JP2002501077A - Meth1およびmeth2のポリヌクレオチドおよびポリペプチド - Google Patents

Meth1およびmeth2のポリヌクレオチドおよびポリペプチド

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、トロンボスポンジンに関する新規な抗新脈管形成タンパク質に関する。より詳細には、ヒトMETH1およびMETH2をコードする単離された核酸分子が提供される。METH1およびMETH2ポリペプチドはまた、この物質を産生するためのベクター、宿主細胞、および組換え方法であるように提供される。癌の予想のための診断方法、ならびにMETH1またはMETH2の量の増加を必要とする個人の処置のための治療方法もまた、提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) (連邦政府の助成金による研究および開発) 本発明の開発中に実行された研究の一部は、米国政府基金を利用した。米国政
府は、本発明において特定の権利を有する。
【0002】 (発明の分野) 本発明は、トロンボスポンジン(thrombospondin)に関する、
新規な抗新脈管形成タンパク質に関する。より具体的には、ヒトMETH1およ
びMETH2(MEとはメタロプロテアーゼ、そしてTHとはトロンボスポンジ
ン)をコードする単離された核酸分子が提供される。METH1およびMETH
2ポリペプチドはまた、METH1およびMETH2ポリペプチドを産生するた
めのベクター、宿主細胞および組換え方法として提供される。癌の予後について
の診断方法および漸増量のMETH1またはMETH2を必要とする個体を処置
するための治療方法もまた、提供される。
【0003】 (関連分野) 新脈管形成(予め存在している血管系からの新しい血管の形成)は、正常な成
人では厳密に調節されたプロセスである。生理学的環境下では、新しい毛細血管
の増殖は、血管増殖を刺激するかまたは阻害するかのいずれかのために作用する
、増殖調節タンパク質の相互作用により厳密に制御される。通常、これらの力の
間のつりあいは、阻害のために傾けられ、そして結果的に、血管増殖が制限され
る。しかし、特定の病理学的環境下では、局所的な阻害制御は、新脈管形成誘導
剤の増加した活性を制限し得ない。新脈管形成は、癌の転移において鍵となる工
程であり(Folkman、Nature Med.1:27〜31(1995
))、そして異常な創傷治癒、炎症、慢性関節リウマチ、乾癬、および糖尿病性
網膜症では、病理学に必須であり(Folkmanら、Science 235
:442〜447(1987))、これらの病理学的実体が血管増殖の薬理学的
抑制および/または遺伝的抑制により調節され得るという期待を生じる(Iru
ela−Arispeら、Thromb.Haem.78:672〜677 1
997))。
【0004】 トロンボスポンジン(TSP−1)は、活性化血小板から放出され、そして増
殖している細胞から分泌される、450kDaの抗新脈管形成接着性糖タンパク
質である(Adams、Int.J.Biochem.Cell.Biol.2
9861〜865(1997)中で概説される)。TSP−1は、N連結グリコ
シル化およびアスパラギン残基のβ水酸化により翻訳後に修飾される、1152
アミノ酸残基ポリペプチドから構成される各サブユニットを有する、ホモ三量体
である。
【0005】 TSP−1タンパク質およびmRNAレベルは、種々の因子により調節される
。TSP−1タンパク質レベルは、IL−1αおよびTNFαにより下方制御さ
れる。TSP−1 mRNAおよびタンパク質レベルは、PDGF、TGFβ、
およびbFGFを含むポリペプチドの増殖因子により上方制御され(Borns
tein、Faseb J.6:3290〜3299(1992))、そしてま
た、p53腫瘍サプレッサー遺伝子産物の発現レベルにより調節される(Dam
eronら、Science 265:1582〜1584(1994))。ト
ロンボスポンジンファミリーの少なくとも4つの他のメンバーが、同定されてい
る:TSP−2、TSP−3、TSP−4、およびTSP−5(COMPとも呼
ばれる)。当該分野において、新脈管形成の調節に関与する他の分子を同定する
必要性がある。
【0006】 (発明の要旨) 本発明は、配列番号2に示されるアミノ酸配列、または1998年1月15日
にATCC寄託番号209581として細菌宿主中で寄託されたcDNAクロー
ンによりコードされたアミノ酸配列を有する、METH1ポリペプチドをコード
するポリヌクレオチドを含む単離された核酸分子を提供する。
【0007】 本発明はまた、配列番号4に示されるアミノ酸配列、または1998年1月1
5日にATCC寄託番号209582として細菌宿主中で寄託されたcDNAク
ローンによりコードされたアミノ酸配列を有する、METH2ポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドを含む単離された核酸分子を提供する。
【0008】 本発明はまた、本発明の単離された核酸分子を含む組換えベクター、および組
換えベクターを含む宿主細胞ならびにこのようなベクターおよび宿主細胞を作製
する方法、ならびに組換え技術によりMETH1またはMETH2ポリペプチド
またはペプチドの産生のためにこれらを使用する方法に関する。
【0009】 本発明はさらに、本明細書中で記載されるポリヌクレオチドによりコードされ
るアミノ酸配列を有する単離されたMETH1またはMETH2ポリペプチドを
提供する。
【0010】 本発明はさらに、癌の診断または予後の間に有用である診断方法を提供する。
【0011】 本発明のさらなる局面は、身体中で増加したレベルのMETH1またはMET
H2活性を必要とする個体を処置するための方法に関し、これらは、治療的に有
効量の本発明の単離されたMETH1またはMETH2ポリペプチドあるいはそ
れらのアゴニストを含む組成物をこのような個体に投与する工程を含む。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】 (詳細な説明) TSP−1の抗新脈管形成性のドメインをコードするcDNAを用いてcDN
Aライブラリーをスクリーニングすることによって、本発明は、2つの新規なタ
ンパク質、TSP−1の抗新脈管形成性ドメイン、メタロプロテイナーゼドメイ
ン、およびジスインテグリン様ドメインを含むMETH1およびMETH2(血
管内皮成長アンタゴニストについては、それぞれ、VEGA−1およびVEGA
−2とも呼ばれる)を同定した。本発明者らは、METH1およびMETH2の
両方が抗新脈管形成性活性を有することを実証した。
【0015】 従って、本発明は、クローン化cDNAを配列決定することによって決定され
た配列番号2に示されるアミノ酸配列を有するMETH1ポリペプチドをコード
するポリヌクレオチドを含む単離された核酸分子を提供する。本発明のMETH
1タンパク質は、トロンボスポンジン−1およびpNPIと配列相同性を共有す
る。配列番号1に示されるヌクレオチド配列は、1998年1月15日にアメリ
カンタイプカルチャーコレクション、10801、ユニバーシティー ブールバ
ード、マナサース、バージニア 20110−2209に寄託され、そして受託
番号209581を与えられたcDNAクローンを配列決定することによって得
られた。cDNAクローンは、ATCC受託番号209581に含有され、そし
てMETH1配列を含み、配列番号2のアミノ酸1〜950をコードする。
【0016】 本発明はまた、クローン化cDNAを配列決定することによって部分的に決定
された配列番号4に示されるアミノ酸配列を有するMETH2ポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドを含む単離された核酸分子を提供する。本発明のME
TH2タンパク質は、トロンボスポンジン−1およびpNPIと配列相同性を共
有する。配列番号3に示されるヌクレオチド配列を、cDNAクローンを配列決
定することによって部分的に得、これを、アメリカンタイプカルチャーコレクシ
ョン、10801、ユニバーシティー ブールバード、マナサース、バージニア
、20110−2209に1998年1月15日に寄託し、受託番号20958
2を与えられた。cDNAクローンは、ATCC受託番号209582に含有さ
れ、部分METH2配列を含み、配列番号4のアミノ酸112−890をコード
する。
【0017】 (核酸分子) 本明細書でDNA分子を配列決定することによって決定されたヌクレオチド配
列のいくつかを、自動化DNAシークエンサー(例えば、Applied Bi
osystems,Inc.からのModel 373)を使用して決定し、そ
して本明細書で決定されたDNA分子によってコードされるポリペプチドの全て
のアミノ酸配列は、上記のように決定されたDNA配列の翻訳によって予想され
た。従って、当該分野で公知のように、この自動化アプローチによって決定され
た任意のDNA配列について、本明細書で決定された任意のヌクレオチド配列は
、いくらかの誤差を含み得る。自動化によって決定されたヌクレオチド配列は、
代表的には、配列決定されたDNA分子の実際のヌクレオチド配列に対して、少
なくとも約90%同一、より代表的には少なくとも約95%から少なくとも約9
9.9%同一である。実際の配列は、当該分野で周知の手動DNA配列決定法を
含む他のアプローチによって、より正確に決定され得る。同様に当該分野で公知
のように、実際の配列と比較しての、決定されたヌクレオチド配列における単一
の挿入または欠失は、決定されたヌクレオチド配列によってコードされる推定ア
ミノ酸配列が、そのような挿入または欠失の点で開始して配列決定されたDNA
分子によって実際にコードされるアミノ酸配列とは完全に異なるように、ヌクレ
オチド配列の翻訳におけるフレームシフトを引き起こす。
【0018】 本明細書で提供される情報(例えば、配列番号1または配列番号3のヌクレオ
チド配列)を使用することにより、METH1またはMETH2ポリペプチドを
コードする本発明の核酸分子は、標準的なクローニングおよびスクリーニング手
順(例えば、mRNAを開始物質として使用してcDNAをクローニングするた
めの手順)を使用して得られ得る。本発明の例示として、配列番号1に記載され
る核酸分子は、ヒト心臓に由来するcDNAライブラリーにおいて見出され、そ
して配列番号3に記載される核酸分子は、ヒト肺に由来するcDNAライブラリ
ーにおいて見出された。配列番号1のMETH1 cDNAの決定されたヌクレ
オチド配列は、約28のアミノ酸残基の推定リーダー配列を含む、約950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。本発
明者らは、配列番号3のMETH2 cDNAのヌクレオチド配列が、約23ア
ミノ酸残基の推定リーダー配列を含む、約890の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有することを決定した。
【0019】 本発明はまた、本発明のMETH1およびMETH2タンパク質の成熟形態を
提供する。シグナル仮説に従うと、哺乳動物細胞によって分泌されるタンパク質
は、一旦粗面小胞体を横切る成長中のタンパク質鎖の移出が開始されると成熟タ
ンパク質から切断される、シグナルまたは分泌リーダー配列を有する。ほとんど
の哺乳動物細胞および昆虫細胞でさえ、分泌タンパク質を同じ特異性で切断する
。しかし、いくつかの場合には、分泌されたタンパク質の切断は完全に均一では
なく、このことによりそのタンパク質に関して2つ以上の成熟種を生じる。さら
に、分泌されたタンパク質の切断特異性は、完全タンパク質の一次構造によって
最終的に決定されること、すなわち、そのポリペプチドのアミノ酸配列に固有で
あることが長い間公知であった。それゆえ、本発明は、ATCC受託番号209
581として同定され、そして配列番号2に示される宿主に含まれるcDNAク
ローンによってコードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1ポリペプチド
をコードするヌクレオチド配列を提供する。本発明はまた、配列番号4に示され
るアミノ酸配列を有する成熟METH2ポリペプチドをコードするヌクレオチド
配列を提供する。ATCC受託番号209581として同定される宿主に含まれ
るcDNAクローンによってコードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1
タンパク質は、寄託された宿主中のベクターに含まれるクローンのヒトDNA配
列によってコードされる完全オープンリーディングフレームの哺乳動物細胞(例
えば、以下に記載のCOS細胞)における発現によって産生されるMETH1タ
ンパク質の成熟形態を意味する。以下に示されるように、ATCC受託番号20
9581に含まれるcDNAクローンによってコードされるアミノ酸配列を有す
る成熟METH1は、配列番号2に示される推定「成熟」METH1タンパク質
(約29から約950までのアミノ酸)とは、コンピューター分析に基づいて推
定される切断部位の精度に依存して、異なるかもしれないし、異ならないかもし
れない。そして成熟METH2は、コンピューター分析に基づいて推定された切
断部位の精度に依存して、配列番号4に示される推定「成熟」METH2タンパ
ク質(約24から約890までのアミノ酸)とは、異なるかもしれないし、異な
らないかもしれない。
【0020】 タンパク質が分泌リーダーならびにそのリーダー配列についての切断点を有す
るか否かを予測する方法が利用可能である。例えば、McGeochの方法(V
irus Res.3:271−286(1985))およびvon Hein
je(Nucleic Acids Res.14:4683−4690(19
86))が使用され得る。これらの方法の各々についての公知の哺乳動物分泌タ
ンパク質の切断点を予測することの精度は、75〜80%の範囲である。von
Heinje(前出)。しかし、2つの方法は、所定のタンパク質について同
一の予測される切断点をつねに産生するわけではない。
【0021】 本件では、本発明の完全METH1およびMETH2ポリペプチドの予測され
るアミノ酸配列は、コンピュータープログラム(「PSORT」)(K.Nak
aiおよびM.Kanehisa,Genomics 14:897−911(
1992))によって分析され、これは、アミノ酸配列に基づいてタンパク質の
細胞位置を予測するための専門家システムである。このコンピューターによる位
置の予測の一部として、McGeochおよびvon Heinjeの方法が組
み込まれている。PRORTプログラムによる分析は、配列番号2におけるアミ
ノ酸28と29との間、および配列番号4におけるアミノ酸23と24との間の
切断部位を予測した。その後、完全アミノ酸配列は、von Heinjeの(
−1,−3)規則(von Heinje、前出)の単純形態を適用することに
よって視覚的な検査によりさらに分析された。従って、METH1タンパク質の
リーダー配列は、配列番号2の約1〜約28までのアミノ酸残基からなり、一方
、成熟METH1タンパク質は、約29〜約950までの残基からなると予想さ
れ;そしてMETH2タンパク質のリーダー配列は、配列番号4の約1〜約23
までのアミノ酸残基からなり、一方、成熟METH2タンパク質は、約24〜約
890までの残基からなると予想される。代替の推定成熟METH1タンパク質
は、配列番号2の残基30〜950からなる。
【0022】 当業者が理解するように、配列決定誤差の可能性、および異なる公知のタンパ
ク質におけるリーダーについての切断部位の可変性のために、寄託されたcDN
Aによってコードされる推定のMETH1ポリペプチドは、約950アミノ酸を
含むが、910〜990アミノ酸の範囲のどこかであり得;そしてこのタンパク
質の予想されるリーダー配列は、約28アミノ酸であるが、約18〜約38アミ
ノ酸の範囲のどこかであり得る。また、予想されるMETH2ポリペプチドは、
約890アミノ酸を含むが、850〜約930アミノ酸の範囲のどこかであり得
る;そしてこのタンパク質の予想されるリーダー配列は、約23アミノ酸である
が、約13〜約33アミノ酸の範囲のどこかであり得る。
【0023】 示されるように、本発明の核酸分子は、RNAの形態(例えば、mRNA)、
またはDNAの形態(例えば、クローニングにより、または合成的に産生して得
られるcDNAおよびゲノムcDNAを含む)であり得る。DNAは、二本鎖ま
たは一本鎖であり得る。一本鎖DNAまたはRNAは、コード鎖(センス鎖とし
ても知られる)であり得るか、またはそれは非コード鎖(アンチセンス鎖ともい
われる)であり得る。
【0024】 「単離された」核酸分子は、天然の環境から排除されている核酸分子、DNA
またはRNAを意図する。例えば、ベクターに含まれる組換えDNA分子は、本
発明の目的のために単離されたと見なされる。単離されたDNA分子のさらなる
例には、異種宿主細胞において維持される組換えDNA分子あるいは溶液中の精
製された(部分的または実質的に)DNA分子が含まれる。単離されたRNA分
子には、本発明のDNA分子のインビボまたはインビトロのRNA転写物が含ま
れる。本発明に従う単離された核酸分子は、合成的に産生されたこのような分子
をさらに含む。
【0025】 本発明の単離された核酸分子には、配列番号1に示されるオープンリーディン
グフレーム(ORF)を含むDNA分子;成熟METH1タンパク質のコード配
列を含むDNA分子;および上記のものとは実質的に異なるが、遺伝コードの縮
重により、なおMETH1タンパク質をコードする配列を含むDNA分子が含ま
れる。配列番号3に示されるオープンリーディングフレーム(ORF)を含むD
NA分子;成熟METH2タンパク質のコード配列を含むDNA分子;および上
記のものとは実質的に異なるが、遺伝子コードの縮重のため、なおMETH2タ
ンパク質をコードする配列を含むDNA分子もまた含まれる。当然に、遺伝コー
ドは、当該分野で周知である。従って、このような縮重改変体を生成することは
当業者には慣用的である。
【0026】 別の局面において、本発明は、ATCC受託番号209581として1998
年1月15日に寄託されたプラスミドに含まれるcDNAクローン、またはAT
CC受託番号209582として1998年1月15日に寄託されたプラスミド
に含まれるcDNAクローンによってコードされるアミノ酸配列をそれぞれ有す
るMETH1またはMETH2ポリペプチドをコードする単離された核酸分子を
提供する。さらなる実施態様において、成熟METH1またはMETH2ポリペ
プチドあるいはN末端メチオニンを欠失する全長METH1またはMETH2ポ
リペプチドをコードする核酸分子が提供される。本発明はまた、配列番号1また
は配列番号3に示されるヌクレオチド配列、あるいは上記の寄託されたクローン
に含まれるMETH1またはMETH2のcDNAのヌクレオチド配列を有する
単離された核酸分子、あるいは上記の配列の1つに相補的な配列を有する核酸分
子を提供する。このような単離された分子、特にDNA分子は、染色体とのイン
サイチュハイブリダイゼーションによる遺伝子マッピングのための、およびヒト
組織におけるMETH1またはMETH2遺伝子の発現を、例えば、ノーザンブ
ロット分析により検出するためのプローブとして有用である。
【0027】 本発明はさらに、本明細書中に記載される単離された核酸分子のフラグメント
に関する。寄託されたcDNAのヌクレオチド配列または配列番号1または配列
番号3に示されるヌクレオチド配列を有する単離された核酸分子のフラグメント
とは、本明細書で議論される診断用プローブおよびプライマーとして有用な、少
なくとも約15nt、そしてより好ましくは、少なくとも約20nt、なおより
好ましくは、少なくとも約30nt、そしてさらにより好ましくは、少なくとも
約40nt長のフラグメントを意図する。当然に、より大きいフラグメントであ
る50、100、150、200、250、300、350、400、450、
500、550、600、650、700、750、800、850、900、
950、1000、1050、1100、1200、1300、1400、15
00、1600、1700、1800、1900、2000、2100、220
0、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900
、または3000nt長のフラグメントもまた、寄託されたcDNAのヌクレオ
チド配列、または配列番号1または配列番号3に示されるヌクレオチド配列のほ
とんど(全てでなければ)に対応するフラグメントと同様に、本発明に従って有
用である。例えば、少なくとも20nt長のフラグメントにより、寄託されたc
DNAのヌクレオチド配列、または配列番号1または配列番号3に示されるヌク
レオチド配列からの20以上の連続する塩基を含むフラグメントが意図される。
【0028】 本発明の好ましい核酸フラグメントは、METH1またはMETH2タンパク
質のエピトープ保有部分をコードする核酸分子を含む。METH1およびMET
H2タンパク質のエピトープ保有部分を決定するための方法は、以下に詳細に記
載される。
【0029】 本発明の他の好ましい核酸フラグメントには、以下をコードする核酸分子が含
まれる:METH1のメタロプロテアーゼドメインである配列番号2のアミノ酸
235〜459;METH1のジスインテグリンドメインである配列番号2のア
ミノ酸460〜544;METH1の第1TSP様ドメインである配列番号2の
アミノ酸545〜598;METH1の第2TSP様ドメインである配列番号2
のアミノ酸841〜894;METH1第3TSP様ドメインである配列番号2
のアミノ酸895〜934;配列番号2のアミノ酸536〜613;配列番号2
のアミノ酸549〜563;METH2のメタロプロテアーゼドメインである配
列番号4のアミノ酸214〜439;METH2のジスインテグリンドメインで
ある配列番号4のアミノ酸440〜529;METH2の第1TSP様ドメイン
である配列番号4のアミノ酸530〜583;METH2の第2TSP様ドメイ
ンである配列番号4のアミノ酸837〜890;配列番号4のアミノ酸280〜
606;および配列番号4のアミノ酸529〜548。
【0030】 さらに、本発明者らは、配列番号1に示される配列の部分に関連する以下のc
DNAクローンを同定した:HOUCQ17RA(配列番号14)、HPLBM
11R(配列番号15)、HGBI07R(配列番号16)、HNTMA49R
(配列番号17)、HNALE27R(配列番号18)、およびHIBDB45
R(配列番号19)。
【0031】 以下の公開されたEST(これらは、配列番号1の部分に関連する)もまた同
定されている:D67076(配列番号20)、AB001735(配列番号2
1)、X14787(配列番号22)、U64857(配列番号23)、X04
665(配列番号24)、M64866(配列番号25)、L07803(配列
番号26)、U08006(配列番号27)、M16974(配列番号28)、
L13855(配列番号29)、AL021529(配列番号30)、D860
74(配列番号31)、L05390(配列番号32)、Z69361(配列番
号33)、X99599(配列番号34)、AF018073(配列番号35)
、L23760(配列番号36)、Z46970(配列番号37)、AC004
449(配列番号38)、Z69589(配列番号39)、Z22279(配列
番号40)、およびX17524(配列番号41)。
【0032】 本発明者らはまた、配列番号3の部分に関連する以下のcDNAクローンを同
定した:HCE4D69FP02(配列番号42)、HIBDB45F(配列番
号43)、HKIXH64R(配列番号44)、HIBDB45R(配列番号1
9)、HCE3Z95R(配列番号45)、HTLEQ90R(配列番号46)
、HMWEF45R(配列番号47)、HTOFC34RA(配列番号48)、
HHFDI20R(配列番号49)、HMSHY47R(配列番号50)、HC
ESF90R(配列番号51)、HMCAO46R(配列番号52)、HTTA
Q67R(配列番号53)、HFKCF19F(配列番号54)、HMCAS3
1R(配列番号55)、HMWGP26R(配列番号56)、HLHTP36R
(配列番号57)、HE8AN11R(配列番号58)、HEONN73R(配
列番号59)、HBNBG53R(配列番号60)、およびHMSCH94R(
配列番号61)。
【0033】 以下の公開されたEST(これらは配列番号3に示される配列の部分に関連す
る)もまた同定されている:D67076(配列番号20)、AB001735
(配列番号21)、AB005287(配列番号62)、X87619(配列番
号63)、X14787(配列番号22)、X04665(配列番号24)、M
87276(配列番号64)、M62458(配列番号65)、AB00236
4(配列番号66)、AB005297(配列番号67)、X69161(配列
番号68)、X16619(配列番号69)、I36448(配列番号70)、
L12260(配列番号71)、I36352(配列番号72)、X15898
(配列番号73)、I07789(配列番号74)、I08144(配列番号7
5)、U31814(配列番号76)、およびAF001444(配列番号77
)。
【0034】 特定の実施態様では、本発明のポリヌクレオチドは、300kb、200kb
、100kb、50kb、15kb、10kb、または7.5kb長未満である
。さらなる実施態様では、本発明のポリヌクレオチドは、METH1またはME
TH2コード配列の少なくとも15の連続するヌクレオチドを含むが、いずれの
METH1またはMETH2イントロンの全部または部分も含まない。別の実施
態様では、METH1またはMETH2コード配列を含む核酸は、ゲノムの隣接
遺伝子のコード配列を含まない(すなわち、ゲノム中のMETH1またはMET
H2遺伝子に対して5’または3’である)。
【0035】 別の局面において、本発明は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条
件下で、上記の本発明の核酸分子(例えば、ATCC受託番号209581また
はATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローン)中のポリヌクレ
オチドの一部にハイブリダイズするポリヌクレオチドを含む単離された核酸分子
を提供する。「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」により、以下
を含む溶液:50%ホルムアミド、5×SSC(750mM NaCl、75m
Mクエン酸三ナトリウム)、50mM リン酸ナトリウム(pH 7.6)、5
×Denhardt溶液、10%デキストラン硫酸、および20μg/ml変性
剪断サケ精子DNA、における42℃での一晩のインキュベーション、続いて0
.1×SSC中で約65℃でのそのフィルターの洗浄を意図する。
【0036】 ポリヌクレオチドの「部分」にハイブリダイズするポリヌクレオチドにより、
参照ポリヌクレオチドの少なくとも約15ヌクレオチド(nt)、そしてより好
ましくは、少なくとも約20nt、なおより好ましくは、少なくとも約30nt
、そしてさらにより好ましくは、約30、40、50、60、もしくは70nt
にハイブリダイズするポリヌクレオチド(DNAまたはRNAのいずれか)を意
図する。これらは、上記で議論し、そして以下により詳細に議論するように、診
断プローブおよびプライマーとして有用である。
【0037】 例えば、「少なくとも20nt長」のポリヌクレオチドの部分により、参照ポ
リヌクレオチド(例えば、寄託されたcDNAまたは、配列番号1もしくは配列
番号3に示されるヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列からの20以上の連続
するヌクレオチドを意図する。当然に、ポリA配列(例えば、配列番号1および
配列番号3にそれぞれ示されるMETH1またはMETH2 cDNAの3’末
端ポリ(A)トラクト)、またはT(もしくはU)残基の相補的ストレッチにの
みハイブリダイズするポリヌクレオチドは、本発明の核酸の一部にハイブリダイ
ズするために使用される本発明のポリヌクレオチドに含まれる。なぜなら、この
ようなポリヌクレオチドは、ポリ(A)ストレッチまたはその相補鎖を含む任意
の核酸分子(例えば、実際的には、任意の二本鎖cDNAクローン)にハイブリ
ダイズするからである。
【0038】 中程度に高ストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件でMETH1ま
たはMETH2ポリヌクレオチドにハイブリダイズする核酸分子がまた意図され
る。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーおよびシグナル検出の変化は
、主にホルムアミド濃度(ホルムアミドのより低いパーセンテージは、より低い
ストリンジェンシーをもたらす);塩条件、または温度を操作することにより達
成される。例えば、中程度に高ストリンジェンシーの条件には、6×SSPE(
20×SSPE=3M NaCl;0.2M NaH2PO4;0.02M ED
TA、pH7.4)、0.5%SDS、30%ホルムアミド、100μg/ml
サケ精子ブロッキングDNAを含む溶液中での37℃での一晩のインキュベーシ
ョン;続いて1×SSPE、0.1%SDSでの50℃での洗浄が含まれる。さ
らに、より低いストリンジェンシーを達成するために、ストリンジェントなハイ
ブリダイゼーションに続いて行われる洗浄は、より高い塩濃度で行われ得る(例
えば、5×SSC)。
【0039】 上記の条件のバリエーションは、ハイブリダイゼーション実験におけるバック
グラウンドを抑制するために使用される代替のブロッキング剤を含ませることお
よび/または置換することによって達成され得ることに留意すること。代表的な
ブロッキング試薬には、Denhardt試薬、BLOTTO、ヘパリン、変性
サケ精子DNA、および市販の特許処方物が含まれる。特定のブロッキング試薬
を含ませることは、適合性の問題に起因して、上記のハイブリダイゼーション条
件の改変を必要とし得る。
【0040】 当然に、ポリA+配列にのみハイブリダイズするポリヌクレオチド(例えば、 配列表に示されるcDNAの任意の3’末端ポリA+トラクト)、あるいはT( またはU)残基の相補的ストレッチにのみハイブリダイズするポリヌクレオチド
は、「ポリヌクレオチド」の定義に含まれない。なぜなら、このようなポリヌク
レオチドは、ポリ(A)ストレッチまたはその相補鎖を含む任意の核酸分子(例
えば、実際的には、任意の二本鎖cDNAクローン)にハイブリダイズするから
である。
【0041】 METH1またはMETH2のポリヌクレオチドは、任意のポリリボヌクレオ
チドまたはポリデオキシリボヌクレオチドから構成され得、これらは、非改変R
NAもしくは非改変DNAまたは改変RNAもしくは改変DNAであり得る。例
えば、METH1またはMETH2のポリヌクレオチドは、一本鎖および二本鎖
のDNA、一本鎖および二本鎖の領域の混合物であるDNA、一本鎖および二本
鎖のRNA、ならびに一本鎖および二本鎖の領域の混合物であるRNA、一本鎖
、またはより代表的には二本鎖もしくは一本鎖および二本鎖の領域の混合物であ
り得るDNAおよびRNAを含むハイブリッド分子から構成され得る。さらに、
METH1またはMETH2のポリヌクレオチドは、RNAもしくはDNAまた
はRNAおよびDNAの両方を含む三本鎖領域から構成され得る。METH1ま
たはMETH2のポリヌクレオチドはまた、安定性のために、または他の理由の
ために改変された1つ以上の改変された塩基またはDNAもしくはRNAの骨格
を含み得る。「改変された」塩基としては、例えば、トリチル化された塩基およ
びイノシンのような普通でない塩基が挙げられる。種々の改変が、DNAおよび
RNAに対して行われ得;従って、「ポリヌクレオチド」は、化学的、酵素学的
、または代謝的に改変された形態を含む。
【0042】 「配列番号1」はMETH1ポリヌクレオチド配列をいい、一方、「配列番号
2」はMETH1ポリペプチド配列をいう。「配列番号3」はMETH2ポリヌ
クレオチド配列をいい、一方、「配列番号2」はMETH2ポリペプチド配列を
いう。
【0043】 示されるように、METH1またはMETH2のポリペプチドをコードする本
発明の核酸分子としては以下を挙げ得るが、これらに限定されない:成熟ポリペ
プチドのアミノ酸配列を単独でコードする配列;成熟ポリぺプチドについてのコ
ード配列およびさらなる配列(例えば、リーダー配列または分泌配列をコードす
る配列)(例えば、プレ−もしくはプロ−もしくはプレプロ−タンパク質配列)
;上述のさらなるコード配列を有するかもしくは有さない成熟ポリぺプチドのコ
ード配列と共に、さらなる非コード配列(例えば、イントロンおよび非コード5
’および3’配列(例えば、転写、スプライシングを含むmRNAプロセシング
、およびポリアデニル化シグナルに役割(例えば、リボソーム結合およびmRN
Aの安定性)を果たす転写される非翻訳配列)を含むがこれらに限定されない配
列);さらなるアミノ酸(例えば、さらなる機能性を提供する配列)をコードす
るさらなるコード配列。従って、ポリぺプチドをコードする配列は、マーカー配
列(例えば、融合されたポリぺプチドの精製を容易にするペプチドをコードする
配列)に融合され得る。本発明のこの局面の特定の好ましい実施態様において、
マーカーアミノ酸配列は、とりわけヘキサヒスチジンペプチド(例えば、pQE
ベクター(Qiagen,Inc.)において提供されるタグ)であり、これら
の多くのマーカーアミノ酸配列が市販されている。例えば、Gentzら、Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA 86:821−824(1989
)に記載されるように、ヘキサヒスチジンは、融合タンパク質の都合の良い精製
を提供する。「HA」タグは、精製のために有用な別のペプチドタグであり、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し、これは、Wi
lsonら、Cell 37:767−778(1984)に記載されている。
以下で議論されるように、他のこのような融合タンパク質としては、N末端また
はC末端でFcに融合されたMETH1またはMETH2が挙げられる。
【0044】 本発明は、さらに、本発明の核酸分子の改変体に関連し、これは、METH1
タンパク質またはMETH2タンパク質の部分、アナログ、または誘導体をコー
ドする。改変体は天然に存在し得る(例えば、天然の対立遺伝子改変体)。「対
立遺伝子改変体」によって、生物の染色体上の所定の遺伝子座を占有する遺伝子
のいくつかの代替の形態のうちの1つが意図される。Lewin,B.編,Ge
nes II,John Wiley & Sons,New York(19
85)。天然に存在しない改変体は、当該分野に公知の変異誘発技術を使用して
生成され得る。
【0045】 このような改変体としては、1つ以上のヌクレオチドを含み得る、ヌクレオチ
ドの置換、欠失、または付加によって生成される改変体が挙げられる。これらの
改変体は、コード領域、非コード領域、または両方において変更され得る。コー
ド領域における変更は、保存的なまたは非保存的なアミノ酸の置換、欠失、また
は付加を生成し得る。これらの間で特に好ましいものは、METH1もしくはM
ETH2のタンパク質またはそれらの部分の特性および活性を変化させない、サ
イレントな置換、付加および欠失である。このことについて特に好ましいのはま
た、保存的置換である。
【0046】 本発明のさらなる実施態様は、以下のヌクレオチド配列に、少なくとも95%
同一なヌクレオチド配列、そしてより好ましくは、少なくとも96%、97%、
98%、または99%同一なヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを含む
単離された核酸分子を含む:配列番号2のアミノ酸配列を有するポリペプチドを
コードするヌクレオチド配列;配列番号2のアミノ酸配列を有するがN末端のメ
チオニンを欠くポリペプチドをコードするヌクレオチド配列;配列番号2の約2
9位〜約950位のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするヌクレオチ
ド配列;配列番号2の約30位〜約950位のアミノ酸配列を有するポリペプチ
ドをコードするヌクレオチド配列;ATCC受託番号209581に含まれるc
DNAクローンによってコードされるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコー
ドするヌクレオチド配列;ATCC受託番号209581に含まれるcDNAク
ローンによってコードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1ポリぺプチド
をコードするヌクレオチド配列;配列番号2のアミノ酸235〜459をコード
するヌクレオチド配列(METH1のメタロプロテアーゼドメイン);配列番号
2のアミノ酸460〜544をコードするヌクレオチド配列(METH1のディ
スインテグリン(disintegrin)ドメイン);配列番号2のアミノ酸
545〜598をコードするヌクレオチド配列(METH1の第1のTSP様ド
メイン);配列番号2のアミノ酸841〜894をコードするヌクレオチド配列
(METH1の第2のTSP様ドメイン);配列番号2のアミノ酸895〜93
4をコードするヌクレオチド配列(METH1の第3のTSP様ドメイン);配
列番号2のアミノ酸536〜613をコードするヌクレオチド配列;配列番号2
のアミノ酸549〜563をコードするヌクレオチド配列;配列番号4のアミノ
酸配列を有するポリペプチドをコードするヌクレオチド配列;配列番号4のアミ
ノ酸配列を有するがN末端のメチオニンを欠くポリペプチドをコードするヌクレ
オチド配列;配列番号4の約24位〜約890位のアミノ酸配列を有するポリペ
プチドをコードするヌクレオチド配列;配列番号4の約112位〜約890位の
アミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするヌクレオチド配列;ATCC受
託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコードされるアミノ酸
配列を有するポリペプチドをコードするヌクレオチド配列;ATCC受託番号2
09582に含まれるcDNAクローンによってコードされるアミノ酸配列を有
する成熟METH2ポリぺプチドをコードするヌクレオチド配列;配列番号4の
アミノ酸214〜439をコードするヌクレオチド配列(METH2のメタロプ
ロテアーゼドメイン);配列番号4のアミノ酸440〜529をコードするヌク
レオチド配列(METH2のディスインテグリンドメイン);配列番号4のアミ
ノ酸530〜583をコードするヌクレオチド配列(METH2の第1のTSP
様ドメイン);配列番号4のアミノ酸837〜890をコードするヌクレオチド
配列(METH2の第2のTSP様ドメイン);配列番号4のアミノ酸280〜
606をコードするヌクレオチド配列;配列番号4のアミノ酸529〜548を
コードするヌクレオチド配列;または上記のヌクレオチド配列のいずれかと相補
的なヌクレオチド配列。
【0047】 METH1またはMETH2のポリペプチドをコードする参照ヌクレオチド配
列に、例えば、少なくとも95%「同一」なヌクレオチド配列を有するポリヌク
レオチドとは、ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が、METH1またはME
TH2のポリペプチドをコードする参照ヌクレオチド配列の各100ヌクレオチ
ドあたり5つまでの点変異を含み得ることを除いて、このポリヌクレオチドの配
列が参照配列に対して同一であることを意図する。すなわち、参照ヌクレオチド
配列に少なくとも95%同一なヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを得
るために、参照配列のヌクレオチドの5%までが、欠失され得るかまたは別のヌ
クレオチドで置換され得るか、あるいは参照配列中の総ヌクレオチドの5%まで
の多数のヌクレオチドが参照配列中に挿入され得る。参照配列のこれらの変異は
、参照ヌクレオチド配列の5’末端位置もしくは3’末端位置で生じ得るか、ま
たは参照配列中のヌクレオチド間で個々に、もしくは参照配列内の1つ以上の連
続した群においてのいずれかで散在されてこれらの末端位置間のどこにでも生じ
得る。
【0048】 実際問題として、任意の特定の核酸分子が、例えば、配列番号1もしくは配列
番号3に示されるヌクレオチド配列に対して、または受託されたDNAクローン
のヌクレオチド配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、ま
たは99%同一であるか否かは、従来通りに、公知のコンピュータープログラム
(例えば、Bestfitプログラム(Wisconsin Sequence
Analysis Package,Unix対応バージョン8,Genet
ics Computer Group,University Resear
ch Park,575 Science Drive,Madison,WI
53711))を使用して決定され得る。Bestfitは、Smithおよ
びWaterman,Advances in Applied Mathem
atics 2:482−489(1981)の局所相同性アルゴリズムを使用
し、2つの配列間で相同性が最良のセグメントを見出す。特定の配列が、例えば
、本発明に従う参照配列に95%同一であるかどうかを決定するために、Bes
tfitもしくは他の任意の配列整列プログラムを使用する場合、パラメーター
は、当然、同一性パーセントが参照ヌクレオチド配列の全長にわたって算出され
、そして参照配列のヌクレオチドの総数の5%までの相同性におけるギャップが
許容されるように設定される。
【0049】 問い合わせ配列(本発明の配列)と対象配列との間での最良の全体的な一致(
全体的配列整列としても参照される)を決定するための好ましい方法は、Bru
tlagら、Comp.Appl.Biosci.6:237−245(199
0)のアルゴリズムに基づいてFASTDBコンピュータープログラムを使用し
て決定され得る。配列整列において、問い合わせ配列および対象配列は、両方と
もDNA配列である。RNA配列は、UをTに変換することによって比較され得
る。上記の全体的配列整列の結果は、同一性パーセントで示される。DNA配列
のFASTDB整列に使用される、パーセント同一性を算出するための好ましい
パラメーターは以下の通りである:Matrix=Unitary、k−tup
le=4、Mismatch Penalty=1、Joining Pena
lty=30、Randomization Group Length=0、
Cutoff Score=1、Gap Penalty=5、Gap Siz
e Penalty=0.05、Window Size=500または対象ヌ
クレオチド配列の長さ(どちらかより短い方)。
【0050】 対象配列が、5’末端欠失または3’末端欠失により(内部欠失のためではな
く)問い合わせ配列よりも短い場合、手動補正が結果に対してなされなければな
らない。これは、FASTDBプログラムが同一性パーセントを算定する場合に
、対象配列の5’末端切断および3’末端切断を考慮しないからである。問合せ
配列に対して5’末端または3’末端で切断される対象配列について、同一性パ
ーセントは、問い合わせ配列の総塩基のパーセントとして、対象配列の5’側お
よび3’側である一致/整列しない問い合わせ配列の塩基の数を計算することに
よって補正される。ヌクレオチドが一致/整列されているか否かは、FASTD
B配列整列の結果によって決定される。次いで、このパーセントは、同一性パー
セントから差し引かれ、上記のFASTDBプログラムによって特定のパラメー
ターを使用して計算され、最終的な同一性パーセントのスコアに到達する。この
補正されたスコアは、本発明の目的で使用されるものである。FASTDB整列
によって表示されるような、問い合わせ配列と一致/整列していない対象配列の
5’塩基および3’塩基の外側の塩基のみが、同一性パーセントのスコアを手動
で調整する目的で計算される。
【0051】 例えば、90残基の対象配列は、同一性パーセントを決定するために100塩
基の問い合わせ配列と整列される。欠失が本配列の5’末端で生じ、そしてそれ
故に、FASTDB整列は、5’末端での最初の10塩基の一致/整列を示さな
い。10個の不対合塩基は、配列の10%(一致していない5’末端および3’
末端での塩基の数/問い合わせ配列中の塩基の総数)を表し、その結果FAST
DBプログラムによって計算される同一性パーセントのスコアから10%が差し
引かれる。残りの90塩基が完全に一致した場合、最終的な同一性パーセントは
90%である。別の例において、90塩基の対象配列が、100塩基の問い合わ
せ配列と比較される。この場合、欠失は、内部欠失であり、そのため問い合わせ
配列と一致/整列しない対象配列の5’末端または3’末端の塩基は存在しない
。この場合、FASTDBによって算定される同一性パーセントは、手動で補正
されない。再び、問い合わせ配列と一致/整列しない対象配列の5’側および3
’側の塩基のみが手動で補正される。他の手動の補正は、本発明の目的のために
はなされない。
【0052】 本出願は、METH1またはMETH2の活性を有するポリペプチドをコード
するか否かに拘らず、配列番号1もしくは配列番号3に示される核酸配列または
受託されたcDNAの核酸配列に少なくとも95%、96%、97%、98%ま
たは99%同一な核酸分子に関する。これは、なぜなら、特定の核酸分子がME
