感染後に起こる。慢性神経病としては、例えば、間欠性ポ ルフィリン症、シャルコー・マリー・トゥース型疾患、糖尿病およびB12欠損、 中毒、栄養障害などのような代謝性疾患が挙げられる。 CADASILおよび卒中に加えて、血管系の疾病、あるいは「血管の疾病」は本発 明の方法に従って治療または予防することができ、これには、粥腫、腫瘍脈管形 成、、傷の治癒、糖尿病性網膜症、血管腫、乾癬およびレステノシス(例えば、 球状血管形成術によるレステノシスなど)が挙げられる。 ひとつの実施態様においては、デルタ活性の異常(デルタ3タンパク質レベル の異常または生物学的活性の異常など)が原因となっているもしくは関与してい る、またはひとつもしくはそれ以上の特異的なデルタ3アレル(例えば、デルタ 3アレルの突然変異体)が関係している疾患または疾病は、デルタ3を用いた治 療によって処置することができる。タンパク質レベルの異常は、例えば、遺伝子 の異常発現によって起こる。そのような異常活性は、例えば、細胞増殖および/ もしくは分化の異常、または細胞死を招く。例えば、デルタ3の異常活性によっ て、宿主内の特定の細胞の増殖か増加することがある。細胞増殖の異常を特徴と する疾病を有する個体は、そのような増殖を阻害または減少させるようなデルタ 3の治療的投与によって治療することができる。特定のデルタ3の治療的使用は 、異常増殖している細胞の型によって異なる。使用に適するデルタ3治療剤は、 例えば、対象となる個体から得たそのような細胞のサンプルを該デルタ3治療剤 の存在下および不在下においてイン・ビトロ(in vitro)培養することによって 決定することができる。 デルタ3治療剤によって治療または予防することができる異常細胞増殖が関連 している疾患または症状としては、癌、悪性腫瘍症状、前悪性腫瘍症状、良性腫 瘍症状が挙げられる。治療または予防できる症状とは、上皮組織内に生じた腫痘 などの充実性腫瘍である。例えば、結腸または子宮頚管癌などの癌である。事実 、結腸および子宮頚管の癌においては、正常組織と比較してノッチの発現レベル が上昇していることが見出されている(PCT出願WO/07474号)。従って、そのよ うな癌の治療は、デルタ3治療剤を投与してノッチとデルタ3との相互作用を減 少させることを含む。デルタ3タンパク質を用いて治療または予防することがで きるその他の癌としては、肉腫および癌腫、例えば、肺癌、食道癌、メラノーマ (色素細胞腫)、精上皮腫および側頭鱗腺癌などが挙げられる。本発明の範ちゅ うに含まれるさらなる充実性腫痘としては、医学の教科書に記載されているもの を含む。治療または予防できる症状としては、慢性または急性の白血病などの可 溶性腫瘍も含まれ、例えば、慢性または急性の骨髄性白血病、慢性または急性の リンパ球性白血病、前骨髄性白血病、単球性白血病、骨髄性単球性白血病および 赤血白血病が挙げられる。本発明のデルタ3治療剤で治療することができるその 他の増殖性疾患としては、H鎖病、多発性骨髄腫、リンパ腫(例えば、ホジキン リンパ腫、および非ホジキンリンパ腫、ワルデンストーム高分子グロブリン血症 など)、ならびに特に脳血管組織の繊維増殖性疾患が挙げられる。 充実性腫瘍または可溶性腫瘍として特徴づけられる疾患または症状は、異常増 殖をする細胞の増殖を阻害または低下させるように、デルタ3治療剤を局所また は全身投与することによって治療することができる。本発明の化合物を投与する 方法は以下に記載している。 本発明は、腫瘍の形成および/または発達を阻止する方法も提供する。例えば 、腫瘍の発達に先立って、前癌性病変(例えば、過血漿症、異形成および形成障 害(ジスプラシー)など)のような特定の病変が存在する。そのような病変は上 皮組織などに見出される。従って、本発明は、そのような病変が癌性病変に進行 することを阻害する方法を提供し、その方法とは、前癌性病変を有する患者に、 その前癌性病変が癌性病変に進行することを阻害するのに十分な量のデルタ3治 療剤を投与することを含む。 好ましい実施態様においては、本発明は内皮細胞の増殖および/または分化を 阻害する方法を提供し、この方法とは、内皮細胞が増殖している(例えば、腫瘍 または過増殖性疾患、すなわち、細胞の異常増殖が関連した疾患が進行している )組織にデルタ3治療剤を接触させることを含む。内皮細胞の増殖を阻止するこ とにより、内皮および血管での進行を阻害することができ、従って、腫瘍の発達 に必要な化合物が腫瘍に到達するのを制限する。 本発明はまた、細胞増殖不全か関連する疾患または症状を治療または予防する 方法を提供する。例えば、デルタ3治療剤は、組織の修復、再生および/もしく は、例えば、外科的手術後の神経組織などの傷の治癒の促進、または火傷からの 組織の治癒の促進に用いることができる。細胞増殖が望まれるその他の疾患とし ては、低増殖性疾患、すなわち、特定の細胞の異常な増殖不良を特徴とする疾患 がある。 さらに別の実施態様においては、本発明は、細胞の分化異常を特徴とする疾患 または症状を治療または予防する方法を提供する。すなわち、本発明は、細胞の 過剰増殖を伴う、または伴わない正常細胞の分化阻害によって特徴づけられる状 態における細胞分化を刺激する方法方法を提供する。さらに、デルタ3治療剤は 、特定の細胞の分化を阻害するのに使用することができる。 好ましい方法においては、異常増殖および/または分化をしている細胞は神経 系に存在する細胞である。従って、本発明は、中枢神経系または末梢神経系か関 連した疾患または症状を治療する方法を提供する。例えば、本発明は、ニューロ ン、シュワン細胞、神経膠(グリア)細胞またはその他の型の神経細胞内におけ るデルタ3活性の異常が関与している神経系の損傷を治療する方法を提供する。 神経系の疾病に関しては上述している。 別の実施態様においては、本発明は、イン・ビトロ(in vitro)における細胞 および組織の生存、ならびに/または増殖および/もしくは分化の刺激を促進す る方法を提供する。例えば、被験体から組織を採取し、この組織細胞が刺激を受 けて増殖および/または分化するように、デルタ3治療剤の存在下においてイン ・ビトロ(in vitro)増殖させることができる。この組織は被験者に再投与する ことができる。 疾患状態においては遺伝子の発現が高くなるように制御される場合もあれば、 遺伝子の発現が低くなるように制御されている場合もあるが、本明細書に記載し ている技術、化合物および方法を用い、症状に応じてデルタ3の生物活性を活性 化および/もしくは増強、または抑制および/もしくは低くなるように調節する ことが望ましい。ある種の疾患状態においては、いくつかの遺伝子の発現が低下 していることがある。神経変性性疾患の症状の進行に伴って、デルタ3遺伝子産 物の活性はいくらか損なわれている。デルタ3遺伝子発現のそのような抑制制御 またはデルタ3タンパク質の活性の低下は、疾患状態が原因であるか、または悪 化を引き起こしていると考えられる。 デルタ3遺伝子の誤発現を含む疾患症状を改善するのに用いることができる方 法としては、例えば、上述のアンチセンス、リボザイム、および三重らせん分子 などがある。デルタ/ノッチシグナルカスケード内の上流または下流の構成要素 に結合するデルタ3タンパク質と競合する化合物はデルタ3タンパク質に拮抗し 、したがって治療効果をもたらす。適切な化合物の例としては、これまでに詳述 しているアンタゴニストまたはホモログなどが含まれる。その他の場合において は、デルタ3タンパク質の発現または生物活性の増加が望ましい場合があり、本 明細書に記載しているような、例えばデルタ3のアゴニストもしくはミメチック 、または遺伝子置換治療によって実施される。 また別のデルタ3治療剤は、ノッチレセプターなどのレセプターと結合するこ とができるデルタ3ペプチドを含む第一のペプチドおよび細胞毒性を有する第二 のペプチドを含む。そのような治療剤を用いて、デルタ3のレセプターを発現す る、または過剰発現する細胞を特異的に標的とし、溶解することができる。例え ば、細胞毒性ペプチドに融合させたデルタ3ペプチドを含む融合タンパク質を用 いて、ノッチを過剰発現する腫瘍(例えば、結腸および子宮頚管の癌性腫瘍など )を排除する、または減少させることができる。別の方法としては、デルタ3を 発現または過剰発現する細胞を溶解の標的とすることができ、例えば、細胞毒性 ペプチドに連結したデルタ3タンパク質に特異的に結合する抗体によって細胞を 標的とすることができる。 少なくとも部分的にはタンパク質構造の類似性に基づき、デルタ3治療剤を用 いて、デルタ活性の異常(例えば、デルタ1活性またはデルタ2活性の異常な ど)が原因である、または関与している疾患または症状、あるいは1個またはそ れ以上のデルタアレル(例えば、デルタ1アレルまたはデルタ2アレルなど)が 関係している疾患または症状を治療することができる。そのような疾患または症 状には、神経性疾患および癌が含まれる。同様に、デルタ治療剤、例えば、デル タ1治療剤またはデルタ2治療剤を用いて、デルタ3活性の異常が原因である、 または関与している疾患または疾病、あるいは特定のデルタ3アレルが関係して いる疾患または症状を予防または治療することができる。デルタ3治療剤は、例 えば、米国特許出願WO 97/01571号に開示されているヌクレオチドおよびタンパ ク質配列情報などを用いて調製することができ、デルタ3治療剤の試験には、本 明細書に記載しているアッセイを用いて試験することができる。 デルタ3遺伝子発現またはタンパク質活性を上昇させるまたは減少させること が確認されている化合物の有効投与量を被験者に投与し、心血管性疾患を治療ま たは改善することができる。有効治療投与量とは、特定の疾患に関連する症状を 軽減するのに十分な化合物の量をさす。 4.5.1 有効投与量 そのような化合物の毒性および治療効果は、細胞培養または実験動物における 標準的な薬剤学的手法、例えば、LD50(全体の50%が死亡する投与量)およびED50 (全体の50%に治療効果がみられる投与量)の測定などによって決定すること ができる。毒性量と治療効果量との間の比が治療指数であり、これは、LD50/ED50 で表される。治療指数の大きい化合物が好ましい。毒性の副作用を示す化合物 を用いることもあるが、そのような化合物が非感染細胞に損傷を与える可能性を 最小限にするため、注意を払って薬物放出系を設計しなければならず、そうする ことによって副作用を軽減することができる。 細胞培養アッセイおよび動物実験から得られたデータをヒトに使用する投与量 の範囲の決定に用いることができる。そのような化合物の投与量は、ほとんどま たは全く毒性を示さないED50を含む循環濃度の範囲内であることが好ましい。用 いた投与剤形および使用した投与経路によって投与量はこの範囲内で変化するの が普通である。本発明の方法において用いられるいずれの化合物についても、ま ず、細胞培養アッセイによって治療有効濃度が確認される。投与量は動物モデル において定められ、細胞培養において測定されたIC50(すなわち、症状の半分を 阻止することができる試験化合物の濃度)を含む循環血漿濃度範囲に達するよう にすることができる。そのような情報を用いてヒトにおける有効投与量をより正 確に決定することができる。血漿中のレベルは高速液体クロマトグラフィーなど によって測定することができる。 4.5.2 製剤化および使用法 本発明に従って使用する薬剤学的組成物は、ひとつまたはそれ以上の身体的に 許容できるキャリアまたは賦形剤を用い、従来法によって製剤化することができ る。従って、注射、吸入もしくは通気法(口または鼻から)による投与、または 経口、頬粘膜、非経口もしくは直腸投与などの投与用に、化合物ならびに身体的 に許容できる塩および溶媒化合物を製剤化することができる。 そのような治療においては、全身性ならびに局所もしくは局在性投与を含む様 々な投与法に合わせて本発明のオリゴマーを製剤化することができる。技術およ び製剤化については、『レミントン 製剤学(Remmington's Pharmaceutical Sc iences)』(ミード出版社(Mead Publishing)、ペンシルバニア州イーストン )を参照することができる。全身投与には注射が好ましく、筋肉内、静脈内、腹 腔内および皮下注射などが挙げられる。注射には、好ましくは、ハンク液または リンゲル液などの身体的に等張な緩衝液内において、本発明のオリゴマーを液体 溶液に調製することができる。さらに、オリゴマーを固体に製剤化し、使用直前 に再溶解または懸濁することもできる。凍結乾燥製剤も含まれる。 経口投与については、薬剤学的組成物は、結合剤(例えば、ケル化前のトウモ ロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロ ースなど)、充填剤(ラクトース、微晶性セルロースまたは亜リン酸カルシウム など)、潤滑剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカなど )、崩壊剤(バレイショデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウムなど) 、または湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウムなど)などのような薬剤学的 に許容される賦形剤を用いて従来法によって調製された錠剤またはカプセル剤な どの剤形にすることができる。当該分野において既知の方法によって錠剤を 被覆することができる。経口投与用の液体製剤は、例えば、溶液、シロップまた は懸濁液の形にすることができ、あるいは、使用前に水またはその他の適切なキ ャリアに溶解する乾燥製剤とすることができる。そのような液体製剤は、懸濁剤 (例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体または加水分解した可食性 脂質など)、乳化剤(例えば、レシチンまたはアラビアゴムなど)、非水性キャ リア(例えば、アーモンド油、油性エステル、エチルアルコールまたは分留ベジ タブル油など)、および保存剤(例えば、メチル−もしくはプロピル−p−ヒド ロキシ安息香酸またはソルビン酸など)などのような薬剤学的に許容される添加 剤を用い、従来法によって調製することができる。この調製においては、必要に 応じて緩衝塩、香料、着色料および甘味料を含むようにすることもできる。 経口投与用の製剤は、活性化合物の放出制御をすることができるように適切に 製剤化することができる。 頬粘膜投与用には、従来法を用いて組成物を錠剤またはロゼンジの形に製剤化 することができる。 吸入による投与用には、本発明に従って使用する化合物は、適切な抛射剤(例 えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラ フルオロメタン、二酸化炭素またはその他の適切な気体など)を用いて、加圧パ ックまたはネブライザーからエアロゾルスプレーの形で容易に射出することがで きる。加圧エアロゾルの場合には、投与単位は一定量を放出するバルブを取り付 けることによって決定することができる。吸入または通気に使用するゼラチンな どのカプセルまたはカートリッジは、化合物および適切な粉末キャリア(例えば 、ラクトースやデンプンなど)の粉末混合物を含むように製剤化することができ る。 化合物は注射(例えば、ボーラス注射または連続注入など)による非経口投与 用に製剤化することができる。注射用の製剤は、保存剤を添加し、投与単位毎に 、例えば、アンプルまたは複数回投与コンテナなどの形にすることができる。組 成物は懸濁液、溶液または油性もしくは水性基剤中の乳化剤のような剤形にする ことができ、懸濁剤、安定剤および/または分散剤などのような補助剤を含んで いることがある。別の方法としては、活性成分を粉末の形にし、使用前に適切な キ ャリア(例えば、発熱性物質不含の滅菌水など)を用いて溶解するようにするこ とができる。 化合物は、坐薬または貯留性注腸(例えば、ココアバターまたはその他のグリ セリド類のような従来から用いられている坐薬キャリアを含む)などのような直 腸投与用組成物に製剤化することもできる。 上述した製剤に加え、化合物を蓄積性製剤とすることもできる。そのような長 時間作用型製剤は、埋め込み(例えば、皮下または筋肉内など)または筋肉内注 射によって投与することができる。このように、化合物は例えば、適切なポリマ ー材料もしくは疎水性材料(例えば、許容できる油中のエマルションとしてなど )もしくはイオン交換樹脂を用いて、または難溶性誘導体(例えば、難溶性の塩 など)として製剤化することができる。 全身性投与は、経粘膜法または経皮法によって行うこともできる。経粘膜投与 または経皮投与においては、製剤化に際して、浸透していこうとする障壁に応じ た浸透剤を用いる。そのような浸透剤は一般的に当該分野において既知であり、 例えば、経粘膜投与用胆汁酸塩およびフシジン酸誘導体などが挙げられる。さら に、界面活性剤を用いて透過を促進することができる。経粘膜投与は鼻腔スプレ ーにより、または坐薬を用いて行うことができる。局所投与については、本発明 のオリゴマーを軟膏、膏薬、ケルまたはクリームなどの当該分野において一般的 に既知の剤形にすることができる。 臨床の場においては、当該分野において既知の多くの方法の中から任意の方法 によって、デルタ3治療遺伝子の遺伝子デリバリー系を患者に導入することがで きる。例えば、遺伝子デリバリー系の薬剤学的製剤は、例えば静脈注射などによ って全身に導人され、遺伝子デリバリービヒクル、レセプター遺伝子の発現を制 御している転写制御配列による細胞型もしくは組織型の発現、またはそれらの組 み合わせによってもたらされる特異的トランスフェクションにより、標的細胞内 におけるタンパク質の特異的形質導入が起こる。別の実施態様においては、組換 え遺伝子の初期デリバリーは、動物の極めて局所的な部分に導入する、限定的な ものである。例えば、遺伝子デリバリービヒクルはカテーテル(米国特許第5,32 8,470号参照)または走触性注入(例えば、チェン(Chen)ら、(1994)PNAS 91 : 3054-3057など)によって導入することができる。SEQ ID No.1もしくは3また はそれらと相同な配列からなる群で表される配列の内の任意のひとつなどのよう なデルタ3遺伝子は、例えば、デヴ(Dev)ら((1994)Cancer Treat Rev 20:105 -115)によって記載されている技術を用いたエレクトロポレーションによって遺 伝子治療構築体内に送達することができる。 遺伝子治療構築体の薬剤学的製剤は、基本的には許容される希釈剤中に遺伝子 デリバリー系が含まれているかまたは、遺伝デリバリービヒクルが埋め込まれて いる徐放性マトリックスを含む。別の方法としては、組換え細胞(例えば、レト ロウイルスベクターなど)から完璧な遺伝子デリバリー系が完全な形で産生され るのであれば、薬剤学的製剤は、遺伝子送達系を産生する1個またはそれ以上の 細胞を含むようにすることができる。 所望に応じて、該組成物は、活性成分を含有する単回または複数回の投与単位 を含むパックまたはディスペンサー装置の形にすることができる。パックは例え ば、金属箔またはプラスチック箔などからなり、ブリスターパックのようなもの である。パックまたはディスペンサー装置には投与の指示を添付する。 4.6 診断および予後のアッセイ 本発明の方法は、細胞の増殖、変性および/または分化の異常などのようなデ ルタ3活性の異常を特徴とする疾病が進行し、神経変性性疾患または癌などに至 る危険性があるか否かを判断する手段を提供する。本発明は、1個またはそれ以 上のデルタ3遺伝子のアレルが関与している疾患または疾病の進行の危険性があ るか否かを判断する方法をも提供する。実際のところ、特定のデルタ3遺伝子が 特定の疾患または疾病に関与していると考えられている。例えば、少なくとも1 個のhデルタ3のアレルが神経性疾患であるACCPNに関与していると思われる。 従って本発明は、神経性疾患(例えば、ACCPNなど)が進行する危険性を有して いる、または危険性があるか否かを判断する方法を提供する。別の実施態様にお いては、本発明は、血管性疾病または細胞運命決定因子が関与している疾病が進 行する危険性を有している、または危険性があるか否かを判断する方法を提供す る。ひとつの実施態様においては、本発明は、個体内のデルタ3アレルの特性を 決定すること、および個体内のデルタ3遺伝子の分子構造を神経性疾患を有しな い個体由 来のデルタ3遺伝子の分子構造と比較することを含む。分子構造の決定は、例え ば、少なくとも1個のヌクレオチドの特性を決定すること、ヌタレオチド組成物 を決定すること、または遺伝子のメチル化パターンを決定することなどによって 行うことができる。 