JP2002034563A - Cathepsin k promoter and use thereof - Google Patents

Cathepsin k promoter and use thereof

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JP2002034563A
JP2002034563A JP2000218497A JP2000218497A JP2002034563A JP 2002034563 A JP2002034563 A JP 2002034563A JP 2000218497 A JP2000218497 A JP 2000218497A JP 2000218497 A JP2000218497 A JP 2000218497A JP 2002034563 A JP2002034563 A JP 2002034563A
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protein
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Toshiaki Otsuka
敏明 大塚
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Sankyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for testing the therapy or prophylaxis for a variety of osteometabolic diseases including osteoporosis, osteoclasis in rheumatoid arthritis, bone metastasis and osteoclasis by cancer cells and the DNA that is used in the testing method. SOLUTION: In the nucleotide sequence represented in the sequence No.1 in the sequence table (please see the specification of this invention), the objective DNA comprises any nucleotide among the sequences from the nucleotide No.1 to the nucleotide No.1063 as the 5' terminus and the nucleotide of the nucleotide No.1675 as the 3' terminus.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、骨粗鬆症の治療
または予防剤を試験するために有用な新規DNAに関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel DNA useful for testing an agent for treating or preventing osteoporosis.

【0002】[0002]

【従来の技術】 骨は、自らの形態変化や血中カルシウ
ム濃度の維持のため、常に形成と吸収を繰り返し再構築
を行う動的な器官として知られる。骨芽細胞による骨形
成と破骨細胞による骨吸収とは平衡関係にあるため、通
常は骨の量が一定に保たれているが、ひとたびこの平衡
関係が崩れると、骨粗鬆症などの骨代謝異常に陥ること
になる(Suda et al., Endocr. Rev. 13, 66-80 (199
2), Suda et al., in Principles of Bone Biology (Bi
lezikian et al. Eds), pp87-102,Academic Press, New
York (1996))。
2. Description of the Related Art Bone is known as a dynamic organ that constantly repeats formation and resorption for remodeling in order to maintain its morphological change and blood calcium concentration. Since bone formation by osteoblasts and bone resorption by osteoclasts are in equilibrium, bone mass is usually kept constant.However, once this equilibrium is broken, bone metabolism abnormalities such as osteoporosis can occur. (Suda et al., Endocr. Rev. 13, 66-80 (199
2), Suda et al., In Principles of Bone Biology (Bi
lezikian et al. Eds), pp87-102, Academic Press, New
York (1996)).

【0003】骨粗鬆症は、基礎疾患の存在しない原発性
骨粗鬆症と、種々の内分泌疾患や血液疾患など他の疾患
に伴う続発性骨粗鬆症に大別される。原発性骨粗鬆症は
さらに、加齢に伴う退行期骨粗鬆症と若年性骨粗鬆症に
分類される。一方、続発性骨粗鬆症は、甲状腺機能亢進
症や糖尿病などの内分泌疾患に伴うもの、多発性骨髄腫
や悪性リンパ腫などの血液疾患に伴うもの、骨形成不全
症などの遺伝性疾患、そして、慢性関節リウマチや悪性
腫瘍の骨転移などその他の原因によるものに分類される
(臨床医のための実験医学シリーズ16「骨・カルシウ
ム代謝の調節系と骨粗鬆症」pp128−149 羊土
社)。
[0003] Osteoporosis is roughly classified into primary osteoporosis having no underlying disease and secondary osteoporosis associated with other diseases such as various endocrine diseases and blood diseases. Primary osteoporosis is further classified into age-related degenerative osteoporosis and juvenile osteoporosis. On the other hand, secondary osteoporosis is associated with endocrine diseases such as hyperthyroidism and diabetes, with blood diseases such as multiple myeloma and malignant lymphoma, hereditary diseases such as osteogenesis imperfecta, and chronic joint disease. It is classified into those caused by other causes such as rheumatism and bone metastasis of malignant tumor (Experimental Medicine Series 16 for clinicians, “Regulatory system of bone and calcium metabolism and osteoporosis” pp 128-149 Yodosha).

【0004】破骨細胞は、造血幹細胞に由来する多核の
細胞で、その前駆細胞は骨表面の骨芽細胞/ストローマ
細胞の細胞膜上に発現する破骨細胞分化因子(osteocla
st differentiation factor。以下「ODF」という)
を認識し、破骨細胞へ分化することが明らかとなってき
た(Yasuda et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95,
3597-3602 (1998), Lacey et al., Cell 93, 165-176
(1998))。ODFの細胞内ドメインと膜貫通ドメインを
欠いた組換え可溶性ODFを用いた実験の結果、ODF
は骨芽細胞/ストローマ細胞が産生する膜結合因子であ
り、その発現は骨吸収因子により調節されること、およ
び、ODFは破骨細胞前駆細胞から単核破骨細胞への分
化を誘導することなどが明らかにされた(Yasuda et a
l., Proc.Natl. Acad. Sci. USA 95, 3597-3602 (199
8), Jimi et al., J. Bone Miner.Res. 23, S222 (Abst
ract) (1998))。さらに、ODFをノックアウトしたマ
ウスが、典型的な大理石病を発症することから、ODF
が生理的な破骨細胞分化誘導因子であることが証明され
た(Kong et al., Nature (London) 397, 315-323(199
9))。
[0004] Osteoclasts are multinucleated cells derived from hematopoietic stem cells, and their precursor cells are osteoclast differentiation factors (osteocla) expressed on the cell membrane of osteoblasts / stromal cells on the surface of bone.
st differentiation factor. (Hereinafter referred to as "ODF")
Has been shown to differentiate into osteoclasts (Yasuda et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95,
3597-3602 (1998), Lacey et al., Cell 93, 165-176
(1998)). As a result of experiments using recombinant soluble ODF lacking the intracellular domain and transmembrane domain of ODF,
Is a membrane-bound factor produced by osteoblasts / stromal cells, its expression is regulated by bone resorption factors, and ODF induces differentiation of osteoclast precursor cells into mononuclear osteoclasts (Yasuda et a
l., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 3597-3602 (199
8), Jimi et al., J. Bone Miner. Res. 23, S222 (Abst
ract) (1998)). Furthermore, since mice knocked out of ODF develop typical marble disease,
Is a physiological osteoclast differentiation inducer (Kong et al., Nature (London) 397, 315-323 (199
9)).

【0005】破骨細胞による骨吸収は、骨組織に接着
し、極性を持つようになる段階、波上縁より能動的に
酸・酵素を分泌する段階、アポトーシスをおこして死
んでいく段階に分けることができる(田中 栄:破骨細
胞の骨吸収機能の調節.骨シグナルと骨粗鬆症、pp36-4
1、羊土社 (1997))。このうちでは、吸収窩における
骨基質の破壊に、リソソーム酵素が関与している(手塚
健一、久米川正好:破骨細胞の単離法と破骨細胞特異的
遺伝子の単離と解析.実験医学、13 (4)、425-429 (199
5))。とりわけ、カテプシンKは破骨細胞に豊富に存在
し、タイプIコラーゲンやオステオポンチン、オステオ
ネクチンなどの骨基質タンパク質を分解する活性を有し
ている(Bossard et al., J. Bol. Chem. 271, 12517-1
2524 (1996), Kafienah, et al., Biochem. J. 331, 72
7-732 (1998))。また、濃化異骨症(pycnodysostosi
s)という骨吸収の低下した遺伝性ヒト疾患で、カテプ
シンKの遺伝子異常が存在することも明らかになってい
る(Gelb et al., Science 273, 1236-1238 (1996), Jo
hnson et al., Genome Res. 6, (1050-1055 (1996))。
さらに、カテプシンKをノックアウトしたマウスでは骨
吸収活性が損なわれて、大理石病を発症することも報告
され(Saftig et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 9
5, 13453-13458 (1998))、カテプシンKの生体内での
骨代謝における重要性が証明された。
[0005] Bone resorption by osteoclasts is divided into a stage in which the bone adheres and becomes polar, a stage in which acids and enzymes are actively secreted from the upper edge of the wave, and a stage in which the cells undergo apoptosis and die. (Sakae Tanaka: Regulation of bone resorption function of osteoclasts. Bone signals and osteoporosis, pp36-4
1, Yodosha (1997)). Among them, lysosomal enzymes are involved in the destruction of bone matrix in resorption pits (Kenichi Tezuka, Masayoshi Kumegawa: Isolation method of osteoclasts and isolation and analysis of osteoclast-specific genes. Experimental medicine, 13 (4), 425-429 (199
Five)). In particular, cathepsin K is abundant in osteoclasts and has the activity of degrading bone matrix proteins such as type I collagen, osteopontin, and osteonectin (Bossard et al., J. Bol. Chem. 271, 12517-1
2524 (1996), Kafienah, et al., Biochem. J. 331, 72.
7-732 (1998)). In addition, concentrated dysostosis (pycnodysostosi
It has also been clarified that a cathepsin K gene abnormality exists in the hereditary human disease with reduced bone resorption called s) (Gelb et al., Science 273, 1236-1238 (1996), Jo).
hnson et al., Genome Res. 6, (1050-1055 (1996)).
In addition, it has been reported that bone resorption activity is impaired in mice knocked out of cathepsin K, causing marble disease (Saftig et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 9
5, 13453-13458 (1998)), and the importance of cathepsin K in bone metabolism in vivo was proved.

【0006】このように、カテプシンKと骨代謝との関
係が明らかとなってきたことから、カテプシンK阻害剤
の開発が、骨粗鬆症治療を目的として行われており、こ
れまでにも、カテプシンKの酵素活性を直接阻害するよ
うな低分子化合物の探索が精力的になされてきた(例え
ば、Yamashita and Dodds, Curr Pharm. Des. 6, 1-24
(2000)参照)。
[0006] Since the relationship between cathepsin K and bone metabolism has been elucidated, cathepsin K inhibitors have been developed for the purpose of treating osteoporosis. The search for low molecular weight compounds that directly inhibit enzymatic activity has been vigorously performed (for example, Yamashita and Dodds, Curr Pharm. Des. 6, 1-24
(2000)).

【0007】一方、カテプシンK遺伝子の発現そのもの
を抑制するというアプローチもきわめて有効と考えられ
るが、アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いた発現阻
害実験がこれまでに報告されているのみである(Inui e
t al., J. Biol. Chem. 272,8109-8112 (1997))。カテ
プシンK遺伝子の転写制御機構はほとんど解明されてお
らず、これまでに、ヒト(Rood et al., Genomics 41,
169-176 (1997), Gelb et al., Genomics 41, 258-262
(1997))やマウス(Gelb et al., Biochem.Mol. Med. 5
9, 200-206 (1996), Li and Chen, J. Bone Miner. Re
s. 14, 487-499 (1999))カテプシンK染色体遺伝子の
DNA配列が報告されてはいるものの、発現制御に関わ
る特定のDNA領域(プロモーター/エンハンサー領
域)は同定されていなかった。
[0007] On the other hand, an approach of suppressing the expression of the cathepsin K gene itself is considered to be extremely effective, but only an expression inhibition experiment using an antisense oligonucleotide has been reported so far (Inuie
etal., J. Biol. Chem. 272, 8109-8112 (1997)). The transcriptional regulation mechanism of the cathepsin K gene is hardly elucidated, and humans (Rood et al., Genomics 41,
169-176 (1997), Gelb et al., Genomics 41, 258-262.
(1997)) and mice (Gelb et al., Biochem. Mol. Med. 5
9, 200-206 (1996), Li and Chen, J. Bone Miner. Re
s. 14, 487-499 (1999)) Although the DNA sequence of the cathepsin K chromosome gene has been reported, no specific DNA region (promoter / enhancer region) involved in the regulation of expression has been identified.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、マ
ウスカテプシンK遺伝子の転写制御に関わるプロモータ
ー領域を特定し、該プロモーターの活性を調節する化合
物のスクリーニング方法を提供することにある。より具
体的には、骨粗鬆症、慢性関節リウマチにおける骨破
壊、ガン細胞の骨転移と骨破壊等を含むさまざまな骨代
謝疾患の治療または予防剤を試験するための方法および
該方法において用いられるDNAが提供される。
An object of the present invention is to specify a promoter region involved in the transcriptional control of the mouse cathepsin K gene and to provide a method for screening a compound that regulates the activity of the promoter. More specifically, a method for testing a therapeutic or prophylactic agent for various bone metabolic diseases including osteoporosis, bone destruction in rheumatoid arthritis, bone metastasis of cancer cells and bone destruction, and DNA used in the method are described. Provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】 本発明は、(1) 下
記の1)乃至4)のいずれか一つで表されるDNA: 1)配列表の配列番号1に示されるヌクレオチド配列に
おいて、ヌクレオチド番号1乃至1063のいずれか一
つを5’末端とし、ヌクレオチド番号1675を3’末
端とするヌクレオチド配列からなるDNA; 2)形質転換大腸菌株E.coli pUC18−mC
TSK−1.7 SANK 70500(FERM B
P−7208)に保持される組換えプラスミドベクター
中において、pUC18ベクターマルチクローニングサ
イトに挿入されているDNA; 3)上記1)または2)記載のDNAとストリンジェン
トな条件下でハイブリダイズし、破骨細胞分化因子(os
teoclast differentiation factor:以下「ODF」と
いう)依存性プロモーター活性を有するDNA; 4)上記1)または2)記載のDNAと95%以上のヌ
クレオチド配列同一性を有するヌクレオチド配列を含
み、ODF依存性プロモーター活性を有するDNA、
(2) 配列表の配列番号1のヌクレオチド番号106
3から1471で示されるヌクレオチド配列を含み、O
DF依存性プロモーター活性を有するDNA、(3)
配列表の配列番号1のヌクレオチド番号1063から1
675で示されるヌクレオチド配列からなるDNA、
(4) 配列表の配列番号1のヌクレオチド番号1から
1675で示されるヌクレオチド配列からなるDNA、
(5) (1)乃至(4)のいずれか1つに記載のDN
Aを含むベクター、(6) (1)乃至(4)のいずれ
か1つに記載のDNAの下流に、タンパク質をコードす
るDNAが連結されていることを特徴とする、(5)記
載のベクター、(7) (1)乃至(4)のいずれか1
つに記載のDNAの下流に連結されているDNAが、ル
シフェラーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリ
ホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼおよび緑色蛍光
タンパク質からなる群から選択されるにタンパク質をコ
ードするDNAであることを特徴とする、(6)記載の
ベクター、(8) (1)乃至(4)のいずれか1つに
記載のDNAの下流に連結されているDNAが、ルシフ
ェラーゼをコードするDNAであることを特徴とする、
(7)記載のベクター、(9) 形質転換大腸菌株E.
coli pUC18−mCTSK−1.7 SANK
70500(FERM BP−7208)に保持され
ている組換えプラスミドベクター、(10) (5)乃
至(9)のいずれか1つに記載のベクターで形質転換さ
れた宿主細胞、(11) 形質転換大腸菌株E.col
i pUC18−mCTSK−1.7SANK 705
00(FERM BP−7208)、(12) カテプ
シンKプロモーター活性を調節する物質を試験する方法
であって、下記の工程i)およびii): i)(6)乃至(8)のいずれか一つに記載のベクター
で形質転換された宿主細胞に試験物質を接触させる; ii)上記i)の宿主細胞における、(6)乃至(8)
のいずれか一つに記載のベクター中の、(1)乃至
(4)のいずれか1つに記載のDNAの下流に連結され
ているDNAにコードされているタンパク質の発現量を
測定する、を含む方法、(13) (12)記載の方法
であって、工程i)において宿主細胞に試験物質および
ODFを接触させることを特徴とする方法、(14)
カテプシンKプロモーター活性を調節する活性を有する
タンパク質をコードするcDNAを試験する方法であっ
て、下記の工程i)およびii):i)(6)乃至
(8)のいずれか一つに記載のベクターで形質転換され
た宿主細胞を哺乳動物用発現ベクターに組み込まれたc
DNAで形質転換する;ii)上記i)の宿主細胞にお
ける、(6)乃至(8)のいずれか一つに記載のベクタ
ー中の、(1)乃至(4)のいずれか1つに記載のDN
Aの下流に連結されているDNAにコードされているタ
ンパク質の発現量を測定する、を含む方法、(15)
(14)記載の方法であって、宿主細胞にODFを接触
させる工程を含むことを特徴とする方法、(16) カ
テプシンKプロモーター活性を調節するタンパク質をス
クリーニングする方法であって、(1)乃至(4)のい
ずれか一つに記載のDNAに該タンパク質を含む試料を
接触させ、次いで、該DNAに結合したタンパク質を分
離することを特徴とする方法、(17) カテプシンK
プロモーター活性を調節する活性を有する物質を試験す
る方法であって、下記の工程i)およびii): i)(1)乃至(4)のいずれか一つに記載のDNAを
放射標識したものに、マウス細胞の核抽出液および被検
物質を加えたもの、ならびにマウス細胞の核抽出液のみ
を加えたものをそれぞれ調製する; ii)上記i)の各混合物試料を電気泳動し、マウス細
胞の核抽出液のみを加えた試料で見出されるバンドと被
検物質を加えた試料で見出されるバンドの間で移動度を
比較する、 を含む方法、(18) 配列表の配列番号1のヌクレオ
チド番号1から1675で示されるヌクレオチド配列中
の、連続した少なくとも10ヌクレオチドからなるDN
A、そのアンチセンス配列を有するDNAまたはそれら
の誘導体、に関する。
Means for Solving the Problems The present invention provides (1) a DNA represented by any one of the following 1) to 4): 1) a nucleotide represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing; A DNA having a nucleotide sequence having any one of Nos. 1 to 1063 at the 5 ′ end and nucleotide No. 1675 at the 3 ′ end; 2) a transformed E. coli strain E. coli; coli pUC18-mC
TSK-1.7 SANK 70500 (FERM B
P-7208), the DNA inserted into the pUC18 vector multiple cloning site in the recombinant plasmid vector; 3) hybridized with the DNA described in 1) or 2) above under stringent conditions, Osteocyte differentiation factor (os
teoclast differentiation factor: hereinafter referred to as "ODF")-dependent promoter activity; 4) an ODF-dependent promoter activity comprising a nucleotide sequence having 95% or more nucleotide sequence identity with the DNA described in 1) or 2) above. DNA having
(2) nucleotide number 106 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing
Comprising the nucleotide sequence shown from 3 to 1471;
DNA having DF-dependent promoter activity, (3)
Nucleotide numbers 1063 to 1 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing
DNA consisting of the nucleotide sequence represented by 675,
(4) a DNA comprising a nucleotide sequence represented by nucleotide numbers 1 to 1675 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing,
(5) The DN according to any one of (1) to (4).
(6) The vector according to (5), wherein a DNA encoding a protein is ligated downstream of the DNA according to any one of (1) to (4). , (7) Any one of (1) to (4)
The DNA linked downstream of the DNA described in (1) is a DNA encoding a protein selected from the group consisting of luciferase, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, β-galactosidase and green fluorescent protein. (6) The DNA linked to the downstream of the DNA according to any one of (1) to (4) is a DNA encoding luciferase. ,
The vector according to (7), (9) the transformed E. coli strain E.
E. coli pUC18-mCTSK-1.7 SANK
70500 (FERM BP-7208), (10) a host cell transformed with the vector of any one of (5) to (9), (11) a transformed Escherichia coli Strain E. col
ipUC18-mCTSK-1.7SANK 705
00 (FERM BP-7208), (12) A method for testing a substance that regulates cathepsin K promoter activity, comprising the following steps i) and ii): i) any one of (6) to (8) Contacting a test substance with a host cell transformed with the vector of ii); (6) to (8) in the host cell of i) above.
Measuring the expression level of a protein encoded by a DNA linked downstream of the DNA according to any one of (1) to (4) in the vector according to any one of the above. (13) The method according to (12), wherein in step i) the host cell is contacted with a test substance and ODF, (14)
A method for testing a cDNA encoding a protein having an activity of regulating cathepsin K promoter activity, comprising: the vector according to any one of the following steps i) and ii): i) (6) to (8) C) in which the host cell transformed with
Ii) the vector according to any one of (6) to (8) in the host cell according to i) above, wherein the vector is transformed with the DNA; DN
Measuring the expression level of a protein encoded by DNA linked downstream of A, (15)
(14) The method according to (14), further comprising a step of contacting the host cell with ODF, (16) a method for screening a protein that regulates cathepsin K promoter activity, the method comprising: (17) a method comprising bringing a sample containing the protein into contact with the DNA according to any one of (4), and then separating a protein bound to the DNA; (17) cathepsin K
A method for testing a substance having an activity of regulating a promoter activity, comprising the steps i) and ii) below: i) a method in which the DNA according to any one of (1) to (4) is radiolabeled. , A sample to which a nuclear extract of mouse cells and a test substance are added, and a sample to which only a nuclear extract of mouse cells are added are prepared; ii) Each mixture sample of the above i) is subjected to electrophoresis, and mouse cells are subjected to electrophoresis. Comparing the mobility between a band found in a sample to which only a nuclear extract has been added and a band found in a sample to which a test substance has been added, (18) a nucleotide number 1 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. Consisting of at least 10 contiguous nucleotides in a nucleotide sequence represented by
A, DNA having its antisense sequence or a derivative thereof.

