JP2002281990A - ヒトゲラニルゲラニルピロリン酸シンセターゼ - Google Patents

ヒトゲラニルゲラニルピロリン酸シンセターゼ

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JP2002281990A
JP2002281990A JP2001394812A JP2001394812A JP2002281990A JP 2002281990 A JP2002281990 A JP 2002281990A JP 2001394812 A JP2001394812 A JP 2001394812A JP 2001394812 A JP2001394812 A JP 2001394812A JP 2002281990 A JP2002281990 A JP 2002281990A
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polypeptide
hggps
dna
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cells
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M Green John
エム. グリーン ジョン
Craig A Rosen
エイ. ローゼン クレイグ
Ewen F Kirkness
エフ. カークネス エウェン
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ヒトゲラニルゲラニルピロリン酸シンセター
ゼを提供すること。 【解決手段】 以下からなる群から選択される単離され
たポリヌクレオチドを提供する; (a)ヒト由来の特定アミノ酸配列を有するポリペプチ
ド、および該ポリペプチドのフラグメント、アナログ、
または誘導体をコードするポリヌクレオチド; (b)ATCC寄託番号第75900号中に含まれるc
DNAによりコードされるアミノ酸配列を有するポリペ
プチド、あるいは該ポリペプチドのフラグメント、アナ
ログ、または誘導体をコードするポリヌクレオチド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新たに同定された
ポリヌクレオチド、このようなポリヌクレオチドにより
コードされるポリペプチド、このようなポリヌクレオチ
ドおよびポリペプチドの使用、ならびにこのようなポリ
ヌクレオチドおよびポリペプチドの産生に関する。さら
に詳細には、本発明のポリペプチドはヒトゲラニルゲラ
ニルピロリン酸シンセターゼ(本明細書中では以下「h
GGPS」ともいう)である。本発明はまた、このよう
なポリペプチドの作用を阻害することに関する。
【0002】
【従来の技術】生物学的高分子の調節、機能的活性化、
および細胞内標的化は、しばしば特定部分の共有結合的
な接着により媒介される。リン酸化、グリコシル化、ア
セチル化、脂肪性のアシル化、およびメチル化による特
定のタンパク質の翻訳後修飾は、広範に研究されてお
り、そして種々の重要な生物学的機能が特定の側鎖に帰
する。これらのなじみ深いタイプの化学的修飾に対し
て、タンパク質プレニル化は、脂肪親和性のイソプレノ
イドの群の付着による分子の共有結合的な修飾に帰す
る。イソプレノイドは反復5−炭素構造に基づく脂肪親
和性分子の多種多様なファミリーである。15個の炭素
分子ファルネシル二リン酸、および20個の炭素分子ゲ
ラニルゲラニル二リン酸は、タンパク質プレニル化に最
も関連したイソプレノイド化合物である。
【0003】多くの特定のタンパク質がプレニル基で翻
訳後修飾される。全てではないにしても、ほとんどのプ
レニル化タンパク質は、システイン残基へのチオエーテ
ル結合において15−炭素ファルネシルまたは20−炭
素ゲラニルゲラニル基(Rilling,H.C.ら、
Science, 247:318−320(199
0))の付着により修飾される。総細胞タンパク質にお
けるファルネシルシステインおよびゲラニルゲラニル化
システインの相対比は生物間および細胞型との間でいく
らか変化するが、ほとんどの生物においてゲラニルゲラ
ニル化は、ファルネシル化より一般的な修飾である(E
pstein,W.W.ら、PNAS,USA,88:
9668−7019(1991))。プレニル化タンパ
ク質は種々の細胞区画中で見い出され、それには核、サ
イトゾル、および膜結合オルガネラが含まれる(Mal
tese,W.A.およびSheridan,K.
M.,J.Cell.Pysiol., 133:47
1−81(1987))。
【0004】その正体が決定されたプレニル化タンパク
質のほとんどは、以下の4つのタンパク質ファミリーの
一つに属する:低分子量GTP結合タンパク質、リポペ
プチドフェロモン、核ラミン、および三量体Gタンパク
質。ほとんどの既知のプレニル化タンパク質は低分子量
グアニンヌクレオチド結合タンパク質のRasスーパー
ファミリーのメンバーである。これらのタンパク質は、
以下の4つの低分子量タンパク質ファミリーに分けられ
得る:Ras、Rho、Rap、およびRab/Ypt
ファミリー(Chardin,P.,Biochimi
, 70:865−68(19889)。これらのタ
ンパク質は種々の細胞機能(細胞増殖および分化の制
御、細胞分裂ならびに膜輸送を含む)に関与する。すべ
ての低分子量GTP結合タンパク質はカルボキシル末端
またはその近傍にシステイン残基を含有し、これは翻訳
後プレニル化の標的として働くようである。
【0005】Rasタンパク質は原形質膜局在分子であ
り、哺乳動物細胞および酵母細胞において細胞分化およ
び増殖を調節する。Rasタンパク質は、システイン、
それに続いて2つの脂肪族の残基およびカルボキシル末
端X残基(C,S,M,Q,またはAであり得る)を有
するCaaXモチーフと呼ばれるカルボキシル末端に配
列を含有する(Taparowsky,E.ら、Cel
,34:581−56(1983))。タンパク質プ
レニル化の遺伝的または薬学的阻害は、ヒトおよび酵母
のRasタンパク質の両方の膜結合および生物学的活性
をブロックする(Hancock,J.F.ら、Cel
, 57:1167−77(1989)およびSch
afer,W.R.ら、Science, 245:3
79−85(1989))。
【0006】低分子量GTP結合タンパク質の第2の群
は、カルボキシル末端位に、ロイシン残基を有するCa
aLモチーフと呼ばれるCaaXボックスと類似のカル
ボキシル末端モチーフを含有する。この群は、Rapお
よびRhoタンパク質ファミリーのような細胞質分裂に
関する多くのタンパク質を含む。これらのタンパク質の
多くはゲラニルゲラニル化されることが知られており、
G25K、RhoA(Katayama,M.ら、J.
Biol.Chem., 266:12639−45
(1991)、およびRap 1Aおよび1B(Bus
s,J.E.ら、Mol.Cell.Biol., 1
1:1523−30(1991)Ral.Rac(ki
nsella,B>T.ら、J.Biol.Che
m.,266:9786−94(1991)、ならびに
およびKowata,M.ら、PNAS,USA, 8
7:8960−64(1990))を含む。プレニル化
カルボキシル末端はRap 1Bの膜への結合に必要と
される。Rap 1Bカルボキシル末端に対応するプレ
ニル化、リン酸化されたペプチドは、GDSとの相互作
用についてインタクトなRap 1Bと競合し得るので
(どちらの修飾も欠失している他のペプチドは競合し得
ないが)、プレニル化およびリン酸化は両方ともGDS
として知られる因子とのRap 1Bの相互作用に必要
とされる。GDSはGDP/GTP変換を刺激する(H
ata,Y.ら、J.Biol.Chem., 26
6:6571−77(1991))。
【0007】Rhoタンパク質はまた、ゴルジ体にも局
在し(McCaffey,M.ら、J.Cell.Bi
ol., 115:309−19(1991))、そし
てさらに膜および変換因子との結合のためにゲラニルゲ
ラニル化を必要とするようである。
【0008】低分子量GTP結合タンパク質の第3の群
は、カルボキシル末端配列C−C、C−X−C、または
C−C−X−Xを含有する。これらのタンパク質はRa
b/YPTタンパク質のほとんどを含み、これらは細胞
内輸送の調節に関与し、そして両方とも細胞質に存在
し、そして個々の膜区分に結合する(Balch,W.