ひとつの実施態様においては、本発明は、被験者がデルタ3遺伝子内に遺伝的 損失を有しているか、またはデルタ3遺伝子内に多形性領域を構成する特定アレ ルの変種を有しているかを判断する方法を提供する。特定アレルとは突然変異ア レルである。別の実施態様においては、本発明は、タンパク質の転写後の異常変 形(ホスホロギュレーションまたはグリコシル化の異常など)による異常デルタ 3タンパク質の有無を判断する方法を提供する。また、本発明の範ちゅうにはデ ルタ3タンパク質の発現レベルの異常の有無を判断する方法も含まれ、この異常 は、デルタ3遺伝子内の遺伝的損失、またはデルタ3遺伝子の発現を制御してい るタンパク質のレベルもしくは活性の異常によるものである。 好ましい実施態様においては、この方法は、被験者からの細胞サンプル内の遺 伝子損傷の有無を検出する方法であって、(i)デルタタンパク質をコードして いる遺伝子の完全状態に影響を及ぼす変調、または(ii)デルタ3遺伝子の誤 発現のうちの少なくともひとつによって特徴づけられる遺伝子の損失の在不在の 検出を含むことを特徴とする。具体的に述べると、そのような遺伝子の損失は、 次のうちの少なくともひとつの存在を確認することによって検出することができ る:(i)デルタ3遺伝子からの1個またはそれ以上のヌクレオチドの欠失、( ii)デルタ3遺伝子への1個またはそれ以上のヌクレオチドの付加、(iii )デルタ3遺伝子の1個またはそれ以上の遺伝子の置換、(iv)デルタ3遺伝 子の染色体の大量再配列、(v)デルタ3遺伝子のメッセンジャーRNA転写物レ ベルの大量変化、(vi)ゲノムDNAのメチル化パターンの場合のようなデルタ 3遺伝子の異常変形、(vii)デルタ3遺伝子のメッセンジャーRNA転写物内 における非野生型スプライシングパターンの存在、(viii)デルタタンパク 質の非野生型のレベル、(ix)デルタ3遺伝子の対立遺伝子の消失、および( x)デルタタンパク質の翻訳後の不適切な変形。以下に記載しているように、本 発明はデルタ3遺伝子内の損失を検出するための多数のアッセイ技術を提供し、 重要 なことは、デルタによる細胞の増殖および/または分化の異常の原因となる分子 差異を見分けることができるようにすることである。 デルタ3遺伝子の特定のアレルが関与している疾患または症状の進行の危険性 を有している、または危険性があるか否かを判断するためには、予備実験を行っ て、疾患に関与しているアレルの特性を決定する。例えば、ACCPNに関与してい るhデルタ3アレルの特性を決定するためには、ACCPNの進行の危険性の高いヒ トの集団においてデルタ3遺伝子の突然変異体の検出試験を行う。例えば、ケベ ック州のシャルルボア(Charlevoix)およびサガネイ(Saguanay)川流域のセン ト・ジーン地域のフランス系カナダ人の集団においてゲノムDNAの突然変異体検 出分析を行う(カソーボン(Casaubon)ら、同上)。そのような分析から、デル タ3アレルまたはACCPNに関与しているアレルの特性が明らかになる。ある個体 のデルタ3アレルをこのアレルまたはACCPNに関与しているアレルと比較するこ とにより、その個体がACCPNに関与しているデルタ3アレルを持っているか否か 、また、この個体がACCPNを発症しているかもしくは発症しそうであるかを指摘 することができる。同様に、突然変異体検出分析を行ってその他の疾患または症 状に関与しているデルタ3アレルの特性を判断することもできる。 実施態様のひとつの例として、本発明は、デルタ3遺伝子(例えば、SEQ ID N o.1もしくは3、それらのアレル、天然に存在するそれらの突然変異体、該デルタ 3遺伝子に連結した5’もしくは3’フランキング配列またはイントロン配列、 または天然に存在するそれらの突然変異体のうちの任意のもの)のセンス配列ま たはアンチセンス配列にハイブリダイゼーションすることができるヌクレオチド 配列の領域を有する(精製された)オリゴヌクレオチドプローブを含む核酸組成 物を提供する。細胞の核酸をハイブリダイゼーションが受けられるようにし、サ ンプルの核酸にプローブを接触させ、サンプルの核酸へのプローブのハイブリダ イゼーションを検出する。そのような技術を用いて、欠失、置換などを含むゲノ ムレベルまたはmRNAレベルでのいずれの損傷も検出することができ、また、mRNA 転写レベルを判断することもできる。 上述しているように、本発明は、患者から単離した細胞において、そのサンプ ル細胞のデルタ3遺伝子の1個またはそれ以上の中で突然変異が生じているか否 かを判断するための診断アッセイに関する。本方法は、デルタ3活性(例えば、 細胞の増殖および/または分化など)の異常を特徴とする疾病の危険性の有無を 判断する方法を提供する。好ましい実施態様においては、この方法は、対象個体 から得たサンプル細胞において、デルタタンパタ質をコードしている遺伝子の完 全状態に影響を与えることを特徴とする遺伝子の損傷の存否を検出することを特 徴とする。詳述すると、そのような遺伝子の損傷は、次のうちの少なくともひと つの存在を確認することによって検出することができる:(i)デルタ遺伝子か らの1個またはそれ以上のヌクレオチドの欠失、(ii)デルタ遺伝子への1個 またはそれ以上のヌクレオチドの付加、(iii)デルタ遺伝子の1個またはそ れ以上のヌクレオチドの置換、および(iv)デルタ遺伝子のメッセンジャーRN A転写物における非野生型スプライシングパターンの存在。以下に記載している ように、本発明はデルタ3遺伝子内の損傷を検出するための多数のアッセイ技術 を提供し、そして重要なことは、デルタによる細胞の増殖および/または分化の 異常の原因となる分子の差異を見分けることができるようにすることである。 ある実施態様においては、デルタ遺伝子内の損傷の検出またはデルタ遺伝子の 多形領域のアレルの変種の確認は、プローブ/プライマーを用いたポリメラーゼ 連鎖反応(PCR)(例えば、米国特許第4,683,195号および4,683,202号などを参 照)(例えば、アンカーPCRまたはRACE PCRなど)または別の方法としては、連 結連鎖反応(LCR)(例えば、ランデグラン(Landegran)ら、(1988)Science 241:1077-1080;およびナカザワ(Nakazawa)ら、(1994)PNAS 91:360-364を参 照)によって行うが、LCRはデルタ遺伝子内の点突然変異の検出に特に有用であ る(アブラバヤ(Abravaya)ら、(1995)Nuc Acid Res 23:675-682を参照)。 実施態様のひとつの例としては、本発明は、(i)患者からサンプルを採取し、 (ii)サンプルの細胞から核酸(例えば、ゲノム、mRNAまたはこれらの両方な ど)を単離し、(iii)デルタ遺伝子(もし存在していれば)のハイブリダイ ゼーションおよび増幅が起こるような条件下で、核酸サンプルをデルタ遺伝子と 特異的にハイブリダイズする1個またはそれ以上のプライマーと接触させ、(i v)増幅産物の存否を検出し、または増幅産物の大きさを検出し、対照サンプル の長さと比較する、各段階を含む。PCRおよび/またはLCRは、本明細書に記載し てい る突然変異体を検出するために用いる任意の方法と組み合わせて、予備的な増幅 段階として用いることが望ましいと考えられる。 別の増幅方法としては、自己持続性配列複製(self sustained sequence repl ication)(グアテリ(Guatelli),J.C.ら、(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.U SA 87:1874-1878)、転写増幅系(クゥオー(Kwoh),D.Y.ら、(1989)Proc. Natl.Acad.Sci.USA 86:1173-1177)、Q−βレプリカーゼ(リザーディ(Liz ardi),P.M.ら、(1988)Bio/Technology 6:1197)、またはその他任意の核酸 増幅法があり、その後、増幅した分子を当業者において既知の技術を用いて検出 する。このような検出手順は、そのような核酸分子が非常に少数しか存在しない 場合において、検出に特に有用である。 アッセイについての好ましい実施態様として、サンプル細胞由来のデルタ3遺 伝子またはデルタ3遺伝子の特定のアレル内の突然変異を制限酵素解裂パターン の変化によって確認する。例えば、サンプルDNAおよび対照DNAを単離し、増幅し (必要であれば)、1個またはそれ以上の制限エンドヌクレアーゼを用いて切断 し、ケル電気泳動によって断片の長さを測定する。さらに、配列特異的リボザイ ムを用いることにより(例えば、米国特許第5,498,531号などを参照)、リボザ イム解裂部位の発生または消失による特異的突然変異の存在を明らかにすること ができる。 さらに別の実施態様においては、当該分野において既知の多数のシークエンシ ング反応の内の任意のものを用いて直接デルタ3遺伝子をシークエンス(配列分 析)し、また、対応する野生型(対照)配列とサンプルのデルタ3の配列を比較 することによって突然変異または多形領域のアレルの変種を検出する。シークエ ンシング反応の例としては、マクサム(Maxam)およびキルバート(Gilbert)( Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1977)74:560)、またはサンガー(Sanger)(サ ンガー(Sanger)ら、(1977)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 74:5463)によって 開発された技術に基づくものが挙げられる。アッセイを行う場合には、様々な自 動シークエンシング装置の内の任意のものを用いることができ(Biotechniques (1955)19:448)、これらには、マススペクトロメトリーによるシークエンシン グ(例えば、PCT公報WO 94/16101;コーエン(Cohen)ら、(1996)Adv Chr omatogr 36:127-162;およびグリフィン(Griffin)ら、(1993)Appl Biochem Biotechnol 38:147-159などを参照)が挙げられる。特定の実施態様に関しては 、シークエンシング反応においてわずか1、2または3個の核酸の存在が必須で あることは、当業者においては明かである。例えば、ほんの1個の核酸を検出す るA経路(A tract)などのようなものを行うことができる。 さらに別の実施態様においては、解裂剤(ヌクレアーゼ、ヒドロキシルアミン または四酸化オスミウム+ピペリジンなど)に対する抵抗性を利用して、RNA/D NAまたはDNA/RNAの異種二本鎖における塩基のミスマッチを検出することができ る(メイヤース(Myers)ら、(1985)Science 230:1242)。概説すると、「ミ スマッチ解裂」の技術は、野生型のデルタ3配列と組織サンプルから得た突然変 異の可能性のあるRNAまたはDNAとを含む(ラベルした)RNAまたはDNAをハイブリ ダイズすることによって異種二本鎖を提供することに端を発している。対照鎖と サンプル鎖の間の塩基対のミスマッチによって生じたような、二本鎖の中の一重 らせん領域を解裂する物質を用いて二重らせんを形成している二本鎖を処理する 。例えば、RNA/DNA二本鎖をRNアーゼで処理し、DNA/DNAハイブリッドをSIヌク レアーゼで処理すると、ミスマッチ領域が酵素的に切断される。その他の実施態 様においては、ミスマッチ領域を切断するために、DNA/DNA二本鎖またはRNA/D NA二本鎖をヒドロキシルアミンまたは四酸化オスミウム+ピペリジンで処理する 。ミスマッチ領域の切断後、得られた材料を変性ポリアクリルアミドゲル上で大 きさによって分け、突然変異部位を確認する。例えば、コットン(cotton)ら、 (1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:4397;サレーバ(Saleeba)ら、(199 2)Methods Enzymol 217:286-295を参照のこと。好ましい実施態様においては、 対照DNAまたは対照RNAをラベルして検出できるようにする。 また別の実施態様においては、ミスマッチ解裂反応に1個またはそれ以上のタ ンパク質使用する。このタンパク質は、一定の系内において、二重らせんDNA中 のミスマッチ塩基対を認識して、サンプル細胞から得られたデルタ3cDNA内の点 突然変異を検出およびマッピングする(「DNAミスマッチ修復」酵素と呼ばれる )。例えば、大腸菌(E.coli)のmutY酵素はG/AミスマッチのAを解裂し、H eLa細胞由来のチミジンDNAグリコシラーゼはG/TミスマッチのTを解裂する( ス(H su)ら、(1994)Carcinogenesis 15:1657-1662)。実施態様の一例としては、 デルタ3配列に基づくプローブ(例えば、野生型のデルタ3配列など)を試験細 胞由来のcDNAまたはその他のDNA産物にハイブリダイズさせる。得られた二本鎖 をDNAミスマッチ修復酵素で処理し、もし解裂産物が得られた場合には、電気泳 動プロトコールなどに従って検出することができる。例えば、米国特許第5,459, 039号などを参照のこと。 別の実施態様においては、電気泳動での移動度を用いてデルタ3遺伝子内の突 然変異を確認し、またはデルタ3アレルを同定する。例えば、一本鎖立体配置多 型(SSCP)を利用して突然変異体の核酸と野生型の核酸との間の電気泳動移動度 の差を検出することができる(オリタ(Orita)ら、(1989)Proc.Natl.Acad .Sci.USA 86:2766、また、コットン(cotton)、(1993)Mutat Res 285:125- 144;およびハヤシ(Hayashi)、(1992)Genet Anal Tech Appl 9:73-79を参照 )。サンプルおよび対照のデルタ3核酸由来の一本鎖DNA断片は、変性し、また もとの状態に戻すことができる。一本鎖核酸の二次構造は配列に応じて異なり、 従って、電気泳動移動度の変化により、わずか1個の塩基の変化でも検出可能な のである。アッセイの感度はDNAよりもむしろRNAを用いることによって上昇する が、これは、二次構造が配列の変化により敏感だからである。好ましい実施態様 においては、本方法を異種二本鎖分析に用い、電気泳動移動度の変化に基づいて 二重らせんを形成している異種二本鎖分子を分取する(キーン(Keen)ら、(19 91)Trends Genet 7:5)。 また別の実施態様においては、変性濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)を用い、変 性剤の濃度勾配を有するポリアクリルアミドゲル中で突然変異体断片または野生 型断片の移動を分析する(メイヤース(Myers)ら、(1985)Nature 313:495) 。分析法としてDGGEを用いた場合には、DNAは変性されるか、例えば、PCRによっ て高温融解するGCに富むDNAの約40bpのGCクランプを付加するような完全な 変性か行われるわけではない。さらに別の実施態様においては、変性剤の濃度勾 配の代わりに温度勾配を用いて、対照DNAとサンプルDNAとの移動度の差異を確認 する(ローゼンバウム(Rosenbaum)およびライスナー(Reissner)、(1987)B iophys Chem 265:12753)。 点突然変異の検出に使用するその他の技術の例としては、選択的オリゴヌクレ オチドハイブリダイゼーション、選択的増幅または選択的プライマー伸長などが 挙げられるが、これらに限定されるわけではない。例えば、既知の突然変異が中 央に来るようにオリゴヌクレオチドプライマーを調製し、次に、完全に一致して いる場合にハイブリダイゼーションできるような条件下において、このプライマ ーを標的DNAにハイブリダイズする(サイキ(Saiki)ら、(1986)Nature 324:1 63;サイキ(Saiki)ら、(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:6230)。そ のようなアレル特異的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション技術を用い、 オリゴヌクレオチドがSPCR増幅した標的DNAにハイブリダイズする場合には反応 1回につき1個の突然変異を、あるいはオリゴヌクレオチドがハイブリダイズ膜 に接合し、ラベルした標的DNAとハイブリダイズする場合には多数の異なる突然 変異を調べることができる。 別の方法としては、選択的PCR増幅に基づくアレル特異的な増幅法を本発明と 組み合わせて使用することができる。特異的増幅用のプライマーとして用いられ るオリゴヌクレオチドは、分子の中央に(従って、増幅はディファレンシャルハ イブリダイゼーションに応じて起こる)、または、ひとつのプライマーの3’最 末端(適切な条件下であれば、この位置は、ミスマッチを防ぐことができるか、 またはポリメラーゼによる伸長を抑制することができる)に目的の突然変異を有 するようにする(プロスナー(Prossner)ら、(1993)Tibtech 11:238)。さら に、突然変異領域に新規な制限酵素部位を導入し、解裂に基づく検出を行うこと もできる(ガスパリーニ(Gasparini)ら、(1992)Mol Cell Probes 6:1)。特 定の実施態様においては、増幅用にTaqリガーゼを用いて増幅を行うこともでき ると考えられる(バラニー(Barany)、(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 8 8:189)。このような場合においては、5’側配列の3’末端が完全に一致して いる場合にのみ連結が起こることから、増幅の有無を探すことによって特異的部 位における既知の突然変異の存在を検出することができる。 本発明の別の実施態様においては、本発明は、(精製)オリゴヌクレオチドプ ローブを含む核酸組成物であって、このプローブには、デルタ遺伝子のセンスま たはアンチセンス配列とハイブリダイズすることができるヌクレオチド配列の内 の一領域、もしくは天然に存在するそれらの突然変異、あるいは目的のデルタ遺 伝子と連結している5’もしくは3’側フランキング配列またはイントロン性配 列、または天然に存在するそれらの突然変異が含まれるようにした核酸組成物を 提供する。細胞の核酸をハイブリダイゼーションできるように処理し、プローブ をサンプルの核酸に露出し、サンプル核酸へのプローブのハイブリダイゼーショ ンを検出する。そのような技術を用いて、ゲノムレベルまたはmRNAレベルのいず れの場合の損傷(欠失、置換などを含む)も検出することができ、また、mRNAの 転写レベルを判断することもできる。そのようなオリゴヌクレオチドプローブは 、例えば、神経変性性疾患、癌腫瘍性疾患または過増殖性疾患(例えば、細胞の 異常増殖など)を呈するアレル突然変異の予測および治療評価に用いることがで きる。 本明細書に記載している方法は例えば、少なくとも1個のプローブ核酸または 本明細書に記載している抗体試薬の内の少なくともひとつを含むパッケージされ た診断キットを利用することによって行うことができ、この方法は、デルタ3遺 伝子による症状、または疾患もしくは病気の家族歴を有する患者の医療現場での 診断などに簡便に使用することができる。 任意の細胞型または組織、好ましくはデルタ3を発現する神経細胞または内皮 細胞を以下に記載する診断に用いることができる。例えば、被験者の体内液(例 えば、血液など)を既知の技術(例えば、静脈穿刺など)によって採取すること ができる。これとは別に、固体サンプル(例えば、毛髪または皮膚など)につい て核酸試験を行うこともできる。ビアンチ(Bianchi)による国際特許出願WO 91 /07660に記載されているように、妊婦の血液から胎児の核酸サンプルを採取する ことができる。また、例えば、ACCPN(これは、通常30代において致命的となる 疾患である)などの出生前試験を実施するために羊膜細胞または絨毛膜を採取す ることもできる。 診断手法は、生検または摘出によって得た患者の組織の組織片(固定および/ または凍結したもの)上にイン・サイチュー(in situ)で直接的に行うことも でき、この場合には核酸の精製は不要である。このようなイン・サイチュー(in situ)手法においては、核酸試薬をプローブおよび/またはプライマーとして 使用 することができる(例えば、ヌオヴォ(Nuovo),G.J.『PCRイン・サイチュー (in situ)ハイブリダイゼーション:プロトコールおよび応用(PCR in situ h ybridization:protocols and application)』、ラヴェン・プレス(Raven Pres s)社、ニューヨークなどを参照)。 