【0010】マウス単球由来細胞株RAW264.7
は、ODFで刺激することによって、カテプシンKを含
む種々の破骨細胞分化マーカーの遺伝子発現を強く誘導
することが知られている(Hsu et al., Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA 96, 3540-3545 (1999))。そこで、本発
明者らは、マウスカテプシンK遺伝子5’末端側非翻訳
領域約1.7キロ塩基対(以下、「1.7kbp」のよ
うに表示する)にルシフェラーゼを連結したレポーター
遺伝子をこの細胞株に導入したところ、ODF依存性な
プロモーター活性化が認められることを見出した。また
本発明者らは、ルシフェラーゼ遺伝子に連結する5’末
端側非翻訳領域のサイズを約1.7kbpから約600
bpと5’末端側側から短縮化しても、ODF依存性プ
ロモーター活性は保持されたが、約200bpまで短縮
すると、その活性が失われることも見いだした。本発明
者らは、さらに、単離されたプロモーター領域を用いる
ことにより、該プロモーターの活性を調節する化合物を
スクリーニングできることを見出し、本発明を完成させ
た。
[0010] Mouse monocyte-derived cell line RAW 264.7
Is known to strongly induce gene expression of various osteoclast differentiation markers including cathepsin K by stimulating with ODF (Hsu et al., Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA 96, 3540-3545 (1999)). Therefore, the present inventors constructed a reporter gene obtained by linking luciferase to the mouse cathepsin K gene 5'-terminal untranslated region of about 1.7 kilobase pairs (hereinafter, referred to as "1.7 kbp") in this cell. When introduced into a strain, it was found that ODF-dependent promoter activation was observed. The present inventors have also increased the size of the 5 'untranslated region linked to the luciferase gene from about 1.7 kbp to about 600 kbp.
It was also found that the ODF-dependent promoter activity was retained even when shortened from the bp and the 5 'end side, but the activity was lost when shortened to about 200 bp. The present inventors have further found that a compound that regulates the activity of the promoter can be screened by using the isolated promoter region, and completed the present invention.

【0011】本発明のDNAは、プロモーター活性を有
する限り、マウスカテプシンK遺伝子の5’末端側上流
域のいかなるヌクレオチド配列を含んでいてもよいが、
マウスカテプシンK遺伝子の5’末端側上流に存在し、
ODF依存性なプロモーター活性を有するDNAとして
好適なものとしては、例えば、マウスカテプシンK遺伝
子の5’末端側上流−1670位から+5位に相当する
ヌクレオチド配列(配列表の配列番号1のヌクレオチド
番号1−1675)からなるDNAおよび同じく−60
8位から+5位に相当するヌクレオチド配列(配列表の
配列番号1のヌクレオチド番号1063−1675)か
らなるDNAを挙げることができる。
The DNA of the present invention may contain any nucleotide sequence in the 5′-terminal upstream region of the mouse cathepsin K gene as long as it has promoter activity.
It is located at the 5 ′ end upstream of the mouse cathepsin K gene,
Preferable examples of DNA having ODF-dependent promoter activity include, for example, a nucleotide sequence corresponding to a position from -1670 to +5 at the 5 ′ end of the mouse cathepsin K gene (nucleotide No. 1 of SEQ ID No. 1 in the sequence listing). -1675) and also -60.
A DNA consisting of a nucleotide sequence corresponding to positions 8 to +5 (nucleotide numbers 1063 to 1675 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing) can be exemplified.

【0012】一方、マウスカテプシンK遺伝子の5’末
端側上流域−200位から+5位に相当するヌクレオチ
ド配列(配列表の配列番号1のヌクレオチド番号147
1−1675)からなるDNAは、実質的にODF依存
性のプロモーター活性を有さない。したがって、マウス
カテプシンK遺伝子の5’末端側上流域の−608位か
ら−200位に相当するヌクレオチド配列(配列表の配
列番号1のヌクレオチド番号1675−1471)に、
ODF依存性のプロモーター活性に必須の領域が含まれ
ると考えられるので、本発明のプロモーターDNAは、
好ましくはマウスカテプシンK遺伝子の5’末端側上流
−608位から−200位に相当するヌクレオチド配列
(配列表の配列番号1のヌクレオチド番号1675−1
471)の少なくとも一部を含む。
On the other hand, a nucleotide sequence corresponding to the -200 to +5 positions in the 5'-terminal upstream region of the mouse cathepsin K gene (nucleotide number 147 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing)
1-1167) has substantially no ODF-dependent promoter activity. Therefore, the nucleotide sequence corresponding to positions -608 to -200 in the upstream region of the 5 'end of the mouse cathepsin K gene (nucleotide numbers 1675-1471 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing) is:
Since the region essential for ODF-dependent promoter activity is considered to be included, the promoter DNA of the present invention
Preferably, a nucleotide sequence corresponding to positions -608 to -200 at the 5'-end upstream of the mouse cathepsin K gene (nucleotide number 1675-1 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing)
471).

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】 マウスカテプシンK遺伝子の
5’末端側上流域は、例えば、マウスカテプシンKの染
色体遺伝子のヌクレオチド配列(Gelb et al., Bioche
m. Mol. Med. 59, 200-206 (1996), Li and Chen, J. B
one Miner. Res. 14, 487-499 (1999))もしくはその一
部、配列表の配列番号1に記載のヌクレオチド配列もし
くはその一部をプローブとして利用したマウスゲノミッ
クライブラリーのスクリーニングにより単離することが
できる。または、これらの配列の情報に基いて、マウス
ゲノムDNAを鋳型としたポリメラーゼ連鎖反応(以下
「PCR」という)により、ライブラリーのスクリーニ
ングの工程を経ずに直接本発明のDNAを増幅すること
もできる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The upstream region of the 5 ′ end of the mouse cathepsin K gene is, for example, a nucleotide sequence of a chromosomal gene of mouse cathepsin K (Gelb et al., Bioche
m. Mol. Med. 59, 200-206 (1996), Li and Chen, J. B
one Miner. Res. 14, 487-499 (1999)) or a part thereof, or the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or a part thereof, by screening a mouse genomic library using the probe as a probe. Can be. Alternatively, the DNA of the present invention may be directly amplified without going through a library screening step by polymerase chain reaction (hereinafter referred to as “PCR”) using mouse genomic DNA as a template based on the information of these sequences. it can.

【0014】また、本発明のDNAが含まれる組換えプ
ラスミドを保持する形質転換大腸菌株E.coli p
UC18−mCTSK−1.7 SANK 70500
は、2000(平成12)年7月7日付けで工業技術院
生命工学工業技術研究所に国際寄託され、受託番号FE
RM BP−7208が付されている。したがって、本
発明のDNAは、当該菌株から取得することもできる。
The transformed E. coli strain E. coli harboring the recombinant plasmid containing the DNA of the present invention. coli p
UC18-mCTSK-1.7 SANK 70500
Was internationally deposited with the Institute of Biotechnology and Industrial Technology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology on July 7, 2000 (Heisei 12).
RM BP-7208 is attached. Therefore, the DNA of the present invention can also be obtained from the strain.

【0015】なお、本発明の属する技術分野における通
常の知識を有する者であれば、天然型のプロモーターD
NAのヌクレオチド配列の一部を他のヌクレオチドへの
置換やヌクレオチドの欠失、付加などの改変により、天
然型のプロモーターDNAと同等のプロモーター活性を
有するDNAを調製することが可能である。このように
天然型のヌクレオチド配列においてヌクレオチドが置
換、欠失、もしくは付加したヌクレオチド配列を有し、
天然型のプロモーターDNAと同等のプロモーター活性
を有するDNAもまた本発明のDNAに含まれる。ヌク
レオチド配列の改変は、例えば、制限酵素あるいはDN
Aエキソヌクレアーゼによる欠失導入(岸本 利光ら
“続生化学実験講座1・遺伝子研究法II”335-35
4)、部位特異的変異誘発法(site specific mutagenes
is/Mark, D. F. et al. (1984) Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 81, 5662-5666)による変異導入、変異プライマ
ーを用いたPCR法(Saiki, R. K. et al. (1988) Sci
ence 239, 487-491)によるプロモーター配列の改変、
合成変異DNAの直接導入などの方法により行うことが
できる。。本発明のDNAには、マウスのみならず、ヒ
トを含む脊椎動物、特にヒトのカテプシンKプロモータ
ーも含まれる。これらのうち好適なものは、配列表の配
列番号1のヌクレオチド番号1乃至1063からヌクレ
オチド番号1675で示されるヌクレオチド配列からな
るDNAであり、より好適には配列表の配列番号1のヌ
クレオチド番号1063から1675で示されるヌクレ
オチド配列からなるDNAである。
Anyone having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can use the natural promoter D
A DNA having a promoter activity equivalent to that of a natural promoter DNA can be prepared by modifying a part of the nucleotide sequence of NA with other nucleotides, or by deleting or adding nucleotides. Thus, the nucleotide in the natural nucleotide sequence has a nucleotide sequence substituted, deleted, or added,
DNA having a promoter activity equivalent to that of a natural promoter DNA is also included in the DNA of the present invention. Modification of the nucleotide sequence can be performed, for example, by restriction enzyme or DN.
Deletion introduction by A exonuclease (Toshimitsu Kishimoto et al., "Seismological Chemistry Laboratory Course 1: Gene Research Method II" 335-35
4), site-specific mutagenes
is / Mark, DF et al. (1984) Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 81, 5662-5666), PCR using mutation primers (Saiki, RK et al. (1988) Sci.
ence 239, 487-491),
It can be performed by a method such as direct introduction of a synthetic mutant DNA. . The DNA of the present invention includes not only mouse but also vertebrates including humans, particularly human cathepsin K promoter. Preferred among these are DNAs consisting of the nucleotide sequence represented by nucleotide numbers 1 to 1063 to nucleotide number 1675 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and more preferably from nucleotide number 1063 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. DNA comprising the nucleotide sequence represented by 1675.