TH1またはMETH2の活性を有するポリペプチドをコードしない場合でさえ
、当業者はこの核酸分子の、例えば、ハイブリダイゼーションプローブまたはポ
リメラーゼ連鎖反応(PCR)プライマーとしての使用方法を依然として理解す
るからである。METH1またはMETH2の活性を有するポリペプチドをコー
ドしない本発明の核酸分子の使用としては、特に、(1)cDNAライブラリー
におけるMETH1もしくはMETH2の遺伝子、またはそれらの対立遺伝子改
変体の単離;(2)Vermaら、Human Chromosomes:A
Manual of Basic Techniques,Pergamon
Press,New York(1998)に記載される通りの、METH1ま
たはMETH2の遺伝子の正確な染色体位置を提供するための、分裂中期の染色
体展開物に対するインサイチュハイブリダイゼーション(例えば、「FISH」
);および(3)特定の組織におけるMETH1またはMETH2のmRNA発
現を検出するためのノーザンブロット分析が挙げられる。
【0053】 しかし、配列番号1または配列番号3に示される核酸配列に、あるいは受託さ
れたcDNAの核酸配列に、少なくとも95%、96%、97%、98%もしく
は99%同一な配列を有し、実際に、METH1またはMRTH2のタンパク質
活性を有するポリぺプチドをコードする核酸分子が好ましい。「METH1活性
を有するポリぺプチド」によって、特定の生物学的アッセイにおいてMETH1
の活性を示すポリぺプチドが意図される。例えば、METH1タンパク質活性は
、絨毛尿膜アッセイ(Iruela−Arispeら、Thrombosis
and Haemostasis 78(1):672−677(1997))
、または角膜ポケット(cornea pocket)アッセイ(Tolsma
ら、J.Cell.Biol.122:497−511(1993))を使用し
て測定され得る。この両アッセイは以下の実施例4に記載される。「METH2
活性を有するポリぺプチド」によって、特定の生物学的アッセイにおいてMET
H2の活性を示すポリぺプチドが意図される。例えば、METH2タンパク質活
性はまた、絨毛尿膜アッセイ(Iruela−Arispeら、Thrombo
sis and Haemostasis 78(1):672−677(19
97))、または角膜ポケットアッセイ(Tolsmaら、J.Cell.Bi
ol.122:497−511(1993))を使用して測定され得る。この両
アッセイは以下の実施例4に記載される。
【0054】 概略すると、絨毛尿膜アッセイにおいては、目的の潜在的に抗新脈管形成性の
化合物を、新脈管形成増殖因子(例えば、bFGF)と共に、I型コラーゲンペ
レット(Vitrogen)に加える。このサンプルを混合し、そしてナイロン
メッシュ上に配置し、重合させる。重合化が完了した後、このメッシュを12日
齢のニワトリ胚の絨毛尿膜上に配置し、そして37℃で24時間配置する。次い
で、この胚に蛍光薬剤(例えば、FITC−デキストラン)を注射し、このメッ
シュを固定し、そして蛍光顕微鏡下での観察のために取り付ける。
【0055】 角膜ポケットアッセイにおいては、目的の化合物および新脈管形成増殖因子(
例えば、bFGF)を含むハイドロン(hydron)ペレットを、ラットもし
くはマウスの角膜の縁から1〜2mmの所へ移植する。応答を、ある一定の期間
(例えば、5日間)の後に調べる。新脈管形成の程度を、角膜の縁(limb)
から移動した毛細血管を測定することによって評価する。
【0056】 当然、遺伝コードの縮重に起因して、当業者は、受託されたcDNAの核酸配
列または配列番号1もしくは配列番号3に示される核酸配列に、少なくとも95
%、96%、97%、98%、または99%同一な配列を有する多数の核酸分子
が、「METH1またはMETH2のタンパク質活性を有する」ポリぺプチドを
コードすることを即座に認識する。実際、これらのヌクレオチド配列の縮重改変
体は全て同じポリぺプチドをコードするため、このことは、当業者にとって、上
記に記載した比較アッセイを行わなくても明らかである。縮重改変体でないこの
ような核酸分子について、妥当数がまた、METH1またはMETH2のタンパ
ク質活性を有するポリぺプチドをコードすることが、当該分野においてさらに認
識される。これは、なぜなら、当業者は、タンパク質の機能に有意に影響を与え
る可能性が少なそうであるか、もしくは影響を与えないようであるかのいずれか
のアミノ酸置換(例えば、1つの脂肪族アミノ酸を第2の脂肪族アミノ酸で置換
すること)を十分に認識するからである。
【0057】 例えば、表現型的にサイレントなアミノ酸置換の作製方法に関する手引きは、
Bowie,J.U.ら、「Deciphering the Message
in Protein Sequences:Tolerance to A
mino Acid Substitutions」,Science 247
:1306−1310(1990)に提供され、ここにおいてこの著者らは、タ
ンパク質がアミノ酸置換に対して驚くほど寛容性であることを示す。
【0058】 (ベクターおよび宿主細胞) 本発明はまた、本発明の単離されたDNA分子を含むベクター、組換えベクタ
ーで遺伝子操作された宿主細胞、および組換え技術によるMETH1ポリペプチ
ドもしくはMETH2ポリペプチドまたはそれらのフラグメントの産生に関する
【0059】 ポリヌクレオチドは、宿主における増殖のために、選択マーカーを含むベクタ
ーに連結され得る。一般的に、プラスミドベクターは、リン酸カルシウム沈澱物
のような沈澱物中か、または荷電した脂質との複合体中で導入される。ベクター
がウイルスである場合、ベクターは、適切なパッケージング細胞株を用いてイン
ビトロでパッケージングされ得、次いで宿主細胞に形質導入され得る。
【0060】 DNAインサートは、適切なプロモーター(例えば、少し名を挙げると、ファ
ージλPLプロモーター、E.coliのlacプロモーター、trpプロモー
ター、およびtacプロモーター、SV40初期プロモーターおよびSV40後
期プロモーター、ならびにレトロウイルスLTRのプロモーター)に作動可能に
連結されるべきである。他の適切なプロモーターは、当業者に公知である。発現
構築物は、さらに、転写開始、転写終結のための部位、および、転写される領域
中に翻訳のためのリボソーム結合部位を含む。構築物によって発現される成熟転
写物のコード部分は、好ましくは、翻訳されるべきポリペプチドの始めに翻訳開
始コドンを含み、そして終わりに適切に位置される終止コドン(UAA、UGA
、またはUAG)を含む。
【0061】 示されるように、発現ベクターは、好ましくは、少なくとも1つの選択マーカ
ーを含む。このようなマーカーとしては、真核生物細胞培養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、ならびにE.coliおよび他の細
菌における培養についてはテトラサイクリン耐性遺伝子またはアンピシリン耐性
遺伝子が挙げられる。適切な宿主の代表的な例としては、細菌細胞(例えば、E
.coli細胞、Streptomyces細胞、およびSalmonella
typhimurium細胞);真菌細胞(例えば、酵母細胞);昆虫細胞(
例えば、Drosophila S2細胞およびSpodoptera Sf9
細胞);動物細胞(例えば、CHO細胞、COS細胞、およびBowes黒色腫
細胞);ならびに植物細胞が挙げられるが、これらに限定されない。上記の宿主
細胞のための適切な培養培地および条件は当該分野で公知である。
【0062】 細菌における使用に好ましいベクターの中には、pQE70、pQE60、お
よびpQE−9(Qiagenから入手可能);pBSベクター、Phages
criptベクター、Bluescriptベクター、pNH8A、pNH16
a、pNH18A、pNH46A(Stratageneから入手可能);なら
びにptrc99a、pKK223−3、pKK233−3、pDR540、p
RIT5(Pharmaciaから入手可能)が含まれる。好ましい真核生物ベ
クターの中には、pWLNEO、pSV2CAT、pOG44、pXT1、およ
びpSG(Stratageneから入手可能);ならびにpSVK3、pBP
V、pMSG、およびpSVL(Pharmaciaから入手可能)がある。他
の適切なベクターは、当業者に容易に明らかである。
【0063】 本発明の実施における発現ベクターの使用に加えて、本発明はさらに、目的の
タンパク質をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結されたオペレーター
エレメントおよびプロモーターエレメントを含む新規な発現ベクターを含む。こ
のようなベクターの一例は、以下で詳細に記載されるpHE4−5である。
【0064】 図8および9にまとめるように、pHE4−5ベクター(配列番号12)の構
成要素は、以下を含む:1)選択マーカーとしてのネオマイシンホスホトランス
フェラーゼ遺伝子、2)E.coli複製起点、3)T5ファージプロモーター
配列、4)2つのlacオペレーター配列、5)シャイン−ダルガーノ配列、6
)ラクトースオペロンリプレッサー遺伝子(laqIq)。複製起点(oriC
)は、pUC19(LTI,Gaithersburg,MD)に由来する。プ
ロモーター配列およびオペレーター配列を合成的に作製した。核酸配列の合成的
作製は、当該分野で周知である。CLONTECH 95/96 Catalo
g、215〜216頁、CLONTECH、1020 East Meadow
Circle、Palo Alto、CA、94303。METH1をコード
するヌクレオチド配列(配列番号2)またはMETH2をコードするヌクレオチ
ド配列(配列番号4)は、pHE4−5ベクターのNdeI部位とAsp718
部位との間にこれらのヌクレオチド配列を挿入することにより、プロモーターお
よびオペレーターに作動可能に連結される。
【0065】 上述のように、pHE4−5ベクターは、lacIq遺伝子を含む。lacI
qは、lacI遺伝子の対立遺伝子であり、lacI遺伝子は、lacオペレー
ターの強固な調節を付与する。Amann,E.ら、Gene 69:301〜
315(1988);Stark,M.、Gene 51:255〜267(1
987)。lacIq遺伝子は、lacオペレーター配列に結合し、そして下流
(すなわち、3’側の)配列の転写を阻止する、リプレッサータンパク質をコー
ドする。しかし、lacIq遺伝子産物は、ラクトースまたは特定のラクトース
アナログ(例えば、イソプロピルβ−D−チオガラクトピラノシド(IPTG)
)のいずれかの存在下で、lacオペレーターから解離する。従って、METH
1またはMETH2は、pHE4−5ベクターを含む非誘導宿主細胞において、
感知可能な量で産生されない。しかし、IPTGのような薬剤の添加によるこれ
らの宿主細胞の誘導は、METH1またはMETH2のコード配列の発現を生じ
る。
【0066】 pHE4−5ベクターのプロモーター/オペレーター配列(配列番号13)は
、T5ファージプロモーターおよび2つのlacオペレーター配列を含む。1つ
のオペレーターは、転写開始部位の5’側に位置し、そしてもう他方は、同じ部
位の3’側に位置する。これらのオペレーターは、lacIq遺伝子産物と組合
せて存在する場合、lacオペロンインデューサー(例えば、IPTG)の非存
在下での、下流配列の強固な抑制を与える。このlacオペレーターの下流に位
置する作動可能に連結された配列の発現は、lacオペロンインデューサー(例
えば、IPTG)の添加により誘導され得る。lacIqタンパク質へのlac
インデューサーの結合は、lacオペレーター配列からのそれらの解放、および
作動可能に連結された配列の転写の開始を生じる。遺伝子発現のlacオペロン
調節は、Devlin,T.、TEXTBOOK OF BIOCHEMIST
RY WITH CLINICAL CORRELATIONS、第4版(19
97)、802〜807頁に概説される。
【0067】 pHE4シリーズのベクターは、METH1またはMETH2のコード配列を
除く、pHE4−5ベクターの全ての構成要素を含む。pHE4ベクターの特徴
は、最適化された合成T5ファージプロモーター、lacオペレーター、および
シャイン−ダルガーノ配列を含む。さらに、これらの配列はまた、最適に間隔を
空けられ、その結果、挿入された遺伝子の発現は強固に調節され得、そして高レ
ベルの発現が誘導に際して生じる。
【0068】 本発明のタンパク質の産生における使用に適切な公知の細菌性プロモーターの
中には、E.coliのlacIおよびlacZプロモーター、T3およびT7
プロモーター、gptプロモーター、λPRおよびPLプロモーター、ならびに
trpプロモーターを含む。適切な真核生物プロモーターとしては、CMV前初
期プロモーター、HSVチミジンキナーゼプロモーター、初期および後期SV4
0プロモーター、レトロウイルスLTRのプロモーター(例えば、ラウス肉腫ウ
イルス(RSV))、ならびにメタロチオネインプロモーター(例えば、マウス
メタロチオネイン−Iプロモーター)が挙げられる。
【0069】 pHE4−5ベクターはまた、AUG開始コドンの5’側にシャイン−ダルガ
ーノ配列を含む。シャイン−ダルガーノ配列は、一般に、AUG開始コドンの約
10ヌクレオチド上流(すなわち、5’側)に位置する短い配列である。これら
の配列は、本質的には、原核生物リボソームを、AUG開始コドンに導く。
【0070】 従って、本発明はまた、本発明のタンパク質の産生に有用な発現ベクターに関
する。本発明のこの局面は、pHE4−5ベクター(配列番号12)に例示され
る。
【0071】 宿主細胞への構築物の導入は、リン酸カルシウムトランスフェクション、DE
AE−デキストラン媒介トランスフェクション、カチオン性脂質媒介トランスフ
ェクション、エレクトロポレーション、形質導入、感染または他の方法によって
もたらされ得る。このような方法は、Davisら,Basic Method
s In Molecular Biology(1986)のような多くの標
準的実験室マニュアルに記載されている。
【0072】 ポリペプチドは、融合タンパク質のような改変された形態で発現され得、そし
て分泌シグナルだけでなく、さらなる異種の機能的領域も含み得る。例えば、さ
らなるアミノ酸、特に荷電したアミノ酸の領域が、宿主細胞における、精製の間
の、または続く取り扱いおよび保存の間の、安定性および持続性を改善するため
に、ポリペプチドのN末端に付加され得る。また、ペプチド部分が、精製を容易
にするためにポリペプチドへ付加され得る。そのような領域は、ポリペプチドの
最終調製の前に除去され得る。とりわけ、分泌または排出を生じるため、安定性
を改善するため、および精製を容易にするためのペプチド部分のポリペプチドへ
の付加は、当該分野でよく知られており、そして慣用的な技術である。好ましい
融合タンパク質は、タンパク質を可溶化するために有用である免疫グロブリン由
来の異種領域を含む。例えば、EP−A−O 464 533(カナダ対応出願
第2045869号)は、別のヒトタンパク質、またはその一部とともに免疫グ
ロブリン分子の定常領域の種々の部分を含む融合タンパク質を開示する。多くの
場合、融合タンパク質中のFc部分は、治療および診断における使用に十分に有
利であり、従って、例えば、改善された薬物動態学的特性を生じる(EP−A
0232 262)。一方、いくつかの使用について、融合タンパク質が、記載
される有利な様式で、発現され、検出され、そして精製された後に、Fc部分が
欠失され得ることが望ましい。これは、Fc部分が、治療および診断における使
用に対して障害となると判明する場合(例えば、融合タンパク質が免疫のための
抗原として使用されるべき場合)である。薬物探索において、例えば、hIL5
レセプターのようなヒトタンパク質は、hIL−5のアンタゴニストを同定する
ための高処理能力スクリーニングアッセイの目的でFc部分と融合されている。
D.Bennettら,J.Mol.Recognition 8:52−58
(1995)、およびK.Johansonら,J.of Biol.Chem
.270(16):9459−9471(1995)を参照のこと。
【0073】 METH1タンパク質またはMETH2タンパク質は、硫酸アンモニウム沈澱
またはエタノール沈澱、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、疎水性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を含む周知の方法によって組換え細胞培
養物から回収され、そして精製され得る。最も好ましくは、高速液体クロマトグ
ラフィー(「HPLC」)が精製のために用いられる。本発明のポリペプチドは
、天然の供給源からの精製産物、化学合成手順の産物、および原核生物宿主また
は真核生物宿主(例えば、細菌細胞、酵母細胞、高等植物細胞、昆虫細胞、およ
び哺乳動物細胞を含む)から組換え技術によって産生された産物を含む。組換え
産生手順において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
シル化されていても、またはグリコシル化されていなくてもよい。さらに、本発
明のポリペプチドはまた、いくつかの場合、宿主媒介プロセスの結果として、改
変された開始メチオニン残基を含み得る。
【0074】 (METH1およびMETH2のポリペプチドおよびフラグメント) 本発明はさらに、寄託されたcDNAによってコードされるアミノ酸配列、も
しくは配列番号2のアミノ酸配列を有する、単離されたMETH1ポリペプチド
、または上記ポリペプチドの一部を含むペプチドもしくはポリペプチドを提供す
る。本発明はまた、寄託されたcDNAによってコードされるアミノ酸配列、も
しくは配列番号4のアミノ酸配列を有する、単離されたMETH2ポリペプチド
、または上記ポリペプチドの一部を含むペプチドもしくはポリペプチドを提供す
る。
【0075】 METH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドは、ペプチド結合また
は改変されたペプチド結合、すなわち、ペプチドアイソスター(isoster
e)によって互いに連結したアミノ酸から構成され得、そして遺伝子がコードす
る20個のアミノ酸以外のアミノ酸を含み得る。METH1ポリペプチドまたは
METH2ポリペプチドは、翻訳後プロセシングのような天然のプロセスによっ
て、または当該技術分野で周知の化学修飾技術によってのいずれかで、改変され
得る。このような修飾は、基本テキスト、およびより詳細な研究論文、ならびに
多くの研究文献に十分記載される。修飾は、ペプチド骨格、アミノ酸側鎖、およ
びアミノ末端またはカルボキシル末端を含む、METH1ポリペプチドまたはM
ETH2ポリペプチドのどこでも生じ得る。同じ型の修飾が、所定のMETH1
ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチド中のいくつかの部位で同じまたは種
々の程度で存在し得ることが理解される。また、所定のMETH1ポリペプチド
またはMETH2ポリペプチドは多くの型の修飾を含み得る。METH1ポリペ
プチドまたはMETH2ポリペプチドは、例えば、ユビキチン化の結果として分
枝状であり得、そしてこれらのポリペプチドは、分枝を含むかまたは含まない、
環状であり得る。環状、分枝状および分枝した環状METH1ポリペプチドまた
はMETH2ポリペプチドは、天然の翻訳後プロセスから生じ得るか、または合
成方法によって作製され得る。修飾としては、アセチル化、アシル化、ADP−
リボシル化、アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチ
ドまたはヌクレオチド誘導体の共有結合、脂質または脂質誘導体の共有結合、ホ
スファチジルイノシトール(phosphotidylinositol)の共
有結合、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、脱メチル化、共有結合架橋の形成
、システインの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、γ−カルボキシル
化、グリコシル化、GPIアンカー形成、水酸化、ヨウ素化、メチル化、ミリス
トイル化、酸化、ペグ化(pegylation)、タンパク質分解プロセシン
グ、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化、硫酸化、アルギニル化の
ようなタンパク質へのアミノ酸のトランスファーRNA媒介の付加、およびユビ
キチン化が挙げられる。(例えば、PROTEINS−STRUCTURE A
ND MOLECULAR PROPERTIES,第2版,T.E.Crei
ghton,W.H.Freeman and Company,New Yo
rk(1993);POSTTRANSLATIONAL COVALENT
MODIFICATION OF PROTEINS,B.C. Johnso
n編,Academic Press,New York,1−12頁(198
3);Seifterら,Meth Enzymol 182:626−646
(1990);Rattanら,Ann NY Acad Sci 663:4
8−62(1992)を参照のこと)。
【0076】 METH1ポリペプチドおよびMETH2ポリペプチドのいくつかのアミノ酸
配列が、これらのタンパク質の構造または機能に有意な影響を与えることなく、
変更され得ることが当該分野において認識される。配列におけるこのような差異
が意図される場合、タンパク質上に、活性を決定する重要な領域が存在すること
が思い出されるべきである。
【0077】 本発明者らは、METH1およびMETH2が、インビトロおよびインビボで
新脈管形成を阻害することを示した。METH1およびMETH2は各々、メタ
ロプロテアーゼドメイン、ジスインテグリン(disintegrin)ドメイ
ン、およびTSP様ドメインを含む。メタロプロテアーゼドメインは、触媒的に
活性であり得る。ジスインテグリンドメインは、インテグリンと相互作用するこ
とにより新脈管形成を阻害する際に役割を果たし得る。なぜなら、インテグリン
は、増殖シグナルおよび移動シグナルの両方の媒介のために必須であるからであ
る。本発明者らは、METH1およびMETH2のTSP様ドメインに由来する
ペプチドが、インビトロおよびインビボで新脈管形成を阻害することを示した。
【0078】 従って、本発明は、実質的なMETH1ポリペプチド活性を示すMETH1ポ
リペプチドの改変体、または以下で議論されるタンパク質部分のようなMETH
1タンパク質の領域を含むMETH1ポリペプチドの改変体;および実質的なM
ETH2ポリペプチド活性を示すMETH2ポリペプチドの改変体、または以下
で議論されるタンパク質部分のようなMETH2タンパク質の領域を含むMET
H1ポリペプチドの改変体をさらに含む。このような変異体は、欠失、挿入、逆
位、反復、および型置換を含む。上記のように、どのアミノ酸の変化が表現型的
にサイレントであるようであるかに関するガイダンスは、Bowie,J.U.
ら、「Deciphering the Message in Protei
n Sequences:Tolerance to Amino Acid
Substitutions」,Science 247:1306−1310
(1990)において見出され得る。
【0079】 従って、配列番号2または配列番号4のポリペプチドのフラグメント、誘導体
またはアナログ、あるいは寄託された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)1つ以上のアミノ酸残基が保
存的なアミノ酸残基または非保存的なアミノ酸残基(好ましくは保存的なアミノ
酸残基)で置換され、そしてこのような置換されたアミノ酸残基が遺伝コードに
よりコードされるものであってもよいしそうでなくともよいもの、あるいは(i
i)1つ以上のアミノ酸残基が置換基を含むもの、あるいは(iii)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ための化合物(例えば、ポリエ
チレングリコール)のような別の化合物と融合したもの、あるいは(iv)さら
なるアミノ酸(例えば、IgG Fc融合領域ペプチド配列、またはリーダー配
列もしくは分泌配列、または成熟ポリペプチドもしくはプロタンパク質配列の精
製について使用される配列)が成熟ポリペプチドと融合したものであり得る。こ
のようなフラグメント、誘導体およびアナログは、本明細書の教示より当業者の
範囲内であると考えられる。
【0080】 特に興味深いのは、荷電したアミノ酸の、別の荷電したアミノ酸、および中性
のアミノ酸、または負に荷電したアミノ酸での置換である。後者は、結果として
、正の電荷が減少したタンパク質を生じてMETH1タンパク質またはMETH
2タンパク質の特徴を改善する。凝集の防止は非常に望ましい。タンパク質の凝
集は活性を減少させるだけではなく、凝集体は免疫原性であり得ることから薬学
的処方物を調製する場合にも問題であり得る(Pinckardら、Clin.
Exp.Immunol.2:331−340(1967);Robbinsら
、Diabetes 36:838−845(1987);Clelandら、
Crit.Rev.Therapeutic Drug Carrier Sy
stems 10:307−377(1993))。
【0081】 示されるように、タンパク質の折り畳みまたは活性に有意には影響を与えない
保存的アミノ酸置換のような、重要でない性質の変化が好ましい(表3を参照の
こと)。
【0082】
【表3】 もちろん、当業者が行うアミノ酸置換の数は、多くの因子(上記の因子を含む
)に依存する。一般的に言うと、任意の所定のMETH1またはMETH2ポリ
ペプチドについてのアミノ酸置換の数は、50、40、30、20、10、5、
または3以下である。
【0083】 本発明のMETH1タンパク質およびMETH2タンパク質中の機能に不可欠
なアミノ酸は、当該分野で公知の方法(例えば、部位特異的突然変異またはアラ
ニン走査突然変異(CunninghamおよびWells、Science
244:1081−1085(1989))により同定され得る。後者の手順は
、その分子中の各残基に1つのアラニン変異を導入する。次いで、生じた変異体
分子は、インビトロまたはインビボでの新脈管形成の阻害のような生物学的活性
について試験される。また、新脈管形成の阻害に重要な部位は、結晶化、核磁気
共鳴、または光親和性標識のような構造解析により決定され得る(Smithら
、J.Mol.Biol.224:899−904(1992)およびde V
osら、Science 255:306−312(1992))。
【0084】 本発明のポリペプチドは、好ましくは、単離された形態で提供される。「単離
されたポリペプチド」により、その天然の環境から取り出されたポリペプチドが
意図される。従って、組換え宿主細胞中で産生されたポリペプチドおよび/また
は組換え宿主細胞中に含まれるポリペプチドは、本発明の目的のために単離され
たと考えられる。また、「単離されたポリペプチド」として、組換え宿主細胞ま
たは天然の供給源から、部分的または実質的に精製されたポリペプチドも意図さ
れる。例えば、組換えにより産生されたバージョンのMETH1ポリペプチドま
たはMETH2ポリペプチドは、SmithおよびJohnson、Gene
67:31−40(1988)に記載される1ステップの方法により実質的に精
製され得る。
【0085】 本発明のポリペプチドには、以下:リーダーを含む、寄託されたcDNAにコ
ードされるMETH1ポリペプチド;寄託されたcDNAにコードされる成熟M
ETH1ポリペプチドからリーダーを除いたポリペプチド(すなわち、成熟タン
パク質);配列番号2のアミノ酸約1〜約950を含むポリペプチド;配列番号
2のアミノ酸約2〜約950を含むポリペプチド;配列番号2のアミノ酸約29
〜約950を含むポリペプチド;配列番号2のアミノ酸約30〜約950を含む
ポリペプチド;METHIのメタロプロテアーゼドメイン(配列番号2のアミノ
酸235〜459)を含むポリペプチド;METHIのディスインテグリン(d
isintegrin)ドメイン(配列番号2のアミノ酸460〜544)を含
むポリペプチド;METHIの第1のTSP様ドメイン(配列番号2のアミノ酸
545〜598)を含むポリペプチド;METHIの第2のTSP様ドメイン(
配列番号2のアミノ酸841〜894)を含むポリペプチド;METHIの第3
のTSP様ドメイン(配列番号2のアミノ酸895〜934のアミノ酸)を含む
ポリペプチド;配列番号2のアミノ酸536〜613を含むポリペプチド;配列
番号2のアミノ酸549〜563を含むポリペプチド;リーダーを含む、寄託さ
れたcDNAにコードされるMETH2ポリペプチド;寄託されたcDNAにコ
ードされる成熟METH2ポリペプチドからリーダーを除いたポリペプチド(す
なわち、成熟タンパク質);配列番号4のアミノ酸約1〜約890を含むポリペ
プチド;配列番号4のアミノ酸約2〜約890を含むポリペプチド;配列番号4
のアミノ酸約24〜約890を含むポリペプチド;配列番号4のアミノ酸約11
2〜約890を含むポリペプチド;METH2のメタロプロテアーゼドメイン(
配列番号4のアミノ酸214〜439)を含むポリペプチド;METH2のディ
スインテグリン(disintegrin)ドメイン(配列番号4のアミノ酸4
40〜529)を含むポリペプチド;METH2の第1のTSP様ドメイン(配
列番号4のアミノ酸530〜583)を含むポリペプチド;METH2の第2の
TSP様ドメイン(配列番号4のアミノ酸837〜890)を含むポリペプチド
;配列番号4のアミノ酸280〜606を含むポリペプチド;配列番号4のアミ
ノ酸529〜548を含むポリペプチド、ならびに上記のポリペプチドに少なく
とも95%同一なポリペプチド、およびより好ましくは少なくとも96%、97
%、98%、または99%同一なポリペプチドが挙げられ、そしてまた、少なく
とも30アミノ酸、およびより好ましくは少なくとも50アミノ酸を含むこのよ
うなポリペプチドの一部もまた挙げられる。
【0086】 METH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドの参照アミノ酸配列と
、少なくとも、例えば、95%「同一」なアミノ酸配列を有するポリペプチドに
より、そのポリペプチドのアミノ酸配列がMETH1ポリペプチドまたはMET
H2ポリペプチドの参照アミノ酸の各100アミノ酸当たり5つまでのアミノ酸
の変更を含み得ることを除くと参照配列と同一である、ポリペプチドのアミノ酸
配列が意図される。換言すると、参照アミノ酸配列と少なくとも95%同一なア
ミノ酸配列を有するポリペプチドを得るために、参照アミノ酸配列の5%までの
アミノ酸残基が、削除され得るか、または別のアミノ酸で置換され得るか、ある
いは、参照配列の総アミノ酸残基の5%までの数のアミノ酸が、参照配列に挿入
され得る。参照配列のこれらの変化は、参照アミノ酸配列のアミノ末端もしくは
カルボキシ末端部分で生じ得るか、またはそれらの末端部位の間のどこにでも、
参照配列中の残基間で個々に、または参照配列内の1つ以上のコンティグなグル
ープにおいてのいずれかで、散在されて、生じ得る。
【0087】 実際問題として、任意の特定のポリぺプチドが、例えば、配列番号2もしくは
配列番号4に示されるアミノ酸配列に対して、または寄託されたcDNAクロー
ンによってコードされるアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、9
7%、98%、あるいは99%同一であるか否かは、従来的に、公知のコンピュ
ータープログラム(例えば、Bestfitプログラム(Wisconsin
Sequence Analysis Package、Version 8
for Unix,Genetics Computer Group,Uni
versity Research Park,575 Science Dr
ive,Madison、WI53711)を使用して決定され得る。Best
fitまたは他の配列アルゴリズムプログラムを使用して、特定の配列が、例え
ば、本発明に従う参照配列に95%同一であるかを決定する場合、もちろん、同
一性パーセンテージが参照アミノ酸配列の全長にわたり計算され、そして参照配
列中においてアミノ酸残基の総数の5%まで、相同性のギャップが可能であるよ
うなパラメーターが設定される。
【0088】 問い合わせ配列(本発明の配列)と本配列との間での最良の全体的な一致(全
体的配列整列ともいわれる)を決定するための好ましい方法は、Brutlag
ら、Comp.App.Biosci.6:237−245(1990)のアル
ゴリズムに基づくFASTDBコンピュータープログラムを使用して決定され得
る。配列整列において、問い合わせ配列および本配列は、両方ともヌクレオチド
配列であるかまたは両方ともアミノ酸配列であるかのいずれかである。上記の全
体的配列整列の結果は、同一性パーセントで示される。FASTDBアミノ酸整
列に用いられる好ましいパラメーターは:Matrix=PAM 0、k−tu
ple=2、Mismatch Penalty=1、Joining Pen
alty=20、Randomization Group Length=0
、Cutoff Score=1、Gap Penalty=5、Gap Si
ze Penalty=0.05、Window Size=500または本ア
ミノ酸配列の長さ(どちらかより短い方)である。
【0089】 本配列が、N末端またはC末端欠失により(内部の欠失のためではなく)問い
合わせ配列よりも短い場合、手動の補正が結果に対してなされなけらばならない
。これは、FASTDBプログラムが、全体的な同一性パーセントを算定する場
合に、本配列のN末端切断およびC末端切断を考慮しないからである。N末端お
よびC末端で切断される本配列について、問い合わせ配列に対して、同一性パー
セントは、問い合わせ配列の総残基のパーセントとして、対応する本残基と一致
/整列しない本配列のN末端およびC末端にある問い合わせ配列の残基の数を計
算することによって補正される。残基が一致/整列されているか否かは、FAS
TDB配列整列の結果によって決定される。次いで、このパーセンテージは、同
一性パーセントから差し引かれ、上記のFASTDBプログラムによって特定の
パラメーターを使用して計算され、最終的な同一性パーセントのスコアに到達す
る。この最終的な同一性パーセントのスコアは、本発明の目的のために使用され
るものである。問い合わせ配列と一致/整列していない本配列のN末端およびC
末端側の残基のみが、同一性パーセントのスコアを手動で調整する目的で考慮さ
れる。すなわち、本配列の最も遠いN末端およびC末端残基の外側の問い合わせ
残基位置のみである。
【0090】 例えば、90アミノ酸残基の本配列が、同一性パーセントを決定するために1
00残基の問い合わせ配列と整列される。欠失が本配列のN末端で生じ、それゆ
えFASTDB整列は、N末端での最初の10残基の一致/整列を示さない。1
0個の不対合残基は、配列の10%(一致していないN末端およびC末端での残
基の数/問い合わせ配列中の残基の総数)を表し、その結果FASTDBプログ
ラムによって計算される同一性パーセントのスコアから10%が差し引かれる。
残りの90残基が完全に一致した場合、最終的な同一性パーセントは90%であ
る。別の例において、90残基の本配列が、100残基の問い合わせ配列と比較
される。この場合、欠失は、内部欠失であり、そのため問い合わせ配列と一致/
整列しない本配列のN末端またはC末端の残基は存在しない。この場合、FAS
TDBによって算定される同一性パーセントは、手動で補正されない。またして
も、FASTDB整列において示されるような、問い合わせ配列と一致/整列し
ない本配列のN末端およびC末端の外の残基位置のみが手動で補正される。他の
手動の補正は、本発明の目的のためにはなされない。
【0091】 本発明のポリペプチドは、当業者に周知の方法を用いるSDS−PAGEゲル
または分子ふるいゲル濾過カラムに対する分子量マーカーとして有用である。
【0092】 別の局面において、本発明は、本発明のポリペプチドのエピトープ保有部分を
含むペプチド、またはポリペプチドを提供する。このポリペプチド部分のエピト
ープは、本明細書中に記載されるポリペプチドの免疫原性エピトープまたは抗原
エピトープである。「免疫原性エピトープ」は、全タンパク質が免疫原である場
合に、抗体応答を惹起するタンパク質の一部として定義される。一方、抗体が結
合し得るタンパク質分子の領域が、「抗原エピトープ」として定義される。タン
パク質の免疫原性エピトープの数は、一般に、抗原エピトープの数よりも少ない
。例えば、Geysenら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA
81:3998−4002(1983)を参照のこと。
【0093】 抗原エピトープを保有する(すなわち、抗体が結合し得るタンパク質分子の領
域を含む)ペプチドまたはポリペプチドの選択に関して、タンパク質配列の一部
を模倣する比較的短い合成ペプチドが、部分的に模倣されたタンパク質と反応す
る抗血清を慣用的に惹起し得ることが、当該分野で周知である。例えば、Sut
cliffe、J.G.ら、「Antibodies that react
with predetermined sites on proteins
」Science 219:660〜666(1983)を参照のこと。タンパ
ク質反応性血清を惹起し得るペプチドは、タンパク質の1次配列中にしばしば表
され、1組の単純な化学的規則により特徴付けられ得、そしてインタクトなタン
パク質の免疫優性領域(すなわち、免疫原性エピトープ)にも、またアミノ末端
もしくはカルボキシ末端にも限定されない。
【0094】 従って、本発明の抗原エピトープ保有ペプチドまたは抗原エピトープ保有ポリ
ペプチドは、本発明のポリペプチドに特異的に結合する抗体(モノクローナル抗
体を含む)を惹起するために有用である。例えば、Wilsonら、Cell
37:767〜778(1984)の777頁を参照のこと。
【0095】 本発明の抗原エピトープ保有ペプチドまたは抗原エピトープ保有ポリペプチド
は、本発明のポリペプチドのアミノ酸配列中に含まれる、好ましくは、少なくと
も7つの、より好ましくは少なくとも9つの、および最も好ましくは、およそ少
なくとも約15〜約30の間のアミノ酸の配列を含む。
【0096】 本発明の抗原エピトープ保有ペプチドおよび抗原エピトープ保有ポリペプチド
は、任意の従来の手段により生成され得る。Houghten,R.A.、「G
eneral method for the rapid solid−ph
ase synthesis of large numbers of pe
ptides:specificity of antigen−antibo
dy interaction at the level of indiv
idual amino acids」、Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA 82:5131〜5135(1985)。この「同時複数ペプチド
合成(SMPS)」プロセスは、Houghtenらに与えられた米国特許第4
,631,211号(1986)にさらに記載される。
【0097】 当業者が理解するように、上記の本発明のMETH1ポリペプチドまたはME
TH2ポリペプチドおよびそのエピトープ保有フラグメントは、免疫グロブリン
(IgG)の定常ドメインの一部と組み合わされ、キメラポリペプチドを生じ得
る。これらの融合タンパク質は、精製を容易にし、そしてインビボで半減期の増
加を示す。このことは、例えば、ヒトCD4ポリペプチドの第1の2つのドメイ
ンおよび哺乳動物免疫グロブリンの軽鎖または重鎖の定常領域の種々のドメイン
からなるキメラタンパク質(EPA 394,827;Trauneckerら
、Nature 331:84〜86(1988))に関して、示されている。
IgG部分に起因してジスルフィド結合された二量体構造を有する融合タンパク
質はまた、単量体METH1タンパク質またはMETH2タンパク質あるいはタ
ンパク質フラグメント単独よりも、結合が有効でありそして他の分子を中和し得
る(Fountoulakisら、J.Biochem.270:3958〜3
964(1995))。
【0098】 (METH1およびMETH2の、ポリヌクレオチドならびにポリペプチドフ
ラグメント) 本発明において、「ポリヌクレオチドフラグメント」とは、寄託されたクロー
ンに含まれるか、または配列番号1もしくは配列番号3に示される、核酸配列を
有する短いポリヌクレオチドをいう。この短いヌクレオチドフラグメントは、好
ましくは、少なくとも約15ヌクレオチド、およびより好ましくは少なくとも約
20ヌクレオチド、なおより好ましくは少なくとも約30ヌクレオチド、および
さらにより好ましくは少なくとも約40ヌクレオチドの長さである。「少なくと
も20ヌクレオチドの長さ」のフラグメントは、例えば、寄託されたクローンに
含まれるcDNA配列または配列番号1もしくは配列番号3において示されるヌ
クレオチド配列からの20個以上連続した塩基を含むことが意図される。これら
のヌクレオチドフラグメントは、本明細書中で考察されるように、診断プローブ
およびプライマーとして有用である。もちろん、より大きなフラグメント(例え
ば、50、150、500、600、2000ヌクレオチド)が好ましい。
【0099】 さらに、METH1ポリヌクレオチドフラグメントまたはMETH2ポリヌク
レオチドフラグメントの代表的な例は、例えば、配列番号1もしくは配列番号3
または寄託されたクローンにおいて含まれるcDNAの、ヌクレオチド番号約1
〜50、51〜100、101〜150、151〜200、201〜250、2
51〜300、301〜350、351〜400、401〜450、451〜5
00、501〜550、551〜600、651〜700、701〜750、7
51〜800、800〜850、851〜900、901〜950、951〜1
000、1001〜1050、1051〜1100、1101〜1150、11
51〜1200、1201〜1250、1251〜1300、1301〜135
0、1351〜1400、1401〜1450、1451〜1500、1501
〜1550、1551〜1600、1601〜1650、1651〜1700、
1701〜1750、1751〜1800、1801〜1850、1851〜1
900、1901〜1950、1951〜2000、あるいは2001〜最後、
の配列を有するフラグメントを含む。この状況において、「約」は、具体的に列
挙される範囲、いずれかの末端もしくは両方の末端で、いくつか(5、4、3、
2、もしくは1個)のヌクレオチドだけより大きなまたはより小さな範囲を含む
。好ましくは、これらのフラグメントは、生物学的活性を有するポリぺプチドを
コードする。より好ましくは、これらのポリヌクレオチドは、本明細書において
考察されるようにプローブまたはプライマーとして使用され得る。
【0100】 本発明において、「ポリぺプチドフラグメント」とは、配列番号2または配列
番号4に含まれ、または寄託されたクローンに含まれるcDNAによってコード
される、短いアミノ酸配列をいう。タンパク質フラグメントは、「そのまま(f
ree−standing)」であり得るか、またはそのフラグメントが部分ま
たは領域を形成する、より大きなポリぺプチド内に、最も好ましくは単一の連続
した領域として、含まれ得る。本発明のポリぺプチドフラグメントの代表的な例
は、例えばコード領域あるいは配列番号2または配列番号4の、アミノ酸番号の
約1〜20、21〜40、41〜60、61〜80、81〜100、102〜1
20、121〜140、141〜160、161〜180、181〜200、2
01〜220、221〜240、241〜260、261〜280、もしくは2
81〜最後のフラグメントを含む。さらに、ポリぺプチドフラグメントは、約2
0、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、1
30、140、または150アミノ酸の長さであり得る。この状況において、「
約」は、具体的に列挙される範囲、いずれかの末端または両方の末端で、いくつ
かの(5、4、3、2、または1個)アミノ酸長だけ、より大きなまたはより小
さな範囲を含む。
【0101】 好ましいポリぺプチドフラグメントは、分泌METH1タンパク質または分泌
METH2タンパク質およびその成熟形態を含む。さらに好ましいポリぺプチド
フラグメントは、アミノ末端もしくはカルボキシ末端、またはその両方から、連
続した一連の欠失された残基を有する、分泌METH1タンパク質もしくは分泌
METH2タンパク質またはその成熟形態を含む。例えば、1〜60個の範囲の
任意の数のアミノ酸が、分泌METH1ポリペプチドもしくは分泌METH2ポ
リペプチドまたはその成熟形態のいずれかのアミノ末端から欠失され得る。同様
に、1〜30個の範囲の任意数のアミノ酸が、分泌METH1タンパク質もしく
は分泌METH2タンパク質または成熟形態のカルボキシ末端から欠失され得る
。さらに、上述のアミノ末端およびカルボキシ末端の欠失の任意の組み合わせが
好ましい。同様に、これらのMETH1ポリペプチドフラグメントもしくはME
TH2ポリペプチドフラグメントをコードするポリヌクレオチドフラグメントも
また、好ましい。
【0102】 特に、METH1ポリペプチドのN−末端欠失は、一般式m−950によって
記載され得る。ここで、mは2〜949の整数であり、ここで、mは配列番号2
で同定されるアミノ酸残基の位置に対応する。好ましくは、配列番号2に示され
る、本発明のMETH1ポリペプチドのN−末端欠失は、配列番号2の以下の残
基のアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む:
【0103】
【化1】
【0104】 さらに、METH1ポリペプチドのC−末端欠失はまた、一般式1−nによっ
て記載され得る。ここで、nは2〜950の整数であり、ここで、nは配列番号
2で同定されるアミノ酸残基の位置に対応する。好ましくは、配列番号2に示さ
れる本発明のMETH1ポリペプチドのC−末端欠失は、配列番号2の以下の残
基のアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む:
【0105】
【化2】 例えば、上記に列挙したN−末端欠失またはC−末端欠失のいずれかが、N−末
端欠失およびC−末端欠失METH1ポリペプチドを産生するために組み合わせ
られ得る。
【0106】 さらに、METH2ポリペプチドのN末端欠失は、一般式m−890によって
記載され得る。ここで、mは2〜889の整数であり。ここで、mは配列番号4
で同定されるアミノ酸残基の部分に対応する。好ましくは、配列番号4に示され
る、本発明のMETH2ポリペプチドのN末端欠失は、配列番号4の以下の残基
のアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む:
【0107】
【化3】
【0108】 さらに、METH2ポリペプチドのC末端欠失はまた、一般式1−nによって
記載され得る。ここで、nは2〜890の整数であり。ここで、nは配列番号4
で同定されるアミノ酸残基の位置に対応する。好ましくは、配列番号4に示され
る、本発明のMETH2ポリペプチドのC末端欠失は、配列番号4の以下の残基
のアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む:
【0109】
【化4】 好ましくは、上記に列挙されたN末端欠失またはC末端欠失のいずれかは、N末
端およびC末端が欠失したMETH2ポリペプチドを生成するために組み合わさ
られ得る。
【0110】 本発明はまた、アミノ末端およびカルボキシル末端の両方から欠失した1つ以
上のアミノ酸を有するポリペプチド(これは、配列番号2または配列番号4のm
−n残基を有するように一般的に記載され得、ここでnおよびmは、上記のよう
な整数である)を提供する。
【0111】 構造的または機能的ドメインによって特徴付けられるMETH1またはMET
H2のポリペプチドフラグメントおよびポリヌクレオチドフラグメントもまた好
ましい。本発明の好ましい実施態様としては、αヘリックスおよびαヘリックス
形成領域(「α領域」)、βシートおよびβシート形成領域(「β領域」)、タ
ーンおよびターン形成領域(「ターン領域」)コイルおよびコイル形成領域(「
コイル領域」)、親水性領域、疎水性領域、α両親媒性領域、β両親媒性領域、
可撓性領域、表面形成領域、基質結合領域、および高抗原性指標領域を含むフラ
グメントが挙げられる。図において示されるように、そのような好ましい領域は
、Garnier−Robsonのα領域、β領域、ターン領域、およびコイル
領域、Chou−Fasmanのα領域、β領域、およびターン領域、Kyte
−Doolittleの親水性領域および疎水性領域、Eisenbergのα
およびβ両親媒性領域、Karplus−Schulz可撓性領域、Emini
表面形成領域、ならびにJameson−Wolf高抗原性指標領域を含む。保
存ドメイン内に含まれる配列番号2のポリペプチドフラグメントは、特に本発明
により意図される(図10および11ならびに表1および2を参照のこと)。さ
らに、これらのドメインをコードするポリヌクレオチドフラグメントもまた意図
される。
【0112】 他の好ましいフラグメントは、生物学的に活性なMETH1フラグメントまた
はMETH2フラグメントである。生物学的に活性なフラグメントとはMETH
1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドの活性と、同一である必要なない
が、類似した活性を示すフラグメントである。そのフラグメントの生物学的活性
は、改善された所望の活性または減少した所望されない活性を含み得る。
【0113】 しかし、多くのポリヌクレオチド配列(例えば、EST配列)は、公的に入手
可能であり、そして配列データベースを通してアクセス可能である。これらの配
列のいくつかは、配列番号1または配列番号3に関連し、そして本発明の着想の
前に公に利用可能であったかもしれない。好ましくは、このような関連するポリ
ヌクレオチドは、本発明の範囲から特に除外される。全ての関連配列を列挙する
ことは煩わしい。従って、好ましくは、本発明からは、一般式a−bにより記載
されるヌクレオチド配列(ここで、aは配列番号1の1〜936の任意の整数で
あり、bは15〜950の整数であり、ここでaおよびbの両方は配列番号1に
示されるヌクレオチド残基の位置に対応し、そしてここでbはa+14以上であ
る)を含む1つ以上のポリヌクレオチドが除外される。さらに、好ましくは、本
発明からは、一般式a−bにより記載されるヌクレオチド配列(ここで、aは配
列番号3の1〜876の任意の整数であり、bは15〜890の整数であり、こ
こでaおよびbの両方は配列番号3に示されるヌクレオチド残基の位置に対応し
、そしてここでbはa+14以上である)を含む1つ以上のポリヌクレオチドが
除外される。
【0114】 (エピトープおよび抗体) 本発明において、「エピトープ」とは、動物において、特にヒトにおいて、抗
原性または免疫原性活性を有するMETH1またはMETH2ポリぺプチドフラ
グメントをいう。本発明の好ましい実施態様は、エピトープを含むMETH1ま
たはMETH2ポリぺプチドフラグメント、およびこのフラグメントをコードす
るポリヌクレオチドに関する。抗体が結合し得るタンパク質分子の領域は、「抗
原性エピトープ」と定義される。対照的に、「免疫原性エピトープ」は、抗体応
答を誘発するタンパク質の一部と定義される。(例えば、Geysenら、Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA 81:3998−4002(19
83)を参照のこと)。
【0115】 エピトープとして機能するフラグメントは任意の従来の手段によって産生され
得る(例えば、Houghten.R.A., Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA 82:5131−5135 (1985)、米国特
許第4,631,211号でさらに記載される、を参照のこと)。
【0116】 本発明において、抗原性エピトープは、好ましくは少なくとも7つ、より好ま
しくは少なくとも9つ、そして最も好ましくは約15〜約30アミノ酸の間の配
列を含む。抗原性エピトープは、エピトープに特異的に結合する抗体(モノクロ
ーナル抗体を含む)を惹起するために有用である(例えば、Wilsonら、C
ell 37:767−778 (1984); Sutcliffe, J.
G.ら、Science 219: 660−666 (1983)を参照のこ
と)。
【0117】 同様に、免疫原性エピトープは、当該分野で周知の方法に従って抗体を誘導す
るために使用され得る(例えば、Sutcliffeら、前出; Wilson
ら、前出; Chow, M.ら、Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 82: 910−914;およびBittle, F. J.ら
、J. Gen. Virol. 66:2347−2354 (1985)を
参照のこと)。好ましい免疫原性エピトープは分泌タンパク質を含む。免疫原性
エピトープは、動物系(例えば、ウサギまたはマウス)にアルブミンのようなキ
ャリアタンパク質とともに提示され得るか、または免疫原性エピトープが十分に
長い場合(少なくとも、約25アミノ酸)には、キャリアなしで提示され得る。
しかし、わずか8〜10アミノ酸を含む免疫原性エピトープは、変性ポリペプチ
ドにおいて(例えば、ウエスタンブロッティングにおいて)、少なくとも線状エ
ピトープに結合し得る抗体を惹起するのに十分であることが示されている。
【0118】 DNAstar分析を使用して、配列番号2は、以下のアミノ酸で抗原性であ
ることが見出された:
【0119】
【化5】 従って、これらの領域は、METH1 cDNAによってコードされるタンパク
質に対して抗体を産生するエピトープとして使用され得る。
【0120】 DNAstar分析を使用して、配列番号4は、以下のアミノ酸で抗原性であ
ることが見出された:
【0121】
【化6】 従って、これらの領域は、METH2 cDNAによってコードされるタンパク
質に対して抗体を産生するエピトープとして使用され得る。
【0122】 本明細書中で使用される用語「抗体」(Ab)または「モノクローナル抗体」
(Mab)は、タンパク質に特異的に結合し得るインタクトな分子および抗体フ
ラグメント(例えば、FabおよびF(ab’)2フラグメント)を含むことを
意味する。FabおよびF(ab’)2フラグメントは、インタクトな抗体のF
cフラグメントを欠き、循環からより迅速に排除され、そしてインタクトな抗体
よりも少ない非特異的組織結合を有し得る。(Wahlら、 J. Nucl.
Med. 24: 316−325 (1983))。従って、これらのフラ
グメントは、FABの産物または他の免疫グロブリン発現ライブラリーと同様に
好ましい。さらに、本発明の抗体はキメラ抗体、単鎖抗体、およびヒト化抗体を
含む。
【0123】 (融合タンパク質) METH1またはMETH2の任意のポリペプチドは、融合タンパク質を産生
するために使用され得る。例えば、METH1またはMETH2のポリペプチド
は、第2のタンパク質と融合される場合、抗原性タグとして使用され得る。ME
TH1またはMETH2のポリペプチドに対して惹起される抗体は、METH1
またはMETH2に結合することによって、第2のタンパク質を間接的に検出す
るために使用され得る。さらに、分泌されるタンパク質は、輸送シグナルに基づ
いく細胞位置を標的化するので、METH1またはMETH2のポリペプチドは
、他のタンパク質に一旦融合されると標的化分子として使用され得る。
【0124】 METH1またはMETH2のポリペプチドと融合され得るドメインの例は、
異種シグナル配列のみならず、また他の異種機能性領域をも含む。この融合は、
必ずしも直接的である必要はないが、リンカー配列を介して起こり得る。
【0125】 さらに、融合タンパク質はまた、METH1またはMETH2のポリペプチド
の特徴を改良するために操作され得る。例えば、さらなるアミノ酸、特に荷電ア
ミノ酸の領域が、宿主細胞からの精製または続く取り扱いおよび貯蔵の間の安定
性および持続性を改良するために、METH1またはMETH2ポリペプチドの
N末端へ付加され得る。また、ペプチド部分は精製を容易にするために、MET
H1またはMETH2ポリペプチドへ付加され得る。このような領域は、MET
H1またはMETH2ポリペプチドの最終調製の前に除去され得る。ポリペプチ
ドの取り扱いを容易にするためのペプチド部分の付加は、当該分野でよく知られ
る慣用の技術である。
【0126】 さらに、METH1またはMETH2のポリペプチド(フラグメント、そして
特にエピトープを含む)は、免疫グロブリン(IgG)の定常ドメインの一部と
組み合わせられ得、キメラポリぺプチドを生じる。これらの融合タンパク質は精
製を容易にし、そしてインビボにおける増大した半減期を示す。1つの報告され
た例は、ヒトCD4ポリペプチドの最初の2つのドメイン、および哺乳動物の免
疫グロブリンの重鎖または軽鎖の定常領域の種々のドメインからなるキメラタン
パク質を記載している(EP A 394,827; Trauneckerら
、Nature 331: 84−86(1988))。ジスルフィド連結二量
体構造(IgGに起因する)を有する融合タンパク質もまた、単量体分泌タンパ
ク質またはタンパク質フラグメント単独よりも、他の分子に結合しそして中和す
るのにさらに効率的であり得る(Fountoulakisら、J.Bioch
em.270:3958−3964(1995))。
【0127】 同様に、EP−A−O 464 533(カナダ国対応特許第2045869
号)は、別のヒトタンパク質またはその部分とともに免疫グロブリン分子の定常
領域の種々の部分を含む融合タンパク質を開示する。多くの場合、融合タンパク
質のFc部分は、治療および診断において有益であり、従って、例えば、改良さ
れた薬物動態学的な特性を生じ得る(EP−A 0232 262)。あるいは
、融合タンパク質が発現され、検出され、そして精製された後に、Fc部分を欠
失させることが望ましい。例えば、融合タンパク質が免疫化のための抗原として
使用される場合、Fc部分は、治療および診断を妨害し得る。例えば、薬物の発
見において、hIL−5のようなヒトタンパク質は、hIL−5のアンタゴニス
トを同定するための高処理能力スクリーニングアッセイの目的のためにFc部分
と融合されてきた(D.Bennettら、J.Molecular Reco
gnition 8:52−58(1995);K.Johansonら、J.
Biol.Chem.270:9459−9471(1995)を参照のこと)
【0128】 さらに、METH1またはMETH2のポリペプチドはマーカー配列(例えば
、METH1またはMETH2の精製を容易にするペプチド)に融合され得る。
好ましい実施態様において、そのマーカーアミノ酸配列は、とりわけヘキサ−ヒ
スチジンペプチド(例えば、pQEベクター(QIAGEN,Inc.,925
9 Eton Avenue,Chatsworth,CA,91311)にお
いて提供されるタグ)であり、これらの多くのマーカーアミノ酸配列が市販され
ている。例えば、Gentzら、Proc.Natl.Acad.Sci.US
A 86:821−824(1989)に記載されるように、ヘキサ−ヒスチジ
ンは、融合タンパク質の都合の良い精製を提供する。精製のために有用な別のペ
プチドタグである「HA」タグは、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(Wilsonら、Cell 37:767(1984
))。
【0129】 従って、任意のこれら上記の融合物は、METH1もしくはMETH2のポリ
ヌクレオチドまたはポリペプチドを使用して操作され得る。
【0130】 (METH1またはMETH2の生物学的活性) METH1またはMETH2のポリヌクレオチドおよびポリペプチドをアッセ
イに用いて、1つ以上の生物学的活性について試験し得る。METH1またはM
ETH2のポリヌクレオチドおよびポリペプチドが、特定のアッセイにおいて活
性を示すならば、METH1またはMETH2は、生物学的活性に関連した疾患
に関与し得る可能性が高い。従って、METH1またはMETH2を用いて、関
連する疾患を処置し得る。
【0131】 (免疫活性) METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、免疫
細胞の増殖、分化、または移動(走化性)の活性化もしくは阻害によって、免疫
系の不全または障害を処置するのに有用であり得る。免疫細胞は、造血と称され
るプロセス、すなわち、多能性幹細胞から骨髄性細胞(血小板、赤血球、好中球
、およびマクロファージ)およびリンパ系(BおよびTリンパ球)細胞を産生す
るプロセスを通じて発生する。これらの免疫不全または障害の病因は、遺伝性、
体細胞性(例えば、ガンまたはいくつかの自己免疫障害)、後天性(例えば、化
学療法または毒素による)、または感染性であり得る。さらに、METH1また
はMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、特定の免疫系疾患また
は障害のマーカーまたは検出因子として使用され得る。
【0132】 METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、造血
細胞の不全または障害を処置または検出するに有用であり得る。METH1また
はMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドを使用して、特定の(また
は多くの)型の造血細胞の減少に関連する障害を処置するための取り組みにおい
て、多能性幹細胞を含む造血細胞の分化および増殖を増加させ得る。免疫学的な
不全症候群の例には、以下が挙げられるがそれらに限定されない:血液タンパク
質障害(例えば、無ガンマグロブリン血症、低ガンマグロブリン血症)、毛細血
管拡張性運動失調、分類不能型免疫不全、ディ・ジョージ症候群、HIV感染、
HTLV−BLV感染、白血球接着不全症候群、リンパ球減少、食細胞殺菌機能
不全、重症複合型免疫不全(SCID)、ヴィスコット−オールドリッチ障害、
貧血、血小板減少症、または血色素尿。
【0133】 さらに、METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチド
はまた、止血活性(出血を停止する)または血栓崩壊活性(血餅の形成)を調節
するために使用され得る。例えば、止血または血栓崩壊活性を増加させることに
よって、METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは
、血液凝固障害(例えば、無フィブリノーゲン血症、因子欠乏)、血液血小板障
害(例えば、血小板減少症)、または外傷、手術もしくは他の原因から生じる創
傷を処置するために使用され得る。あるいは、止血活性または血栓崩壊活性を減
少させ得る、METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチ
ドを用いて、凝固を阻害または溶解し得る。これらの分子は、心臓発作(梗塞)
、発作、または瘢痕の処置に重要であり得る。
【0134】 METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドはまた、
自己免疫障害を処置または検出するのに有用であり得る。多くの自己免疫障害は
、免疫細胞によって、自己を外来物質として不適切に認識することからもたらさ
れる。この不適切な認識は、宿主組織の破壊を導く免疫応答を生じる。それゆえ
、免疫応答、特にT細胞の増殖、分化、または走化性を阻害し得るMETH1ま
たはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドの投与は、自己免疫障害
を予防するのに有効な治療であり得る。
【0135】 METH1またはMETH2によって処置または検出され得る自己免疫障害の
例としては、以下が挙げられるが、それらに限定されない:アディソン病、溶血
性貧血、抗リン脂質症候群、慢性関節リウマチ、皮膚炎、アレルギー性脳脊髄炎
、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、グレーヴズ病、多発性硬化症、重症筋
無力症、神経炎、結膜炎、水疱性類天疱瘡、天疱瘡、多発性内分泌腺症、紫斑、
ライター病、スティッフマン症候群、自己免疫性甲状腺炎、全身性エリテマトー
デス、自己免疫性肺炎症、ギヤン−バレー症候群、インスリン依存性糖尿病、お
よび自己免疫炎症性眼病。
【0136】 同様に、喘息(特にアレルギー性喘息)または他の呼吸問題のようなアレルギ
ー性反応および状態もまた、METH1またはMETH2のポリペプチドまたは
ポリヌクレオチドにより処置され得る。さらに、METH1またはMETH2を
用いてアナフィラキシー、抗原性分子に対する過敏症、または血液型不適合性を
処置し得る。
【0137】 METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドはまた、
器官拒絶または対宿主性移植片病(GVHD)を処置および/または予防するた
めに用いられ得る。器官拒絶は、宿主免疫細胞が免疫応答を通じて移植された組
織を破壊することにより生じる。同様に、免疫応答はまた、GVHDに関与して
いるが、この場合、外来の移植された免疫細胞は宿主組織を破壊する。免疫応答
、特にT細胞の増殖、分化、または走化性を阻害するMETH1またはMETH
2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドの投与は、器官拒絶またはGVHDを
予防するのに有効な治療であり得る。
【0138】 同様に、METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチド
はまた、炎症を調節するために用いられ得る。例えば、METH1またはMET
H2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、炎症性応答に関与する細胞の増
殖および分化を阻害し得る。これらの分子は、以下を含む炎症状態(慢性および
急性の両方の状態)を処置するために使用され得る:感染に関連した炎症(例え
ば、敗血症性ショック、敗血症、または全身性炎症応答症候群(SIRS))、
虚血性再灌流傷害、内毒素死亡、関節炎、補体媒介性超急性拒絶、腎炎、サイト
カインまたはケモカイン誘導性肺傷害、炎症性腸疾患、クローン病、またはサイ
トカイン(例えば、TNFまたはIL−1)の過剰産生からもたらされる状態。
【0139】 (過剰増殖性障害) METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、新生
物を含む過剰増殖性障害を処置または検出するために使用され得る。METH1
またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、直接的相互作用ま
たは間接的相互作用を通じて障害の増殖を阻害し得る。あるいは、METH1ま
たはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、過剰増殖性障害を阻
害し得る他の細胞を増殖させ得る。
【0140】 例えば、免疫応答を増加させることによって、特に過剰増殖性障害の抗原性の
質を上げることによって、またはT細胞の増殖、分化、もしくは遊走によって、
過剰増殖性障害は処置され得る。この免疫応答は、存在する免疫応答を増強させ
るかまたは新たな免疫応答を開始させるかのいずれかによって上昇され得る。あ
るいは、免疫応答の減少はまた、化学療法剤のような過剰増殖性障害を処置する
方法であり得る。
【0141】 METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドにより処
置されるかまたは検出され得る過剰増殖性障害の例には、以下に見出される新生
物が含まれるがこれらに限定されない:腹部、骨、乳房、消化器系、肝臓、膵臓
、腹膜、内分泌腺(副腎、副甲状腺、下垂体、精巣、卵巣、胸腺、甲状腺)、眼
、頭部および頸部、神経(中枢および末梢)、リンパ系、骨盤、皮膚、軟組織、
脾臓、胸部、ならびに泌尿生殖器。
【0142】 同様に、他の過剰増殖性障害もまた、METH1またはMETH2のポリヌク
レオチドまたはポリペプチドにより処置または検出され得る。このような過剰増
殖性障害の例には、以下が挙げられるがこれらに限定されない:高ガンマグロブ
リン血症、リンパ球増殖性障害、パラプロテイン血症、紫斑病、サルコイドーシ
ス、セザリー症候群、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、ゴシェ病、
組織球増殖症、および任意のその他の過剰増殖性疾患、加えて上記に列挙した器
官系に見出される新生物。
【0143】 (感染性疾患) METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、感染
因子を処置または検出するために用いられ得る。例えば、免疫応答を上昇させる
ことによって、特にB細胞および/またはT細胞の増殖および分化を増加させる
ことによって、感染性疾患が処置され得る。免疫応答は、存在する免疫応答を上
昇させるか、または新たな免疫応答を開始させるかのいずれかにより上昇され得
る。あるいは、METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオ
チドはまた、必ずしも免疫応答を誘発することなく、感染因子を直接阻害し得る
【0144】 ウイルスは、METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプ
チドにより処置または検出され得る疾患または症状を引き起こし得る感染因子の
一例である。ウイルスの例としては、以下のDNAおよびRNAウイルス科が挙
げられるがこれらに限定されない:アルボウイルス、アデノウイルス科、アレナ
ウイルス科、アルテリウイルス、ビルナウイルス科、ブニヤウイルス科、カリチ
ウイルス科、サルコウイルス科(Circoviridae)、コロナウイルス
科、フラビウイルス科、ヘパドナウイルス科(肝炎)、ヘルペスウイルス科(例
えば、サイトメガロウイルス、単純ヘルペス、帯状ヘルペス)、モノネガウイル
ス(Mononegavirus)(例えば、パラミクソウイルス科、モルビリ
ウイルス、ラブドウイルス科)、オルソミクソウイルス科(例えば、インフルエ
ンザ)、パポーバウイルス科、パルボウイルス科、ピコルナウイルス科、ポック
スウイルス科(例えば、痘瘡またはワクシニア)、レオウイルス科(例えば、ロ
タウイルス)、レトロウイルス科(HTLV−I、HTLV−II、レンチウイ
ルス)、およびトガウイルス科(例えば、ルビウイルス属)。これらの科内に入
るウイルスは、以下を含むがこれらに限定されない種々の疾患または症状を引き
起こし得る:関節炎、細気管支炎(bronchiollitis)、脳炎、眼
性感染症(例えば、結膜炎、角膜炎)、慢性疲労症候群、肝炎(A型、B型、C
型、E型、活動性慢性、デルタ)、髄膜炎、日和見感染症(例えば、AIDS)
、肺炎、バーキットリンパ腫、水痘、出血熱、麻疹、流行性耳下腺炎、パライン
フルエンザ、狂犬病、感冒、ポリオ、白血病、風疹、性感染病、皮膚病(例えば
、カポージ、いぼ)、およびウイルス血症。METH1またはMETH2のポリ
ペプチドまたはポリヌクレオチドを用いて、任意のこれらの症状または疾患が処
置または検出され得る。
【0145】 同様に、疾患または症状を引き起こし得、かつMETH1またはMETH2の
ポリヌクレオチドまたはポリペプチドによって処置または検出され得る細菌性因
子または真菌性因子は、以下のグラム陰性およびグラム陽性細菌科および真菌類
を含むがこれらに限定されない:Actinomycetales(例えば、C
orynebacterium、Mycobacterium、Norcard
ia)、Aspergillosis、Bacillaceae(例えば、An
thrax、Clostridium)、Bacteroidaceae、Bl
astomycosis、Bordetella、Borrelia、Bruc
ellosis、Candidiasis、Campylobacter、Co
ccidioidomycosis、Cryptococcosis、Derm
atocycoses、Enterobacteriaceae(Klebsi
ella、Salmonella、Serratia、Yersinia)、E
rysipelothrix、Helicobacter、Legionell
osis、Leptospirosis、Listeria、Mycoplas
matales、Neisseriaceae(例えば、Acinetobac
ter、Gonorrhea、Menigococcal)、Pasteure
llaceaの感染症(例えば、Actinobacillus、Heamop
hilus、Pasteurella)、Pseudomonas、Ricke
ttsiaceae、Chlamydiaceae、Syphilis、および
Staphylococcal。これらの細菌または真菌の科は、以下を含むが
これらに限定されない疾患または症状を引き起こし得る:菌血症、心内膜炎、眼
感染症(結膜炎、結核、ブドウ膜炎)、歯肉炎、日和見感染症(例えば、AID
Sに関連した感染症)、爪周囲炎、プロテーゼ関連感染症、ライター病、気道感
染症(例えば、百日咳または蓄膿症)、敗血症、ライム病、ネコ引っ掻き病、赤
痢、パラチフス熱、食中毒、腸チフス、肺炎、淋病、髄膜炎、クラミジア、梅毒
、ジフテリア、らい病、パラ結核、結核、狼瘡、ボツリヌス中毒、壊疽、破傷風
、膿痂疹、リウマチ熱、猩紅熱、性感染病、皮膚病(例えば、蜂巣炎、皮膚真菌
症(dermatocycoses))、毒血症、尿路感染症、創傷感染症。M
ETH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドを用いて、任
意のこれらの症状または疾患を処置または検出し得る。
【0146】 さらに、METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチド
により処置または検出され得る疾患または症状を引き起こす寄生生物性因子とし
ては以下のファミリーが挙げられるがこれらに限定されない:アメーバ症、バベ
シア症、コクシジウム症、クリプトスポリジウム症、二核アメーバ症、交疫、外
部寄生生物症(Ectoparasitic)、ジアルジア鞭毛虫症、蠕虫病、
リーシュマニア症、タイレリア症、トキソプラスマ症、トリパノソーマ症、およ
びTrichomonas。これらの寄生生物は、以下を含むがこれらに限定さ
れない種々の疾患または症状を引き起こし得る:疥癬、ツツガムシ病、眼性感染
症、腸疾患(例えば、赤痢、ジアルジア鞭毛虫症)、肝臓疾患、肺疾患、日和見
感染症(例えば、AIDS関連)、マラリア、妊娠合併症、およびトキソプラス
マ症。METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドを用
いて、任意のこれらの症状または疾患を処置または検出し得る。
【0147】 好ましくは、METH1またはMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオ
チドを用いる処置は、患者に有効量のMETH1またはMETH2のポリペプチ
ドを投与するか、または患者から細胞を取り出して、METH1またはMETH
2のポリヌクレオチドをこの細胞に供給し、そして患者に操作した細胞を戻す(
エキソビボ治療)かのいずれかによるものであり得る。さらに、METH1また
はMETH2のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、ワクチン中の抗原とし
て用いられて、感染性疾患に対する免疫応答を惹起し得る。
【0148】 (再生) METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドを用いて
、細胞を分化させ、増殖させ、そして誘引して、組織の再生を導き得る(Sci
ence 276:59−87(1997)を参照のこと)。組織の再生を用い
て、先天性欠損、外傷(創傷、熱傷、切開、または潰瘍)、加齢、疾患(例えば
、骨粗鬆症、変形性関節症(osteocarthritis)、歯周病、肝不
全)、美容形成手術を含む手術、線維症、再灌流傷害、または全身性サイトカイ
ン損傷により損傷を受けた組織を修復、置換、または保護し得る。
【0149】 本発明を用いて再生し得る組織としては、以下が挙げられる:器官(例えば、
膵臓、肝臓、腸、腎臓、皮膚、内皮)、筋肉(平滑筋、骨格筋、または心筋)、
脈管(脈管内皮を含む)、神経、造血、および骨格(骨、軟骨、腱、および靭帯
)の組織。好ましくは、再生は、瘢痕なく、または瘢痕が低減されて生じる。再
生はまた、新脈管形成を含み得る。
【0150】 さらに、METH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチド
は、治癒するのが困難な組織の再生を増加し得る。例えば、腱/靭帯再生を増大
させることによって、損傷後の回復時間が早まる。本発明のMETH1またはM
ETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドはまた、損傷を回避する試みに
おいて予防的に使用され得る。処置され得る特定の疾患は、腱炎、手根管症候群
、および他の腱欠損または靭帯欠損を含む。非治癒創傷の組織再生のさらなる例
は、圧迫性潰瘍(pressure ulcer)、脈管不全、外科的創傷、お
よび外傷性創傷に関連する潰瘍を含む。
【0151】 同様に、神経および脳組織はまた、神経細胞を増殖および分化させるためにM
ETH1またはMETH2のポリヌクレオチドまたはポリペプチドを使用するこ
とによって再生され得る。本方法を用いて処置され得る疾患は、中枢神経系疾患
および末梢神経系疾患、神経障害、または機械的および外傷性障害(例えば、脊
髄障害、頭部外傷、脳血管疾患、および発作(stoke))を含む。詳細には
、末梢神経傷害と関連する疾患、末梢神経障害(例えば、化学療法または他の医
学的療法から生じる)、局在神経障害、および中枢神経系疾患(例えば、アルツ
ハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、およびシ
ャイ−ドレーガー症候群)はすべて、METH1またはMETH2のポリヌクレ
オチドまたはポリペプチドを用いて処置され得る。
【0152】 (走化性) METH1もしくはMETH2ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、走化
性活性を有し得る。走化性分子は、細胞(例えば、単球、線維芽細胞、好中球、
T細胞、肥満細胞、好酸球、上皮細胞、および/または内皮細胞)を、身体中の
特定の部位(例えば、炎症、感染、または過剰増殖の部位)に誘引または移動さ
せる。次いで、移動した細胞は、特定の外傷もしくは異常性を撃退および/また
は治癒し得る。
【0153】 METH1もしくはMETH2ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、特定
の細胞の走化性活性を増大し得る。次いで、これらの走化性分子を使用して、身
体中の特定の位置に標的化した細胞の数を増加させることによって、炎症、感染
、過剰増殖性障害、または任意の免疫系障害を処置し得る。例えば、走化性分子
を使用して、免疫細胞を傷害を受けた位置に誘引することによって、組織に対す
る創傷および他の外傷を処置し得る。走化性分子として、METH1もしくはM
ETH2はまた、線維芽細胞を誘引し得、これは創傷を処置するために使用され
得る。
【0154】 METH1もしくはMETH2ポリヌクレオチドまたはポリペプチドが走化性
活性を阻害し得ることもまた意図される。これらの分子はまた、障害を処置する
ために使用され得る。従って、METH1もしくはMETH2ポリヌクレオチド
またはポリペプチドは、走化性のインヒビターとして使用され得る。
【0155】 (結合活性) METH1もしくはMETH2ポリペプチドは、METH1もしくはMETH
2に結合する分子、またはMETH1もしくはMETH2が結合する分子をスク
リーニングするために使用され得る。METH1もしくはMETH2と分子との
結合は、METH1もしくはMETH2または結合した分子の活性を活性化(ア
ゴニスト)、増大、阻害(アンタゴニスト)、または減少させ得る。そのような
分子の例は、抗体、オリゴヌクレオチド、タンパク質(例えば、レセプター)、
または低分子を含む。
【0156】 好ましくは、分子は、METH1もしくはMETH2の天然のリガンド(例え
ば、リガンドのフラグメント)、または天然の基質、リガンド、構造的模倣物、
もしくは機能的模倣物に密接に関連する(Coliganら、Current
Protocols in Immunology 1(2): 第5章(19
91)を参照のこと)。同様に、分子は、METH1もしくはMETH2が結合
する天然のレセプター、または少なくともMETH1もしくはMETH2によっ
て結合され得るレセプターのフラグメント(例えば、活性部位)に密接に関連し
得る。いずれの場合においても、分子は、公知の技術を用いて合理的に設計され
得る。
【0157】 好ましくは、これらの分子についてのスクリーニングは、METH1もしくは
METH2を、分泌タンパク質としてまたは細胞膜上でのいずれかで発現する適
切な細胞を産生する工程を包含する。好ましい細胞は、哺乳動物、酵母、Dro
sophila、またはE. coli由来の細胞を含む。次いで、METH1
もしくはMETH2を発現する細胞(または、発現されたポリペプチドを含む細
胞膜)は、好ましくは、METH1もしくはMETH2または分子のいずれかの
結合、刺激、または活性の阻害を観察するための分子を潜在的に含む試験化合物
と接触される。
【0158】 アッセイは、METH1もしくはMETH2への候補化合物の結合を簡単に試
験し得、ここで結合は、標識によって、または標識された競合物との競合に関す
るアッセイにおいて検出される。さらに、アッセイは、候補化合物がMETH1
もしくはMETH2への結合によって生成されるシグナルを生じるか否かを試験
し得る。
【0159】 あるいは、アッセイは、細胞を含まない調製物、固体支持体に付着されたポリ
ペプチド/分子、化学ライブラリー、または天然産物の混合物を用いて実施され
得る。アッセイはまた、METH1もしくはMETH2を含む溶液を候補化合物
と混合する工程、METH1もしくはMETH2/分子の活性または結合を測定
する工程、およびMETH1もしくはMETH2/分子の活性または結合を、標
準と比較する工程を簡単に包含し得る。
【0160】 好ましくは、ELISAアッセイは、モノクローナル抗体またはポリクローナ
ル抗体を用いて、サンプル(例えば、生物学的サンプル)におけるMETH1も
しくはMETH2のレベルまたは活性を測定し得る。抗体は、METH1もしく
はMETH2の直接的もしくは間接的な結合のいずれか、またはMETH1もし
くはMETH2との基質についての競合によって、METH1もしくはMETH
2のレベルまたは活性を測定し得る。
【0161】 これらの上記のアッセイのすべては、診断マーカーまたは予後マーカーとして
使用され得る。これらのアッセイを用いて発見される分子は、METH1もしく
はMETH2分子を活性化または阻害することによって、疾患を処置するか、ま
たは患者における特定の結果(例えば、血管増殖)をもたらすために使用され得
る。さらに、アッセイは、適切に操作された細胞または組織からのMETH1も
しくはMETH2の産生を阻害または増強し得る因子を発見し得る。
【0162】 従って、本発明は、以下の工程を含む、METH1もしくはMETH2に結合
する化合物を同定する方法を包含する:(a)候補結合化合物をMETH1もし
くはMETH2とともにインキュベートする工程;および(b)結合が生じたか
否かを決定する工程。さらに、本発明は、以下の工程を含むアゴニスト/アンタ
ゴニストを同定する方法を包含する:(a)候補化合物をMETH1もしくはM
ETH2とともにインキュベートする工程、(b)生物学的活性をアッセイする
工程、および(b)METH1もしくはMETH2の生物学的活性が改変されて
いるか否かを決定する工程。
【0163】 (他の活性) METH1もしくはMETH2ポリペプチドまたはポリヌクレオチドはまた、
先に議論されるように造血系統に加えて、胚性幹細胞の分化もしくは増殖を増加
または減少し得る。
【0164】 METH1もしくはMETH2ポリペプチドまたはポリヌクレオチドはまた、
哺乳動物の特徴(例えば、身長、体重、毛の色、眼の色、皮膚、脂肪組織の割合
、色素沈着、大きさ、および形(例えば、美容外科)、を調整するために使用さ
れ得る。同様に、METH1もしくはMETH2ポリペプチドまたはポリヌクレ
オチドは、異化作用、同化作用、プロセシング、利用、およびエネルギーの貯蔵
に影響を及ぼす哺乳動物の代謝を調節するために使用され得る。
【0165】 METH1もしくはMETH2ポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、バイ
オリズム、概日リズム、うつ病(抑うつ性障害を含む)、暴力の傾向、痛みへの
耐性、生殖能力(好ましくは、アクチビンまたはインヒビン様活性によって)、
ホルモンレベルもしくは内分泌レベル、食欲、性欲、記憶、ストレス、または他
の認知の質に影響を及ぼすことによって、哺乳動物の精神状態または身体状態を
変更するために使用され得る。
【0166】 METH1もしくはMETH2ポリペプチドまたはポリヌクレオチドはまた、
例えば、貯蔵能力、脂肪含有量、脂質、タンパク質、炭水化物、ビタミン、ミネ
ラル、補因子、または他の栄養成分を増加または減少させるような食品添加物ま
たは保存剤として使用され得る。
【0167】 本発明を一般に記載してきたが、この本発明は、以下の実施例を参照すること
によってより容易に理解される。実施例は、例示のために提供されるのであって
、制限することを意図するものではない。
【0168】 (癌の診断および予後) 癌を有する哺乳動物における特定の組織は、対応する「標準」哺乳動物、すな
わち、癌を有さない同じ種の哺乳動物に比較された場合に有意に減少されたレベ
ルのMETH1もしくはMETH2タンパク質およびMETH1もしくはMET
H2タンパク質をコードするmRNAを発現すると考えられる。さらに、減少さ
れたレベルのMETH1またはMETH2タンパク質が、癌を有する哺乳動物由
来の特定の体液(例えば、血清、血漿、尿、および髄液)において、癌を有さな
い同じ種の哺乳動物由来の血清に比較された場合に検出され得ると考えられる。
従って、本発明は、腫瘍診断の間に有用な診断方法を提供する。これは、哺乳動
物細胞または体液においてMETH1タンパク質をコードする遺伝子の発現レベ
ルをアッセイする工程、およびこの遺伝子発現レベルを、標準的なMETH1遺
伝子発現レベルと比較する工程を包含し、これにより、標準を下回る遺伝子発現
レベルの減少は、特定の腫瘍の指標である。本発明はまた、腫瘍診断の間に有用
な診断方法を提供する。これは、哺乳動物細胞または体液においてMETH2タ
ンパク質をコードする遺伝子の発現レベルをアッセイする工程、およびこの遺伝
子発現レベルを、標準的なMETH2遺伝子発現レベルと比較する工程を包含し
、これにより、標準を下回る遺伝子発現レベルの減少は、特定の腫瘍の指標であ
る。
【0169】 腫瘍診断が既に従来の方法に従って行われている場合、本発明は、予後指標と
して有用であり、それにより、減少したMETH1もしくはMETH2遺伝子発
現を示す患者は、より低いレベルでこの遺伝子を発現する患者に比較して、悪い
臨床結果を経験する。
【0170】 「METH1もしくはMETH2タンパク質をコードする遺伝子の発現レベル
をアッセイする」とは、METH1もしくはMETH2タンパク質のレベルまた
はMETH1もしくはMETH2タンパク質をコードするmRNAのレベルを、
第一の生物学的試料において、直接的(例えば、絶対タンパク質レベルまたはm
RNAレベルを決定するまたは見積もることにより)または相対的(例えば、第
二の生物学的試料におけるMETH1もしくはMETH2タンパク質レベルまた
はmRNAレベルに対して比較することにより)のいずれかで、質的もしくは量
的に測定するまたは見積もることを意図している。
【0171】 好ましくは、第一の生物学的試料中のMETH1もしくはMETH2タンパク
質レベルまたはmRNAレベルを測定または見積もり、そして標準METH1も
しくはMETH2タンパク質レベルまたはmRNAレベルと比較する。この標準
は、癌を有さない個体から得られた第二の生物学的試料から採られる。当該分野
で理解されるように、いったん標準のMETH1もしくはMETH2タンパク質
レベルまたはmRNAレベルが公知になると、これは、比較のための標準として
繰り返し用いられ得る。
【0172】 「生物学的試料」とは、METH1もしくはMETH2タンパク質またはmR
NAを含有する個体、細胞株、組織培養物、あるいは他の供給源から得られる任
意の生物学的試料が意図される。生物学的試料は、分泌された成熟METH1も
しくはMETH2タンパク質を含有する哺乳動物体液(例えば、血清、血漿、尿
、滑液、および髄液)、ならびに副腎、甲状腺、胃、脳、心臓、胎盤、肺、肝臓
、筋肉、腎臓、膵臓、精巣および卵巣組織(METH1について);ならびに前
立腺、小腸、結腸、脳、および肺組織(METH2について)を包含する。
【0173】 本発明は、哺乳動物において癌を検出するために有用である。特に、本発明は
、哺乳動物において以下のタイプの癌の診断の間、有用である:胸部、卵巣、前
立腺、肝臓、肺、膵臓、結腸、および精巣。好ましい哺乳動物は、サル(mon
key)、サル(ape)、ネコ、イヌ、ウシ、ブタ、ウマ、ウサギ、およびヒ
トを包含する。特に好ましいのはヒトである。
【0174】 総細胞RNAは、ChomczynskiおよびSacchi、Anal.B
iochem.162:156−159(1987)に記載の一工程グアニジウ
ム−チオシアン酸塩−フェノール−クロロホルム法を用いて生物学的試料から単
離され得る。METH1もしくはMETH2タンパク質をコードするmRNAレ
ベルは、次いで、任意の適当な方法を用いてアッセイされる。これらは、ノーザ
ンブロット分析(Haradaら、Cell 63:303−312(1990
))、S1ヌクレアーゼマッピング(Fujitaら、Cell 49:357
−367(1987))、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、ポリメラーゼ連鎖
反応と組み合わせた逆転写(RT−PCR)(Makinoら、Techniq
ue 2:295−301(1990))、ならびにリガーゼ連鎖反応と組み合
わせた逆転写(RT−LCR)を包含する。
【0175】 生物学的試料においてMETH1もしくはMETH2タンパク質レベルをアッ
セイすることは、抗体ベースの技術を使用して起こり得る。例えば、組織におけ
るMETH1もしくはMETH2タンパク質発現は、古典的な免疫組織学的方法
を用いて研究され得る(Jalkanen、M.ら、J.Cell.Biol.