1個の核酸配列の検出に主眼をおく方法に加えて、そのような検出手順におい てはプロファイルを評価することもできる。例えば、ノーザン分析および/また はRT-PCRなどのディファレンシャルディスプレイ法を用いてフィンガープリント プロファイルを得ることができる。 上述したような野生型または突然変異型のデルタ3に対する抗体も疾患の診断 および予後に用いることができる。そのような診断法を用いて、デルタ3タンパ ク質の発現レベルの異常、あるいは構造および/もしくは組織、細胞、またはデ ルタ3タンパク質の細胞内の存在場所についての異常を検出することができる。 構造的な異常には、例えば、大きさ、電気陰性度、または正常デルタ3タンパク 質と比較した場合の突然変異デルタ3タンパク質の抗原性などが挙げられる。分 析済みの組織または細胞型由来のタンパク質は、当業者において既知の技術を用 いて容易に検出または単離することができ、そのような技術としてはウェスタン ブロット分析などが挙げられるか、これに限定されるわけではない。ウェスタン ブロット分析を行うにあたっての詳細な説明はサンブルック(Sambrook)ら、(1 989)、同上、第18章を参照のこと。本発明において使用しているタンパク質の検 出および単離法については、例えば、ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane) による記載(ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)、(1988)『抗体:実験室 マニュアル(Antibodies:A Laboratory Manual)』、コールド・スプリング・ハ ーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)社、 ニューヨーク)なども参照し、その全体を参考として本明細書中に取り入れてお く。 これは例えば、蛍光ラベルした抗体(下記を参照)を光学顕微鏡、フローサイ トメトリーまたは蛍光光度計と組み合わせた免疫蛍光法によって実施することが できる。本発明において有用な抗体(またはそれらの断片)はさらに、デルタ3 タンパク質のイン・サイチュー(in situ)検出の目的で、免疫蛍光または免疫 電気顕微鏡において組織学的に用いられる。イン・サイチュー(in situ)検出 は、 患者から組織学的標本を採取し、それに本発明のラベルした抗体を加えることに よって行う。抗体(またはその断片)は、生体サンプル上をラベルした抗体(ま たはその断片)で覆うように添加することが好ましい。そのような方法を用いる ことにより、デルタ3タンパク質の存在だけでなく、調査した組織内での分布も 知ることができる。本発明を用いることによって、そのようなイン・サイチュー (in situ)検出を行うために、多数の組織学的方法(例えば、染色法など)の 中の任意の方法を変形することができることは、当業者であれば自明である。 抗原または抗体を結合することができる支持体として、固相支持体または担体 もしばしば用いられる。既知の支持体または担体としては、ガラス、ポリスチレ ン、ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミラーゼ類、 天然および変形セルロース類、ポリアクリルアミド類、ハンレイ岩、マグネタイ トなどが挙げられる。担体の性質は、本発明の目的に応じて、ある程度溶解性の ものまたは不溶性のもののいずれも用いることができる。支持された分子が抗原 または抗体を結合させることができる限り、支持材料は実質上任意の立体構造を とることができる。すなわち、支持体の立体形状は、例えば、ビーズ内のような 球状、または試験管の内表面もしくは棒の外表面のような円筒状である。別の方 法としては、表面をシート、試験片のような平らな状態にすることもできる。好 ましい支持体としてはポリスチレンビーズがある。当業者であれば、抗体または 抗原の結合に適したその他多くの担体を知っており、日常の実験で使用すること によって適した担体を確認することができる。 抗デルタ3タンパク質特異的抗体をラベルするひとつの手段は、酵素へ結合し て、酵素免疫アッセイ(EIA)に使用することである(ヴォラー(VolIer)、『 酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)』、Diagnosric Horizons 2:1-7(1978)、微 生物学会季刊出版(Microbiological Associates Quarterly Publication)、メ リーランド州ウォーカーズビル;ヴォラー(Voller)ら、J.Clin.Pathol.31: 507-520(1987);バトラー(Butler)、Meth.Enzymol.73:482-523(1981);マッ ジオ(Magio)編、『酵素免疫アッセイ(Enzyme Immunoassay)』、CRCプレス( CRC Press)社、フロリダ州ボカ・ラートン(1980);イシカワ(Ishikawa)ら編 、『酵素免疫アッセイ(Enzyme Immunoassay)』、化学書院(Kagaku shoi n)、東京(1981))。抗体に結合する酵素は、例えば、吸光光度計、蛍光光度計 または目視などによって検出可能な化学的部位を形成するように、適切な基質、 好ましくは色素原物質と反応する。抗体に検出可能なラベルを施す酵素としては 、リンゴ酸、デヒドロケナーゼ、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、デルタ−5−ステロ イドイソメラーゼ、酵母アルコールデヒドロゲナーゼ、α−グリセロホスファタ ーゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、リ ボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース−6−ホスフェートデヒ ドロゲナーゼ、グルコアミラーゼおよびアセチルコリンエステラーゼなどが挙げ られるが、これらに限定されるわけではない。検出は、酵素に対して色素原基質 を用いた比色計法によって行うことができる。検出は、基質の酵素反応の存在を 同様に調製した標準と比較する目視比較によっても行うことができる。 検出は、その他の多数の免疫アッセイの内の任意のものを用いて行うこともで きる。例えば、放射活性ラベルした抗体または抗体の断片により、ラジオイムノ アッセイ(RIA)を利用してフィンガープリント遺伝子の野生型または突然変異 ペプチドを検出することが可能である(例えば、ウェイントラウブ(Weintraub ),B.、『ラジオイムノアッセイの原理、放射リガンドアッセイ技術の7種のト レーニングコース(Principles of Radioimmunoassays,Seventh Training Cour se on Radioligand Assay Techniques)』、エンドクライン・ソサイエティー( The Endocrine Society)(1986年3月)を参照のこと、参考として本明細書に 取り入れておく)。放射活性同位体は、γ−カウンターもしくはシンチレーショ ンカウンター、またはオートラジオグラフィーなどの手段によって検出すること ができる。 抗体を蛍光化合物でラベルすることも可能である。蛍光ラベルした抗体に適切 な波長の光を照射すると、蛍光によってその存在が検出できる。通常よく使用さ れる蛍光ラベル用化合物としては、フルオレセインイソチオシアナート、ローダ ミン、フィコエリスリン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、o−フタルア ルデヒドおよびフルオレスカミンが挙げられる。 抗体は、152Euまたはその他のランタニド類などのような発蛍光性金属を用い て検出可能なラベルを施すこともできる。これらの金属は、ジエチレントリアミ ン 五酢酸(DTPA)またはエチレンジアミン四酢酸(EDTA)などのような金属キレー ト基を用いて抗体に結合させることができる。 抗体は、化学発光化合物にカップリングすることによって検出可能なラベルを 施すこともできる。化学発光タグを付けた抗体は、化学反応の過程において生じ る発光の存在を検出することによって確認される。特に有用な化学発光ラベル用 化合物の例としては、ルミノール、イソルミノール、セロマチックアクリジニウ ムエステル、アクリジニウム塩およびオキザレートエステルなどが挙げられる。 同様に、生物発光化合物を用いて本発明の抗体をラベルすることもできる。生 物発光は生体系内においてみられる化学発光の一種であり、触媒性タンパク質が 化学発光反応の効率を上昇させる。生物発光タンパク質の存在は、発光の存在を 検出することによって確認される。ラベル用の重要な生物発光化合物としては、 ルシフェリン、ルシフェラーゼおよびエクオリンが挙げられる。 さらに、デルタ3遺伝子または遺伝子産物の変形を検出するための上述の方法 の内の任意のものを用いて処置または治療の経過をモニターすることができるこ とは自明である。 4.7 薬物スクリーニングアッセイ 本発明は、デルタ3活性の異常が原因となっている、または関与している疾患 または症状を治療するための化合物、例えば、治療化合物などを提供する。この 目的に使用される化合物としては任意の種類の化合物を用いることができ、タン パク質、ペプチド、ペプチドミメチック、小分子、および核酸などが含まれる。 核酸としては例えば、遺伝子、アンチセンス核酸、リボゾームまたは三重らせん 分子が挙げられる。本発明の化合物は、アゴニストまたはアンタゴニストのいず れであってもよい。化合物はデルタ遺伝子に作用し、例えば、発現を調節するこ とができる。化合物はデルタ3タンパク質に作用し、例えば、レセプターからの シグナル伝達を調節することもできる。従って、本発明の化合物は、デルタ3に 結合し、例えば、デルタ3活性を誘導するように、レセプターからのシグナル伝 達を誘導する化合物である。別の見方をすれば、本発明の化合物は、デルタ3タ ンパク質とトポリズムクタンパク質(例えば、ノッチなど)との相互作用を阻害 する化合物である。ひとつの実施態様においては、アゴニストまたはアンタゴニ ストのいずれかとしてデルタ3タンパク質と相互作用する本発明の化合物は、ト ポリズムタンパク質またはデルタ3と相互作用するタンパタ質である。例えば、 可溶性アンタゴニスト性トポリズムタンパク質は、デルタ3への結合に関して野 生型のトポリズムタンパク質と競合するタンパク質である。可溶性アゴニスト性 トポリズムタンパク質は、基本的には野生型のトポリズムタンパク質と同様な方 法でデルタ3タンパク質と結合し、少なくともひとつのデルタ3活性(例えば、 デルタ3タンパク質からのシグナル誘導など)を誘導する。従って、その特定の トポリズムタンパク質がデルタ3活性を刺激するか阻害するかに応じて、可溶性 トポリズムタンパク質は、トポリズムタンパク質の刺激型または阻害型をとるこ とかできる。 同様に、デルタ3−Igなどの可溶性デルタ3タンパク質を用いてノッチなどの トポリズムタンパク質の活性を調節することができる。例えば、可溶性デルタ3 タンパク質は、デルタ3タンパク質の刺激型、すなわち、トポリズムタンパク質 の活性を刺激することができるデルタ3タンパク質である。ひとつの実施態様に おいては、可溶性デルタ3タンパク質は、デルタ3タンパク質の阻害型、すなわ ち、トポリズムタンパク質の活性を阻害することができるデルタ3タンパク質で ある。例えば、そのようなデルタ3タンパク質は、野生型のデルタ3タンパク質 とトポリズムタンパク質との相互作用を阻害することができる。好ましい実施態 様においては、デルタ3タンパク質の阻害型は、例えば、その他の様々なタンパ ク質(例えば、その他のデルタタンパク質など)への結合部位でもあるトポリズ ムタンパク質の結合部位に結合することによって、正常であればトポリズムタン パタ質と相互作用する数個のタンパク質の相互作用を阻害する。従って、一般的 には、デルタ3治療剤は、様々なトポリズムタンパク質同士の相互作用に影響を 与える。同様に、少なくとも部分的には、デルタタンパク質とデルタ3治療剤以 外のデルタ治療剤との間の配列および構造の類似性を利用して、デルタ3タンパ ク質とデルタ3相互作用結合分子との間の相互作用を調節することもできる。 本発明の化合物は、化合物の種類や所望される化合物の活性に応じて、様々な アッセイを用いて確認することができる。以下に記載しているものは、デルタ3 治療剤を確認するために使用するアッセイのごく一部である。デルタ治療剤(例 えば、デルタ3治療剤など)の確認のための追加のアッセイを構築することは、 当業者の知識の範囲内である。 精製組換えデルタ3ポリペプチドが入手できることにより、本発明は、デルタ 3の変種を含む薬物(デルタ3ポリペプチドの正常な細胞機能、あるいは細胞の 分化および/もしくは増殖の発病性、ならびにそれらが関係している疾病につい てのアゴニストまたはアンタゴニスト)のスクリーニングに用いることができる アッセイの開発を可能にした。ひとつの実施態様においては、このアッセイによ って、ある化合物が、デルタ3ポリペプチドと分子(タンパク質またはDNAであ って、デルタ/ノッチシグナル経路の上流または下流において相互作用する)と の結合を調節する能力を評価する。多くのアッセイ系を使用することができ、こ のことは本発明に照らし合わせれば、当業者にとっては自明であろう。 4.7.1 無細胞アッセイ 無細胞系を用いてデルタ3タンパク質と相互作用する化合物を確認することが できる。そのようなアッセイは、タンパク質化合物(例えば、トポリズムタンパ タ質またはそれらの変種など)、またペプチドミメチック、小分子または核酸の ような化合物を試験する目的で利用できる。これらの化合物を試験するために用 いられる特定のアッセイは化合物の種類によって異なる。 ひとつの実施例においては、デルタ3タンパタ質と相互作用する化合物は、例 えば、化合物ライブラリーなどについて、組換えもしくは精製デルタ3タンパク 質またはそれらの少なくとも一部に結合するものをスクリーニングすることによ って確認される。そのようなアッセイには、1ヶ所または2ヶ所をラベルし、例 えば、その1個または2個のラベルのレベルを測定するなどによってそれらの相 互作用の有無を測定することを含む。これらのアッセイにおいては、デルタ3タ ンパク質を固相表面に固定することが好ましい。このアッセイを行う方法につい ては以下に詳細に記載している。ひとつの実施例においては、化合物のライブラ リーは小分子のライブラリーである。別の実施態様においては、化合物のライブ ラリーは、以下に記載している方法に従って産生されるデルタ3の変種のライブ ラリーである。 デルタ3タンパク質とトポリズムタンパク質との間の相互作用を阻害する化合 物の確認は、例えば、フェホン(Fehon)ら(Cell 61:523-534(1990))によって 記載されている凝集アッセイを用いて化合物をスクリーニングすることによって も行うことができる。 別の実施態様においては、本発明は、デルタ3と分子(例えば、トポリズムタ ンパク質またはデルタ3タンパク質の細胞質性ドメインと相互作用するタンパク 質など)との相互作用を阻害する化合物を確認する方法を提供する。そのような 方法、好ましくは大量アッセイに用いられる方法は次のように行うことができる 。 化合物および天然抽出物のライブラリーを試験する多くの薬物スクリーニング プログラムにおいては、一定時間内に調査する化合物の数を可及的に多くするた めに、大量アッセイであることが望ましい。精製されたまたは準精製されたタン パク質に基づくような無細胞系において行われるアッセイは、「一次」スクリー ニングとして適しており、これは、試験化合物による分子標的の変化が迅速に起 こり、比較的容易に検出できるためである。さらに、試験化合物の細胞毒性およ び/または生物学的活性の影響はイン・ビトロ(in vitro)系では一般に無視す ることができ、アッセイの焦点は主として、上流または下流の因子との結合親和 性の変化として現れる、分子標的における薬物の影響に向けられる。従って、本 発明のスクリーニングアッセイの一例においては、対象化合物を上流(活性の賦 活剤および抑圧剤を含む)で作用するタンパク質、またはデルタ3ポリペプチド の下流で作用するタンパク質もしくは核酸(これらが対象化合物によって正また は負のいずれの制御を受けるものであっても)に接触させる。例えば、デルタ3 ポリペプチドの上流に作用するタンパク質は、デルタ3分子の細胞外部分と相互 作用する化合物である。デルタ3ポリペプチドの下流で作用するタンパク質は、 デルタ3の細胞性ドメインと相互作用するタンパク質であり、例えば、核にシグ ナルを伝達する。次に、この化合物と上流の因子または下流の因子との混合物に デルタ3ポリペプチドを含有する組成物を加える。デルタ3とその上流因子また は下流因子とのコンプレックスを検出および測定することにより、該化合物によ るデルタ3とデルタ3結合因子との間のコンプレックス形成の阻害(または促進 )の効率を測定する手段を提供することになる。該化合物の効率は、種々の濃度 の試験化合物を用いて得られたデータから投与量依存曲線を作成することによ って評価することができる。さらに、対照アッセイを行って比較のベースライン を求めることもできる。対照アッセイにおいては、デルタ結合因子を含有する組 成物に単離精製されたデルタ3ポリペプチドを添加し、試験化合物不存在の状態 でコンプレックスの形成を定量する。 デルタ3ポリペプチドとデルタ3結合因子との間のコンプレックスの形成は、 様々な技術によって検出することができる。コンプレックス形成の調節は、例え ば、検出可能なラベルしたタンパク質(放射ラベル、蛍光ラベルまたは酵素ラベ ルしたデルタ3ポリペプチドなど)を免疫アッセイまたはクロマトグラフィー検 出することによって定量することができる。 一般的には、デルタ3またはその結合タンパク質を不動化して、タンパク質の 一方または両方によるコンプレックス非形成型からコンプレックスを分離できる ようにし、さらに、アッセイの自動化が行えるようにすることが望ましい。候補 化合物の存在下または不在下におけるデルタ3の上流因子または下流因子への結 合は、反応物質を入れるのに適した任意の容器内で行うことができる。そのよう な容器の例としては、マイクロタイタープレート、試験管、および微量遠心分離 管などが挙げられる。ひとつの実施例においては、融合タンパク質を用いて、タ ンパタ質がマトリックスに結合することができるようなドメインを加える。例え ば、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ/デルタ3(GST/デルタ)融合タン パタ質はグルタチオンセファロースビーズ(シグマ・ケミカル(Sigma Chemica 1)社、ミズーリ州セント・ルイス)またはグルタチオン誘導マイクロタイター プレートに吸着することができ、次に、例えば35Sラベルした細胞溶解物と試験 化合物とを混合し、コンプレックス形成を誘導するような条件(例えば、塩濃度 およびpHに関する生理学的条件)下において混合物をインキュベートするが、よ りストリンジェントな条件の方か望ましい。インキュベーション後、ビーズを洗 浄して未結合のラベルを除去し、マトリックスを不動化し、放射ラベルを直接測 定(例えば、ビーズをシンチレーションカウンターに入れるなどして)するかま たは、コンプレックスを解離させた後の上清を測定する。別の方法としては、コ ンプレックスをマトリックスから解離し、SDS-PAGEによって分離し、以下の実施 例に記載しているような標準的な電気泳動法を用いて、ビーズフラクションに見 出 されるデルタ結合タンパク質のレベルをゲルから定量する。 マトリックス状にタンパク質を不動化するその他の技術もアッセイにおいて用 いることができる。例えば、デルタ3またはそれと同種の結合タンパク質は、ビ オチンおよびストレプトアビジンのコンジュケートを用いて不動化することがで きる。例えば、ビオチニル化デルタ3分子は、当該分野において既知の技術(例 えば、ビオチニル化キット(ピアス・ケミカル(Pierce Chemicall)社、イリノ イ州ロックフォードなど)を用いて、ビオチン−NHSから調製することができ、 ストレプトアビジンでコートした96穴プレート(ピアス・ケミカル(Pierce Che micall)社)のウェル内に不動化する。別の方法としては、デルタ3とは反応す るが、上流因子または下流因子との結合を干渉しない抗体をプレートのウェルに 導入し、抗体コンジュゲーションによってデルタ3をウェル内に捕獲する。