【0016】また、本発明のDNAとしては、配列表の
配列番号1のヌクレオチド番号1乃至1063からヌク
レオチド番号1675で示されるヌクレオチド配列を有
するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイ
ズし得るDNAを含むものが挙げられる。このようにハ
イブリダイズし得るDNAは、ODF依存性プロモータ
ー活性を有するものであればよい。このようなDNA
は、配列表の配列番号1のヌクレオチド番号1乃至10
63からヌクレオチド番号1675で示されるヌクレオ
チド配列と、通常、70%以上、好ましくは80%以
上、より好ましくは95%以上のヌクレオチド配列の同
一性を有する。このようなDNAとしては、自然界で発
見される変異型遺伝子、人為的に改変した変異型遺伝
子、異種生物由来の相同遺伝子等が含まれる。
The DNA of the present invention includes a DNA capable of hybridizing under stringent conditions with a DNA having a nucleotide sequence represented by nucleotide numbers from 1 to 1063 to 1675 in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. Things. The DNA capable of hybridizing in this manner may be any DNA having ODF-dependent promoter activity. Such DNA
Are nucleotide numbers 1 to 10 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
It usually has a nucleotide sequence identity of at least 70%, preferably at least 80%, more preferably at least 95% with the nucleotide sequence from 63 to nucleotide number 1675. Such DNAs include mutant genes found in nature, artificially modified mutant genes, homologous genes derived from heterologous organisms, and the like.

【0017】本発明において、ストリンジェントな条件
下でのハイブリダイゼーションは、通常のストリンジェ
ントな条件(ローストリンジェントな条件)では、ハイ
ブリダイゼーションを、5×SSC(0.75M 塩化
ナトリウム、0.075Mクエン酸ナトリウム)または
これと同等の塩濃度のハイブリダイゼーション溶液中、
37−42℃の温度条件下、約12時間行い、5×SS
Cまたはこれと同等の塩濃度の溶液等で必要に応じて予
備洗浄を行った後、1×SSCまたはこれと同等の塩濃
度の溶液中で洗浄を行うことにより実施できる。また、
より高いストリンジェンシーを有する条件(ハイストリ
ンジェントな条件)では、前記において、洗浄を0.1
×SSCまたはこれと同等の塩濃度の溶液中で行うこと
により実施できる。
In the present invention, hybridization under stringent conditions is carried out under ordinary stringent conditions (roast stringent conditions) by using 5 × SSC (0.75 M sodium chloride, 0.075 M Sodium citrate) or a hybridization solution with an equivalent salt concentration,
Perform for about 12 hours under the temperature condition of 37-42 ° C., 5 × SS
Preliminary washing may be performed with C or a solution having a salt concentration equivalent thereto, if necessary, followed by washing in 1 × SSC or a solution having a salt concentration equivalent thereto. Also,
In conditions having higher stringency (high stringency conditions), the washing was carried out at 0.1%.
× SSC or a solution having a salt concentration equivalent thereto.

【0018】このようにして得られた本発明のDNAが
ODF依存性プロモーター活性を有するか否かは、下記
「5−2)」に説明するように、その下流にルシフェラ
ーゼ等のレポーター遺伝子を連結したもので哺乳動物細
胞(ODF受容体を有するもの)を形質転換し、この形
質転換細胞におけるレポーター遺伝子の発現がODF刺
激により誘導されるか否かを調べることによって確認す
ることができる。
Whether or not the thus obtained DNA of the present invention has an ODF-dependent promoter activity is determined by ligating a reporter gene such as luciferase downstream thereof as described in "5-2)" below. This can be confirmed by transforming a mammalian cell (having an ODF receptor) with the resulting product and examining whether or not the reporter gene expression in the transformed cell is induced by ODF stimulation.

【0019】以下、本発明のDNAの使用方法について
述べる。
Hereinafter, a method for using the DNA of the present invention will be described.

【0020】1)誘導型発現ベクターとしての利用 本発明のプロモーターDNAが、ODF刺激に限らず、
ある特異的な刺激により活性化されることが判明した場
合、所望の遺伝子の上流に本発明のDNAを挿入した組
換えベクターを作製して体細胞に導入し、該刺激を付加
することにより、該所望の遺伝子を誘導的に発現させる
ことができる。
1) Use as Inducible Expression Vector The promoter DNA of the present invention is not limited to ODF stimulation,
When it is found that the gene is activated by a specific stimulus, a recombinant vector having the DNA of the present invention inserted upstream of a desired gene is prepared and introduced into somatic cells, and the stimulus is added. The desired gene can be inducibly expressed.

【0021】2)DNAによる拮抗阻害を利用したDN
Aのプロモーター活性調節 本発明は、上記プロモーターDNAの配列の少なくとも
一部を含むDNA(その誘導体を含む)に関する。この
ようなDNAであれば、プロモーター活性を有するか否
かを問わず、カテプシンKプロモーターとこれに結合し
うるタンパク質(例えば、転写因子)との結合を拮抗阻
害しうる。このため該DNAのヌクレオチド配列が、カ
テプシンKプロモーター活性を阻害するタンパク質の結
合部位に相当するものである場合には、この方法により
プロモーター活性を促進することができ、逆にカテプシ
ンKプロモーター活性を促進するタンパク質の結合部位
に相当するものである場合には、この方法によりプロモ
ーター活性を阻害することができる。拮抗阻害に用いる
DNAは、通常少なくとも6ヌクレオチド以上、好まし
くは10ヌクレオチド以上の鎖長を有する。拮抗阻害に
用いるDNAとしては、例えば、転写因子結合コンセン
サス部位を含む配列が挙げられる。また、誘導体として
は、上記プロモーターDNAの一部をタンデムにいくつ
か連結したものや、それをアデノウイルスベクターなど
に連結して、動物細胞への遺伝子導入を可能にしたも
の、また、DNAの3’−もしくは5’−端にビオチン
を連結したもの等が用いられ得る。
2) DN using antagonistic inhibition by DNA
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a DNA containing at least a part of the sequence of the above promoter DNA (including a derivative thereof). Such DNA can antagonize the binding between the cathepsin K promoter and a protein (eg, a transcription factor) that can bind to it, regardless of whether it has promoter activity. Therefore, when the nucleotide sequence of the DNA corresponds to the binding site of a protein that inhibits cathepsin K promoter activity, the promoter activity can be promoted by this method, and conversely, the cathepsin K promoter activity can be promoted. In this case, the promoter activity can be inhibited in the case where it corresponds to the binding site of the protein to be treated. DNA used for competitive inhibition usually has a chain length of at least 6 nucleotides or more, preferably 10 nucleotides or more. Examples of DNA used for competitive inhibition include a sequence containing a transcription factor binding consensus site. Derivatives include those obtained by linking some of the above promoter DNAs in tandem, those linked to an adenovirus vector or the like to enable gene transfer into animal cells, Those in which biotin is linked to the '-or 5'-end can be used.

【0022】カテプシンKタンパク質は、前述したよう
に骨基質を分解する活性を有しているので、カテプシン
KプロモーターDNAの活性の促進物質は、大理石病の
治療などに、一方、カテプシンKプロモーターDNAの
活性の阻害物質は、骨粗鬆症、慢性関節リウマチの治療
などに有効である。
Since the cathepsin K protein has an activity of degrading bone matrix as described above, the promoter of the activity of the cathepsin K promoter DNA is useful for treating marble disease and the like. The activity inhibitor is effective for treating osteoporosis, rheumatoid arthritis, and the like.

【0023】3)プロモーター活性を調節するタンパク
質のスクリーニング 本発明のDNAのプロモーター活性の調節には、上記の
ような部分配列等を用いた拮抗阻害の他に、本発明のD
NAのプロモーター活性を調節するタンパク質を利用す
る方法を用いることもできる。本発明のDNAは、その
プロモーター活性を調節するタンパク質のスクリーニン
グに利用することが可能である。したがって、本発明
は、下記に示すような、カテプシンKプロモーター活性
を調節するタンパク質のスクリーニング方法に関する。
そのようなタンパク質としては、直接本発明のDNAに
結合してそのプロモーター活性を促進あるいは阻害する
タンパク質の他に、細胞膜受容体や細胞内タンパク質に
作用して間接的に本発明のDNAのプロモーター活性を
促進あるいは阻害するタンパク質が含まれる。
3) Screening for Proteins that Regulate Promoter Activity To regulate the promoter activity of the DNA of the present invention, in addition to the competitive inhibition using the above-described partial sequences and the like, the D
A method utilizing a protein that regulates NA promoter activity can also be used. The DNA of the present invention can be used for screening a protein that regulates its promoter activity. Therefore, the present invention relates to a method for screening a protein that regulates cathepsin K promoter activity as described below.
Such proteins include proteins that directly bind to the DNA of the present invention to promote or inhibit its promoter activity, and also act on cell membrane receptors or intracellular proteins to indirectly promote the promoter activity of the DNA of the present invention. And proteins that promote or inhibit the activity.

【0024】3−1)プロモーターDNAに結合するタ
ンパク質のスクリーニング この方法は、本発明のDNAに被検タンパク質試料を接
触させ、本発明のDNAに結合するタンパク質を精製す
る工程を含む。このような方法としては、例えば、本発
明のプロモーターDNAを用いた、これに結合するタン
パク質のアフィニティー精製が挙げられる。具体的な方
法の一例を示せば、本発明のプロモーターDNAをビオ
チン化し、ストレプトアビジンを結合した磁気ビーズに
結合させてDNAアフィニティービーズを作製する。次
いで、これを細胞の核抽出液とインキュベートして本発
明のプロモーターDNAと特異的に結合する核抽出液中
のタンパク質を精製し、この構造を決定する。これによ
り、直接本発明のプロモーターDNAと結合するタンパ
ク質、およびDNA結合活性は持たないがサブユニット
として該タンパク質と複合体を形成し本発明のプロモー
ターDNAに結合するタンパク質が精製できる(Gabrie
lsen O.S et al., Nucleic acid Research 17, 6253-62
67 (1989)、Savoysky E et al., Oncogene 9, 1839-184
6 (1994))。
3-1) Screening for Proteins That Bind to Promoter DNA This method includes a step of contacting a test protein sample with the DNA of the present invention to purify the protein that binds to the DNA of the present invention. Such a method includes, for example, affinity purification of a protein binding thereto using the promoter DNA of the present invention. As an example of a specific method, the promoter DNA of the present invention is biotinylated and bound to magnetic beads to which streptavidin has been bound to prepare DNA affinity beads. This is then incubated with the nuclear extract of the cells to purify the protein in the nuclear extract that specifically binds to the promoter DNA of the present invention, and its structure is determined. As a result, a protein that directly binds to the promoter DNA of the present invention and a protein that does not have DNA binding activity but forms a complex with the protein as a subunit and binds to the promoter DNA of the present invention can be purified (Gabrie
lsen OS et al., Nucleic acid Research 17, 6253-62
67 (1989), Savoysky E et al., Oncogene 9, 1839-184
6 (1994)).

【0025】3−2)プロモーター活性を指標にしたタ
ンパク質のスクリーニング この方法は、本発明のDNAの下流に連結されたレポー
ター遺伝子を保持する細胞に被検DNAを導入し、レポ
ーター遺伝子の発現を調節する発現産物を選択する工程
を含む。このような方法には、例えば、酵母や動物細胞
を用いたone-hybrid法が含まれる。具体的には、本発明
のプロモーターDNAを挿入したレポーター遺伝子を細
胞に安定に導入し、次いでこれに遺伝子ライブラリーを
導入して、レポーター遺伝子の発現促進あるいは発現阻
害を示すようなクローンを選択し、本発明のプロモータ
ーDNAに結合するタンパク質を選択する。この方法に
より、直接本発明のプロモーターDNAと結合するタン
パク質の他に、細胞内のタンパク質に作用して間接的に
本発明のプロモーターDNAの活性を調節するタンパク
質を得ることができる。なお、酵母のone-hybrid法(Li
J.J. and Herskowitz I., Science 262, 1870-1873 (1
993)、Wang M.M.and Reed R.R., Nature 364, 121-126
(1993))などで、すでに「Matchmaker system(クロン
テック社)」等がキットとして発売されている。
3-2) Screening of Protein Using Promoter Activity as an Index In this method, a test DNA is introduced into cells having a reporter gene linked downstream of the DNA of the present invention to regulate the expression of the reporter gene. Selecting an expression product to be expressed. Such a method includes, for example, a one-hybrid method using yeast or animal cells. Specifically, a reporter gene into which the promoter DNA of the present invention has been inserted is stably introduced into cells, and then a gene library is introduced into the cells to select a clone that exhibits expression promotion or inhibition of expression of the reporter gene. Then, a protein that binds to the promoter DNA of the present invention is selected. According to this method, in addition to the protein directly binding to the promoter DNA of the present invention, a protein that acts on an intracellular protein and indirectly regulates the activity of the promoter DNA of the present invention can be obtained. The yeast one-hybrid method (Li
JJ and Herskowitz I., Science 262, 1870-1873 (1
993), Wang MMand Reed RR, Nature 364, 121-126
(1993)), and the "Matchmaker system (Clontech)" has already been released as a kit.

【0026】さらに他の一つの態様は、本発明のプロモ
ーターDNAの下流に連結されたレポーター遺伝子を保
持する細胞に被検試料を接触させ、レポーター遺伝子の
発現を間接的に調節するタンパク質を選択する工程を含
む。具体的な方法の一例としては、本発明のプロモータ
ーDNAを挿入したレポーター遺伝子を安定に導入した
細胞と、被検試料(例えば、遺伝子ライブラリーを導入
した細胞の培養上清)とをインキュベートして、レポー
ター遺伝子の発現促進あるいは発現阻害を示すようなタ
ンパク質を選択する。この方法では、細胞膜受容体など
を介して間接的に本発明のプロモーターDNAの活性に
影響を与えるタンパク質が得られる。
In still another embodiment, a test sample is contacted with cells containing a reporter gene linked downstream of the promoter DNA of the present invention, and a protein that indirectly regulates the expression of the reporter gene is selected. Process. As an example of a specific method, a cell into which a reporter gene into which a promoter DNA of the present invention has been stably introduced is incubated with a test sample (for example, a culture supernatant of a cell into which a gene library has been introduced). Then, a protein that promotes or inhibits expression of the reporter gene is selected. In this method, a protein that indirectly affects the activity of the promoter DNA of the present invention via a cell membrane receptor or the like is obtained.

【0027】4)プロモーター活性を調節するタンパク
質をコードするDNAのスクリーニング方法 本発明のDNAを用いて、そのプロモーター活性を調節
するタンパク質をコードするDNAを直接単離すること
も可能である。本発明は、また、本発明のDNAのプロ
モーター活性を調節するタンパク質をコードするDNA
のスクリーニング方法に関する。このスクリーニング方
法の一つの態様は、本発明のDNAに被検DNAの発現
産物を接触させ、本発明のDNAに結合する発現産物を
コードするDNAを選択する工程を含む。このような方
法には、例えば、サウスウエスタン法が含まれる。具体
的には、遺伝子ライブラリーを導入した大腸菌で各タン
パク質を発現させ、これらをフィルター膜に転写した
後、本発明のプロモーターDNAをプローブとして直接
ブロットし、該DNAプローブと結合するタンパク質を
発現するクローンを選択して、これをコードする遺伝子
を単離する。この方法により本発明のDNAに結合する
活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を得ること
ができる(実験医学別冊 バイオマニュアルシリーズ
「転写因子研究法」(株)羊土社刊、177−188頁
参照)。
4) Method for Screening DNA Encoding Protein That Regulates Promoter Activity Using the DNA of the present invention, it is also possible to directly isolate DNA encoding a protein that regulates promoter activity. The present invention also relates to a DNA encoding a protein that regulates the promoter activity of the DNA of the present invention.
A screening method. One embodiment of this screening method includes a step of bringing the expression product of a test DNA into contact with the DNA of the present invention and selecting a DNA encoding the expression product that binds to the DNA of the present invention. Such methods include, for example, the Southwestern method. Specifically, each protein is expressed in Escherichia coli into which a gene library has been introduced, and these are transferred to a filter membrane, and then directly blotted using the promoter DNA of the present invention as a probe to express a protein that binds to the DNA probe. A clone is selected and the gene encoding it is isolated. According to this method, a gene encoding a protein having an activity of binding to the DNA of the present invention can be obtained (see Experimental Medicine Separate Volume, Bio Manual Series, “Transcription Factor Research Method”, Yodosha Co., Ltd., pp. 177-188). .

