JP2002504998A - 標的タンパク質とそのリガンド間の相互作用を検出するための蛍光タンパク質の使用 - Google Patents

標的タンパク質とそのリガンド間の相互作用を検出するための蛍光タンパク質の使用

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、蛍光タンパク質でマークされた標的タンパク質と、蛍光タンパク質により発光された光を吸収することができる分子、又は蛍光物質のいずれかよりなるマーカーによりマークされたそのリガンドの一つとの間の非共有結合相互作用を検出するための、特に自動蛍光タンパク質の間で選択される蛍光タンパク質の使用に関し、該検出が、蛍光タンパク質と、該蛍光物質との間の蛍光エネルギー移動により実施し、蛍光物質は、蛍光タンパク質発光波長で、励起することができるか、又は蛍光タンパク質と、蛍光タンパク質により発光する光を吸収することができる該分子の間で、蛍光タンパク質発光波長で、発光する。

Description

【発明の詳細な説明】 標的タンパク質とそのリガンド間の相互作用を検出するための蛍光タンパク質の 使用 本発明は、標的タンパク質とそのリガンドの間の相互作用を検出するための蛍 光タンパク質の使用に関する。 数多くの医薬品と天然物質が、生物の多くの生理学的な機能に関わっていて、 レセプターとして知られている調節タンパク質と相互作用することによりその作 用を発揮し、その機能の障害が多くの病理の原因となる。細胞外部に由来する天 然又は合成、内因性又は外因性の薬理学的物質に対してレセプターが近づくこと ができる能力のため、生物学的に活性な分子、特に潜在的治療能を示す分子の探 索においてこれらは好適な標的であると考えられるようになってきている。 新しい薬理学的な道具と医薬品を同定するために、生物学的に活性な分子をス クリーニングするための数々の検査方法が開発されてきた。すなわち、 −SPA検査法あるいはシンチレーション近接測定法(Udenfirend et al.,A nal.Biochem.(1987)161:494-500,米国特許第4,568,649号;欧州特許0 154 734号及び日本特許出願第84//52452号)では、放射性分子を使用せずに済ますこ とは不可能であり、したがって、放射性元素の取扱い、使用、貯蔵に関連するす べての不都合さが付随する。 −ユウロピウム−アロフィコシアニン結合を使用している蛍光エネルギー移動 による測定検査(Mathis.Clin.Chem.(1993),39:1953-1959)では、精製アロ フィコシアニンの使用が必要であり、これもまた精製された標的タンパク質上に それを移植することが必要である。しかし、特にその標的タンパク質が豊富では ない場合には、これはいつも可能というわけにはいかない。 −冷光タンパク質をコードするリポーター遺伝子の調節を含む機能検査、ある いは比色分析により測定される酵素活性を備えた機能検査は、1つのリガンドと そのレセプター間の相互作用に関する非常に間接的な測定法であり、偽陽性の一 因となる可能性があり、レセプターとそのリガンド間の相互作用の定量的な測定 に干渉する増幅カスケードを含み、遺伝子の転写と結合した生物学的システムに のみ適用可能である(Broach,J.R & Thorner,J.,1996,Nature 384 supp 14-16 )。 −クラゲAequorea victoria(Thastrup et al.,WO96/23898)由来の緑色蛍光 タンパク質(GFP)上に第2のメッセンジャー結合部位を移植する手法により 開発された、細胞内第2のメッセンジャー(サイクリックヌクレオチド、つまり cAMP)の結合の検出を可能にする蛍光測定法。生物学的に活性な分子の検出 を可能にするこの検査は、細胞内プロセスに影響を及ぼす第2のメッセンジャー の類似体に限定されている。 クラゲAequorea victoria由来の蛍光タンパク質である緑色蛍光タンパク質( あるいはGFP)をコードする遺伝子(Prasher et al.1992,Gene 111;229-23 3)は最近解読された。GFPは単量体タンパク質である。GFPは、発蛍光団 形成の自己触媒メカニズムによってその蛍光特性を獲得している。GFPの内因 性あるいは異種発現には1つの遺伝子のみが必要であり、補助基の付加を必要と していない。GFPは、細菌、酵母、動物や植物の真核細胞のようにさま Science 273:1392-1395;Yanget al.1996,Nature Biotechnology,14:1246-1 251)により、アミノ末端あるいはカルボキシ末端上かのいずれかにおいて、そ の発現レベル、又は発蛍光団の形成に悪影響を与えずに他のポリペプチド上にG FPを移植することが可能になっている。このように、GFPを遺伝子融合によ り可溶性又は膜タンパク質と結合することが可能である。最後に、天然遺伝子に 含まれているコドンは、宿主生物の好適なコドン(例えば、動物真核細胞におけ る発現に関しては、EGFP[Cormack et al.1996,Gene 173:33-38])と置換 され、またさまざまな突然変異がその光の吸収と発光スペクトルを修飾し、単一 の発現システムの中での複数の検出を可能にする。 本発明は特に、第一に、標的タンパク質の調製に関し、特に蛍光タンパク質と 融合することにより蛍光発光させられるレセプターに関する。本発明は、第二に は、それらのラベルされたリガンドに関し、また蛍光レセプターとそのラベルさ れたリガンド間の相互作用の検出と新規な生物学的に活性な分子同定のための使 用に関する。 本発明の他の態様の1つは、標的タンパク質とそのリガンド間の非共有結合相 互作用に関して平衡状態並びにリアルタイムでの定量的測定を実施するための、 実施しやすく、迅速かつ感受性の高い方法である。 本発明の他の態様の1つは、多くの標的タンパク質とそのリガンドを一般化す ることができる方法を提案することである。 本発明の他の態様の1つは、標的タンパク質又はリガンドのいずれかの精製を 必要としない方法を提案することである。 本発明の態様の1つは、放射能を使用しないので非汚染性であり、入手可能な 装置については可視光線(石英ではない)を使用するので、コスト効率がよく、 濾過を必要としない方法を提案することである。 他の態様の1つは、オートメーション化した方法を提案することである。 本発明は、以下をコードする配列を含むcDNAの構築物に関する。すなわち 、 1)読み枠を維持し、またハイブリッドポリペプチドを得るために、1つ以上の アミノ酸が、置換、挿入又は欠失されたGFP、又は読み枠を維持し、またハイ ブリッドポリペプチドを得るために、1つ以上のアミノ酸が置換、挿入あるいは 欠失されているその突然変異体の1つをコードするcDNAと融合されたタンパ ク質、特にレセプター。 本発明はまた、読み枠を維持し、また想定されるDNA配列を発現させること ができるように、1つ以上のアミノ酸が、置換、挿入又は欠失されたGFP、又 は読み枠を維持し、想定されるDNA配列を発現させることができるように、1 つ以上のアミノ酸が置換、挿入又は欠失されているその突然変異体の1つをコー ドするcDNAと融合しているタンパク質、特にレセプターをコードするDNA 配列を含む細胞にも関する。 本発明はまた、化学反応により結合された蛍光化学基(この蛍光基は、GFP へのエネルギーの供与体又はその突然変異体の1つ、あるいはGFPからのエネ ルギーの受容体又はその突然変異体の1つのいずれかである)を含む薬理活性リ ガンドの産生に関する。 本発明はまた、以下を可能にする条件下でタンパク質−GFPハイブリッドを 含む細胞の培養に関する。すなわち、 1)ハイブリッドポリペプチドの発現、 2)細胞の蛍光発光の検出。 本発明はまた、蛍光リガンドと共にタンパク質−GFPハイブリッドを発現す る細胞の培養、供与体の発光もしくは受容体の発光のいずれか又は受容体の励起 の蛍光の変化の測定(タンパク質−リガンドの相互作用を示す)、並びに生物学的 に活性であると疑われる分子と蛍光リガンドの添加、及び上述の細胞の蛍光リガ ンドとの培養と比較してのエネルギー移動シグナルの副次的変化の測定にも関す る。 本発明はまた、以下をコードする配列を含むcDNAの構築に関する。すなわ ち、 1)読み枠を維持し、またハイブリッドポリペプチドを得るために、1つ以上の アミノ酸が、置換、挿入又は欠失されている、GFP、特に読み枠を維持し、ま たハイブリッドポリペプチドを得るために、1つ以上のアミノ酸が、置換、挿入 、若しくは欠失されているその突然変異体S65T又はS65Cをコードするc DNAを融合しているポリペプチド、特にリガンド。 本発明はまた、読み枠を維持し、想定されるDNA配列を発現させるために、 1つ以上のアミノ酸が、置換、挿入、又は欠失されている、GFP、特に読み枠 を維持し、想定されるDNA配列を発現させるために、1つ以上のアミノ酸が、 置換、挿入、又は欠失されているその突然変異体S65T又はS65Cをコード するcDNAと融合しているポリペプチド、特にリガンドをコードするcDNA 配列を含む細胞にも関する。 本発明はまた、以下を可能にする条件下でリガンド−GFPハイブリッドを含 む細胞の培養に関する。すなわち、 1)ハイブリッドポリペプチドの発現、 2)細胞の蛍光の検出、 3)リガンド−GFPハイブリッドの単離。 本発明はまた、タンパク質−GFPハイブリッド、特に、リガンド−GFPハ イブリッドと共に突然変異体BFP(GFP Y145F Y66H)と融合し たレセプター(特にGFPの突然変異体S65TあるいはS65C)を発現する 細胞の培養、及び供与体(タンパク質−GFP)の発光もしくは受容体(リガン ド−GFP)の発光のいずれか、又は受容体の励起の蛍光の変化(タンパク質− リガンドの相互作用を示す)、並びにリガンド−GFPハイブリッドを有する生 物学的に活性であると疑われる分子の添加、及びタンパク質−GFPハイブリッ ドとリガンド−GFPハイブリッドを発現する細胞の培養と比較してのエネルギ ー移動シグナルの副次的変化の測定に関する。 こうしたさまざまな態様は、特に以下から選択される刺胞動物の自動蛍光タン パク質から得られた、又は誘導された蛍光タンパク質から選択される蛍光タンパ ク質を使用して達成され: −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は、 −変異体が蛍光特性を保持しているのであれば、1つ以上のアミノ酸の付加、 欠失あるいは置換によってGFPから誘導された変異体、 −あるいは、フラグメントが蛍光特性を保持しているのであれば、GFPのフ ラグメント、又は上述の変異体のフラグメント、 上記の態様は、GFP又は上記で定義された変異体の1つあるいは上記で定義 されたフラグメントの1つで標識化された標的タンパク質と、以下のものからな る標識で標識されたそのリガンドの1つとの間の非共有結合相互作用の検出と定 量化のためである: −蛍光タンパク質によって発光される光を吸収することができる分子、又は −蛍光物質のいずれか。 その検出と定量化は、以下の間で発生する蛍光エネルギー移動によって行われ る。すなわち、 ● GFP、又は上記で定義された変異体の1つ、又は上記で定義されたフ ラグメントの1つと、上記の蛍光物質の間(この蛍光物質は、GFP、 又は上記の変異体の1つ、又は上記フラグメントの1つの発光波長で励 起可能であるか、あるいはGFP、又は上記の変異体の1つ、又は上記 のフラグメントの1つの励起波長で発光する)、あるいは、 ● GFP又は上記で定義されたその変異体の1つ、又は上記で定義された フラグメントの1つと蛍光タンパク質によって発光された光を吸収する ことができる上記の分子との間。 本発明は、GFP又は下記に定義される誘導体の一つ若しくは下記に定義される フラグメントの一つで遺伝学的ラベルされた標的タンパク質と、 −蛍光タンパク質により発光される光を吸収することができる分子か、 −又は蛍光基質のいずれか よりなるラベルでラベルされたそのリガンドの一つとの間の非共有結合相互作用 の検出及び定量のための、 刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク 質から選択される蛍光タンパク質の使用であって、 そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍 光収率は約0.38より大きく、このタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によってGFPから誘導 される誘導体(但し、これらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の変異体のフラグメント( 但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び 定量が: ● GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフラ グメントの一つと、上述の蛍光基質の間(蛍光基質は、それはGFP若 しくは上述の誘導体の一つ、又は上述のフラグメントの一つの発光波長 で励起性であるか、あるいはGFP若しくは上述誘導体の一つ、又は上 述のフラグメントの一つの励起波長で発光する)、あるいは ● GFP若しくは上述のその誘導体、又は上に定義されたフラグメントの 一つと、蛍光タンパク質により発光される光を吸収するすることができ る上述の分子との間 での蛍光エネルギー移動によって実施される使用に関する。 