上述 しているように、デルタ結合タンパク質および試験化合物の調製は、プレートの デルタ存在ウェル内においてインキュベートすることによって行い、ウェルに捕 獲されたコンプレックスの量を定量することができる。上述したGST不動化コン プレックス法に加えて、そのようなコンプレックスを検出する方法の例としては 、デルタ3結合因子と反応する、またはデルタ3タンパク質と反応し、結合因子 と競合する抗体を用いたコンプレックスの免疫検出、また、結合因子が関与して いる酵素活性(内因活性または外因活性のいすれか)を検出することによる酵素 連結アッセイなどが挙げられる。後者の場合においては、酵素は、デルタ−BPと 化学的にコンジュゲートするかまたは融合タンパク質として得られる。具体的に 説明すると、デルタ−BPをホースラディッシュパーオキシダーゼと化学的に連結 させるか、または遺伝子的に融合させ、コンプレックス内に捕獲されたペプチド の量は、酵素の発色性基質(例えば、3,3’−ジアミノ−ベンサディン テト ラヒドロクロリドまたは4−アルコール−1−ナフトールなど)を用いて評価す ることができる。同様に、ポリペプチドとグルタチオン−S−トランスフェラー ゼとを含む融合タンパタ質を作出することができ、1−クロロ−2,4−ジニト ロベンゼンを用いてGST活性を検出することによってコンプレックスの形成を定 量することができる(ハビッタ(Habig)ら、(1974)J Biol Chem 249:7130) 。 コンプレックスに捕獲されているタンパク質の内のひとつを定量するための免 疫検出に基づく方法においては、タンパク質に対する抗体(例えば、抗デルタ3 抗体など)を用いることができる。別の方法としては、コンプレックス内の検出 しようとするタンパク質は、融合タンパク質の「エピトープタグ」型をとること ができ、これは、デルタ3配列に加えて、既成の抗体(例えば、メーカーから購 入するなどして)が入手可能な第二のペプチドを含んでいる。例えば、上述のGS T融合タンパク質は、GST部位に対する抗体を利用した結合の定量に用いることが できる。その他の有用なエピトープタグとしては、c-myc由来の10残基配列を含 むmyc-エピトープ(例えば、エリソン(Ellison)ら、(1991)J Biol Chem 266 :21150-21157などを参照)、ならびに、pFLAG系(インターナショナル・バイオ テクノロジー(International Biotechnology)社)またはpEZZタンパク質A系( ファルマシア(Pharmacia)社、ニュージャージー州)が挙げられる。 4.7.2 細胞に基づくアッセイ 上述したような無細胞系アッセイに加えて、本発明によって提供される入手容 易なデルタ3タンパク質源は、小分子アゴニスト/アンタゴニストおよびそれに 類似するものを確認するための細胞に基づくアッセイも可能にする。例えば、bF GF/VEGFまたはマトリゲルに感受性の細胞は、対象試験物質の存在下または不在 下において組換えデルタ3タンパタ質の過剰発現を起こし、試験物質を介しての 標的細胞によるデルタ3応答の調節を評価するアッセイとなる。無細胞系アッセ イの場合と同様に、デルタによる応答における変化(阻害性または増強性)が統 計学的に顕著な物質を確認することができる。実施態様のひとつの例としては、 デルタ3の発現または活性は胚または細胞内において調節されており、対象とな る事象(組織の分化、増殖、腫瘍化など)についての対象化合物の効果を測定す る。具体的には、デルタ依存性シグナルカスケードに対する応答が高くなるよう に、または低くなるように制御されている遺伝子の発現をアッセイすることなど が挙げられる。好ましい実施態様においては、そのような遺伝子の制御領域(例 えば、5’フランキングプロモーターおよびエンハンサー領域など)は、容易に 検出できる遺伝子産物をコードしている検出可能なマーカー(ルシフェラーゼな ど)に機能発揮できるように連結する。 細胞系の例としては、MVECおよびウシ大動脈上皮細胞(BAEC)などの上皮細胞 ならびにHeLa細胞およびCOS細胞(例えば、COS-7(ATCC番号 CRL-1651)など) などの一般的な哺乳類細胞が挙げられる。さらに、本明細書に記載しているトラ ンスジェニック動物を用いて細胞系を確立することもでき、これは、心血管系疾 患に関与しているひとつまたはそれ以上の細胞型を含んでおり、このような疾患 の細胞培養モデルとして用いることができる。本発明のトランスジェニック動物 由来の一次培養細胞を使用することはできるが、連続継代した細胞系の方が好ま しい。トランスジェニック動物から連続した細胞系を得る方法の例としては、ス モール(Small)ら(1985,Mol.Cell Biol.5:642-648)を参照のこと。 ひとつの実施態様においては、デルタ3活性を変化させる試験化合物を確認す るには、デルタ3タンパク質を含んだ細胞を該試験化合物とインキュベートし、 デルタ3タンパク質からのシグナル伝達を測定する。試験化合物の有無の場合、 インキュベートした細胞内のシグナル伝達を比較することによって、試験化合物 がデルタ3治療性であるか否かが明らかになる。同様に、デルタ3活性を変化さ せる試験化合物の確認には、デルタ3リガンドを有する細胞を試験化合物(例え ば、デルタ3由来の化合物など)とインキュベートし、デルタ3リガンドからの シグナル伝達を測定する。試験化合物の有無に応じてインキユベートした細胞内 のシグナル伝達を比較することによって、試験化合物がデルタ3治療性であるか 否かが明らかになる。 デルタ3タンパク質が単独で、または他のタンパク質とのコンプレックスとし て、DNAと結合することができ、および/または遺伝子の転写を変化させること ができる場合には、転写に基づくアッセイを用いることができ、この場合には例 えば、デルタ3応答性調節配列を検出可能なマーカー遺伝子(例えば、ルシフェ ラーゼ遺伝子など)に機能発揮できるように連結する。同様に、細胞上のデルタ 3リガンドへのデルタ3タンパタ質の結合によって調節されている遺伝子の発現 をモニターするようなアッセイを用いて、デルタ3治療剤を確認することも可能 である。デルタ3タンパク質またはデルタ3リガンドとの相互作用に応答する遺 伝子は、当該分野において既知の方法(例えば、ディファレンシャルハイブリダ イゼーションまたはディファレンシャルディスプレイなど)に従って確認するこ とができる。 別の実施態様においては、マイクロフィジオメーター(microphysiometer)と 呼ばれるシリコンに基づく装置を用いて、デルタ3タンパク質を有する細胞の試 験化合物に対する応答を検出、測定することによってデルタ3治療剤を確認する ことができる。この装置は、細胞の成長および/または分化を示す細胞の周囲環 境の酸性化の割合を測定する装置である(マクコネル(McConnel)ら、(1992) Science 257:1906)。 細胞に対する化合物の影響をモニターすることは、基礎的な薬物スクリーニン グのみならず、臨床試験にも応用することができる。そのような臨床試験におい ては、一連の遺伝子の発現を特定の薬物の治療効果の「読み出し(リードアウト )」として用いることができる。 本発明を別の観点からみると、デルタ3ポリペプチドを用いて「ツーハイブリ ッド」アッセイ(例えば、米国特許第5,283,317号;ザーヴォス(Zervos)ら、 (1993)Cell 72:223-232;マドゥラ(Madura)ら、(1993)J Biol Chem 268:1 2046-12054;バーテル(Bartel)ら、(1993)Biotechniques 14:920-924;イワ ブチ(Iwabuchi)ら、(1993)Oncogene 8:1693-1696;およびBrent WO 94/1030 0)を構築することができ、これによって、デルタ3に結合する、またはデルタ 3と相互作用する(「デルタ結合タンパク質」または「デルタ−bp」と呼ばれる )ノッチなどのようなその他の細胞性タンパク質をコードしている配列を単離す ることができる。概説すると、ツーハイブリッドアッセイは、2個の別異の融合 タンパク質由来の機能性転写アクチベータータンパク質をイン・ビボ(in vivo )において再構成することに基づいている。特に、この方法は、ハイブリッドタ ンパク質を発現するキメラ遺伝子の作成に用いられる。具体的に述べると、第一 のハイブリッド遺伝子はデルタ3ポリペプチドをコードしている配列のフレーム 内に融合した転写アクチベーターのDNA結合ドメインをコードしている配列を有 する。第二のハイブリッドタンパク質は、cDNAライブラリー由来のサンプル遺伝 子のフレーム内に融合した転写アクチベータードメインをコードしている。この 転写アクチベーターとサンプルのハイブリッドタンパク質が相互作用することが できる(例えば、デルタ依存性コンプレックスを形成する)と、転写アクチベー ターの2つのドメインは互いに接近する。この接近は、転写アクチベーターに反 応する 転写制御部位に機能発揮できるように連結されているレポーター遺伝子の転写を 開始させるのに十分なものであり、レポーター遺伝子の発現は測定可能であり、 デルタ3とサンプルタンパク質との相互作用の評価に用いることができる。この 系を用いて、1個の試験化合物を上述のプラスミドを含有する細胞に添加するこ とにより、例えば、デルタ3タンパク質と他のタンパク質との間の相互作用を阻 害するなどの変形を行う化合物を確認することができる。レポーター遺伝子の発 現に関する試験化合物の効果を確認し、次に、相互作用に対する試験化合物の効 果を確認した。 別の実施態様においては、本発明は、デルタ3タンパク質を介して細胞のアポ トーシスを誘導する化合物を認識するためのアレイを提供する。アポトーシスの アレイは当該分野において既知であり、グリム(Grimm)ら((1996)Proc.Natl .Acad.Sci.USA 93:10923)によって記載されている。 4.8 トランスジェニック動物 これらの系は様々に応用することができる。例えば、細胞に基づくモデル系お よび動物に基づくモデル系を用いて、デルタ3遺伝子およびタンパク質の特徴を をさらに明らかにすることができる。さらに、そのようなアッセイは、疾患の症 状を改善することができきる化合物を確認するために組み立てられたスクリーニ ング法の一部として利用することができる。このようにして、細胞に基づくモデ ル系および動物に基づくモデル系を用いて、薬剤、製剤、治療および疾患の治療 に有効な介在物を確認することができる。4.8.1 動物に基づく系 ひとつの観点からみると、本発明は、本発明のトランスジーン(導入遺伝子) を含む細胞を有し、好ましくは(追加として)動物の体内の1個またはそれ以上 の細胞が外来性のデルタ3タンパク質を発現するトランスジェニック動物に関す る。デルタ3トランスジーンは野生型のタンパク質をコードすることができ、あ るいはデルタ3遺伝子の両方のアレル(アゴニストおよびアンタゴニスト)なら びにアンチセンス構築体を含むそれらのホモログをコードすることができる。好 ましい実施態様においては、トランスジーンの発現は、特定の細胞の集合、組織 、または用いる発達の段階(例えば、所望するパターンの発現を制御するシス作 用 配列など)に制限されている。本発明においては、デルタ3タンパク質のそのよ うなモザイク発現は、多くの直接分析において必須であり、さらに、例えば、デ ルタ3の発現の欠如などの効果を評価する手段を提供する。例えば、デルタ3の 発現が欠如すると、正常な胚ではあるが、その中の組織の小部分の発達が大きく 変化することになる。好ましい実施態様においては、本発明は、ACCPNに関連の あるhデルタ3遺伝子のアレルを有するトランスジェニックマウスを提供し、そ のマウスを用いて例えば、この特定のhデルタ3アレルの影響を測定する。この ために、組織特異的調節配列および条件調節配列を用いて、ある空間パターンに おける導入遺伝子の発現を調節することができる。さらに、例えば、条件組換え 系または原核細胞性転写制御配列などによって一次的な発現パターンがもたらさ れる。 イン・ビボ(in vivo)における部位特異的な遺伝子操作を介して調節するこ とができるトランスジーンを発現させる遺伝子技術は当業者において既知である 。例えば、標的遺伝子の遺伝子組換えを触媒する組換え酵素を調節しながら発現 させるような遺伝子系が可能である。本明細書において使用している「標的配列 」とは、組換え酵素によって遺伝的に組換えられたヌクレオチド配列をさす。標 的配列は、組換え酵素認識配列に挟まれており、一般的には、組換え酵素活性を 発現する細胞内において切除されるかまたは転化される。組換え酵素によって触 媒される組換えを設計して、標的遺伝子の組換えがデルタ3タンパク質の内のひ とつの発現を活性化または抑制されるようにする。例えば、組換えデルタ3遺伝 子の発現を妨害する標的配列(例えば、アンタゴニストホモログまたはアンチセ ンス転写物をコードしている遺伝子など)が切除されるように設計して、デルタ 3遺伝子の発現を活性化することができる。タンパク質の発現に対するこのよう な妨害は、プロモーター因子または内部停止コドンからデルタ3遺伝子が空間的 に分離していることなどといった様々なメカニズムによるものである。さらに、 遺伝子のコード配列が組換え酵素認識配列によって挟まれるようにし、当初は、 プロモーター因子に関して3’→5’方向になるように細胞にトランスフェクシ ョンすることによってトランスジーンを作成することもできる。そのような場合 には、標的配列の転置によって目的の遺伝子の向きが再び変えられる。すなわち 、 コード配列の5’端がプロモーターの向きにあわせられることにより、プロモー ターによって導かれる転写活性化か可能となる。 本発明のトランスジェニック動物は、該動物の多数の細胞内に本発明のトラン スジーンを全て含んでおり、このトランスジーンは、細胞の増殖、死亡および/ または分化の制御に関して「宿主細胞」の表現型を変化させる。本明細書に記載 されている1個またはそれ以上のトランスジーン構築体を用いて、本発明のトラ ンスジェニック生物を作出することが可能であることから、外因性の遺伝子材料 について言及することにより、トランスジェニック生物の作出についての一般的 な説明を行う。当業者であれば、この一般的な説明を適合させて、以下に記載し ている方法および材料を利用し、生物に特定のトランスジーン配列を組み込むこ とができるであろう。 実施態様の例としては、バクテリオファージP1のcre/loxP組換え酵素系(ラク ソ(Lakso)ら、(1992)PNAS 89:6232-6236:オーバン(Orban)ら、(1992)P NAS 89:6861-6865)またはビール酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)のFLP組 換え酵素系(オゴーマン(O'Gorman)ら、(1991)Science 251:1351-1355;PCT 公報WO 92/15694)のいずれかを用い、イン・ビボ(in vivo)において部位特異 的遺伝子組換え系を作出することができる。Cre組換え酵素は、loxP配列内に存 在している干渉標的配列の部位特異的組換えを触媒する。loxP配列は、34塩基対 のヌクレオチド反復配列であり、ここにCre組換え酵素が結合し、遺伝子組換え を仲介するCre組換え酵素には必須である。Cre組換え酵素が存在している場合に は、loxP配列の方向によって、干渉標的配列が切除されるか方向転換されるかが 決まる(アブレムスキ(Abremski)ら、(1984)J.Biol.Chem.259:1509-1514 )。loxP配列か直接反復方向をとっている場合には、標的配列を切除するように 触媒し、loxP配列が逆反復方向をとっている場合には、標的配列を方向転換する ように触媒する。 すなわち、標的遺伝子の遺伝子組換えは、Cre組換え酵素の発現に依存するも のである。組換え酵素の発現はプロモーター因子によって制御することができ、 このプロモーター因子とは、例えば、組織特異的、発達段階特異的、外部からの 添加物質による誘導または抑制などを制御調節するものである。この制御調節は 、 組換え酵素の発現がプロモーター因子によって仲介されている細胞内においての み、標的配列の遺伝子組換えを起こす。従って、組換えデルタ3タンパク質の発 現の活性化は、組換え酵素の発現を調節することによって制御することができる 。 cre/loxP組換え酵素系を用いて組換えデルタ3タンパク質の発現を制御するた めには、Cre組換え酵素および目的とするタンパク質の両方をコードしているト ランスジーンを有するトランスジェニック動物の構築が必要である。Cre組換え 酵素および組換えデルタ3遺伝子の両方を有する動物は、「ダブル」トランスジ ェニック動物を構築することによって得られる。そのような動物を得るための簡 便な方法は、それぞれひとつのトランスジーン、例えば、デルタ3遺伝子および 組換え酵素遺伝子などを有する二種のトランスジェニック動物を交配することで ある。 組換え酵素を介する発現様式でデルタ3トランスジーンを含有するトランスジ ェニック動物を最初に構築することのひとつの利点は、目的のタンパク質(アゴ ニストまたはアンタゴニストのいずれであっても)がトランスジェニック動物内 で発現に際して有害なものになり得るという可能性に由来する。そのような場合 には、全組織において目的のトランスジーンがサイレントである基礎集団を増殖 、維持できることである。この基礎集団の中のそれそれの個体を、例えば、ひと つもしくはそれ以上の組織ならびに/または所望する一時的なパターンで組換え 酵素を発現する動物と交配することができる。従って、例えば、アンタゴニスト 性デルタ3トランスジーンがサイレントであるような基礎集団を確立することに よって、特定の組織または特定の発達段階においてデルタ3を介した誘導が破壊 されていることにより、例えば、致死的表現型を発現するような基礎集団からの 子孫を調べることができる。 同様な条件付トランスジーンは原核細胞性プロモーター配列、すなわち、デル タ3トランスジーンを発現するためには、同時に発現する原核細胞性タンパク質 を必要とする配列を用いることによって提供することもできる。プロモーターの 例および対応するトランス活性原核細胞性タンパク質については、米国特許第4, 833,080号に記載されている。 さらに、条件付トランスジーンの発現は、遺伝子治療に類似した方法によって 誘導することができ、この場合、例えば、組換え酵素または原核細胞性タンパク 質などのトランス活性タンパク質をコードしている遺伝子を、細胞型に特異的な 方法などによって組織に輸送し、発現を起こさせる。この方法によれば、トラン スアクチベーターの導入によって「スイッチが入れられる」まで、デルタ3トラ ンスはサイレントのまま成体になる。 実施態様のひとつの例としては、本発明の「ヒト以外のトランスジェニック動 物」は、ヒト以外の動物の生殖細胞系列にトランスジーンを導入することによっ て産生される。様々な発達段階にある胚の標的細胞を用いることによって、トラ ンスジーンを導入することができる。胚の標的細胞の発達段階に応じて異なる方 法を用いる。本発明の実施に使用する任意の動物の特定の細胞系は、一般的に、 健康で、胚の収量が多く、胚内において前核がよく見え、再生適合性がよいこと を基準として選択する。それに加えて、ハプロタイプも重要な因子である。例え ば、トランスジェニックマウスを作出する場合には、C57BL/6またはFVBなどの系 統がよく用いられる(ジャクソン・ラボラトリー(Jackson Laboratory)社、メ イン州バーハーバー)。好ましい系統は、C57BL/6またはDBA/1などのH-2b、H-2d 、またはH-2qといったハプロタイプを有するものである。本発明の実施に使用す る系統は、それ自身がトランスジェニック体であり、および/またはノックアウ ト体(すなわち、ひとつまたはそれ以上の遺伝子が部分的にまたは完全に抑制さ れている動物から得られたもの)である。 ひとつの実施態様においては、トランスジーン構築体を単一段階の胚に導入す る。接合子はマイクロインジェクションの最適の標的である。マウスにおいては 、雄の前核は直径およそ20μmになり、これは、1〜2plのDNA溶液の注入によ って再生可能である。トランスジーンの標的として接合子を使用することには大 きな利点があり、それは、ほとんどの場合において、注入されたDNAは第1回目 の分裂の前に宿主遺伝子に取り込まれることである(ブリンスター(Brinster) ら、(1985)PNAS 82:4438-4442)。