【0028】他の一つの態様は、本発明のDNAの下流
に連結されたレポーター遺伝子を保持する細胞に被検D
NAを導入し、レポーター遺伝子の発現を調節する発現
産物をコードするDNAを選択する工程を含む。このよ
うな方法には、例えば、上記した酵母や動物細胞を用い
たone-hybrid法が含まれる。即ち、本発明のプロモータ
ーDNAを挿入したレポーター遺伝子を細胞に安定に導
入し、次いでこれに遺伝子ライブラリーを導入して、レ
ポーター遺伝子の発現促進あるいは発現阻害を示すよう
なクローンを選択し、本発明のプロモーターDNAに結
合するタンパク質をコードする遺伝子を選択する。この
方法により、直接本発明のプロモーターDNAと結合す
るタンパク質をコードする遺伝子の他に、細胞内の内在
性タンパク質に作用して間接的に本発明のプロモーター
DNAの活性を調節するタンパク質をコードする遺伝子
を得ることができる。
In another embodiment, a test D cell is added to a cell carrying a reporter gene linked downstream of the DNA of the present invention.
A step of introducing NA and selecting a DNA encoding an expression product that regulates the expression of the reporter gene. Such methods include, for example, the above-described one-hybrid method using yeast or animal cells. That is, a reporter gene into which the promoter DNA of the present invention has been inserted is stably introduced into cells, and then a gene library is introduced into the cells to select a clone that exhibits the promotion or inhibition of expression of the reporter gene. And a gene encoding a protein that binds to the promoter DNA. By this method, in addition to a gene encoding a protein that directly binds to the promoter DNA of the present invention, a gene encoding a protein that acts on an endogenous protein in a cell to indirectly regulate the activity of the promoter DNA of the present invention Can be obtained.

【0029】さらに他の一つの態様は、本発明のDNA
の下流に連結されたレポーター遺伝子を保持する細胞に
被検DNAの発現産物を接触させ、レポーター遺伝子の
発現を調節する発現産物をコードするDNAを選択する
工程を含む。具体的な方法の一例を示せば、本発明のプ
ロモーターDNAを挿入したレポーター遺伝子を安定に
導入した細胞と、被検タンパク質(例えば、遺伝子ライ
ブラリーを導入した細胞の培養上清)とをインキュベー
トして、レポーター遺伝子の発現促進あるいは発現阻害
を示すようなタンパク質あるいはこれをコードする遺伝
子を単離する。この方法により細胞膜受容体などを介し
て間接的に本発明のプロモーターDNAの活性に作用す
るタンパク質をコードする遺伝子を得ることができる。
In still another embodiment, the DNA of the present invention
Contacting the expression product of the test DNA with a cell carrying a reporter gene linked downstream of the method, and selecting a DNA encoding the expression product that regulates the expression of the reporter gene. As an example of a specific method, a cell into which a reporter gene into which a promoter DNA of the present invention is inserted is stably introduced is incubated with a test protein (for example, a culture supernatant of a cell into which a gene library has been introduced). Thus, a protein or a gene encoding the protein that promotes or inhibits expression of the reporter gene is isolated. According to this method, a gene encoding a protein that acts on the activity of the promoter DNA of the present invention indirectly via a cell membrane receptor or the like can be obtained.

【0030】5)プロモーター活性を調節する化合物の
スクリーニング 本発明のDNAを用いれば、そのプロモーター活性を調
節する合成化合物のスクリーニングを行うことも可能で
ある。すなわち本発明は、下記に示すようなカテプシン
Kプロモーター活性を調節する化合物のスクリーニング
方法に関する。
5) Screening for a compound that regulates promoter activity Using the DNA of the present invention, it is possible to screen for a synthetic compound that regulates the promoter activity. That is, the present invention relates to a method for screening a compound that regulates cathepsin K promoter activity as described below.

【0031】5−1)プロモーターとタンパク質との結
合を指標としたスクリーニング この方法は、被検化合物の存在下で本発明のDNAと被
検試料とを接触させ、本発明のDNAと被検試料中のタ
ンパク質との結合を促進または阻害する化合物を選択す
る工程を含む。具体的には例えば、細胞の核抽出液を、
アイソトープなどにより標識した本発明のプロモーター
DNAプローブと結合させ、ポリアクリルアミドゲル電
気泳動により、核抽出液中のタンパク質と本発明のプロ
モーターDNAとの複合体のバンドをゲルシフト法によ
り検出する(実験医学別冊 バイオマニュアルシリーズ
「転写因子研究法」(株)羊土社刊、107−112頁
参照)。DNAプローブ添加の際、被検化合物も添加
し、核抽出液中のタンパク質と本発明のプロモーターD
NAとの複合体のバンドの形成を促進あるいは阻害する
化合物を選択する。この方法では、直接本発明のプロモ
ーターDNAに作用する化合物および本発明のプロモー
ターDNAに結合するタンパク質に作用する化合物が得
られる。例えば、本発明のプロモーターDNAに結合す
るタンパク質が生体内で本発明のプロモーターDNAの
活性を阻害するような場合、このタンパク質と本発明の
プロモーターDNAとの結合を阻害するような化合物
は、本発明のプロモーターDNAの活性を促進できると
考えられる。なお、本発明のプロモーターDNAに結合
するタンパク質が既に単離されていれば、細胞の核抽出
液に代えて、該タンパク質の組み換えタンパク質を利用
することも可能である。
5-1) Screening Using Binding between Promoter and Protein as an Index In this method, the DNA of the present invention is brought into contact with the test sample in the presence of the test compound, Selecting a compound that promotes or inhibits binding to the protein therein. Specifically, for example, a cell nuclear extract is
After binding to the promoter DNA probe of the present invention labeled with an isotope or the like, a band of a complex between the protein in the nuclear extract and the promoter DNA of the present invention is detected by gel shift method by polyacrylamide gel electrophoresis (Experimental Medicine Supplement. Bio-manual series “Transcription factor research method”, published by Yodosha Co., Ltd., pp. 107-112). When the DNA probe is added, the test compound is also added, and the protein in the nuclear extract and the promoter D of the present invention are added.
A compound that promotes or inhibits the formation of a complex band with NA is selected. In this method, a compound that directly acts on the promoter DNA of the present invention and a compound that acts on a protein that binds to the promoter DNA of the present invention can be obtained. For example, when a protein that binds to the promoter DNA of the present invention inhibits the activity of the promoter DNA of the present invention in vivo, a compound that inhibits the binding of this protein to the promoter DNA of the present invention may be a compound of the present invention. It is considered that the activity of the promoter DNA can be promoted. If a protein that binds to the promoter DNA of the present invention has already been isolated, a recombinant protein of the protein can be used instead of the cell nuclear extract.

【0032】5−2)プロモーター活性を指標としたス
クリーニング この方法は、本発明のプロモーターDNAの下流に連結
されたレポーター遺伝子を保持する細胞に被検化合物を
接触させ、レポーター遺伝子の発現を調節する化合物を
選択する工程を含む。例えば、本発明のプロモーターD
NAを上流に挿入したルシフェラーゼ遺伝子ベクターを
細胞に導入して本発明のプロモーターDNA依存性の安
定にルシフェラーゼ活性を発現する細胞を作製し、この
細胞と被検化合物を培養液中でインキュベートする。ル
シフェラーゼ活性を指標に本発明のプロモーターDNA
のプロモーター活性を測定し、これを促進あるいは阻害
する化合物を選択する。この方法では、直接、間接的に
本発明のプロモーターDNAの活性を調節する化合物が
得られる。
5-2) Screening using promoter activity as an index In this method, a test compound is brought into contact with a cell holding a reporter gene linked downstream of the promoter DNA of the present invention to regulate the expression of the reporter gene. Selecting a compound. For example, the promoter D of the present invention
A luciferase gene vector into which NA has been inserted upstream is introduced into cells to prepare cells that stably express luciferase activity dependent on the promoter DNA of the present invention, and the cells and the test compound are incubated in a culture solution. Promoter DNA of the present invention using luciferase activity as an indicator
Is measured, and a compound that promotes or inhibits the promoter activity is selected. In this method, a compound that directly or indirectly regulates the activity of the promoter DNA of the present invention can be obtained.

【0033】なお、本発明のプロモーターDNAの活性
を調節するタンパク質が既に得られている場合には、被
検化合物の存在下で該タンパク質(またはその誘導体)
と本発明のプロモーターDNAとを接触させ、該タンパ
ク質(またはその誘導体)と本発明のプロモーターDN
Aとの結合を促進または阻害する化合物を選択して、本
発明のプロモーターDNAの活性を調節する化合物をス
クリーニングすることが可能である。具体的には、例え
ば、グルタチオンS−トランスフェラーゼを融合した本
発明のプロモーターDNAに結合するタンパク質(DN
A結合ドメインのみでもよい)を精製して、抗グルタチ
オンS−トランスフェラーゼ抗体で覆ったマイクロプレ
ートに結合させた後、ビチオン化した本発明のプロモー
ターDNAをこのタンパク質と接触させ、該タンパク質
と本発明プロモーターDNAとの結合をストレプトアビ
ジン化アルカリフォスファターゼで検出する。本発明の
プロモーターDNA添加の際、被検化合物も添加し、該
タンパク質と本発明のプロモーターDNAとの結合を促
進あるいは阻害する化合物を選択する。この方法では、
直接本発明のプロモーターDNAに作用する化合物およ
び本発明のプロモーターに結合するタンパク質に作用す
る化合物が得られる。例えば、本発明のプロモーターD
NAに結合するタンパク質が生体内で本発明のプロモー
ターDNAの活性を阻害する場合、このタンパク質と本
発明のプロモーターとの結合を阻害するような化合物は
本発明のプロモーターDNAの活性を促進できると考え
られる。
When a protein that regulates the activity of the promoter DNA of the present invention has already been obtained, the protein (or a derivative thereof) can be obtained in the presence of a test compound.
Is brought into contact with the promoter DNA of the present invention, and the protein (or derivative thereof) is brought into contact with the promoter DN of the present invention.
By selecting a compound that promotes or inhibits the binding to A, a compound that regulates the activity of the promoter DNA of the present invention can be screened. Specifically, for example, a protein that binds to the promoter DNA of the present invention fused with glutathione S-transferase (DN
A binding domain may be purified), bound to a microplate covered with an anti-glutathione S-transferase antibody, and then contacted with the biotinylated promoter DNA of the present invention. Binding to DNA is detected with streptavidinated alkaline phosphatase. When adding the promoter DNA of the present invention, a test compound is also added, and a compound that promotes or inhibits the binding between the protein and the promoter DNA of the present invention is selected. in this way,
Compounds that act directly on the promoter DNA of the present invention and compounds that act on proteins that bind to the promoter of the present invention are obtained. For example, the promoter D of the present invention
When a protein that binds to NA inhibits the activity of the promoter DNA of the present invention in vivo, it is thought that a compound that inhibits the binding of the protein to the promoter of the present invention can promote the activity of the promoter DNA of the present invention. Can be

【0034】[0034]

【実施例】 以下、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0035】実施例1. マウスカテプシンK遺伝子D
NAの分離、およびルシフェラーゼ発現プラスミドベク
ターの構築 a)プラスミドpGL3−mCTSK−1.7の構築 マウス染色体DNAは、約2×107個のRAW26
4.7細胞(大日本製薬(株)社より購入)を出発材料
として、DNA抽出精製キット(Blood & Cell Culture
DNA Midi Kit(キアジェン社製))を添付のプロトコ
ールにしたがって用いることにより調製した。
Embodiment 1 Mouse cathepsin K gene D
Isolation of NA and construction of luciferase expression plasmid vector a) Construction of plasmid pGL3-mCTSK-1.7 The mouse chromosomal DNA contained approximately 2 × 10 7 RAW26
Using a 4.7 cell (purchased from Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) as a starting material, a DNA extraction and purification kit (Blood & Cell Culture)
DNA Midi Kit (Qiagen)) was used according to the attached protocol.

【0036】一方、PCRプライマーとして、下記のヌ
クレオチド配列: 5'- atggtacctc gactcgatct gggctctctc tactca -3'
(プライマー1:配列表の配列番号2)および 5'- taagatctgt gagcggaaga ctaagggtgc tagat -3'
(プライマー2:配列表の配列番号3) を有するオリゴヌクレオチドを化学合成した。
On the other hand, the following nucleotide sequence was used as a PCR primer: 5′-atggtacctc gactcgatct gggctctctc tactca-3 ′
(Primer 1: SEQ ID NO: 2 in the sequence listing) and 5'-taagatctgt gagcggaaga ctaagggtgc tagat -3 '
An oligonucleotide having (Primer 2: SEQ ID NO: 3 in Sequence Listing) was chemically synthesized.

【0037】上記プライマー(終濃度各0.2μM)
と、25μlのPCR用試薬混液(ワンショットLA
PCRミックス(宝酒造(株)社製))、上記マウス染
色体DNA 1μgおよび滅菌水を加えて全量50μl
とし、サーマルサイクラー(ジーンアンプPCRシステ
ム9600、(株)パーキンエルマージャパン・アプラ
イドバイオシステムズ事業部製)を使用してPCRを行
った(温度条件:94℃で2分間加熱してから、次に9
8℃で20秒、68℃で2分30秒の温度サイクルを3
0回繰り返し、さらに72℃10分加熱した後、4℃に
冷却、保存した)。
The above primers (final concentration: 0.2 μM each)
And 25 μl of PCR reagent mixture (One-shot LA
PCR mix (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.)), 1 μg of the above mouse chromosomal DNA and sterilized water, and the total volume was 50 μl.
PCR was performed using a thermal cycler (Gene Amp PCR System 9600, manufactured by Perkin Elmer Japan Applied Biosystems Division) (temperature conditions: heated at 94 ° C. for 2 minutes, then 9
A temperature cycle of 20 seconds at 8 ° C and 2 minutes 30 seconds at 68 ° C
This was repeated 0 times, further heated at 72 ° C. for 10 minutes, and then cooled and stored at 4 ° C.).

【0038】この反応物を0.8%アガロースゲル(ギ
ブコ・ビーアールエル社製)で電気泳動した。電気泳動
後のゲルを臭化エチジウムで染色した後、紫外線照射下
で約1.7kbpに相当するバンド部分を剃刀刃を用い
て分離した。このゲル中に含まれるDNAを、抽出精製
キット(QIAquick Gel Extraction Kit(キアジェン社
製))を添付のプロトコールに従って用いることにより
精製した。
The reaction product was electrophoresed on a 0.8% agarose gel (manufactured by Gibco BRL). After the gel after electrophoresis was stained with ethidium bromide, a band portion corresponding to about 1.7 kbp was separated using a razor blade under ultraviolet irradiation. The DNA contained in this gel was purified using an extraction purification kit (QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen)) according to the attached protocol.