本発明は以下の長所からなる。すなわち、その蛍光タンパク質との融合によっ て得られた標的及び/又はリガンドの検出の感受性は、ピコモル単位の濃度が容 易に検出可能であるような感受性である。蛍光は、遺伝子操作により標的(また ときにはリガンド上でも)上に導入されるという事実のため、操作可能な分量が 不足する(単離されないタンパク質、あるいは単離が不可能なタンパク質)とい う理由から、化学的ラベリングを阻害している自然界に豊富にあるタンパク質を 検出することが可能である、蛍光発光させることが望まれているタンパク質を入 手する必要はない。 遺伝子ラベリングはまた、2つの付加的な長所、つまり量と均一性を有するあ るケースでは部分的かつ不均一に起こるかもしれない化学的ラベリングとは反対 に、遺伝子ラベリングは定量的であり、また所定かつ既知の位置で起こる。また 結果的には、すべての分子はラベルされ、またすべて同一にラベルされる。 本発明は、蛍光エネルギー移動によりタンパク質とそのリガンドの1つの間の 非共有結合相互作用を検出することからなり、また特にレセプターの分野におい て、生物学的に活性な分子をスクリーニングするためにこの方法を使用すること からなる。そのcDNAとGFPをコードするcDNAとを融合させることによ って、タンパク質を蛍光発光させる。そのリガンドは、蛍光基の化学的移植によ るか、又はその遺伝子をGFPの遺伝子と融合させることのいずれかによって蛍 光発光させる。タンパク質とそのリガンドの間の相互作用は、リアルタイムある いは平衡状態で記録できるGFP及び/又はリガンドの蛍光スペクトルの変化を 起こす。 標的タンパク質とそのリガンド間の非共有結合相互作用は、標的タンパク質と リガンド間の複合体の形成に対応し、標的タンパク質とリガンドが互いに相互作 用し、また相互作用抑制後はそのまま手付かずの状態で発見される。 その相互作用の特異的そして飽和可能な非共有結合性の測定を可能にする一連 の検査が特に以下の記事中に記載されている。すなわち、Levitski,A.1980,i n Cellular receptors for hormones and neurotransmitters,Eds Schulster, D.& Levitsk,A.,John Wiley & Sons Ltd.;Horovitz,H.and Levitski,A.1 987,Proc.Natl.Acad.Sci.84:6654-6658,Receptor Biochemistry and Meth odology,volume 3,Ventre,J.C.& Harrison,L.C.Eds,Alan R.Liss,INC ,New York,1987。 本文の中では、以下の用語が以下のように定義される。すなわち、 −「自動蛍光タンパク質」:補助基の付加を必要とせずにそのタンパク質のア ミノ酸間で自己触媒反応により発光団を形成し、その蛍光特性がその単量体に固 有のものである、合成又は天然タンパク質。 −「ハイブリッドポリペプチド」:本発明では、2つのタンパク質の少なくとも 一部分の融合物であるポリペプチドを指すが、実施例によっては、標的タンパク 質の一部、又は標的タンパク質のポリペプチドリガンドの一部分を伴う少なくと もGFPの一部分。 −「競合物」:蛍光リガンドと同じ部位で標的タンパク質に結合する何らかの分 子。 −「生物学的に活性な物質」:蛍光リガンドとその特異的な蛍光タンパク質との 相互作用に干渉し、相互作用の動力学あるいは熱動力学的パラメータを修飾する ことができる何らかの物質。 「リガンド」という用語は、他の分子と非共有結合的に、かつ可逆的に相互作 用する何らかの分子を言う。 「蛍光エネルギー移動」という表現は、物理的、距離依存的なプロセスであっ て、それによってそのエネルギーが非放射的方法で、二極−二極相互作用によっ て励起発光団、供与体から他の発光団、受容体に伝達されるプロセスに相応する 1994 Anal.Biochem.218:1-13;Clegg 1995,Current Opinion in Biotechnol.6 :103-110)。そのエネルギー移動は、供与体の発光の大きさを減少することによ って、又は受容体の励起及び発光の大きさを増大することのいずれかによって、 観察することができる。 生物学的試料に対するエネルギー移動の非共有結合相互作用での適用例では、 蛍光リガンドと蛍光標的タンパク質間の相互作用を許容するような実験条件でな い場合には、転移シグナルは持続できない。同様に、相互作用する2つのパート ナーの1つが蛍光ではない場合には、他のパートナーについて観察される可能性 のあるさまざまな蛍光発光を、エネルギー移動プロセスに帰することはできない 。 エネルギー移動の文において定義される、蛍光における「変化」あるいは「変 動」という用語は、1)供与体の蛍光シグナルの大きさ、2)励起スペクトルの 大きさ、又は3)供与体の発光シグナルの大きさの何らかの修飾を言う。蛍光の 変動あるいは変化は、2つのパートナーのうちの1つが蛍光発光しない場合には 、あるいは蛍光パートナー間の相互作用が、例えば、過剰な競合する試料により 阻害される場合には、観察されないことになる。 さらに詳細には、蛍光エネルギー移動反応には、2つの蛍光基が必要であり、 1つは供与体、もう1つは受容体である。この反応は2つの条件が満たされた場 合に起こる。すなわち、 1)受容体の吸収スペクトルと供与体の発光スペクトルは少なくとも部分的に重 複しなければならない。その重複は実験データとcm3M-1単位の値を与える式か ら計算される(Lakey et al.1991,J.Mol.Biol.218:639-653)。 2)供与体と受容体は、エネルギー移動が起こりうるように、空間的に近くなけ ればならない(10〜100オングストローム)。 第1の条件から生じる結果は、供与体の励起がその後、供与体の発光の大きさ の減少と受容体からの発光シグナルの出現を伴うものとなる。このことは、供与 体と受容体間の相互作用を検出し、及び/又はそれらの距離を測定することを可 能にする。 「空間的に近い」という表現は、供与体と受容体の間の距離が2 Ro未満で あるか、又は等しいことを意味し、ここでRoはフォースタービームを表す(前 掲引用書中にある)(Lakey,J.H.et al.1991,J.Mol.Biol.218:639-653)。 受容体が蛍光ではないが、供与体の発光スペクトルと少なくとも部分的に重複 する励起スペクトルを有する場合には、エネルギー移動が供与体の発光の大きさ の減少の形で検出できる。 本発明は、標的タンパク質と、上述のリガンドの間の非共有結合相互作用の検 出及び定量のための、 −蛍光タンパク質により発光される光を吸収することができる分子、 −又は蛍光基質のいずれか よりなるラベルでラベルされたリガンドの使用であって、 該標的タンパク質が、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘 導される蛍光タンパク質から選択される蛍光タンパク質で遺伝学的にラベルされ 、 そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつ定量的な蛍光収率 は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導される誘導 体(但し、これらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但し、こ れらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び定量が: ● GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフラ グメントの一つと、上述の蛍光物質の間(蛍光物質は、GFP若しくは 上述の誘導体、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で励起性であ るか、あるいはGFP若しくは上述誘導体の一つ、又は上述のフラグメ ントの一つの励起波長で発光する)、あるいは ● GFP若しくは上に定義されたその誘導体、又は上に定義されたフラグ メントと、蛍光タンパク質により発光される光を吸収するすることがで きる上述の分子との間 での蛍光エネルギー移動により実施される使用。 本発明の1つの好都合な実施様態によると、蛍光タンパク質は以下から選択さ れる: − グリーン蛍光タンパク質(GFP)(Ward et al.1980,Photochem.Photob iol.31:611-615;Chalfie 1995,Photochem.Photobiol.62:651-656)、又はE GFP(Heim & Tsien,Current Biology,1996,vol.No.6,pp.178-182;Miyaw aki et al.Nature 1997,vol.388,pp.882-887) − シアン蛍光タンパク質(CFP又はECFP)(Heim & Tsien,Current Bio logy,1996,vol.No.6,pp.178-182;Miyawaki et al.Nature 1997,vol.388 ,pp.882-887) − 黄色蛍光タンパク質(YFP又はEYFP)(Cormack et al.1995,Gene 1 73:33-38;Heim,Cubitt and Tsien,1995,Nature;Ehrig et al.1995,FEB SLe tt.367:163-166)(Miyawaki et al.Nature 1997,vol.388,pp.882- 887)、 − GFPUV(Crameri et al.1966,Nature Biotechnol.14:315-319;Ehrig et al.1995,FEBS Lett.367:163-166)、 あるいは、コドンが、ヒト、細菌、又は植物細胞における発現に関して最適化 されているその突然変異体、 あるいは、上記で定義されたタンパク質と関連する波長よりも高い若しくは低 い励起又は発光波長を有するその突然変異体(但し、そのモル吸光係数が約14 ,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍光収率が約0.38以上であ る)。 「最適化されたコドン」という表現は、コードを変えず、したがってそのタン パク質配列を変えることなく、野生型タンパク質のコドンを宿主生物の好適な相 同物で置換することを指す。 395/470〜509の励起及び発光波長を有する野生型(WT)GFPは 次の参考文献に記載されている:Ward et al.1980,Photochem.Photobiol.31 :611-615,Chalfie 1995,Photochem.Photobiol.62:651-656。 GFPUVは以下の突然変異を示した:それぞれ395及び510の励起及び 発光波長をそれぞれ有するF99S、M153T、V163Aが、Crameriet al .1996,Nature Biotechnol.14:315-319に記載されており、あるいは突然変異 T2031とそれぞれ400及び512の励起及び発光波長に関しては、Ehrig et al.1995,FEBS Lett.367:163-166に記載されている。 EGFPは以下の突然変異を有する。すなわち、 F64L S65T H231L EYFPは以下の突然変異を有する。すなわち、 S65G V68L S72A T203Y ECFPは以下の突然変異を有する。すなわち、 F64L S65T Y66W N146I M153T V163A N212K さまざまなGFP突然変異体もまた、以下の細胞における発現のために(それ ぞれの種に特異的なコドンの使用を最適化するサイレント突然変異の導入によっ て)最適化されうる: ヒト:参考文献;Haas et al.1996,Curr.Biol.6:315-323;Yan et al.199 6,Nucleic Ac.Res.24:4592-4593;Zolotukhin et al.1996,J.Virol.70:46 46-4654。 細菌:Crameri et al.1996,Nature Biotechnol.14:315-319;Cormack et al .1996,Gene 173:33-38(Escherichia collに関する)、 植物:Reichel et al .1996,Proc.Natl.Acad.Sci.93:5888-5893。 