つまり、トランスジェニック動物の全ての 細胞が組み込まれたトランスジーンを有していることになる。生殖細胞の50%が トランスジーンを保持していることから、一般的にこのことは、基礎集団の子孫 へのトランスジーンの効率的な伝達としても現れている。 通常、受精した胚は、前核か現れるまで適切な培地内でインキュベートする。 この時期になると、トランスジーンを有するヌクレオチド配列は、以下に記載し ているように、雌または雄の前核に導入される。マウスなどのようないくつかの 種においては雄の前核が好ましい。最も好ましくは、卵細胞核または接合子雌前 核が形成される前に接合子の雄のDNA補体に外因性遺伝子材料を添加する。卵細 胞核または雌の前核は、雄のDNA補体に作用する分子を放出すると考えられ、こ れはおそらく、雄のDNAのプロタミンがヒストンと入れ替わることにより、雌お よび雄のDNA補体か組み合わさって二倍体接合子を形成するためである。 従って、雌の前核によって影響を受ける前に、DNAの雄の補体またはその他任 意のDNAの補体に外因性の遺伝子材料を添加することが好ましい。例えば、雄の 前核の形成−これは、雄および雌の前核が完全に分離し、両者が細胞膜の近辺に 存在している時である一後できる限り早期に、初期の雄の前核へ外因性の遺伝子 材料を添加する。別の方法としては、脱縮合が誘導された後に、精子の前核に外 因性の遺伝子物質を添加することができる。次に、外因性の遺伝子材料を有する 精子を卵細胞に添加するか、または、脱縮合した精子を卵細胞に添加し、その後 できる限り早くトランスジーン構築体を添加する。 胚への導入遺伝子ヌクレオチド配列の導入は、例えば、マイクロインジェクシ ョン(微量注入)、エレクトロポレーション(電気穿孔)またはリポフェクショ ンなどのような当該分野において既知の任意の方法によって行うことができる。 胚への導入遺伝子ヌクレオチド配列の導入後、胚はイン・ビトロ(in vitro)に おいて様々な期間インキュベートし、または代理宿主へ再移植し、またはこの両 方を行う。イン・ビトロ(in vitro)インキュベーションによって成熟させるこ とは本発明の範ちゅうに含まれる。一般的なひとつの方法としては、種に応じて 、胚をイン・ビトロ(in vitro)において約1〜7日間インキュベートし、次に 代理宿主に再移植する。 本発明の目的のためには、接合子は、完全な成体に発達することができる二倍 体細胞の形成に必須である。一般的には、接合子は卵子を有しており、この卵子 は、ひとつのまたは複数の配偶子に由来する2個の半数体の核の融合によって、 自然にまたは人工的に形成される核を有する。配偶子核は、本来、和合性、すな わち、機能することができる成体に分化、発達することができる生育性の接合子 になるものである。一般的には、倍数体の接合子が好ましい。もし異数倍数体の 接合子が得られた場合には、染色体数は、いずれかの配偶子が由来している成体 の倍数体の数に関して、1に変化してはならない。 同様の生物学的配慮に加えて、物理的な配慮によっても外因性の遺伝子材料の 量(例えば、容量など)が左右される。この外因性遺伝子材料とは、接合体の核 または接合体の核の一部を形成する遺伝子材料に添加されるものである。遺伝子 材料を除去しない場合には、添加することができる外因性の遺伝子材料の量は、 物理的に破壊されることなく吸収されるであろう量によって制限される。一般的 には、挿入する外因性遺伝子材料の容量は10ピコリットルを超えない。添加によ る物理的影響は、接合子の生育性を物理的に破壊するほど大きいものであっては ならない。DNA配列の数および種類に関する生物学的限度は、特定の接合子およ び外因性遺伝子材料に応じて異なり、当業者においては自明であるが、これは、 得られた接合子の外因性遺伝子材料を含む遺伝子材料が、接合子の分化および発 達を開始および持続して機能性の生体に至る生物学的能力を有しているからであ る。 接合子に添加したトランスジーン構築体のコピー数は、添加した外因性遺伝子 材料の総量によって決まり、遺伝子の形質転換を起こし得る量である。理論的に は、1個のコピーを機能発揮させるためには、1個のコピーのみを必要とするが 、通常は、多数のコピー、例えば、1,000−20,000個のトランスジーン構築体の コピーを使用する。本発明においては、挿入した外因性DNA配列の各々が1個以 上の機能性のコピーを有していることが好ましく、それよって外因性DNA配列の 表現型の発現か増強される。 細胞、核膜、またはその他存在する細胞性または遺伝子構造体を破壊しない限 りは、外因性遺伝子材料を核の遺伝子材料に添加することができる任意の技術を 用いることができる。外因性遺伝子材料は、マイクロインジェクションによって 核の遺伝子材料内に挿入することが好ましい。細胞および細胞の構造体へのマイ クロインジェクションは当該分野において既知であり、利用されている。 再移植は、標準的な方法によって行うことができる。通常、代理宿主に麻酔を かけ、卵管に肝を挿入する。特定の宿主に移植する肝の数は種によって異なるが 、一般的には、その種が自然に出産する子孫の数に対応する。 任意の適切な方法によって、代理宿主のトランスジェニック子孫をスクリーニ ングして、トランスジーンの存在および/または発現を調べる。スクリーニング は、トランスジーンの少なくとも一部に相補的なプローブを用い、サザンブロッ ト分析またはノーザンブロット分析によって行うことが多い。トランスジーン産 物の存在をスクリーニングする別のまたは追加の方法として、トランスジーンに よってコードされたタンパク質に対する抗体を用いたウェスタンブロット分析も 用いられる。一般的には、DNAは尾の組織から調製し、サザン分析またはトラン スジーンについてのPCRによって分析する。別の方法としては、サザン分析また はPCRを用いて、トランスジーンを最も高レベルで発現していると考えられる組 織または細胞について、トランスジーンの存在または発現を調べるが、この分析 には任意の組織または細胞型を用いることができる。 トランスジーンの存在を評価する別のまたは追加の方法としては次のようなも のが挙げられるが、これに限定されるわけではない:酵素および/または免疫学 的アッセイなどのような適切な生化学アッセイ、特定のマーカーまたは酵素活性 の組織学的染色、フローサイトメトリー分析など。血液の分析も血液中のトラン スジーン産物の存在の検出に有用であり、また、様々な種類の血液細胞およびそ の他の血液構成成分のレベルに与えるトランスジーンの影響を評価するのにも有 用である。 トランスジェニック動物の子孫は、トランスジェニック動物を適切な相手と交 配させることにより、または、トランスジェニック動物から得られた卵子および /もしくは精子のイン・ビトロ(in vitro)受精によって得ることができる。相 手との交配を行う場合には、その相手はトランスジェニックおよび/もしくはノ ックアウトであるものもそうでないものも用いることができ、トランスジェニッ クの場合には、同じもしくは異なるトランスジーン、またはその両方を含んでい るものを用いることができる。別の方法としては、相手は親系統(parental lin e)を用いることができる。イン・ビトロ(in vitro)受精を行う場合には、受 精した肝を代理宿主に移植するかもしくはイン・ビトロ(in vitro)でインキュ ベートする、またはこの両方を行う。いずれの方法を用いる場合にも、上述した 方法またはその他の適切な方法を用いて、子孫についてトランスジーンの存在を 評 価することができる。 本発明に従って作成されたトランスジェニック動物は、外因性の遺伝子材料を 含んでいる。上述しているように、ある実施態様においては、外因性の遺伝子材 料は、デルタ3タンパク質(アゴニスト性またはアンタゴニスト性のいずれか) およびアンチセンス転写物またはデルタ3突然変異体を産生するDNA配列である 。さらに、そのような実施態様においては、該配列は転写調節因子(例えば、プ ロモーターなど)に連結しており、この転写調節因子が特定の細胞においてトラ ンスジーン産物を発現させる。 レトロウイルス感染を用い、ヒト以外の動物に導入遺伝子を導入することもで きる。発生中のヒト以外の胚をイン・ビトロ(in vitro)で培養して胞胚段階ま で成長させることができる。この間、割球がレトロウイルス感染の標的となる( イェニッヒ(Jaenich),R.、(1976)PNAS 73:1260-1264)。割球に対する効率 的な感染は、酵素処理をして透明体を除去することによって行うことができる( 『マウス胚の操作(Manipulating the Mouse Embryo)』、ホーガン(Hogan)編 、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harb or Laboratory Press)社、コールド・スプリング・ハーバー、(1986))。トラ ンスジーンの導入に使用するウイルスベクター系は、一般的には、トランスジー ンを有する複製欠損レトロウイルスである(ヤーナー(Jahner)ら、(1985)PN AS 82:6927-6931;ヴァン・デル・パッテン(Van der Putten)ら、(1985)PNA S 82:6148-6152)。トランスフェクションは、単層のウイルス産生細胞上で割球 を培養することによって容易かつ効率的に行うことができる(ヴァン・デル・パ ッテン(Van der Putten)ら、同上;スチュワート(Stewart)ら、(1987)EMB O J.6:383-388)。別の方法としては、後の段階において感染を行うことができ る。ウイルスまたはウイルス産生細胞を胞胚腔内に注入することができる(ヤー ナー(Jahner)ら、(1982)Nature 298:623-628)。ほとんどの創始(founder )個体においてトランスジーンはモザイク状になるが、これは、ヒト以外のトラ ンスジェニック動物を形成している細胞の一部にしか取り込みが起こらないため である。さらに、創始個体は、ゲノムの様々な位置においてトランスジーン内に 種々のレトロウイルス性挿入部位を含んでいることがある。さらに、妊娠中期の 胚 を子宮内においてレトロウイルスに感染させることによって、生殖細胞系列にト ランスジーンを導入することも可能である(ヤーナー(Jahner)ら、(1982)、同 上)。 トランスジーン導入の三番目の標的細胞は胚性幹(ES)細胞である。ES細胞は 、イン・ビトロ(in vitro)で培養し、胚と融合した移植前の胚から得られる( エヴァンス(Evans)ら、(1981)Nature 292:154-156;ブラッドレー(Bradley )ら、(1984)Nature 309:255-258;ゴスラー(Gossler)ら、(1986)PNAS 83 :9065-9069;およびロバートソン(Robertson)ら、(1986)Nature 322:445-44 8)。DNAトランスフェクションまたはレトロウイルスを介した導入によってトラ ンスジーンを効率的にES細胞に導入することができる。そのような形質転換した ES細胞をヒト以外の動物由来の胞胚と組み合わせることができる。その後ES細胞 は胚に入り込み、形成されるキメラ動物の生殖細胞系列に関与する、総説として 、イェニッヒ(Jaenich),R.、Science 240:1468-1474を参照のこと。 ひとつの実施態様においては、相同組換えを用いて動物のゲノムを変化させる 方法による遺伝子ターゲッティングを利用して、培養胚性幹細胞に変化をもたら すことができる。ES細胞内のデルタ3遺伝子をターゲッティングすることにより 、これらの変化を動物の生殖細胞系列に導入し、キメラを作出することができる 。遺伝子ターゲッティング法は、組織培養細胞内に標的デルタ3遺伝子座と相同 なセグメントを含み、またデルタ3のゲノム配列を変形(例えば、挿入、欠失、 点突然変異など)した目的の配列も含むDNAターゲッティング構築体を導入する ことによって実施することができる。処理した細胞について正確にターゲッティ ングされているかをスクリーニングし、正しくターゲッティングされているもの を確認、単離する。 実際、胚性幹細胞についての遺伝子ターゲッティングは、ターゲッティングト ランスジーン構築体を利用したデルタ2遺伝子機能の破壊手段として本発明によ って企図された方法であり、このターゲッティングトランスジーン構築体は、1 個またはそれ以上のデルタ3のゲノム配列と相同な組換えを行うように設計され ている。ターゲッティング構築体は、デルタ3遺伝子の構成成分と組換えを行う ときに標的とされるデルタ3遺伝子のコード配列に正の選択マーカーを挿入する (または置き換える)ように組み立てることができる。挿入された配列は機能的 にデルタ3遺伝子を破壊すると共に、正の選択性を提供する。デルタ3ターゲッ ティング構築体の例については以下により詳しく記載している。 一般的には、ノックアウト動物の作出に使用する胚性幹細胞(ES細胞)は、作 出すべきノックアウト動物と同じ種のものである。故に例えば、ノックアウトマ ウスの発生には通常マウスの胚性幹細胞を使用する。 胚性幹細胞は、当業者に既知の方法(例えば、デシュマン(Doetschman)ら、 (1985)J.Embryol.Exp.Morphol.87:27-45など)を用いて発生させ、維持す る。任意の系統のES細胞を用いることができるが、系統の選択は、通常、細胞が 発達している胚の生殖細胞系列に組み込み、その一部となる能力に基づいて選択 し、ノックアウト構築体の生殖細胞系列の形質遺伝が行われるようにする。従っ て、本発明における使用に適しているのは、このような能力を有すると考えられ る任意のES細胞系である。一般的にES細胞の産生に使用されるマウスの系統は12 9Jである。別のES細胞系はマウス細胞系D3(アメリカン・タイプ・カルチャー・ コレクション(American Type Culture Collection)、カタログ番号CKL1934) である。また別の好ましいES細胞系はWW6細胞系である(イオフェ(Ioffe)ら、 (1995)PNAS 92:7357-7361)。当業者において既知の方法を用いてノックアウ ト構築体を挿入するため、細胞を培養、調製する。そのような方法としては、例 えば、ロバートソン(Robertson)による『奇形癌および胚性幹細胞:実験的ア プローチ(Teratodcarcinomas and Embryonic Stem Cells:A Practical Approac h)』、E.J.ロバートソン(Robertson)編、IRLプレス(IRL Press)社、ワシ ントンD.C.(1987);ブラッドレー(Bradley)ら、(1986)Current Topics in D evel.Biol.20:357-371;およびホーガン(Hogan)ら、『マウス胚の操作:実 験室マニュアル(Manipulating the Mouse Embryo:A Laboratory Manual)』、 編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Ha rbor Laboratory Press)社、コールド・スプリング・ハーバー、(1986)など がある。 ES細胞へのノックアウト構築体の挿入は、当該分野において既知の様々な方法 、例えば、エレクトロポレーション、マイクロインジェクションおよびリン酸カ ルシウム処理などを用いて行うことができる。好ましい挿入方法はエレクトロポ レ ーションである。 細胞内に挿人された各々のノックアウト構築体は、最初は直線状である。それ 故、ノックアウト構築体をベクター内に挿入した場合(以下に記載)には、ベク ター配列内のみを切断し、ノックアウト構築体配列内は切断しないように選択し た適切な制限エンドヌクレアーゼを用いてDNAを切断することによって直線状に する。 挿入に際しては、選択した挿入方法に応じた適切な条件下においてノックアウ ト構築体をES細胞に添加するが、そのような条件は当業者において既知である。 1個以上の構築体をES細胞に導入する場合には、各ノックアウト体を同時に、ま たは一度に一個ずつ導入することができる。 ES細胞にエレクトロポレーションを行う場合には、エレクトロポレーション装 置を使用してES細胞およびノックアウト構築体DNAに電気パルスをあて、使用に あたってはメーカーの説明書に従う。エレクトロポレーション後、一般的には、 適切なインキュベーション条件下においてES細胞を回復させる。次に、細胞をス クリーニングして、ノックアウト構築体の存在するものを選ぶ。 スクリーニングは様々な方法を用いて行うことができる。例えば、マーカー遺 伝子が抗生物質耐性遺伝子である場合には、耐性遺伝子が存在しなければ致死的 な濃度の抗生物質の中でES細胞を培養する。生存したES細胞はノックアウト構築 体が組み込まれているものと考えられる。マーカー遺伝子が抗生物質耐性遺伝子 以外のものである場合には、マーカー配列にのみハイブリダイズするように設計 されたDNA配列を用いたES細胞ゲノムDNAのサザンブロットによって調べることが できる。別の方法としては、PCRを用いることができる。最後に、マーカー遺伝 子が活性が検出可能な酵素をコードしている遺伝子である場合には、適切な条件 下で酵素の基質を細胞に添加し、その酵素活性を分析する。当業者であれば、そ の他の有用なマーカーおよび与えられた細胞内においてその存在を検出する方法 は既知である。そのような全てのマーカーは、本発明の教示の範ちゅうに含まれ るものと考える。 ノックアウト構築体は、ES細胞ゲノム内の数カ所に組み込まれ、また、ランダ ム挿入が起こることから、ES細胞の各ゲノムの異なる位置にも組み込まれている 可能性がある。挿入の所望される位置とは、ノックアウトのDNA配列に対して相 補的な位置内(たとえば、デルタ3コード領域、転写制御配列など)である。一 般的には、実際にES細胞が所望される位置にノックアウト構築体を取り込んでい るのは、ノックアウト構築体を取り込んだ細胞の内の約1〜5%以下である。ノ ックアウト構築体を正しく組み込んでいるこれらのES細胞を確認するため、標準 的な方法を用いてES細胞から総DNAを抽出する。次に、特定の制限酵素を用いて 切断したゲノムDNAに対して特異的パターンでハイブリダイズするように設計さ れたプローブまたはプローブ群を用いたサザンブロットによってDNAを調べる。 別の方法としては、または追加として、特定の大きさおよび配列のDNA断片を増 幅するように特別に設計されたをプローブまたはプローブ群を用いたPCRによっ てゲノムDNAを増幅する(すなわち、正しい位置にノックアウト構築体を含む細 胞のみにおいて正しい大きさのDNA断片が得られる)。 正しい位置にノックアウト構築体を含む適切なES細胞を確認した後、細胞を胚 内に挿入する。挿入は当業者において既知の様々な方法を用いて行うことができ るが、好ましい方法はマイクロインジェクションである。マイクロインジェクシ ョンに際しては、約10〜30個の細胞をマイクロピペットに集め、適切な発生段階 にあって、発生中の胚にノックアウト構築体を有する外来性のES細胞を取り込む ことができるような胚内に注入する。例えば、以下の実施例に記載しているよう に、形質転換したES細胞を胞胚にマイクロインジェクションすることができる。 ES細胞の挿入に用いる胚の適切な発生段階は種によって異なるが、マウスでは 約3.5日である。胚は、妊娠している雌の子宮を潅流することによって得る。こ れを実施する適切な方法は当業者において既知であり、例えば、ブラッドレー( Bradley)らなどによって記載されている。 発生の正しい段階にあるいずれの細胞も使用に適しているが、好ましい肝は雄 である。マウスにおいては、好ましい胚は、ES細胞遺伝子によってコードされて いる毛色とは異なる毛色をコードしている遺伝子を有する。このようにして、モ ザイクの毛色(これは、発生中の肝内にES細胞か組み込まれたことを示している )を探すことによって、子孫に関してノックアウト構築体の存在を容易にスクリ ーニングすることができる。従って、例えば、ES細胞系が白色の毛皮に対する 遺伝子を持っている場合には、選択される胚は黒色または茶色の毛皮に対する遺 伝子を有するものである。 ES細胞を胚に導入した後、偽妊娠した養母の子宮内に胚を移植して懐胎させる 。如何なる養母を用いてもよいが、出産、繁殖能力および子を保育する能力によ って選択するのが一般的である。そのような養母は、一般的には、精管切除した 同種の雄と交配して得る。養母のこのような偽妊娠段階は移植の成功の鍵であり 、種依存性である。マウスにおいては、この段階は偽妊娠2〜3日目である。 養母から生まれた子は、毛色選択法を用いた場合には(上述したように、また 以下の実施例に記載しているように)、まずモザイクの毛色についてスクリーニ ングする。