【0039】次に、精製されたDNA断片の一部を制限
酵素KpnIとBglIIで消化し、70℃で15分間
保温して酵素を失活させた。一方、ルシフェラーゼ発現
ベクターpGL3−Basic(プロメガ社製)を同様
にKpnIとBglIIで消化し、末端をウシ小腸アル
カリホスファターゼ(東洋紡(株)社製)を用いて脱リ
ン酸化した後、上記DNA断片とDNAライゲーション
キット(バージョン2、宝酒造(株)社製)を用いて連
結した。このDNAで大腸菌DH5αのコンピテント細
胞(東洋紡(株)社製)を形質転換し、アンピシリン耐
性のコロニーを得た。
Next, a part of the purified DNA fragment was digested with restriction enzymes KpnI and BglII, and kept at 70 ° C. for 15 minutes to inactivate the enzyme. On the other hand, the luciferase expression vector pGL3-Basic (manufactured by Promega) is similarly digested with KpnI and BglII, and the end is dephosphorylated using bovine intestinal alkaline phosphatase (manufactured by Toyobo Co., Ltd.). Ligation was performed using a DNA ligation kit (version 2, manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.). Escherichia coli DH5α competent cells (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) were transformed with this DNA to obtain ampicillin-resistant colonies.

【0040】いくつかのコロニーの培養菌体からプラス
ミドを抽出して、制限酵素KpnIとBglIIで二重
切断処理し、約1.7kbpと約4.8kbpの断片が
生じることを指標として、マウスカテプシンK遺伝子の
5’末端側上流域DNAが挿入されたプラスミドDNA
を取得した。得られたプラスミドDNAに挿入されてい
るヌクレオチド配列を、DNAシークエンサー(モデル
3700、(株)パーキンエルマージャパン・アプライ
ドバイオシステムズ事業部製)を用いて解析した結果、
配列表の配列番号1に示される配列であることが判明し
た。この配列は、上記精製した約1.7kbpのPCR
フラグメントをダイレクトシーケンスにより解読したヌ
クレオチド配列と一致していたが、Li, Y-I and Chen,
W.が報告(J. Bone. Miner. Res. 14, 487-499 (199
9))している配列との間に2箇所、GenBankデー
タベースにマウスカテプシンK遺伝子として登録されて
いる配列(登録番号:AJ006033)との間に9箇
所の違いが認められた。このプラスミドをpGL3−m
CTSK−1.7と命名した。このプラスミドを保有す
る形質転換大腸菌を50μg/mlのアンピシリンを含
む100mlの液体LB培地中で、37℃で一晩培養
し、この培養液から、プラスミド抽出精製キット(エン
ドフリー・プラスミド・マキシ・キット(キアジェン社
製))を用いてpGL3−mCTSK−1.7 DNA
を回収し、精製した。
Plasmids were extracted from cultured cells of several colonies and double-cut with the restriction enzymes KpnI and BglII, and mouse cathepsin was used as an indicator that fragments of about 1.7 kbp and about 4.8 kbp were generated. Plasmid DNA into which DNA upstream of the 5 'end of the K gene has been inserted
I got The nucleotide sequence inserted into the obtained plasmid DNA was analyzed using a DNA sequencer (Model 3700, manufactured by PerkinElmer Japan Applied Biosystems Division).
It turned out that it is the sequence shown by sequence number 1 of a sequence table. This sequence was obtained from the purified approximately 1.7 kbp PCR
Although the fragment was identical to the nucleotide sequence decoded by direct sequencing, Li, YI and Chen,
W. reports (J. Bone. Miner. Res. 14, 487-499 (199
9)), and 9 differences from the sequence registered as a mouse cathepsin K gene in the GenBank database (accession number: AJ006033). This plasmid is called pGL3-m
It was named CTSK-1.7. The transformed Escherichia coli carrying this plasmid was cultured overnight at 37 ° C. in 100 ml of a liquid LB medium containing 50 μg / ml of ampicillin, and a plasmid extraction and purification kit (Endfree Plasmid Maxi Kit) (Manufactured by Qiagen)) to obtain pGL3-mCTSK-1.7 DNA
Was collected and purified.

【0041】なお、このこのプラスミドを制限酵素Kp
nIとBglIIで消化し、切り出されたインサートD
NAを、同様にKpnIとBamHI処理したpUC1
8ベクターに連結したプラスミドを保持する形質転換大
腸菌E.coli pUC18−mCTSK−1.7
SANK 70500は、2000(平成12)年7月
7日付けで工業技術院生命工学工業技術研究所に国際寄
託され、受託番号FERM BP−7208が付され
た。
This plasmid was replaced with the restriction enzyme Kp.
Insert D digested with nI and BglII and cut out
NA was pUC1 similarly treated with KpnI and BamHI.
E. coli E. coli harboring a plasmid ligated to the E.8 vector. E. coli pUC18-mCTSK-1.7
SANK 70500 was internationally deposited on July 7, 2000 (Heisei 12) at the Institute of Biotechnology and Industrial Technology, and given the accession number FERM BP-7208.

【0042】b)プラスミドpGL3−mCTSK−
0.6の構築 上記a)で得られたpGL3−mCTSK−1.7プラ
スミドの一部を制限酵素PmaCIとBglIIで消化
し、1.0%アガロースゲル電気泳動を行って,a)に
記載された方法で、マウスカテプシンKの5’末端側上
流域約600bpを含むDNA断片を単離・精製した。
B) Plasmid pGL3-mCTSK-
Construction of 0.6 A part of the pGL3-mCTSK-1.7 plasmid obtained in the above a) was digested with the restriction enzymes PmaCI and BglII, subjected to 1.0% agarose gel electrophoresis, and described in a). In this manner, a DNA fragment containing about 600 bp of the upstream region of the 5 'end of mouse cathepsin K was isolated and purified.

【0043】一方、ルシフェラーゼ発現ベクターpGL
3−Basic(プロメガ社製)を同様にSmaIとB
glIIで消化し、末端をウシ小腸アルカリホスファタ
ーゼ(東洋紡(株)社製)を用いて脱リン酸化した後、
上記DNA断片とDNAライゲーションキット(バージ
ョン2、宝酒造(株)社製)を用いて連結した。このD
NAで大腸菌DH5αのコンピテント細胞(東洋紡
(株)社製)を形質転換し、アンピシリン耐性のコロニ
ーを得た。いくつかのコロニーの培養菌体からプラスミ
ドを抽出して、制限酵素KpnIとBglIIで二重切
断処理し、約0.6kbpと約4.8kbpの断片が生
じることを指標として、マウスカテプシンK遺伝子5’
末端側上流域約600bp DNAが挿入されたプラス
ミドDNAを取得し、pGL3−mCTSK−0.6を
得た。このプラスミドを保有する形質転換大腸菌を50
μg/mlのアンピシリンを含む100mlの液体LB
培地中で、37℃で一晩培養し、この培養液から、プラ
スミド抽出精製キット(エンドフリー・プラスミド・マ
キシ・キット(キアジェン社製))を用いてpGL3−
mCTSK−0.6 DNAを回収し、精製した。
On the other hand, the luciferase expression vector pGL
3-Basic (manufactured by Promega) was also converted to SmaI and B
After digestion with glII and dephosphorylating the terminal using bovine intestinal alkaline phosphatase (manufactured by Toyobo Co., Ltd.),
The above DNA fragment was ligated with a DNA ligation kit (version 2, Takara Shuzo Co., Ltd.). This D
E. coli DH5α competent cells (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) were transformed with NA to obtain ampicillin-resistant colonies. Plasmids were extracted from cultured cells of several colonies and double-cut with the restriction enzymes KpnI and BglII to generate fragments of about 0.6 kbp and about 4.8 kbp. '
A plasmid DNA into which about 600 bp DNA in the terminal upstream region was inserted was obtained to obtain pGL3-mCTSK-0.6. 50 transformed E. coli harboring this plasmid
100 ml of liquid LB containing μg / ml of ampicillin
The cells were cultured overnight at 37 ° C. in a medium, and pGL3- was purified from the culture using a plasmid extraction and purification kit (Endfree Plasmid Maxi Kit (Qiagen)).
mCTSK-0.6 DNA was recovered and purified.

【0044】c)プラスミドpGL3−mCTSK−
0.2の構築 順方向PCRプライマーとして、下記のヌクレオチド配
列: 5'- atggtaccga aactaaacac ttagcagcta -3' (プライ
マー3:配列表の配列番号4) を有するオリゴヌクレオチドを合成した(アマシャム・
ファルマシア社)。
C) Plasmid pGL3-mCTSK-
Construction of 0.2 As a forward PCR primer, an oligonucleotide having the following nucleotide sequence: 5′-atggtaccga aactaaacac ttagcagcta-3 ′ (primer 3: SEQ ID NO: 4 in the sequence listing) was synthesized (Amersham
Pharmacia).

【0045】上記順方向PCRプライマー(終濃度0.
2μM)、実施例1のa)で用いた逆方向PCRプライ
マー(プライマー2)(終濃度0.2μM)、25μl
のPCR用試薬混液(ワンショットLA PCRミック
ス(宝酒造(株)社製))、上記a)で得られたpGL
3−mCTSK−1.7プラスミドDNA 100ng
および滅菌水を加えて全量50μlとし、サーマルサイ
クラー(ジーンアンプPCRシステム9600、(株)
パーキンエルマージャパン・アプライドバイオシステム
ズ事業部製)を使用してPCRを行った(温度条件:9
4℃で2分間加熱してから、次ぎに94℃で30秒、6
0℃で30秒、72℃で2分の温度サイクルを28回繰
り返し、さらに72℃10分間加熱した後、4℃に冷
却、保存した)。この反応物を1.5%アガロースゲル
(ギブコ・ビーアールエル社製)で電気泳動した。電気
泳動後のゲルを臭化エチジウムで染色した後、紫外線照
射下で約200bpに相当するバンド部分を剃刀刃を用
いて分離した。このゲル片中に含まれるDNA断片をD
NA抽出精製キット(QIAquick Gel Extraction Kit
(キアジェン社製))を添付のプロトコールに従って用
いることにより精製した。
The above forward PCR primer (final concentration: 0.
2 μM), reverse PCR primer (primer 2) (final concentration 0.2 μM) used in a) of Example 1, 25 μl
PCR reagent mixture (one-shot LA PCR mix (Takara Shuzo Co., Ltd.)), pGL obtained in a) above
100 ng of 3-mCTSK-1.7 plasmid DNA
And sterilized water to make a total volume of 50 μl. Thermal cycler (GeneAmp PCR System 9600, Inc.)
PCR was performed using PerkinElmer Japan Applied Biosystems Division (temperature condition: 9).
Heat at 4 ° C for 2 minutes, then at 94 ° C for 30 seconds, 6
A temperature cycle at 0 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 2 minutes was repeated 28 times, and further heated at 72 ° C. for 10 minutes, and then cooled and stored at 4 ° C.). This reaction product was electrophoresed on a 1.5% agarose gel (manufactured by Gibco BRL). After the gel after electrophoresis was stained with ethidium bromide, a band portion corresponding to about 200 bp was separated using a razor blade under ultraviolet irradiation. The DNA fragment contained in this gel piece was
NA extraction and purification kit (QIAquick Gel Extraction Kit
(Manufactured by Qiagen)) according to the attached protocol.

【0046】精製したDNA断片の約8分の1量を制限
酵素KpnIとBglIIで消化し、次いで70℃で1
5分間加熱することにより、制限酵素を失活させた。一
方、ルシフェラーゼ発現ベクターpGL3−Basic
(プロメガ社製)を同様にKpnIとBglIIで消化
し、末端をウシ小腸アルカリホスファターゼ(東洋紡
(株)社製)を用いて脱リン酸化した後、上記DNA断
片とDNAライゲーションキット(バージョン2、宝酒
造(株)社製)を用いて連結した。このDNAで大腸菌
DH5αのコンピテント細胞(東洋紡(株)社製)を形
質転換し、アンピシリン耐性のコロニーを得た。いくつ
かのコロニーの培養菌体からプラスミドを抽出して、制
限酵素KpnIとBglIIで二重切断処理し、約0.
2kbpと約4.8kbpの断片が生じることを指標と
して、マウスカテプシンK遺伝子5’末端側上流域約2
00bp DNAが挿入されたプラスミドDNAを取得
し、pGL3−mCTSK−0.2を得た。得られたプ
ラスミドDNAに挿入されているヌクレオチド配列の決
定を、DNAシークエンサー(モデル3700、(株)
パーキンエルマージャパン・アプライドバイオシステム
ズ事業部製)を用いて解析し、配列表の配列番号1のヌ
クレオチド番号1471−1675に示されるヌクレオ
チド配列と一致することを確認した。このプラスミドを
保有する形質転換大腸菌を50μg/mlのアンピシリ
ンを含む100mlの液体LB培地中で、37℃で一晩
培養し、この培養液から、プラスミド抽出精製キット
(エンドフリー・プラスミド・マキシ・キット(キアジ
ェン社製))を用いてpGL3−mCTSK−0.2
DNAを回収し、精製した。
About one-eighth of the purified DNA fragment was digested with restriction enzymes KpnI and BglII,
The restriction enzyme was inactivated by heating for 5 minutes. On the other hand, the luciferase expression vector pGL3-Basic
(Promega) is similarly digested with KpnI and BglII, the ends are dephosphorylated using bovine intestinal alkaline phosphatase (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), and then the above DNA fragment and DNA ligation kit (version 2, Takara Shuzo) (Manufactured by K.K.). Escherichia coli DH5α competent cells (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) were transformed with this DNA to obtain ampicillin-resistant colonies. Plasmids were extracted from cultured cells of several colonies and double-cut with restriction enzymes KpnI and BglII.
Using the occurrence of fragments of 2 kbp and about 4.8 kbp as an index, the mouse cathepsin K gene 5′-terminal upstream region of about 2 kbp was used.
The plasmid DNA into which 00 bp DNA was inserted was obtained to obtain pGL3-mCTSK-0.2. The nucleotide sequence inserted into the obtained plasmid DNA was determined by a DNA sequencer (Model 3700, Inc.).
(PerkinElmer Japan Applied Biosystems Division), and it was confirmed that the nucleotide sequence coincided with the nucleotide sequence shown in nucleotide numbers 1471-1675 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. The transformed Escherichia coli carrying this plasmid was cultured overnight at 37 ° C. in 100 ml of a liquid LB medium containing 50 μg / ml of ampicillin, and a plasmid extraction and purification kit (Endfree Plasmid Maxi Kit) (Manufactured by Qiagen)) to obtain pGL3-mCTSK-0.2
DNA was recovered and purified.

【0047】実施例2.グルタチオン-S-トランスフェ
ラーゼ(GST)とマウス破骨細胞分化因子(ODF)
細胞外領域の融合タンパク質(GST−mODF)の調
製 a)プラスミドGST−mODFの構築 GenBankデータベースに登録されているマウスO
DF遺伝子配列(登録番号:019048)のうち、細胞外領
域に相当する部分のcDNAを取得し、さらに制限酵素
SmaIで認識される配列を付加するため、下記のヌク
レオチド配列:5'- gtgcccgggc agcgcttctc agg -3'
(S1:配列表の配列番号5);および5'- catcccgggt
cagtctatgt cctgaact -3' (AS1:配列表の配列番
号6)を有する2種類のオリゴヌクレオチドプライマー
を、DNA合成機(オリゴ1000(ベックマン社製))を
用いて合成した。
Embodiment 2 FIG. Glutathione-S-transferase (GST) and mouse osteoclast differentiation factor (ODF)
Preparation of extracellular region fusion protein (GST-mODF) a) Construction of plasmid GST-mODF Mouse O registered in GenBank database
In order to obtain a cDNA corresponding to the extracellular region of the DF gene sequence (registration number: 019048) and to add a sequence recognized by the restriction enzyme SmaI, the following nucleotide sequence: 5′-gtgcccgggc agcgcttctc agg -3 '
(S1: SEQ ID NO: 5 in the sequence listing); and 5′-catcccgggt
Two types of oligonucleotide primers having cagtctatgt cctgaact -3 ′ (AS1: SEQ ID NO: 6 in the sequence listing) were synthesized using a DNA synthesizer (Oligo 1000 (manufactured by Beckman)).