GFP: GFPという用語は、図1に示されているヌクレオチド配列によってコードさ れるタンパク質を指しており、これは、一旦細胞で発現されると、蛍光を発する 。その蛍光特性又はGFPの発現の程度のどちらかに影響を及ぼすアミノ酸の置 換、付加、あるいは欠失を伴うGFPは、GFP突然変異体と呼ばれる。 蛍光タンパク質の主要な特徴は、下に示した本発明の方法の中で好都合に使用 されている。 自動蛍光タンパク質BFPは、刺胞動物の自動蛍光タンパク質についての定義 、すなわち、モル吸光係数が14,000M-1cm-1より大きく、かつ定量的な蛍 光収率が0.38より大きいという定義を満たしていないので、好ましくは除外 する。 本発明はまた、リガンドが、 ● 蛍光物質でラベル(このラベル化は、 −化学ルートを経由(このとき、蛍光物質は、化学化合物である)するか、 −又は組換えルートを経由(このとき、蛍光物質は、特に刺胞動物の自動蛍光タ ンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク質から選択される蛍光ペ プチド又はタンパク質(No.2)であり、その分子吸光係数は 約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38よ り大きく、この蛍光物質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導される誘導 体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但し、こ のフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択される)して実施される)さ れるか、 ● 又はバイオレット酸の群[Acid Violet 5,CAS 10130-48-0;Acid Violet 7,CAS 4321-69-1;Acid Violet 17,CAS 4129-84-4],the Acid Red gr oup[Acid Red 1.CAS 3734-67-6;Acid Red 8,CAS 4787-93-3;Acid Red 37,CAS 6360-07-2;Acid Red 40,CAS 12167-45-2;Acid Red 106,CAS 6844-74-2;Acid Red 114,CAS 6459-94-5]、アリザリン類、アルミノン 、アゾカルミンB[CAS 25360-72-9]、塩基性フシン[Basic Red 9,CAS 569-61-9]、ボルドーR[Acid Red 17,CAS 5858-33-3]及びカルミン [CAS 1390-65-4]に属する、非蛍光物質のいずれかでラベルされる、 上に定義された蛍光タンパク質(No.1)の使用にも関する。 「CAS」はChemical Abstractsという意味である。 ● 標識: 標的タンパク質又はリガンドの「ラベリング」とは、 標的タンパク質については、GFPの、その遺伝子もしくはcDNA、又はそ の遺伝子の一部もしくはcDNAと、その遺伝子もしくはcDNA、又はその遺 伝子の一部もしくはcDNAとの融合を意味し、 リガンドについては、そのリガンドとGFPの蛍光基間の化学的結合であるか、 あるいは、その遺伝子もしくはcDNA、又はその遺伝子の一部もしくはcDN Aと、GFPの遺伝子もしくはcDNA、又はその遺伝子の一部もしくはcDN Aとの融合を意味する。 本発明は、本発明による標的タンパク質及びリガンドが、遺伝学的にラベルさ れ、蛍光タンパク及び蛍光物質が、それぞれ、以下の化合物のペア: GFPUV−EYFP EYFP−GFPUV ECFP−EYFP EYFP−ECFP ECFP−EGFP EGFP−ECFP EGFP−EYFP EYFP−EGFP から選択され、そして特にここで、標的タンパク質がEYFP若しくはEGFP タンパク質でラベルされ、そしてリガンドがECFPタンパク質でラベルされる か、又は標的タンパク質がECFPタンパク質でラベルされ、そしてリガンドが EYFP若しくはEGFPタンパク質でラベルされている、本発明の蛍光タンパ ク質の使用に関する。 本発明はまた、GFP若しくは下記に定義される誘導体の一つ又は下記に定義 されるフラグメントの一つでラベルされた標的タンパク質と、蛍光物質でラベル されたそのリガンドの一つとの間の非共有結合相互作用の検出及び定量のための 、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク 質から選択される蛍光タンパク質の使用であって、 そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍 光収率は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導される誘導 体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但し、そ れらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び定量が: GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフラグメント の一つと、上述の蛍光物質の間(蛍光物質は、それはGFP若しくは上に定義さ れた誘導体、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で励起性であるか、ある いはGFP若しくは上述誘導体の一つ、又は上述のフラグメントの一つの励起波 長で発光する)の蛍光エネルギー移動により実施される使用にも関する。 本発明の1つの好都合な実施様態によると、蛍光タンパク質はEGFPであっ て、ここで、 −EGFPは、蛍光エネルギー供与体であり、EGFPにより発光される光を 吸収するラベルが蛍光又は非蛍光物質であり、マーカーは、特にラベルが蛍光物 質であるとき、その励起スペクトルがEGFPの発光スペクトルと重なる物質か ら選択され、それは4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s− インダセン(Bodipy)、エオシン、エリトロシン、テトラメチルローダミン、Texa s Redの名前でMolecular Probeにより販売されているスルホローダミン101及 びそれらの誘導体類(一方において、グラフトさせ、かつ他方において、EGF Pの発光スペクトルと重なる励起スペクトルを有する)から選択され、 そしてラベルが蛍光物質ではないとき、それは、バイオレット酸の群 [Acid Violet 5,CAS 10130-48-0;Acid Violet 7,CAS 4321-69-1;Acid Violet 17,CAS 4129-84-4],the Acid Red群[Acid Red 1.CAS 3734- 67-6;Acid Red 8,CAS 4787-93-3;Acid Red 37,CAS 6360-07-2;Acid R ed 40,CAS 12167-45-2;Acid Red 106,CAS 6844-74-2;Acid Red 114, CAS 6459-94-5]、アリザリン類、アルミノン、アゾカルミンB[CAS 253 60-72-9]、塩基性フシン[Basic Red 9,CAS 569-61-9]、ボルドーR[Ac id Red 17,CAS5858-33-3]及びカルミン[CAS 1390-65-4]から選択さ れるか、 −又はEGFPは蛍光エネルギー受容体であり、蛍光物質は、蛍光エネ ルギー供与体であり、そしてその発光スペクトルがEGFPの励起スペクトルに 重なる物質、特にクマリン類、フルオレスカミン、6−(N−メチルアリニノ) ナフタレン、(マンシル)及びその誘導体類(一方において、グラフトさせ、他 方において、EGFPの発光スペクトルに重なる励起スペクトルを有する)から 選択されるか、 −又は蛍光タンパク質はECFPであり、そして蛍光エネルギー供与体 であり、そして蛍光物質は、エネルギー受容体であり、そしてフルオレセイン及 び7−ニトロ−2−ベンゾキサ−1,3−ジアゾールから選択されるか、 −又は蛍光タンパク質はECFPであり、蛍光エネルギー受容体であり 、そして蛍光物質はエネルギー供与体であり、ピレン及びクマリン又はその誘導 体類(一方において、グラフトさせ、他方において、ECFPの発光スペクトル に重なる励起スペクトルを有する)から選択される。 標的タンパク質に関しては、以下から選択される: −Gタンパク質に結合した膜結合レセプター類(特に、Supplement Trend in Pharmacological Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature)、 −増殖因子レセプター類(特に、構造的にインスリンレセプター(Yarden,Y .and Ullrich,A.1988,Biochemistry 27:3113-3119)又はインターフェロン γレセプター(Brisco,J.et al.1996,Phylos.Trans.R.Soc.Lond.B.Biol .Sci.351:167-171;Ihle,J.N.1995,Nature 377:591-594)に結合している それら)、 −イオンチャンネルレセプター類(特に、Supplement Trend in Pharmacolog ical Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature))、 −細胞内核レセプター類(特に、構造的にステロイドレセプターに結合して いるそれら(Mangelsdorf et al.1995,Cell,83:835-839;Wurtz,J.L.et al .1996,Nature Struct.Biol.3:206)) 1つの好都合な実施様態によると、標的タンパク質はGタンパク質に結合して いる膜結合レセプターから選択される。 これより上記、またこれより下記の文中において、「レセプター」という用語 は、薬理学的物質と非共有結合的に相互作用することができるタンパク質性の何 らかの分子を意味する。好適には、本発明では、神経伝達物質、ホルモン、成長 因子、その他の、薬理学的なリガンドと相互作用後に、in vivo及び/又はin vi troで測定することができる、シグナル変換反応を産生する能力のあるレセプタ ーである。 「シグナル変換反応」という表現は、レセプターとそれに特異的な薬理学的な 物質との相互作用の結果生じ、第2のメッセンジャー、酵素ないしはイオン電流 に作用することにより細胞代謝の活性化あるいは阻害に結びつく、in vivo及び /又はin vitroで測定することができる何らかの反応又は反応の阻害を意味する 。 Gタンパク質に結合したレセプターに対するシグナル変換反応に関しては、通 常の試験には、GTPの結合の測定によりGタンパク質の活性化を測定すること が含まれる(Befort et al.1996,Neurochem.Res.11:1301-1307)。他のさらに 特異的な測定には、関連するレセプターの結合の特異的な型によって、例えば、 cAMP、イノシトール、リン酸もしくはカルシウムの細胞内濃度の測定、又は 遺伝子転写の活性化、又は癌遺伝子活性の測定が含まれる。 イオンチャネル受容体に関しては、もっとも直接的な測定はイオン電流の測定 である(Hille,B.,1992年,『励起可能な膜のイオンチャネル(Ion channels of excitable membranes)』、Sinauer Associates刊、マサチューセッツ州サンダ ーランド)。他の測定には、例えば、遺伝子転写あるいは酵素活性化の測定を含 めることができる。 増殖因子に関しては、通常の試験は、細胞増殖、分化、又は生存についての試 験であり、また、各レセプターの特定基質のリン酸化試験並びにホスホアミノ酸 に特異的な抗体の検出試験も多い(Honneger et al.1988,EMBO J.7:3053-3060 )。 核レセプターに関しては、シグナルトランスダクション試験は、「染色体性」 リポーター遺伝子が、研究対象のレセプターの形質導入経路に特異的なプロモー ターの制御下に置かれている遺伝子転写試験である。 Gタンパク質に結合した膜結合レセプターの例としては、オーファンレセプタ ーの他に、プリン、ヌクレオチド、タンパク質とペプチドの生物性アミン、エイ コサノイド、脂質及び誘導体、興奮性アミノ酸及びイオン、匂い分子の受容体を 挙げることができる(かなり網羅的な一覧表を下記に付した)。 増殖因子レセプターの例としては、サイトカイン、上皮増殖因子、インスリン 、血小板に由来する増殖因子、形質転換増殖因子が挙げられる。 イオンチャネル受容体としては、ATP、セロトニン、GABA、グリシン、 アセチルコリン、グルタミン酸レセプターが特に挙げられる。 