101:976−985(1985);Jalkanen、M.ら、J.Cel
l.Biol.105:3087−3096(1987))。
【0176】 METH1もしくはMETH2タンパク質遺伝子発現を検出するために有用な
他の抗体ベースの方法は、免疫アッセイ(例えば、酵素結合免疫吸着法(ELI
SA)および放射性免疫アッセイ(RIA))を包含する。
【0177】 適切な標識は、当該分野で公知であり、酵素標識(例えば、グルコースオキシ
ダーゼ)および放射性同位元素(例えば、ヨウ素(125I、121I)、炭素(14
)、硫黄(35S)、トリチウム(3H)、インジウム(112In)、およびテクネ
チウム(99mTc)、および蛍光標識(例えば、フルオレセインおよびローダミ ン)、およびビオチンを包含する。
【0178】 (投与様式) 血管供給の増加が、腫瘍進行および転移の中心的な役割を果たし、従って、新
脈管形成のインヒビターが、癌患者のためのアジュバント療法として有効である
ことが立証され得ることが認識される。現在認識されている新脈管形成抑制剤の
いくつかは、重度の副作用に起因して全身処置のための十分な候補ではない。本
発明者らは、METH1およびMETH2が、インビトロおよびインビボの両方
での新脈管形成の強力なインヒビターであることを見出した。METH1および
METH1の利点は、これらのインヒビターが、生理学的な新脈管形成の抑制と
通常、関連しており、従って、それらには、他の新脈管形成インヒビターに比べ
て毒性および内皮特異性がないことである。さらに、METH1およびMETH
2は、器官特異性に対して可能な利点を提供する制限された発現パターンを示す
【0179】 従って、本発明のポリペプチドは、癌を処置するために使用され得る。本発明
のMETH1およびMETH2ポリペプチドはまた、新脈管形成に関連した他の
障害(異常創傷治癒、炎症、慢性関節リウマチ、乾癬、子宮内膜出血障害、糖尿
病網膜症、斑変性のいくつかの形態、血管腫、および動脈−静脈先天異常を包含
する)を有する個体を処置するために使用され得る。
【0180】 従って、本発明は、個体において新脈管形成を阻害する方法を提供する。この
方法は、このような個体に、このような個体におけるMETH1活性レベルを増
加させるのに有効な、本発明の単離されたMETH1ポリペプチドの有効量を含
む薬学的組成物を投与する工程を包含する。本発明はまた、個体において新脈管
形成を阻害する方法を提供する。この方法は、このような個体に、このような個
体におけるMETH2活性レベルを増加させるのに有効な、本発明の単離された
METH2ポリペプチドの有効量を含む薬学的組成物を投与する工程を包含する
【0181】 このようにして新脈管形成を阻害するために使用され得るMETH1ポリペプ
チドは、以下を包含する:リーダーを含む、寄託されたcDNAによってコード
されたMETH1ポリペプチド;リーダーのない、寄託されたcDNAによって
コードされた成熟METH1ポリペプチド(すなわち、成熟タンパク質);配列
番号2におけるアミノ酸約1〜約950を含むポリペプチド;配列番号2におけ
るアミノ酸約2〜約950を含むポリペプチド;配列番号2におけるアミノ酸約
29〜約950を含むポリペプチド;配列番号2におけるアミノ酸約30〜約9
50を含むポリペプチド;METH1のメタロプロテアーゼドメイン、配列番号
2におけるアミノ酸235〜459を含むポリペプチド;METH1のジスイン
テグリンドメイン、配列番号2におけるアミノ酸460〜544を含むポリペプ
チド;METH1の第一のTSP様ドメイン、配列番号2におけるアミノ酸54
5〜598を含むポリペプチド;METH1の第二のTSP様ドメイン、配列番
号2におけるアミノ酸841〜894を含むポリペプチド;METH1の第三の
TSP様ドメイン、配列番号2におけるアミノ酸895〜934を含むポリペプ
チド;配列番号2におけるアミノ酸536〜613を含むポリペプチド;および
配列番号2におけるアミノ酸549〜563を含むポリペプチド。
【0182】 このようにして新脈管形成を阻害するために使用され得るMETH2ポリペプ
チドは、以下を包含する:リーダーを含む、寄託されたcDNAによってコード
されたMETH2ポリペプチド;リーダーのない、寄託されたcDNAによって
コードされた成熟METH2ポリペプチド(すなわち、成熟タンパク質);配列
番号4におけるアミノ酸約1〜約890を含むポリペプチド;配列番号4におけ
るアミノ酸約2〜約890を含むポリペプチド;配列番号4におけるアミノ酸約
24〜約890を含むポリペプチド;配列番号4におけるアミノ酸約112〜約
890を含むポリペプチド;METH2のメタロプロテアーゼドメイン、配列番
号4におけるアミノ酸214〜439を含むポリペプチド;METH2のジスイ
ンテグリンドメイン、配列番号4におけるアミノ酸440〜529を含むポリペ
プチド;METH2の第一のTSP様ドメイン、配列番号4におけるアミノ酸5
30〜583を含むポリペプチド;METH2の第二のTSP様ドメイン、配列
番号4におけるアミノ酸837〜890を含むポリペプチド;配列番号4におけ
るアミノ酸280〜606を含むポリペプチド;および配列番号4におけるアミ
ノ酸529〜548を含むポリペプチド。
【0183】 一般的な事柄として、1用量あたり非経口投与されるMETH1もしくはME
TH2ポリペプチドの全薬学的有効量は、約1μg/kg/日〜10mg/kg
/日(患者体重)の範囲であるが、しかし、上述のように、これは、治療の裁量
にかけられる。より好ましくは、この用量は、少なくとも0.01mg/kg/
日であり、そしてヒトにとってより好ましくは、そのポリペプチドについて約0
.01〜1mg/kg/日である。連続的に与えられた場合、METH1もしく
はMETH2ポリペプチドは、代表的には、1日あたり1〜4回の注射によるか
または連続皮下注入(例えば、ミニポンプを使用する)によるかのいずれかで、
約1μg/kg/時間〜約50μg/kg/時間の用量速度で投与される。静脈
バック溶液もまた使用され得る。
【0184】 本発明のMETH1もしくはMETH2を含有する薬学的組成物は、経口、直
腸、非経口、槽内、膣内、腹腔内、局所(粉末、軟膏、滴、または経皮パッチに
よるとして)、口腔内、または経口もしくは経鼻スプレーとして投与され得る。
「薬学的に受容可能なキャリア」とは、非毒性固体、半固体、または液体の充填
剤、希釈剤、カプセル化材料、または任意のタイプの処方補助剤を意味する。本
明細書中で使用される用語「非経口」は、静脈内、筋内、腹腔内、胸骨下、皮下
、および関節内の注射および注入を含む投与様式をいう。
【0185】 (染色体アッセイ) 本発明の核酸分子はまた、染色体の同定に有用である。配列を個々のヒト染色
体上での特定の位置に特異的に標的化し、そしてそれとハイブリダイズさせ得る
。本発明による染色体に対するDNAのマッピングは、それらの配列と疾患に関
連する遺伝子とを相関付ける際において重要な第1の工程である。
【0186】 この点における特定の好ましい実施態様において、本明細書中に開示されるc
DNAを使用して、METH1タンパク質遺伝子またはMETH2タンパク質遺
伝子のゲノムDNAをクローニングする。これは、種々の周知技術およびライブ
ラリー(これは、一般に市販される)を用いて達成し得る。次いで、ゲノムDN
Aを、この目的のための周知技術を用いてインサイチュ染色体マッピングのため
に使用する。
【0187】 さらに、いくつかの場合において、PCRプライマー(好ましくは15〜25
bp)をcDNAから調製することによって、配列を染色体にマッピングし得る
。遺伝子の3’非翻訳領域のコンピューター解析を使用して、ゲノムDNA中の
1つより多くのエクソンにまたがらないプライマーを迅速に選択する。従って、
これは増幅過程を複雑にする。次いで、これらのプライマーを個々のヒト染色体
を含む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングのために使用する。
【0188】 cDNAクローンの中期の染色体スプレッドに対する蛍光インサイチュハイブ
リダイゼーション(「FISH」)を使用して、1つの工程において正確な染色
体位置を提供し得る。この技術は、50bpまたは60bpほどの短さのcDN
A由来のプローブを用いて使用され得る。この技術の総説については、Verm
aら、Human Chromosomes:A Manual Of Bas
ic Techniques、Pergamon Press、New Yor
k(1988)を参照のこと。
【0189】 一旦配列が、正確な染色体の位置にマッピングされると、その染色体上の配列
の物理的な位置は、遺伝子マップデータと相関付けされ得る。そのようなデータ
は、例えば、V.McKusick,Mendelian Inheritan
ce In Man(Johns Hopkins University、W
elch Medical Libraryよりオンラインで入手可能)に見出
される。次いで、同じ染色体領域にマッピングされる遺伝子と疾患との間の関係
は、連鎖解析(物理的に隣接する遺伝子の同時遺伝)を通じて同定される。
【0190】 次に、罹患している個体と罹患していない個体との間のcDNAまたはゲノム
配列における差異を決定することが、必要である。変異が、罹患している個体の
いくつかまたは全てにおいて観察されるが、いずれの正常な個体においては観察
されない場合、この変異は、疾患の原因因子のようである。
【0191】 本発明を一般的に記載したが、本発明は以下の実施例を参照してより容易に理
解される。そしてこれは例示の目的で提供され、限定を意図しない。
【0192】 (実施例) (実施例1:METH1およびMETH2の同定およびクローニング) TSP様ドメインを有する新規の遺伝子を検索するために、およそ900,0
0の発現配列タグ(EST)からなる大きなヒトcDNAデータべースをTSP
1の第2のI型反復に相同な配列についてスクリーニングした。いくつかのES
Tを、TSP様ドメインを有するタンパク質をコードすると予測した。ヒトの心
臓および肺ライブラリー由来の2つのcDNAクローンを、さらに配列決定し、
そして機能解析のために選択した。
【0193】 製造業者の指示書に従ってcDNA末端5’迅速増幅(RACE)PCR技術
(Marathon cDNA増幅キット、Clontech)を用いて、ME
TH1のアミノ末端を得た。METH2のアミノ末端を5’RACE PCRを
通じて部分的に得、そして後に確認しゲノムスクリーニングによって完全にした
。ゲノムスクリーニングについて、BACクローン(Genome Syste
ms)をPCRによって始めに同定した。続いて、150〜200bpの配列を
含む陽性BACクローンを、pGEMベクターに小さなフラグメントとしてサブ
クローニングし、配列決定した。
【0194】 推定アミノ酸配列の分析ならびにGenBank、EMBLおよびSwiss
Protデータベースとの比較は、これらの遺伝子が、それらのNH2末端にお けるレプロリジン(reprolysin)ファミリーに対する相同性を有し、
そしてCOOH末端にいくつかのTSP様モチーフを有するメタロプロテアーゼ
の新規のファミリーに属することを示唆した。これらのcDNAをMETH1お
よびMETH2と名付けた;MEは、メタロプロテアーゼ、ならびにTHは、ト
ロンボスポンジンを示す。METH1のマウスホモログを同定し、そしてADA
MTS1と名付けた(Kuno,K.ら、J.Biol.Chem.272:5
56−562(1997))。ヒト配列とマウス配列との直接的な比較は、高い
レベルの保存を示した(83.4%アミノ酸同一性)。従って、METH2につ
いてのホモログをさらには同定しなかった。
【0195】 興味深いことには、近年同定された、pNPI(プロコラーゲンI N−プロ
テイナーゼ)と命名されたタンパク質;(Colidge、A.ら、Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 94:2374−2379(1997)
)は、METH1およびMETH2に対する著しい配列類似性および構造類似性
を示した(図3)。本明細書に記載される新規のタンパク質のように、pNPI
もまた、メタロプロテイナーゼ(レプロリジンサブファミリー)およびカルボキ
シル末端でTSPドメインを含む。pNPIの配列は、ウシ起源の配列であるが
、配列アラインメントは、同一の構造的特徴を示した。METH1とMETH2
との間のアミノ酸類似性は、51.7%であり、METH1またはMETH2と
pNPIとの間の相同性は、それぞれより少ない33.9%および36.3%で
ある。
【0196】 配列分析は、METH1およびMETH2のORFが、それぞれ950および
890アミノ酸のタンパク質をコードすることを示した。3つ全てのタンパク質
において、NH2末端は、推定シグナルペプチド、続いてアミノ酸300あたり の別の推定膜貫通ドメイン(これは、親水性プロットから推定される)を含む。
これらのタンパク質がその膜に結合するか否かは明らかでない。しかし、所定の
予備データを考慮すると、この第2の膜貫通ドメインが疎水性ポケットからなる
こと、そしてMETH1、METH2およびpNPIが実は分泌タンパク質であ
るということは、より可能性がある。シグナルペプチドからNH2末端は、亜鉛 メタロプロテアーゼのサブファミリーに対して相同性を有し、そしてプロドメイ
ン、メタロプロテアーゼドメイン、およびシステインリッチ領域に細分類され得
る。
【0197】 プロドメインとメタロプロテアーゼドメインとの間の境界に局所化される、図
3においてMETH1およびMRTH2中の二重下線を引いた配列は、哺乳動物
サブチリシン(例えば、フェーリン)についての潜在的な切断部位である(Ba
rr,1991)。タンパク質分解性プロセスは、SVMPにおいて起こり、可
溶性のメタロプロテアーゼおよびディスインテグリン(disintegrin
)を生じ(Bjarnason,J.B.およびFox,J.W.,Metho
ds Enzymol.248:345−368(1995))、そしてそのプ
ロセスはまた、いくつかのADAMにおいて検出されている(Wolsberg
,T.G.およびWhite,J.M.,Developmental Bio
logy 180:389−401(1996)によって総説される)。この点
で、予備実験は、タンパク質分解プロセスが、少なくともMETH1において生
じることを示唆する。さらに、METH1およびMETH2はともに、機能的に
重要な特定のアミノ酸の保存に起因する触媒作用活性であると推定されるZn2+ 結合部位を提示する(図3中の点線)(Rawlings,N.D.およびBa
rrett,A.J.,Methods Enzymol.248:183−2
28(1995))。このことは、これらのタンパク質が活性プロテアーゼであ
り得ることを示唆する。メタロプロテアーゼドメインに続き、2つの推定ディス
インテグリンループを含むシステインリッチ領域が存在する(Wolsberg
,T.G.およびWhite,J.M.,Developmental Bio
logy 180:389−401(1996))(図3中で矢印によってマー
クされる)。ディスインテグリンドメインは、ヘビ毒液メタロプロテアーゼ(S
VMP)およびADAM(ディスインテグリンおよびメタロプロテアーゼドメイ
ンを含む哺乳動物タンパク質)中のメタロプロテアーゼのスーパーファミリー内
に見出され、そして、SVMP中でそれらのリガンドへのインテグリンの結合を
阻害する可能な機能を有する。逆に、膜アンカータンパク質の一部としての、A
DAMディスインテグリン様ドメインは、細胞−細胞相互作用を崩壊するよりも
むしろ促進し得る(Wolsberg,T.G.およびWhite,J.M.,
Developmental Biology 180:389−401(19
96))。TSP様ドメインは、METH1およびMETH2タンパク質のCO
OH側半分に位置する。METH1は、未知の機能を有するスペーサー領域によ
って分離される2つの保存されたTSPドメイン、およびより低い相同性である
サブドメイン、第2の抗−抗原性領域に続く5つのシステインのみを含む。ME
TH2は、そのスペーサー領域により分離される2つのTSPドメインを含む。
TSP1およびTSP2のドメインと、METH1およびMETH2のTSP様
ドメインとのアラインメントを図5に示す。相同性は、全てのTSP反復の間の
アミノ酸類似性19.2%〜52%の間で変化する。1〜6と番号付けられたシ
ステインおよびトリプトファンは(アステリスクにより標識される)、高度に保
存される。
【0198】 ヒトゲノムDNAのサザンブロットにより、ゲノムにおけるMETH1および
METH2の存在が示された。METH1およびMETH2プローブは、異なる
サイズのバンドを示し、このことは、それらが異なる遺伝子から転写されること
を示唆する。
【0199】 I型反復のコンセンサス配列は、完全に保存される6つのシステインを有する
16残基を含む。代表的には、それは、ヘパリンに結合することもまた示されて
いる配列モチーフWSXWS(配列番号82)で始まる(Guo,N.ら、J.
Biol.Chem.267:19349−19355(1992))。ヘパリ
ンに対するこの領域の親和性は、TSP−1の抗新脈管形成活性の一部を提案す
る(Guo,N.ら、J.Peptide Res.49(1997))。TS
Pのタンパク質ファミリーの内の5つのメンバーの間で、TSP−1およびTS
P−2のみが、新脈管形成を阻害し、そしてI型反復を含む(Tolsma、S
.Sら、J.Cell.Biol.122:497−511(1993);Ky
riakides,T.R.ら、J.Cell Biol.140:419−4
30(1998))。I型またはプロパージン反復はおそらく、500および9
00年前の間のエキソン混合によりTSP1および2の前駆体に付加された(A
dams,J.ら、The Thrombospondin Gene Fam
ily、第1版 Molecular Biology Intelligen
ce Unit(Springer編)、R.G.Landes Compan
y、Germany(1995))。このドメインの獲得は、新脈管形成の調節
のような機能を有するTSP1およびTSP2の前駆体を提供したようである。
より最近では、p53によって調節されるその能力について脳のライブラリーか
ら単離されるタンパク質である、BAI−1(脳性新脈管形成インヒビター−1
)もまた、TSP−1のI型反復を含むこと、およびこの分子に対して抗新脈管
形成の可能性を提供することが示されている(Nishimori,H.ら、O
ncogene 15:2145−2150(1997))。にもかかわらず、
さらなる配列または状況もまた重要であるようである。なぜなら、I型反復を含
む他のタンパク質が明らかなまたはより達成された抗新脈管形成特性(例えば、
プロパージン、F−スポンジン、および補体ファミリーの他のメンバー)を有す
るようではないからである。
【0200】 それらの抗新脈管形成特性に加えて、METH1およびMETH2においてT
SP反復の存在のために、これらのタンパク質は、TSPのスーパーファミリー
のメンバーと本来見なされた。にもかかわらず、それらは、他のTSPに対して
さらなる相同性を有さず、そして実際、TSP1およびTSP2に対する類似性
は、I型反復に制限される。さらに、タンパク質はまた、ADAMファミリーの
メンバーに対して強力な配列相同性および構造相同性を有する。これらの特徴に
より、Kunoおよび共同研究者らはMETH1のマウスホモログに対してAD
AMTSと名づけた(Kuno,K.ら、J.Biol.Chem.272:5
56−562(1997))。pNPIの新しい同定およびその本明細書中に記
載のタンパク質に対する著しい配列相同性は、これら3つのタンパク質全てをメ
タロスポンジンと名付けられたサブファミリーにおいてグループ分けすることを
促す。この点において、pNIPが、抗新脈管形成特性を有するか否かも、ある
いはMETH1および/またはMETH2が、α1(I)プロコラーゲンのアミ
ノ末端プロペプチドの切断に関与するか否かも、明らかではない。
【0201】 (実施例2:ノーザンおよびサザンブロット分析) 総RNAを、先に記載されるように、グアニジニウム−イソチオシアナート抽
出により細胞から精製した(Chomczynski,P.およびSacchi
,N.Anal.Biochem.162:156−159(1987))。製
造業者の条件に従って、Boehringer Mannheim(BMB,I
ndianapolis,IN)キットを用いて、ポリ(A)+RNAを抽出し
た。他のポリ(A)+RNAブロットをClontech(Palo Alto
,CA)から購入した。以下を含む溶液中で、42℃で12〜18時間プレハイ
ブリダイゼーションを実施した:50%ホルムアミド、6×SSPE、1×De
nhardt溶液、0.1%SDS、および100μg/mlの熱変性サケ精子
DNA。標識したcDNAプローブとのハイブリダイゼーションを、同じ溶液中
で42℃12〜18時間で進行させた。TSP1およびMETH1プローブは、
ヒトcDNAの全体と一致した。METH2プローブは、ヒトcDNA由来のK
pnI−EcoRIフラグメントに対応した。グリセルアルデヒド−3−リン酸
−デヒドロゲナーゼ(GPDH)の1.3Kb PstIフラグメントを使用し
て、ロード効率および転写効率(transfer efficiency)に
ついて基準化した。膜をKodak Biomax MSフィルム(Kodak
,New Haven,CT)にさらした。
【0202】 サザンブロットについて、Promega(Madison,WI)より購入
したヒトゲノムDNAを、65℃で10分間加熱し、そしてEcoRIおよびP
stIを用いて37℃で一晩消化した。5μgの消化されたDNAを1%アガロ
ースゲルにおいて分離し、ナイロン(nytran)膜へ転写し、紫外線光によ
って架橋した。cDNAプローブ、ならびにプレハイブリダイゼーションおよび
ハイブリダイゼーション条件をノーザンブロットについて記載された条件と同一
にした。ブロットを高ストリンジェンシー(0.2×SSC、0.2%SDS、
50℃)で洗浄した。
【0203】 METH1およびMETH2の発現パターンを、成体組織および胚組織の両方
において調べた。ノーザンブロット分析を高ストリンジェンシー条件下で、ヒト
組織由来のポリ(A)+RNAを含むブロットを用いて実施した。METH1お
よびMETH2転写物は、4.6Kbおよび3.7Kbの単一バンドをそれぞれ
示した。大量のMETH1 mRNA発現が副腎、心臓、胎盤、続いて骨格筋、
甲状腺、胃において観察された。分析した胚組織から、腎臓がMETH1 mR
NAの最も高い発現を示した。にもかかわらず、METH1 mRNAのより弱
い発現が、分析した全ての組織において見られた。METH2 mRNAの分布
は、より制限され、そしてMETH1の分布より弱い。最も高い発現が、成体お
よび胚の両方の肺において見られた。興味深いことに、METH1およびMET
H2の発現は、重複しないようである。この組み合わせにおいて、その構造的類
似性およびそれらの発現パターンは、転写調節がさらに異なる機能的重複を示唆
する。同じブロットにおけるTSP1転写物の発現レベルをまた、比較目的のた
めに分析する。TSP1 mRNAの最も高い発現は、成人の胎盤および分析し
た全ての胚組織において見られた。METH1およびMETH2とは対照的に、
本発明者らは、実験した全ての他の組織において、TSP1転写産物の一定した
レベルを観察した。
【0204】 細胞型分布もまた、ポリ(A)+RNAのノーザンブロット分析により研究さ
れた。METH1 mRNAは、皮膚線維芽細胞、脈管平滑筋、子宮内膜間質細
胞、ならびに2つの癌細胞株(HeLaおよびG631、それぞれ腺癌および黒
色腫)において、低いレベルで、検出可能であった。METH2 mRNAは、
SW480、結腸癌細胞株上にのみ検出されたが、他のいずれの細胞株、および
分析した主な株においても発現は見られなかった。
【0205】 新脈管形成および抗新脈管形成因子の群が特定の器官で血管網形成を調節する
可能性について、真実でありそうだが証明されていない仮説が、頻繁に議論され
ている。明らかに異なり、ほとんど重複しないMETH1およびMETH2の発
現パターンは、少なくとも全体のレベルに関して当惑した。TSP1およびTS
P2はまた、高いレベルのアミノ酸類似性である同一の構造を共有し、さらにそ
れらの発現パターンは、有意に異なる(Iruela−Arispe、M.L.
、Dev.Dyn.197:40−56(1993))。この差異は、先に示唆
されたそれらのプロモーターおよび異なる調節機構における異なるシス作用性エ
レメントに基づくようである。METH1およびMETH2のプロモーターは、
特徴付けられていないが、それらは、各遺伝子の調節について独特の特徴を提供
するようである。にもかかわらず、実証された抗新脈管形成特性を有する、1つ
のモチーフである、抗新脈管形成/I型反復が、異なる組織特異性を有するいく
つかのタンパク質において存在する可能性は魅力がある。あるいは、同じファミ
リーで密接に関連するメンバーの間の配列における小さな差異は、機能的重複を
超える重要さを保持し得る。TSP1およびTSP2の場合、著しい構造的類似
性、およびおそらく機能的に共通した抗新脈管形成特性を有することは別として
、TSP1およびTSP2はまた、それらの自体の機能の提示をするようであり
、そしてそれらの相対的類似性によって共有されないようである。これは、これ
らの遺伝子について2つのノックアウトの結果で明らかになった。TSP1ヌル
動物は、初期の肺障害(Lawler、J.ら、J.Clin.Invest.
101:982−992(1998))、および第2の脈管異常を示したが、特
定の病的状態下または制限された器官のセットにおいてのみ示した。対照的に、
TSPノックアウトマウスは、皮膚、腱、および骨の実行結果に関して、予期し
なかったコラーゲンアセンブリ異常を示した(Kyriakides,T.Rら
、J.Cell Biol.140:419−430(1998))。さらに、
これらの動物はまた、真皮の毛細管密度において全体的に増加するようである。
新しく記載されたメタロスポンジンファミリーのメンバーの間の類似点が機能的
にどのように移動(translate)するのかは、理解されない。明らかに
、pNIPは、I型プロコラーゲンのN末端の切断によって活性なタンパク質分
解活性を提示することが示されている(Colidge,Aら、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA 94:2374−2379(1997))。
【0206】 機能的に有益な第2の領域は、ディスインテグリンドメインに対応する。この
ドメインは、αIIbβ3に結合し、凝固をブロックする血小板相互作用を阻害
することが示されているヘビ毒液メタロプロテアーゼの関連するメンバーにおい
てより十分に特徴付けられている(Pfaff,M.ら、Cell Adhes
Commun.2:491−501(1994);Usami,Y.ら、Bi
ochem.Biophys.Res.Commun.201:331−339
(1994))。このディスインテグリンモチーフは、RGDまたはアスパラギ
ン酸の位置で負に荷電した残基を頻繁に含む、13〜15のドメインからなる。
RGDまたは等価物が、インテグリンに結合し、そしてアンタゴニストまたはシ
グナル伝達リガンドとして作用する(Wolsberg,T.G.およびWhi
te,J.M.,Developmental Biology 180:38
9−401(1996))。METH2は、ディスインテグリンドメインに対し
てアミノ末端側に位置するRGD配列を有するが、METH1は、有さない。さ
らに、両方の分子は、比較的高いが完全でない、ディスインテグリンモチーフ内
のシステインの保存の程度を提示する。これは、この領域の三次構造、およびイ
ンテグリンと相互作用する能力において重要な役割を提示するようである。さら
に、これらのドメインのいくつかは、機能的接着分子、特に膜貫通領域を有する
接着細胞分子として作用することが示されている(Wolsberg,T.G.