【0048】マウス骨髄初代培養細胞より、RNA抽出
試薬(ISOGEN(ニッポンジーン(株)社製))を
添付のプロトコールに従って用いることにより、総RN
Aを取得し、RT−PCRをキット(RNA PCRキ
ット AMV ver2.1(宝酒造(株)社製))を
用いて実施した。すなわち、まずこの総RNAについて
42℃で30分間逆転写反応を行ない一本鎖DNAを合
成した(反応液量20μl)。逆転写反応のプライマー
としては、キット添付のランダムプライマーを使用し
た。
The total RN was obtained by using an RNA extraction reagent (ISOGEN (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.)) from primary mouse bone marrow cells according to the attached protocol.
A was obtained, and RT-PCR was performed using a kit (RNA PCR kit AMV ver2.1 (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.)). That is, first, a reverse transcription reaction was performed on this total RNA at 42 ° C. for 30 minutes to synthesize single-stranded DNA (reaction volume: 20 μl). As a primer for the reverse transcription reaction, a random primer attached to the kit was used.

【0049】次いで、この一本鎖DNAを鋳型として、
上記オリゴヌクレオチドS1およびAS1をプライマー
として用いて、PCRを行なった(反応液量100μ
l。温度条件:94℃で1分、55℃で30秒、72℃
で30秒の温度サイクルを35回繰り返した)。このP
CR後の反応液を一部とり、TAクローニングキット
(インビトロジェン社製)を添付のプロトコールに従っ
て用いて、増幅されたDNA断片をプラスミド(pCR
II)にクローニングすることにより、プラスミドpC
RII−mODFを得た。挿入されたDNA断片は、ジ
デオキシヌクレオチド鎖終結法により、ヌクレオチド配
列を確認した。
Next, using this single-stranded DNA as a template,
PCR was carried out using the above oligonucleotides S1 and AS1 as primers (reaction volume 100 μl).
l. Temperature conditions: 94 ° C for 1 minute, 55 ° C for 30 seconds, 72 ° C
And the temperature cycle of 30 seconds was repeated 35 times). This P
A part of the reaction solution after CR is taken, and the amplified DNA fragment is converted into a plasmid (pCR) using a TA cloning kit (manufactured by Invitrogen) according to the attached protocol.
By cloning into the plasmid pC
RII-mODF was obtained. The nucleotide sequence of the inserted DNA fragment was confirmed by the dideoxynucleotide chain termination method.

【0050】得られたプラスミドpCRII−mODF
を、制限酵素SmaIで消化し、1.0%アガロースゲ
ル電気泳動により分離後、mODF DNA断片を精製
した。一方で、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ
(以下「GST」という)発現用プラスミドpGEX−
3X(アマシャム・ファルマシア社製)も制限酵素Sm
aIで同様に消化し、1.0%アガロースゲル電気泳動
により精製した。そして、これらの断片を、DNAライ
ゲーションキット(バージョン2、宝酒造(株)社製)
を用いて連結し、GST−mODF発現プラスミドpG
EX−3X−mODFを得た。
The obtained plasmid pCRII-mODF
Was digested with a restriction enzyme SmaI, separated by 1.0% agarose gel electrophoresis, and then the mODF DNA fragment was purified. On the other hand, a plasmid pGEX- for expressing glutathione-S-transferase (hereinafter referred to as “GST”)
3X (Amersham Pharmacia) also has the restriction enzyme Sm
Similarly digested with aI and purified by 1.0% agarose gel electrophoresis. Then, these fragments were converted into a DNA ligation kit (version 2, Takara Shuzo Co., Ltd.).
The GST-mODF expression plasmid pG
EX-3X-mODF was obtained.

【0051】b)GST−mODFタンパク質の大腸菌
における発現と精製 先に得たpGEX−3X−mODFのプラスミドは、p
GEX−3X由来のlacプロモーター支配下のGST
遺伝子にリーディングフレームが合うようにmODF遺
伝子が連結されているので、このプラスミドを宿主に導
入することによりGST−mODF融合タンパクの発現
が可能である。なお、配列表の配列番号7にpGEX−
3X−mODFで発現される融合タンパク質のアミノ酸
配列を示した。
B) Expression and purification of GST-mODF protein in Escherichia coli The plasmid of pGEX-3X-mODF obtained above was p
GST under the control of the lac promoter from GEX-3X
Since the mODF gene is linked so that the reading frame matches the gene, the GST-mODF fusion protein can be expressed by introducing this plasmid into a host. In addition, pGEX-
The amino acid sequence of the fusion protein expressed by 3X-mODF is shown.

【0052】上記のプラスミドpGEX−3X−mOD
Fで、大腸菌TOP10株を常法により形質転換した。
pGEX−3X−mODFを保有するTOP10株を、
アンピシリン100μg/mlを含むL−broth培
地(10g トリプトン(ディフコ社製)、5g イー
ストエクストラクト(ディフコ社製)、5g 塩化ナト
リウムをそれぞれ1リットルの水溶液に含む)にて、3
7℃で4時間振とう培養を行なった後、アンピシリン1
00μg/mlを含むL−broth培地3リットルに
5.0%(v/v)植菌し、37℃にて3時間振とう培
養を行なった。その後、イソプロピル−β−D−チオガ
ラクトピラノシドを終濃度0.1mMになるように添加
し、 25℃で20時間振とう培養を行なった。培養終
了後、培養液を遠心分離(8000×g、10分)して
沈澱した菌体を回収し、150mlのダルベッコリン酸
バッファー(以下「PBS」という)に懸濁した。その
後、超音波処理にて菌体を破砕し、トライトンX−10
0を終濃度1%(v/v)となるように加え、室温で3
0分間静かに振とうした。高速遠心分離(11000×
g、15分)により未破砕菌体を除去した後、その上清
にグルタチオンセファロース4Bゲルを1.5ml添加
し、30分間静かに振とうした。バッチ法により、10
mM還元型グルタチオン溶液(PBSに溶解したもの)
7.5mlを用いて溶出した。溶出液は、10mM ト
リス−塩酸(pH7.0)で平衡化したDEAEトヨパ
ール650Mカラムに添加し、陰イオン交換クロマトグ
ラフィーを、塩化ナトリウムの直線濃度勾配(0−1
M)をかけることにより行った。溶出液の一部をとっ
て、SDSポリアクリルアミドゲル(ゲル濃度12.5
%)電気泳動を行ない、予想される融合タンパク質の分
子量(46000)に相当する位置にバンドが見られる
フラクションを集めた。回収された粗精製物をさらに、
PBSで平衡化したセファクリルS−100を用いたゲ
ルろ過法により精製した。溶出液の一部をとって、SD
Sポリアクリルアミドゲル(ゲル濃度12.5%)電気
泳動を行ない(分子量マーカーとしてアプロ社製プレス
テインドマーカーSP−0120を用いた)、予想され
る融合タンパク質の分子量(46000)に相当する位
置にバンドが見られるフラクションを集めた。このよう
にして得られた融合タンパク質を以下の実施例に使用し
た。
The above plasmid pGEX-3X-mOD
F. was used to transform E. coli TOP10 strain by an ordinary method.
TOP10 strain carrying pGEX-3X-mODF was
In an L-broth medium (100 g of tryptone (manufactured by Difco), 5 g of yeast extract (manufactured by Difco), and 5 g of sodium chloride in a 1-liter aqueous solution each containing 100 μg / ml of ampicillin)
After shaking culture at 7 ° C for 4 hours, ampicillin 1 was added.
Three liters of L-broth medium containing 00 μg / ml was inoculated with 5.0% (v / v), and cultured with shaking at 37 ° C. for 3 hours. Thereafter, isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside was added to a final concentration of 0.1 mM, and shaking culture was performed at 25 ° C. for 20 hours. After completion of the culture, the culture solution was centrifuged (8000 × g, 10 minutes) to collect the precipitated cells, which were suspended in 150 ml of Dulbecco's phosphate buffer (hereinafter referred to as “PBS”). Then, the cells were disrupted by ultrasonication, and Triton X-10 was used.
0 to a final concentration of 1% (v / v), and
Shake gently for 0 minutes. High speed centrifugation (11000 ×
g, 15 minutes), and 1.5 ml of glutathione Sepharose 4B gel was added to the supernatant, followed by gentle shaking for 30 minutes. By the batch method, 10
mM reduced glutathione solution (dissolved in PBS)
Elution was performed using 7.5 ml. The eluate was added to a DEAE Toyopearl 650M column equilibrated with 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.0), and anion exchange chromatography was performed using a linear gradient of sodium chloride (0-1).
M). A part of the eluate was taken and subjected to SDS polyacrylamide gel (gel concentration 12.5
%) An electrophoresis was performed, and a fraction having a band at a position corresponding to the expected molecular weight (46000) of the fusion protein was collected. The recovered crude product is further
Purification was performed by gel filtration using Sephacryl S-100 equilibrated with PBS. Take a part of the eluate and use SD
An S-polyacrylamide gel (gel concentration: 12.5%) was subjected to electrophoresis (prestained marker SP-0120 manufactured by Apro) was used as a molecular weight marker. Were collected. The fusion protein thus obtained was used in the following examples.

【0053】実施例3. カテプシンK遺伝子プロモー
ター活性の測定 実施例1で単離したマウスカテプシンK遺伝子5’末端
側上流域(約1.7kbp、約600bpおよび約20
0bp)の有する転写活性について評価するため、レポ
ーター遺伝子法によるアッセイを行った。すなわち、実
施例1で構築したホタルルシフェラーゼ発現プラスミド
(pGL3−mCTSK−1.7、pGL3−mCTS
K−0.6またはpGL3−mCTSK−0.2)を、
カテプシンK遺伝子を発現することが知られているマウ
スRAW 264.7細胞(大日本製薬(株)社より購
入)にトランスフェクションして、ホタルルシフェラー
ゼ活性の変化を調べた。なお、細胞へのトランスフェク
ション効率についての各プラスミド間の実験ロット差を
補正するための内部標準として、ウミシイタケルシフェ
ラーゼ発現プラスミドpRL−SV40(プロメガ社
製)を用いた。
Embodiment 3 FIG. Measurement of Cathepsin K Gene Promoter Activity The mouse cathepsin K gene 5′-terminal upstream region isolated in Example 1 (about 1.7 kbp, about 600 bp and about 20 kbp)
In order to evaluate the transcription activity possessed by 0 bp), an assay was performed by the reporter gene method. That is, the firefly luciferase expression plasmids (pGL3-mCTSK-1.7, pGL3-mCTS
K-0.6 or pGL3-mCTSK-0.2)
Mouse RAW 264.7 cells (purchased from Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.), which are known to express the cathepsin K gene, were transfected to examine changes in firefly luciferase activity. In addition, Renilla luciferase expression plasmid pRL-SV40 (promega) was used as an internal standard for correcting experimental lot differences between plasmids in transfection efficiency into cells.

【0054】まず、マウスRAW264.7細胞を、1
0%ウシ胎児血清(ギブコ・ビーアールエル社製)およ
びペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM培地
(ギブコ・ビーアールエル社製)中で、37℃で5%炭
酸ガスのインキュベーター内で培養した。セミコンフル
エントになるまで増殖させた中角フラスコ(住友ベーク
ライト社製)に、PBS(−)(ダルベッコPBS
(−)「ニッスイ」、日水製薬(株)社製)を加えて、
セルスクレーパー(住友ベークライト(株)社製)を用
いて細胞を掻きとって回収した。その細胞を1×TBS
(++)(25mMトリス−塩酸(pH7.5)、13
7mM 塩化ナトリウム、5mM 塩化カリウム、0.
5mM リン酸二ナトリウム、0.49mM 塩化マグ
ネシウム、0.68mM 塩化カルシウム)に懸濁して
細胞数をカウントし、2.5×10 6個分ずつ15ml
遠心チューブに移し、遠心して細胞を回収した。一方
で、上記ホタルルシフェラーゼ発現プラスミド 4μ
g、上記ウミシイタケ発現プラスミド 0.4μg、
0.5mg/mlのDEAE−デキストラン(プロメガ
社製)を含む1×TBS(++)溶液0.4mlを調製
した。このDNA/DEAE−デキストラン溶液で先の
2.5×106個分の細胞を再懸濁させ、10分おきに軽
く攪拌しながら、30分間室温でインキュベーションし
た。次いでこの細胞を10mlの1×TBS(++)添
加により希釈し、遠心することにより回収し、5mlの
10%ウシ胎児血清を含むDMEM培地に懸濁して、9
6穴プレート(コーニング社製)に、0.1ml/ウエ
ルで蒔いた。37℃で一晩培養してから、培地のみ、ま
たは培地で希釈したGST−mODF(終濃度100
ng/ml)を10μlずつ加えて、37℃でさらに2
4時間培養し、細胞を100μlのPBS(−)で2回
洗浄後、50μlの細胞溶解剤(Passive Lysis Buffer
(プロメガ社製))に溶解して、細胞抽出液を調製し
た。そして、そのうちの10μlを用いて、デュアル−
ルシフェラーゼ・レポーター・アッセイ・システム(プ
ロメガ社製)を、添付のプロトコールに従って用いるこ
とにより、ホタルおよびウミシイタケルシフェラーゼ活
性を測定した(ルミノスキャン(ラボシステムズ社製)
を使用)。また、細胞抽出液中のタンパク質濃度は、タ
ンパク質濃度測定用試薬(バイオラッド・プロテイン・
アッセイ(バイオラッド社製))を用いて測定した。実
験結果については、内部標準のウミシイタケルシフェラ
ーゼ活性で補正したホタルルシフェラーゼ活性として表
した。
First, mouse RAW 264.7 cells were
0% fetal bovine serum (manufactured by Gibco BRL) and
Medium containing penicillin / streptomycin
(Manufactured by Gibco BRL) at 37 ° C with 5% charcoal
The cells were cultured in an acid gas incubator. Semicon full
Medium-angle flask grown to an ent (Sumitomo Bake
Light (manufactured by Light Inc.), PBS (-) (Dulbecco PBS)
(-) "Nissui", manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.)
Use cell scraper (Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)
The cells were scraped off and collected. Transfer the cells to 1x TBS
(++) (25 mM Tris-HCl (pH 7.5), 13
7 mM sodium chloride, 5 mM potassium chloride, 0.1 mM
5 mM disodium phosphate, 0.49 mM Mag chloride
Nesium, 0.68 mM calcium chloride)
Count the number of cells, 2.5 × 10 615 ml each
The cells were transferred to a centrifuge tube and centrifuged to collect the cells. on the other hand
The above firefly luciferase expression plasmid
g, the above Renilla expression plasmid 0.4 μg,
0.5 mg / ml DEAE-dextran (Promega
0.4 ml of 1 × TBS (++) solution containing
did. This DNA / DEAE-dextran solution was
2.5 × 106Resuspend cells for 10 minutes and lighten every 10 minutes
Incubate for 30 minutes at room temperature with good agitation.
Was. Then, the cells were added to 10 ml of 1 × TBS (++).
, And collected by centrifugation.
Suspended in DMEM medium containing 10% fetal bovine serum, 9
0.1 ml / well in a 6-well plate (Corning)
Sowed with le. After culturing overnight at 37 ° C,
Or GST-mODF diluted with medium (final concentration 100
ng / ml) at 37 ° C. for another 2 μl.
After culturing for 4 hours, the cells were washed twice with 100 μl of PBS (−).
After washing, 50 μl of cell lysing agent (Passive Lysis Buffer)
(Promega)) to prepare a cell extract.
Was. Then, using 10 μl of the mixture,
Luciferase reporter assay system (pro
Romega) according to the attached protocol.
And firefly and Renilla luciferase activity
Was measured (Luminoscan (Lab Systems))
use). The protein concentration in the cell extract is
Reagents for measuring protein concentration (Bio-Rad, Protein,
Assay (manufactured by Bio-Rad). Real
For the test results, see the internal standard Renilla lucifera
Firefly luciferase activity corrected for
did.