E.,Trends Biochem.Sci., 1
5:469−72(1990))。これらのタンパク質
のゲラニルゲラニル化は、これらのタンパク質が膜に結
合するために必須であることが示されている。
【0009】ゲラニルゲラニルピロリン酸シンセターゼ
は、代謝のコレステロール/ステロイド経路の分岐に関
与し、そしてC20ゲラニルゲラニルピロリン酸(GGP
P)を形成するための、ジメチアリル二リン酸へのイソ
ペンテニル二リン酸の3つの分子のトランス−付加(t
rans−addition)を媒介する。上述のよう
に、GGPPは、タンパク質を修飾し、シグナル伝達お
よび、これらのタンパク質の活性化ならびにこれらのタ
ンパク質の輸送を制御するプレニルタンパク質修飾基と
して用いられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ヒト
ゲラニルゲラニルピロリン酸シンセターゼを提供するこ
とである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下からなる
群から選択される単離されたポリヌクレオチドを提供す
る; (a)配列番号2の推定アミノ酸配列を有するポリペプ
チド、および該ポリペプチドのフラグメント、アナロ
グ、または誘導体をコードするポリヌクレオチド; (b)ATCC寄託番号第75900号中に含まれるc
DNAによりコードされるアミノ酸配列を有するポリペ
プチド、あるいは該ポリペプチドのフラグメント、アナ
ログ、または誘導体をコードするポリヌクレオチド。
【0012】好ましい実施形態においては、上記ポリヌ
クレオチドがDNAである。
【0013】好ましい実施形態においては、上記ポリヌ
クレオチドがRNAである。
【0014】好ましい実施形態においては、上記ポリヌ
クレオチドがゲノムDNAである。
【0015】好ましい実施形態においては、上記ポリヌ
クレオチドが配列番号2の推定アミノ酸配列を有するポ
リペプチドをコードする。
【0016】好ましい実施形態においては、上記ポリヌ
クレオチドがATCC寄託番号第75900号のcDN
Aによってコードされるポリペプチドをコードする。
【0017】好ましい実施形態においては、上記ポリヌ
クレオチドが、配列番号1に示されるコード配列を有す
る。
【0018】本発明はまた、上記DNAを含むベクター
を提供する。
【0019】本発明はまた、上記ベクターで遺伝子操作
された宿主細胞を提供する。
【0020】本発明はまた、ポリペプチドを産生させる
プロセスを提供し、このプロセスは、上記宿主細胞から
上記DNAによってコードされるポリペプチドを発現さ
せる工程を包含する。
【0021】本発明はまた、ポリペプチドを発現し得る
細胞を生成するプロセスを提供し、このプロセスは、上
記ベクターで細胞を形質転換する工程を包含する。
【0022】本発明はまた、上記DNAとハイブリダイ
ズし得、かつhGGPS活性を有するポリペプチドをコ
ードする、単離されたDNAを提供する。
【0023】本発明はまた、以下からなる群から選択さ
れるポリペプチドを提供する:(i)配列番号2の推定
アミノ酸配列を有するポリペプチド、ならびにそのフラ
グメント、アナログ、および誘導体;および(ii)A
TCC寄託番号第75900号のcDNAによりコード
されるポリペプチド、ならびにそのフラグメント、アナ
ログ、および誘導体。
【0024】好ましい実施形態においては、上記ポリペ
プチドが配列番号2の推定アミノ酸配列を有する。
【0025】本発明はまた、ポリペプチドに対する抗体
を提供する。
【0026】本発明はまた、上記ポリペプチドに対する
アンタゴニストを提供する。
【0027】本発明はまた、hGGPSの必要性を有す
る患者の処置のための方法を提供し、この方法は、上記
ポリペプチドの治療的有効量を該患者に投与する工程を
包含し、ここでこの投与は、このポリペプチドをコード
するDNAをこの患者に提供し、そしてこのポリペプチ
ドをインビボで発現させることによって行われる。
【0028】本発明はまた、hGGPSを阻害する必要
性を有する患者の処置のための方法を提供し、この方法
は、上記アンタゴニストの治療的有効量を該患者に投与
する工程を包含する。
【0029】好ましい実施形態においては、上記投与
が、上記アンタゴニストをコードするDNAを上記患者
に提供し、そしてこのアンタゴニストをインビボで発現
させることによって行われる。
【0030】本発明はまた、以下の工程を包含するhG
GPSに対するアンタゴニストとして活性な化合物を同
定するためのプロセスを提供する:hGGPS、スクリ
ーニングされるべき化合物、およびhGGPSと相互作
用し、GGPPを産生し得る基質を含有する混合物を組
み合わせる工程;および形成されたGGPPの量を測定
することによりhGGPSのこの基質への結合を妨害す
る該化合物の能力を決定する工程。
【0031】本発明はまた、宿主におけるhGGPS核
酸配列中の変異に関する疾患または疾患に対する感受性
を診断するためのプロセスを提供し、このプロセスは、
宿主由来のサンプル中のhGGPS核酸配列における変
異を決定する工程を包含する。
【0032】本発明はまた、宿主由来のサンプル中の上
記ポリペプチドの存在について分析する工程を包含す
る、診断プロセスを提供する。
【0033】本発明のポリペプチドは、ヒトゲラニルゲ
ラニルピロリン酸シンセターゼとして推定的に同定され
た。この同定は、アミノ酸配列相同性の結果としてなさ
れた。
【0034】本発明の1つの局面によれば、hGGPS
である新規の成熟ポリペプチド、ならびに生物学的に活
性で、かつ診断または治療に有用なそのフラグメント、
アナログ、および誘導体が提供される。
【0035】本発明の別の局面によれば、hGGPSを
コードする単離された核酸分子が提供され、それには、
mRNA、DNA、cDNA、ゲノムDNA、ならびに
生物学的に活性で、かつ診断または治療に有用なそのフ
ラグメント、アナログ、および誘導体が含まれる。
【0036】本発明のなおさらなる局面によれば、組換
え技術によりこのようなポリペプチドを産生するための
プロセスが提供される。組換え技術は、上記タンパク質
の発現およびその後の前記タンパク質の回収を促進する
条件下で、hGGPS核酸配列を含む組換え原核宿主細
胞および/または真核宿主細胞を培養することを含む。
【0037】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチド、またはこのようなポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドを、治療目的(例えば、細
胞の形態を制御するため、アポトーシスを抑制するた
め、ならびにアンタゴニストおよび/またはアゴニスト
をスクリーニングするため)に利用するプロセスが提供
される。
【0038】本発明のなおさらなる局面によれば、この
ようなポリペプチドに対する抗体が提供される。
【0039】本発明のなお別の局面によれば、このよう
なポリペプチドに対するアンタゴニストが提供され、こ
れは例えば、腫瘍(例えば、腫瘍およびガン細胞増殖)
の処置においてこのようなポリペプチドの作用を阻害す
るため、ならびにウイルス増殖を妨げるために用いられ
得る。
【0040】本発明の別の局面によれば、hGGPS配
列に特異的にハイブリダイズするのに十分な長さの核酸
分子を含む核酸プローブがまた提供される。
【0041】本発明の別の局面によれば、疾患またはh
GGPS核酸配列中の変異およびこのような核酸配列に
コードされるタンパク質に関する疾患に対する感受性の
診断方法が提供される。
【0042】本発明のなお別の局面によれば、開示され
たポリヌクレオチドおよび研究目的のためのポリペプチ
ドを使用するためのプロセスが提供される。
【0043】本発明のこれらおよび他の局面は、本明細
書中の教示から当業者に明らかであるはずである。
【0044】
【発明の実施の形態】以下の図面は、本発明の実施形態
の例示であり、そして請求の範囲により取り囲まれるよ
うな本発明の範囲を限定することを意味しない。
【0045】本発明の局面によれば、図1(配列番号
2)の推定のアミノ酸配列を有する成熟ポリペプチドま
たは1994年9月28日にATCC受託番号第759
00号として寄託されたクローンのcDNAによりコー
ドされる成熟ポリペプチドをコードする単離された核酸
(ポリヌクレオチド)が提供される。
【0046】本発明のポリペプチドをコードするポリヌ
クレオチドは、骨巨細胞腫、8週齢の胎児および微小血
管内皮細胞から入手され得る。本発明のポリヌクレオチ
ドは、ヒト胎児心臓由来のcDNAライブラリーにおい
て発見された。これは、構造的にポリプレニルシンセタ
ーゼファミリーに関連する。これは、300アミノ酸残
基のタンパク質をコードするオープンリーディングフレ
ームを含む。このタンパク質は、265アミノ酸にわた
って54%の同一性および72%の類似性を有し、Ne
urospora crassa由来のGGPSと最も
高い相同性を示す。hGGPSは、このタンパク質のフ
ァミリーに顕著である保存されたアスパラギン酸モチー
フである、LLIDDEINSKLRRGおよびL
LFFIRDDYANの両方を含有する(図1を参
照)。
【0047】本発明のポリヌクレオチドは、RNAの形
態またはDNA(このDNAはcDNA、ゲノムDN
A、および合成DNAを包む)の形態であり得る。DN
Aは二本鎖または一本鎖であり得、そして一本鎖の場合
にはコード鎖または非コード(アンチセンス)鎖であり
得る。成熟ポリペプチドをコードするコード配列は、図
1(配列番号1)に示すコード配列または寄託したクロ
ーンのコード配列と同一であり得、あるいはそのコード
配列が、遺伝コードの重複または縮重の結果として、図
1(配列番号1)のDNAまたは寄託したcDNAと同
じ成熟ポリペプチドをコードする異なるコード配列であ
り得る。
【0048】図1(配列番号2)の成熟ポリペプチドま
たは寄託したcDNAによりコードされる成熟ポリペプ
チドをコードするポリヌクレオチドは、以下を含み得
る:成熟ポリペプチドのコード配列のみ;成熟ポリペプ
チドのコード配列(および随意のさらなるコード配列)
ならびに非コード配列(例えば、イントロンあるいは成
熟ポリペプチドのコード配列の5’および/または3’
非コード配列)。
【0049】従って、用語「ポリペプチドをコードする
ポリヌクレオチド」は、ポリペプチドのコード配列のみ
を含むポリヌクレオチド、ならびにさらなるコード配列
および/または非コード配列を含むポリヌクレオチドを
含む。
【0050】本発明はさらに、図1(配列番号2)の推
定のアミノ酸配列を有するポリペプチド、または寄託し
たクローンのcDNAによりコードされるポリペプチド
のフラグメント、アナログ、および誘導体をコードする
本明細書中上記のポリヌクレオチドの改変体に関する。
ポリヌクレオチドの改変体は、ポリヌクレオチドの天然
に存在する対立遺伝子改変体またはポリヌクレオチドの
天然に存在しない改変体であり得る。
【0051】従って本発明は、図1(配列番号2)に示
すものと同じ成熟ポリペプチド、または寄託したクロー
ンのcDNAによりコードされる同じ成熟ポリペプチド