およびWhite,J.M.,Developmental Biology
180:389−401(1996))。これは、これらの両方のタンパク質が
分泌されるようであるので、METH1およびMETH2についてあてはまるよ
うではない。
【0207】 (実施例3:組換えタンパク質の発現および精製) 短縮形融合タンパク質の発現のための組換え構築物は、以下のようでであった
:(1)pRSET−METH1−I型:METH1 nt 1605−183
9(開始コドンから)を、以下のプライマーを用いるポリメラーゼ連鎖反応によ
り増幅した:5’−GCATTTTGGATCCGCCTTTTCATG−3’
(配列番号:78)および5’−GTTGTGTGCTGCAGATTGTTC
C−3’(配列番号:79)。次いで増幅フラグメントを、pRSETベクター
のBamHIおよびPstI部位中にサブクローン化した;(2)pGEX−M
ETH1−TSPは、pRSET−METH1−TSPからのBamHI−Ec
oRIフラグメントを、pGEX−5Xベクター(Pharmacia Bio
tech Inc.、Piscataway、NJ)のSmaI部位中に、平滑
末端連結によって連結することにより生成した;(3)pGEX−1.0−ME
TH2:METH2cDNAのフラグメントnt838−1818(開始コドン
から)を、pGEM−2TKのBamHI−EcoRI部位中に連結した。この
METH2フラグメントを、以下のプライマー:5’−GAAAAATGGGG
ATCCGAGGTG−3’(配列番号80)および5’−GCAGGAGAA
TTCCGTCCATG−3’(配列番号81)を用いるPCRにより増幅し、
BamHIおよびEcoRI制限部位を生成した;(4)pGEX−METH2
−TSP:pGEX−1.0−METH2から単離した0.5Kb XmaI−
EcoRIフラグメントを、pGEX−2TKベクターのXmaIおよびEco
RI部位中にサブクローン化した。すべての構築物は、配列決定して配列忠実性
および正確なオープンリーディングフレームを確認した。
【0208】 組換えタンパク質を、6H−METH1、プラスミドpRSET−METH1
−TSPで発現した組換えタンパク質、GST−METH1、プラスミドpGE
X−METH1−TSPで発現したタンパク質、およびGST−METH2、プ
ラスミドpGEX−METH2−TSPで発現したタンパク質と命名した。
【0209】 発現プラスミドを、BL21:DE3 E.coli株(Stratagen
e Cloning Systems、La Jolla、CA)中に形質転換
し、そして融合タンパク質を、以下の製造業者の推奨に従って誘導した。要約す
れば、誘導した細菌ペレットを、PBS中に再懸濁し、そして氷上で1分間音波
処理した。次いで、この懸濁液を、室温で20分間、1%トリトンX−100の
存在下でインキュベートし、そして4#Cで遠心分離した。次いで、ヒスチジン タグ化融合タンパク質を、Ni−NTAビーズ(Qiagen、Chatswo
rth、CA)上で、20mlの上清液を、1mlのビーズ(50%スラリー)
と、2時間4#Cでインキュベートすることにより精製した。懸濁液を、カラム 中に移し、そして10mMイミダゾール、次いで50mMイミダゾール、そして
最後に100mMイミダゾールを含む、10カラム容量のPBSで洗浄した。こ
のタンパク質を、PBS中の500mMイミダゾールで溶出した。この組換えタ
ンパク質を含むフラクションを、フェノールレッドを含まないDMEMに対して
透析した。サンプルを、4#Cで30分間遠心分離し、タンパク質の一部は可溶 性でなく、そして遠心分離の間に失なわれた。上清液を、−70#Cで貯蔵し、 そして増殖、角膜ポケットおよび絨毛尿膜(CAM)アッセイのために用いた。
【0210】 GST融合タンパク質の精製には、抽出物を遠心分離により清澄化し、そして
GSTアフィニティーカラム(Pharmacia)に付与した。このカラムを
、0.1mM還元グルタチオンの存在下、PBS−1%トリトンX−100で、
次いで、0.5mM還元グルタチオンの存在下の同緩衝液洗浄した。融合タンパ
ク質は、50mM Tris−HCl、pH7.5中の10mM還元グルタチオ
ンで溶出した。このタンパク質を含む画分をDMEMに対して透析し、−70# Cで貯蔵し、そして増殖、角膜ポケットおよび絨毛尿膜(CAM)アッセイのた
めに用いた。
【0211】 組換えタンパク質の完全性および純度を、Coomassie blueで染
色した12.5%または15%アクリルアミドゲル中で分析した。
【0212】 TSPの第1の2つのI型反復を含む組換えGST融合タンパク質もまた、機
能的アッセイで用いられる前にDMEMに対して透析した。インタクトなTSP
1は、従前に記載のように(Roberts、D.D.,ら、J.Tissue
Cult.Methods 16:217−222(1994))、血小板か
ら精製した。
【0213】 METH1およびMETH2 TSPドメインが、新脈管形成組換え融合タン
パク質のレギュレーターとして機能し得るという仮説を試験するために、細菌中
で生成した。構築物は、METH1またはMETH2の第1のTSPドメインを
含んだ。このドメインは、最も保存された、TSP1の第2のI型反復と52%
のアミノ酸類似性である(このドメインは、CD36に対する推定の結合部位を
含む)。すべての組換えタンパク質は、ネイティブな条件下で単離され、それら
の二次構造を可能な限り保存した。6H−METH1およびGST−METH1
は、ヒスチジンタグまたはGSTに融合したMETH1の第1のTSP様ドメイ
ンをそれぞれ含んだ。METH1組換えタンパク質は、精製および構造的利点の
ため、2つの異なるタグとともに作成された。サイズにおける差異は、タグのサ
イズ、6KDaヒスチジンおよび27KDa GSTに起因する。GST−ME
TH2は、これもまたGSTに融合したMETH2の第1のTSPドメインを含
んだ。TSP1の最後の2つのI型反復に対応するフラグメントもまた、GST
に融合し、そして血小板から精製したインタクトのTSP1をポジティブコント
ロールとして用いた。さらに、GST単独を、ネガティブコントロールとしてす
べての実験に含めた。
【0214】 (実施例4:METH1およびMETH2中のTSPドメインは、インビボの
新脈管形成を破壊する) (角膜ポケットアッセイ) Swiss Websterの雌および雄を、Charles River(
Boston、MA)から購入し、そしてペレットの移植用に8−10週齢を用
いた。角膜ポケットは、Kenyonおよび同僚(Kenyon、B.M.,ら
、Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.37:1625−1
632(1996))に記載のようにほとんど改変せずに実施した。要約すれば
、10μgの組換えbFGFプラス5mgのスクラルフェートの溶液を、10μ
lのHydron(エタノール中200mg/ml;New Brunswic
k、NJ)および目的の組換えタンパク質(2μg)と混合した。次いでこの懸
濁液を、滅菌ナイロンメッシュ膜(square)(ポアサイズ500μm;T
etko Inc.,BriarcliffMaor,NY)上に塗沫し、そし
て30分間乾燥させた。このメッシュのファイバーを引っ張り、−20#Cで貯 蔵された500μm3のペレットを生成した。均一サイズのペレットを顕微鏡下 で選択し、そしてアッセイに用いた。
【0215】 マウスはAvertinで麻酔した。Nikon SMZ−U解剖顕微鏡を用
い、外科用ブレードの補助により角膜中に切開を作成した。ポケット中に単一の
ペレットを移植した。ペレット移植の5日後、角膜新脈管形成を評価し、そして
写真撮影した。
【0216】 (CAMアッセイ) 絨毛尿膜アッセイは、胚発達12−14日のLeghornニワトリ胎児(S
PAFAS、MA)に対して実施した。マトリゲル(750μg/ml)、VE
GF(250ng/メッシュ)および試験されるべきタンパク質またはペプチド
を混合し、ナイロンメッシュ(ポアサイズ250μm;Tetko Inc.)
上に置き、次いで37#Cで30分間および4#Cで2時間インキュベートし、重
合を誘導した。ポジティブ(マトリゲルおよびVEGF)およびネガティブ(V
EGF単独)コントロールもまた、各CAMについて調製した。重合メッシュを
、CAMの第3の外部領域上に置き、そして24時間インキュベートした。血管
を見えるようにするため、400μlのフルオレセインイソチオシアネートデキ
ストラン(10mg/ml、SIGMA)をニワトリ血流中に注入した。5−1
0分のインキュベーション後、ニワトリを3.7%ホルムアミドで5分間局所的
に固定した。次いでこのメッシュを解剖し、そしてスライド上にマウントした。
フルオレセイン強度を、コンピューター支援イメージプログラム(NIH Im
age 1.59)を用いて分析した。
【0217】 これらのアッセイで用いたペプチドは、Chiron(Raleigh、NC
)により合成された。配列は、アミノ酸:P−TSP1、430−447;P−
METH1、549−563;P−METH2、529−548に対応した。
【0218】 新脈管形成または抗新脈管形成応答の評価は、この応答を評価するために用い
られるアッセイの感度および特異性に濃密に依存する。これらフラグメントのイ
ンビボの抗新脈管形成活性を評価するために、2つの一般的かつ良く承認された
新脈管形成アッセイ:角膜ポケットおよび絨毛尿膜を用いた。角膜の視感度、接
触性、および無血管状態は、高度に有利であり、そして新生血管応答の可視化お
よび試験物質の局所適用を容易にする。既知量の血管新生因子(単数または複数
)を、角膜眼中に作成されたポケット中にペレットとして移植する。新脈管形成
インヒビターを試験するため、この分子を、同一ペレット中に刺激剤とともに移
植し、そして応答を刺激剤単独と比較する。
【0219】 これらの実験では、bFGFを血管形成刺激剤として用いた。組換えタンパク
質を含むペレットを、マウス角膜中に移植し、そしてそれらのbFGFで誘導さ
れる新脈管形成応答を阻害する活性を、コントロールのそれと比較した。GST
を含むbFGFペレットを移植したとき、新たな毛細管血管が、5日以内に、角
膜縁から角膜を横切ってかつペレット中に生育した。対照的に、bFGFペレッ
トへのGST−METH1またはGST−METH2の添加は、血管成長を完全
になくした。表4は、実施した41アッセイから得られた結果の要約を含む。血
小板から精製したインタクトなTSP1およびGST−TSP1をポジティブコ
ントロールとして用いた。すべてのアッセイを、同一濃度で実施し、これは、新
脈管形成の阻害において、MEHT1およびMEHT2が、TSP1のそれと類
似の効力を有することを示唆した。さらに、標準濃度の半分で用いたとき、弱い
が、認知し得る応答が観察され、用量依存的効果を示した。
【0220】
【表4】
【0221】 CAMアッセイでは、新脈管形成応答を、新脈管形成増殖因子を含むマトリッ
クスポリマー内で生育する血管の数を測定することにより分析する。組換えME
TH1およびMETH2タンパク質が、VEGFにより誘導されたCAMアッセ
イにおける新生血管形成を阻害したか否かを測定するために、VEGFおよび組
換えタンパク質を含むマトリゲルポリマーをCAM中に移植した。処理あたり3
つの異なるポリマーを含んだ実験の定量分析を図6Aに示す。VEGFプラス5
μgのGST−METH1またはGST−METH2を含むマトリゲルポリマー
は、血管成長において80%を超える阻害を引き起こした。同様の効力が、TS
P1のI型反復由来のGST組換えタンパク質を用いて見出された。さらに、M
ETH1およびMETH2中のTSPドメインの抗新脈管形成効果は、15μg
/mlのタンパク質を用いたときの血管成長の完全阻害とともに用量依存的であ
った(図6CおよびD)。同じ濃度のGST単独は、VEGFで刺激される新脈
管形成に対して有意な影響は有さなかった。
【0222】 ヒトTSP1の第2または第3のI型反復からの合成ペプチドは、インタクト
なTSP1のその抗新脈管形成効果を模倣し得る(Tolsma、S.S.,ら
、J.Cell.Biol.122:497−511(1993))。実際、1
9残基のポリペプチドは、ラット角膜におけるインビボ新生血管形成をブロック
し、かつ培養内皮細胞のbFGFで誘導される移動を阻害するに十分であること
が示された(Vogel,Tら、J.Cell.Biochem.53:74−
84(1993));Tolsma,S.S.,ら、J.Cell.Biol.
122:497−511(1993))。METH1およびMETH2 TSP
ドメインについて同じことが真実であったか否かを試験するために、同じ領域由
来のペプチドを合成し、そしてそれらの抗新脈管形成活性をCAMアッセイで評
価した。結果を図6Bに示す。METH1およびMETH2両者のTSPドメイ
ン由来のペプチドは、TSP1のそれと同様に、VEGFで誘導される新脈管形
成をブロックした。対照的に、スクランブルペプチドは、有意な効果は有さなか
った。
【0223】 (実施例5:増殖アッセイ) ヒト真皮内皮細胞(HDEC)を単離し、そして15%ウシ胎児血清,25μ
g/ml cAMP、および1μ/mlのハイドロコルチゾン−21−アセテー
トを補填したEBM(Clonetics、San Diego、CA)中、V
itrogenTM被覆ペトリ皿上で増殖させ、そして3−6の継代から用いた。
細胞を、0.2%BSAを含むフェノールレッドフリーのEBMを用い、48時
間、集密単層のインキュベーションにより静止状態にした。ヒト真皮線維芽細胞
は、新生児包皮からそして酵素的解離により単離した。線維芽細胞および平滑筋
細胞の両者は、10%ウシ胎児血清を補填したDMEM中に維持した。ヒト乳房
上皮細胞(HMEC)は、Cloneticsから購入し、そして推奨される培
地(乳房上皮増殖培地、MEGM)中で維持した。
【0224】 継代3〜6の間の静止状態ヒト真皮内皮細胞を、組換えタンパク質の存在下ま
たは非存在下で、0.2%BSA、0.1%ウシ胎児血清および1ng/mlの
bFGFで補填したEBM中、VitrogenTM被覆24ウェルプレート上に
プレートし、そして5%CO2で、37#C、48時間インキュベートした。血管
平滑筋(VSM)および線維芽細胞増殖アッセイには、細胞を、同じ条件下で、
しかし、EBMの代わりにDMEMを用いてインキュベートした。ヒト乳房上皮
細胞をそれらの増殖培地上でインキュベートした。[3H]−チミジン(1μC i/μl)のパルスを、回収前の最後の4時間の間に付加した。細胞を洗浄し、
そして10%TCA中で固定した。[3H]−チミジンの取り込みは、従前に記 載のように(Iruela−Arispe、M.L.&Sage、E.H.,J
.Cell.Biochem.52:414(1993))、シンチレーション
計数により測定した。
【0225】 統計学的分析は、Macintosh用のIn−Stat software
(Graph Pad Software)を用いて行った。正規分布と仮定し
て、データを一元ANOVAにより、次いで群間の比較のためのT検定Dunn
ett検定または群間の多重比較のためのスチューデント−Newman−Kl
eus検定のいずれかで分析した。
【0226】 METH1およびMETH2が新生血管形成を阻害する機構に踏み入った洞察
を得るために、内皮細胞増殖に対する精製組換え融合タンパク質の直接効果を試
験した。血清飢餓内皮細胞を、bFGFおよびFCSを含む増殖培地中にプレー
トした。組換えタンパク質(3μg/ml)は、プレーティングと同時に添加し
た。40%(GST−METH1)、45%(6H−GST)または36%(G
ST−METH2)阻害が、GST単独を添加したときの有意でない効果とは対
照的に観察された。TSP1のI型反復からの組換えタンパク質は、類似の阻害
効果を有していた(図7A)。さらに、METH1またはMETH2により媒介
される増殖の抑制は、図7Eに示されるように、用量依存的であった。この阻害
は、処置の1日後程度で観察され、そしてこの阻害効果は、中毒性ではなく、か
つ可逆的であった。なぜなら、組換えタンパク質の除去および引き続く増殖因子
単独の添加は、内皮細胞増殖の回復をもたらしたからである。
【0227】 内皮上のMETH1およびMETH2に対する抗増殖効果の細胞特異性は、種
々の非内皮細胞に対するさらなる増殖アッセイにより評価した。増殖の有意な阻
害は、線維芽細胞または平滑筋細胞培養に対しては観察されなかった。対照的に
、これら2つの細胞型に対する有意ではないが、再現性のある増殖の刺激が観察
され得た。この結果は、組換えタンパク質調製物中の、細胞増殖の任意の可能な
非特異的インヒビターの存在を排除する。しかし、乳房上皮細胞に対して、ME
TH1およびMETH2は、内皮細胞に対するのと同じ程度まで細胞増殖を阻害
した。興味深いことに、TSP1はまた、インビトロおよびトランスジェニック
モデルの両方で乳房上皮細胞増殖を抑制する。
【0228】 METH1およびMETH2が、ディスインテグリンとして作用し得る可能性
は、それらの抗新脈管形成性質と一致する。明らかに、抗体を用いるαvβ3お
よびβ1インテグリンの遮断は、発生の間および腫瘍中の両方の新生血管形成を
阻害することが示されている(Brooks、P.C.,ら、Cell 85:
683−693(1996);Books、P.C.,ら、Cell 92:3
91−400(1998);Senger、D.R.,ら、Proc.Natl
.Acad.Sci.USA 94:13612−13617(1997))。
インテグリンは、増殖および移動シグナルの両方の媒介に必須であり(Schw
artz、M.A.&Ingber、D.E.,Mol.Biol.Cell
5:389−393(1994))、したがってこれらのシグナルの妨害は、新
脈管形成プロセスに高度に有害であり得る。新脈管形成の機能的アッセイは、M
ETH1およびMETH2中のI型反復のみを含む組換えタンパク質で実施した
【0229】 METH1およびMETH2の血管阻害活性に関するそれらの作用の機構は、
未知である。現在まで、本発明者らは、これらのタンパク質が、分泌されかつ内
皮細胞に結合するという証拠を有する。さらなる調査は、レセプターおよびシグ
ナル伝達機構の同定に向けて案内される。TSP1から学んだレッスンから得ら
れるありそうな仮説は、METH1およびMETH2の両方が、CD36に結合
することである。最近、このスカベンジャーレセプターは、TSP−1がその抗
新脈管形成効果を奏するシグナルの媒介に関与した(Dawson、D.W.,
ら、J.Cell.Biol.138:707−717(1997))。CSV
TCG(配列番号83)(Asch、A.S.,ら、Nature 262:1
436−1439(1993);Catimel、B.,ら、Biochem.
J.284:231−236(1992))およびGCQXR(配列番号84)
配列の両方が、CD36に対する主要な結合成分として提案されている(Daw
son、D.W.,ら、J.Cell.Biol.138:707−717(1
997))。METH1およびMETH2は、これらの領域の両方においてほぼ
完全な保存を有する。補完的そしてまた同様の出来事は、METH1およびME
TH2のbFGFへの結合である。ヘパリンおよびbFGFへの結合が、TSP
1の抗新脈管形成活性の一部分として提案されている(Guo、Nら、J.Pe
ptide Res.49(1997))。この性質は、これもまたMETH1
およびMETH2中で保存されているWSXWS(配列番号82)モチーフによ
り媒介されるようである。さらなる努力は、これらの新規タンパク質により媒介
される抗新脈管形成性質に関与するシグナルに対して、および細胞外環境のプロ
テアーゼとしてそれらの可能性に対して焦点を当てる。
【0230】 (実施例6:METH1またはMRTH2 cDNAクローンの寄託されたサ
ンプルからの単離) METH1またはMETH2を寄託サンプルから単離するために2つのアプロ
ーチが使用され得る。第一に、寄託されたクローンを当業者に公知の技術(例え
ば、ベクター供給者によって提供される技術または関連の刊行物もしくは特許に
おいて提供される技術)を用いて、適切な宿主(例えば、XL−1 Blue(
Stratagene))に形質転換する。形質転換体を1.5%寒天プレート
(適切な選択薬剤、例えば、アンピシリンを含む)に、1プレートあたり約15
0の形質転換体(コロニー)の密度で播種する。次いで、単一コロニーを使用し
て、当業者に周知の核酸単離技術を使用してDNAを生成した。(例えば、Sa
mbrookら、Molecular Cloning:A Laborato
ry Manual、第2版、(1989)、Cold Spring Har
bor Laboratory Press)。
【0231】 あるいは、配列番号1または配列番号3の両端(すなわち、クローンの5’N
Tおよび3’NTによって囲まれる配列番号1または配列番号3の領域内)に由
来する、17〜20ヌクレオチドの2つのプライマーを合成し、そしてこれらを
使用して、寄託されたcDNAプラスミドをテンプレートとして使用して、ME
TH1またはMETH2のcDNAを増幅する。ポリメラーゼ連鎖反応を、慣用
の条件下で、例えば、0.5μgの上記cDNAテンプレートとの反応混合物の
25μl中で実施する。好都合な反応混合物は、1.5〜5mM MgCl2、 0.01%(w/v)ゼラチン、それぞれ20μMのdATP、dCTP、dG
TP、dTTP、25pmolの各プライマーおよび0.25ユニットのTaq
ポリメラーゼである。35サイクルのPCR(94℃での変性を1分間;55℃
でのアニールを1分間;72℃での伸長を1分間)を、Perkin−Elme
r Cetus自動化サーマルサイクラーを用いて実施する。増幅産物をアガロ
ースゲル電気泳動により分析し、そして予想される分子量のDNAバンドを切り
出し、そして精製する。PCR産物を、DNA産物をサブクローニングおよび配
列決定することによって選択された配列であることを確認する。
【0232】 寄託されたクローンに存在しないかもしれないMETH1の遺伝子またはME
TH2遺伝子の5’非コード部分または3’非コード部分の同定のために、いく
つかの方法が利用可能である。これらの方法は、以下を含むがこれらに限定され
ない:フィルタープローブ探索、特異的プローブを使用するクローン富化、およ
び当該分野で周知である5’および3’「RACE」プロトコルと類似するかま
たは同一のプロトコル。例えば、5’RACEに類似する方法は、所望の全長転
写物の5’末端の欠失を生成するために利用可能である(Fromont−Ra
cineら、Nucleic Acids Res. 21(7):1683−
1684(1993))。
【0233】 簡潔には、特定のRNAオリゴヌクレオチドを、全長遺伝子RNA転写物をお
そらく含むRNAの集団の5’末端に連結する。連結されたRNAオリゴヌクレ
オチドに特異的なプライマーおよび目的のMETH1遺伝子またはMETH2遺
伝子の公知の配列に特異的なプライマーを含むプライマーセットを使用して、M
ETH1またはMETH2の全長遺伝子の5’部分をPCR増幅する。次いで、
この増幅した産物を配列決定し得、そしてこれを使用して全長遺伝子を生成し得
る。
【0234】 ポリA+RNAが、使用され得るが、この上記の方法は、所望の供給源から単
離された全RNAを用いて開始する。次いで、RNA調製物を、後のRNAリガ
ーゼ工程を妨害し得る分解または損傷RNAの5’リン酸基を排除するために、
必要ならばホスファターゼで処理し得る。次いで、ホスファターゼを不活化する
べきであり、そしてRNAをメッセンジャーRNAの5’末端に存在するキャッ
プ構造を除去するために、タバコ酸ピロホスファターゼを用いて処理するべきで
ある。この反応は、次いでT4 RNAリガーゼを用いてRNAオリゴヌクレオ
チドに連結され得る、キャップ切断RNAの5’末端に5’リン酸基を残す。
【0235】 この改変型RNA調製物を、遺伝子特異的なオリゴヌクレオチドを用いる、第
一鎖cDNA合成のためのテンプレートとして使用する。第一鎖合成反応物を連
結されたRNAオリゴヌクレオチドに特異的なプライマーおよび目的の遺伝子の
公知の配列に特異的なプライマーを用いる、所望の5’末端のPCR増幅のため
のテンプレートとして使用する。次いで、得られた生成物を配列決定し、そして
分析して5’末端配列がMETH1遺伝子またはMETH2遺伝子に属すること
を確認する。
【0236】 (実施例7:METH1またはMETH2の細菌性発現) 本発明のMETH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドをコードする
METH1ヌクレオチドまたはMETH2ポリヌクレオチドを、実施例5に概説
するように、そのDNA配列の5’および3’末端に対応するPCRオリゴヌク
レオチドプライマーを使用して増幅し、挿入フラグメントを合成する。cDNA
挿入物を増幅するために使用されるプライマーは、発現ベクター内に増幅産物を
クローニングするために、好ましくはプライマーの5’末端にBamHIおよび
XbaIのような制限部位を含むべきである。例えば、BamHIおよびXba
Iは、細菌性発現ベクターpQE−9(Qiagen, Inc., Chat
sworth, CA)の制限酵素部位に対応する。このプラスミドベクターは
、抗生物質耐性(Ampr)、細菌の複製起点(ori)、IPTGで調節可能 なプロモーター/オペレーター(P/O)、リボソーム結合部位(RBS)、6
−ヒスチジンタグ(6−His)、および制限酵素クローニング部位をコードす
る。pQE−9ベクターをBamHIおよびXbaIで消化し、そして、増幅さ
れたフラグメントを細菌性RBSにおいて開始されるリーディングフレームを維
持しながらpQE−9ベクターに連結する。次いで連結混合物を、lacIリプ
レッサーを発現し、またカナマイシン耐性(Kanr)を与えるプラスミドpR EP4の多重コピーを含む、E. coli株M15/rep4(Qiagen
, Inc.)を形質転換するために使用する。形質転換体を、LBプレート上
で生育できるそれらの能力によって同定し、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、そして制限分析によって
確認する。
【0237】 所望の構築物を含むクローンを、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、1:100〜1:250の比で大量培養に接種す
るために使用する。細胞を、0.4〜0.6の間の吸光度600(O.D.600 )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)を最終濃度1mMになるように加える。IPTGは、lacIリプレ
ッサーの不活化によりP/Oの活性化を誘導し、遺伝子発現の増加を導く。
【0238】 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(6000×
gで20分間)によって収集する。細胞ペレットを、カオトロピック剤である6
MグアニジンHCl中に、4℃で3〜4時間攪拌することによって可溶化させる
。細胞細片を遠心分離によって取り除き、そしてポリペプチドを含む上清を、ニ
ッケル−ニトリロ−三酢酸(「Ni−NTA」)アフィニティー樹脂カラムにロ
ードする(QIAGEN, Inc. 前出より入手可能)。6×Hisタグを
有するタンパク質は、Ni−NTA樹脂に高い親和性で結合し、そして単純な1
工程手順で精製され得る(詳細には、QIAexpressionist (1
995) QIAGEN, Inc., 前出を参照のこと)。
【0239】 手短に言えば、上清を、6Mグアニジン−HCl、pH 8のカラムにロード
し、カラムを、最初に10容量の6Mグアニジン−HCl、pH 8で洗浄し、
次いで10容量の6Mグアニジン−HCl、pH 6で洗浄し、最後にポリペプ
チドを、6Mグアニジン−HCl、pH 5で溶出する。
【0240】 次いで、精製したMETH1タンパク質またはMETH2タンパク質を、リン
酸緩衝化生理食塩水(PBS)または50mM 酢酸ナトリウム、pH 6の緩
衝液および200mM NaClに対して透析することにより再生させる。ある
いは、METH1タンパク質またはMETH2タンパク質はNi−NTAカラム
に固定化している間に、首尾よく再折り畳みされ得る。推奨条件は以下の通りで
ある:プロテアーゼインヒビターを含む、500 mM NaCl、20% グ
リセロール、20 mM Tris/HCl pH 7.4中の6M〜1M尿素
の直線勾配を使用する再生。再生は1.5時間以上の時間をかけて行うべきであ
る。再生後、タンパク質を250 mM イミダゾールの添加によって溶出させ
る。イミダゾールを、PBSまたは50 mM 酢酸ナトリウム pH 6の緩
衝液および200mM NaClに対する最終の透析工程によって除去する。精
製したMETH1タンパク質またはMETH2ポリペプチドタンパク質を、4℃
で保存するか、または−80℃で冷凍する。
【0241】 上記の発現ベクターに加えて、本発明はさらに、pHE4aと呼ばれる、ME
TH1ポリヌクレオチドまたはMETH2ポリヌクレオチドに作動可能に連結さ
れたファージオペレーターおよびプロモーターエレメントを含む発現ベクターを
含む(ATCC受託番号209645、1998年2月25日に寄託。)。この
ベクターは以下を含む:1)選択マーカーとしてのネオマイシンホスホトランス
フェラーゼ遺伝子、2)E. coli複製起点、3)T5ファージプロモータ
ー配列、4)2つのlacオペレーター配列、5)シャイン−ダルガーノ配列、
および6)ラクトースオペロンリプレッサー遺伝子(laqIq)。複製起点(
oriC)は、pUC19(LTI, Gaithersburg, MD)に
由来する。プロモーター配列およびオペレーター配列を合成的に作製する。
【0242】 NdeIおよびXbaI、BamHI、XhoI、またはAsp718によっ
てベクターを制限処理し、制限生成物をゲルで泳動し、そしてより大きなフラグ
メント(スタッファー(stuffer)フラグメントは約310塩基対である
べきである)を単離することによって、DNAをpHEaに挿入し得る。DNA
挿入物を、NdeI(5’プライマー)およびXbaI、BamHI、XhoI
、またはAsp718(3’プライマー)に対する制限部位を有するPCRプラ
イマーを使用して、実施例5に記載のPCRプロトコールに従って生成する。P
CR挿入物を、ゲル精製し、そして適合する酵素で制限処理する。挿入物および
ベクターを標準的なプロトコールに従って連結する。
【0243】 操作されたベクターは、上記のプロトコールにおいて、細菌系でタンパク質を
発現させるために容易に置換され得る。
【0244】 (実施例8:封入体からのMETH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプ
チドの精製) 以下の別の方法は、E.coli中で発現されたMETH1ポリペプチドまた
はMETH2ポリペプチドが封入体の形態で存在する場合に、そのポリペプチド
を精製するために使用され得る。他に指定されない場合には、以下のすべての工
程は4〜10℃で行われる。
【0245】 E.coli発酵の生産期の完了後、細胞培養物を4〜10℃に冷却し、そし
て15,000rpmの連続遠心分離(Heraeus Sepatech)に
よって細胞を採集する。細胞ペーストの単位重量あたりのタンパク質の予想され
る収量および必要とされる精製タンパク質の量に基づいて、細胞ペーストの適切
な量(重量による)を、100mM Tris、50mM EDTA、pH7.
4を含む緩衝溶液に懸濁させる。細胞を、高剪断ミキサーを使用して均質な懸濁
液に分散させる。
【0246】 次いで、細胞をマイクロフルイダイザー(microfluidizer)(
Microfluidics,Corp.またはAPV Gaulin,Inc
.)に2回、4000〜6000 psiで溶液を通すことによって溶解させる
。次いでホモジネートを、最終濃度0.5M NaClまでNaCl溶液と混合
し、続いて7000×gで15分間遠心分離を行う。得られたペレットを、0.
5M NaCl、100mM Tris、50mM EDTA、pH7.4を使
用して再度洗浄する。
【0247】 得られた洗浄した封入体を、1.5 M 塩酸グアニジン(GuHCl)で2
〜4時間可溶化する。7000×gで15分間の遠心分離の後、ペレットを廃棄
し、そしてポリペプチドを含む上清を4℃で一晩インキュベートしてさらなるG
uHCl抽出を可能にする。
【0248】 不溶性粒子を除去するための高速遠心分離(30,000×g)に続き、Gu
HCl可溶化タンパク質を、GuHCl抽出物と、50mM ナトリウム、pH
4.5、150mM NaCl、2mM EDTAを含む20容量の緩衝液とを
、激しい攪拌で迅速に混合することによって、再折畳みさせる。再折り畳みした
希釈タンパク質溶液を、さらなる精製工程の前の12時間、混合しないで4℃で
保つ。
【0249】 再折り畳みされたポリペプチド溶液を清澄にするために、あらかじめ準備した
40mM酢酸ナトリウム、pH6.0で平衡化した、適切な表面積を有する0.
16μmメンブレンフィルターを備える接触濾過ユニット(例えば、Filtr
on)を使用する。濾過したサンプルを、陽イオン交換樹脂(例えば、Poro
s HS−50,Perseptive Biosystems)上にロードす
る。カラムを40mM 酢酸ナトリウム、pH6.0で洗浄し、そして同じ緩衝
液中の250mM、500mM、1000mM、および1500mM NaCl
で、段階的な様式で溶出する。溶出液の280nmにおける吸光度を継続的にモ
ニターする。画分を収集し、そしてSDS−PAGEによってさらに分析する。
【0250】 次いでMETH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドを含む画分をプ
ールし、そして4容量の水と混合する。次いで希釈されたサンプルを、あらかじ
め準備した強陰イオン(Poros HQ−50,Perseptive Bi
osystems)および弱陰イオン(Poros CM−20,Persep
tive Biosystems)交換樹脂の直列カラムのセットにロードする
。カラムを40mM 酢酸ナトリウム、pH6.0で平衡化する。両方のカラム
を、40mM 酢酸ナトリウム、pH6.0、200mM NaClで洗浄する
。次いでCM−20カラムを10カラム容量の直線的勾配(0.2M NaCl
、50mM 酢酸ナトリウム、pH6.0から1.0M NaCl、50mM
酢酸ナトリウム、pH6.5の範囲)を用いて溶出させる。画分を、溶出液の定
常A280モニタリング下で収集する。次いで、(例えば、16%SDS−PAG Eによって判明した)ポリペプチドを含む画分をプールする。
【0251】 得られたMETH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドは、上記の再
折り畳みおよび精製工程の後で95%より高い純度を示すべきである。5μgの
精製タンパク質がロードされる場合、主要な混入物のバンドは、クマシーブルー
染色した16%SDS−PAGEゲルから全く観察されないはずである。精製M
ETH1タンパク質またはMETH2タンパク質はまた、エンドトキシン/LP
S混入について試験され得、そして代表的には、LPS含量はLALアッセイに
従って、0.1ng/ml未満である。
【0252】 (実施例9:バキュロウイルス発現系におけるMETH1またはMETH2の
クローニングおよび発現) 本実施例では、METH1またはMETH2を発現するために、プラスミドシ
ャトルベクターpA2を使用してMETH1ポリヌクレオチドまたはMETH2
ポリヌクレオチドをバキュロウイルスに挿入する。この発現ベクターは、Aut
ographa californica核多核体ウイルス(AcMNPV)の
強力なポリヘドリンプロモーター、続いてBamHI、XbaI、およびAsp
718のような便利な制限部位を含む。シミアンウイルス40(「SV40」)
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使用する。組換えウ
イルスの容易な選択のために、プラスミドは、同方向にある弱いDrosoph
ilaプロモーターの制御下のE.coli由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子
、続いてポリヘドリン遺伝子のポリアデニル化シグナルを含む。挿入された遺伝
子は両方の側で、クローン化されたMETH1ポリヌクレオチドまたはMETH
2ポリヌクレオチドを発現する生存可能なウイルスを生成するために、野生型ウ
イルスDNAとの細胞媒介性相同組換えのためのウイルス配列と隣接する。
【0253】 他の多くのバキュロウイルスベクター(例えば、pAc373、pVL941
、およびpAcIM1)は、当業者が容易に理解するように、構築物が転写、翻
訳、分泌など(必要とされる場合、シグナルペプチドおよびインフレームなAU
Gを含む)のために適切に配置されたシグナルを提供する限りにおいて、上記の
ベクターの代わりに使用され得る。このようなベクターは、例えば、Lucko
wら、Virology 170:31−39(1989)に記載される。
【0254】 詳細には、寄託されたクローンに含まれるMETH1またはMETH2のcD
NA配列(AUG開始コドンおよび任意の天然に付随するリーダー配列を含む)
を、実施例5に記載されるPCRプロトコルを使用して増幅させる。天然に存在
するシグナル配列を使用して分泌タンパク質を産生する場合、pA2ベクターは
第2のシグナルペプチドを必要としない。あるいは、ベクターは、Summer
sら(「A Manual of Methods for Baculovi
rus Vectors and Insect Cell Culture
Procedures」、Texas Agricultural Exper
imental Station Bulletin No.1555(198
7))に記載される標準的な方法を用いて改変して、バキュロウイルスリーダー
配列を含ませ得る(pA2 GP)。
【0255】 増幅されたフラグメントを、市販のキット(「Geneclean」BIO
101 Inc.,La Jolla,Ca)を使用して、1%アガロースゲル
から単離する。次いでフラグメントを適切な制限酵素で消化し、そして再び1%
アガロースゲルで精製する。
【0256】 プラスミドを対応する制限酵素で消化し、そして必要に応じて、当該分野で公
知の慣用の手順を用いて、仔ウシ腸ホスファターゼを用いて脱リン酸し得る。次
いでDNAを、市販のキット(「Geneclean」BIO 101 Inc
.,La Jolla,Ca)を使用して、1%アガロースゲルから単離する。
【0257】 フラグメントおよび脱リン酸したプラスミドを、T4 DNAリガーゼを用い
て互いに連結する。E.coli HB101またはXL−1 Blue(St
ratagene Cloning Systems,La Jolla,Ca
)細胞のような他の適切なE.coli宿主を、連結混合液で形質転換し、そし
て培養プレート上に拡げる。プラスミドを含む細菌を、個々のコロニー由来のD
NAを消化し、そして消化産物をゲル電気泳動によって分析することにより同定
する。クローニングしたフラグメントの配列をDNA配列決定によって確認する
【0258】 このポリヌクレオチドを含む5μgのプラスミドを、Felgnerら、Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA 84:7413−7417(19
87)によって記載されたリポフェクション法を使用して、1.0μgの市販の
線状化バキュロウイルスDNA(「BaculoGolda baculovi rus DNA」, Pharmingen, San Diego, CA)
とともに同時トランスフェクトする。1μgのBaculoGoldaウイルス DNAおよび5μgのプラスミドを、50μlの無血清グレース培地(Life
Technologies Inc.,Gaithersburg,MD)を
含む、マイクロタイタープレートの滅菌したウェル中で混合する。その後、10
μlのリポフェクチンおよび90μlグレース培地を加え、混合し、そして室温
で15分間インキュベートする。次いで、トランスフェクション混合液を、無血
清グレース培地1mlを含む35mm組織培養プレートに播種されたSf9昆虫
細胞(ATCC CRL 1711)に滴下して加える。次いで、プレートを2
7℃で5時間インキュベートする。次いで、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%ウシ胎仔血清を補充した1mlのグレース昆虫培地
を添加する。次いで、培養を27℃で4日間継続する。
【0259】 4日後上清を収集し、SummersおよびSmith、前出によって記載さ
れたようにプラークアッセイを行う。「Blue Gal」(Life Tec
hnologies Inc.,Gaithersburg)を含むアガロース
ゲルを、galが発現しているクローン(青色に着色したプラークを生ずる)の
容易な同定および単離を可能にするために使用する。(この型の「プラークアッ
セイ」の詳細な説明はまた、Life Technologies Inc.,
Gaithersburg,9−10頁によって頒布される、昆虫細胞培養およ
びバキュロウイルス学のための使用者ガイドの中に見出され得る)。適切なイン
キュベーションの後、青色に着色したプラークをマイクロピペッター(例えば、
Eppendorf)のチップで拾う。次いで、組換えウイルスを含む寒天を、
200μlのグレース培地を含む微小遠心分離チューブ中で再懸濁させ、そして
組換えバキュロウイルスを含む懸濁液を、35mm皿に播種したSf9細胞に感
染させるために使用する。4日後、これらの培養皿の上清を採集し、次いで4℃
に貯蔵する。
【0260】 ポリペプチドの発現を確認するために、10%熱不活性化FBSを補充したグ
レース培地中でSf9細胞を増殖させる。細胞を、約2の感染多重度(「MOI
」)でポリヌクレオチドを含む組換えバキュロウイルスで感染させる。放射性標
識したタンパク質を所望する場合には、6時間後に培地を除去し、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 Techn
ologies Inc.,Rockville,MDから入手可能)に置き換
える。42時間後、5μCiの35S−メチオニンおよび5μCiの35S−システ
イン(Amershamから入手可能)を添加する。細胞をさらに16時間イン
キュベートし、次いで遠心分離によって採集する。上清中のタンパク質および細
胞内タンパク質を、SDS−PAGE、次いで(放射性標識した場合)オートラ
ジオグラフィーによって分析する。
【0261】 精製タンパク質のアミノ末端のアミノ酸配列の微量配列決定法を使用して、産
生されたMETH1タンパク質またはMETH2タンパク質のアミノ末端配列を
決定し得る。
【0262】 (実施例10:哺乳動物細胞におけるMETH1またはMETH2の発現) METH1またはMETH2ポリペプチドを、哺乳動物細胞中で発現させ得る
。代表的な哺乳動物発現ベクターは、mRNAの転写の開始を仲介するプロモー
ターエレメント、タンパク質コード配列、および転写の終結および転写物のポリ
アデニル化に必要なシグナルを含む。さらなるエレメントは、エンハンサー、コ
ザック配列、および、RNAスプライシングのドナーおよびアクセプター部位に
隣接する介在配列を含む。非常に効率的な転写は、SV40由来の初期および後
期プロモーター、レトロウイルス(例えばRSV、HTLVI、HIVI)由来
の長末端反復(LTR)、およびサイトメガロウイルス(CMV)の初期プロモ
ーターを用いて達成される。しかし、細胞内エレメント(例えば、ヒトアクチン
プロモーター)もまた、使用され得る。
【0263】 本発明を実施する際の使用に適切な発現ベクターは、例えば、pSVLおよび
pMSG(Pharmacia,Uppsala,Sweden)、pRSVc
at(ATCC 37152)、pSV2 DHFR(ATCC 37146)
、pBC12MI(ATCC 67109)、pCMVSport2.0、なら
びにpCMVSport3.0のようなベクターを含む。使用され得る哺乳動物
宿主細胞は、ヒトHela細胞、293細胞、H9細胞およびJurkat細胞
、マウスNIH3T3細胞およびC127細胞、Cos 1細胞、Cos 7細
胞およびCV1細胞、ウズラQC1−3細胞、マウスL細胞、ならびにチャイニ
ーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含む。
【0264】 あるいは、METH1またはMETH2ポリペプチドは、染色体に組み込まれ
たMETH1またはMETH2ポリヌクレオチドを含む、安定な細胞株中で発現
され得る。DHFR、gpt、ネオマイシン、ハイグロマイシンのような選択可
能なマーカーを用いる同時トランスフェクションは、トランスフェクトされた細
胞の同定および単離を可能にする。
【0265】 トランスフェクトされたMETH1またはMETH2遺伝子はまた、大量のコ
ードされたタンパク質を発現するために増幅され得る。DHFR(ジヒドロ葉酸
還元酵素)マーカーは、目的の遺伝子の数百または数千さえものコピーを有する
細胞株の開発に有用である。(例えば、Alt,F.W.ら、J.Biol.C
hem.253:1357−1370(1978);Hamlin, J.L.