さらに、または別の方法としては、上述したように、子の尾の組織か ら採取したDNAについて、サザンブロットおよび/またはPCRを用いてノックアウ ト構築体の存在をスクリーニングする。次に、モザイクと思われる子は、生殖染 色体内にノックアウト構築体を有すると考えられる場合には、互いに交配してホ モ接合体ノックアウト動物を得る。子の交配によって得られたマウス、ならびに ヘテロ接合体であることがわかっているマウスおよび野生型マウス由来のゲノム DNAの等価量を用いてサザンブロットを行うことにより、ホモ接合体を確認する ことができる。 ノックアウトの子孫を確認し、性質を明らかにするために、その他の方法を用 いることもできる。例えば、ノックアウト遺伝子、マーカー遺伝子またはその両 方をコードしている転写物の存否を確認するため、mRNAをプローブとするノーザ ンブロットを用いることができる。さらに、ウェスタンブロットを用いて子孫の 様々な組織におけるデルタ3遺伝子ノックアウトの発現レベルを評価することが でき、これは、特定のデルタ3タンパク質に対する抗体、またはマーカー遺伝子 が発現する場合のマーカー遺伝子産物に対する抗体を用いてウェスタンブロット を行うことによる。最後に、子孫由来の様々な細胞についてイン・サイチュー( in situ)分析(細胞を固定し、抗体でラベルするなど)および/またはFACS( 蛍光活性化セルソーティング)分析を行うことができ、これは、適切な抗体を使 用してノックアウト構築体遺伝子産物の在不在を確認することによる。 ノックアウト動物またはその他の遺伝子破壊動物の作出法も一般的に知られて いる。例えば、『マウス胚の操作(Manipulating the Nouse Embryo)』(コー ルド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Lab oratory Press)社、ニューヨーク州コールド・スプリング・ハーバー、(1986) )などを参照のこと。組換え酵素依存性ノックアウトの作出も可能であり、これ は例えば、デルタ遺伝子の組織特異的および/または一時的な不活化の調節を組 換え酵素配列によって調節することができるように、相同性組換え体を標的配列 に挿入することになどにより行う(以下に記載)。 複数のノックアウト構築体および/または複数のトランスジーン発現構築体を 有する動物は、いくつかの方法の任意のものを用いて調製することができる。好 ましい調製方法は、一連の哺乳類を作出し、それぞれが所望するトランスジェニ ック表現型の内のひとつを有するようにすることである。一連の交配、戻し交配 および選択を通してそのような動物を掛け合わせ、最終的に、所望する全てのノ ックアウト構築体および/または発現構築体を有する一匹の動物を作出するが、 子の動物は、ノックアウト構築体および/またはトランスジーンを有すること以 外は野生型とコンジェニック(遺伝的に同一)である。 本発明は以下の実施例によってさらに説明されるが、これは如何なる場合にお いても限定するためのものではない。全ての引用文献(本明細書を通して引用さ れている文献、特許、公開特許出願を含む)は参考として本明細書中に取り入れ ておく。特に指示していない場合には、本発明の実施にあたっては、細胞生物学 、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNAお よび免疫学における従来の技術を使用し、これらは当業者の技量の範ちゅうであ る。そのような技術は文献に全て説明がある。例えば、『分子クローニング:実 験室マニュアル(Molecular Culoning:A Laboratory Manual)第2版』、サンブ ルック(Sambrook)、フリッシュ(Fritsch)およびマニアティス(Maniatis) 編、(コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)社、1989);『DNAクローニング(DNA Cloning)1 巻および2巻』、D.N.グローヴァー(Glover)編(1985);『オリゴヌクレオ チド合成(Oligonucleotide Synthesis)』、M.J.ガイト(Gait)編(1984) ;ムリス(Mullis)ら、米国特許第4,685,195号;『核酸ハイブリダイゼーショ ン(Nucle ic Acid Hybridization)』、B.D.ハーメス(Hames)&S.J.ヒギンス(Higgi ns)編(1984);『転写および翻訳(Transcription And Translation)』、B. D.ハーメス(Hames)&S.J.ヒギンス(Higgins)編(1984);『動物細胞の培 養(Culture oc Animal Cells)』、R.I.フレシュニー(Freshney)(アランR .リス(Alan R.Liss)社、1987);『不動化細胞および酵素(Immobilized Ce lls and Enzymes)』(IRLプレス(IRL Press)社、1986);B.パーバル(Perba l)『分子クローニングの実験指針(A Practical Guide To Molecular Cloning )』(1984);論文『酵素学における方法(Methods in Enzymology)』(アカデ ミック・プレス(Academic Press)社、ニューヨーク);『哺乳類細胞のための 遺伝子転移ベクター(Gene Transfer Vectors For mammalian Cells)』、J.H .ミラー(Miller)およびM.P.カロス(Calos)編(1987)(コールド・スプリ ング・ハーバー・ラボラトリー(Cold Spring Harbor Laboratory)社);『酵 素学における方法(Methods In Enzymology)第154巻および155巻』、ウー(Wu )ら編;『細胞および分子生物学における免疫化学法(Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology)』、メイヤー(Mayer)およびウォーカー(W alker)編(アカデミック・プレス(Academic Press)社、ロンドン、1987); 『実験免疫学ハンドブック(Handbook of Experimental Immunology)第I〜IV 巻』、D.M.ウェイア(Weir)およびC.C.ブラックウェル(Blackwell)編(19 86);『マウス胚の操作(Manipulating the Mouse Embryo)』(コールド・スプ リング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Pr ess)社、ニューヨーク州コールド・スプリング・ハーバー、(1986))などを参 照のこと。 5.実施例 5.1 実施例1 hデルタ3をコードしているcDNAの全長の単離 ヒト微小血管内皮細胞(HMVEC カタログ番号#CC2543;クローンティクス(Cl onetics)社、カリフォルニア州サンディエゴ)を4つの細胞サンプルに分け、 以下のように処理した。第一のサンプルは未処理とした。第二のサンプルはヒト TGF−β1(hTGF−β1)(10ng/ml)(アップステート・バイオテクノロジー( Upstate Biotechnology)社、ニューヨーク州レークプラシッド、カタログ番号0 1- 134)で処理した。第三のサンプルはbFGF(10ng/ml)/VEGF(25ng/ml)(アッ プステート・パイオテクノロジー(Upstate Biotechnology)社、ニューヨーク 州レークプラシッド、カタログ番号はそれぞれ01-134および01-185)で処理した 。第四のサンプルはマトリゲル(Matrigel)(コラボレーティブ・バイオメディ カル・プロダクツ(Collaborative Biomedical Products)、ベクトン・ディッキ ンソン・ラブウェア(Becton Dickinson Labware)、マサチューセッツ州ベッド フォード)上で分化させた。指示に従って細胞を24時間処理し、4つのサンプル を集め、キアゲン・RNイージーキット(QUIGEN RNeasy kit)を用いて集めた細 胞からRNAを抽出した。得られたcDNAライブラリーについて大量ランダムシーク エンシングを行った。このことから、次の171個のヌクレオチドからなる配列を 含むcDNA断片が確認できた。 BLASTプログラム(アルツシュル(Altschul)ら、(1990)J.Mol.Biol.215 :403)を用いて、GenBankの配列とこの部分的cDNAのヌクレオチド配列とを比較 したところ、該ヌクレオチド配列は、デルタタンパク質と顕著な相同性を有する タンパク質断片をコードしていることが明らかになった。事実、アミノ酸配列は 、ニワトリデルタ1タンパク質(GenBank受け入れ番号U26590)、アフリカツメ ガエルデルタ1タンパク質(GenBank受け入れ番号L42229)、ラットデルタ1タ ンパク質(GenBank受け入れ番号U78889)、アフリカツメガエルデルタ2タンパ ク質(GenBank受け入れ番号U70843)、およびノッチタンパク質と顕著な相同性 を有していた。 次に、cDNAの一部(SEQ ID No.21)を用いてヒト微小血管内皮細胞(HMVEC) のcDNAライブラリーをスクリーニングすることによって約3.2kbのcDNAの全長を 単離した。この核酸は、1997年3月5日にアメリカン・タイプ・カルチャー・コ レクション(American Type Culture Collection:ATCC)に寄託しており、ATCC 受け入れ番号は98348である。単離したcDNAのヌクレオチド配列は図1に示して おり、SEQ ID No.1である。 BLASTプログラム(アルツシュル(Altschul)ら、(1990)J.Mol.Biol.215 :403)を用い、EST配列データベースに対してSEQ ID No.1の核酸配列の比較を行 うと、5個のESTがSEQ ID No.1の一部に対して相同性を有していることが示唆さ れた。これらの全ては、膜透過ドメイン、すなわち、SEQ ID No.1のヌクレオチ ド番号1996番より下流をコードしているヌクレオチド配列の3’側に存在してい る。これらのESTの内の3個(受け入れ番号はT33770、T33811およびT07963)は 、SEQ ID No.1のヌクレオチド番号2044番付近から始まるヌクレオチド配列を有 している。しかしながら、これら3個のESTのヌクレオチド配列は、SEQ ID No.1 のヌタレオチド番号2044番から3’側の約50ヌクレオチドに関して、hデルタ3 のヌクレオチド配列とは明らかに異なっている。この3個のESTよりもさらに下 流に2個のEST(受け入れ番号は、R32717およびT07962)が位置している。 SEQ ID No.1を有する核酸は、SEQ ID No.2を有する685個のアミノ酸からなる タンパク質をコードしている。BLASTP(アルツシュル(Altschul)ら、(1990) J.Mol.Biol.215:403)を用い、アミノ酸配列SEQ ID No.2をGenBankの配列と 比較すると、このタンパク質が、これまでに記載されているデルタタンパク質と ある程度の相同性を有していることが明らかになった。図2にSEQ ID No.2を含 むヒトデルタ3タンパク質、ならびにマウスのデルタ1タンパク質(受け入れ番 号X80903)、ラットのデルタ1タンパク質(受け入れ番号U78889)、鶏のデルタ 1タンパク質(受け入れ番号U26590)、2個のアフリカツメガエルのデルタ1タ ンパク質(受け入れ番号L42229およびU70843)、およびショウジョウバエのデル タ1タンパク質(受け入れ番号AA142228)のアミノ酸配列を並べて示している。 配列の比較から、ヒトデルタ3タンパク質は、デルタ3タンパク質の一般的な構 造を有していることがわかった。特に、ヒトデルタ3タンパク質は、SEQ ID No. 2のアミノ酸番号1番付近〜17番付近に対応するシグナルペプチド、アミノ酸 番号173番付近〜217番付近に対応するDSLモチーフ、アミノ酸番号222番付近〜25 0番付近に対応する第一のEGF様リピート、アミノ酸番号253番付近〜281番付近に 対応する第二のEGF様リピート、アミノ酸番号288番付近〜321番付近に対応する 第三のEGF様リピート、アミノ酸番号328番付近〜359番付近に対応する第四のEGF 様リピート、アミノ酸番号366番付近〜399番付近に対応する第五のEGF様リピー ト、アミノ酸番 号411番付近〜437番付近に対応する第六のEGF様リピート、アミノ酸番号444番付 近〜475番付近に対応する第七のEGF様リピート、アミノ酸番号484番付近〜517番 付近に対応する第八のEGF様リピート、アミノ酸番号530番付近〜553番付近に対 応する膜透過ドメイン、およびSEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜685番付 近に対応する細胞質ドメインを有している。 デルタ1およびデルタ3タンパク質ファミリーとヒトデルタ3との間、ならび にデルタ1ファミリー内のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を比較すること により、デルタ3ファミリー内の相同性は、ヒトデルタ3とデルタ1ファミリー のいずれのものとの相同性よりも強いことが明らかになった。例えば、hデルタ 3は、ショウジョウバエのデルタ1タンパク質とは約58%しか類似しておらず、 マウスデルタ1タンパク質とは約70%類似しており、ラットのデルタ1タンパク 質とは約70%類似しており、ニワトリのデルタ1タンパク質とは約68%類似して おり、アフリカツメガエルのデルタ1タンパク質とは約68%類似しているが、シ ョウジョウバエ、マウス、ラットニワトリおよびアフリカツメガエルのデルタ1 タンパク質は互いに非常に類似している(例えば、マウスとラットとは約96%類 似している)。公開されているPCT出願WO97/01571には、デルタ1ファミリーと 顕著な相同性を有するタンパク質のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列の一部 を開示しており、ヒトデルタ1タンパク質の1種である可能性を示唆している。 ヒトデルタ1のアミノ酸の部分配列とヒトデルタ3のアミノ酸配列との間の相同 性は表1に示しており、タンパク質は異なる遺伝子によってコードされているこ とを示している。これら全てのアミノ酸配列およびヌクレオチド配列の比較から 、ヒトデルタ3は、デルタ1タンパク質と配列および構造についていくらかの相 同性を有するデルタタンパク質の新たな種類であることが示唆される。 5.2 hデルタ3遺伝子の組織発現 本実施例は、SEQ ID No.1の3’末端に対応するhデルタ3cDNAの1.6kbの断片 を用いたノーザンブロットハイブリダイゼーションによって確認したデルタ3タ ンパク質の組織分布について記述するものである。 種々のRNAサンプルを用いたノーザンハイブリダイゼーションを標準的な条件 下において行い、ストリンジェント条件下、すなわち65℃、0.2×SSCで洗浄した 。 各サンプルにおいて、プローブは、約3.5kbの単一のRNAとハイブリダイズした。 種々のmRNAに対するプローブのハイブリダイゼーションの結果を以下に記載する 。 胎児の脳、肺、肝および腎由来のRNAを含むクロンテック・胎児複数組織ノー ザン(Clontech Fetal Multiple Tissue Northern:MTN)ブロツト(クロンテッ ク(Clontech)社、カリフォルニア州ラホーヤ)のハイブリダイゼーションから 、これらの胎児の組織の各々においてデルタ3RNAの存在が示唆された。発現は 、胎児の脳および肝に比べて、胎児の肺および腎において著しく高かった。成人 の心臓、脳、胎盤、肺、肝、骨格筋、腎、膵、脾、甲状腺、前立腺、精巣、卵巣 、小腸、結腸粘膜内壁、および末梢血白血球由来のRNAを含むクロンテックヒト 複数組織ノーザンI(Clontech human Multiple Tissue Northern I:MTNI)ブロ ットおよび複数組織ノーザンII(Multiple Tissue Northern II:MTNII)ブロ ット(クロンテック(Clontech)社、カリフォルニア州ラホーヤ)のヒトの1.6k bのデルタ3プローブを用いたハイブリダイゼーションから、心臓、胎盤、肺、 骨格筋、腎、膵、脾、甲状腺、前立腺、精巣、卵巣、小腸および結腸における発 現が示唆された。成人の心臓、胎盤、肺および骨格筋において特に発現が強かっ た。発現は成人の脳、肝および精巣においても見出された。しかしながら、成人 の末梢結白血球内においては有意量のhデルタ3mRNAは検出されなかった。 さらに、TGF−β1の10ng/mlで24時間、bFGFの10ng/ml/VEGFの25ng/mlで24時 間処理した、または未処理で24時間のHMVEC細胞由来の総mRNAをノーザンブロッ トハイブリダイゼーションすることにより、デルタ3の発現は、bFGF/VEGFを用 いた誘導により誘導されることが示唆された。このように、デルタ3の発現は、 ある種の成長因子に反応して、HMV内皮細胞内において高くなるように制御され る。 HL-60、HeLa、K562、MoLT4、Raji、SW480、A549およびG361細胞由来のRNAを含 む「癌」ノーザンブロットのハイブリダイゼーションから、結腸直腸癌細胞系で あるSW480においてデルタ3が高レベルで発現していることが明らかになった。 このように、デルタ3の発現は少なくともある種の腫瘍細胞においては盛んであ る。 従って、本実施例は、デルタ3遺伝子は多数の組織において発現されているが 、ある種の組織(例えば、末梢血白血球および成人の心臓組織など、少なくとも ノーザンブロットハイブリダイゼーションを用いた場合)においては検出できず 、 少なくともいくつかの腫瘍細胞(例えば、結腸癌細胞など)においては比較的高 レベルで発現しており、その発現は、いくつかの成長因子(例えば、bFGFおよび VEGFなど)に反応して高くなるように制御することができることを示している。 5.3 hデルタ3遺伝子の染色体内の位置 hデルタ1 cDNAプローブを用い、一連のヒト/ハムスターの単染色体体細胞 ハイブリッド由来のDNAを含むサザンブロットを行った。得られた結果から、h デルタ3遺伝子は、15番染色体上に存在していることがはっきりと示された。 5.4 分化中の内皮細胞中におけるhデルタ3の発現の増加 本実施例においては、分化していない内皮細胞中に比べて、分化中の内皮細胞 中においてはhデルタ3遺伝子の発現が増加していることを示す。 HMVEC細胞を5つに分け、次のように処理した:(1)10%のウシ胎児血清(F CS)を含む内皮成長基本培地(EGM)(クロンテック(Clontech)社)中で、細 胞の成長休止を誘導し;(2)10%のFCSおよび成長因子を含む内皮成長完全培 地(EGM-MV)(クロンテック(Clontech)社、カタログ番号CC-3125)中で細胞 を成長させ;(3)10ng/mlのbFGFおよび25ng/mlのVEGFを含むEGM-MV中で培養す ることによって細胞の増殖を刺激し;(4)10ng/mlのTGF−β1を含むEGM-MV中 で培養することによって細胞の増殖を刺激し;ならびに(5)マトリゲル(Matr igel)上、EGM-MV中で培養することによって細胞の分化を刺激した。24時間培養 後、細胞を回収し、RNAを抽出してノーザンブロット分析にかけた。上述したよ うに、1.6kbのhデルタ3プローブを用いてハイブリダイゼーションを行った。 その結果、試験した培養条件の中では、静止細胞によるhデルタ3の発現レベル が最も低い(ほとんど検出されないレベル)ことが示された。増殖している細胞 は、より高レベルのhデルタ3を発現した。興味のあることに、マトリゲル(Ma trigel)上にまくことによって分化を誘導した細胞においては、hデルタ3のmR NAレベルが非常に上昇した。 このように、本実施例は、分化が誘導された細胞および増殖が誘導された細胞 内において、hデルタ3の発現が非常に増加していることを明示する。 5.5 hデルタ3はACCPNに関連する染色体領域に存在している ヒト15番染色体上におけるhデルタ3の位置を放射線ハイブリッド(RH)マッ ピングを用いて決定した。 