をコードするポリヌクレオチド、およびそのようなポリ
ヌクレオチドの改変体を包含する。この改変体は、図1
(配列番号2)のポリペプチドまたは寄託したクローン
のcDNAによりコードされるポリペプチドのフラグメ
ント、誘導体またはアナログをコードする。このような
ヌクレオチド改変体は、欠失改変体、置換改変体、およ
び付加または挿入改変体を含む。
【0052】本明細書中上記で示したように、ポリヌク
レオチドは、図1(配列番号1)に示すコード配列また
は寄託したクローンのコード配列の天然に存在する対立
遺伝子改変体であるコード配列を有し得る。当該分野で
公知なように、対立遺伝子改変体は、1つ以上のヌクレ
オチドの置換、欠失、または付加を有し得るポリヌクレ
オチド配列の別の形態であり、これはコードされるポリ
ペプチドの機能を実質的に変化させない。
【0053】本発明のポリヌクレオチドはまた、本発明
のポリペプチドの精製を可能にするマーカー配列にイン
フレームで融合されたコード配列を有し得る。マーカー
配列は、細菌宿主の場合には、マーカーに融合された成
熟ポリペプチドの精製を提供する、pQE−9ベクター
により供給されるヘキサヒスチジンタグであり得る。あ
るいは、例えばマーカー配列は、哺乳動物宿主(例え
ば、COS−7細胞)が使用される場合は、血球凝集素
(HA)タグであり得る。HAタグは、インフルエンザ
血球凝集素タンパク質に由来するエピトープと一致する
(Wilson,I.ら、Cell, 37:767
(1984))。
【0054】本発明はさらに、配列間に少なくとも50
%および好ましくは70%の同一性が存在する場合、本
明細書中上記の配列にハイブリダイズするポリヌクレオ
チドに関する。本発明は特に、本明細書中上記のポリヌ
クレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイ
ズするポリヌクレオチドに関する。本明細書中で用いら
れる用語「ストリンジェントな条件」は、ハイブリダイ
ゼーションが配列間に少なくとも95%および好ましく
は少なくとも97%の同一性が存在する場合のみに生じ
ることを意味する。好ましい実施形態において本明細書
中上記のポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌ
クレオチドは、図1(配列番号1)のcDNAまたは寄
託したcDNAによりコードされる成熟ポリペプチドと
実質的に同じ生物学的機能または活性を保持するポリペ
プチドをコードする。
【0055】本明細書中でいう寄託物は、特許手続き上
の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の
下に維持される。これらの寄託物は、単に便宜上当業者
に提供されるのみであり、そして米国特許法第112条
の下で寄託が必要とされることを認めたわけではない。
寄託物に含まれるポリヌクレオチドの配列、ならびにそ
れによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列は、
本明細書中に参考として援用されており、そして本明細
書中の配列の記載とのいかなる矛盾も抑えている。寄託
物を製造し、使用し、または販売するためには実施許諾
が必要とされ得、そしてそのような実施許諾はこれによ
って与えられるわけではない。
【0056】本発明はさらに、図1(配列番号2)の推
定のアミノ酸配列を有するか、または寄託したcDNA
によりコードされるアミノ酸配列を有するhGGPSポ
リペプチド、ならびにそのようなポリペプチドのフラグ
メント、アナログおよび誘導体に関する。
【0057】用語「フラグメント」、「誘導体」および
「アナログ」は、図1(配列番号2)のポリペプチドま
たは寄託したcDNAにコードされるポリペプチドをい
う場合は、そのようなポリペプチドと本質的に同じ生物
学的機能または活性を保持するポリペプチドを意味す
る。従ってアナログは、プロタンパク質部分の切断によ
り活性化されて活性な成熟ポリペプチドを生じ得るプロ
タンパク質を包含する。
【0058】本発明のポリペプチドは、組換えポリペプ
チド、天然のポリペプチドまたは合成ポリペプチドであ
り得、好ましくは組換えポリペプチドであり得る。
【0059】図1(配列番号2)のポリペプチドまたは
寄託したcDNAによりコードされるポリペプチドのフ
ラグメント、誘導体またはアナログは、(i)そこで1
つ以上のアミノ酸残基が保存アミノ酸残基または非保存
アミノ酸残基(好ましくは保存アミノ酸残基)で置換さ
れ、そしてこのような置換されるアミノ酸残基がこの遺
伝コードによりコードされるアミノ酸残基であるかもし
れないし、またはそうではないかもしれないもの、ある
いは(ii)そこで1つ以上のアミノ酸残基が置換基を
含有するもの、あるいは(iii)そこで成熟ポリペプ
チドがポリペプチドの半減期を増加させる化合物(例え
ば、ポリエチレングリコール)のような別の化合物に融
合されているものであり得る。このようなフラグメン
ト、誘導体、およびアナログは、本明細書中の教示から
当業者の範囲内にあると考えられる。
【0060】本発明のポリペプチドおよびポリヌクレオ
チドは、好ましくは単離された形態で提供され、そして
好ましくは均質に精製される。
【0061】用語「単離された」は、物質がその本来の
環境(例えば、天然に存在する場合は、天然の環境)か
ら取り出されていることを意味する。例えば、生きてい
る動物の中に存在する天然に存在するポリヌクレオチド
またはポリペプチドは、単離されていないが、天然の系
において共存する物質の幾らかまたは全てから分離され
ている同一のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、
単離されている。このようなポリヌクレオチドはベクタ
ーの一部であり得、そして/またはこのようなポリヌク
レオチドまたはポリペプチドは、組成物の一部であり
得、そしてそのようなベクターまたは組成物がその天然
の環境の一部ではないためなお単離され得る。
【0062】本発明はまた、本発明のポリヌクレオチド
を含むベクター、本発明のベクターを用いて遺伝子操作
される宿主細胞、および組換え技術による本発明のポリ
ペプチドの産生に関する。
【0063】宿主細胞は、本発明のベクター(これは例
えば、クローニングベクターまたは発現ベクターであり
得る)を用いて遺伝子操作される(形質導入されるか、
または形質転換されるか、またはトランスフェクトされ
る)。ベクターは例えば、プラスミド、ウイルス粒子、
ファージなどの形態であり得る。操作された宿主細胞
は、プロモーターを活性化するか、形質転換体を選択す
るか、またはhGGPS遺伝子を増幅するために適切に
改変した従来の栄養培地中において培養され得る。培養
条件(例えば、温度、pHなど)は、発現のために選択
される宿主細胞に以前使用された条件であり、そして当
業者には明らかである。
【0064】本発明のポリヌクレオチドは、組換え技術
によりポリペプチドを産生するために用いられ得る。従
って例えば、ポリヌクレオチドは、ポリペプチドを発現
するための種々の発現ベクターのいずれか1つに含まれ
得る。このようなベクターは、染色体DNA配列、非染
色体DNA配列、および合成DNA配列を含む。このよ
うなベクターは、例えば、SV40の誘導体;細菌性プ
ラスミド;ファージDNA;バキュロウイルス;酵母プ
ラスミド;プラスミドおよびファージDNAの組み合わ
せに由来するベクター、ウイルスDNA(例えば、ワク
シニア、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、および仮性狂
犬病)である。しかし、宿主において複製可能で、かつ
存続可能である限り、他の任意のベクターも使用され得
る。
【0065】適切なDNA配列は、種々の手順によりベ
クターに挿入され得る。一般に、DNA配列は当該分野
で公知の手順により適切な制限エンドヌクレアーゼ部位
に挿入される。このような手順および他の手順は、当業
者の範囲内であると考えられる。
【0066】発現ベクター中のDNA配列は、適切な発
現制御配列(プロモーター)に作動可能に連結され、m
RNAの合成を指示する。このようなプロモーターの代
表的な例としては、以下が挙げられ得る:LTRまたは
SV40プロモーター、E.coli. lacまたは
trp、λファージPLプロモーター、および原核細胞
または真核細胞あるいはそのウイルス内で遺伝子の発現
を制御することが知られている他のプロモーター。発現
ベクターはまた、翻訳開始のためのリボソーム結合部位
および転写ターミネーターを含有する。ベクターはま
た、発現を増幅するための適切な配列を含有し得る。
【0067】さらに、発現ベクターは、好ましくは、形
質転換された宿主細胞の選択のための表現型特性(例え
ば、真核細胞培養物についてはジヒドロ葉酸レダクター
ゼまたはネオマイシン耐性、あるいはE.coliにお
けるテトラサイクリン耐性またはアンピシリン耐性)を
提供する1つ以上の選択マーカー遺伝子を含有する。
【0068】本明細書中上記のような適切なDNA配列
ならびに適切なプロモーター配列または制御配列を含有
するベクターは、適切な宿主を形質転換して宿主にタン
パク質を発現させるために用いられ得る。
【0069】適切な宿主の代表的な例としては、以下が
挙げられ得る:細菌細胞(例えば、E.coliSt
reptomycesSalmonella typ
himurium);真菌細胞(例えば酵母);昆虫細
胞(例えば、Drosophila S2およびSpo
doptera Sf9);動物細胞(例えば、CH
O、COSまたはBowes黒色腫);アデノウイル
ス;植物細胞など。適切な宿主の選択は、本明細書中の
教示から当業者の範囲内であると考えられる。
【0070】さらに詳細には、本発明はまた、上記で広
範に記載した1つ以上の配列を含む組換え構築物を包含
する。この構築物は、ベクター(例えば、プラスミドベ
クターまたはウイルスベクター)を含み、このベクター
の中には本発明の配列が正方向または逆方向に挿入され
ている。この実施形態の好ましい局面において、構築物
はさらに、配列に作動可能に連結された調節配列(例え
ば、プロモーターを含む)を含む。多数の適切なベクタ
ーおよびプロモーターが当業者には公知であり、そして
購入可能である。以下のベクターが例として提供され
る。細菌性:pQE70、pQE60、pQE−9(Q
iagen)、pBS、pD10、phagescri
pt、psiX174、pbluescript S
K、pbsks、pNH8A、pNH16a、pNH1
8A、pNH46A(Stratagene);pTR
C99a、pKK223−3、pKK233−3、pD
R540、pRIT5(Pharmacia)。真核
性:pWLNEO、pSV2CAT、pOG44、pX
T1、pSG(Stratagene);pSVK3、
pBPV、pMSG、pSVL(Pharmaci
a)。しかし、他の任意のプラスミドまたはベクター
も、それらが宿主において複製可能で、かつ存続可能で
ある限り、使用され得る。
【0071】プロモーター領域は、CAT(クロラムフ
ェニコールトランスフェラーゼ)ベクターまたは選択マ