およびMa,C.、Biochem.et Biophys.Acta、109
7:107−143(1990):Page, M.J.およびSyndenh
am,M.A.、Biotechnology 9:64−68(1991)を
参照のこと)。別の有用な選択マーカーは、酵素グルタミンシンターゼ(GS)
である(Murphyら、Biochem J. 227:277−279 (
1991);Bebbingtonら、Bio/Technology 10:
169−175 (1992))。これらのマーカーを使用して、哺乳動物細胞
を選択培地中で増殖させ、そしてもっとも高い耐性を有する細胞を選択する。こ
れらの細胞株は、染色体に組み込まれた、増幅された遺伝子を含む。チャイニー
ズハムスター卵巣(CHO)およびNSO細胞は、タンパク質の産生のためにし
ばしば使用される。
【0266】 プラスミドpSV2−DHFR(ATCC受託番号37146)の誘導体であ
る、発現ベクターpC4(ATCC受託番号209646)およびpC6(AT
CC受託番号209647)は、ラウス肉腫ウイルス(Cullenら、Mol
ecular and Cellular Biology,438−447
(1985年3月))の強力なプロモーター(LTR)、およびCMVエンハン
サー(Boshartら、Cell 41:521−530 (1985))の
フラグメントを含む。例えば、BamHI、XbaI、およびAsp718の制
限酵素切断部位を有するマルチプルクローニングサイトは、METH1またはM
ETH2のクローニングを容易にする。このベクターはまた、3’イントロン、
ラットプレプロインシュリン遺伝子のポリアデニル化および終結シグナル、なら
びに、SV40初期プロモーターの制御下にあるマウスDHFR遺伝子を含む。
【0267】 天然に存在するシグナル配列が、分泌タンパク質を産生するために使用される
場合、このベクターは、第二のシグナルペプチドを必要としない。あるいは、天
然に存在するシグナル配列が使用されない場合には、このベクターは、細胞から
タンパク質を分泌する試みにおいて異種シグナル配列を含むように改変され得る
(例えば、WO96/34891を参照のこと)。
【0268】 次いで、増幅フラグメントを、適切な制限酵素で消化し、そして市販のキット
(「Geneclean」、BIO 101 Inc.,La Jolla,C
a.)を使用して1%アガロースゲル上で精製する。次いで、単離されたフラグ
メントおよび脱リン酸化したベクターを、T4 DNAリガーゼで連結する。次
いで、E.coli HB101またはXL−1 Blue細胞を形質転換し、
そしてプラスミドpC6またはpC4に挿入されたフラグメントを含む細菌を、
例えば、制限酵素分析を用いて同定する。
【0269】 活性なDHFR遺伝子を欠損するチャイニーズハムスター卵巣細胞を、トラン
スフェクションに使用する。5μgの発現プラスミドpC6またはpC4を、リ
ポフェクチンを用いて、0.5μgのプラスミドpSVneoとともに同時トラ
ンスフェクトする(Felgnerら、前出)。プラスミドpSV2−neoは
、優性選択マーカーであるところの、G418を含む抗生物質の群に対する耐性
を付与する酵素をコードするTn5由来のneo遺伝子を含む。細胞を、1mg
/mlのG418を補充したαマイナスMEMに播種する。2日後、細胞をトリ
プシン処理し、そして10、25、または50ng/mlのメトトレキサートお
よび1mg/mlのG418を補充したαマイナスMEM中のハイブリドーマク
ローニングプレート(Greiner,Germany)中に播種する。約10
〜14日後、単一のクローンをトリプシン処理し、次いでメトトレキサートの異
なる濃度(50nM、100nM、200nM、400nM、800nM)を使
用して、6ウェルのペトリ皿または10mlのフラスコに播種する。次いで、メ
トトレキサートの最高濃度で増殖するクローンを、さらに高い濃度(1μM、2
μM、5μM、10μM、20μM)のメトトレキサートを含む新たな6ウェル
プレートに移す。同じ手順を、100〜200μMの濃度で増殖するクローンが
得られるまで繰り返す。METH1またはMETH2の遺伝子産物の発現を、例
えば、SDS−PAGEおよびウエスタンブロットによって、または逆相HPL
C分析によって分析する。
【0270】 (実施例11:N−末端および/またはC−末端欠失変異体の構築) 以下の一般的なアプローチを使用して、N−末端またはC−末端欠失METH
1およびMETH2欠失変異体をクローニングし得る。一般的に、約15〜25
ヌクレオチドの2つのオリゴヌクレオチドプライマーは、配列番号1または配列
番号3のポリヌクレオチドの所望の5’および3’位置に由来する。プライマー
の5’および3’位置は、所望のMETH1またはMETH2ポリヌクレオチド
フラグメントに基づいて決定される。開始コドンおよび終止コドンは、必要な場
合、ポリヌクレオチドフラグメントによってコードされるMETH1またはME
TH2ポリペプチドフラグメントを発現するために、5’および3’プライマー
にそれぞれ付加される。好ましいMETH1またはMETH2ポリヌクレオチド
フラグメントは、本明細書の「ポリヌクレオチドおよびポリペプチドフラグメン
ト」の節で上記に開示されるN−末端およびC−末端欠失変異体をコードするポ
リヌクレオチドフラグメントである。
【0271】 所望のベクター中のMETH1またはMETH2ポリヌクレオチドフラグメン
トのクローニングを容易にするための制限部位を含むさらなるヌクレオチドもま
た、5’および3’プライマー配列に添加され得る。METH1またはMETH
2ポリヌクレオチドフラグメントを、ゲノムDNAまたは寄託されたcDNAク
ローンから、適切なPCRオリゴヌクレオチドプライマーおよび本明細書中で考
察した条件もしくは当該分野で公知の条件を使用して増幅する。本発明のMET
H1またはMETH2ポリヌクレオチドフラグメントによってコードされるME
TH1またはMETH2ポリペプチドフラグメントを、全長のポリペプチドとし
て同じ一般的な様式で、発現および精製し得るが、特定のフラグメントと全長ポ
リペプチドとの間の化学的および物理的特性における違いのために、慣用的な改
変が必要であり得る。
【0272】 例示の手段として、そして本発明を限定するためにではなく、METH1ポリ
ペプチドフラグメントD−40〜S−950またはMETH2ポリペプチドフラ
グメントL−20〜S−890をコードするポリヌクレオチドを、以下のように
増幅およびクローニングする:制限酵素部位、続いてD−40またはL−20で
それぞれ開始するポリペプチドフラグメントのN−末端部分をコードするポリヌ
クレオチド配列とインフレームに開始コドンを含む5’プライマーを生成する。
制限酵素部位、続いてS−950またはL−890でそれぞれ終止するMETH
1またはMETH2ポリペプチドフラグメントのC−末端部分をコードするポリ
ヌクレオチド配列とインフレームに終止コドンを含む相補的な3’プライマーを
生成する。
【0273】 増幅したポリヌクレオチドフラグメントおよび発現ベクターを、プライマー中
の部位を認識する制限酵素を用いて消化する。次いで、消化したポリヌクレオチ
ドを互いに連結する。METH1またはMETH2ポリヌクレオチドフラグメン
トを、好ましくは、METH1またはMETH2ポリペプチドフラグメントコー
ド領域を、プロモーターから下流に配置する様式で、制限酵素処理されたベクタ
ー中に挿入する。連結混合物を、標準的な手順を使用して、そして本明細書中の
実施例に記載されるように、コンピテントなE.coliに形質転換する。耐性
コロニーからプラスミドDNAを単離し、そしてクローニングしたDNAの同一
性を、制限分析、PCR、およびDNA配列決定によって確認した。
【0274】 (実施例12:METH1またはMETH2のタンパク質融合物) METH1またはMETH2ポリペプチドは、好ましくは、他のタンパク質に
融合される。これらの融合タンパク質は、種々の適用について使用され得る。例
えば、METH1またはMETH2ポリペプチドの、Hisタグ、HAタグ、プ
ロテインA、IgGドメイン、およびマルトース結合タンパク質への融合は、精
製を容易にする(実施例7を参照のこと;EP A 394,827もまた参照
のこと;Trauneckerら、Nature 331:84−86(198
8))。同様に、IgG−1、IgG−3、およびアルブミンへの融合は、イン
ビボでの半減期を増大させる。METH1またはMETH2ポリペプチドに融合
した核局在化シグナルは、タンパク質を特定の細胞下の局在に標的化し得る。一
方、共有結合ヘテロダイマーまたはホモダイマーは、融合タンパク質の活性を増
大または減少させ得る。融合タンパク質はまた、1つより多い機能を有するキメ
ラ分子を作製し得る。最後に、融合タンパク質は、非融合タンパク質と比較して
、融合タンパク質の可溶性および/または安定性を増大させ得る。上記の融合タ
ンパク質の全ての型は、ポリペプチドのIgG分子への融合を概説する以下のプ
ロトコル、または実施例7に記載されるプロトコルを改変することによって作製
され得る。
【0275】 簡単には、IgG分子のヒトFc部分は、以下に記載の配列の5’および3’
末端にわたるプライマーを使用してPCR増幅され得る。これらのプライマーは
また、発現ベクター(好ましくは、哺乳動物発現ベクター)へのクローニングを
容易にする都合の良い制限酵素部位を有するべきである。
【0276】 例えば、pC4(受託番号第209646号)が使用される場合、ヒトFc部
分は、BamHIクローニング部位に連結され得る。3’BamHI部位が破壊
されるべきであることに注意のこと。次に、ヒトFc部分を含有するベクターが
、BamHIによって再び制限され、ベクターを線状化し、そして実施例5に記
載するPCRプロトコルによって単離されたMETH1またはMETH2ポリヌ
クレオチドが、このBamHI部位に連結される。このポリヌクレオチドは、終
止コドンなしにクローン化され、そうでなければ、融合タンパク質は産生されな
いことに注意すること。
【0277】 天然に存在するシグナル配列が分泌タンパク質を産生するために使用される場
合、pC4は、第二のシグナルペプチドを必要としない。あるいは、天然に存在
するシグナル配列が使用されない場合、ベクターは、異種シグナル配列を含むよ
うに改変され得る(例えば、WO 96/34891を参照のこと)。
【0278】
【化7】
【0279】 (実施例13:抗体の産生) 本発明の抗体は、種々の方法によって調製され得る。(Current Pr
otocols,第2章を参照のこと。)例えば、METH1またはMETH2
を発現する細胞は、ポリクローナル抗体を含む血清の産生を誘導するために動物
に投与される。好ましい方法において、METH1またはMETH2タンパク質
の調製物が調製され、そして精製されて、天然の夾雑物を実質的に含まないよう
にする。次いで、このような調製物は、より大きな比活性のポリクローナル抗血
清を生成するために、動物に導入される。
【0280】 最も好ましい方法において、本発明の抗体は、モノクローナル抗体(または、
そのタンパク質結合フラグメント)である。このようなモノクローナル抗体は、
ハイブリドーマ技術を使用して調製され得る(Kohlerら、Nature
256:495(1975);Kohlerら、Eur.J.Immunol.
6:511(1976);Kohlerら、Eur.J.Immunol.6:
292(1976);Hammerlingら:Monoclonal Ant
ibodies and T−Cell Hybridomas,Elsevi
er,N.Y.、563−681頁(1981))。一般に、このような手順は
、動物(好ましくは、マウス)をMETH1またはMETH2ポリぺプチドで免
疫化すること、またはより好ましくは、分泌されるMETH1またはMETH2
ポリぺプチド発現細胞での免疫化を含む。このような細胞は、任意の適切な組織
培養培地において培養され得る;しかし、10%ウシ胎仔血清(約56℃で非働
化した)を補充し、そして約10g/lの非必須アミノ酸、約1,000U/m
lのペニシリン、および約100μg/mlのストレプトマイシンを補充したE
arle改変Eagle培地において細胞を培養することが好ましい。
【0281】 このようなマウスの脾細胞は抽出され、そして適切なミエローマ細胞株と融合
される。任意の適切なミエローマ細胞株は、本発明に従って用いられ得る;しか
し、ATCCから入手可能な親ミエローマ細胞株(SP2O)を用いることが好
ましい。融合後、得られるハイブリドーマ細胞を、HAT培地において選択的に
維持し、次いでWandsら(Gastroenterology 80:22
5−232(1981))に記載されるように限界希釈によってクローニングす
る。このような選択を通して得られるハイブリドーマ細胞は、次いでMETH1
またはMETH2ポリぺプチドに結合し得る抗体を分泌するクローンを同定する
ためにアッセイされる。
【0282】 あるいは、METH1またはMETH2ポリぺプチドに結合し得るさらなる抗
体を、抗イディオタイプ抗体を使用して2段階工程の手順において生成し得る。
このような方法は、抗体それ自体が抗原であり、それゆえ第二の抗体に結合する
抗体を得ることが可能であるという事実を利用する。この方法に従って、タンパ
ク質特異的抗体が使用されて、動物(好ましくは、マウス)を免疫する。次いで
、このような動物の脾細胞を使用して、ハイブリドーマ細胞を産生する。そして
、ハイブリドーマ細胞は、METH1またはMETH2タンパク質特異的抗体に
結合する能力がMETH1またはMETH2によってブロックされ得る抗体を産
生するクローンを同定するためにスクリーニングされる。このような抗体は、M
ETH1またはMETH2タンパク質特異的抗体に対する抗イディオタイプ抗体
を含み、そして動物を免疫してさらなるMETH1またはMETH2タンパク質
特異的抗体の形成を誘導するために使用され得る。
【0283】 FabおよびF(ab’)2ならびに本発明の抗体の他のフラグメントは、本
明細書中で開示される方法に従って使用され得ることが理解される。このような
フラグメントは、代表的には、パパイン(Fabフラグメントを産生するため)
またはペプシン(F(ab’)2フラグメントを産生するため)のような酵素を
使用して、タンパク質分解性切断によって産生される。あるいは、分泌されるM
ETH1またはMETH2タンパク質結合フラグメントは、組換えDNA技術の
適用を通して、または合成化学を通して産生され得る。
【0284】 ヒトにおける抗体のインビボ使用のために、「ヒト化」キメラモノクローナル
抗体を使用することが好ましくあり得る。このような抗体は、上記のモノクロー
ナル抗体を産生するハイブリドーマ細胞に由来する遺伝的構築物を使用すること
によって産生され得る。キメラ抗体を産生するための方法は当該分野で公知であ
る。(総説については、Morrison,Science 229: 120
2(1985); Oiら、BioTechniques 4:214 (19
86); Cabillyら、米国特許第4,816,567号;Tanigu
chiら、EP 171496;Morrisonら、EP 173494;N
eubergerら、WO 8601533;Robinsonら、WO 87
02671;Boulianneら、Nature 312:643 (198
4);Neubergerら、Nature 314:268(1985)を参
照のこと)。
【0285】 (実施例14:高処理能力スクリーニングアッセイのためのMETH1または
METH2タンパク質の産生) 以下のプロトコルは、試験されるべきMETH1またはMETH2ポリぺプチ
ドを含有する上清を産生する。次いで、この上清は、実施例16〜23に記載さ
れるスクリーニングアッセイにおいて使用され得る。
【0286】 第一に、ポリ−D−リジン(644 587 Boehringer−Man
nheim)ストック溶液(PBS中に1mg/ml)を、PBS(カルシウム
もマグネシウムも含まない17−516F Biowhittaker)中で1
:20に希釈して、作業溶液50μg/mlにする。200μlのこの溶液を、
各ウェル(24ウェルプレート)に添加し、室温で20分間インキュベートする
。溶液を各ウェルにわたって分配させることを確実にする(注:12チャンネル
ピペッターは、1つおきのチャンネルにチップをつけて使用され得る)。ポリ−
D−リジン溶液を吸引除去し、そして1ml PBS(リン酸緩衝化生理食塩水
)でリンスする。PBSは、細胞をプレートする直前までウェル中に残すべきで
あり、そしてプレートは2週間前までに予めポリリジンでコーティングし得る。
【0287】 293T細胞(P+20を過ぎて細胞を保有しない)を、2×105細胞/ウ ェルで、0.5mlのDMEM(Dulbecco改変Eagle培地)(4.
5G/LのグルコースおよびL−グルタミン(12−604F Biowhit
taker)を含む)/10%熱非働化FBS(14−503F Biowhi
ttaker)/1×Penstrep(17−602E Biowhitta
ker)中にプレートする。細胞を一晩増殖させる。
【0288】 翌日、滅菌溶液容器(basin)中で、300μlリポフェクトアミン(1
8324−012 Gibco/BRL)および5ml Optimem I(
31985070 Gibco/BRL)/96ウェルプレートを、一緒に混合
する。小容量のマルチチャンネルピペッターを用いて、実施例10〜12に記載
する方法によって産生されたポリヌクレオチド挿入物を含有する約2μgの発現
ベクターを、適切に標識された96ウェルの丸底プレート中にアリコートする。
マルチチャンネルピペッターを用いて、50μlのリポフェクトアミン/Opt
imem I混合物を各ウェルに添加する。ピペットで緩やかに吸い上げたり下
げたりして混合する。室温で15〜45分間インキュベートする。約20分後、
マルチチャンネルピペッターを使用して150μlのOptimem Iを各ウ
ェルに添加する。コントロールとして、挿入物を欠失するベクターDNAの1つ
のプレートは、トランスフェクションの各セットでトランスフェクトされるべき
である。
【0289】 好ましくは、トランスフェクションは、以下の作業をタッグチームを組んで(
tag−teaming)行うべきである。タッグチームを組むことによって、
時間に関する労力は半減され、そして細胞にはPBS上であまり多くの時間を過
ごさせない。まず、Aさんは、培地を細胞の4つの24ウェルプレートから吸引
除去し、次いでBさんが0.5〜1mlのPBSで各ウェルをリンスする。次い
で、Aさんは、PBSリンスを吸引除去し、そしてBさんは、チャンネル1つお
きにチップのついた12チャンネルピペッターを使用して、200μlのDNA
/リポフェクトアミン/Optimem I複合体を、まず奇数のウェルに、次
いで偶数のウェルにと、24ウェルプレート上の各列に添加する。37℃で6時
間インキュベートする。
【0290】 細胞をインキュベートする間に、1×ペンストレップ(penstrep)を
有するDMEM中の1%BSAか、またはHGS−CHO−5培地(116.6
mg/LのCaCl2(無水物);0.00130mg/L CuSO4−5H2 O;0.050mg/LのFe(NO33−9H2O;0.417mg/LのF eSO4−7H2O;311.80mg/LのKCl;28.64mg/LのMg
Cl2;48.84mg/LのMgSO4;6995.50mg/LのNaCl;
2400.0mg/LのNaHCO3;62.50mg/LのNaH2PO4−H2 O;71.02mg/LのNa2HPO4;0.4320mg/LのZnSO4− 7H2O;0.002mg/Lのアラキドン酸;1.022mg/Lのコレステ ロール;0.070mg/LのDL−α−酢酸トコフェロール;0.0520m
g/Lのリノール酸;0.010mg/Lのリノレン酸;0.010mg/Lの
ミリスチン酸;0.010mg/Lのオレイン酸;0.010mg/Lのパルミ
トオレイン酸(palmitric acid);0.010mg/Lのパルミ
チン酸;100mg/LのPluronic F−68;0.010mg/Lの
ステアリン酸;2.20mg/LのTween80;4551mg/LのD−グ
ルコース;130.85mg/mlのL−アラニン;147.50mg/mlの
L−アルギニン−HCl;7.50mg/mlのL−アスパラギン−H2O;6 .65mg/mlのL−アスパラギン酸;29.56mg/mlのL−シスチン
2HCl−H2O;31.29mg/mlのL−シスチン−2HCl;7.35 mg/mlのL−グルタミン酸;365.0mg/mlのL−グルタミン;18
.75mg/mlのグリシン;52.48mg/mlのL−ヒスチジン−HCl
−H2O;106.97mg/mlのL−イソロイシン;111.45mg/m lのL−ロイシン;163.75mg/mlのL−リジンHCl;32.34m
g/mlのL−メチオニン;68.48mg/mlのL−フェニルアラニン;4
0.0mg/mlのL−プロリン;26.25mg/mlのL−セリン;101
.05mg/mlのL−スレオニン;19.22mg/mlのL−トリプトファ
ン;91.79mg/mlのL−チロシン(Tryrosine)−2Na−2
2O;および99.65mg/LのL−バリン;0.0035mg/Lのビオ チン;3.24mg/LのD−Caパントテン酸;11.78mg/Lの塩化コ
リン;4.65mg/Lの葉酸;15.60mg/Lのi−イノシトール;3.
02mg/Lのナイアシンアミド;3.00mg/LのピリドキサールHCl;
0.031mg/LのピリドキシンHCl;0.319mg/Lのリボフラビン
;3.17mg/LのチアミンHCl;0.365mg/Lのチミジン;および
0.680mg/LのビタミンB12;25mMのHEPES緩衝剤;2.39m
g/LのNaヒポキサンチン;0.105mg/Lのリポ酸;0.081mg/
Lのプトレシンナトリウム−2HCl;55.0mg/Lのピルビン酸ナトリウ
ム;0.0067mg/Lの亜セレン酸ナトリウム;20μMのエタノールアミ
ン;0.122mg/Lのクエン酸第二鉄;リノール酸と複合体化した41.7
0mg/Lのメチル−B−シクロデキストリン;オレイン酸と複合体化した33
.33mg/Lのメチル−B−シクロデキストリン;レチナール酢酸と複合体化
した10mg/Lのメチル−B−シクロデキストリン)のいずれかの適切な培地
を調製する。2mMグルタミンおよび1×ペンストレップを用いて、浸透圧を3
27mOsm)に調整する。(10%BSAストック溶液のために、1L DM
EM中にBSA(81−068−3 Bayer) 100gを溶解する)。培
地を濾過し、そして50μlを内毒素アッセイのために15mlポリスチレンコ
ニカル中に収集する。
【0291】 トランスフェクション反応を、好ましくはタッグチームを組んでインキュベー
ション時間の終わりに終結させる。Aさんは、トランスフェクション培地を吸引
除去し、その間Bさんは、1.5mlの適切な培地を各ウェルに添加する。使用
された培地に依存して45または72時間、37℃でインキュベートする:1%
BSAは45時間、またはCHO−5は72時間。
【0292】 4日目に、300μlのマルチチャンネルピペッターを使用して、600μl
を1mlの深底ウェルプレート1枚にアリコートし、そして残りの上清を2ml
の深底ウェルにアリコートする。次いで、各ウェルからの上清を実施例16〜2
3に記載するアッセイにおいて使用し得る。
【0293】 活性が、上清を使用して以下に記載する任意のアッセイにおいて得られる場合
、この活性は、METH1またはMETH2ポリぺプチドから直接に(例えば、
分泌タンパク質として)か、またはMETH1またはMETH2によって誘導さ
れる他のタンパク質の発現(これは、次いで上清中に分泌される)のいずれかに
由来することが特に理解される。従って、本発明はさらに、特定のアッセイにお
ける活性によって特徴づけられる上清中のタンパク質を同定する方法を提供する
【0294】 (実施例15:GASレポーター構築物の構築) 細胞の分化および増殖に関与する1つのシグナル伝達経路は、Jak−STA
T経路と呼ばれる。Jak−STAT経路の活性化タンパク質は、多くの遺伝子
のプロモーターに位置する、γ活性化部位「GAS」エレメントまたはインター
フェロン感受性応答エレメント(「ISRE」)に結合する。これらのエレメン
トに対するタンパク質の結合は、関連する遺伝子の発現を変化させる。
【0295】 GASおよびISREエレメントは、転写のシグナルトランスデューサーおよ
びアクチベーター、すなわち「STAT」と呼ばれる転写因子のクラスによって
認識される。STATファミリーには6つのメンバーが存在する。Stat1お
よびStat3は、Stat2と同様に(IFNαに対する応答が広範であるよ
うに)、多くの細胞型において存在する。Stat4は、より限定されており、
そして多くの細胞型には存在しないが、IL−12での処理後のTヘルパークラ
スI細胞に見出されている。Stat5は、元々は乳房成長因子と呼ばれたが、
骨髄細胞を含む他の細胞においてより高い濃度で見出されている。それは、多く
のサイトカインによって組織培養細胞において活性化され得る。
【0296】 STATは活性化されて、Janus Kinase(「Jaks」)ファミ
リーとして知られる1セットのキナーゼによるチロシンリン酸化に際して細胞質
から核へ移動する。Jaksは、可溶性のチロシンキナーゼの独特のファミリー
を表わし、そしてTyk2、Jak1、Jak2、およびJak3を含む。これ
らのキナーゼは、有意な配列類似性を示し、そして一般には休止細胞において触
媒的に不活性である。
【0297】 Jaksは、以下の表によって要約されるように広範なレセプターによって活
性化される。(SchidlerおよびDarnell,Ann.Rev.Bi
ochem.64:621−51(1995)による総説から改変。)Jaks
を活性化し得るサイトカインレセプターファミリーは、2つの群に分けられる:
(a)クラス1は、IL−2、IL−3、IL−4、IL−6、IL−7、IL
−9、IL−11、IL−12、IL−15、Epo、PRL、GH、G−CS
F、GM−CSF、LIF、CNTF、およびトロンボポエチンについてのレセ
プターを含み;そして(b)クラス2は、IFN−a、IFN−g、およびIL
−10を含む。クラス1レセプターは、保存されたシステインモチーフ(4つの
保存されたシステインおよび1つのトリプトファンのセット)、およびWSXW
Sモチーフ(Trp−Ser−Xxx−Trp−Ser(配列番号82)をコー
ドする膜近接領域)を共有する。
【0298】 従って、リガンドのレセプターへの結合の際に、Jaksは活性化され、これ
は次いでSTATを活性化し、これは、次いで移動し、そしてGASエレメント
に結合する。この全プロセスは、Jaks−STATシグナル伝達経路に包含さ
れる。
【0299】 それゆえ、GASまたはISREエレメントの結合によって反映されるJak
s−STAT経路の活性化は、細胞の増殖および分化に関与するタンパク質を示
すために使用され得る。例えば、成長因子およびサイトカインは、Jaks−S
TAT経路を活性化することが知られている。(以下の表を参照のこと)。従っ
て、レポーター分子に連結したGASエレメントを使用することにより、Jak
s−STAT経路のアクチベーターが同定され得る。
【0300】
【表5】
【0301】 実施例16〜17に記載される生物学的アッセイにおいて使用されるプロモー
ターエレメントを含む合成GASを構築するために、PCRに基づいたストラテ
ジーを用いてGAS−SV40プロモーター配列を産生する。5’プライマーは
、IRF1プロモーターにおいて見出され、そして一定の範囲のサイトカインで
の誘導の際にSTATに結合することが以前に証明されたGAS結合部位の4つ
の直列のコピーを含むが(Rothmanら、Immunity 1:457−
468(1994))、他のGASまたはISREエレメントを代わりに使用し
得る。5’プライマーはまた、SV40初期プロモーター配列に対して相補的な
18bpの配列も含み、そしてXhoI部位に隣接する。5’プライマーの配列
は以下である:
【0302】
【化8】 下流プライマーはSV40プロモーターに対して相補的であり、Hind I
II部位に隣接する:5’:GCGGCAAGCTTTTTGCAAAGCCT
AGGC:3’(配列番号87)。
【0303】 PCR増幅を、Clontechから入手したB−gal:プロモータープラ
スミド中に存在するSV40プロモーターのテンプレートを用いて実施する。得
られたPCRフラグメントをXhoI/Hind IIIを用いて消化し、そし
てBLSK2−(Stratagene)にサブクローニングする。正方向およ
び逆方向のプライマーを用いる配列決定により、挿入物が以下の配列を含むこと
を確認する:
【0304】
【化9】 次に、SV40プロモーターに結合したこのGASプロモーターエレメントを
用いて、GAS:SEAP2レポーター構築物を操作する。ここで、レポーター
分子は、分泌アルカリホスファターゼ、すなわち「SEAP」である。しかし、
明らかに、この実施例または他の実施例のいずれにおいても、任意のレポーター
分子が、SEAPの代わりとなり得る。SEAPの代わりに使用され得る周知の
レポーター分子としては、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(
CAT)、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、
グリーン蛍光タンパク質(GFP)、または抗体により検出可能な任意のタンパ
ク質が挙げられる。
【0305】 合成GAS−SV40プロモーターエレメントと確認された上記の配列を、G
AS−SEAPベクターを作製するために、HindIIIおよびXhoIを用
いて、SV40プロモーターを、増幅したGAS:SV40プロモーターエレメ
ントで効率的に置換し、Clontechから入手したpSEAP−プロモータ
ーベクターにサブクローニングする。しかし、このベクターはネオマイシン耐性
遺伝子を含まず、それゆえ、哺乳動物の発現系には好ましくない。
【0306】 従って、GAS−SEAPレポーターを発現する哺乳動物の安定な細胞株を作
製するために、GAS−SEAPカセットを、SalIおよびNotIを用いて
GAS−SEAPベクターから取り出し、そしてGAS−SEAP/Neoベク
ターを作製するために、マルチクローニング部位におけるこれらの制限部位を用
いて、ネオマイシン耐性遺伝子を含むバックボーンベクター(例えば、pGFP
−1(Clontech))に挿入する。一旦、このベクターを哺乳動物細胞に
トランスフェクトすれば、このベクターは、実施例16〜17に記載されるよう
にGAS結合についてのレポーター分子として使用され得る。
【0307】 他の構築物を、上記の記載を使用し、そしてGASを異なるプロモーター配列
で置換して、作製し得る。例えば、NFK−BおよびEGRプロモーター配列を
含むレポーター分子の構築を、実施例18および19に記載する。しかし、多く
の他のプロモーターをこれらの実施例に記載のプロトコルを使用して置換し得る
。例えば、SRE、IL−2、NFAT、またはオステオカルシンのプロモータ
ーを単独で、または組み合わせて(例えば、GAS/NF−KB/EGR、GA
S/NF−KB、Il−2/NFAT、またはNF−KB/GAS)置換し得る
。同様に、他の細胞株(例えば、HELA(上皮細胞)、HUVEC(内皮細胞
)、Reh(B細胞)、Saos−2(骨芽細胞)、HUVAC(大動脈細胞)
、または心筋細胞)を、レポーター構築物の活性を試験するために使用し得る。
【0308】 (実施例16:T細胞の活性についての高処理能力スクリーニングアッセイ) 以下のプロトコルを使用し、METH1またはMETH2の上清がT細胞を増
殖および/または分化させるか否かを決定することにより、METH1またはM
ETH2のT細胞活性を評価する。T細胞の活性を実施例15で作製したGAS
/SEAP/Neo構築物を用いて評価する。従って、SEAP活性を増加させ
る因子は、Jaks−STATSシグナル伝達経路を活性化する能力を示す。こ
のアッセイに使用したT細胞は、Jurkat T細胞(ATCC受託番号TI
B−152)であるが、Molt−3細胞(ATCC受託番号CRL−1552
)およびMolt−4細胞(ATCC受託番号CRL−1582)細胞もまた使
用し得る。
【0309】 Jurkat T細胞は、リンパ芽球性CD4+ Th1ヘルパー細胞である
。安定な細胞株を作製するために、およそ200万のJurkat細胞をDMR
IE−C(Life Technologies)を用いて、GAS−SEAP
/neoベクターでトランスフェクト(以下に記載のトランスフェクション手順
)する。トランスフェクトした細胞を、およそ20,000細胞/ウェルの密度
で播種し、そして1mg/mlのジェネティシン(genticin)に対して
耐性であるトランスフェクト体を選択する。耐性コロニーを増殖させ、次いで、
漸増する濃度のインターフェロンγに対するそれらの応答について試験する。選
択したクローンの用量応答を示す。
【0310】 詳細には、以下のプロトコルにより、200μlの細胞を含む75のウェルに
ついて十分な細胞を得る。従って、複数の96ウェルプレートについて十分な細
胞を産生するために、スケールアップするか、または複数で実施するかのいずれ
かである。Jurkat細胞をRPMI+10%血清および1%のPen−St
rep中で維持する。T25フラスコ中で2.5mlのOPTI−MEM(Li
fe Technologies)と10μgのプラスミドDNAとを組み合わ
せる。50μlのDMRIE−Cを含む2.5mlのOPTI−MEMを添加し
、そして、室温で15〜45分間インキュベートする。
【0311】 インキュベート時間の間、細胞濃度をカウントし、必要な細胞数(トランスフ
ェクションあたり107個)をスピンダウンし、そして最終濃度が107細胞/m
lとなるようにOPTI−MEM中で再懸濁する。次いで、1mlのOPTI−
MEM中の1×107個の細胞をT25フラスコに加え、そして37℃で6時間 インキュベートする。インキュベーションの後、10mlのRPMI+15%の
血清を添加する。
【0312】 Jurkat:GAS−SEAP安定レポーター株をRPMI+10%血清、
1mg/mlジェネティシン、および1%のPen−Strep中で維持する。
これらの細胞を、実施例14に記載されるプロトコルにより産生されるようなM
ETH1ポリペプチドもしくはMTEH2ポリペプチドまたはMETH1もしく
はMTEH2が誘導したポリペプチドを含む上清で処理する。
【0313】 上清での処理日に細胞を洗浄すべきであり、そして500,000細胞/ml
の密度となるように新鮮なRPMI+10%血清中に再懸濁するべきである。必
要な細胞の正確な数は、スクリーニングされる上清の数に依存する。1枚の96
ウェルプレートについて、およそ1000万個の細胞(10枚のプレートについ
て1億個の細胞)を必要とする。
【0314】 細胞を、12チャンネルのピペットを用いて96ウェルのディッシュに分与す
るために、三角のリザーバーボートに細胞を移す。200μlの細胞を、12チ
ャンネルのピペットを用いて、それぞれのウェルに移す(従って、ウェル当たり
100,000個の細胞を添加する)。
【0315】 全てのプレートに播種した後、50μlの上清を、12チャンネルピペットを
用いて、上清を含む96ウェルプレートから各ウェルに直接的に移す。さらに、
外来性のインターフェロンγの用量(0.1、1.0、10ng)を、ウェルH
9、ウェルH10、およびウェルH11に添加し、アッセイについてのさらなる
陽性コントロールとして供する。
【0316】 上清で処理したJurkat細胞を含む96ウェルディッシュをインキュベー
ターに48時間置く(注:この時間は48〜72時間の間で変更可能である)。