ヌクレオチド配列GTTTACATTGCATCCTGGAT(SEQ ID No.21 )を有する順方向のプライマーおよびヌクレオチド配列CTCTTCTGTTC CTCTGGTTG(SEQ ID No.SEQ ID No.22)を有する逆方向のプライマーを 用いて、3’未翻訳領域の遺伝子から配列標識部位(STS)を作出した。STSを用 いて、ジーンブリッジ4(Genebridge4)(ギヤペイ(Gyapay)ら、(1996)Hum an Molecular Genetics 5:339)放射線ハイブリッドパネルおよびスタンフォー ドG3(Stanford G3)(スチュワート(Stewart)ら、(1997)Genome Res.7:42 2)放射線ハイブリッドパネルをスクリーニングした。これらのパネルは、放射 線照射したヒトの供与細胞を齧歯類の受容細胞と融合することによって得られ( 参照文献)、フレームワークマップ内のSTSマーカーの位置決定、目的領域内に おけるマーカーの整列、ならびにマーカー間の距離の決定に用いることができる 。 PCRによるRHマッピングは次のような条件下において行った:25ngのDNA/20μl の反応溶液、0.5μMの各プライマー、0.2mMの各ヌクレオチド、1.5mMのMgCl2、 酵素のメーカーから提供された1×緩衝液、1サイクルを94℃、55℃、72℃で各 30秒とし、これを35サイクル繰り返した。 RHマッピングの結果から、15q12-15についてのhデルタ3のマップは、スタン フォードG3(Stanford G3)パネルのフレームワークマーカーD15S1244に近く、 また、ジーンブリッジ4(Genebridge4)パネルのフレームワークD15S144に近い ことが示唆され、LODスコアは3以上であった。OMIMデータベース(ヒトにおけ るメンデル性遺伝オンライン(Online mendelian Inheritence in Man);http: //www.ncbi.nlm.nih.gob/Omim/searchomim.html)の検索から、この領域は、末 梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)と呼ばれる神経病に遺伝的に関連している ことが示唆された(カソーボン(Casaubon)ら、(1996)Am.J.Hum.Genet 58 :28)。 5.6 デルタ治療剤の確認 本実施例においては、例えば、デルタ3治療剤などのデルタ治療剤(例えば、 デルタ生物活性のアゴニストまたはアンタゴニストなど)を単離するための簡単 なアッセイについて記述している。少なくとも部分的には、これまでの実施例に おいて記載している結果に基づき、デルタ治療剤を使用して、神経性疾患ならび に/またくは増殖過剰もしくは抑制性疾患、さらに、血管系の欠損か関与してい る疾患もしくは症状を含む様々な疾患を治療することができる。またさらに、少 なくとも部分的には、種々のデルタタンパク質間におけるアミノ酸配列および構 造の類似性に基づき、デルタ3治療剤を使用して、デルタ3の異常活性またはデ ルタ3活性以外のデルタ異常活性が関与している疾患または症状を治療すること ができる。同様に、デルタ3治療剤、およびデルタ3治療剤以外のデルタ治療剤 を使用して、デルタ3異常活性が関与している疾患または症状を治療することが できる。以下に記載しているアッセイは、デルタ3タンパク質以外のデルタタン パク質にも応用することができる。 デルタ3治療剤はイン・ビトロ(in vitro)アッセイを用いて確認することが でき、このとき、デルタ3タンパク質とデルタ3結合タンパク質(例えば、ノッ チタンパク質など)との間の相互作用を試験化合物の存在下または不在下におい て測定した。デルタ3タンパク質の可溶性の結合性断片は、当該分野において既 知の方法に従い、大腸菌(E.coli)内でヒトデルタ3の細胞外部分(例えば、S EQ ID No.2のアミノ酸番号1番〜529番付近など)を発現することによって調製 することができた。別の方法としては、デルタ3タンパク質の断片は、SEQ ID N o.2のアミノ酸番号173番付近番〜517番付近を用いることもできる。同様に、デ ルタ3結合タンパク質のデルタ3結合性断片(すなわち、デルタ3結合性パート ナー)は組換えによって産生することができた。デルタ3結合タンパク質として はノッチタンパク質を用いることができ、また、例えば、そのタンパク質がデル タ3タンパク質に結合することができるか否かを判断することなどによって確認 することができた。ノッチタンパク質をコードしている核酸は、例えば、ジェン バンクに寄託されている、またはPCT出願番号PCT/US92/03651もしくはPCT/US93/ 09338に開示されているノッチ遺伝子のヌクレオチド配列に由来するヌクレオチ ド配列を有するプライマーを使用し、少なくともEGF様ドメインをコードしてい るノッチ遺伝子の一部をPCR増幅することによって得ることができた。 次に、ELISA系アッセイを用いて試験化合物の試験を行い、これらがデルタ3 とデルタ3結合タンパク質との間の相互作用を阻害するか否かを確認した。すな わち、組換え産生されたデルタ3タンパク質とデルタ3結合タンパク質(例えば 、 ノッチタンパタ質など)とを固相表面に結合させ、一方のタンパク質を例えば、 タンパク質にエピトープのタグをつけることなどによってラベルした(そのよう な抗体は購入可能であり、例えば、インターナショナル・バイオテクノロジー( International Biotechnologies)社からFLAGエピトープが市販されている)。 具体的には、デルタ3タンパク質をPBS中、10μg/mlの濃度でインキュベートす ることによってデルタ3タンパク質をマイクロタイター(96穴)プレートのウェ ルに連結することができる。BSA溶液を用いて非結合部位をブロッキングした後 、タンパク質間の特定の相互作用に適した緩衝液内に溶解した種々の濃度の試験 化合物および組換え産生されたデルタ3結合タンパク質をウェルに添加した。数 時間インキュベーションした後、ウェルを緩衝液で洗浄し、ウェルに結合したデ ルタ3結合タンパク質の量を測定した。結合しているタンパク質の量は、抗タグ (例えば、抗mycなど)抗体を加えたウェルをインキュベートすることによって 確認でき、次に、酵素免疫アッセイによって検出した。結合しているタンパク質 の量は、ELISAリーダーを用い、吸光度を測定することによって測定した。試験 化合物を含むウェルにおけるデルタ3結合タンパク質の量が試験化合物を含まな いウェルに比べて少ないということは、この試験化合物がデルタ3とデルタ3結 合タンパク質との間の相互作用を阻害することを示唆している。 デルタ3治療剤は、レポーターアッセイを用いて確認することもでき、この場 合は、デルタ3プロモーターの調節下におけるレポーター構築体の発現レベルを 試験化合物の存在下または不在下において測定する。デルタ3プロモーターは、 好ましくはcDNAの5’末端を含むデルタ3のcDNAを用いたゲノムライブラリーの スクリーニングによって単離することができた。次に、一般的には約50〜500bp の長さのデルタ3プロモーターの一部をプラスミド内のレポーター遺伝子(例え ば、ルシフェラーゼ遺伝子など)の上流にクローニングした。このレポーター構 築体を細胞(例えば、神経細胞または上皮細胞など)にトランスフェクションし た。次に、トランスフェクションした細胞をマルチウェルプレートのウェルにま き、種々の濃度の試験化合物をウェルに添加した。数時間インキュベートした後 、当該分野において既知の方法に従い、レポーター構築体の発現レベルを測定し た。試験化合物を添加してインキュベートしたトランスフェクト細胞内における レポ ーター構築体の発現レベルが試験化合物を、添加せずにインキュベートしたトラ ンスフェクト細胞内におけるそれと比較して異なる場合には、その試験化合物は デルタ3遺伝子の発現を調節することができることを示唆しており、従って、そ の化合物はデルタ3治療剤である。 微生物の寄託 ヒトのデルタタンパタ質の全長をコードしている核酸を含むプラスミドは1997 年3月5日にアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection)に寄託しており、ATCC受け入れ番号は98348である。 均等物 当業者であれば、単なる慣用的な実験を採用することにより、本明細書に記載 されている本発明の特定の実施態様と均等な実施態様を認識し、確認することが できる。そのような均等な実施態様も請求の範囲に含まれる。 請求の範囲 1.デルタ3ペプチドをコードしていることを特徴とする単離された核酸。 2.該ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載しているアミノ酸配列との相同性が 全体として少なくとも約70%であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求 の範囲第1項記載の単離された核酸。 3.デルタ3ポリペプチドが可溶性であることを特徴とする請求の範囲第1項記 載の単離された核酸。 4.デルタ3ポリペプチドが融合タンパク質であることを特徴とする請求の範囲 第3項記載の単離された核酸。 5.デルタ3ポリペプチドがSEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸番 号685番付近に由来する細胞質性ドメインを含んでいることを特徴とする請求 の 範囲第1項記載の単離された核酸。 6.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸 番号529番付近と少なくとも約80%の相同性を有するアミノ酸配列を含んでい ることを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 7.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸 番号685番付近と少なくとも約80%の相同性を有するアミノ酸配列を含んでい る ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 8.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸配列の内の少なくとも19 個の連続したアミノ酸からなるアミノ酸配列を含んでいることを特徴とする請 求の範囲第1項記載の単離された核酸。 9.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載している少なくとも20個の連 続したアミノ酸からなるアミノ酸配列との相同性が全体として少なくとも約90 %であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離さ れた核酸。 10.デルタ3ポリペプチドが少なくともひとつの生物活性を有することを特徴と する請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 11.GenBank受け人れ番号がX80903、U78889、U26590、L42229、U70843、AA14222 8、X80903、T33770、T33811、T07963、R32717またはT07962である核酸配列中 には存在せず、SEQ ID No.1内の少なくとも約20個のヌタレオチドからなる配 列と少なくとも約90%一致するヌクレオチド配列を含むことを特徴とする単離 された核酸。 12.GenBank受け入れ番号がX80903、U78889、U26590、L42229、U70843、AA14222 8、X80903、T33770、T33811、T07963、R32717またはT07962である核酸配列中 には存在せず、SEQ ID No.1由来の少なくとも10個の連続したヌクレオチドか らなるヌクレオチド配列を含むことを特徴とする単離された核酸。 13.ストリンジェンシーの低いもしくは高い条件下において、SEQ ID No.1に記 載されているヌクレオチド配列を有する核酸にハイブリダイゼーションする、 またはATCC受け入れ番号が98348であるプラスミドに含まれていることを特徴 とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 14.ラベルを追有することを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸 。 15.請求の範囲第1項記載の単離された核酸を含むことを特徴とするベクター。 16.請求の範囲第15項記載のベクターを含むことを特徴とする宿主細胞。 17.単離されていることを特徴とするデルタ3ポリペプチド。 18.ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載しているアミノ酸配列との相同性が全 体として少なくとも約90%であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求の 範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 19.該デルタ3ポリペプチドが、デルタ3タンパク質の細胞外ドメインの少なく とも一部を含んでいることを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離されたデ ルタ3ポリペプチド。 20.デルタ3タンパク質の細胞外ドメインの一部がデルタ3タンパク質のDSLド メインに基本的に対応していることを特徴とする請求の範囲第19項記載の単離 されたデルタ3ポリペプチド。 21.デルタ3ポリペプチドが融合タンパク質であることを特徴とする請求の範囲 第20項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 22.デルタ3ポリペプチドがSEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸番 号685番付近に由来する細胞質性ドメインを含んでいることを特徴とする請求 の 範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 23.DSLドメインが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号173番付近〜アミノ酸番号217番 付近に由来するアミノ酸配列と少なくとも約90%の相同性を有するアミノ酸配 列を有することを特徴とする請求の範囲第20項記載の単離されたデルタ3ポリ ペプチド。 24.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸 番号529番付近と少なくとも約80%の相同性を有するアミノ酸配列を含んでい ることを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド 。 25.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸 番号685番付近に由来するアミノ酸配列と少なくとも約80%相同である少なく とも約20個のアミノ酸からなるアミノ酸配列を有することを特徴とする請求の 範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 26.デルタ3ポリペプチドがSEQ ID No.2のアミノ酸配列の内の少なくとも19個 の連続したアミノ酸からなるアミノ酸配列を含んでいることを特徴とする請求 の範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 27.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載している少なくとも20個の連 続したアミノ酸からなるアミノ酸配列との相同性が全体として少なくとも約90 %であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離さ れたデルタ3ポリペプチド。 28.デルタ3ポリペプチドが少なくともひとつの生物活性を有することを特徴と する請求の範囲第29項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 29.ATCC受け入れ番号が98348であるプラスミドに含まれている核酸によってコ ードされていることを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離されたデルタ3 ポリペプチド。 30.局所周期タンパク質へのデルタ3ポリペプチドの結合を調節する方法であっ て、局所周期タンパタ質へのデルタ3ポリペプチドの結合を調節することがで きる化合物の適量をデルタ3ポリペプチドと接触させ、それによって局所周期 タンパク質へのデルタ3ポリペプチドの結合を調節することを特徴とする方法 。 31.該局所周期タンパク質がノッチタンパク質であることを特徴とする請求の範 囲第30項記載の方法。 32.該化合物がポリペプチド、核酸、擬ペプチドおよび小分子を含む群から選択 されることを特徴とする請求の範囲第30項記載の方法。 33.細胞の成長および/または分化段階を調節する方法であって、デルタ3の生 物活性を調節する化合物の適量と細胞を接触させることによって細胞の成長お よび/または分化段階を調節することを含むことを特徴とする方法。 34.該細胞が内皮細胞であることを特徴とする請求の範囲第33項記載の方法。 35.デルタ3の生物活性の異常が原因であるまたは関与している疾患または症状 を治療または予防する方法であって、疾患を治療するまたは予防するように、 デルタ3の生物活性を調節することができる化合物を含む薬剤学的組成物の有 効量を投与することを含むことを特徴とする方法。 36.該疾患または症状が神経性疾患または症状であることを特徴とする請求の範 囲第35項記載の方法。 37.該神経性疾患が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲第36項記載 の方法。 38.該末梢性神経病が末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)であることを特徴 とする請求の範囲第37項記載の方法。 39.細胞増殖の異常が原因であるまたは関与している疾患または症状を治療また は予防する方法であって、疾患を治療するまたは予防するように、デルタ3治 療性を有する薬剤学的組成物の有効量を投与することを含むことを特徴とする 方法。 40.該細胞増殖の異常が過剰増殖であることを特徴とする請求の範囲第39項記載 の方法。 41.該細胞が、癌細胞、自己免疫細胞、内皮細胞および神経経由来の細胞を含む 群から選択されることを特徴とする請求の範囲第39項記載の方法。 42.該細胞増殖の異常が不全症増殖であることを特徴とする請求の範囲第39項記 載の方法。 43.ひとつまたはそれ以上の特定のデルタ3対立遺伝子が関与している神経性疾 患または症状を治療する方法であって、神経性疾患を治療するまたは予防する ように、デルタの生物活性を調節することができる化合物を含む薬剤学的組成 物の有効量を投与することを含むことを特徴とする方法。 44.該デルタの生物学的活性がデルタ3の生物活性であることを特徴とする請の 範囲第43項記載の方法。 45.該疾患または症状が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲第43項 記載の方法。 46.該末梢性神経病が末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)であることを特徴 とする請求の範囲第43項記載の方法。 47.新しい組織の成長を抑制する方法であって、デルタ3の生物活性を調節する ことができる化合物を含む薬剤学的組成物の有効量と新しい組織を接触させる ことを特徴とする方法。 48.該新しい組織が腫瘍であることを特徴とする請求の範囲第47項記載の方法。 49.新しい組織の成長を抑制する、または新しい組織の量を減少させる方法であ って、デルタ3タンパク質と相互作用することができる化合物を含む薬剤学的 組成物の有効量と新しい組織を接触させることを特徴とする方法。 50.該化合物が抗体であることを特徴とする請求の範囲第49項記載の方法。 51.該化合物が細胞毒性を有する薬物を追有することを特徴とする請求の範囲第 49項記載の方法。 52.新しい組織の成長を刺激する方法であって、デルタ3の生物活性を調節する ことができる化合物を含む薬剤学的組成物の有効量と新しい組織を接触させる ことを特徴とする方法。 53.