核受容体の例としては、甲状腺ホルモン、エストロゲン、グルココルチコイド 、レチノイドレセプターが特に挙げられる。 Gタンパク質に結合するレセプターのリガンドとしては、以下に記載するもの がある: ● プリン及びヌクレオチド ・ アデノシン ・ cAMP ・ ATP ・ UTP ・ ADP ● 生物性アミン(及び関連する天然自然リガンド) ・ 5−ヒドロキシトリプタミン ・ アセチルコリン ・ ドーパミン ・ アドレナリン ・ ヒスタミン ・ メラトニン ・ ノルアドレナリン ・ チラミン/オクトパミン ・ その他の関連する化合物 ● ペプチド ・ 副腎皮質刺激ホルモン(ACTH) ・ メラノサイト刺激ホルモン(MSH) ・ メラノコルチン(NT) ・ ノイロテンシン(NT) ・ ボンベシン及び関連ペプチド ・ エンドセリン ・ コレシストキニン ・ ガストリン ・ ノイロキニンB(NKB) ・ タキキニンレセプター ・ サブスタンスK(NKA) ・ サブスタンスP(SP) ・ 神経ペプチドY(NPY) ・ 甲状腺刺激ホルモン放出因子 ・ ノシセプチン ・ ブラジキニン ・ アンギオテンシンII ・ βエンドルフィン ・ C5aアナファラトキシン ・ カルシトニン ・ ケモカイン(インタークリンとしても知られている) ・ コルチコトロピン放出因子(CRF) ・ ジノルフィン ・ エンドルフィン ・ ホルミル化ペプチド ・ フォリトロピン(FSH) ・ 真菌成熟フェロモン ・ ガラニン ・ ガストリックインヒビトリーポリペプチド(GIP)のレセプター ・ グルカゴン様ペプチド(GLP) ・ グルカゴン ・ ゴナドトロピン放出ホルモン(GmRH) ・ 成長因子放出ホルモン(GHRM) ・ 昆虫利尿ホルモン ・ インターロイキン ・ ロイトロピン(LH/HCG) ・ MET−エンセファリン ・ オピオイドペプチド ・ オキシトシン ・ 副甲状腺ホルモン(PTH)及び(PTHrP) ・ ペプチド活性下垂体アデニルシクラーゼ(PACAP) ・ セクレチン ・ ソマトスタチン ・ トロンビン ・ 甲状腺刺激ホルモン(TSH) ・ バソアクティブインテスティナルペプチド(VIP) ・ バソプレッシン ・ バソトシン ● エイコサノイド ・ IP−プロスタサイクリン ・ PG−プロスタグランジン ・ TX−トロンボキサン ● レチナールに基づく化合物 ・ 脊椎動物11−シス−レチナール ・ 無脊椎動物11−シス−レチナール ● 脂質及び脂質に基づく化合物 ・ カンナビノイド ・ アナンダミド ・ リゾホスファチジン酸 ・ 血小板活性因子 ・ ロイコトリエン ● 興奮性アミノ酸及びイオン ・ カルシウムイオン ・ グルタミン酸 ● オーファンレセプター ・ 嗅覚レセプター リガンドはアゴニスト又はアンタゴニストのいずれかでありうる。 「アゴニスト」という用語は、例えば、神経伝達物質、増殖因子、あるいはホ ルモンなどの天然内在性リガンドの効果を真似る何らの分子を意味する。 「アンタゴニスト」という用語は、アゴニストと同じ標的タンパク質に結合す ることによってこのアゴニストの効果を阻害する何らかの分予を言う。 本発明は、標的タンパク質、特にレセプターと、そのリガンドの一つとの間の 非共有結合相互作用を、検出しかつ定量する方法であって、 −標的タンパク質の遺伝子と融合した蛍光タンパク質をコードする遺伝 子を含むDNA配列を含む細胞又は細胞のフラグメントが、調製され、蛍光タン パク質のための遺伝子と上述の標的タンパク質の遺伝子との間の融合が、標的タ ンパク質の特性、特にレセプターの特性が、蛍光タンパク質の存在により改質さ れず、すなわち: ● 標的タンパク質、特にレセプターとリガンドとの間の相互作用が、改質 されず、 ● 応答変換機能が、改質されず、蛍光タンパク質は、刺胞動物の自動蛍光 タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク質から選択され、その 分子吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍光収率 は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント( 但し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 −上述の細胞又は上述の細胞フラグメントは、上述の標的タンパク質、 特に上述のレセプターのためのリガンド(これは、 −蛍光タンパク質により発光された光を吸収することができる分子、 −又は蛍光物質のいずれかからなるラベルでラベルされている)と接触 して配置され、 そして蛍光タンパク質が蛍光エネルギー供与体であり、そしてラベルは 、 蛍光エネルギー受容体であるか、又は蛍光タンパク質が蛍光エネルギー受容体で あり、そしてラベルが蛍光エネルギー供与体である蛍光物質であるかのいずれか であり、そして −照射が、蛍光タンパク質を励起するか、又は蛍光物質を励起するかの いずれかを可能にする波長で実施され、 −接触して配置する上述の工程、及び同時にか又は順次にかのいずれか で実施されるべき照射を可能にするか、あるいは −上述の細胞又は上述の細胞のフラグメントが、上述のタンパク質、特 に上述のレセプターのためのリガンドと接触して配置され、ラベルでラベルされ 、細胞又はリガンドが、接触して配置される前に照射され、 −供与体の発光の大きさの減少及び/又は受容体の発光に特有の発光シ グナルを検出する方法に関する。 細胞、フラグメント及び精製タンパク質 「細胞」という用語は任意の真核性若しくは原核性の動物又は植物細胞であっ て、融合タンパク質をコードする遺伝子がレセプター(記載されている)とGF P又はそのミュータント若しくはフラグメントの間に導入されているものを意味 する。 「細胞フラグメント」という表現は任意の(膜結合していてもしていなくても よい)フラクションであって、細胞から得られ、レセプターGFP融合タンパク 質を含有するものを意味する。 「精製タンパク質」という表現は部分的に又は全体的に精製されている融合タ ンパク質を意味する。 一つの好適な実施態様によると、本方法はグリーン蛍光性タンパク質がレセプ ターに融合したEGFP変異体のcDNAをそのレセプターに対するリガンドを Bodipy 530-550でラベルしたものと組み合わせて使用する。好適な表現系は哺乳 類又はイースト細胞である。 本発明はまた標的タンパク質、特にレセプターとそのリガンドの一つとの間の 非共有結合的相互作用を検知かつ定量する方法に関するものであって、この方法 は、 −標的タンパク質と融合した蛍光性タンパク質であって、タンパク質−リガン ド相互作用を決定することが望まれるものを調製し、その際蛍光性タンパク質と 上述の標的タンパク質との間の融合はタンパク質、特にレセプターの性質が蛍光 性タンパク質の存在により修飾されないようように行われる、すなわち、 ● 標的タンパク質、特にレセプターとリガンドとの間の相互作用が修飾さ れず、 ● 応答変換機能が修飾されない、 ように行われ、 蛍光性タンパク質は刺胞動物の自動蛍光性タンパク質から得られるか又は誘導さ れる蛍光性タンパク質から選ばれ、そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1 より大きく、及びその定量的な蛍光収率は約0.38よりも大きく、このタンパ ク質は特に −グリーン蛍光性タンパク質(GFP)又は −GFPから、一個以上のアミノ酸の付加、欠失又は置換により誘導される変 異体(但しこれらの変異体は蛍光性を保存する)、 −又はGFPのフラグメント若しくは上述の変異体のフラグメント(但しこれ らのフラグメントは蛍光性を保存する)、 −標的タンパク質と融合した上述の蛍光性タンパク質を上述のタンパク質用、 特に上述のレセプター用のリガンドと接触させ、このリガンドは、 −蛍光性タンパク質が発する光を吸収することができる分子か、 −又は蛍光性物質からなるラベルでラベルされており、 かつ、蛍光性タンパク質が蛍光エネルギー供与体であり、ラベルが蛍光エネル ギー受容体であるか、又は蛍光性タンパク質が蛍光エネルギー受容体であり、ラ ベルが蛍光性物質(これは蛍光エネルギー供与体である)であるかのいずれかで あり、かつ、 −照射は、蛍光性タンパタ質を励起するか、又は蛍光性物質を励起するかのい ずれかを可能とする波長で行い、 −上述の接触工程と照射工程を同時に又は逐次にのいずれでも行うことが可能 であり、又は、 −標的タンパク質と融合した上述の蛍光性タンパク質を上述のタンパク質用、 特に上述のレセプター用のリガンドと接触させ、このリガンドは、 −蛍光性タンパク質が発する光を吸収することができる分子か、 −又は蛍光性物質 からなるラベルでラベルされており、 標的タンパク質と融合した蛍光性タンパク質又はリガンドは接触させる前に照 射しておき、 −供与体の発光の大きさの減少及び/又は受容体の発光に特徴的な発光信号を 検出することを特徴とする。 GFPの蛍光性を示すことに加えて、標的タンパク質及び特にGFPとの融合 により修飾されたレセプターは、それを特徴づける化合物に特異的なレセプター としての定義に適合する薬理学的性質を保存している必要がある。特に、野生型 のレセプターと同じリガンドに結合することが必要である。 本発明の方法において、標的タンパク質と融合した蛍光性タンパク質とリガン ドを接触させるか、又は細胞若しくは細胞フラグメント(上述の蛍光性タンパク 質が標的タンパク質と融合したものを含有する)とリガンドを接触させると混合 物を生じる。 混合は任意の添加順序で行うことができる。好ましい順序は蛍光性リガンドを 細胞又はタンパク質の溶液に添加することであるが、これはGFPが供与体の場 合であり、GFPが受容体であるならば逆の順序とする。 混合は急速混合装置と蛍光検知システムを組み合わせた装置で行い、レセプタ ーリガンド相互作用及び生理活性分子によるその減損の実時間測定を行うことが できるようにすることができる。 細胞内へのDNAの導入 選択された発現系を構成する動物、植物、昆虫、イースト、細菌又は真菌細胞 は実験室マニュアル、例えばCurrent Protocols in Molecular Biology,eds Au sabel et al.,John Wiley and sonsに記載されている手順に従って、安定的に 又は一過的にトランスフェクション、形質転換、電気穿孔又は感染させてもよい 。 本発明はまた追加工程が導入された方法に関する: −標的タンパク質と融合した蛍光性タンパク質と上述のタンパク質用のリガン ドを接触させる工程の前、後又はそれと同時に、このリガンドをラベルでラベル するか、又は −細胞若しくは細胞フラグメントと上述のタンパク質用のリガンドを接触させ る工程の前、後又はそれと同時に、ラベルでラベルし、 この追加工程は次の工程からなる: −標的タンパク質と融合した上述の蛍光性タンパク質を上述のラベルされてい ないリガンドと、かつ同時に上述のラベルされたリガンドと接触させるか、 −又は上述の細胞又は上述の細胞フラグメントを同時に上述のラベルされてい ないリガンド及び上述のラベルされたリガンドと接触させ、 −供与体の発光の大きさの減少及び/又は受容体の発光に特徴的な発光信号を 、ラベルされたリガンドを使用した場合と、ラベルされたリガンドとラベルされ ていないリガンドとを同時に使用した場合とについてそれぞれ検知し、 −かつ、それぞれの場合に得られた供与体の発光の大きさの減少及び/又はそ れぞれの場合に得られた、受容体の発光に特徴的な発光信号を比較する。 この場合、ラベルされたリガンドとラベルされていないリガンドの間に標的タ ンパク質に関して競争が起きる。そのような方法の利点は自動機械に適合させて 、標的タンパク質と相互作用することができかつ生物学的応答に関して作動薬又 は拮抗薬のいずれかとして振る舞うことができる新しい分子を同定することがで きることにある。標的タンパク質とその蛍光性リガンドとの間の相互作用の阻害 の(ラベルされていない分子の種々の濃度における)解析はラベルされていない 分子の標的タンパク質に対する親和性パラメータを決定することを可能にする。 