次いで、各ウェルから35μlのサンプルを12チャンネルのピペットを用いて
、不透明な96ウェルプレートに移す。不透明なプレートを(セロファンのカバ
ーを用いて)覆うべきであり、そして実施例20に従うSEAPアッセイを行う
まで、−20℃で保存する。残存する処理した細胞を含むプレートを4℃に置き
、そして、所望するならば、特定のウェル上でのアッセイを繰り返すための物質
の供給源として供する。
【0317】 陽性コントロールとして、100ユニット/mlのインターフェロンγを使用
し得、これは、Jurkat T細胞を活性化することが公知である。代表的に
は、30倍を超える誘導が、陽性コントロールのウェルにおいて観察される。
【0318】 (実施例17:骨髄性の活性を同定する高処理能力スクリーニングアッセイ) 以下のプロトコルを使用し、METH1またはMETH2が骨髄性細胞を増殖
および/または分化させるか否かを決定することによりMETH1またはMET
H2の骨髄性の活性を評価する。骨髄性細胞の活性を実施例15において産生さ
れたGAS/SEAP/Neo構築物を用いて評価する。従って、SEAP活性
を増加させる因子は、Jak−STATシグナル伝達経路を活性化させる能力を
示す。このアッセイに使用した骨髄性細胞は、U937、前単球(pre−mo
nocyte)細胞株であるが、TF−1、HL60、またはKG1も使用し得
る。
【0319】 U937細胞を、実施例15において産生されたGAS/SEAP/Neo構
築物で、一過性にトランスフェクトするために、DEAE−Dextran法(
Kharbandaら、1994,Cell Growth & Differ
entiation 5:259−265)を用いる。最初に、2×107個の U937細胞を回収し、そしてPBSで洗浄する。U937細胞を、通常、10
0単位/mlのペニシリンおよび100mg/mlのストレプトマイシンを補充
した10%熱非働化ウシ胎仔血清(FBS)を含むRPMI 1640培地中で
増殖させる。
【0320】 次に、0.5mg/ml DEAE−Dextran、8μgのGAS−SE
AP2プラスミドDNA、140mM NaCl、5mM KCl、375μM
Na2HPO4・7H2O、1mM MgCl2、および675μM CaCl2 を含む1mlの20mM Tris−HCl(pH 7.4)緩衝液に細胞を懸
濁する。37℃で45分間インキュベートする。
【0321】 10% FBSを含むRPMI 1640培地で細胞を洗浄し、次いで、10
mlの完全培地に再懸濁し、そして37℃で36時間インキュベートする。
【0322】 GAS−SEAP/U937安定細胞を、400μg/mlのG418中で細
胞を増殖させることにより得る。G418を含まない培地を使用して、慣用的に
増殖させるが、1〜2ヶ月毎に細胞を二継代の間、400μg/ml G418
中で再増殖させるべきである。
【0323】 これらの細胞を1×108個の細胞を回収すること(これは10枚の96ウェ ルプレートアッセイのために十分である)により試験し、そしてPBSで洗浄す
る。上記の200mlの増殖培地中に、5×105細胞/mlの最終密度で細胞 を懸濁する。96ウェルプレートにおいてウェルあたり200μlの細胞をプレ
ートする(すなわち、1×105細胞/ウェル)。
【0324】 実施例14に記載されるプロトコルにより調製された上清を50μl添加する
。37℃で48〜72時間インキュベートする。陽性コントロールとして、10
0単位/mlのインターフェロンγを使用し得、これはU937細胞を活性化さ
せることが公知である。代表的には、30倍を超える誘導が、陽性コントロール
ウェルにおいて観察される。SEAPは、実施例20に記載のプロトコルに従っ
て上清をアッセイする。
【0325】 (実施例18:ニューロン活性を同定する高処理能力スクリーニングアッセイ
) 細胞が分化および増殖を経る場合、一群の遺伝子が多くの異なるシグナル伝達
経路を介して活性化される。これらの遺伝子の1つであるEGR1(初期増殖応
答遺伝子1)は、活性化時に種々の組織および細胞型において誘導される。EG
R1のプロモーターはこのような誘導を担う。レポーター分子に結合したEGR
1プロモーターを使用して、細胞の活性化をMETH1またはMETH2によっ
て評価し得る。
【0326】 詳細には、以下のプロトコルをPC12細胞株におけるニューロン活性を評価
するために使用する。PC12細胞(ラット褐色細胞腫細胞(phenochr
omocytoma cell))は、多くのマイトジェン(例えば、TPA(
テトラデカノイルホルボールアセテート)、NGF(神経成長因子)、およびE
GF(上皮増殖因子))での活性化により増殖および/または分化することが公
知である。この処理の間にEGR1遺伝子発現を活性化する。従って、SEAP
レポーターに結合したEGRプロモーターを含む構築物でPC12細胞を安定に
トランスフェクトすることにより、PC12細胞のMETH1またはMETH2
による活性化を評価し得る。
【0327】 EGR/SEAPレポーター構築物を以下のプロトコルにより組み立て得る。
EGR−1プロモーター配列(−633〜+1)(Sakamoto Kら、O
ncogene 6: 867−871(1991))を以下のプライマーを用
いて、ヒトゲノムDNAからPCR増幅し得る:
【0328】
【化10】 次いで、実施例15において作製したGAS:SEAP/Neoベクターを使
用して、EGR1増幅産物をこのベクターに挿入し得る。制限酵素XhoI/H
indIIIを使用してGAS:SEAP/Neoベクターを線状化し、GAS
/SV40スタッファー(stuffer)を取り除く。これらと同じ酵素を用
いて、EGR1増幅産物を制限処理する。ベクターとEGR1プロモーターとを
連結する。
【0329】 細胞培養のための96ウェルプレートを調製するために、コーティング溶液(
コラーゲンI型(Upstate Biotech Inc. カタログ番号0
8−115)の30%エタノール(滅菌濾過)での1:30希釈)を1つの10
cmプレートあたり2ml、または96ウェルプレートのウェルあたり50μl
添加し、そして2時間風乾させる。
【0330】 PC12細胞を、予めコートした10cm組織培養ディッシュ上で、ペニシリ
ン(100単位/ml)およびストレプトマイシン(100μg/ml)を補充
した、10%ウマ血清(JRH BIOSCIENCES、カタログ番号124
49−78P)、5%熱非働化ウシ胎仔血清(FBS)を含むRPMI−164
0培地(Bio Whittaker)中で慣用的に増殖させる。1つから4つ
への分割を3〜4日毎に行う。細胞を掻き取ることによりプレートから取り出し
、そして15回より多く上下にピペッティングして再懸濁する。
【0331】 EGR/SEAP/Neo構築物を、実施例14に記載のLipofecta
mineプロトコルを使用して、PC12にトランスフェクトする。EGR−S
EAP/PC12安定細胞を、300μg/mlのG418中で細胞を増殖させ
ることにより得る。G418を含まない培地を慣用的増殖のために使用するが、
1〜2ヶ月毎に、細胞を2〜3継代の間、300μg/mlのG418中で再増
殖させるべきである。
【0332】 ニューロン活性をアッセイするために、およそ70〜80%コンフルエントで
ある細胞を有する10cmプレートを、古い培地を除去することによりスクリー
ニングする。細胞をPBS(リン酸緩衝化生理食塩水)を用いて1回洗浄する。
次いで、細胞を低血清培地(抗生物質とともに1%ウマ血清および0.5% F
BSを含むRPMI−1640)中で一晩、飢餓させる。
【0333】 翌朝、培地を除去し、そしてPBSで細胞を洗浄する。プレートから細胞を掻
き取り、細胞を2mlの低血清培地中でよく懸濁する。細胞数をカウントし、そ
してより低血清の培地を添加し、5×105細胞/mlの最終細胞密度に到達さ せる。
【0334】 200μlの細胞懸濁液を96ウェルプレートの各ウェルに添加する(1×1
5細胞/ウェルに等しい)。実施例14により産生された50μlの上清を、 37℃で48〜72時間加える。陽性コントロールとして、EGRを介してPC
12細胞を活性化することが公知の成長因子(例えば、50ng/μlの神経成
長因子(NGF))を使用し得る。代表的には、50倍を超えるSEAP誘導が
陽性コントロールウェルにおいて見られる。SEAPは実施例20に従って、上
清をアッセイする。
【0335】 (実施例19:T細胞の活性についての高処理能力スクリーニングアッセイ) NF−κB(核因子κB)は、広範な種々の薬剤(炎症性サイトカインである
IL−1およびTNF、CD30およびCD40、リンホトキシン−αおよびリ
ンホトキシン−βを含む)により、LPSまたはトロンビンへの曝露により、な
らびに特定のウイルス遺伝子産物の発現により活性化される転写因子である。転
写因子として、NF−κBは免疫細胞の活性化に関与する遺伝子の発現、アポト
ーシスの制御(NF−κBは、アポトーシスから細胞を保護すると思われる)、
B細胞およびT細胞の発生、抗ウイルス応答および抗菌応答、ならびに複数のス
トレス応答を調節する。
【0336】 刺激されない条件において、NF−κBは、I−κB(インヒビターκB)を
有する細胞質に保持される。しかし、刺激の際に、I−κBはリン酸化され、そ
して分解(degraded)され、NF−κBの核への往復(shuttle
)を引き起こし、これにより標的遺伝子の転写を活性化する。NF−κBにより
活性化される標的遺伝子としては、IL−2、IL−6、GM−CSF、ICA
M−1およびクラス1MHCが挙げられる。
【0337】 その中心的な役割および一定の範囲の刺激に応答する能力に起因して、NF−
κBプロモーターエレメントを利用するレポーター構築物を、実施例14におい
て産生された上清をスクリーニングするために使用する。NF−κBのアクチベ
ーターまたはインヒビターは、疾患の処置に有用である。例えば、NF−κBの
インヒビターを、急性または慢性的なNF−κBの活性化に関連するこれらの疾
患(例えば、慢性関節リウマチ)を処置するために使用し得る。
【0338】 NF−κBプロモーターエレメントを含むベクターを構築するために、PCR
に基づいたストラテジーを用いる。上流のプライマーは、NF−κB結合部位(
GGGGACTTTCCC)(配列番号91)の4つの直列のコピー、SV40
初期プロモーター配列の5’末端に対して相補的な18bpの配列を含み、そし
てXhoI部位に隣接する:
【0339】
【化11】 下流プライマーは、SV40プロモーターの3’末端に対して相補的であり、
そしてHindIII部位に隣接する: 5’:GCGGCAAGCTTTTTGCAAAGCCTAGGC:3’(配列
番号93)。
【0340】 PCR増幅を、Clontechから入手したpB−gal:プロモータープ
ラスミドに存在するSV40プロモーターのテンプレートを使用して行う。得ら
れたPCRフラグメントをXhoIおよびHindIIIで消化し、そしてBL
SK2−(Stratagene)にサブクローニングする。T7およびT3プ
ライマーを用いる配列決定により、挿入物が以下の配列を含むことを確認する:
【0341】
【化12】 次に、XhoIおよびHindIIIを使用して、pSEAP2−プロモータ
ープラスミド(Clontech)に存在するSV40最小プロモーターエレメ
ントをこのNF−κB/SV40フラグメントと置換する。しかし、このベクタ
ーはネオマイシン耐性遺伝子を含まず、そしてそれゆえ哺乳動物の発現系には好
ましくない。
【0342】 安定な哺乳動物細胞株を作製するために、NF−κB/SV40/SEAPカ
セットを制限酵素SalIおよびNotIを使用して上記のNF−κB/SEA
Pベクターから取り出し、そしてネオマイシン耐性を含むベクターに挿入する。
詳細には、SalIおよびNotIでpGFP−1を制限した後に、NF−κB
/SV40/SEAPカセットをpGFP−1(Clontech)に挿入し、
GFP遺伝子を置換した。
【0343】 一旦、NF−κB/SV40/SEAP/Neoベクターを作製した後は、実
施例16に記載のプロトコルに従って、安定なJurkat T細胞を作製し、
そして維持する。同様に、これらの安定なJurkat T細胞を含む上清をア
ッセイするための方法がまた、実施例16に記載される。陽性コントロールとし
て、外因性のTNFα(0.1、1、10ng)をウェルH9、H10、および
H11に添加し、代表的には、5〜10倍の活性化が観察される。
【0344】 (実施例20:SEAP活性についてのアッセイ) 実施例16〜19に記載されるアッセイのためのレポーター分子として、SE
AP活性を、以下の一般的な手順に従ってTropix Phospho−li
ght Kit(カタログ番号BP−400)を用いてアッセイする。Trop
ix Phospho−light Kitは、以下で使用される希釈緩衝液、
アッセイ緩衝液、および反応緩衝液を供給する。
【0345】 ディスペンサーに2.5×希釈緩衝液を満たし、そして15μlの2.5×希
釈緩衝液を35μlの上清を含むオプティプレート(Optiplate)に分
与する。プラスチックシーラーでプレートをシールし、そして65℃で30分間
インキュベートする。一様でない加温を避けるためにオプティプレートを離して
おく。
【0346】 サンプルを室温まで15分間冷却する。ディスペンサーを空にし、そしてアッ
セイ緩衝液を満たす。50μlのアッセイ緩衝液を添加し、そして室温で5分間
インキュベートする。ディスペンサーを空にし、そして反応緩衝液を満たす(以
下の表を参照のこと)。50μlの反応緩衝液を添加し、そして室温で20分間
インキュベートする。化学発光シグナルの強度は時間依存的であり、そしてルミ
ノメーターで5つのプレートを読み取るために約10分間を費やすので、1回に
5つのプレートを処理し、10分後に2つ目のセットを開始するべきである。
【0347】 ルミノメーターで相対的光単位(light unit)を読み取る。ブラン
クとしてH12をセットし、そして結果を印字する。化学発光の増加は、レポー
ター活性を示す。
【0348】
【表6】
【0349】 (実施例21:低分子の濃度および膜透過性における変化を同定する高処理能
力スクリーニングアッセイ) レセプターへのリガンドの結合は、カルシウム、カリウム、ナトリウムのよう
な低分子およびpHの細胞内レベルを変化させ、さらに膜電位を変化させること
は公知である。これらの変化を特定細胞のレセプターに結合する上清を同定する
ためにアッセイで測定し得る。以下のプロトコルは、カルシウムについてのアッ
セイを記載するが、このプロトコルは、カリウム、ナトリウム、pH、膜電位、
または蛍光プローブにより検出可能な任意の他の低分子における変化を検出する
ために容易に改変し得る。
【0350】 以下のアッセイは、蛍光測定画像化プレートリーダー(「FLIPR」)を使
用して低分子と結合する蛍光分子(Molecular Probes)におけ
る変化を測定する。明らかに、低分子を検出する任意の蛍光分子を本明細書で用
いるカルシウム蛍光分子、fluo−3の代わりに使用し得る。
【0351】 接着細胞については、細胞を10,000〜20,000細胞/ウェルで、底
が透明なCo−star黒色96ウェルプレートに播種する。プレートをCO2 インキュベーター内で20時間インキュベートする。接着細胞をBiotek洗
浄器内で200μlのHBSS(Hank’s Balanced Salt
Solution)で二回洗浄し、最後の洗浄後、緩衝液100μlを残す。
【0352】 1mg/ml fluo−3のストック溶液を10%プルロン酸(pluro
nic acid)DMSOで作製する。細胞にfluo−3を負荷するため、
12μg/ml fluo−3(50μl)を各ウェルに添加する。このプレー
トをCO2インキュベーター中、37℃で60分間インキュベートする。プレー トをBiotek洗浄器で、HBSSにより4回洗浄し、緩衝液100μlを残
す。
【0353】 非接着細胞については、細胞を培養培地からスピンダウンする。細胞を、50
mlのコニカルチューブ内でHBSSを用いて2〜5×106細胞/mlに再懸 濁する。細胞懸濁液1mlあたり、1mg/ml fluo−3の10%プルロ
ン酸DMSO溶液4μlを加える。次に、チューブを37℃の水浴中に30〜6
0分間置く。細胞をHBSSで二回洗浄し、1×106細胞/mlに再懸濁し、 そしてマイクロプレートに100μl/ウェルずつ分配する。プレートを100
0rpmで5分間遠心分離する。次に、プレートをDenley CellWa
sh中で200μlで一回洗浄した後、吸引工程により最終容量を100μlに
する。
【0354】 非細胞ベースのアッセイについては、各ウェルは、fluo−3のような蛍光
分子を含有する。上清をウェルに添加し、そして蛍光変化を検出する。
【0355】 細胞内カルシウムの蛍光を測定するため、FLIPRを以下のパラメーターに
ついて設定する:(1)システムゲインは、300〜800mWであり;(2)
曝露時間は、0.4秒間であり;(3)カメラF/ストップは、F/2であり;
(4)励起は488nmであり;(5)発光は530nmであり;そして(6)
サンプル添加は50μlである。530nmにおける発光の増加は、細胞内Ca ++ 濃度の増加を生じる、分子(METH1もしくはMETH2、またはMETH
1もしくはMETH2によって誘導される分子のいずれか)によって生じた細胞
外シグナリング事象を示す。
【0356】 (実施例22:チロシンキナーゼ活性を同定する高処理能力スクリーニングア
ッセイ) プロテインチロシンキナーゼ(PTK)は、多様な群の膜貫通キナーゼおよび
細胞質キナーゼを表す。レセプタープロテインチロシンキナーゼ(RPTK)群
内に、PDGF、FGF、EGF、NGF、HGFおよびインスリンレセプター
サブファミリーを含む、一定の範囲の有糸分裂促進性(mitogenic)お
よび代謝性成長因子のレセプターがある。さらに、対応するリガンドが未知であ
る大きなRPTKファミリーがある。RPTKのリガンドは、主として分泌され
る低分子量タンパク質を含むが、膜結合型および細胞外マトリックスタンパク質
も含む。
【0357】 リガンドによるRPTKの活性化は、リガンド媒介レセプター二量体化に関与
し、レセプターサブユニットのトランスリン酸化および細胞質チロシンキナーゼ
の活性化が起こる。細胞質チロシンキナーゼとしては、srcファミリー(例え
ば、src、yes、lck、lyn、fyn)のレセプター関連チロシンキナ
ーゼ、ならびにJakファミリーのような非レセプター結合型および細胞質ゾル
プロテインチロシンキナーゼが挙げられる。これらのメンバーは、サイトカイン
スーパーファミリー(例えば、インターロイキン、インターフェロン、GM−C
SFおよびレプチン)のレセプターによって誘発されるシグナル伝達を媒介する
【0358】 チロシンキナーゼ活性を刺激し得る公知の因子は広範であるため、METH1
もしくはMETH2またはMETH1もしくはMETH2によって誘導される分
子が、チロシンキナーゼシグナル伝達経路を活性化し得るか否かを同定すること
は興味深い。従って、以下のプロトコルを設計して、チロシンキナーゼシグナル
伝達経路を活性化し得るこのような分子を同定する。
【0359】 標的細胞(例えば、初代ケラチノサイト)を約25,000細胞/ウェルの密
度で、Nalge Nunc(Naperville,IL)から購入した96
ウェルLoprodyne Silent Screen Plateに播種す
る。プレートを100%エタノールで30分間、二回リンスして滅菌し、水でリ
ンスした後、一晩乾燥させる。幾つかのプレートを、100mlの細胞培養グレ
ードI型コラーゲン(50mg/ml)、ゼラチン(2%)またはポリリジン(
50mg/ml)(これらは全て、Sigma Chemicals(St.L
ouis,MO)から購入し得る)で、またはBecton Dickinso
n(Bedford,MA)から購入した10%Matrigel、あるいは仔
ウシ血清で2時間コートし、PBSでリンスした後、4℃で貯蔵する。増殖培地
に5,000細胞/ウェルを播種し、製造業者のAlamar Bioscie
nces,Inc.(Sacramento,CA)が記載するように、ala
marBlueを使用して48時間後に細胞数を間接定量することにより、これ
らのプレート上の細胞増殖をアッセイする。Becton Dickinson
(Bedford,MA)のFalconプレートカバー#3071を使用し、
Loprodyne Silent Screen Plateを覆う。Fal
con Microtest III細胞培養プレートもまた、いくつかの増殖
実験において使用し得る。
【0360】 抽出物を調製するため、A431細胞をLoprodyneプレートのナイロ
ン膜上に播種し(20,000/200ml/ウェル)、そして完全培地内で一
晩培養する。細胞を無血清基本培地中で24時間インキュベートして静止させる
。EGF(60ng/ml)または実施例14で生成した上清50μlで5〜2
0分間処理した後、培地を除去し、100mlの抽出緩衝液(20mM HEP
ES pH7.5、0.15M NaCl、1%Triton X−100、0
.1%SDS、2mM Na3VO4、2mM Na427およびBoehri nger Mannheim(Indianapolis,IN)から入手した
プロテアーゼインヒビターの混合物(#1836170))を各ウェルに添加し
、そしてプレートを回転振盪器上、4℃で5分間振盪する。次に、プレートを真
空トランスファーマニホールド(vacuum transfer manif
old)に設置し、そしてハウスバキュームを使用して抽出物を各ウェルの底の
0.45mm膜で濾過する。抽出物をバキュームマニホールドの底の96ウェル
捕獲/アッセイプレートに集め、そして直ちに氷上に置く。遠心分離により明澄
化した抽出物を得るため、界面活性剤で5分間可溶化した後、各ウェルの含有物
を取り出し、4℃、16,000×gで15分間遠心分離する。
【0361】 濾過抽出物をチロシンキナーゼ活性のレベルについて試験する。チロシンキナ
ーゼ活性を検出する多数の方法が公知であるが、本明細書においては方法の一つ
を記載する。
【0362】 一般的に、特定の基質(ビオチン化ペプチド)上のチロシン残基をリン酸化す
る能力を決定することにより、上清のチロシンキナーゼ活性を評価する。この目
的に使用し得るビオチン化ペプチドとしては、PSK1(細胞分裂キナーゼcd
c2−p34のアミノ酸6〜20に相当)およびPSK2(ガストリンのアミノ
酸1〜17に相当)が挙げられる。両ペプチドは、一連のチロシンキナーゼの基
質であり、Boehringer Mannheimから入手可能である。
【0363】 以下の成分を順に添加することにより、チロシンキナーゼ反応を設定する。ま
ず、5μMビオチン化ペプチド10μlを添加した後、順に、ATP/Mg2+
5mM ATP/50mM MgCl2)10μl、5×アッセイ緩衝液(40 mM塩酸イミダゾール、pH7.3、40mM β−グリセロリン酸塩、1mM
EGTA、100mM MgCl2、5mM MnCl2、0.5mg/ml
BSA)10μl、バナジン酸ナトリウム(1mM)5μl、最後に水5μlを
加える。成分を穏やかに混合し、反応混合物を30℃で2分間プレインキュベー
トする。コントロール酵素または濾過上清10μlを加えて反応を開始させる。
【0364】 次に、120mM EDTA10μlを添加することによりチロシンキナーゼ
アッセイ反応を停止させ、反応物を氷上に置く。
【0365】 反応混合物の50μlのアリコートをマイクロタイタープレート(MTP)モ
ジュールに移し、37℃で20分間インキュベートすることにより、チロシンキ
ナーゼ活性を測定する。これにより、ストレプトアビジン(streptava
din)コーティング96ウェルプレートをビオチン化ペプチドと会合させる。
MTPモジュールを300μl/ウェルのPBSで4回洗浄する。次に、西洋ワ
サビペルオキシダーゼに結合体化した抗ホスホチロシン(phospotyro
sine)抗体(抗P−Tyr−POD(0.5u/ml))75μlを、各ウ
ェルに添加した後、37℃で1時間インキュベートする。ウェルを上記のように
洗浄する。
【0366】 次に、ペルオキシダーゼ基質溶液(Boehringer Mannheim
)100μlを加え、室温で少なくとも5分間(最長30分間)インキュベート
する。ELISAリーダーを使用して、405nmにおけるサンプルの吸光度を
測定する。結合したペルオキシダーゼ活性のレベルをELISAリーダーを使用
して定量し、これは、チロシンキナーゼ活性のレベルを反映する。
【0367】 (実施例23:リン酸化活性を同定する高処理能力スクリーニングアッセイ) 実施例22に記載のプロテインチロシンキナーゼ活性アッセイの可能性のある
代替物および/または補完物(compliment)として、主要な細胞内シ
グナル伝達中間体の活性化(リン酸化)を検出するアッセイもまた使用し得る。
例えば、下記のように、一つの特定のアッセイは、Erk−1およびErk−2
キナーゼのチロシンリン酸化を検出し得る。しかし、Raf、JNK、p38M
AP、Mapキナーゼキナーゼ(MEK)、MEKキナーゼ、Src、筋肉特異
的キナーゼ(MuSK)、IRAK、TecおよびJanusのような他の分子
、ならびに他の任意のホスホセリン、ホスホチロシンまたはホスホスレオニン分
子のリン酸化を、以下のアッセイにおいてこれらの分子でErk−1またはEr
k−2を置き換えることにより検出し得る。
【0368】 詳細には、96ウェルELISAプレートのウェルをプロテインG(1μg/
ml)0.1mlにより室温(RT)で2時間コーティングしてアッセイプレー
トを作製する。次に、プレートをPBSでリンスし、3%BSA/PBSにより
RTで1時間ブロックする。次に、プロテインGプレートをErk−1およびE
rk−2に対する二つの市販のモノクローナル抗体(100ng/ウェル)(S
anta Cruz Biotechnology)で処理(RTで1時間)す
る。(他の分子を検出するために、上記の任意の分子を検出するモノクローナル
抗体と交換することにより、この工程を容易に改変し得る)。PBSで3〜5回
リンスした後、使用時まで、プレートを4℃で貯蔵する。
【0369】 A431細胞を20,000/ウェルで96ウェルLoprodyneフィル
タープレートに播種し、増殖培地中で一晩培養する。次に、細胞を基本培地(D
MEM)中で48時間飢餓させた後、EGF(6ng/ウェル)または実施例1
4で得た上清50μlで5〜20分間処理する。次に、細胞を可溶化し、そして
抽出物を濾過して直接アッセイプレート内へ入れる。
【0370】 抽出物とともにRTで1時間インキュベートした後、ウェルを再度リンスする
。陽性コントロールとして、市販のMAPキナーゼ調製物(10ng/ウェル)
をA431抽出物の代わりに使用する。次に、プレートを、Erk−1およびE
rk−2キナーゼのリン酸化エピトープを特異的に認識する市販のポリクローナ
ル(ウサギ)抗体(1μg/ml)で処理する(RTで1時間)。この抗体を標
準的な手順によりビオチン化する。次に、結合ポリクローナル抗体をユーロピウ
ムストレプトアビジンおよびユーロピウム蛍光増強剤とWallac DELF
IA装置内で連続的にインキュベートする(時間分解性蛍光)ことによって定量
する。バックグラウンドを超える蛍光シグナルの増加は、METH1もしくはM
ETH2またはMETH1もしくはMETH2より誘導された分子によるリン酸
化を示す。
【0371】 (実施例24:METH1またはMETH2の遺伝子における変化の決定方法
) 目的の表現型(例えば、疾患)を提示する家族全員または個々の患者から単離
されたRNAを単離する。次に、cDNAをこれらのRNAサンプルから当該分
野で公知のプロトコルを使用して生成する(Sambrookを参照のこと)。
次に、このcDNAを、配列番号1における目的の領域を取り囲むプライマーを
用いるPCRのテンプレートとして使用する。示唆されるPCR条件は、Sid
ransky,D.ら、Science 252:706(1991)に記載の
緩衝溶液を使用し、95℃で30秒間;52〜58℃で60〜120秒間;およ
び70℃で60〜120秒間の35サイクルからなる。
【0372】 次に、PCR産物を、SequiTherm Polymerase(Epi
centre Technologies)を用い、5’末端にT4ポリヌクレ
オチドキナーゼで標識したプライマーを使用して配列決定する。METH1また
はMETH2の選択したエキソンのイントロン−エキソン境界もまた決定し、そ
してゲノムPCR産物を分析してその結果を確認する。次に、METH1または
METH2において疑わしい変異を有するPCR産物のクローン化および配列決
定を行い、直接配列決定の結果を確認する。
【0373】 METH1またはMETH2のPCR産物を、Holton,T.A.および
Graham,M.W.,Nucleic Acids Research,1
9:1156(1991)に記載のようにTテールベクターにクローン化し、そ
して、T7ポリメラーゼ(United States Biochemica
l)で配列決定する。罹患個体を、非罹患個体には存在しないMETH1または
METH2での変異により同定する。
【0374】 ゲノム再配置もまた、METH1またはMETH2の遺伝子における改変を決
定する方法として観察する。単離したゲノムクローンを、ジゴキシゲニンデオキ
シ−ウリジン5’−三リン酸(Boehringer Manheim)を用い
てニックトランスレーションし、そしてJohnson, Cg.ら、Meth
ods Cell Biol. 35: 73−99(1991)に記載のよう
にFISHを行う。METH1またはMETH2のゲノムの遺伝子座への特異的
ハイブリダイゼーションのために、大過剰のヒトcot−1 DNAを用いて標
識プローブとのハイブリダイゼーションを行う。
【0375】 染色体を、4,6−ジアミノ−2−フェニリドールおよびヨウ化プロピジウム
で対比染色し、CおよびRバンドの組み合わせを生成する。正確なマッピングの
ための整列イメージを、三重バンドフィルターセット(Chroma Tech
nology,Brattleboro,VT)と冷却電荷結合素子カメラ(P
hotometrics,Tucson,AZ)および可変励起波長フィルター
とを組み合わせて用いて得る(Johnson,Cv.ら、Genet.Ana
l.Tech.Appl.,8:75(1991))。ISee Graphi
cal Program System (Inovision Corpor
ation, Durham, NC)を使用して、イメージ収集、分析および
染色体断片長測定を行う。METH1またはMETH2のゲノム領域(プローブ
がハイブリダイズした)の染色体変化を、挿入、欠失および転座として同定する
。これらのMETH1またはMETH2の変化を関連疾患の診断マーカーとして
使用する。
【0376】 (実施例25:生物学的サンプル中のMETH1またはMETH2の異常レベ
ルを検出する方法) METH1またはMETH2のポリペプチドは生物学的サンプル中で検出され
得、そしてMETH1またはMETH2のレベルの上昇または低下が検出される
なら、このポリペプチドは、特定表現型のマーカーである。検出方法は数多くあ
り、そしてそれ故、当業者は以下のアッセイをそれらの特定の必要性に適合する
ように改変し得ることが理解される。
【0377】 例えば、抗体サンドイッチELISAを使用し、サンプル中、好ましくは、生
物学的サンプル中のMETH1またはMETH2を検出する。マイクロタイター
プレートのウェルを、METH1またはMETH2に対する特異的抗体を最終濃
度0.2〜10μg/mlで用いてコーティングする。この抗体は、モノクロー
ナルまたはポリクローナルのいずれかであって、そして実施例13に記載の方法
により産生される。ウェルに対するMETH1またはMETH2の非特異的結合
が減少するように、このウェルをブロックする。
【0378】 次に、コーティングしたウェルを、METH1またはMETH2含有サンプル
を用いてRTで2時間を超えてインキュベートする。好ましくは、サンプルの系
列希釈を使用して結果を確認すべきである。次に、プレートを脱イオン水または
蒸留水で三回洗浄し、非結合METH1またはMETH2を除去する。
【0379】 次に、特異的抗体−アルカリホスファターゼ結合体50μlを25〜400n
gの濃度で加え、そして室温で2時間インキュベートする。プレートを再び脱イ
オン水または蒸留水で三回洗浄し、未結合の結合体を除去する。
【0380】 4−メチルウンベリフェリルリン酸(MUP)またはp−ニトロフェニルリン
酸(NPP)基質溶液75μlを各ウェルに添加し、そして室温で1時間インキ
ュベートする。反応物をマイクロタイタープレートリーダーにより測定する。コ
ントロールサンプルの系列希釈を使用して標準曲線を作成し、そしてX軸(対数
スケール)にMETH1またはMETH2のポリペプチド濃度を、そしてY軸(
線形スケール)に蛍光または吸光度をプロットする。標準曲線を用いてサンプル
中のMETH1またはMETH2の濃度を補間する。
【0381】 (実施例26:ポリペプチドの処方) METH1またはMETH2の組成物を、個々の患者の臨床状態(特に、ME
TH1またはMETH2のポリペプチド単独処置の副作用)、送達部位、投与方
法、投与計画および当業者に公知の他の因子を考慮に入れ、医療実施基準(go
od medical practice)を遵守する方式で処方および投薬す
る。従って、本明細書において目的とする「有効量」は、このような考慮を行っ
て決定される。
【0382】 一般的提案として、用量当り、非経口的に投与されるMETH1またはMET
H2の合計薬学的有効量は、患者体重の、約1μg/kg/日〜10mg/kg
/日の範囲にあるが、上記のようにこれは治療的裁量に委ねられる。さらに好ま
しくは、このホルモンについて、この用量は、少なくとも0.01mg/kg/
日、そして最も好ましくはヒトに対して約0.01mg/kg/日と約1mg/
kg/日との間である。連続投与する場合、代表的には、METH1またはME
TH2を約1μg/kg/時間〜約50μg/kg/時間の投薬速度で1日に1
〜4回の注射かまたは連続皮下注入(例えばミニポンプを用いる)のいずれかに
より投与する。静脈内用バッグ溶液もまた使用し得る。変化を観察するために必
要な処置期間および応答が生じる処置後の間隔は、所望の効果に応じて変化する
ようである。
【0383】 METH1またはMETH2を含む薬学的組成物を、経口的、直腸内、非経口
的、槽内(intracistemally)、膣内、腹腔内、局所的(粉剤、
軟膏、ゲル、点滴剤、または経皮パッチによるなど)、口内あるいは経口または
鼻腔スプレーとして投与する。「薬学的に受容可能なキャリア」とは、非毒性の
固体、半固体または液体の充填剤、希釈剤、被包材または任意の型の製剤補助剤
をいう。本明細書で用いる用語「非経口的」とは、静脈内、筋肉内、腹腔内、胸
骨内、皮下および関節内の注射および注入を含む投与の様式をいう。
【0384】 METH1またはMETH2はまた、徐放性システムにより適切に投与される
。徐放性組成物の適切な例は、例えば、フィルムまたはマイクロカプセルの成形
品の形態の半透過性ポリマーマトリックスを包含する。徐放性マトリックスとし
ては、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号、EP58,481)、
L−グルタミン酸およびγ−エチル−L−グルタメートのコポリマー(Sidm
an, U.ら、Biopolymers 22:547−556(1983)
)、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(R.Langerら、J.