【0055】結果を図1に示した(図中、「-1650〜+
5」、「-608〜+5」および「-200〜+5」はそれぞれpG
L3−mCTSK−1.7、pGL3−mCTSK−
0.6およびpGL3−mCTSK−0.2を導入した
ことを示す)。今回構築したカテプシンK 5’末端側
上流域約1.7kbpにルシフェラーゼをコードするD
NAを連結したものをRAW264.7細胞に導入する
と、無刺激時でもルシフェラーゼ活性が観察された。こ
の結果、この領域中にはプロモーターとしての活性が存
在することが明らかとなった。さらに、pGL3−mC
TSK−1.7またはpGL3−mCTSK−0.6で
形質転換された細胞を、破骨細胞に分化させることの知
られているGST−mODFで刺激すると、カテプシン
K mRNAの発現誘導に平行して、ルシフェラーゼ活
性の顕著な誘導が認められた。5’末端側上流域が1.
7kbp(pGL3−mCTSK−1.7)から0.6
kbp(pGL3−mCTSK−0.6)に短縮される
と、無刺激時の活性自体は約4分の1から5分の1に低
下したが、GST−mODF刺激による活性の誘導能
(fold値)には大きな違いがなかった。しかしなが
ら、5’末端側上流域を0.2kbp(pGL3−mC
TSK−0.2)までさらに短縮すると、無刺激時の活
性とGST−mODF刺激による活性の誘導の両方が顕
著に減弱した。
The results are shown in FIG. 1 (in FIG. 1, "-1650 to +
5 "," -608 to +5 "and" -200 to +5 "are pG
L3-mCTSK-1.7, pGL3-mCTSK-
0.6 and pGL3-mCTSK-0.2 were introduced). The D-encoding luciferase is located in the cathepsin K 5 'terminal upstream region about 1.7 kbp constructed this time.
When ligated NA was introduced into RAW 264.7 cells, luciferase activity was observed even without stimulation. As a result, it was revealed that the promoter activity was present in this region. Furthermore, pGL3-mC
When cells transformed with TSK-1.7 or pGL3-mCTSK-0.6 are stimulated with GST-mODF, which is known to differentiate into osteoclasts, the expression of cathepsin K mRNA is stimulated in parallel. In addition, remarkable induction of luciferase activity was observed. The 5 'terminal upstream region is 1.
7 kbp (pGL3-mCTSK-1.7) to 0.6
When shortened to kbp (pGL3-mCTSK-0.6), the activity itself when unstimulated was reduced to about one-fourth to one-fifth, but the ability to induce activity by GST-mODF stimulation (fold value ) Did not make a big difference. However, the 5 'terminal upstream region was 0.2 kbp (pGL3-mC
Further shortening to TSK-0.2) significantly reduced both the unstimulated activity and the induction of activity by GST-mODF stimulation.

【0056】以上の結果、カテプシンK遺伝子5’末端
側上流域約0.6kbpから0.2kbpの間には、O
DF刺激応答性のプロモーター活性が存在することが明
らかとなった。
As a result, the cathepsin K gene 5'-terminal upstream region was about 0.6 kbp to 0.2 kbp, and O
It was revealed that DF stimulation-responsive promoter activity was present.

【0057】本実施例の方法において、例えばpGL3
−mCTSK−1.7またはpGL3−mCTSK−
0.6で形質転換したRAW264.7細胞をGST−
mODFで刺激する際に試験物質を共存させたり、また
は該形質転換細胞に、発現ベクターに組み込まれたcD
NAを導入して強制発現させておいてから、ルシフェラ
ーゼ活性を測定することにより、カテプシンKプロモー
ター活性を阻害する物質の試験を行うことができる。
In the method of this embodiment, for example, pGL3
-MCTSK-1.7 or pGL3-mCTSK-
RAW264.7 cells transformed with 0.6 were transformed into GST-
The test substance is allowed to coexist when stimulated with mODF, or the cDD integrated into the expression vector is added to the transformed cell.
After the forced expression by introducing NA, a substance that inhibits the cathepsin K promoter activity can be tested by measuring the luciferase activity.

【0058】[0058]

【発明の効果】 上記のごとく、本発明により、ODF
依存性なカテプシンKプロモーター活性を有する新規D
NAが提供された。本発明のDNAを用いることによ
り、骨粗鬆症、慢性関節リウマチにおける骨破壊、ガン
細胞の骨転移と骨破壊等を含むさまざまな骨代謝疾患の
治療または予防剤の探索が可能である。
As described above, according to the present invention, the ODF
Novel D with dependent cathepsin K promoter activity
NA was provided. By using the DNA of the present invention, it is possible to search for agents for treating or preventing various bone metabolic diseases including osteoporosis, bone destruction in rheumatoid arthritis, bone metastasis of cancer cells and bone destruction.

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

【図1】RAW264.7細胞におけるマウスカテプシ
ンK遺伝子プロモーター活性をレポーター遺伝子法によ
り検出した結果を示す図。
FIG. 1 is a view showing the results of detecting mouse cathepsin K gene promoter activity in RAW 264.7 cells by a reporter gene method.

【配列表フリーテキスト】[Sequence List Free Text]

配列番号2:マウスカテプシンKプロモーターDNA断
片を増幅するためのPCRプライマー 配列番号3:マウスカテプシンKプロモーターDNA断
片を増幅するためのPCRプライマー 配列番号4:マウスカテプシンK遺伝子の5’末端側非
翻訳領域中のDNA断片を増幅するためのPCRプライ
マー 配列番号5:マウス破骨細胞分化因子をコードするcD
NAを増幅するためのPCRプライマー 配列番号6:マウス破骨細胞分化因子をコードするcD
NAを増幅するためのPCRプライマー 配列番号7:グルタチオン−S−トランスフェラーゼお
よびマウス破骨細胞分化因子からなる融合タンパク質
SEQ ID NO: 2: PCR primer for amplifying mouse cathepsin K promoter DNA fragment SEQ ID NO: 3: PCR primer for amplifying mouse cathepsin K promoter DNA fragment SEQ ID NO: 5 5 ′ untranslated region of mouse cathepsin K gene Primer for amplifying a DNA fragment in the DNA SEQ ID NO: 5: cD encoding mouse osteoclast differentiation factor
PCR primers for amplifying NA SEQ ID NO: 6: cD encoding mouse osteoclast differentiation factor
PCR primer for amplifying NA SEQ ID NO: 7: Fusion protein consisting of glutathione-S-transferase and mouse osteoclast differentiation factor

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Sankyo Company, Limited <120> Cathepsin K Promoter and Uses Thereof <130> 2000122SS <140> <141> <160> 7 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 1675 <212> DNA <213> Mus musculus <400> 1 tcgactcgat ctgggctctc tctactcagg tggtacattg agatcctggg gtctagaaat 60 cctggggtct gtgccaggaa tccagctagg aactgaatct atatttgtgg taatatcctt 120 tgtgcttcac agtccctcat ttcctaattc ctcacatgtg tttatggaag taaatggagt 180 ttagggtgtg gttggccaag tcagactctt atgatctgtc acatgcctgg attttgggga 240 agcgcttgga gactcttgta actggaccta gtttgggatt ttaatgattg agatgcagta 300 ctcatcagac attctaccac ccgagagtct agcagtagag tcccacgtgt atccattaat 360 gtagattcaa gtgttgtaaa taattaggtg ctacattggg tcagttgtct ttccttactg 420 tcatgttggg tgttgatcct tgggcctcat aatgttagga aagcccacca ccgctgagtc 480 atgttcctca accctctttt agctttttgt aaattacttt tatcctccat ttaagcaact 540 agaatctttt tgtaaagttt atgtatatga gtacactatc tctgtcttca gacacaccag 600 aagagggtat cagatcccat tacagatggt tttgagccac catgtggttg ctgggaattg 660 aacttaggac ctctggaaga ataggcagtg cttttaactg ctgagccatc tccctggccc 720 tgtagggcat ttcttagtgg ttgatgggag agagcccagc tcactgtgga tggtgccatt 780 cctgggctgg tgccccagcc gttgttattt ttagacagga tctcactaaa ttgcctagag 840 taggttgacc ttgaaagtaa gttcttactt agagacgtct cactgtatgg ctctggctga 900 ctttggactc actctgtaga ctgttgtggc attgacctca cagagaacca tccacccctg 960 ccatccagtg tgtatgttga ggggacagag gtgtgcccat agccagtgat ggctttgctt 1020 tagcttcctg aatatctggg attactgcac tgtctcacac acgtgacttt ctggccactt 1080 ttgaaccatc tcacctggac tttgtgggca gctcctccct tgatgtacag ccataatggg 1140 ttagaaaaac tactccatgc ccagaagcag ttaatagcaa acagtcacaa aacggtttta 1200 aatgtttaaa ttagagcctt acatttctag cctttcctcc cctctccctc actccacccc 1260 catcatctca gaagaggatc tgacacaacg ttggaaatgg tgcagagtaa ggaggtgggt 1320 cagaactaga tgagttgaaa agatggaaat tgccagtcag acattttgag gaagaatgga 1380 gacaactagg gctgtgttct taaatctccc accaaagtct caatttgaat attgtgctat 1440 cttatttttg ccccccaaag tcagtcagat gaaactaaac acttagcagc tatccacact 1500 ggcatatgat actgtataca cacattgtgc aaatgtgtgt ccttcctccc taacccctcc 1560 tccttttcat cctatccctg actccctccc ttatccagat tttccagcca ctgctggagt 1620 tgacttccgc aatccttacc gaataaatct agcaccctta gtcttccgct cacag 1675 <210> 2 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a mouse cathepsin K promoter DNA fragment <400> 2 atggtacctc gactcgatct gggctctctc tactca 36 <210> 3 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a mouse cathepsin K promoter DNA fragment <400> 3 taagatctgt gagcggaaga ctaagggtgc tagat 35 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a DNA fragment in the 5' non-coding region of mouse cathepsin K gene <400> 4 atggtaccga aactaaacac ttagcagcta 30 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a cDNA encoding mouse osteoclast differentiation factor <400> 5 gtgcccgggc agcgcttctc agg 23 <210> 6 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a cDNA encoding mouse osteoclast differentiation factor <400> 6 catcccgggt cagtctatgt cctgaact 28 <210> 7 <211> 409 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a fusion protein consisting of a glutathione-S-transferase and a mouse osteoclast differentiation factor <400> 7 Met Ser Pro Ile Leu Gly Tyr Trp Lys Ile Lys Gly Leu Val Gln Pro 1 5 10 15 Thr Arg Leu Leu Leu Glu Tyr Leu Glu Glu Lys Tyr Glu Glu His Leu 20 25 30 Tyr Glu Arg Asp Glu Gly Asp Lys Trp Arg Asn Lys Lys Phe Glu Leu 35 40 45 Gly Leu Glu Phe Pro Asn Leu Pro Tyr Tyr Ile Asp Gly Asp Val Lys 50 55 60 Leu Thr Gln Ser Met Ala Ile Ile Arg Tyr Ile Ala Asp Lys His Asn 65 70 75 80 Met Leu Gly Gly Cys Pro Lys Glu Arg Ala Glu Ile Ser Met Leu Glu 85 90 95 Gly Ala Val Leu Asp Ile Arg Tyr Gly Val Ser Arg Ile Ala Tyr Ser 100 105 110 Lys Asp Phe Glu Thr Leu Lys Val Asp Phe Leu Ser Lys Leu Pro Glu 115 120 125 Met Leu Lys Met Phe Glu Asp Arg Leu Cys His Lys Thr Tyr Leu Asn 130 135 140 Gly Asp His Val Thr His Pro Asp Phe Met Leu Tyr Asp Ala Leu Asp 145 150 155 160 Val Val Leu Tyr Met Asp Pro Met Cys Leu Asp Ala Phe Pro Lys Leu 165 170 175 Val Cys Phe Lys Lys Arg Ile Glu Ala Ile Pro Gln Ile Asp Lys Tyr 180 185 190 Leu Lys Ser Ser Lys Tyr Ile Ala Trp Pro Leu Gln Gly Trp Gln Ala 195 200 205 Thr Phe Gly Gly Gly Asp His Pro Pro Lys Ser Asp Leu Ile Glu Gly 210 215 220 Arg Gly Ile Pro Gly Gln Arg Phe Ser Gly Ala Pro Ala Met Met Glu 225 230 235 240 Gly Ser Trp Leu Asp Val Ala Gln Arg Gly Lys Pro Glu Ala Gln Pro 245 250 255 Phe Ala His Leu Thr Ile Asn Ala Ala Ser Ile Pro Ser Gly Ser His 260 265 270 Lys Val Thr Leu Ser Ser Trp Tyr His Asp Arg Gly Trp Ala Lys Ile 275 280 285 Ser Asn Met Thr Leu Ser Asn Gly Lys Leu Arg Val Asn Gln Asp Gly 290 295 300 Phe Tyr Tyr Leu Tyr Ala Asn Ile Cys Phe Arg His His Glu Thr Ser 305 310 315 320 Gly Ser Val Pro Thr Asp Tyr Leu Gln Leu Met Val Tyr Val Val Lys 325 330 335 Thr Ser Ile Lys Ile Pro Ser Ser His Asn Leu Met Lys Gly Gly Ser 340 345 350 Thr Lys Asn Trp Ser Gly Asn Ser Glu Phe His Phe Tyr Ser Ile Asn 355 360 365 Val Gly Gly Phe Phe Lys Leu Arg Ala Gly Glu Glu Ile Ser Ile Gln 370 375 380 Val Ser Asn Pro Ser Leu Leu Asp Pro Asp Gln Asp Ala Thr Tyr Phe 385 390 395 400 Gly Ala Phe Lys Val Gln Asp Ile Asp 405[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Sankyo Company, Limited <120> Cathepsin K Promoter and Uses Thereof <130> 2000 122SS <140> <141> <160> 7 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 1675 <212> DNA <213> Mus musculus <400> 1 tcgactcgat ctgggctctc tctactcagg tggtacattg agatcctggg gtctagaaat 60 cctggggtct gtgccaggaa tccagctagg aactgaatct atatttgtgg taatatcctt 120 tgtgcttcac agtccctcat ttcctaattc ctcacatgtg tttatggaag taaatggagt 180 ttagggtgtg gttggccaag tcagactctt atgatctgtc acatgcctgg attttgggga 240 agcgcttgga gactcttgta actggaccta gtttgggatt ttaatgattg agatgcagta 300 ctcatcagac attctaccac ccgagagtct agcagtagag tcccacgtgt atccattaat 360 gtagattcaa gtgttgtaaa taattaggtg ctacattggg tcagttgtct ttccttactg 420 tcatgttggg tgttgatcct tgggcctcat aatgttagga aagcccacca ccgctgagtc 480 atgttcctca accctctttt agctttttgt aaattacttt tatcctccat ttaagcaact 540 agaatctttt tgtaaagttt atgtatatga gtacactatc tctgtcttca gacacaccag 600 aagagggtat cagatcccat tacagatggt tttgagccac catgtggttg ctgggaattg 660 aacttagg ac ctctggaaga ataggcagtg cttttaactg ctgagccatc tccctggccc 720 tgtagggcat ttcttagtgg ttgatgggag agagcccagc tcactgtgga tggtgccatt 780 cctgggctgg tgccccagcc gttgttattt ttagacagga tctcactaaa ttgcctagag 840 taggttgacc ttgaaagtaa gttcttactt agagacgtct cactgtatgg ctctggctga 900 ctttggactc actctgtaga ctgttgtggc attgacctca cagagaacca tccacccctg 960 ccatccagtg tgtatgttga ggggacagag gtgtgcccat agccagtgat ggctttgctt 1020 tagcttcctg aatatctggg attactgcac tgtctcacac acgtgacttt ctggccactt 1080 ttgaaccatc tcacctggac tttgtgggca gctcctccct tgatgtacag ccataatggg 1140 ttagaaaaac tactccatgc ccagaagcag ttaatagcaa acagtcacaa aacggtttta 1200 aatgtttaaa ttagagcctt acatttctag cctttcctcc cctctccctc actccacccc 1260 catcatctca gaagaggatc tgacacaacg ttggaaatgg tgcagagtaa ggaggtgggt 1320 cagaactaga tgagttgaaa agatggaaat tgccagtcag acattttgag gaagaatgga 1380 gacaactagg gctgtgttct taaatctccc accaaagtct caatttgaat attgtgctat 1440 cttatttttg ccccccaaag tcagtcagat gaaactaaac acttagcagc tatccacact 1500 ggcatatgat actgtat aca cacattgtgc aaatgtgtgt ccttcctccc taacccctcc 1560 tccttttcat cctatccctg actccctccc ttatccagat tttccagcca ctgctggagt 1620 tgacttccgc aatccttacc gaataaatct agcaccctta gtct <br> <br> <br> <br> to amplify a mouse cathepsin K promoter DNA fragment <400> 2 atggtacctc gactcgatct gggctctctc tactca 36 <210> 3 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a mouse cathepsin K promoter DNA fragment <400> 3 taagatctgt gagcggaaga ctaagggtgc tagat 35 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a DNA fragment in the 5 'non-coding region of mouse cathepsin K gene <400> 4 atggtaccga aactaaacac ttagcagcta 30 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a cDNA encoding mous e osteoclast differentiation factor <400> 5 gtgcccgggc agcgcttctc agg 23 <210> 6 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: PCR primer to amplify a cDNA encoding mouse osteoclast differentiation factor <400> 6 catcccgggt cagtctatgt cctgaact 28 <210> 7 <211> 409 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a fusion protein consisting of a glutathione-S-transferase and a mouse osteoclast differentiation factor <400> 7 Met Ser Pro Ile Leu Gly Tyr Trp Lys Ile Lys Gly Leu Val Gln Pro 1 5 10 15 Thr Arg Leu Leu Leu Glu Tyr Leu Glu Glu Lys Tyr Glu Glu His Leu 20 25 30 Tyr Glu Arg Asp Glu Gly Asp Lys Trp Arg Asn Lys Lys Phe Glu Leu 35 40 45 Gly Leu Glu Phe Pro Asn Leu Pro Tyr Tyr Ile Asp Gly Asp Val Lys 50 55 60 Leu Thr Gln Ser Met Ala Ile Ile Arg Tyr Ile Ala Asp Lys His Asn 65 70 75 80 Met Leu Gly Gly Cys Pro Lys Glu Arg Ala Glu Ile Ser Met Leu Glu 85 90 95 Gly Ala Val Leu Asp Ile Arg Tyr Gly Val Ser Arg I le Ala Tyr Ser 100 105 110 Lys Asp Phe Glu Thr Leu Lys Val Asp Phe Leu Ser Lys Leu Pro Glu 115 120 125 Met Leu Lys Met Phe Glu Asp Arg Leu Cys His Lys Thr Tyr Leu Asn 130 135 140 Gly Asp His Val Thr His Pro Asp Phe Met Leu Tyr Asp Ala Leu Asp 145 150 155 160 Val Val Leu Tyr Met Asp Pro Met Cys Leu Asp Ala Phe Pro Lys Leu 165 170 175 Val Cys Phe Lys Lys Arg Ile Glu Ala Ile Pro Gln Ile Asp Lys Tyr 180 185 190 Leu Lys Ser Ser Lys Tyr Ile Ala Trp Pro Leu Gln Gly Trp Gln Ala 195 200 205 Thr Phe Gly Gly Gly Asp His Pro Pro Lys Ser Asp Leu Ile Glu Gly 210 215 220 Arg Gly Ile Pro Gly Gln Arg Phe Ser Gly Ala Pro Ala Met Met Glu 225 230 235 240 Gly Ser Trp Leu Asp Val Ala Gln Arg Gly Lys Pro Glu Ala Gln Pro 245 250 255 Phe Ala His Leu Thr Ile Asn Ala Ala Ser Ile Pro Ser Gly Ser His 260 265 270 Lys Val Thr Leu Ser Ser Trp Tyr His Asp Arg Gly Trp Ala Lys Ile 275 280 285 Ser Asn Met Thr Leu Ser Asn Gly Lys Leu Arg Val Asn Gln Asp Gly 290 295 300 Phe Tyr Tyr Leu Tyr Ala Asn Ile Cys Phe Arg His His G lu Thr Ser 305 310 315 320 Gly Ser Val Pro Thr Asp Tyr Leu Gln Leu Met Val Tyr Val Val Lys 325 330 335 Thr Ser Ile Lys Ile Pro Ser Ser His Asn Leu Met Lys Gly Gly Ser 340 345 350 Thrys Lys Asn Trp Ser Gly Asn Ser Glu Phe His Phe Tyr Ser Ile Asn 355 360 365 Val Gly Gly Phe Phe Lys Leu Arg Ala Gly Glu Glu Ile Ser Ile Gln 370 375 380 Val Ser Asn Pro Ser Leu Leu Asp Pro Asp Gln Asp Ala Thr Tyr Phe 385 390 395 400 Gly Ala Phe Lys Val Gln Asp Ile Asp 405