本発明はまた蛍光性タンパク質がEGFPである方法であって、ここにおいて 、 −EGFPは蛍光性エネルギー供与体であり、ラベルが蛍光エネルギー受容体 であってその励起スペクトルがEGFPの発光スペクトルと重なる物質から選ば れ、特にラベルが蛍光性物質であるときは、4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3 a,4a−ジアザ−s−インダセン(Bodipy)、エオシン、エリスロシン、テトラ メチルローダミン、スルホローダミン101(商品名Texas Red、 Molecular Probe社製)及びそれらの誘導体から選ばれ、一方ではグラフトする ことが可能であり、他方ではEGFPの発光スペクトルと重なる励起スペクトル を持ち、 かつ、ラベルが蛍光性物質でないときは、Acid Violet群[Acid Violet 5,CAS 10130-48-0;Aclid Violet 7,CAS 4321-69-1;Acid Violet 17,CAS 4129-84-4] 、Acid Red群[Acid Red 1,CAS 3734-67-6;Acid Red 8,CAS 4787-93-3;Acid R ed 37,CAS 6360-07-2;Acid Red 40,CAS 12167-45-2;Acid Red 106,CAS 6844-7 4-2;Acid Red 114,CAS 6459-94-5]、アリザリン、アルミノン、アゾカーミンB [CAS 25360-72-9]、塩基性フシン[Basic Red 9,CAS 569-61-9]、ボルドーR[Ac id Red 17,CAS5858-33-3]及びカーミン[CAS 1390-65-4]、 −又はEGFPは蛍光エネルギー受容体であり、蛍光性物質は蛍光エネルギー 供与体であり、その発光スペクトルがEGFPの励起スペクトルと重なる物質か ら、特にクマリン、フルオレスカミン、6−(N−メチルアニリノ)ナフタレン 、(マンシル)及びその誘導体から選ばれ、一方でグラフトすることが可能であ り、他方ではEGFPの発光スペクトルと重なる励起スペクトルを持つ。 本発明はまたタンパク質−リガンド相互作用を決定することを望むタンパク質 を下記から選ぶ方法に関する。 −Gタンパク質に結合した膜結合タンパク質、特にSupplement Trends in Pha rmacological Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature)に記 載のもの、 −成長因子レセプター、特にインスリンレセプター(Yarden,Y.and Ullrich ,A.1988,Biochemistry 27:3113-3119)に構造的にリンクしているもの、γイ ンタフェロンレセプター(Brisco,J.et al.1996,Phylos.Trans.R.Soc.L ond.B.Biol.Sci.351:167-171;Ihle,J.N.1995,Nature 377:59-594)に構 造的にリンクしているもの、 −イオンチャンネルレセプター、特にSupplement Trends in Pharmacological Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature)に記載のもの、 −細胞内核レセプター、特にステロイドレセプターに構造的にリンクしたもの (Mangelsdorf et al.1995,Cell,83:835-839;Wurtz,J.L.et al.1996, Nature Struct.Biol 3:206)。 本発明はまた蛍光性タンパク質がEGFPであり、ラベルされた物質がBodipy であり、エネルギー移動の結果生じる、EGFPの発光の大きさの減少又はBodi pyの発光信号を検知する方法に関するものであり、照射波長はEGFPの励起波 長に相当する。 本発明はまた蛍光性タンパク質がEGFPであり、ラベルされた物質がクマリ ンであり、エネルギー移動の結果生じる、クマリンの発光の大きさの減少又はE GFPの発光信号を検知し、その際照射波長がクマリンの励起波長に相当する方 法に関する。 本発明はまた蛍光性タンパク質がN末端側に融合し、標的タンパク質、特にレ セプターがC末端側に融合する方法に関する。 本発明はまた蛍光性タンパク質がC末端側に融合し、標的タンパク質、特にレ セプターがN末端側に融合する方法に関する。 本発明はまた蛍光性タンパク質を標的タンパク質内に、標的タンパク質−リガ ンド結合部位に相当しない場所で挿入し、特にGタンパク質に結合したレセプタ ーの場合、この挿入はレセプターの第1又は第3の細胞内ループで起きる(但し 、挿入はレセプターの性質又は蛍光性タンパク質の蛍光を破壊しない)方法に関 する。 本発明はまた細胞が哺乳動物細胞、特にHEK293細胞(付着性又は懸濁し ている)、CHO細胞、COS細胞、白血球系統、繊維芽細胞等、又はイースト 細胞、特にPichia pastorisのようなPichia、Saccharomyces cerevisia、Saccha romyces kluyveri、のようなSaccharomyces、Hansenula polymorphaのようなHan senula、又はBaculovirusのようなウイルスに感染した昆虫細胞、特にTNI又はsf 9細胞、又は真菌類、特にAspergillusの菌株(A.oryzae、A.nidulans、A.nige r)、Neurospora、Fusarium又はTrichodermaである方法に関する。 タンパク質発現のためのAspergillusの使用はEP0,272,277又はEP0,230,023又 はEP0,184,438に記載されているが、植物由来細胞、特にArabidopsis(A.thaltan a)、又は甘夏(Citrus sinensis)由来のプロトプラストがHaseloff,J. and Amos,B.,1995,Trends in Genetics 11;328-329に記載されている。 使用する細胞系統に関しては、これはレセプターによって決まる。詳しくは選 択したレセプターを既に天然に発現しているものではない系統を選択するのが望 ましい。 本発明はまた従来の蛍光測光装置又は蛍光検出系を備えた高速混合装置内で供 与体と受容体を混合した後信号を検出することができ、かつ同じ薬理学的特異性 を持つ非蛍光性物質の添加により終了させることができる方法、特に信号/雑音 比が約2より大きい方法に関する。 いろいろなアイデアを実現するため、かつ例示のため、信号/雑音比は約10 0であり、この場合、Bodipy−EGFPカップルを装置上で用い(実施例に記載) 、上述の物質のためのレセプター(NK2Rと呼ぶ)はEGFPでラベルし(N K2R−EGFP)、そのリガンド、物質K(NKA)はBodipyでラベルした(N KA−BO)。 信号と信号対雑音比に関して、以下のように定義することができる。 供与体と受容体の混合に伴い供与体又は受容体のいずれかの蛍光が変化するな らば、この変化は(同じ薬理学的特異性の)非蛍光性物質により阻害及び回復さ せられる必要があり、これにより、観察している薬理学的現象の特異性を明確に する。一定の用途(イエス−ノー型の応答)に対しては、低い信号対雑音比で十 分である。 標的タンパク質については、細胞全体(標的タンパク質をコードするDNAを 含有する)、細胞フラグメント(膜レセプター用膜)又は溶解された(膜レセプ ター)若しくは精製された(実施例参照)標的タンパク質のサンプルを用いて測 定することが可能である。 本発明はまた刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか又はこれに由来す る蛍光性タンパク質から選ばれた蛍光性タンパク質であって、そのモル吸光係数 は約14,000M-1cm-よりも大きく、及びその量子蛍光収率は約0.38より も大きく、このタンパク質は特に −グリーン蛍光性タンパク質(GFP)又は −GFPから、一個以上のアミノ酸の付加、欠失又は置換により誘導される変 異体(但しこれらの変異体は蛍光性を保存する)、 −GFPのフラグメント、上述の変異体のフラグメント(但しこれらのフラグ メントは蛍光性を保存する)、 から選ばれ、 Gタンパク質に結合したレセプターからなる標的タンパク質とGタンパク質と の間の非共有結合的相互作用を検知かつ定量するために、レセプターに関し生物 学的活性があり、かつ、可逆的、非共有結合的相互作用を上述のレセプターと形 成することができる分子を同定することができるように、レセプターを蛍光タン パク質で遺伝的にラベルし、Gタンパク質を −蛍光タンパク質の発する光を吸収することができる分子からなるか、 −又は特に刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られる又はこれに由来する蛍 光性タンパク質から選ばれた蛍光性物質のいずれかよりなるラベルでラベルされ 、そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-よりも大きく、及びその量子蛍光 収率は約0.38よりも大きく、このタンパク質は特に −グリーン蛍光性タンパク質(GFP)又は −GFPから、一個以上のアミノ酸の付加、欠失又は置換により誘導される変 異体(但しこれらの変異体は蛍光性を保存する)、 −又はGFPのフラグメント、上述の変異体のフラグメント(但し、これらの フラグメントは蛍光性を保存する) から選ばれ、 ● この検知及び定量は、GFPでラベルしたレセプター又は上述のその変 異体の一つ、又は上述のフラグメントの一つと上述の蛍光性物質との間 の蛍光エネルギー移動によって起こり、この蛍光性物質はGFP、若し くは上述の変異体の一つ、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で 励起可能であるか、この蛍光性物質はGFP、若しくは上述の変異体の 一つ、又は上述のフラグメントの一つの励起波長で発光するか、あるい は ● GFP、若しくは上述の変異体の一つ、又は上述のフラグメントの一つ と上述の分子(蛍光性タンパク質の発する光を吸収することができる) との間で起きる。 本発明はまたラベルでラベルされたGタンパク質の使用に関し、このラベルは −蛍光性タンパク質の発する光を吸収することができる分子からなるか、 −又は刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られる又はこれに由来する蛍光性 タンパク質から特に選ばれた蛍光性物質であって、そのモル吸光係数は約14, 000M-1cm-1よりも大きく、及びその量子蛍光収率は約0.38よりも大きい 蛍光性物質からなり、このタンパク質は特に −グリーン蛍光性タンパク質(GFP)又は −GFPから、一個以上のアミノ酸の付加、欠失又は置換により誘導される変 異体(但しこれらの変異体は蛍光性を保存する)、 −GFPのフラグメント、上述の変異体のフラグメント(但しこれらのフラグ メントは蛍光性を保存する)、 から選ばれ、 Gタンパク質に結合したレセプターからなる標的タンパク質とGタンパク質と の間の非共有結合的相互作用を検知かつ定量するために、レセプターに関し生物 学的活性があり、かつ、該レセプターと可逆的、非共有結合的相互作用を形成す ることができる分子を同定することができるように(ここで、上述のレセプター は、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか又はこれに由来する蛍光性タ ンパク質から選ばれた蛍光性タンパク質であって、そのモル吸光係数は約14, 000M-1cm-1よりも大きく、及びその量子蛍光収率は約0.38よりも大きい 蛍光性タンパク質から選ばれた蛍光性タンパク質で遺伝的にラベルされている) 、このタンパク質は −グリーン蛍光性タンパク質(GFP)又は −GFPから、一個以上のアミノ酸の付加、欠失又は置換により誘導される変 異体(但しこれらの変異体は蛍光性を保存する)、 −GFPのフラグメント、上述の変異体のフラグメント(但しこれらのフラグ メントは蛍光性を保存する)、 から選ばれ、 ● この検知及び定量は、GFP又は上述のその変異体の一つ、又は上述の フラグメントの一つと上述の蛍光性物質との間の蛍光エネルギー移動に よって起こり、この蛍光性物質はGFP、若しくは上述の変異体の一つ 、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で励起可能であるか、この 蛍光性物質はGFP、若しくは上述の変異体の一つ、又は上述のフラグ メントの一つの励起波長で発光するか、あるいは ● GFP、若しくは上述の変異体の一つ、又は上述のフラグメントの一つ と上述の分子(蛍光性タンパク質の発する光を吸収することができる) との間で起こる。 本発明方法の一つの好適な実施態様によると、蛍光性タンパク質はEGFP、 ECFP及びEYFP又はその突然変異体から選ばれ、そのモル吸光係数は約1 4,000M-1cm-1よりも大きく、及びその量子蛍光収率は約0.38よりも大 きい。 一つの好適な実施態様によると、レセプターは、 −Gタンパク質に結合したレセプター、特にSupplement Trends in Pharmacol ogical Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature)に記載のもの 、 −推定Gタンパク質に結合したレセプターをコードする配列(ここで、これら のレセプターに関し生物学的に活性である分子を同定するものとし、配列は特に Genbank及びEMBL配列ライブラリ及びその系列ライブラリから入手可能なオーフ ァンレセプター配列から選ばれる) から選ばれる。 