Biomed.Mater.Res.15:167−277(1981)、およ
びR.Langer,Chem.Tech.12:98−105(1982))
、エチレンビニルアセテート(R.Langerら)またはポリ−D−(−)−
3−ヒドロキシ酪酸(EP133,988)が挙げられる。徐放性組成物はまた
、リポソームに封入されたMETH1またはMETH2のポリペプチドを包含す
る。METH1またはMETH2を含有するリポソームは、それ自体が公知であ
る方法により調製される:DE3,218,121;Epsteinら、Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 82:3688−3692(198
5);Hwangら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:
4030−4034(1980);EP52,322;EP36,676;EP
88,046;EP143,949;EP142,641;日本国特許出願第8
3−118008号;米国特許第4,485,045号および同第4,544,
545号;ならびにEP第102,324号。通常、リポソームは、小さな(約
200〜800Å)ユニラメラ型であり、そこでは、脂質含有量は、約30モル
%コレステロールよりも多く、選択された割合が、最適分泌ポリペプチド治療の
ために調整される。
【0385】 非経口投与のために、1つの実施態様において、一般に、METH1またはM
ETH2は、それを所望の程度の純度で、薬学的に受容可能なキャリア、すなわ
ち用いる投薬量および濃度でレシピエントに対して毒性がなく、かつ処方物の他
の成分と適合するものと、単位投薬量の注射可能な形態(溶液、懸濁液または乳
濁液)で混合することにより処方される。例えば、この処方物は、好ましくは、
酸化剤、およびポリペプチドに対して有害であることが知られている他の化合物
を含まない。
【0386】 一般に、METH1またはMETH2を液体キャリアまたは微細分割固体キャ
リアあるいはその両方と均一および緊密に接触させて処方物を調製する。次に、
必要であれば、生成物を所望の処方物に成形する。好ましくは、キャリアは、非
経口的キャリア、より好ましくはレシピエントの血液と等張である溶液である。
このようなキャリアビヒクルの例としては、水、生理食塩水、リンゲル溶液およ
びデキストロース溶液が挙げられる。不揮発性油およびオレイン酸エチルのよう
な非水性ビヒクルもまた、リポソームと同様に本明細書において有用である。
【0387】 キャリアは、等張性および化学安定性を高める物質のような微量の添加剤を適
切に含有する。このような物質は、用いる投薬量および濃度でレシピエントに対
して毒性がなく、そしてこのような物質としては、リン酸塩、クエン酸塩、コハ
ク酸塩、酢酸および他の有機酸またはその塩類のような緩衝剤;アスコルビン酸
のような抗酸化剤;低分子量(約10残基より少ない)ポリペプチド(例えば、
ポリアルギニンまたはトリペプチド);血清アルブミン、ゼラチンまたは免疫グ
ロブリンのようなタンパク質;ポリビニルピロリドンのような親水性ポリマー;
グリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸またはアルギニンのようなアミノ酸;
セルロースまたはその誘導体、ブドウ糖、マンノースまたはデキストリンを含む
、単糖類、二糖類、および他の炭水化物;EDTAのようなキレート剤;マンニ
トールまたはソルビトールのような糖アルコール;ナトリウムのような対イオン
;および/またはポリソルベート、ポロキサマーもしくはPEGのような非イオ
ン性界面活性剤が挙げられる。
【0388】 METH1またはMETH2は、代表的には約0.1mg/ml〜100mg
/ml、好ましくは1〜10mg/mlの濃度で、約3〜8のpHで、このよう
なビヒクル中に処方される。前記の特定の賦形剤、キャリアまたは安定化剤を使
用することにより、ポリペプチド塩が形成されることが理解される。
【0389】 治療的投与に用いられるMETH1またはMETH2は無菌状態であり得る。
滅菌濾過膜(例えば0.2ミクロンメンブレン)で濾過することにより無菌状態
は容易に達成される。一般に、治療用ポリペプチド組成物は、滅菌アクセスポー
トを有する容器、例えば、皮下用注射針で穿刺可能なストッパー付の静脈内用溶
液バッグまたはバイアルに配置される。
【0390】 METH1またはMETH2のポリペプチドは、通常、単位用量または複数用
量容器、例えば、密封アンプルまたはバイアルに、水溶液または再構成するため
の凍結乾燥処方物として貯蔵される。凍結乾燥処方物の例として、10mlのバ
イアルに、滅菌濾過した1%(w/v)METH1またはMETH2のポリペプ
チド水溶液5mlを充填し、そして得られる混合物を凍結乾燥する。凍結乾燥し
たMETH1またはMETH2のポリペプチドを注射用静菌水を用いて再構成し
て注入溶液を調製する。
【0391】 本発明はまた、本発明の薬学的組成物の1つ以上の成分を満たした一つ以上の
容器を備える薬学的パックまたはキットを提供する。医薬品または生物学的製品
の製造、使用または販売を規制する政府機関が定めた形式の通知が、このような
容器に付属し得、この通知は、ヒトへの投与に対する製造、使用または販売に関
する政府機関による承認を表す。さらに、METH1またはMETH2を他の治
療用化合物と組み合わせて使用し得る。
【0392】 (実施例27:METH1またはMETH2のレベルの低下を処置する方法) 本発明は、体中でMETH1またはMETH2の活性のレベルの低下を必要と
する個体を処置するための方法に関し、これは、治療的有効量のMETH1また
はMETH2アンタゴニストを含有する組成物をこのような個体に投与する工程
を包含する。本発明の使用のための好ましいアンタゴニストは、METH1また
はMETH2特異的抗体である。
【0393】 さらに、個体におけるMETH1またはMETH2の標準的な発現レベルまた
は正常な発現レベルの低下により引き起こされる状態は、好ましくは、分泌形態
で、METH1またはMETH2を投与することによって処置され得ることが理
解される。従って、本発明はまた、METH1またはMETH2ポリペプチドの
レベルの増加の必要な個体の処置方法を提供し、これは、このような個体におけ
るMETH1またはMETH2の活性レベルを増加させるためのMETH1また
はMETH2の量を含む薬学的組成物をこのような個体に投与する工程を包含す
る。
【0394】 例えば、METH1またはMETH2ポリペプチドのレベルの低下を有する患
者は、連続6日間、0.1〜100 μg/kg用量のこのポリペプチドを毎日
受ける。好ましくは、このポリペプチドは、分泌形態で存在する。投与および処
方に基づいた、投与スキームの正確な詳細を実施例26に提供する。
【0395】 (実施例28:METH1またはMETH2のレベルの上昇を処置するための
方法) 本発明はまた、体中でMETH1またはMETH2活性のレベルの増加の必要
な個体を処置するための方法に関し、これは、治療的有効量のMETH1または
METH2あるいはそれらのアゴニストを含有する組成物をこのような個体に投
与する工程を包含する。
【0396】 アンチセンス技術をMETH1またはMETH2の産生を阻害するために使用
する。この技術は、癌のような種々の病因のための、好ましくは分泌形態である
METH1またはMETH2ポリペプチドのレベルの低下の方法の1つの例であ
る。
【0397】 例えば、METH1またはMETH2の異常なレベル上昇を有すると診断され
た患者にアンチセンスポリヌクレオチドを0.5、1.0、1.5、2.0およ
び3.0mg/kg 日で21日間、静脈投与する。この処置が十分に寛容な場
合、この処置を残り7日間の休薬期間の後、繰り返す。アンチセンスポリヌクレ
オチドの処方を実施例26に提供する。
【0398】 (実施例29:遺伝子治療を使用した処置方法−エキソビボ) 遺伝子治療の1つの方法は、線維芽細胞を患者に移植し、これは、METH1
またはMETH2ポリペプチドを発現し得る。一般に、線維芽細胞を皮膚生検に
よって被験体から得る。得た組織を組織培養培地に置床し、そして小片に分離す
る。この組織の小塊を組織培養フラスコの湿潤表面上に置き、約10個の小片を
各フラスコに置床する。このフラスコを倒置し、きつく栓をし、そして室温で一
晩放置する。室温で24時間後、このフラスコを反転し、そして組織塊をこのフ
ラスコの底に固着したままにし、そして新鮮な培地(例えば、10% FBS、
ペニシリンおよびストレプトマイシンを含むHam’s F12 培地)を加え
る。次いでフラスコを37℃で約1週間、インキュベートする。
【0399】 この時点で、新鮮培地を添加し、引き続いて数日毎に交換する。さらなる2週
間の培養の後、線維芽細胞の単層が出現する。この単層をトリプシン処理し、そ
してより大きいフラスコに拡大する。
【0400】 モロニーマウス肉腫ウイルスの長末端反復に隣接する、pMV−7(Kirs
chmeier、P.T.ら、DNA 7:219−25(1988))をEc
oRIおよびHindIIIで消化し、引き続いて仔ウシ腸ホスファターゼで処
理する。この直鎖状ベクターをアガロースゲル上で分画し、そしてガラスビーズ
を用いて精製する。
【0401】 METH1またはMETH2をコードするcDNAをPCRプライマーを用い
て増幅し得、このプライマーは、実施例5に示されるように、5’および3’末
端配列にそれぞれ対応する。好ましくは、5’プライマーは、EcoRI部位を
含み、そして3’プライマーは、HindIII部位を含む。等量のモロニーマ
ウス肉腫ウイルスの直鎖状骨格ならびに増幅されたEcoRIおよびHindI
IIフラグメントをT4DNAリガーゼの存在下で共に加える。生じた混合物を
2つのフラグメントの連結に適切な条件下で維持する。次いで、この連結物混合
物を細菌HB101を形質転換するために使用し、次いでこの細菌をベクターが
適切に挿入されたMETH1またはMETH2を含むことを確認する目的で、カ
ナマイシンを含有する寒天上にプレーティングする。
【0402】 両栄養性pA317またはGP+am12パッケージング細胞を10% 仔ウ
シ血清(CS)、ペニシリンおよびストレプトマイシンを有するダルベッコ改変
イーグル培地(DMEM)においてコンフルエントな密度まで組織培養物中で増
殖させる。次いで、METH1またはMETH2遺伝子を含むMSVベクターを
培地に添加し、そしてパッケージング細胞をこのベクターで形質導入する。この
パッケージング細胞は、現在、METH1またはMETH2遺伝子を含む感染性
ウイルス粒子を産生する(このパッケージング細胞を現在プロデューサー細胞と
いう)。
【0403】 新鮮な培地を形質導入したプロデューサー細胞に添加し、引き続いて培地をコ
ンフルエントなプロデューサー細胞の10cmプレートから収穫する。感染性ウ
イルス粒子含む使用済み培地をミリポアーフィルターを通してろ過し、付着した
プロデューサー細胞を除去する。次いで、この培地を使用し、線維芽細胞を感染
させる。培地をサブコンフルエントな線維芽細胞プレートから除去し、そしてプ
ロデューサー細胞からの培地に迅速に置換する。この培地を除去し、そして新鮮
な培地に置換する。ウイルスの力価が高い場合、次いで実質的に、全ての線維芽
細胞は感染され、選択は全く必要ない。力価が大変低い場合、次いで選択マーカ
ー(例えば、neoまたはhis)を有するレトロウイルスベクターを使用する
必要がある。一旦、線維芽細胞を効率的に感染させると、この線維芽細胞を分析
し、METH1またはMETH2タンパク質を産生しているかどうか決定する。
【0404】 次いで、操作された線維芽細胞を単独またはサイトデックス3ミクロキャリア
ビーズ上でコンフルエントまで増殖させた後のいずれかで、宿主に移植する。
【0405】 (実施例30:遺伝子治療を使用した処置の方法−インビボ) 本発明の別の局面は、障害、疾患および状態を処置するためにインビボで遺伝
子治療方法を使用する工程である。遺伝子治療方法は、METH1またはMET
H2ポリペプチドの発現を増加または減少させるための、裸の核酸(DNA、R
NAおよびアンチセンスDNAまたはアンチセンスRNA)METH1またはM
ETH2配列の動物への導入に関する。METH1またはMETH2ポリヌクレ
オチドを標的組織によるMETH1またはMETH2ポリペプチドの発現に必要
なプロモーターまたは他の任意の遺伝的エレメントと作動可能に連結し得る。こ
のような遺伝子治療および送達技術ならびに方法は、当該分野で公知である(例
えば、WO90/11092、WO98/11779;米国特許第5,693,
622号、同第5,705,151号、同第5,580,859号;Tabat
a Hら、(1997)Cardiovasc.Res.35(3):470−
479、Chao、Jら、(1997)Pharmacol.Res.35(6
):517−522、Wolff J.A.(1997)Neuromuscu
l.Disord.7(5):314−318、Schwartz、B.ら、(
1996)Gene Ther.3(5):405−411、Tsurumi
Y.ら、(1996)Circulation 94(12):3281−32
90を参照のこと(本明細書中に参考として援用される))。
【0406】 METH1またはMETH2ポリヌクレオチド構築物は、動物の細胞に注入物
質を送達する任意の方法(例えば、組織(心臓、筋肉、皮膚、肺、肝臓、腸など
)の間隙空間への注入)によって送達され得る。METH1またはMETH2ポ
リヌクレオチド構築物を薬学的に受容可能な液体または水性キャリアにおいて送
達し得る。
【0407】 用語「裸の」ポリヌクレオチド(DNAまたはRNA)とは、ウイルス性の配
列、ウイルス粒子、リポソーム処方物、リポフェクチンまたは沈降剤などを含む
、細胞中への侵入を補助、促進または容易にするために作用する任意の送達ビヒ
クルから遊離した配列のことをいう。しかし、METH1またはMETH2ポリ
ヌクレオチドもまた、リポソーム処方物(例えば、Felgner P.L.ら
(1995)Ann.NY Acad.Sci.772:126−139および
Abdallah B.ら、(1995)Biol.Cell 85(1):1
−7において教示される処方物)で送達し得、これは、当業者に周知の方法によ
って調製され得る。
【0408】 遺伝子治療方法において使用されるMETH1またはMETH2ポリヌクレオ
チドベクター構築物は、好ましくは、宿主ゲノム内に組み込まれもしないし、そ
れらが複製を可能とする配列を含まない構築物である。当業者に公知の任意の強
力なプロモーターをDNAの発現を駆動するために使用し得る。他の遺伝子治療
技術とは異なり、標的細胞に裸の核酸配列を導入する1つの大きな利点は、細胞
におけるポリヌクレオチド合成の一過性の性質である。研究によって、非複製D
NA配列が細胞内に導入され、6ヶ月までの期間、所望のポリペプチドの産生を
提供し得ることが示されている。
【0409】 METH1またはMETH2ポリヌクレオチド構築物を動物内の組織(筋肉、
皮膚、脳、肺、肝臓、脾臓、骨髄、胸腺、心臓、リンパ、血液、骨、軟骨、膵臓
、腎臓、胆嚢、胃、腸、精巣、卵巣、子宮、直腸、神経系、眼、腺および結合組
織を含む)の間隙空間に送達し得る。組織の間隙空間は、細胞間液、器官組織の
細網線維間のムコ多糖類マトリックス、管または室の壁における弾性線維、線維
組織のコラーゲン線維あるいは結合組織鞘性筋肉細胞内または骨の裂孔における
その同じマトリックスを含む。組織の間隙空間は同様に、循環中の血漿およびリ
ンパチャネルのリンパ液で占められた空間である。筋肉組織の間隙空間への送達
は、以下に議論される理由のため好ましい。ポリヌクレオチド構築物は、これら
の細胞を含む組織中への注入によって都合よく送達され得る。ポリヌクレオチド
構築物は、好ましくは分化した非分割細胞に送達され、そして持続して発現され
るが、送達および発現は、例えば血液幹細胞または皮膚線維芽細胞のような非分
化細胞または完全には分化していない細胞中で達成され得る。インビボで、筋肉
細胞は、ポリヌクレオチドを吸収し、そして発現するそれらの能力において特に
適している。
【0410】 裸のMETH1またはMETH2ポリヌクレオチド注入のために、有効なDN
AまたはRNAの投与量は、約0.05g/kg体重〜約50mg/kg体重の範
囲に存在する。好ましくは、この投与量は、約0.005mg/kg〜約20m g/kgであり、そしてより好ましくは約0.05mg/kg〜約5mg/kgで ある。もちろん、当業者が理解するように、この投与量は、注入する組織部位に
よって異なる。適切かつ有効な核酸配列の投与量は、当業者によって容易に決定
され得、そして処置されている条件および投与経路に依存し得る。好ましい投与
経路は、組織の間隙空間中への非経口の注入経路によってである。しかし、他の
非経口経路(例えば、特に肺組織または気管支組織、咽喉または鼻の粘膜への送
達のためのエアロゾル処方物の吸入)もまた使用され得る。さらに裸のMETH
1またはMETH2ポリヌクレオチド構築物をその手順で使用されるカテーテル
による血管形成中の動脈に送達し得る。
【0411】 インビボで筋肉中に注入したMETH1またはMETH2ポリヌクレオチドの
用量応答効果を以下のように決定する。METH1またはMETH2ポリヌクレ
オチドをコードするmRNAの生成のための適切なMETH1またはMETH2
鋳型DNAを、標準的な組換えDNA方法論に従って調製する。この鋳型DNA
(これは、環状かもしくは直鎖状のいずれかであり得る)を、裸のDNAまたは
リポソームで複合体化したDNAのいずれかとして使用する。次いで、マウスの
四頭筋に種々の量の鋳型DNAを注射する。
【0412】 5〜6週令の雌および雄Balb/Cマウスを0.3mlの2.5%アベルチ ン(Averin)で腹腔内注射によって麻酔する。1.5cmの切開を前大腿
(anterior thigh)上に作製し、そして四頭筋を直接可視化する
。METH1またはMETH2鋳型DNAを0.1mlのキャリア中で、膝中の
筋肉の遠位(末端)の挿入部位から約0.5cmおよび深さ約0.2cmにおい
て、1分間にわたって27番径の針を通して1ccのシリンジで注入する。縫合
を将来の局在化のための注入部位にわたって配置し、そしてその皮膚をステンレ
ススティールクリップでふさぐ。
【0413】 適切なインキュベーション時間(例えば、7日間)後、筋肉抽出物を完全な四
頭筋を切除することによって調製する。個々の四頭筋の15μmの断面を、5断
面ごとにMETH1またはMETH2タンパク質発現のために組織学的に染色す
る。METH1またはMETH2タンパク質発現の時間経過を、異なったマウス
由来の四頭筋を異なった時間に収穫することを除いて、同様の様式で行い得る。
注入後の筋肉中でのMETH1またはMETH2 DNAの持続性を、全細胞D
NAならびに注入されたマウスおよびコントロールマウス由来のHIRT上清を
調製後、サザンブロット分析によって決定し得る。マウスにおける上記の実験の
結果を使用し、METH1またはMETH2の裸のDNAを使用する、ヒトおよ
び他の動物における適切な投与量ならびに他の処置パラメーターを推定し得る。
【0414】 本発明が前述の説明および実施例で詳細に記載される場合とは異なって実施さ
れ得ることは明らかである。
【0415】 本発明の多数の改変および変更が上記の教示を考慮すると可能であり、従って
、添付の特許請求の範囲内にある。
【0416】 本明細書中で引用されるすべての刊行物(特許、特許出願、学術雑誌、実験マ
ニュアル、書籍または他の書類を含む)の全開示はその結果、参考として援用さ
れる。
【0417】
【表7】
【0418】
【表8】
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、METH1のヌクレオチド配列(配列番号1)および推定アミノ酸配
列(配列番号2)を示す。このタンパク質は、約28のアミノ酸残基の推定リー
ダー配列(下線)を有する。
【図2】 図2は、METH2のヌクレオチド配列(配列番号3)および推定アミノ酸配
列(配列番号4)を示す。このタンパク質は、約23のアミノ酸残基の推定リー
ダー配列(下線)を有する。
【図3A】 図3は、METH1(配列番号2)およびMETH2(配列番号4)のアミノ
酸配列の、これらに最も近いホモログであるウシメタロプロテアーゼ(pNP1
)(配列番号5)のアミノ酸配列との比較を示す。同一アミノ酸を囲む。配列お
よび構造的な相同性により推定される機能ドメインを標識し、これらは、メタロ
プロテアーゼドメインにおけるシグナルペプチド(一重線)、哺乳動物のサブチ
リシンに対して可能性のある切断部位(二重下線)、亜鉛結合部位(点線)、お
よび推定ディスインテグリン(disintegrin)ループ(矢印)を含む
【図3B】 図3は、METH1(配列番号2)およびMETH2(配列番号4)のアミノ
酸配列の、これらに最も近いホモログであるウシメタロプロテアーゼ(pNP1
)(配列番号5)のアミノ酸配列との比較を示す。同一アミノ酸を囲む。配列お
よび構造的な相同性により推定される機能ドメインを標識し、これらは、メタロ
プロテアーゼドメインにおけるシグナルペプチド(一重線)、哺乳動物のサブチ
リシンに対して可能性のある切断部位(二重下線)、亜鉛結合部位(点線)、お
よび推定ディスインテグリン(disintegrin)ループ(矢印)を含む
【図4】 図4は、METH1、METH2、およびpNP1の一次構造を示し、これら は、プロドメイン、触媒メタロプロテアーゼドメイン、システインに富んだディ
スインテグリンドメイン、TSP様ドメイン、スペーサー領域および異なる数の
TSP様ドメイン(METH1については3つ、METH2については2つ、お
よびpNP1については4つ)を含む。
【図5】 図5は、METH1(配列番号2)およびMETH2(配列番号4)のTSP
様ドメインの、TSP1(配列番号6、7、および8)ならびにTSP2(配列
番号9,10、および11)のTSP様ドメインとの比較を示す。システインを
1〜6と番号付けし、トリプトファンを星印により印を付ける。
【図6A】 図6は、METH1およびMETH2のTSP様ドメイン由来のペプチドおよ
び組換えタンパク質が、VEGF誘導性新脈管形成をブロックすることを示す。
新脈管形成を、マトリゲル上で硬化したVEGFを含むナイロンメッシュを使用
して12〜14日齢胚由来のCAMについて、ならびにこのペプチドまたは組換
えタンパク質の存在下または非存在下において誘導した。毛細血管の密度を、実
施例4に記載されるように評価した。陽性コントロールおよび陰性コントロール
は、それぞれ、VEGF単独およびビヒクル単独を含んだ。(A)組換えタンパ
ク質の存在下でVEGFにより誘導される新脈管形成応答の定量。TSP1、精
製された血小板TSP1、GST、精製されたGST、GST−TSP1、GS
T−METH1、およびGST−METH2は、実施例4に記載される。新脈管
形成指数は、VEGFマトリゲルからの脈管応答を100%とみなし、そしてバ
ックグランドレベル(マトリゲル単独)を差し引きして表される。アッセイを少
なくとも2回繰り返した。各々の処置を3連で行った。値は平均を示し、バーは
標準偏差を示す。*p<0.001。
【図6B】 図6は、METH1およびMETH2のTSP様ドメイン由来のペプチドおよ
び組換えタンパク質が、VEGF誘導性新脈管形成をブロックすることを示す。
新脈管形成を、マトリゲル上で硬化したVEGFを含むナイロンメッシュを使用
して12〜14日齢胚由来のCAMについて、ならびにこのペプチドまたは組換
えタンパク質の存在下または非存在下において誘導した。毛細血管の密度を、実
施例4に記載されるように評価した。陽性コントロールおよび陰性コントロール
は、それぞれ、VEGF単独およびビヒクル単独を含んだ。(B)以下のペプチ
ドの存在下または非存在下でVEGFにより誘導された新脈管形成応答の定量;
P−TSP1、P−METH1、およびP−METH2(ペプチドは、それぞれ
、TSP、METH1、およびMETH2のI型反復に由来した);SC1およ
びSC2は、コントロールとして使用されるスクランブルペプチドである。新脈
管形成指数は、VEGFマトリゲルからの脈管応答を100%とみなし、そして
バックグランドレベル(マトリゲル単独)を差し引きして表される。アッセイを
少なくとも2回繰り返した。各々の処置を3連で行った。値は平均を示し、バー
は標準偏差を示す。*p<0.001。
【図6C】 図6は、METH1およびMETH2のTSP様ドメイン由来のペプチドおよ
び組換えタンパク質が、VEGF誘導性新脈管形成をブロックすることを示す。
新脈管形成を、マトリゲル上で硬化したVEGFを含むナイロンメッシュを使用
して12〜14日齢胚由来のCAMについて、ならびにこのペプチドまたは組換
えタンパク質の存在下または非存在下において誘導した。毛細血管の密度を、実
施例4に記載されるように評価した。陽性コントロールおよび陰性コントロール
は、それぞれ、VEGF単独およびビヒクル単独を含んだ。(C)GST−ME
TH1の存在下でのVEGF誘導性新脈管形成の用量応答。新脈管形成指数は、
VEGFマトリゲルからの脈管応答を100%とみなし、そしてバックグランド
レベル(マトリゲル単独)を差し引きして表される。アッセイを少なくとも2回
繰り返した。各々の処置を3連で行った。値は平均を示し、バーは標準偏差を示
す。*p<0.001。
【図6D】 図6は、METH1およびMETH2のTSP様ドメイン由来のペプチドおよ
び組換えタンパク質が、VEGF誘導性新脈管形成をブロックすることを示す。
新脈管形成を、マトリゲル上で硬化したVEGFを含むナイロンメッシュを使用
して12〜14日齢胚由来のCAMについて、ならびにこのペプチドまたは組換
えタンパク質の存在下または非存在下において誘導した。毛細血管の密度を、実
施例4に記載されるように評価した。陽性コントロールおよび陰性コントロール
は、それぞれ、VEGF単独およびビヒクル単独を含んだ。(D)GST−ME
TH2の存在下でのVEGF誘導性新脈管形成の用量応答。新脈管形成指数は、
VEGFマトリゲルからの脈管応答を100%とみなし、そしてバックグランド
レベル(マトリゲル単独)を差し引きして表される。アッセイを少なくとも2回
繰り返した。各々の処置を3連で行った。値は平均を示し、バーは標準偏差を示
す。*p<0.001。
【図7A】 図7は、bFGFで刺激された細胞増殖に対するMETH1およびMETH2
組換えタンパク質の効果を示す。細胞を、bFGFおよび試験される組換えタン
パク質(図で示されない場合、3μg/ml)を含む培地中で24ウェルプレー
ト上で培養した。コントロールは、ビヒクルまたはGST組換えタンパク質単独
を含んだ。(A)、HDECは、ヒト皮膚内皮細胞;実験を少なくとも2回繰り
返した。各々の処置を3連で行った。値は平均を表し、バーは標準偏差を示す。 * p<0.01。
【図7B】 図7は、bFGFで刺激された細胞増殖に対するMETH1およびMETH2
組換えタンパク質の効果を示す。細胞を、bFGFおよび試験される組換えタン
パク質(図で示されない場合、3μg/ml)を含む培地中で24ウェルプレー
ト上で培養した。コントロールは、ビヒクルまたはGST組換えタンパク質単独
を含んだ。(B)、HMECは、ヒト乳房上皮細胞、実験を少なくとも2回繰り
返した。各々の処置を3連で行った。値は平均を表し、バーは標準偏差を示す。 * p<0.01。
【図7C】 図7は、bFGFで刺激された細胞増殖に対するMETH1およびMETH2
組換えタンパク質の効果を示す。細胞を、bFGFおよび試験される組換えタン
パク質(図で示されない場合、3μg/ml)を含む培地中で24ウェルプレー
ト上で培養した。コントロールは、ビヒクルまたはGST組換えタンパク質単独
を含んだ。(C)HDFは、ヒト皮膚線維芽細胞;実験を少なくとも2回繰り返
した。各々の処置を3連で行った。値は平均を表し、バーは標準偏差を示す。* p<0.01。
【図7D】 図7は、bFGFで刺激された細胞増殖に対するMETH1およびMETH2
組換えタンパク質の効果を示す。細胞を、bFGFおよび試験される組換えタン
パク質(図で示されない場合、3μg/ml)を含む培地中で24ウェルプレー
ト上で培養した。コントロールは、ビヒクルまたはGST組換えタンパク質単独
を含んだ。(D)、SMCは、平滑筋細胞;実験を少なくとも2回繰り返した。
各々の処置を3連で行った。値は平均を表し、バーは標準偏差を示す。*p<0 .01。
【図7E】 図7は、bFGFで刺激された細胞増殖に対するMETH1およびMETH2
組換えタンパク質の効果を示す。細胞を、bFGFおよび試験される組換えタン
パク質(図で示されない場合、3μg/ml)を含む培地中で24ウェルプレー
ト上で培養した。コントロールは、ビヒクルまたはGST組換えタンパク質単独
を含んだ。(E)HDEC増殖に対するGST−METH1およびGST−ME
TH2の用量応答。実験を少なくとも2回繰り返した。各々の処置を3連で行っ
た。値は平均を表し、バーは標準偏差を示す。*p<0.01。
【図8】 図8は、pHE4−5発現ベクター(配列番号12)およびサブクローン化さ
れたMETH1またはMETH2 cDNAコード配列の模式表示を示す。カナ
マイシン耐性マーカー遺伝子、METH1またはMETH2コード配列、ori
C配列、およびlacIqコード配列の位置を示す。
【図9】 図9は、pHEプロモーター(配列番号13)の調節エレメントのヌクレオチ
ド配列を示す。2つのlacオペレーター配列、シャイン−ダルガルノ配列(S
/D)、ならびに末端HindIIIおよびNdeI制限部位(イタリック体)
を示す。
【図10】 図10は、METH1アミノ酸配列の分析を示す。α、β、ターンおよびコイ
ル領域;親水性および疎水性;両親媒性領域;可撓性領域;抗原性指数および表
面確率を示し、そして全てがデフォルト設定を使用して作製された。「抗原性指
数またはJameson−Wolf」の図において、陽性ピークは、METH1
またはMETH2タンパク質の高抗原性領域(すなわち、本発明のエピトープ保
有ペプチドが入手され得る領域)の位置を示す。これらの図により規定されるド
メインは、本発明によって意図される。図10で図示して要約されるデータの表
の表現は、表1に見出され得る。
【図11】 図11は、METH2アミノ酸配列の分析を示す。α、β、ターンおよびコイ
ル領域;親水性および疎水性;両親媒性領域;可撓性領域;抗原性指数および表
面確率を示し、そして全てがデフォルト設定を使用して作製された。「抗原性指
数またはJameson−Wolf」の図において、陽性ピークは、METH1
またはMETH2タンパク質の高抗原性領域(すなわち、本発明のエピトープ保
有ペプチドが入手され得る領域)の位置を示す。これらの図により規定されるド
メインは、本発明によって意図される。図11で図示して要約されるデータの表
の表現は、表2に見出され得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 1/21 C12P 21/02 C 5/10 A61K 37/02 15/09 ZNA C12N 5/00 B C12P 21/02 15/00 ZNAA (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (71)出願人 9410 Key West Avenue, Rockville, Marylan d 20850, United State s of America (72)発明者 イルエラ−アリスペ, ルイザ アメリカ合衆国 カリフォルニア 90024, ロサンジェルス, ホームビー アベニ ュー 1342 (72)発明者 ヘイスティングス, グレッグ エイ. アメリカ合衆国 カリフォルニア 91320, サウザンド オークス, ミドオーエン グレン コート 1615 (72)発明者 ルーベン, スティーブン エム. アメリカ合衆国 メリーランド 20832, オルニー, ヘリテッジ ヒルズ ドラ イブ 18528 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 BA11 CA04 DA02 DA05 EA04 GA11 4B064 AG01 CA19 CC24 DA03 DA13 4B065 AA01X AA93Y AB01 AC14 BA02 CA24 CA44 CA46 4C084 AA02 AA13 BA01 BA22 BA23 CA53 ZA331 ZA332 ZA891 ZA892 ZB111 ZB112 ZB151 ZB152 ZB261 ZB262 4H045 AA10 BA10 CA40 DA89 EA20 EA50 FA72 FA74

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単離された核酸分子であって、以下: (a)配列番号2のアミノ酸1〜950を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (b)配列番号2のアミノ酸2〜950を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (c)配列番号2のアミノ酸29〜950を含むポリペプチドをコードするポ
    リヌクレオチド; (d)配列番号2のアミノ酸30〜950を含むポリペプチドをコードするポ
    リヌクレオチド; (e)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH1ポリペプチドをコードするヌクレオ
    チド配列を含むポリヌクレオチド; (f)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1ポリペプチドをコードするヌク
    レオチド配列を含むポリヌクレオチド; (g)配列番号4のアミノ酸1〜890を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (h)配列番号4のアミノ酸2〜890を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (i)配列番号4のアミノ酸24〜890を含むポリペプチドをコードするポ
    リヌクレオチド; (j)配列番号4のアミノ酸112〜890を含むポリペプチドをコードする
    ポリヌクレオチド; (k)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH2ポリペプチドをコードするヌクレオ
    チド配列を含むポリヌクレオチド; (l)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH2ポリペプチドをコードするヌク
    レオチド配列を含むポリヌクレオチド; (m)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、
    (i)、(j)、(k)、または(l)のポリヌクレオチドを改変することによ
    って生成されるポリヌクレオチド改変体であって、ここで: (i)該改変は、ヌクレオチドの挿入、欠失もしくは置換、またはそれらの
    任意の組み合わせを含み;かつ (ii)該改変の数は、改変されてないポリヌクレオチドに存在するヌクレ
    オチドの総数の5%以下である、ポリヌクレオチド; (n)配列番号2のアミノ酸235〜459をコードするポリヌクレオチド; (o)配列番号2のアミノ酸460〜544をコードするポリヌクレオチド; (p)配列番号2のアミノ酸545〜598をコードするポリヌクレオチド; (q)配列番号2のアミノ酸841〜894をコードするポリヌクレオチド; (r)配列番号2のアミノ酸895〜934をコードするポリヌクレオチド; (s)配列番号2のアミノ酸536〜613をコードするポリヌクレオチド; (t)配列番号2のアミノ酸549〜563をコードするポリヌクレオチド; (u)配列番号4のアミノ酸214〜439をコードするポリヌクレオチド; (v)配列番号4のアミノ酸440〜529をコードするポリヌクレオチド; (w)配列番号4のアミノ酸530〜583をコードするポリヌクレオチド; (x)配列番号4のアミノ酸837〜890をコードするポリヌクレオチド; (y)配列番号4のアミノ酸280〜606をコードするポリヌクレオチド; (z)配列番号4の529〜548アミノ酸をコードするポリヌクレオチド;
    および (aa)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)
    、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)、(n)、(o)、(p)、(q)
    、(r)、(s)、(t)、(u)、(v)、(w)、(x)、(y)、または
    (z)の任意のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列、 からなる群から選択されるポリヌクレオチドを含む、単離された核酸分子。
  2. 【請求項2】 配列番号2のMETH1ポリペプチドまたは配列番号4のM
    ETH2ポリペプチドのエピトープ保有部分のアミノ酸配列をコードするポリヌ
    クレオチドを含む、単離された核酸分子。
  3. 【請求項3】 単離された核酸分子であって、以下: (a)配列番号1のコード領域の50連続ヌクレオチド、ただし該ヌクレオチ
    ド配列は、配列番号14〜41のいずれか1つ、またはそれらのサブフラグメン
    トのいずれでもない、ヌクレオチド;および (b)(a)のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列、 からなる群から選択されるポリヌクレオチドを含む、単離された核酸分子。
  4. 【請求項4】 単離された核酸分子であって、以下: (a)配列番号3のコード領域の50連続ヌクレオチド、ただし該ヌクレオチ
    ド配列は、配列番号19〜22、24、42〜77またはそれらのサブフラグメ
    ントのいずれでもない、ヌクレオチド;および (b)(a)のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列、 からなる群から選択されるポリヌクレオチドを含む、単離された核酸分子。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の単離された核酸分子を、プロモーターに作
    動可能に連結してベクターに挿入する工程を含む、組換えベクターの作製方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の方法により作製された、組換えベクター。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の組換えベクターを宿主細胞に導入する工程
    を包含する、組換え宿主細胞の作製方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の方法によって作製された、組換え宿主細胞
  9. 【請求項9】 METH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドを産
    生するための組換え方法であって、該ポリペプチドが発現されるような条件下で
    請求項8に記載の組換え宿主細胞を培養する工程、および該ポリペプチドを回収
    する工程を包含する、方法。
  10. 【請求項10】 単離されたポリペプチドであって、以下: (a)配列番号2のアミノ酸1〜950; (b)配列番号2のアミノ酸2〜950; (c)配列番号2のアミノ酸29〜950; (d)配列番号2のアミノ酸30〜950; (e)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (f)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (g)配列番号4のアミノ酸1〜890; (h)配列番号4のアミノ酸2〜890; (i)配列番号4のアミノ酸24〜890; (j)配列番号4のアミノ酸112〜890; (k)ATCC受託番号209582に含まれるMETH2cDNAクローン
    によってコードされるアミノ酸配列を有するMETH2ポリペプチドのアミノ酸
    配列; (l)ATCC受託番号209582に含まれるMETH2cDNAクローン
    によってコードされるアミノ酸配列を有する成熟METH2ポリペプチドのアミ
    ノ酸配列; (m)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、
    (i)、(j)、(k)、または(l)のポリペプチドを改変することにより作
    製されるポリペプチド改変体のアミノ酸配列であって、ここで: (i)該改変は、アミノ酸の挿入、欠失もしくは置換、またはそれらの任意
    の組み合わせを含み;かつ (ii)該改変の数は、改変されてないアミノ酸配列に存在するアミノ酸の
    総数の5%以下である、アミノ酸配列; (n)配列番号2のアミノ酸235〜459; (o)配列番号2のアミノ酸460〜544; (p)配列番号2のアミノ酸545〜598; (q)配列番号2のアミノ酸841〜894; (r)配列番号2のアミノ酸895〜934; (s)配列番号2のアミノ酸536〜613; (t)配列番号2のアミノ酸549〜563; (u)配列番号4のアミノ酸214〜439; (v)配列番号4のアミノ酸440〜529; (w)配列番号4のアミノ酸530〜583; (x)配列番号4のアミノ酸837〜890; (y)配列番号4のアミノ酸280〜606; (z)配列番号4の529〜548アミノ酸;および (aa)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)
    、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)、(n)、(o)、(p)、(q)
    、(r)、(s)、(t)、(u)、(v)、(w)、(x)、(y)、または
    (z)のポリペプチドのいずれか1つのエピトープ保有部分のアミノ酸配列、 からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、単離されたポリペプチド。
  11. 【請求項11】 組換え宿主細胞で産生される、請求項10に記載の単離さ
    れたポリペプチド。
  12. 【請求項12】 前記組換え宿主細胞が哺乳動物である、請求項11に記載
    の単離されたポリペプチド。
  13. 【請求項13】 METH1ポリペプチドまたはMETH2ポリペプチドを
    コードするポリヌクレオチドを含む単離された核酸分子であって、ここで1〜5
    0の保存的アミノ酸置換を除けば、該ポリペプチドは以下: (a)配列番号2のアミノ酸約1〜約950; (b)配列番号2のアミノ酸約2〜約950; (c)配列番号2のアミノ酸約29〜約950; (d)配列番号2のアミノ酸約30〜約950; (e)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるMETH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (f)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされる成熟METH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (g)配列番号4のアミノ酸約1〜約890; (h)配列番号4のアミノ酸約2〜約890; (i)配列番号4のアミノ酸約24〜約890; (j)配列番号4のアミノ酸約112〜約890; (k)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるMETH2ポリペプチドのアミノ酸配列;および (l)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされる成熟METH2ポリペプチドのアミノ酸配列 からなる群から選択される配列を有する、単離された核酸分子。
  14. 【請求項14】 単離されたポリペプチドであって、該ポリペプチドは、1
    〜50の保存的アミノ酸置換を除き、以下: (a)配列番号2のアミノ酸約1〜約950; (b)配列番号2のアミノ酸約2〜約950; (c)配列番号2のアミノ酸約29〜約950; (d)配列番号2のアミノ酸約30〜約950; (e)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (f)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (g)配列番号4のアミノ酸約1〜約890; (h)配列番号4のアミノ酸約2〜約890; (i)配列番号4のアミノ酸約24〜約890; (j)配列番号4のアミノ酸約112〜約890; (k)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH2ポリペプチドのアミノ酸配列; (l)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH2ポリペプチドのアミノ酸配列;
    および (m)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、
    (i)、(j)、(k)、または(l)のポリペプチドのいずれか1つのエピト
    ープ保有部分のアミノ酸配列、 からなる群から選択される配列を有する、単離されたポリペプチド。
  15. 【請求項15】 単離された核酸分子であって、以下: (a)配列番号2のアミノ酸1〜950を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (b)配列番号2のアミノ酸2〜950を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (c)配列番号2のアミノ酸29〜950を含むポリペプチドをコードするポ
    リヌクレオチド; (d)配列番号2のアミノ酸30〜950を含むポリペプチドをコードするポ
    リヌクレオチド; (e)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH1ポリペプチドをコードするヌクレオ
    チド配列を含むポリヌクレオチド; (f)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1ポリペプチドをコードするヌク
    レオチド配列を含むポリヌクレオチド; (g)配列番号4のアミノ酸1〜890を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (h)配列番号4のアミノ酸2〜890を含むポリペプチドをコードするポリ
    ヌクレオチド; (i)配列番号4のアミノ酸24〜890を含むポリペプチドをコードするポ
    リヌクレオチド; (j)配列番号4のアミノ酸112〜890を含むポリペプチドをコードする
    ポリヌクレオチド; (k)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH2ポリペプチドをコードするヌクレオ
    チド配列を含むポリヌクレオチド; (l)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH2ポリペプチドをコードするヌク
    レオチド配列を含むポリヌクレオチド;および (m)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、
    (i)、(j)、(k)、または(l)のヌクレオチド配列のいずれかに相補的
    なヌクレオチド配列、からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも
    95%同一であるポリヌクレオチドを含み、 ここで 同一性%は、以下のパラメーター:Matrix=Unitary、k−tu
    ple=4、ミスマッチペナルティー=1、連結ペナルティー=30、無作為化
    群長さ=0、カットオフスコア=1、ギャップペナルティー=5、ギャップサイ
    ズペナルティー=0.05、ウインドウサイズ=500または対象ヌクレオチド
    配列長のいずれか短い方、でFASTDBコンピュータープログラムを用いて算
    出される、単離された核酸分子。
  16. 【請求項16】 単離されたポリペプチドであって、以下: (a)配列番号2のアミノ酸約1〜約950; (b)配列番号2のアミノ酸約2〜約950; (c)配列番号2のアミノ酸約29〜約950; (d)配列番号2のアミノ酸約30〜約950; (e)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (f)ATCC受託番号209581に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH1ポリペプチドのアミノ酸配列; (g)配列番号4のアミノ酸約1〜約890; (h)配列番号4のアミノ酸約2〜約890; (i)配列番号4のアミノ酸約24〜約890; (j)配列番号4のアミノ酸約112〜約890; (k)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有するMETH2ポリペプチドのアミノ酸配列;およ
    び (l)ATCC受託番号209582に含まれるcDNAクローンによってコ
    ードされるアミノ酸配列を有する成熟METH2ポリペプチドのアミノ酸配列;
    からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドと95%同一性を
    有するポリペプチドを含み、 ここで 同一性%は、以下のパラメーター:Matrix=PAM 0、k−tupl
    e=2、ミスマッチペナルティー=1、連結ペナルティー=20、無作為化群長
    さ=0、カットオフスコア=1、ギャップペナルティー=5、ギャップサイズペ
    ナルティー=0.05、ウインドウサイズ=500または対象アミノ酸配列長の
    いずれか短い方、でFASTDBコンピュータープログラムを用いて算出される
    、単離されたポリペプチド。
  17. 【請求項17】 請求項10に記載のポリペプチドの有効量を個体に投与す
    る工程を包含する、該個体において新脈管形成を阻害するための、方法。
  18. 【請求項18】 配列番号2のアミノ酸配列m〜nを含むポリペプチドであ
    って、ここでmは1〜950の整数であり、かつnは、10〜950の整数であ
    る、ポリペプチド。
  19. 【請求項19】 配列番号4のアミノ酸配列m〜nを含むポリペプチドであ
    って、ここでmは1〜890の整数であり、かつnは、10〜890の整数であ
    る、ポリペプチド。
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