デルタ3の治療性を確認する方法であって、デルタ3タンパク質を試験化合 物と接触させ、試験化合物がデルタ3タンパク質と特異的に結合するか否かを 判断することを含むことを特徴とする方法。 54.デルタ3の治療性を確認する方法であって、 (i)デルタ3タンパク質とデルタ3の結合相手とが相互作用することがで きるが試験化合物は相互作用できない条件下において、デルタ3タンパク質、 デルタ3の結合相手および試験化合物を混合し、 (ii)デルタ3タンパク質/デルタ3の結合相手のコンプレックスを検出 し、試験化合物不在下でのデルタ3タンパク質/デルタ3の結合相手のコンプ レックスの形成に対して試験化合物存在下でのそれに差異が認められた場合に この試験化合物がデルタ3治療性であると判断する、 各工程を含むことを特徴とする方法。 55.デルタ3の治療性を確認する方法であって、デルタタンパク質を含む細胞を 試験化合物と接触させ、試験化合物存在下でインキュベートした細胞内でのデ ルタ3活性を試験化合物不在下でインキュベートした細胞内でのデルタ3活性 とを比較して、デルタ3活性に差異が認められた場合に、この試験化合物がデ ルタ3治療性であると判断することを含むことを特徴とする方法。 56.デルタ3の生物活性の異常が原因であるまたは関与している疾患または症状 が進行する危険性を確認する方法であって、個体または個体から得られたサン プル中のデルタ3の少なくともひとつの生物活性を測定し、正常個体中のデル タ3の生物活性と比較してデルタ3の生物活性に差異が認められた場合に、デ ルタ3の生物活性の異常が原因であるまたは関与している疾患が進行する危険 性があると判断することを含むことを特徴とする方法。 57.デルタ3遺伝子の発現を測定することによってデルタ3の生物活性を判断す ることを特徴とする請求の範囲第56項記載の方法。 58.該疾患または症状が神経性疾患であることを特徴とする請求の範囲第56項記 載の方法。 59.該神経性疾患が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲第58項記載 の方法。 60.該末梢性神経病が末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)であることを特徴 とする請求の範囲第59項記載の方法。 61.ひとつまたはそれ以上のデルタ3対立遺伝子が関与している神経性疾患また は症状を有しているか否か、またはその進行の危険性かあるか否かを判断する 方法であって、個体中に存在するデルタ3対立遺伝子の特性を確認することを 含むことを特徴とする方法。 62.該神経性疾患または症状が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲 第61項記載の方法。 63.末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)を有しているか否か、またはその進 行の危険性があるか否かを判断する方法であって、末梢神経病を伴う脳梁無発 育(ACCPN)に関連しているデルタ3対立遺伝子が個体中に存在するか否かを 確認することを含むことを特徴とする方法。 64.デルタ3遺伝子が遺伝子的損傷を有しているか否かを判断する方法であって 、 (i)個体由来のデルタ遺伝子の少なくとも一部を含む核酸を、野生型のデ ルタ3遺伝子と相互作用することができる少なくとも1個の核酸プローブと接 触させ、ならびに (ii)個体由来のデルタ遺伝子の一部と少なくとも1個の核酸プローブと のハイブリッドの形成を検出して、個体由来のデルタ遺伝子の一部と少なくと も1個の核酸プローブとのハイブリッドの形成量によってデルタ3遺伝子が遺 伝子的損傷を有しているか否かを示すようにする、 各工程を含むことを特徴とする方法。
───────────────────────────────────────────────────── 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) A61P 25/00 C07K 14/00 35/00 14/47 C07K 14/00 16/00 14/47 19/00 16/00 C12N 1/15 19/00 1/19 C12N 1/15 1/21 1/19 9/00 1/21 C12Q 1/02 5/10 1/68 A 9/00 C12N 15/00 ZNAA C12Q 1/02 5/00 A 1/68 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),AU,CA,J P (72)発明者 ギアリング,デイヴィッド ピー アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02181 ウェレスリー スタンディッシュ ロード 235

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.デルタ3ペプチドをコードしていることを特徴とする単離された核酸。 2.該ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載しているアミノ酸配列との相同性が 全体として少なくとも約70%であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求 の範囲第1項記載の単離された核酸。 3.デルタ3ポリペプチドが可溶性であることを特徴とする請求の範囲第1項記 載の単離された核酸。 4.デルタ3ポリペプチドが融合タンパク質であることを特徴とする請求の範囲 第3項記載の単離された核酸。 5.デルタ3ポリペプチドがSEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸番 号685番付近に由来する細胞質性ドメインを含んでいることを特徴とする請求 の範囲第1項記載の単離された核酸。 6.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸 番号529番付近と少なくとも約80%の相同性を有するアミノ酸配列を含んでい ることを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 7.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸 番号685番付近と少なくとも約80%の相同性を有するアミノ酸配列を含んでい ることを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 8.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸配列の内の少なくとも19 個の連続したアミノ酸からなるアミノ酸配列を含んでいることを特徴とする請 求の範囲第1項記載の単離された核酸。 9.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載している少なくとも20個の連 続したアミノ酸からなるアミノ酸配列との相同性が全体として少なくとも約90 %であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離さ れた核酸。 10.デルタ3ポリペプチドが少なくともひとつの生物活性を有することを特徴と する請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 11.GenBank受け入れ番号がX80903、U78889、U26590、L42229、U70843、AA14222 8、X80903、T33770、T33811、T07963、R32717またはT07962である核酸配列中 には存在せず、SEQ ID No.1内の少なくとも約20個のヌクレオチドからなる配 列と少なくとも約90%一致するヌクレオチド配列を含むことを特徴とする単離 された核酸。 12.GenBank受け入れ番号がX80903、U78889、U26590、L42229、U70843、AA14222 8、X80903、T33770、T33811、T07963、R32717またはT07962である核酸配列中 には存在せず、SEQ ID No.1由来の少なくとも10個の連続したヌクレオチドか らなるヌクレオチド配列を含むことを特徴とする単離された核酸。 13.ストリンジェンシーの低いもしくは高い条件下において、SEQ ID No.1に記 載されているヌクレオチド配列を有する核酸にハイブリダイゼーションする、 またはATCC受け入れ番号が98348であるプラスミドに含まれていることを特徴 とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 14.ラベルを追有することを特徴とする請求の範囲第1項記載の単離された核酸 。 15.請求の範囲第1項記載の単離された核酸を含むことを特徴とするベクター。 16.請求の範囲第15項記載のベクターを含むことを特徴とする宿主細胞。 17.単離されていることを特徴とするデルタ3ポリペプチド。 18.ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載しているアミノ酸配列との相同性が全 体として少なくとも約90%であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求の 範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 19.該デルタ3ポリペプチドが、デルタ3タンパク質の細胞外ドメインの少なく とも一部を含んでいることを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離されたデ ルタ3ポリペプチド。 20.デルタ3タンパク質の細胞外ドメインの一部がデルタ3タンパク質のDSLド メインに基本的に対応していることを特徴とする請求の範囲第19項記載の単離 されたデルタ3ポリペプチド。 21.デルタ3ポリペプチドが融合タンパク質であることを特徴とする請求の範囲 第20項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 22.デルタ3ポリペプチドがSEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸番 号685番付近に由来する細胞質性ドメインを含んでいることを特徴とする請求 の範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 23.DSLドメインが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号173番付近〜アミノ酸番号217番 付近に由来するアミノ酸配列と少なくとも約90%の相同性を有するアミノ酸配 列を有することを特徴とする請求の範囲第20項記載の単離されたデルタ3ポリ ペプチド。 24.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号1番付近〜アミノ酸 番号529番付近と少なくとも約80%の相同性を有するアミノ酸配列を含んでい ることを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド 。 25.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2のアミノ酸番号554番付近〜アミノ酸 番号685番付近に由来するアミノ酸配列と少なくとも約80%相同である少なく とも約20個のアミノ酸からなるアミノ酸配列を有することを特徴とする請求の 範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 26.デルタ3ポリペプチドがSEQ ID No.2のアミノ酸配列の内の少なくとも19個 の連続したアミノ酸からなるアミノ酸配列を含んでいることを特徴とする請求 の範囲第17項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 27.デルタ3ポリペプチドが、SEQ ID No.2に記載している少なくとも20個の連 続したアミノ酸からなるアミノ酸配列との相同性が全体として少なくとも約90 %であるアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離さ れたデルタ3ポリペプチド。 28.デルタ3ポリペプチドが少なくともひとつの生物活性を有することを特徴と する請求の範囲第29項記載の単離されたデルタ3ポリペプチド。 29.ATCC受け入れ番号が98348であるプラスミドに含まれている核酸によってコ ードされていることを特徴とする請求の範囲第17項記載の単離されたデルタ3 ポリペプチド。 30.局所周期タンパク質へのデルタ3ポリペプチドの結合を調節する方法であっ て、局所周期タンパク質へのデルタ3ポリペプチドの結合を調節することがで きる化合物の適量をデルタ3ポリペプチドと接触させ、それによって局所周期 タンパク質へのデルタ3ポリペプチドの結合を調節することを特徴とする方 法。 31.該局所周期タンパク質がノッチタンパク質であることを特徴とする請求の範 囲第30項記載の方法。 32.該化合物がポリペプチド、核酸、擬ペプチドおよび小分子を含む群から選択 されることを特徴とする請求の範囲第30項記載の方法。 33.細胞の成長および/または分化段階を調節する方法であって、デルタ3の生 物活性を調節する化合物の適量と細胞を接触させることによって細胞の成長お よび/または分化段階を調節することを含むことを特徴とする方法。 34.該細胞が内皮細胞であることを特徴とする請求の範囲第33項記載の方法。 35.デルタ3の生物活性の異常が原因であるまたは関与している疾患または症状 を治療または予防する方法であって、疾患を治療するまたは予防するように、 デルタ3の生物活性を調節することができる化合物を含む薬剤学的組成物の有 効量を投与することを含むことを特徴とする方法。 36.該疾患または症状が神経性疾患または症状であることを特徴とする請求の範 囲第35項記載の方法。 37.該神経性疾患が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲第36項記載 の方法。 38.該末梢性神経病が末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)であることを特徴 とする請求の範囲第37項記載の方法。 39.細胞増殖の異常が原因であるまたは関与している疾患または症状を治療また は予防する方法であって、疾患を治療するまたは予防するように、デルタ3治 療性を有する薬剤学的組成物の有効量を投与することを含むことを特徴とする 方法。 40.該細胞増殖の異常が過剰増殖であることを特徴とする請求の範囲第39項記載 の方法。 41.該細胞が、癌細胞、自己免疫細胞、内皮細胞および神経経由来の細胞を含む 群から選択されることを特徴とする請求の範囲第39項記載の方法。 42.該細胞増殖の異常が不全症増殖であることを特徴とする請求の範囲第39項記 載の方法。 43.ひとつまたはそれ以上の特定のデルタ3対立遺伝子が関与している神経性疾 患または症状を治療する方法であって、神経性疾患を治療するまたは予防する ように、デルタの生物活性を調節することができる化合物を含む薬剤学的組成 物の有効量を投与することを含むことを特徴とする方法。 44.該デルタの生物学的活性がデルタ3の生物活性であることを特徴とする請求 の範囲第43項記載の方法。 45.該疾患または症状が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲第43項 記載の方法。 46.該末梢性神経病が末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)であることを特徴 とする請求の範囲第43項記載の方法。 47.新しい組織の成長を抑制する方法であって、デルタ3の生物活性を調節する ことができる化合物を含む薬剤学的組成物の有効量と新しい組織を接触させる ことを特徴とする方法。 48.該新しい組織が腫瘍であることを特徴とする請求の範囲第47項記載の方法。 49.新しい組織の成長を抑制する、または新しい組織の量を減少させる方法であ って、デルタ3タンパク質と相互作用することができる化合物を含む薬剤学的 組成物の有効量と新しい組織を接触させることを特徴とする方法。 50.該化合物が抗体であることを特徴とする請求の範囲第49項記載の方法。 51.該化合物が細胞毒性を有する薬物を追有することを特徴とする請求の範囲第 49項記載の方法。 52.新しい組織の成長を刺激する方法であって、デルタ3の生物活性を調節する ことができる化合物を含む薬剤学的組成物の有効量と新しい組織を接触させる ことを特徴とする方法。 53.デルタ3の治療性を確認する方法であって、デルタ3タンパク質を試験化合 物と接触させ、試験化合物がデルタ3タンパク質と特異的に結合するか否かを 判断することを含むことを特徴とする方法。 54.デルタ3の治療性を確認する方法であって、 (i)デルタ3タンパク質とデルタ3の結合相手とが相互作用することがで きるが試験化合物は相互作用できない条件下において、デルタ3タンパク質、 デルタ3の結合相手および試験化合物を混合し、 (ii)デルタ3タンパク質/デルタ3の結合相手のコンプレックスを検出 し、試験化合物不在下でのデルタ3タンパク質/デルタ3の結合相手のコンプ レックスの形成に対して試験化合物存在下でのそれに差異が認められた場合に この試験化合物がデルタ3治療性であると判断する、 各工程を含むことを特徴とする方法。 55.デルタ3の治療性を確認する方法であって、デルタタンパク質を含む細胞を 試験化合物と接触させ、試験化合物存在下でインキュベートした細胞内でのデ ルタ3活性を試験化合物不在下でインキュベートした細胞内でのデルタ3活性 とを比較して、デルタ3活性に差異が認められた場合に、この試験化合物がデ ルタ3治療性であると判断することを含むことを特徴とする方法。 56.デルタ3の生物活性の異常が原因であるまたは関与している疾患または症状 が進行する危険性を確認する方法であって、個体または個体から得られたサン プル中のデルタ3の少なくともひとつの生物活性を測定し、正常個体中のデル タ3の生物活性と比較してデルタ3の生物活性に差異が認められた場合に、デ ルタ3の生物活性の異常が原因であるまたは関与している疾患が進行する危険 性があると判断することを含むことを特徴とする方法。 57.デルタ3遺伝子の発現を測定することによってデルタ3の生物活性を判断す ることを特徴とする請求の範囲第56項記載の方法。 58.該疾患または状態が神経性疾患であることを特徴とする請求の範囲第56項記 載の方法。 59.該神経性疾患が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲第58項記載 の方法。 60.該末梢性神経病が末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)であることを特徴 とする請求の範囲第59項記載の方法。 61.ひとつまたはそれ以上のデルタ3対立遺伝子が関与している神経性疾患また は症状を有しているか否か、またはその進行の危険性があるか否かを判断する 方法であって、個体中に存在するデルタ3対立遺伝子の特性を確認することを 含むことを特徴とする方法。 62.該神経性疾患または症状が末梢性神経病であることを特徴とする請求の範囲 第61項記載の方法。 63.末梢神経病を伴う脳梁無発育(ACCPN)を有しているか否か、またはその進 行の危険性があるか否かを判断する方法であって、末梢神経病を伴う脳梁無発 育(ACCPN)に関連しているデルタ3対立遺伝子が個体中に存在するか否かを 確認することを含むことを特徴とする方法。 64.デルタ3遺伝子が遺伝子的損傷を有しているか否かを判断する方法であって 、 (i)個体由来のデルタ遺伝子の少なくとも一部を含む核酸を、野生型のデ ルタ3遺伝子と相互作用することができる少なくとも1個の核酸プローブと接 触させ、ならびに (ii)個体由来のデルタ遺伝子の一部と少なくとも1個の核酸プローブと のハイブリッドの形成を検出して、個体由来のデルタ遺伝子の一部と少なくと も1個の核酸プローブとのハイブリッドの形成量によってデルタ3遺伝子が遺 伝子的損傷を有しているか否かを示すようにする、 各工程を含むことを特徴とする方法。
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