もう一つの好適な実施態様によると、Gタンパク質はJournnal of Receptor R esearch,vol 13,pp.19-26,1993又はAngewandte Chemie,ed.Engl.Vol.34 ,pp.1406-1419,1995から選ばれる。 本発明はまたレセプターに関し生物学的活性があり、かつ、可逆的、非共有結 合的相互作用を上述のレセプターと形成することができる分子を同定するために 、Gタンパク質に結合したレセプターからなる標的タンパク質とGタンパク質と の間の非共有結合的相互作用を検知かつ定量する方法に関し、この方法の特徴と するところは、 −Gタンパク質に結合したレセプターをコードする遺伝子と融合した蛍光タン パク質をコードする遺伝子を含むDNA配列を発現する細胞又は細胞フラグメン トを調製し、蛍光タンパク質をコードする遺伝子と上述のレセプターをコードす る遺伝子との間の融合をレセプターの性質が蛍光タンパク質の存在によって修飾 されないようにして行い、すなわち、 ● レセプターとGタンパク質との間の相互作用が修飾されず、 ● レセプターと生物学的に活性な分子との間の相互作用が修飾されず、 ● 応答変換機能が修飾されない、 ように行われ、 蛍光性タンパク質は刺胞動物の自動蛍光性タンパク質から得られるか又は誘導 される蛍光性タンパク質から選ばれ、そのモル吸光係数は約14,000M-1cm- 1 より大きく、及びその量子蛍光収率は約0.38よりも大きく、このタンパク 質は特に −グリーン蛍光性タンパク質(GFP)又は −GFPから、一個以上のアミノ酸の付加、欠失又は置換により誘導される変 異体(但しこれらの変異体は蛍光性を保存する)、 −又はGFPのフラグメント、上述の変異体のフラグメント(但しこれらのフ ラグメントは蛍光性を保存する) から選ばれ、 Gタンパク質は −蛍光性タンパク質が発する光を吸収することができる分子か、 −又は蛍光性物質 からなるラベルでラベルされており、 蛍光タンパク質と上述のラベルは、相互にエネルギーを移動し、蛍光タンパク 質がエネルギー供与体となることができ、又は上述のラベルがエネルギー供与体 になることができ、 蛍光タンパク質でラベルしたレセプターと上に定義したラベルでラベルしたG タンパク質との間の相互作用が蛍光エネルギー移動により検知されるように行わ れることにある。 本発明はまた、上述の方法(ここで、蛍光性タンパク質でラベルしたレセプタ ーとラベルでラベルしたGタンパク質とをコードするDNAを発現する、細胞又 は細胞フラグメントに生物学的に活性な非蛍光性分子を添加をする)を実施する ことによって、レセプターと、このレセプターに関し生物学的活性があり、かつ 、可逆的、非共有結合的相互作用を上述のレセプターと形成することができる非 蛍光性分子の間の相互作用を同定し場合によって定量する方法において、 作動薬である生物学的に活性な非蛍光性分子が蛍光性タンパク質でラベルした レセプターとラベルでラベルしたGタンパク質との間のエネルギー移動の変化に より検知されるシグナル変換をトリガーし; −拮抗性の、生物学的に活性な非蛍光性分子が、作動薬によりもたらされ、か つ蛍光性タンパク質でラベルされたレセプターとラベルでラベルされたGタンパ ク質との間の蛍光エネルギーの移動における変化により検知される信号変換を阻 害する ことを特徴とする方法に関する。 本発明の一つの対象は細胞又は細胞フラグメントであって、それが含有するD NA配列は標的タンパク質をコードする遺伝子と融合した蛍光性タンパク質をコ ードする遺伝子を含み、ここで、蛍光性タンパク質は刺胞動物の自動蛍光タンパ ク質から得られる又はこれに由来する蛍光性タンパク質から選ばれた蛍光性タン パク質であって、そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1よりも大きく、及 びその量子蛍光収率は約0.38よりも大きい蛍光性タンパク質からなり、蛍光 タンパク質をコードする遺伝子と上述の標的タンパク質をコードする遺伝子の間 の融合は、 ● 標的タンパク質の性質が蛍光性タンパク質の存在によって修飾されない 、すなわち、 ● 標的タンパク質とリガンドとの間の相互作用が修飾されず、 ● 応答変換機能が修飾されない、 ように行われるが、 但し、 ● 標的タンパク質が、N末端にヒスチジン6個を含む精製配列と、ヘマト グルチニンエピトープと蛍光タンパク質とを順次融合したラットのグル ココルチコイドレセプターであり、細胞系統1471.1(Hun et al. 1996,PNAS 93:4845-4850)において発現させたときは、蛍光性タンパ ク質はGFP以外であり(768塩基対のプラスミドTU65をS65T で突然変異させたもの)(Chalfie et al.1994,Science 263:802-805 ,S65Tで突然変異)、 ● 標的タンパク質が、ヒトグルココルチコイドレセプターから最初の13 1個のアミノ酸を切り取り、蛍光タンパク質のC末端にSalI及びB amHI部位において融合しCos−1細胞(Ogawa et al.1995,PNA S 92:11899-11993)中で発現させたヒトグルココルチコイドレセプター であり、上述の蛍光タンパク質はGFP以外(Inouye S.and Tsuji, F.I.,1994,Febs Letters,341:277−280)であり、 ● 標的タンパク質がC末端に蛍光性タンパク質を融合したHEK293細 胞(Marshall et al.1995,Neuron 14:211−215)中で発現させたラッ トNMDA R1サブユニットであり、ここで、蛍光性タンパク質は野 生型GFP(Chalfie et al.1994,Science 263:802−805)のアミノ 酸2−238からなるものであり、 ● 標的タンパク質が細胞内第2メッセンジャー用のレセプター又はレセプ ターフラグメントであるときは、蛍光性タンパク質はGFP及びその誘 導体(WO96/23898)以外である。 本発明はまた蛍光性タンパク質でラベルした標的タンパク質とラベルでラベル したそのリガンドの一つとの間の非共有結合的相互作用を検知かつ定量するため のキット及び装置であって、該ラベルは −蛍光性タンパク質の発する光を吸収することができる分子からなるか、 −又は蛍光性物質からなり、 この蛍光性タンパク質は刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られる又はこれ に由来する蛍光性タンパク質から選ばれた蛍光性タンパク質であって、そのモル 吸光係数は約14,000M-1cm-1よりも大きく、及びその量子蛍光収率は約0 .38よりも大きく、このタンパク質は特に −グリーン蛍光性タンパク質(GFP)又は −GFPから、一個以上のアミノ酸の付加、欠失又は置換により誘導される変 異体(但しこれらの変異体は蛍光性を保存する)、 −GFPのフラグメント、上述の変異体のフラグメント(但しこれらのフラグ メントは蛍光性を保存し、そのリガンドは蛍光性タンパク質でラベルされている ) から選ばれ、 上述のキットは下記を含む: −蛍光性タンパク質を融合した標的タンパク質又は安定な細胞系統であって蛍 光性タンパク質を融合したタンパク質を発現することができるものか、又はこの 蛍光性タンパク質を融合した上述の標的タンパク質をコードする核酸配列を含有 するプラスミド、 −上述のラベルでラベルしたリガンド、 −上述のタンパク質と上述のリガンドとの間のエネルギー移動のために必要な バッファー及び媒体。 本発明はまた蛍光性タンパク質(No.1)でラベルした標的タンパク質と蛍光 性タンパク質(No.2)に対応する蛍光性物質でラベルしたそのリガンドの一つ との間の非共有結合的相互作用を検知かつ定量するためのキット及び装置であっ て、蛍光性タンパク質(No.1)は蛍光性タンパク質EYFP又はEGFPから 選ばれ、リガンドは蛍光性タンパク質(No.2)ECFPでラベルされ又は蛍光 性タンパク質(No.1)はECFPであり、リガンドは蛍光性タンパク質(No.2 )EYFP又はEGFPでラベルし、上述のキットは −蛍光性タンパク質(No.1)を融合した、標的タンパク質をコードする核酸 配列を含有するプラスミド、及び ● 蛍光性タンパク質(No.2)を融合した、リガンドをコードする核酸配 列を含有するプラスミド、又は ● 蛍光性タンパク質(No.2)を融合したリガンドであって、組替えルー トで得られかつ精製されたもの、 又は標的タンパク質を発現することができる安定な細胞系統を蛍光性タンパ ク質(No.1)と融合したもの、及び ● 標的タンパク質を発現することができる安定な細胞系統を蛍光性タンパ ク質(No2)と融合したもの、又は ● 蛍光性タンパク質(No.2)を融合したリガンドであって、組替えルー トで得られ、かつ精製したもの、 −上述のタンパク質及び上述のリガンドの間のエネルギー移動に必要なバッフ ァー及び媒体を含む。 本発明はまた蛍光性タンパク質(No.1)でラベルしたGタンパク質に結合し たレセプターからなる標的タンパク質と、蛍光性タンパク質(No.2)に対応す る蛍光性物質でラベルしたGタンパク質との間の非共有結合的相互作用を検知か つ定量するためのキット及び装置であって、蛍光性タンパク質(No.1)は蛍光 性タンパク質EYFP又はEGFPから選ばれ、Gタンパク質は蛍光性タンパク 質(No.2)ECFPでラベルされ又は蛍光性タンパク質(No.1)がECFPで あり、Gタンパク質は蛍光性タンパク質(No.2)EYFP又はEGFPでラベ ルし、上述のキットは −蛍光性タンパク質(No.1)を融合した、レセプターをコードする核酸配列 を含有するプラスミド、及び ● 蛍光性タンパク質(No.2)を融合した、Gタンパク質をコードする核 酸配列を含有するプラスミド、又は ● 蛍光性タンパク質(No.2)を融合したGタンパク質であって、組替え ルートで得られ、精製したもの、 又はレセプターを発現することができる安定な細胞系統を蛍光性タンパク質 (No.1)と融合したもの、及び ● Gタンパク質を発現することができる安定な細胞系統を蛍光性タンパク 質(No2)と融合したもの、又は ● 蛍光性タンパク質(No.2)を融合したGタンパク質であって、組替え ルートで得られ、かつ精製したもの、 −上述のレセプター及び上述のGタンパク質の間のエネルギー移動に必要なバ ッファ及び媒体を含む。 発明の詳細な説明 好適な実施態様において、本発明の発展は、クラゲAequoria Victoria、好ま しくはこの蛍光性タンパク質の変異体GFPUV、RSGFP及びBFP(好適 なホスト生物、哺乳動物細胞での発現に対して最適化されている)から得た、グ リーン蛍光性タンパク質をコードするcDNA(Prasher et al.Gene 1992,11 1 :229-233;GenBank Association No.M62653)を用いる。 このcDNAは修飾して一個以上のアミノ酸が置換、挿入又は欠失されてN末 端又はC末端が標的タンパク質をコードする遺伝子と融合するようにできる。 標的タンパク質(好ましくはレセプター)は下記から選ぶことができる: 1)Gタンパク質に結合した神経伝達物質レセプターであってアドレナリン作 動性レセプター及びグルタメートの代謝共役型レセプターに構造的にリンクして いるもの。これは逐年改訂編集されるリストに下記名称で追補として載っている :“Receptor and Ion Channel Nomenclature”Elsevier Trends journals,in Trends in Pharmacological Sciences. 2)ニコチン性レセプター、グルタメートレセプター、及びATPレセプター に構造的にリンクしているイオンレセプターチャンネル。これは逐年改訂編集さ れるリストに下記名称で追補として載っている:“Receptorand Ion Channel No menclature”Elsevier Trends journals,in Trends in Pharmacological Scien ces. 3)ステロイドレセプターに構造的にリンクしているDNA塗装後作用するド メインを含む核性レセプター(Mangelsdorf et al.1995,Cell,83:835-839,W urz,J.L.et al.1996,Nature truct.Biol.3:206). 4)チロシンカイネース活性を有するプラスミド膜レセプター、これはインス リンレセプターに構造的にリンクしている(Yarden,Y.and Ullrich,A.1988 ,Biochemistry 27:3113-3119). 5)チロシンカイネースタンパク質(STATs、TYK2、Jak)に結合 した膜結合レセプターで、γインタフェロンレセプター(Brisco,J.et al.19 96,Physlos.Trans.R.Soc.Lond.B.Biol.Sci.351:167-171;Ihle,J.N.1 995,Nature 377:591-594)に構造的にリンクしているもの。 