ーカーを有する他のベクターを使用して、任意の所望の
遺伝子から選択され得る。2つの適切なベクターは、P
KK232−8およびPCM7である。特によく知られ
た細菌プロモーターは、lacI、lacZ、T3、T
7、gpt、λPR、PLおよびtrpを含む。真核プロ
モーターは、CMV即時型、HSVチミジンキナーゼ、
初期SV40および後期SV40、レトロウイルス由来
のLTR、およびマウスメタロチオネインIを含む。適
切なベクターおよびプロモーターの選択は、十分に当業
者のレベルの範囲内である。
【0072】さらなる実施形態では、本発明は上記の構
築物を含有する宿主細胞に関する。宿主細胞は、高等真
核細胞(例えば、哺乳動物細胞)または下等真核細胞
(例えば、酵母細胞)であり得るか、あるいは宿主細胞
は原核細胞(例えば、細菌細胞)であり得る。構築物の
宿主細胞への導入は、リン酸カルシウムトランスフェク
ション、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクシ
ョン、またはエレクトロポレーションにより達成され得
る(Davis,L.,Dibner,M.,Batt
ey,I.,Basic Methods in Mo
lecularBiology,(1986))。
【0073】宿主細胞中の構築物は、組換え配列により
コードされる遺伝子産物を産生するために、従来の方法
において使用され得る。あるいは、本発明のポリペプチ
ドは、従来のペプチド合成機により合成的に産生され得
る。
【0074】成熟タンパク質は、哺乳動物細胞、酵母、
細菌、または他の細胞中で適切なプロモーターの制御下
で発現され得る。無細胞翻訳系もまた、本発明のDNA
構築物に由来するRNAを使用して、このようなタンパ
ク質を産生するために用いられ得る。原核宿主および真
核宿主で使用される適切なクローニングベクターおよび
発現ベクターは、Sambrookら, Molecu
lar Cloning: A Laboratory
Manual, 第2版,Cold Spring
Harbor,N.Y.,(1989)(この開示は、
本明細書中に参考として援用されている)に記載されて
いる。
【0075】本発明のポリペプチドをコードするDNA
の高等真核生物による転写は、ベクターにエンハンサー
配列を挿入することにより増大される。エンハンサーは
DNAのシス作用エレメントであり、通常は約10〜約
300bpであり、これはプロモーターに作用してその
転写を増大させる。例として、複製起点(bp100〜
270)の後期側のSV40エンハンサー、サイトメガ
ロウイルスの初期プロモーターエンハンサー、複製起点
の後期側のポリオーマエンハンサー、およびアデノウイ
ルスエンハンサーが挙げられる。
【0076】一般に、組換え発現ベクターは、宿主細胞
の形質転換を可能とする複製起点および選択マーカー
(例えば、E.coliのアンピシリン耐性遺伝子およ
S.cerevisiaeのTRP1遺伝子)、なら
びに下流の構造配列の転写を指示する高発現遺伝子由来
のプロモーターを含有する。このようなプロモーター
は、特に解糖酵素(例えば、3−ホスホグリセリン酸キ
ナーゼ(PGK))、α因子、酸性ホスファターゼ、ま
たは熱ショックタンパク質をコードするオペロンに由来
し得る。異種構造配列は、翻訳開始配列および翻訳終止
配列と適切な相内で組立てられる。必要に応じて、異種
配列は、所望の特徴(例えば、発現された組換え産物の
安定化または簡略化された精製)を与えるN末端同定ペ
プチドを含む融合タンパク質をコードし得る。
【0077】細菌での使用に有用な発現ベクターは、機
能的なプロモーターと作動可能な読み取り相で、所望の
タンパク質をコードする構造DNA配列を適切な翻訳開
始シグナルおよび翻訳終止シグナルと共に挿入すること
により構築される。ベクターは、1つ以上の表現型選択
マーカー、およびベクターの維持を確実にし、かつ所望
により宿主内での増幅を提供するための複製起点を含有
する。形質転換のために適切な原核宿主は、E.col
Bacillus subtilisSalmo
nella typhimurium、ならびにPse
udomonas属、Streptomyces属、お
よびStaphylococcus属内の種々の種を包
含するが、他の種もまた選択対象として用いられ得る。
【0078】代表的な、しかし限定しない例として、細
菌での使用に有用な発現ベクターは、周知のクローニン
グベクターpBR322(ATCC 37017)の遺
伝子エレメントを含む市販のプラスミドに由来する選択
マーカーおよび細菌性の複製起点を含有し得る。このよ
うな市販のベクターは、例えば、pKK223−3(P
harmacia Fine Chemicals,
Uppsala, Sweden)およびGEM1(P
romega Biotec, Madison, W
I, USA)を含む。これらのpBR322「骨格」
部分は、適切なプロモーターおよび発現されるべき構造
配列と組み合わされる。
【0079】適切な宿主株の形質転換および適切な細胞
密度への宿主株の増殖に続いて、選択されたプロモータ
ーは適切な手段(例えば、温度シフトまたは化学的誘
導)により誘導され、そして細胞はさらなる期間培養さ
れる。
【0080】細胞は、代表的には遠心分離により収集さ
れ、物理的手段または化学的手段により破砕され、そし
て得られた粗抽出物はさらなる精製のために保持され
る。
【0081】タンパク質の発現において用いられる微生
物細胞は、凍結融解サイクル、超音波処理、機械的破
砕、または細胞溶解剤の使用を包含する任意の便利な方
法により破砕され得る。このような方法は当業者に周知
である。
【0082】種々の哺乳動物細胞の培養系もまた、組換
えタンパク質を発現するために用いられ得る。哺乳動物
発現系の例には、Gluzman, Cell, 2
3:175 (1981)に記載されるサル腎臓線維芽
細胞のCOS−7株、および適合性のベクターを発現し
得る他の細胞株(例えば、C127、3T3、CHO、
HeLa、およびBHK細胞株)が含まれる。哺乳動物
発現ベクターは、複製起点、適切なプロモーターおよび
エンハンサー、ならびに任意の必要なリボソーム結合部
位、ポリアデニル化部位、スプライスドナー部位および
スプライスアクセプター部位、転写終結配列、および
5’フランキング非転写配列もまた含有する。SV40
スプライス部位、およびポリアデニル化部位に由来する
DNA配列は、必要な非転写遺伝子エレメントを提供す
るために使用され得る。
【0083】hGGPSポリペプチドは、以下を包含す
る方法により組換え細胞培養物から回収され、そして精
製され得る。硫安沈殿またはエタノール沈殿、酸抽出、
陰イオンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、ホス
ホセルロースクロマトグラフィー、疎水的相互作用クロ
マトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、
ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、およびレ
クチンクロマトグラフィー。必要に応じて、タンパク質
の再折りたたみ(refolding)工程が、成熟タ
ンパク質の配置を完全にするために使用され得る。最終
的に、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が、最
終的な精製工程に用いられ得る。
【0084】本発明のポリペプチドは、天然の精製され
た産物、または化学合成手順の産物であり得るか、ある
いは原核宿主または真核宿主(例えば、培養物中の細
菌、酵母、高等植物、昆虫、および哺乳動物細胞)から
組換え技術により産生され得る。組換え産生手順に用い
られる宿主に依存して、本発明のポリペプチドは、グリ
コシル化されるかもしれないし、またはグリコシル化さ
れないかもしれない。本発明のポリペプチドはまた、最
初のメチオニンアミノ酸残基を含み得る。
【0085】hGGPSポリペプチドは、hGGPSの
活性および生じるGGPPの形成をブロックするもの
(アンタゴニスト)を同定するための化合物をスクリー
ニングする方法において使用され得る。このタイプのス
クリーニングについて多数の方法(例えば、鋭敏な特異
性が異なるタンパク質基質の認識に存在し得る)が存在
する。これはGGPSのこれらのタンパク質またはペプ
チド基質に対する結合を評価するアッセイまたは酵素の
読み取りにおいて使用され得る。さらに、アッセイは基
質アナログを用いて形成され得る。
【0086】一例として、アゴニスト活性は、hGGP
Sおよびスクリーニングされるべき化合物の存在下で過
剰モルのイソペンテニルジホスファターゼ、ジメチルア
リルジホスファターゼから合成されたGGPPの量を測
定することにより決定され得る。この反応は、反応混合
物の存在下で、そしてGGPPの形成を促進する反応条
件下で行われる。上で列挙した基質は、例示の目的のた
めのみのものであり、多くの基質がこのアッセイにおい
て使用され得る。hGGPSの特性を拮抗する、スクリ
ーニングされるべき化合物の能力を、合成されたGGP
Pの量を測定し、そしてその量と化合物の非存在下で合
成されたGGPPの量に相当する量と比較することによ
り決定する。GGPSはHPLCにより精製され得、そ
してLowryアッセイがこのタンパク質の量を測定す
るために使用され得る。GGPPはまた、アミノ酸配列
分析によって同定され得る。
【0087】ヒトGGPSは細胞内において産生され、
そして機能するので、いかなるアンタゴニストも細胞内
に存在せねばならない。hGGPSに対する潜在的なア
ンタゴニストは、細胞内で産生される抗体を含む。例え
ば、hGGPSを拮抗すると同定された抗体は、当該業
者に公知の手順(例えば、hGGPSの機能を妨害する
単鎖抗体をコードするDNAで適切な細胞を形質導入す
ること)により単鎖抗体として細胞内で産生され得る。
【0088】別の潜在的なhGGPSアンタゴニスト
は、アンチセンス技術を用いて調製されたアンチセンス
構築物である。アンチセンス技術は、トリプルヘリック
ス形態あるいはアンチセンスDNAまたはRNAによっ
て遺伝子発現を調節するために使用され得、これらの方
法は両方とも、DNAまたはRNAにポリヌクレオチド
が結合することに基づく。例えば、本発明の成熟ポリペ
プチドをコードするポリヌクレオチド配列の5’コード
部分は、長さにおいて約10から40塩基対のアンチセ
ンスRNAオリゴヌクレオチドを設計するのに用いられ
る。DNAオリゴヌクレオチドは、転写に関与する遺伝
子の領域に相補的になるように設計され(トリプルヘリ
ックス、Leeら、Nucl.Acids Res.、
6:3073 (1979);Cooneyら、Sci
ence、241:456 (1988);およびDe
rvanら、Science、251:1360 (1
991)を参照のこと)、それにより、hPPGSの転
写および産生が妨害される。アンチセンスRNAオリゴ
ヌクレオチドはインビボでそのmRNAとハイブリダイ
ズし、そのmRNA分子のhGGPSポリペプチドへの
翻訳をブロックする(アンチセンス−Okano、J.