───────────────────────────────────────────────────── 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) C12Q 1/66 C12Q 1/68 A 1/68 (C12N 1/21 //(C12N 1/21 C12R 1:69) C12R 1:69) (C12Q 1/28 (C12Q 1/28 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1/42 (C12Q 1/42 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1/54 (C12Q 1/54 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1/66 (C12Q 1/66 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1/68 A (C12Q 1/68 C12R 1:19) C12R 1:19) C12N 15/00 ZNAA Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 BA07 CA04 DA06 EA04 GA11 HA11 HA14 HA15 4B063 QA01 QA20 QQ22 QQ33 QQ35 QQ42 QR08 QR32 QR42 QR66 QS25 QS33 QS34 QX02 4B065 AA26X AB01 BA02 BB04 CA27 CA46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12Q 1/66 C12Q 1/68 A 1/68 (C12N 1/21 // (C12N 1/21 C12R 1: 69) C12R 1:69) (C12Q 1/28 (C12Q 1/28 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1/42 (C12Q 1/42 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1 / 54 (C12Q 1/54 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1/66 (C12Q 1/66 C12R 1:19) C12R 1:19) (C12Q 1/68 A (C12Q 1/68 C12R 1 : 19) C12R 1:19) C12N 15/00 ZNAA F term (reference) 4B024 AA01 AA11 BA07 CA04 DA06 EA04 GA11 HA11 HA14 HA15 4B063 QA01 QA20 QQ22 QQ33 QQ35 QQ42 QR08 QR32 QR42 QR66 QS25 QS33 QS34 Q0202B04A CA27 CA46

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の1)乃至4)のいずれか一つで表
されるDNA: 1)配列表の配列番号1に示されるヌクレオチド配列に
おいて、ヌクレオチド番号1乃至1063のいずれか一
つを5’末端とし、ヌクレオチド番号1675を3’末
端とするヌクレオチド配列からなるDNA; 2)形質転換大腸菌株E.coli pUC18−mC
TSK−1.7 SANK 70500(FERM B
P−7208)に保持される組換えプラスミドベクター
中において、pUC18ベクターマルチクローニングサ
イトに挿入されているDNA; 3)上記1)または2)記載のDNAとストリンジェン
トな条件下でハイブリダイズし、破骨細胞分化因子(os
teoclast differentiation factor:以下「ODF」と
いう)依存性プロモーター活性を有するDNA; 4)上記1)または2)記載のDNAと95%以上のヌ
クレオチド配列同一性を有するヌクレオチド配列を含
み、ODF依存性プロモーター活性を有するDNA。
1. A DNA represented by any one of the following 1) to 4): 1) In the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, any one of nucleotides 1 to 1063 is replaced by 5 A DNA consisting of a nucleotide sequence having a 3'-terminal at nucleotide number 1675 at the 2'-terminal; 2) a transformed E. coli strain coli pUC18-mC
TSK-1.7 SANK 70500 (FERM B
P-7208), the DNA inserted into the pUC18 vector multiple cloning site in the recombinant plasmid vector; 3) hybridized with the DNA described in 1) or 2) above under stringent conditions, Osteocyte differentiation factor (os
teoclast differentiation factor: hereinafter referred to as "ODF")-dependent promoter activity; 4) an ODF-dependent promoter activity comprising a nucleotide sequence having 95% or more nucleotide sequence identity with the DNA described in 1) or 2) above. DNA having the formula:
【請求項2】 配列表の配列番号1のヌクレオチド番号
1063から1471で示されるヌクレオチド配列を含
み、ODF依存性プロモーター活性を有するDNA。
2. A DNA comprising a nucleotide sequence represented by nucleotide numbers 1063 to 1471 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and having ODF-dependent promoter activity.
【請求項3】 配列表の配列番号1のヌクレオチド番号
1063から1675で示されるヌクレオチド配列から
なるDNA。
3. A DNA comprising a nucleotide sequence represented by nucleotide numbers 1063 to 1675 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
【請求項4】 配列表の配列番号1のヌクレオチド番号
1から1675で示されるヌクレオチド配列からなるD
NA。
4. A DNA comprising a nucleotide sequence represented by nucleotide numbers 1 to 1675 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
NA.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
DNAを含むベクター。
A vector comprising the DNA according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
DNAの下流に、タンパク質をコードするDNAが連結
されていることを特徴とする、請求項5記載のベクタ
ー。
6. The vector according to claim 5, wherein a DNA encoding a protein is ligated downstream of the DNA according to any one of claims 1 to 4.
【請求項7】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
DNAの下流に連結されているDNAが、ルシフェラー
ゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファタ
ーゼ、β−ガラクトシダーゼおよび緑色蛍光タンパク質
からなる群から選択されるにタンパク質をコードするD
NAであることを特徴とする、請求項6記載のベクタ
ー。
7. The DNA linked downstream of any one of claims 1 to 4 is selected from the group consisting of luciferase, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, β-galactosidase and green fluorescent protein. D that encodes a protein
The vector according to claim 6, wherein the vector is NA.
【請求項8】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
DNAの下流に連結されているDNAが、ルシフェラー
ゼをコードするDNAであることを特徴とする、請求項
7記載のベクター。
8. The vector according to claim 7, wherein the DNA linked downstream of the DNA according to any one of claims 1 to 4 is a DNA encoding luciferase.
【請求項9】 形質転換大腸菌株E.coli pUC
18−mCTSK−1.7 SANK 70500(F
ERM BP−7208)に保持されている組換えプラ
スミドベクター。
9. The transformed E. coli strain E. coli. coli pUC
18-mCTSK-1.7 SANK 70500 (F
ERM BP-7208).
【請求項10】 請求項5乃至9のいずれか1つに記載
のベクターで形質転換された宿主細胞。
10. A host cell transformed with the vector according to any one of claims 5 to 9.
【請求項11】 形質転換大腸菌株E.coli pU
C18−mCTSK−1.7 SANK 70500
(FERM BP−7208)。
11. The transformed E. coli strain E. coli. coli pU
C18-mCTSK-1.7 SANK 70500
(FERM BP-7208).
【請求項12】 カテプシンKプロモーター活性を調節
する物質を試験する方法であって、下記の工程i)およ
びii): i)請求項6乃至8のいずれか一つに記載のベクターで
形質転換された宿主細胞に試験物質を接触させる; ii)上記i)の宿主細胞における、請求項6乃至8の
いずれか一つに記載のベクター中の、請求項1乃至4の
いずれか1つに記載のDNAの下流に連結されているD
NAにコードされているタンパク質の発現量を測定す
る、を含む方法。
12. A method for testing a substance that regulates cathepsin K promoter activity, comprising the steps i) and ii): i) transforming with the vector according to any one of claims 6 to 8. Ii) in the vector according to any one of claims 6 to 8 in a host cell according to i) above, in a vector according to any one of claims 6 to 8. D linked downstream of DNA
Measuring the expression level of the protein encoded by NA.
【請求項13】 請求項12記載の方法であって、工程
i)において宿主細胞に試験物質およびODFを接触さ
せることを特徴とする方法。
13. The method according to claim 12, wherein the host cell is contacted with a test substance and ODF in step i).
【請求項14】 カテプシンKプロモーター活性を調節
する活性を有するタンパク質をコードするcDNAを試
験する方法であって、下記の工程i)およびii): i)請求項6乃至8のいずれか一つに記載のベクターで
形質転換された宿主細胞を哺乳動物用発現ベクターに組
み込まれたcDNAで形質転換する; ii)上記i)の宿主細胞における、請求項6乃至8の
いずれか一つに記載のベクター中の、請求項1乃至4の
いずれか1つに記載のDNAの下流に連結されているD
NAにコードされているタンパク質の発現量を測定す
る、を含む方法。
14. A method for testing a cDNA encoding a protein having an activity of regulating cathepsin K promoter activity, comprising the following steps i) and ii): i) any one of claims 6 to 8 A host cell transformed with the vector according to the above, is transformed with the cDNA incorporated in the expression vector for mammals; ii) The vector according to any one of claims 6 to 8 in the host cell of the above i). Wherein D is linked downstream of the DNA according to any one of claims 1 to 4.
Measuring the expression level of the protein encoded by NA.
【請求項15】 請求項14記載の方法であって、宿主
細胞にODFを接触させる工程を含むことを特徴とする
方法。
15. The method of claim 14, comprising the step of contacting the host cell with ODF.
【請求項16】 カテプシンKプロモーター活性を調節
するタンパク質をスクリーニングする方法であって、請
求項1乃至4のいずれか一つに記載のDNAに該タンパ
ク質を含む試料を接触させ、次いで、該DNAに結合し
たタンパク質を分離することを特徴とする方法。
16. A method for screening a protein that regulates cathepsin K promoter activity, comprising contacting a sample containing the protein with the DNA according to any one of claims 1 to 4, and then contacting the DNA with the DNA. A method comprising separating bound proteins.
【請求項17】 カテプシンKプロモーター活性を調節
する活性を有する物質を試験する方法であって、下記の
工程i)およびii): i)請求項1乃至4のいずれか一つに記載のDNAを放
射標識したものに、マウス細胞の核抽出液および被検物
質を加えたもの、ならびにマウス細胞の核抽出液のみを
加えたものをそれぞれ調製する; ii)上記i)の各混合物試料を電気泳動し、マウス細
胞の核抽出液のみを加えた試料で見出されるバンドと被
検物質を加えた試料で見出されるバンドの間で移動度を
比較する、を含む方法。
17. A method for testing a substance having an activity of regulating cathepsin K promoter activity, comprising the steps i) and ii): i) using the DNA according to any one of claims 1 to 4 A radiolabeled product obtained by adding a nuclear extract of mouse cells and a test substance, and a product obtained by adding only a nuclear extract of mouse cells are prepared; ii) Electrophoresis of each mixture sample of the above i) And comparing the mobility between a band found in a sample to which only a nuclear extract of mouse cells has been added and a band found in a sample to which a test substance has been added.
【請求項18】 配列表の配列番号1のヌクレオチド番
号1から1675で示されるヌクレオチド配列中の、連
続した少なくとも10ヌクレオチドからなるDNA、そ
のアンチセンス配列を有するDNAまたはそれらの誘導
体。
18. A DNA comprising at least 10 contiguous nucleotides, a DNA having an antisense sequence thereof or a derivative thereof in the nucleotide sequence represented by nucleotide numbers 1 to 1675 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
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