EGFPとGタンパク質(グループ1)と結合したレセプターとの間で融合が 行われると、融合は特に、 1)レセプターのN末端側、したがってEGFPのC末端側で、 2)レセプターのC末端側で、したがってEGFPのN末端側で、 3)レセプターの配列中、特に第1又は第3の細胞内ループ中で、場合によって 1個以上のスペーサー配列のコピー導入により、特に−GGGGS−で、 行うことができる。 EGFPとレセプターチャンネル(グループ2)との間で融合が行われると、 融合は特に、 1)Torpedo(残基67−76)のニコチン性レセプターのαサブユニットの「 主免疫領域」に相同な領域で、場合によってスペーサー配列の1個以上のコピー を導入して、特に−GGGGS−において 行うことができる。 EGFPと核性レセプター(グループ3)の間で融合が行われると、融合は特 に 1)レセプターのN末端側、したがってEGFPのC末端側で、 2)DNA結合ドメインの上流のN−末端部分でレセプターのN末端側で先端を 切りとった、したがってEGFPのC末端側で、 行うことができる。 EGFPとチロシンカイネース活性を持つレセプター又はチロシンカイネース (グループ4及び5)にカップルしたレセプターの間で融合が行われるときは、 融合は特に レセプターのN末端側、したがってEGFPのC末端側で[脱落]行うことがき る。 蛍光性タンパク質、特にGFPをコードする任意の遺伝子であってレセプター に結合しGFP又は同様のタンパク質を発現する生物由来のものは本発明におい て使用することができる。 GFPをコードするDNA配列及び標的タンパク質、特にレセプターはゲノム 由来であってもcDNAであってもよく、任意の動物又は植物、真核性又は原核 性種から得てもよく、例えばゲノムライブラリー又はcDNAライブラリーを調 製し、これらのライブラリーをスクリーニングしてコード配列をオリゴヌクレオ チドプローブを用いて標準技法(Current Protocols in Molecular Biology、既 出)ハイブリッド化することによって得ることができる。 GFP及び標的タンパク質をコードするDNA構築物は標準的方法、特にホス ホルアミダイト法(Beaucage and Caruthers,Tett.Lett 1981,22:1859-1869 )により、かつ自動化されたDNA合成装置を使用する全合成によって得ること もできる。ついで、得られたポリヌクレオチドを精製し、連結し、適当なベクタ ー中でクローン化する。大抵の応用に対しては、GFPをコードする遺伝子と標 的タンパク質はライブラリーをスクリーニングすることにより得るのが好ましい が、変異誘発に必要なスペーサーアームとオリゴヌクレオチドは合成により得る のが好ましい。 DNA構築物は混合物、合成物、又は標準の手順(Current Protocols in Mol ecular Biology、既出)に従い、合成フラグメントをゲノム性DNA要素と連結 することによるゲノム性のものであってもよい。 DNA構築物はまた、特異的プライマー、例えばPCR Protocol 1990,Academi c Press,San Diego,California,USA)に記載されているようなものを用いたP CR(ポリメラーゼ連鎖反応)により得ることもできる。 最後に、DNA構築物は他の方法、例えば化学反応、ランダム又はサイト部位 指向変異誘発、ヌクレオチドの挿入、欠失又は置換により修飾することができる が、これらの修飾が他のタンパク質、特にGFP及び標的タンパク質の性質を悪 化させることもあり得る。 DNA構築物は組替えベクターに挿入することができる。このベクターは組替 えベクターとともに用いる手順に適していればどのようなベクターでもよい。ベ クターの選択はしばしば、DNA構築物の導入を望むホスト細胞の機能によって なされる。ベクターはしたがって自立的に複製し得るベクターであってもよく、 これは染色体外性であり、染色体の複製とは独立性であり、例えばプラスミドで ある。あるいはまた、ベクターはそれが含有するDNAのすべて又は一部をホス ト細胞のゲノム内に取り込み、それが取り込まれた染色体と同時に複製するよう に開発してもよい。 ベクターは標的タンパク質を融合したGFP又はリガンドを融合したGFPが 転写に必要なDNAの他のセグメントの制御下にある発現ベクターが好ましい。 一般に、発現ベクターはウイルス又はプラスミドDNAから導かれるか、又は一 方又は他方の要素を含むようにすることもできる。 「制御下」という表現はDNAセグメントがベクター上に配置されて調和して 機能し所望の目的に奉仕することを示し、例えば、転写がプロモーターにおいて 開始され標的タンパク質GFPと融合した標的タンパク質又はGFPと融合した リガンドをコードする配列を通って継続される。 プロモーターは選択されたホスト細胞中で転写活性を促進することができるも のであれば任意のDNA配列であってもよい。 GFPと融合した標的タンパク質又はGFPと融合したリガンドを哺乳動物細 胞中で発現するのに適しているプロモーターの例はサルウイルスSV40プロモ ーター(Subramani et al.1981,Mol Cell.Blol.1:854-864)、ラウスサルコー マウイルス(RSB)プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)プロモー ター又はアデノウイルスメージヤーレイトプロモーター(adenovirus major lat e promoter(AdMLP)がある。 昆虫細胞用プロモーターの例: ポリヘドリンプロモーター(US4,745,051;Vasuvedan et al.1992,FEBS Let.311 :7-11)、プロモーターP10(Vlack et al.1988,J.Gen.Virol.69:765-7 76)、バキュロウイルスの初期遺伝子1用プロモーター(US5,155,037);US5,162, 22) イースト用プロモーターの例: 解糖遺伝子のプロモーター(Hitzeman et al.J.Biol.Chem.1980,255:1207 3−12080;Alber and Kawasakl,J.Mol.Appl.Gen.1982,1:419-434)、アルコ ールデヒドロゲナーゼ遺伝子のプロモーター(Young et al.in Genetic Enginee ring of microorganisms for chemicals(Hollanender et al.eds),Plenum Pre ss,NY 1982)。 バクテリア用プロモーターの例 バクテリア中で発現するプロモーターの例はとしては、T7ポリメラーゼ・プ ロモーターのような構成プロモーター、又は例えばラムダファージのpLプロモー ターのような誘導性プロモーター(Current Protocols in Molecular Biology、 既出)を挙げられる。 糸状菌用のプロモーターの例 使用可能なプロモーターは、例えば、ADH3プロモーター(McKnight et al .EMBO J.1985,4:2093-2099)又はtpiAプロモーターである。他の有用な プロモーターはRhizomucor mieheiのアスパルテート・プロテイナーゼ、Aspergi llus nigerの中性αアミラーゼ、Aspergillus nidulansのアセタミダーゼ、Aspe rgillus oryzaeのタカアミラーゼ又はAspergillus awamoriのグルコアミラーゼ をコードする遺伝子から誘導してもよい。 ベクターはさらに下記のものを含有していてもよい。 −ポリアデニル化配列(例えば、SV40の配列又はアデノウイルスのE1b 5領域のようなもの) −転写アクチベーター(エンハンサー)配列(SV40アクチベーター) −複製配列(例えば、SV40の複製配列又は哺乳動物細胞用のEpstein Barr ウイルス、又はイースト用のプラスミド2μの複製起点及び複製遺伝子REP1 −3、 −選択マーカー、すなわち抗生物質(ネオマイシン、ゼオシン、ヒグロマイシ ン、アンピシリン、カナマイシン、テトラサイクリン、クロランフェニーコール 等)に耐性を付与する遺伝子又は欠陥の補償を許容する遺伝子(メトトレクセー トに対する耐性を許容するジヒドロフォレートレダクターゼをコードする遺伝子 )又はS.pombeのTPI遺伝子(Russell,1985,Gene,40:125-130) ホスト細胞は適当なベクター内に挿入されたDNA構築物を発現することがで きる任意の細胞であってよい。 これらの細胞は特に、バクテリア、イースト、真菌、哺乳動物細胞のような高 級真核性細胞であってもよい。 DNA構築物を発現することができるバクテリア細胞は、 −グラム陽性菌、例えばB.subtilip,B.licheniformis,B.lentus,B. brevis,B.Strearothermophilus,B.thurigiensisのようなBacillus菌株、又 はStreptomyces菌株、例えばS.lividans、S.murinus、のような −グラム陰性菌、Escherichia coliのような バクテリアの形質転換はプロトプラスト形質転換により又はコンピテント・バ クテリアの形質転換により行うことができる(Current Protocols in Molecualar Biology、既出)。 真核細胞の例 細胞系統HEK293、HeLa、初代培養、COS細胞(例えば、ATCC CRL 1650)、BHK(例えば、ATCC CRL 1632)CHO(例えば、ATCC CCL 61) これらの細胞内にDNAを導入する方法(トランスフェクション、リポフェク ション、電気穿孔等がCurrent Protocols in Molecular Biology、既出に記載さ れている。 イーストの細胞の例 Saccharomyces,s.cerevisiae,S.kluyveri, Kluiveromyces,K.lactis, Hansenula,H.polymorpha, Pichia,P.pastoris, Current Protocols in Molecular Biology、既出に記載の手順に従って異種D NAの導入を行うことによって形質転換した。 形質転換された細胞を耐性マーカー、一般に薬剤耐性マーカー、又は特定の栄 養の不存在下での増殖能力により決定された表現型により選択する。 糸状菌の例: Aspergillus菌株(A.oryzae,A.nidulans,A.niger)、Neurospora,Fusar ium,Trichoderma。Aspergillusをタンパク質の発現に使用することはEP272277 、EP230023又はEP184438に記載されている。 昆虫細胞の例 Lepidoptera系統、例えばSpodoptera frugiperda(Sf9)又はTricholusiani( Tni)について言及する。形質転換方法(特に感染)はCurrent Protocols in Mo lecualar Biology(既出)に記載されている。 リガンド 標的タンパク質と相互作用するリガンドは任意の起源(天然、合成、半合成又 は組替え)及び構造のものであってもよい。これは天然状態で蛍光性(又は発色 団を担持する)又は蛍光基(又は蛍光基の前駆体)又は発色団をグラフトさせる には化学反応が必要であることもあるし、あるいはリガンドをGFPと融合して このようにして蛍光性にされたリガンドの発現を可能にするにはDNA構築物を 必要とすることがある。 化学反応の例 −アミン類やチオール類とアルキルハライド、アリールハライド、アシルハラ イド、酸ハライド、イソシアネート基、マレイミド基又はエポキシドのような試 薬とを有機溶媒中塩基不存在下、又は水性媒体中でカップリング −酸類とスクシンイミド類のような基で活性化されたアミン類とのカップリン グ 本発明の方法によれば、形質転換された細胞の蛍光は分光分析器中で測定する ことができ、それを用いて励起及び発光スペクトルを取得することにより懸濁又 は付着細胞の性質を決定することができる。蛍光性リガンドとの相互作用は供与 体と受容体の励起及び/又は発光エネルギースペクトルにおける変化により検知 され、リガンドは、標的タンパク質との相互作用が非蛍光リガンド(これは標的 タンパク質と蛍光性リガンドとの間の相互作用を妨げる)の過剰量を添加するこ とによって阻害されるならば、それらは薬理学的に有意義であると定義される。 図面の簡単な説明 図1は、Aequorea victoriaの野生型GFP(Prasher et al,1992,Gene 111 :229-233)をコードするヌクレオチド配列である。 図2は、pMT3−EGFP−C3−SP構造の発現の間に測定された蛍光を 表す。1秒当たりのカウント(cps)で表された蛍光をy軸に、発光波長をx軸 にとっている。示されているプロットは、EGFPを発現している培地とEGF Pを発現していない培地についての測定の間の差の発光スペクトルである。 