Neurochem.、56:560 (1991);
遺伝子発現のアンチセンス阻害剤としてのオリゴデオキ
シヌクレオチド、CRC Press、Boca Ra
ton、FL (1988))。上記のオリゴヌクレオ
チドはまた、そのアンチセンスRNAまたはアンチセン
スDNAがhGGPSの産生を阻害するためにインビボ
で発現され得るように、細胞に送達され得る。
【0089】潜在的なhGGPSアンタゴニストはま
た、細胞膜を通過し、そしてポリペプチドの触媒部位に
結合し占拠し得、それによって正常な生物学的活性を妨
げるように、触媒部位を基質に接近させなくする低分子
を含む。低分子の例として、小ペプチドまたはペプチド
様分子が挙げられるが、これに限定されない。
【0090】hGGPSポリペプチドおよびポリペプチ
ドであるアンタゴニストはまた、インビボでのこのよう
なポリペプチドの発現により本発明に従って用いられ
得、これはしばしば、「遺伝子治療」といわれる。
【0091】従って、例えば、患者由来の細胞は、ポリ
ペプチドをコードするポリヌクレオチド(DNAまたは
RNA)を用いてエクソビボで操作され得、次いで、操
作された細胞はポリペプチドで処置される患者に提供さ
れる。このような方法は当該分野で周知である。例え
ば、細胞は、本発明のポリペプチドをコードするRNA
を含むレトロウイルス粒子の使用により、当該分野で公
知の手順によって操作され得る。
【0092】同様に、細胞は、インビボでのポリペプチ
ドの発現のために、例えば、当該分野で公知の手順によ
りインビボで操作され得る。当該分野で公知のように、
本発明のポリペプチドをコードするRNAを含有するレ
トロウイルス粒子を産生するための産生細胞は、インビ
ボで細胞を操作するためおよびインビボでのポリペプチ
ドの発現のために患者に投与され得る。このような方法
による本発明のポリペプチドを投与するためのこれらの
方法および他の方法は、本発明の教示により当業者には
明らかであるはずである。例えば、細胞を操作するため
の発現ビヒクルは、レトロウイルス以外のもの(例え
ば、アデノウイルス)であり得る。これは、適切な送達
ビヒクルと組み合わせた後、インビボで細胞を操作する
ために使用され得る。
【0093】ひとたびhGGPSポリペプチドが遺伝子
治療を介して細胞内で発現されれば、それは中枢のシグ
ナル伝達タンパク質を修飾し、それにより、多くの疾患
を処置するのに用いられ得る。例えば、hGGPSはG
GPPの存在を増大し、そして細胞に適切な形態学的表
現型を回復させるのに用いられ得る。なぜならタンパク
質プレニル化の非存在下では、細胞は丸い屈折した形態
に発達するからである。これは、微小管の格子または中
間のフィラメント構造における著しい変化を伴わないア
クチンケーブルの選択的な欠失のためである。このこと
はプレニル化されたタンパク質が細胞内アクチンの状態
および細胞の一般的な形態を調節することにおいて重大
な役割を果たすことを示す。これは高コレステロール状
態のためにロバスタチンのようなHMG−CoA還元酵
素インヒビターの処置を受けている患者において重要で
ある。
【0094】hGGPSはまた、HMG−CoA還元酵
素インヒビター処置の副作用である、横紋筋融解(rh
abdomyolysis)を処置するために使用され
得、ここで筋細胞の形状は制御される。
【0095】hGGPSポリペプチドはまた、プログラ
ムされた細胞死またはアポトーシスを抑制するために使
用され得る。メバロン酸合成のインヒビターであるロバ
スタチンは、細胞に増殖および形態における変化を示さ
せ、このようにして細胞はついにはアポトーシスを介し
て死滅するように誘導される。メバロン酸はイソプレン
脂質の前駆体である。これは、細胞死を抑制する機構に
おいてイソプレニル化タンパク質が関与することを指摘
する。
【0096】本発明のなおさらなる局面によれば、ヒト
の疾患の処置用の治療学および診断学を開発する目的の
ために、科学的研究、DNAの合成、およびDNAベク
ターの作製に関するインビトロでの目的のための研究試
薬として、このようなポリペプチド、またはこのような
ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを利用する
方法が提供される。
【0097】hGGPSのアンタゴニストは、ガンに至
る細胞の腫瘍性のトランスフォーメーションを妨げるた
めに使用され得る。これらのタンパク質のCaaボック
スのシステイン残基に転移したプレニルピロリン酸由来
のプレニル基を有さない所定のタンパク質は、細胞の腫
瘍性のトランスフォーメーションを妨げるように膜との
相互作用に影響し得ない。簡単には、所定のプロトオン
コジーン産物はそれらのオンコジーンの潜在力を発現す
るためにプレニル化を有さねばならない。
【0098】hGGPSアンタゴニストは、細胞内質細
網状からゴルジ体への輸送に必要なrabタンパク質の
イソプレニル化をブロックすることにより、ウイルスエ
ンベロープ前駆体が、ゴルジ体区画に達することから防
ぐ処置に使用され得る。
【0099】アンタゴニストは、アンタゴニストが細胞
膜を通過し得る場合には、例えば本明細書に後述するよ
うな薬学的に受容可能なキャリアを有する組成物におい
て使用され得る。
【0100】全長hGGPS遺伝子のフラグメントは、
全長遺伝子を単離するためおよびこの遺伝子に高い配列
類似性を有する他の遺伝子または類似した生物学的活性
を有する他の遺伝子を単離するためのcDNAライブラ
リーのハイブリダイゼーションプローブとして使用され
得る。このタイプのプローブは、一般的に少なくとも2
0塩基を有する。しかし、好ましくは、このプローブ
は、少なくとも30塩基を有し、一般的には50塩基を
超えないが、より多数の塩基も有し得る。このプローブ
は、全長転写物と一致するcDNAクローン、および調
節領域およびプロモーター領域、エキソン、ならびにイ
ントロンを含む完全hGGPS遺伝子を含むゲノムクロ
ーンまたはクローンを同定するために使用され得る。ス
クリーニングの実施例は、オリゴヌクレオチドプローブ
を合成するための公知のDNA配列を使用することによ
るhGGPS遺伝子のコード領域を単離することを含
む。本発明の遺伝子の配列と相補的な配列を有する標識
化オリゴヌクレオチドは、ヒトcDNA、ゲノムDN
A、またはmRNAのライブラリーをスクリーニングす
るのに用いられ、プローブがライブラリーのどのメンバ
ーにハイブリダイズするかが決定される。
【0101】本発明はまた、変異したhGGPS核酸配
列の存在に関連する疾患または疾患に対する感受性を検
出するための診断アッセイの一部としてhGGPS遺伝
子を使用することに関する。このような疾患は、異常な
細胞形態、細胞死、およびヒト先天性脈絡欠如に関連
し、X−結合形態の網膜変性が、ゲラニルゲラニルトラ
ンスフェラーゼ遺伝子における変異により生じる。
【0102】hGGPS遺伝子における変異を有する個
体は、種々の技術によりDNAレベルで検出され得る。
診断のための核酸は、患者の細胞(例えば、血液、組織
生検、および剖検物質)より得られ得る。ゲノムDNA
は、検出のために直接使用され得るか、または分析前に
PCRを用いることにより酵素的に増幅され得る(Sa
ikiら、Nature、324:163−166
(1986))。RNAあるいはcDNAもまた同じ目
的のために使用され得る。一例として、hGGPSをコ
ードする核酸に相補的なPCRプライマーが、hGGP
S変異を同定および分析するのに使用され得る。例え
ば、欠失および挿入は、正常な遺伝子型との比較におけ
る増幅された産物のサイズの変化により同定され得る。
点変異は、放射性標識されたhGGPS RNAまた
は、あるいは、放射性標識されたhGGPSアンチセン
スDNA配列に、増幅させたDNAをハイブリダイズさ
せることにより検出され得る。完全に対合した配列は、
RNaseA消化または融解温度の差により、ミスマッ
チした二重らせんと区別され得る。
【0103】DNA配列の相違に基づいた遺伝子試験
は、変性剤を含むかまたは含まないゲルにおけるDNA
フラグメントの電気泳動的移動度における変化の検出に
より達成され得る。小さな配列の欠損または挿入は、高
分離能ゲル電気泳動により視覚化され得る。異なる配列
のDNAフラグメントは、変性ホルムアミドグラジエン
トゲル上で区別され得る。このゲル中で、異なるDNA
フラグメントの移動度は、それらの特異的な融解温度ま
たは部分的融解温度に従い、異なる位置に、ゲル中で、
遅滞される(例えば、Myersら、Science、
230:1242(1985))。
【0104】特定の位置での配列の変化はまた、ヌクレ
アーゼ保護アッセイ(例えば、RNase保護およびS
1保護または化学的切断法(例えば、Cottonら、
PNAS、USA、85:4397−4401 (19
85)))により示され得る。
【0105】従って、特定のDNA配列の検出は、例え
ば、ハイブリダイゼーション、RNase保護、化学的
切断、直接的なDNA配列決定または制限酵素の使用
(例えば、制限フラグメント長多型(RFLP))、お
よびゲノムDNAのサザンブロッティングのような方法
により達成され得る。
【0106】より慣習的なゲル電気泳動およびDNA配
列決定に加えて、変異はまた、インサイチュ分析により
検出され得る。
【0107】本発明はまた、種々の組織におけるhGG
PSタンパク質のレベルの変化を検出するための診断ア
ッセイに関する。なぜなら、正常コントロール組織サン
プルと比較したこのタンパク質の過剰発現は、オンコジ
ーン/シグナル伝達タンパク質の膜局在における増大を
示し、これは次にガンに関与する細胞の増大した増殖を
示し得るからである。宿主に由来するサンプル中のhG
GPSタンパク質のレベルを検出するために使用される
アッセイは、当業者には周知であり、そしてラジオイム
ノアッセイ、競合的結合アッセイ、ウエスタンブロット
分析、ELISAアッセイ、および「サンドイッチ」ア
ッセイを含む。
【0108】ELISAアッセイ(Coliganら、
Current Protocols in Immu
nology,1(2),第6章、(1991))は、
最初にhGGPS抗原に特異的な抗体、好ましくはモノ
クローナル抗体を調製することを含む。さらに、レポー
ター抗体がモノクローナル抗体に対して調製される。こ
のレポーター抗体に対して、検出可能な試薬、例えば、
放射能、蛍光、またはこの実施例においては、西洋ワサ
ビペルオキシダーゼ酵素を結合させる。サンプルは宿主
から取り出され、そしてサンプル中のタンパク質と結合
する固体支持体(例えば、ポリスチレンディッシュ)上
でインキュベートされる。次いで、ディッシュ上の任意
のフリーのタンパク質結合部位は、BSAのような非特
異的タンパク質を用いてインキュベートすることにより
覆われる。次に、モノクローナル抗体は、ディッシュ中
でインキュベートされる。この間に、モノクローナル抗
体は、ポリスチレンディッシュに結合された任意のhG
GPSタンパク質と結合する。全ての非結合モノクロー
ナル抗体は、緩衝液を用いて洗い出される。西洋ワサビ
ペルオキシダーゼと結合したレポーター抗体はここで、
ディッシュ中に置かれ、hGGPSと結合した任意のモ
ノクローナル抗体に対するレポーター抗体の結合を生じ
る。次いで、非付着レポーター抗体は、洗い出される。
次いで、ペルオキシダーゼ基質が、ディッシュに加えら
れ、そして所定の時間内の発色量は、標準曲線と比較し
た場合、患者サンプルの所定の容量中に存在するhGG
PSタンパク質量の測定値である。
【0109】競合アッセイが、使用され得る。ここで、
hGGPSに特異的な抗体は、固体支持体に付着し、そ
して標識hGGPSおよび宿主由来のサンプルは、固体
支持体上を通過され、そして例えば、液体シンチレーシ
ョンクロマトグラフィーにより検出された標識の量は、
サンプル中のhGGPS量と相関し得る。
【0110】「サンドイッチ」アッセイは、ELISA
アッセイに類似する。「サンドイッチ」アッセイにおい
て、hGGPSは固体支持体上を通過され、そして固体
支持体に付着した抗体と結合する。次いで、第2の抗体
をhGGPSと結合させる。次いで、標識され、かつ第
2の抗体に特異的な第3の抗体は、固体支持体上を通過
され、そして第2の抗体に結合し、次いで、量が定量さ
れ得る。
【0111】本発明のhGGPSポリペプチドおよびア
ンタゴニストは、適切な薬学的キャリアと組み合わせて
用いられ得る。このような組成物は、治療的に有効な量
のポリペプチド、および薬学的に受容可能なキャリアま
たは賦形剤を含む。このようなキャリアとして、生理食
塩水、緩衝化生理食塩水、デキストロース、水、グリセ
ロール、エタノール、およびそれらの組み合わせが挙げ
られるが、これらに限定されない。処方は、投与様式に
合わせるべきである。
【0112】本発明はまた、1つ以上の本発明の薬学的
組成物の成分で満たされた1つ以上の容器を含む薬学的
パックまたはキットを提供する。このような容器は、薬
剤または生物製品の製造、使用、または販売を統制する
政府機関により規定された形式の注意を伴い得、この注
意はヒトへの投与についての製造、使用、または販売の
政府機関による認可を反映する。さらに、薬学的組成物
は、他の治療的化合物と結びつけて用いられ得る。
【0113】この薬学的組成物は、経口、局所、静脈
内、腹腔内、筋肉内、皮下、鼻内、皮内経路のような便
利な様式で投与され得る。この薬学的組成物は、特定の
適応の処置および/または予防に有効な量で投与され
る。一般的に、それらは、少なくとも約10μg/kg
体重の量で投与され、そしてほとんどの場合、1日あた
り約8mg/kg体重を超えない量で投与される。ほと
んどの場合、投与量は、投与経路、症状などを考慮し
て、1日あたり約10μg/kg体重〜約1mg/kg
体重である。
【0114】本発明の配列はまた、染色体の同定に有益
である。この配列は、個々のヒト染色体の特定の位置を
特異的に標的化し、そしてその位置にハイブリダイズし
得る。さらに、現在は染色体上の特定の部位を同定する
必要がある。現在、染色体位置の標識に利用可能な実際
の配列データ(反復多型)に基づいた染色体標識試薬は
ほとんどない。本発明に従うDNAの染色体へのマッピ
ングは、これらの配列と疾患に関する遺伝子とを相関さ
せることにおける重要な第1段階である。
【0115】簡潔に述べれば、配列は、cDNAからP
CRプライマー(好ましくは15〜25bp)を調製す
ることにより染色体にマップされ得る。3’非翻訳領域
のコンピューター解析が、ゲノムDNA内で1より多い
エキソンにまたがらない、従って増幅プロセスを複雑化
しないプライマーを迅速に選択するために使用される。
次いで、これらのプライマーは、個々のヒト染色体を含
む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングに使用さ
れる。プライマーに対応するヒト遺伝子を含むハイブリ
ッドのみが増幅フラグメントを生じる。
【0116】体細胞ハイブリッドのPCRマッピング
は、特定の染色体に特定のDNAを割り当てるための迅
速な手順である。同じオリゴヌクレオチドプライマーを
用いる本発明を使用して、特定の染色体由来のフラグメ
ントのパネルまたは類似の様式の大きなゲノムクローン
のプールを用いて部分的局在性の決定(subloca
lization)が達成され得る。染色体にマップす
るために同様に使用され得る他のマッピング計画は、イ
ンサイチュハイブリダイゼーション、標識化フロー選別
した(flow−sorted)染色体でのプレスクリ
ーニング、および染色体特異的cDNAライブラリーを
構築するためのハイブリダイゼーションによる前選択を
含む。
【0117】cDNAクローンの中期染色体スプレッド
への蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FIS
H)は、1工程で正確な染色体位置を提供するために使
用され得る。この技術は、500または600塩基とい
う短いcDNAで使用され得る;しかし、2,000b
pよりも長いクローンの方が、簡便な検出のために充分
なシグナル強度でユニークな染色体位置に結合しやす
い。FISHは、ESTが由来するクローンの使用を必
要とし、そしてこのクローンはより長いことが好まし
い。例えば、2,000bpが良好であり、4,000
bpはより良好であり、そして4,000bpを超える
長さは、良好な結果に時間の合理的な割合を得るために
おそらく必要でない。この技術の総説としては、Ver
maら, Human Chromosomes: a
Manual of BasicTechnique
s, Pergamon Press, New Yo
rk(1988)を参照のこと。
【0118】一旦配列が正確な染色体位置にマップされ
ると、配列の染色体上での物理的な位置を遺伝的地図の
データと相関させられ得る。このようなデータは、例え
ば、V. McKusick, Mendelian
Inheritance in Man に見出される
(Johns Hopkins University
Welch Medical Libraryからオ
ンラインで入手可能である)。次いで、同一の染色体領
域にマップされる遺伝子と疾患との関係が、連鎖解析
(物理的に隣接した遺伝子の同時遺伝)により同定され
る。
【0119】次に、罹患個体と非罹患個体との間のcD
NAまたはゲノム配列の差異を決定する必要がある。変
異がいくつかまたはすべての罹患個体に観察されるが正
常な個体には観察されない場合、この変異は疾患の原因
因子でありそうである。
【0120】物理的マッピング技術および遺伝的マッピ
ング技術の現在の解像度では、疾患に関する染色体領域
に正確に位置決めされたcDNAは、50と500との
間の潜在的原因遺伝子の1つであり得る。(これは、1
メガベースのマッピング解像度で、そして20kbあた
り1遺伝子と仮定する。)このポリペプチド、それらの
フラグメントまたは他の誘導体、またはそれらのアナロ
グ、あるいはそれらを発現する細胞は、それらに対する
抗体を産生させるための免疫原として使用され得る。こ
れらの抗体は、例えば、ポリクローナル抗体、またはモ
ノクローナル抗体であり得る。本発明はまた、キメラ抗
体、単鎖抗体およびヒト化抗体、ならびにFabフラグ
メント、またはFab発現ライブラリーの産物を包含す
る。当該分野で公知の種々の手順が、このような抗体お
よびフラグメントの産生のために使用され得る。
【0121】本発明の配列に対応するポリペプチドに対
して生成される抗体は、動物へのポリペプチドの直接注
射により、または動物へのポリペプチドの投与により得
られ得る。この動物は、好ましくは非ヒトである。次い
で、このようにして得られた抗体は、ポリペプチド自体
に結合する。このようにして、ポリペプチドのフラグメ
ントのみをコードする配列でさえも、天然のポリペプチ
ド全体に結合する抗体を生成するために使用され得る。
次いで、このような抗体は、そのポリペプチドを発現す
る組織からポリペプチドを単離するために使用され得
る。
【0122】モノクローナル抗体の調製のために、細胞
株の連続培養により産生される抗体を提供する任意の技
術が使用され得る。例としては、ハイブリドーマ技術
(KohlerおよびMilstein, 1975,
Nature, 256:495−497)、トリオ
ーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbo
rら, 1983, Immunology Toda
y 4: 72)、およびヒトモノクローナル抗体を産
生するためのEBVハイブリドーマ技術(Coleら,
1985, Monoclonal Antibod
ies andCancer Therapy, Al
an R.Liss,Inc.,77−96頁)が挙げ
られる。
【0123】単鎖抗体を産生するために記載された技術
(米国特許第4,946,778号)を、本発明の免疫
原性ポリペプチド産物に対する単鎖抗体を生成するため
に適合させ得る。また、トランスジェニックマウスが、
本発明の免疫原性のポリペプチド産物に対するヒト化抗
体の発現に使用され得る。
【0124】本発明を以下の実施例を参照にしてさらに
記載する;しかし、本発明はこのような実施例に限定さ
れないことが理解されるべきである。すべての部または
量は、他に明記しない限り重量基準である。
【0125】以下の実施例の理解を容易にするために、
現れる頻度の高い所定の方法および/または用語が記載
される。
【0126】「プラスミド」は、先行する小文字のpお
よび/またはそれに続く大文字および/または数字によ
り命名される。本明細書中の出発プラスミドは、市販で
あり、制限無く公的に入手可能であるか、または公開さ
れた手順に従って入手可能なプラスミドから構築され得
る。さらに、記載されるプラスミドと等価のプラスミド
が当該分野で公知であり、そして当業者には通常明らか
である。
【0127】DNAの「消化」は、DNA中の特定の配
列でのみ作用する制限酵素でそのDNAを触媒反応的に
切断することをいう。本明細書中で使用される種々の制
限酵素は、市販されており、そしてそれらの反応条件、
補因子、および他の必要条件は当業者に公知のものが使
用された。分析目的には、代表的には1μgのプラスミ
ドまたはDNAフラグメントには、約2単位の酵素が約
20μlの緩衝溶液中で使用される。プラスミド構築の
ためのDNAフラグメントを単離する目的には、代表的
には5〜50μgのDNAが20〜250単位の酵素
で、より大きな容量中で消化される。特定の制限酵素の
ための適切な緩衝液および基質量は、製造者により特定
される。37℃にての約1時間のインキュベーション時
間が通常使用されるが、しかしこれは供給者の説明書に
従って変わり得る。消化後、反応物をポリアクリルアミ
ドゲルで直接電気泳動して所望のフラグメントを単離す
る。
【0128】切断フラグメントのサイズ分離は、Goe
ddel,D.ら, Nucleic Acids R
es.,8: 4057 (1980)により記載され
た8%ポリアクリルアミドゲルを使用して行われる。
【0129】「オリゴヌクレオチド」は、1本鎖ポリデ
オキシヌクレオチドまたは2つの相補的なポリデオキシ
ヌクレオチド鎖のいずれかをいい、これらは化学的に合
成され得る。このような合成オリゴヌクレオチドは、
5’リン酸を有さず、従ってキナーゼの存在下でリン酸
とATPとを添加しなければ別のオリゴヌクレオチドと
連結しない。合成オリゴヌクレオチドは、脱リン酸化さ
れていないフラグメントに連結する。
【0130】「連結」は、2つの2本鎖核酸フラグメン
トの間でリン酸ジエステル結合を形成するプロセスをい
う(Maniatis,Tら、前出、146頁)。他に
提供されていなければ、連結は公知の緩衝液および条件
で、大体等モル量の連結されるべきDNAフラグメント
0.5μgあたり10単位のT4 DNAリガーゼ
(「リガーゼ」)を用いて達成され得る。
【0131】記載しない限り、形質転換はGraha
m,F.およびVan der Eb, A., Vi
rology, 52:456−457 (1973)
の方法に記載のように行った。
【0132】
【実施例】実施例1 hGGPSの細菌発現および精製 hGGPSをコードするDNA配列(ATCC受託番号
第75900号)を、プロセスされたhGGPS核酸配
列の5’および3’末端配列に対応するPCRオリゴヌ
クレオチドプライマーを用いて最初に増幅する。hGG
PSに対応するさらなるヌクレオチドを、5’および
3’配列にそれぞれ添加する。5’オリゴヌクレオチド
プライマーは、配列5’ AGAGGATCCGCCA
TGGAGAAGACTCAAGAA3’(配列番号
3)を有し、BamHI制限酵素部位(下線)、それに
続いてプロセスされたタンパク質の推定上の末端アミノ
酸から始まるhGGPSコード配列の18ヌクレオチド
を含む。3’配列5’ CGTTGGCTAGCCTT
ATTCATTTTCTTCTTTGGA3’(配列番
号4)は、NheI部位(下線)に相補的な配列、それ
に続いてhGGPSの18ヌクレオチドを含む。これら
の制限酵素部位は、細菌発現ベクターpQE−9(Qi
agen、 Inc. 、Chatsworth、 C
A)上の制限酵素部位に対応する。pQE−9は、抗生
物質耐性(Ampr)、細菌の複製起点(ori)、I
PTG調節可能プロモーターオペレーター(P/O)、
リボソーム結合部位(RBS)、6−Hisタグ、およ
び制限酵素部位をコードする。次いで、およびpQE−
9をBamHIおよびXbaIで消化する。増幅された
配列をpQE−9に連結し、そしてヒスチジンタグおよ
びRBSをコードする配列とインフレームで挿入する。
次いで、連結混合物を用いて、M15/rep4の商標
でQiagenから入手可能なE. coliM15株
をSambrook,J.ら、Molecular C
loning: A LaboratoryManua
l, Cold Spring Laboratory
Press, (1989)に記載の手順により形質
転換する。M15/rep4は、lacIリプレッサー
を発現し、そしてカナマイシン耐性(Kanr)を付与
するプラスミドpREP4のマルチコピーを含有する。
形質転換体をLBプレート上で増殖する能力により同定
し、そしてアンピシリン/カナマイシン耐性コロニーを
選択する。プラスミドDNAを単離して、制限酵素分析
により確認する。所望の構築物を含有するクローンを、
Amp(100μg/ml)およびKan(25μg/
ml)の両方を補充したLB培地における液体培養で一
晩(O/N)増殖させる。O/N培養物を用いて1:1
00〜1:250の比で大きな培養物に接種する。細胞
を、600の光学密度(O.D.600)が0.4と0.
6との間になるまで増殖させる。次いで、IPTG
(「イソプロピル−B−D−チオガラクトピラノシ
ド」)を加えて1mMの最終濃度にする。IPTGはl
acIリプレッサーを不活性化し、P/Oリーディング
を解放することによって遺伝子発現の増加を誘導する。
細胞をさらに3〜4時間増殖させる。次いで、細胞を遠
心分離により収集する。この細胞ペレットをカオトロピ
ック薬剤6MグアニジンHCl中で可溶化する。明澄化
の後、6−HIsタグを含有するタンパク質による緊密
な結合を可能にする条件下でのニッケル−キレートカラ
ムにおけるクロマトグラフィーによって、この溶液から
可溶化hGGPSを精製する(Hochuli,Eら、
J.Chromatography 471:177−
184(1984))。hGGPS(90%純粋)を6
MグアニジンHCl pH5.0でカラムから溶出し、
そして再生のために3MグアニジンHCl、100mM
リン酸ナトリウム、10mMグルタチオン(還元型)、
および2Mグルタチオン(酸化型)に調整する。この溶
液中での12時間のインキュベーションの後、タンパク
質を10mMリン酸ナトリウムに対して透析する。実施例2 バキュロウイルス発現系を用いるhGGPSのクローニ
ングおよび発現 全長のhGGPSタンパク質をコードするDNA配列
(ATCC受託番号第75900号)を、この遺伝子の
5’および3’配列に対応するPCRオリゴヌクレオチ
ドプライマーを用いて増幅する。
【0133】5’プライマーは、配列5’ GCCAG
AGGATCCGCCACCATGGAGAAGACT
CAAGAAACA 3’(配列番号5)を有し、Ba
mHI制限酵素部位(太字)、それに続いて真核細胞に
おける翻訳の開始に効率的なシグナルに類似する6ヌク
レオチド(Kozak, M.,J. Mol. Bi
ol., 196, 947−950,(1987))
を含み、それはhGGPS遺伝子の最初の21ヌクレオ
チドの直ぐ後にある(翻訳開始コドン「ATG」に下線
を付す)。
【0134】3’プライマーは、配列5’ CGTTG
GCTAGCCTTATTCATTTTCTTCTTT
GGA 3’(配列番号6)を有し、制限エンドヌクレ
アーゼNheIの切断部位およびhGGPS遺伝子の
3’非翻訳配列に相補的な18ヌクレオチドを含む。増
幅された配列を、市販のキット(「Geneclea
n」 BIO 101 Inc., La Joll
a, Ca.)を用いて、1%アガロースゲルより単離
する。次いで、このフラグメントをエンドヌクレアーゼ
BamHIおよびNheIで消化し、次いで1%アガロ
ースゲルで再度精製する。このフラグメントを、F2と
称する。
【0135】ベクターpA2(pVL941ベクターの
改変体、下記)をバキュロウイルス発現系を用いるhG
GPSタンパク質の発現のために用いる(総説につい
て、Summers, M.D.およびSmith,
G.E. 1987, A manual of me
thods for baculovirus vec
tors and insect cell cult
ure procedures, Texas Agr
icultural ExperimentalSta
tion Bulletin No. 1555を参照
のこと)。この発現ベクターは、Autographa
californica核多角体病ウイルス(AcM
NPV)の強力なポリヘドリンプロモーター、それに続
いて制限エンドヌクレアーゼBamHIおよびXbaI
の認識部位を含む。シミアンウイルス(SV)40のポ
リアデニル化部位を、効率的なポリアデニル化のために
用いる。組換えウイルスを容易に選択するために、E.
coli由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子を、ポリ
ヘドリン遺伝子のポリアデニル化シグナルの前に、ポリ
ヘドリンプロモーターと同方向に挿入する。ポリヘドリ
ン配列は、コトランスフェクトされた野生型ウイルスD
NAの細胞媒介性相同組換えのためにウイルス配列と両
端で隣接する。多くの他のバキュロウイルスベクター
が、pRG1の代わりに用いられ得る。例えば、pAc
373、pVL941、およびpAcIM1である(L
uckow, V.A.およびSummers, M.
D.、Virology, 170:31−39)。
【0136】プラスミドを制限酵素BamHIおよびX
baIで消化する。次いで、このDNAを、市販のキッ
ト(「Geneclean」BIO 101 In
c.,La Jolla,Ca.)を用いて1%アガロ
ースゲルから単離する。このベクターDNAをV2と称
する。
【0137】フラグメントF2および脱リン酸化プラス
ミドV2を、T4 DNAリガーゼを用いて連結する。
次いで、E. coli HB101細胞を形質転換
し、そして酵素BamHIおよびPstIを用いて、h
GGPS遺伝子を有するプラスミド(pBac hGG
PS)を含有する細菌を同定する。クローン化フラグメ
ントの配列を、DNA配列決定により確認する。
【0138】5μgのプラスミドpBac−hGGPS
を、リポフェクション法(Felgnerら Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA,
84:7413−7417 (1987))を用いて、
1.0μgの市販の線状化したバキュロウイルス(「B
aculoGoldTM baculovirus DN
A」, Pharmingen, San Dieg
o, CA.)とともにコトランスフェクトする。
【0139】1μgのBaculoGoldTMウイルス
DNAおよび5μgのプラスミドpBachGGPS
を、50μlの無血清Grace培地(Life Te
chnologies Inc., Gaithers
burg, MD)を含むマイクロタイタープレートの
無菌ウェル中で混合する。その後、10μlリポフェク
チンおよび90μlのGrace培地を添加し、混合
し、そして室温にて15分間インキュベートする。次い
で、そのトランスフェクション混合物を、無血清Gra
ce培地1mlを有する35mm組織培養プレート内に
播種されたSf9昆虫細胞(ATCC CRL 171
1)に滴下する。このプレートを、新たに加えられた溶
液を混合するために、前後に振盪する。次いでプレート
を、27℃で5時間インキュベートする。5時間後、ト
ランスフェクション溶液をプレートから除去し、そして
10%ウシ胎児血清を補充した1mlのGrace昆虫
培地を添加する。プレートをインキュベーターに戻し、
そして27℃で4日間培養を続ける。
【0140】4日後、上清を回収し、そしてSumme
rsおよびSmith(前出)による記載と同様にプラ
ークアッセイを行う。改変法として、青く染色されたプ
ラークの容易な単離を可能にする、「Blue Ga
l」(Life Technologies In
c., Gaithersburg)を有するアガロー
スゲルを用いる。(「プラークアッセイ」の詳細な記述
はまた、Life Technologies In
c.、Gaithersburg、で配布される昆虫細
胞培養およびバキュロウイルス学の使用者ガイド(9〜
10頁)においても見い出され得る)。
【0141】ウイルスの連続希釈物を細胞に加えた4日
後、青く染色されたプラークをエッペンドルフピペット
のチップで拾う。次いで、組換えウイルスを含む寒天
を、200μlのGrace培地を含むエッペンドルフ
チューブに再懸濁する。寒天を、簡単な遠心分離により
除去し、そして組換えバキュロウイルスを含む上清を、
35mmディッシュに播種されたSf9細胞を感染させ
るために用いる。4日後、これらの培養ディッシュの上
清を回収し、次いで4℃で保存する。
【0142】Sf9細胞を、10%熱失活化FBSを補
充したGrace培地中で増殖させる。細胞を、感染多
重度(MOI)2で組換えバキュロウイルスV−hGG
PSで感染させる。6時間後、その培地を除去し、そし
てメチオニンおよびシステインを含まないSF900
II培地(Life Technologies In
c., Gaithersburg)に置き換える。4
2時間後、5μCiの 35S−メチオニンおよび5μCi
35Sシステイン(Amersham)を添加する。細
胞をさらに16時間インキュベートし、その後細胞を遠
心分離により採集し、そしてSDS−PAGEおよびオ
ートラジオグラフィーにより標識されたタンパク質を可
視化する。実施例3 COS細胞における組換えhGGPSの発現 プラスミドhGGPS HAの発現は、以下を含むベク
ターpcDNAI/Amp(Invitrogen)に
由来する:1)SV40複製起点、2)アンピシリン耐
性遺伝子、3)E. coli複製起点、4)ポリリン
カー領域、SV40イントロン、およびポリアデニル化
部位が続くCMVプロモーター。hGGPS前駆体全体
およびその3’末端にインフレームで融合されたHAタ
グをコードするDNAフラグメントを、ベクターのポリ
リンカー領域にクローン化する。それゆえ、組換えタン
パク質発現は、CMVプロモーター下で支配される。H
Aタグは、以前に記載されたようなインフルエンザ赤血
球凝集素タンパク質由来のエピトープに対応する(I.
Wilson、H. Niman、R. Heigh
ten、A Cherenson、M. Connol
ly、およびR.Lerner、1984, Cell
37, 767)。本発明者らの標的タンパク質に対
するHAタグの融合は、HAエピトープを認識する抗体
での組換えタンパク質の容易な検出を可能にする。
【0143】プラスミド構築ストラテジーを以下に記載
する:hGGPSをコードするDNA配列(ATCC受
託番号第75900号)を、以下の2つのプライマーを
用いてPCRにより構築した:5’プライマー5’GC
CAGAGGATCCATGGAGAAGACTCAA
GAAACA 3’(配列番号7)は、BamHI部位
とそれに続いて開始コドンから始まる21ヌクレオチド
のhGGPSコード配列を含む;3’配列5’ CGG
CTGCTAGCCTCAAGCGTAGTCTGGG
ACGTCGTATGGGTATTCATTTTCTT
CTTTGGA 3’(配列番号8)は、NheI部
位、翻訳停止コドン、HAタグ、およびhGGPSコー
ド配列の最後の18ヌクレオチド(停止コドンは含まな
い)に相補的な配列を含む。それゆえ、PCR産物は、
BamHI部位、インフレームで融合されたHAタグが
続くhGGPSコード配列、HAタグに隣接する翻訳終
了停止コドン、およびNheI部位を含む。PCRで増
幅されたDNAフラグメントおよびベクターpcDNA
I/Ampを、BamHIおよびNheI制限酵素によ
り消化し、そして連結する。連結混合物を、E. co
liSURE株(Stratagene Clonin
g Systems,La Jolla, CA)に形
質転換し、形質転換された培養物をアンピシリン培地プ
レートに播種し、そして耐性コロニーを選択する。プラ
スミドDNAを形質転換体から単離し、そして正しいフ
ラグメントの存在について制限分析により試験する。組
換えhGGPSの発現のために、COS細胞を、DEA
E−DEXTRAN法(J. Sambrook、E.
Fritsch、T.Maniatis、Molec
ular Cloning: A Laborator
y Manual, Cold Spring Lab
oratoryPress, (1989))により発
現ベクターでトランスフェクトする。hGGPS HA
タンパク質の発現を、放射標識および免疫沈降法(E.
Harlow, D. Lane, Antibod
ies: A Laboratory Manual,
Cold Spring Harbor Labor
atory Press, (1988))により検出
する。細胞を、トランスフェクションの2日後、35S−
システインで8時間標識する。次いで培養培地を回収
し、そして細胞を界面活性剤(RIPA緩衝液(150
mM NaCl、1% NP−40、0.1% SD
S、1% NP−40、0.5% DOC、50mM
Tris(pH7.5))(Wilson, I.ら、
同上 37:767 (1984))で溶解する。細胞
溶解物および培養培地の両方を、HA特異的モノクロー
ナル抗体を用いて沈降させる。沈降したタンパク質を1
5% SDS−PAGEゲルで分析する。実施例4 ヒト組織におけるhGGPSの発現パターン ヒト組織におけるhGGPSの発現レベルを調べるため
にノーザンブロット分析を行う。総細胞RNAサンプル
を、RNAzolTM B システム(Biotecx
Laboratories, Inc.Housto
n, TX)を用いて単離する。指定したそれぞれのヒ
ト組織から単離した約10μgの総RNAを1%アガロ
ースゲルで分離し、そしてナイロンフィルター上にブロ
ットする(Sambrook, Fritschおよび
Maniatis, Molecular Cloni
ng, Cold Spring Harbor Pr
ess,(1989))。標識反応を、Stratag
ene Prime−Itキットによって50ngのD
NAフラグメントを用いて行う。標識されたDNAを、
Select−G−50カラムを用いて精製する。(5
Prime−3 Prime, Inc. Boul
der, CO 80303)。次いで、フィルターを
0.5M NaPO4(pH 7.4)および7% S
DS中で65℃にて一晩、1,000,000cpm/
mlで放射標識された完全長hGGPS遺伝子とハイブ
リダイズする。次いでフィルターを、0.5×SSC、
0.1%SDSを用いて室温で二回、および60℃で二
回洗浄した後、フィルターを増強スクリーンを用いて−
70℃で一晩露出する。
【0144】本出願は、酵素ヒトゲラニルゲラニルピロ
リン酸シンセターゼに対するタンパク質配列およびそれ
をコードする対応するDNA配列を開示する。本出願は
また、この酵素に対して調製された抗体、この酵素を同
定する方法、および薬物としてのこの酵素の使用を考察
する。
【0145】本発明の多くの改変および変形が上記の教
示を考慮すれば可能であり、したがって、特に記載され
た以外にも、添付の請求の範囲の範囲内で本発明は実施
され得る。
【0146】
【発明の効果】本発明により、ヒトゲラニルゲラニルピ
ロリン酸シンセターゼが提供された。
【0147】
【配列表】
【0148】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1A】図1Aおよび図1Bは、hGGPSポリペプ
チドのcDNA、および対応する推定アミノ酸配列を示
す。示したポリペプチドは、このポリペプチドの全長タ
ンパク質配列である。アミノ酸の標準1文字略語を使用
する。配列決定を、373自動DNAシーケンサー(A
pplied Biosystems,Inc.)を用
いて行った。配列決定の精度は、97%の精度より大き
いことが予想される。
【図1B】図1Aおよび図1Bは、hGGPSポリペプ
チドのcDNA、および対応する推定アミノ酸配列を示
す。示したポリペプチドは、このポリペプチドの全長タ
ンパク質配列である。アミノ酸の標準1文字略語を使用
する。配列決定を、373自動DNAシーケンサー(A
pplied Biosystems,Inc.)を用
いて行った。配列決定の精度は、97%の精度より大き
いことが予想される。
【図2】図2は、hGGPSポリペプチドとNeuro
spora crassa由来のゲラニルゲラニルピロ
リン酸シンセターゼとの間のアミノ酸配列の相同性を図
示する。
【図3A】図3Aおよび図3Bは、Neurospor
a crassa由来のGGPSと本発明のhGGPS
との間のアミノ酸配列相同性を示す。アミノ酸が同一で
ある場合、そのアミノ酸の略語をコンセンサスで標識し
た下の行に示す。
【図3B】図3Aおよび図3Bは、Neurospor
a crassa由来のGGPSと本発明のhGGPS
との間のアミノ酸配列相同性を示す。アミノ酸が同一で
ある場合、そのアミノ酸の略語をコンセンサスで標識し
た下の行に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 35/00 C12N 9/10 43/00 105 15/00 ZNAA C12N 9/10 A61K 37/56 (71)出願人 597018381 9410 Key West Avenue, Rockville, Marylan d 20850, United State s of America (72)発明者 ジョン エム. グリーン アメリカ合衆国 メリーランド 20878, ガイザースバーグ, ダイアモンド ド ライブ 872 (72)発明者 クレイグ エイ. ローゼン アメリカ合衆国 メリーランド 20882, レイトンズビル, ローリング ヒル ロード 22400 (72)発明者 エウェン エフ. カークネス アメリカ合衆国 メリーランド 20832, オルニー, リトル ビスタ テラス 2519 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 BA10 CA02 CA07 CA09 CA12 CA20 DA02 DA06 EA02 EA04 HA03 HA13 HA14 4B050 CC01 CC05 DD11 EE01 FF14E LL01 LL03 LL05 4C084 AA02 AA06 AA07 AA13 BA01 BA08 BA19 BA22 BA23 CA53 CA56 DC01 NA14 ZA942 ZB212 ZB262 ZC332

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下からなる群から選択される単離され
    たポリヌクレオチド; (a)図1の推定アミノ酸配列を有するポリペプチド、
    および該ポリペプチドのフラグメント、アナログ、また
    は誘導体をコードするポリヌクレオチド; (b)ATCC寄託番号第75900号中に含まれるc
    DNAによりコードされるアミノ酸配列を有するポリペ
    プチド、あるいは該ポリペプチドのフラグメント、アナ
    ログ、または誘導体をコードするポリヌクレオチド。
JP2001394812A 2001-12-26 2001-12-26 ヒトゲラニルゲラニルピロリン酸シンセターゼ Pending JP2002281990A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103153043A (zh) * 2010-10-08 2013-06-12 韩国生命工学研究院 促进植物的生长或生物量增加的ggps基因及其用途

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103153043A (zh) * 2010-10-08 2013-06-12 韩国生命工学研究院 促进植物的生长或生物量增加的ggps基因及其用途

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