図3は、DNA構造体pCEP4−NK2R−RF1(13.67kb)を表し 、alpha 7ニコチン性レセプター(alpha7 SP)のシグナルペプチド、EGFP (EGFP C3−1)、及びタキキニンのNK2Rレセプター(NK2R AR Nm)をコードする配列を含む。 図4aは、DNA構造体pCEP4−NK2R及びpCEP4−NK2R−R F1を発現する懸濁液中のHEK293細胞の励起スペクトル(540nmで発光 )と発光スペクトル(450nmで励起)を表す。1秒当たりのカウント(cps) で表された蛍光をy軸に、発光波長をx軸にとっている。 破線の曲線は、pCEP4−NK2R(細い線)とpCEP4−NK2R−R F1(太い線)の励起スペクトル(540nmで発光)を表す。 実線は、pCEP4−NK2R(細い線)とpCEP4−NK2R−RF1( 太い線)の発光スペクトル(450nmで励起)を表す。 図4bは、レセプターNK2R−WT(曲線No.3)、NK2R−RF1(曲線N o.1)及びNK2R−RF2(曲線No.2)を発現する細胞の発光スペクトル( 450nmで励起)を表す。1秒当たりのカウント(cps)で表された蛍光をy軸 に、発光波長をx軸にとっている。 図5aは、野生型NK2Rレセプターを発現する細胞へのアンタゴニスト3H S R 48968の結合を表す。結合した3H SR 48968の量(1分当たりの崩壊;dpm)を y軸に、サンプルに加えられた3H SR 48968の濃度をx軸にとっている。灰色と 黒の菱形は、2種類の異なる実験における3H SR 48968の合計の結合を表し、灰 色の十字と正方形は過剰なニューロキニンA(10μM)の存在下で求めた非特 異的結合を表す。線は、リガンドのレセプターへの結合、すなわち非特異的結合 部位への結合に関する理論曲線に対応する。求められたアフィニティー値(KD )は、2つの実験の各々において1.O5nMと0.78nMである。最大結合値(B max)は、両方とも25,000個の細胞当たり0.1pMolである。 図5bは、蛍光性レセプターNK2R−RF1を発現する細胞へのアンタゴニ スト3H SR 48968の結合を表す。結合した3H SR 48968の量(1分当たりの崩壊; dpm)をy軸に、サンプルに加えられた3H SR 48968の濃度をx軸にとっている。 灰色と黒の菱形は2種類の異なる実験における3H SR 48968の合計の結合を表し 、灰色の十字と正方形は過剰なニューロキニンA(10μM)の存在下で求めた 非特異的結合を表す。線は、リガンドのレセプターへの結合、すなわち非 特異的結合部位への結合に関する理論曲線に対応する。求められたアフィニティ ー値(KD)は、2つの実験の各々において0.8nMと0.92nMである。最大 結合値(B max)は、25,000個の細胞当たりそれぞれ0.075pMolと0 .088pMolである。 図6aは、DNA構造体pCEP4−NK2R WTを発現する細胞に関する 細胞内カルシウム(FURA 2)の放出の応答機能性試験を表す。340nmで 励起を行った510nmにおける蛍光(1秒当たりのカウントで表される)をy 軸に、時間(秒)をx軸にとっている。応答はアゴニストニューロキニンA(N KA)によって引き出され、アンタゴニスト シクロ(−Gln−Trp−Ph e−Gly−Leu−Met)(環状ペプチド)によって阻害される。実験1にお いては10nMのNKAを加える。実験2及び3においては、5μMの環状ペプチ ド(2)、そして10nMのNKA(3)を逐次加える。 図6bは、DNA構造体pCEP4−NK2R−RF1を発現する細胞に関す る細胞内カルシウム(FURA 2)の解離の応答機能性試験を表す。340nm で励起を行った510nmにおける蛍光(1秒当たりのカウントで表される)をy 軸に、時間(秒)をx軸にとっている。応答はアゴニストニューロキニンA(N KA)によって引き出され、アンタゴニスト シクロ(−Gln−Trp−Ph e−Gly−Leu−Met)(シクロペプチド)によって阻害される。実験1に おいては10nMのNKAを加えた。実験2及び3においては、5μMの環状ペプ チド(2)、その後10nMのNKA(3)を逐次加えた。 図7は、逆相HPLCによるペプチドNKA BO Iの精製を表す。時間( 分)をx軸に、OD(mV)をy軸にとっている。検出は219nm(破線)と53 0nm(実線)の2つの波長で行った。 同定されたピーク1、2及び3は、それぞれNKA,NKA−Bodipy誘導体、 及びBodipy−IA試薬のピークである。 図8aは、3H SR 48968のレセプターNK2R−WTへの結合のNKA及びN KA BO Iによる置換を表す。放射能(1分当たりの崩壊、dpmで表される )をy軸に、リガンドの濃度(M)をx軸にとっている。 黒丸は、3H SR 48968のNKA BO I(KI=16.15nM)による置換 に関する実験を表す。 白抜きの正方形は、3H SR 48968のNKA(KI=3.03nM)による置換に 関する実験を表す。 図8bは、3H SR 48968のレセプターNK2R−RF1への結合のNKA[黒 丸(KI=2.1nM)]及びNKA−BO I[白抜きの正方形(KI=16.0 8nM)]による置換を表す。放射能(1分当たりの崩壊、dpmで表される)をy軸 に、リガンドの濃度をx軸にとっている。 図9は、平衡時に求めた蛍光性リガンドNKA−BO Iと蛍光性レセプター NK2R−RF1の間のエネルギー移動に関する実験を表す。 実線の曲線は、蛍光性レセプターNK2R−RF1(460nmで励起)を発現 (工程1)する細胞の蛍光発光(490nmと600nmの間)を表す。 長い方の破線の曲線は、100nMのNKA BO Iを添加(工程2)した後 の同じ蛍光発光スペクトルを表す。 短い方の破線の曲線は、工程2で10μMの非蛍光性NKAを添加した後の蛍 光発光スペクトルを表す。10μMのシクロ(−Gln−Trp−Phe−Gly −Leu−Met)、すなわちSR 48968を添加した後にも同様の結果が 得られる。 工程2で、NKA BO Iの代わりに非蛍光性NKAを添加しても、蛍光発 光スペクトルには何の影響も与えない。これは実線のスペクトルに重なる。 蛍光(cps)をy軸に、波長(nm)をx軸にとっている。 図10は、100nMのNKA BO IとレセプターNK2R−RF1との間 のエネルギー移動(1)と、過剰な非蛍光性リガンド(20μMのNKA又はM EN 10.376又は環状ペプチド)による阻害(2)の実時間測定を表す。 時間(秒)をx軸に、460nmで励起を行った510nmにおける蛍光(1秒当た りのカウント)をy軸にとっている。 測定は、106個細胞/mlの懸濁液を用いて行っている。 図11aは、100nMのNKA−TRとレセプターNK2R−RF1との間の エネルギー移動(1)と、過剰な非蛍光性リガンド(100μMのNKA又はM EN 10.376又は環状ペプチド)による阻害(2)の実時間測定を表す。 時間(秒)をx軸に、460nmで励起を行った510nmにおける蛍光(1秒当た りのカウント)をy軸にとっている。 図11bは、100nMのNKA−EosとレセプターNK2R−RF1との間 のエネルギー移動(1)と、過剰な非蛍光性リガンド(20μMのNKA又はM EN 10.376又は環状ペプチド)による阻害(2)の実時間測定を表す。 時間(秒)をx軸に、470nmで励起を行った510nmにおける蛍光(1秒当た りのカウント)をy軸にとっている。 図12は、レセプターNK2R−RF1を発現する細胞の懸濁液(106個細 胞/ml)に加えられたNKA BO Iの濃度(0〜256nM)、及び過剰な非蛍 光性リガンド(10μMのNKA又はMEN 10.376又は環状ペプチド) による阻害(A)に対する蛍光シグナルの増幅を表す。時間(秒)をx軸に、4 50nmで励起を行った510nmにおける蛍光(1秒当たりのカウント)をy軸に とっている。 図13は、図12から得られたデータの処理を表す。NKA BO Iの濃度 (nM)をx軸に、任意の単位(A.U.)で表された蛍光シグナルの増幅をy軸にと っている。実線はNKA−BO Iのその部位への結合に関する理論曲線を表し 、アフィニティー値KDは24nMである。 図14は、ニューロキニンA(NKA)の不存在下及び濃度を増加させながら (グラフ上にnMで示される)NKAを存在させて、HEK293細胞(106個 細胞/mlを含有する懸濁液)の表面で発現されたレセプターEGFP−NK2R への10nMのNKA−BOの結合によって生じる510nmにおいて測定された蛍 光減衰(460nmで励起)を表す。1秒当たりのカウント(cps)で測定された 蛍光をy軸に、時間(秒)をx軸にとっている。 図15は、ニューロキニンA(NKA)、すなわちSR48968の存在下に行 われた図14に記載されている実験に対応する。NKA、すなわちSR4896 8の不存在下に測定した蛍光増幅に対して正規化した蛍光増幅を、レセプターE GFP−NK2RにおけるNKA−BOの結合の、NKA、すなわちSR489 68に対する競争曲線をプロットするために用いられたNKA、すなわちSR4 8968の濃度に対してグラフ上にプロットしている。NKA− BOの結合を50%阻害する値の、非蛍光性リガンドのアフィニティーを求め、 これは非蛍光性化合物のIC50値に相当する。 図16は、融合タンパク質EGFP−Hind−CCR5を発現する細胞(1 06個細胞/ml)の発光スペクトルを表す。励起は460nmで行った。1秒当た りのカウント(cps)で表された蛍光をy軸に、発光波長(nm)をx軸にとって いる。 図17は、DNA構造体EGFP−Hind−CCR5を発現する細胞に関す る細胞内カルシウム(INDO−1)の解離の応答機能性試験を表す。335nm で励起を行い、1秒当たりのカウントで表された405nmにおける蛍光をy軸に 、時間(秒)をx軸にとっている。100nMのRANTESケモカインによって 引き出された応答が示される。 図18は、抗GFP抗体を用いたイムノブロッティングによる蛍光性ケモカイ ンEGFP−RANTESの発現の顕色を表す。非蛍光性タンパク質(トリプシ ノゲン)、すなわちEGFP−RANTESをコードするDNA構造体を発現す る酵母又はその培養上清液を、12%ポリアクリルアミド変性ゲルに注入した。 電気泳動の後、タンパク質はニトロセルロース膜に電気転移し、抗ウサギGFP 第一抗体、そしてルシフェラーゼに結合した抗ウサギ第二抗体を添加することに よって、GFPを含むタンパク質の存在が明らかにされる。このGFPを含んだ タンパク質バンドは、Amersham社から購入できるECLキットを用いた化学発光 によって明らかにされる。 この図から、DNA構造体EGFP−RANTES(42,000ダルトンバ ンド)を発現するレーン3及び6(それぞれ酵母培養上清液と酵母)において、 EGFP−RANTESの存在が明らかになる。レーン1及び8は、20、30 、40及び50キロダルトンと注釈をつけられた分子量マーカーの移動に対応す る。レーン2はコントロールの酵母上清液(トリプシノゲン)に、レーン4はE GFP−RANTES透析沈殿物、レーン5はコントロールの酵母、そしてレー ン7はEGFPのみを発現する酵母に対応する。実施例 実施例1:EGFPとタキキニンのNK2Rレセプターのアミノ末端との融合体 を含むDNA構造体 I)EGFPとシグナル・ペプチドとの融合: 以下のようにして、EGFPをコードするcDNA(図1)を、アセチルコリ ン・ニコチン性レセプターをコードするhenアルファ7サブユニット(Genban k Accession No:X522995)のシグナル・ペプチドをコードする配列と一段階で融 合させた。 Amersham社により供給される突然変異導入キットRPN1526(Sculptor)中に提 供されている試薬、オリゴヌクレオチド5’GGTCGCCACCCTGTAC AAGAAGGGCGAGG3'、及びClonTech社により供給されるプラスミド pEGFP C3(Genbank Accession No:US57607)から調製された一本鎖pE GFP C3を用いて、EGFPのコーディングコドン1から9に、エンドヌク レアーゼBsrGIの制限部位を導入した。得られた変異型pEGFPC3−1 を配列決定し、次に2つの断片、pJL223の5225ntフラグメントBsr GI−Xho(Eisele et al.1993,Nature 366:479-483)とpEGFP C3 −1の725ntフラグメントBsrGI−XhoIとの連結により、アルファ7 のシグナル・ペプチドと一段階でクローニングした。プラスミドpJL223は 、ベクターpMT3のNotI部位及びXhoI部位の間にタンパク質a7−V 201−5HT3の遺伝子を含む(Swick,A.G.et al.1992,Proc.Natl.Aca d.Sci.89:1812-1816)。pMT3−EGFP−C3−SPと名付けられた、得 られた構造体を、構造体が正しいことを確認するため、リン酸カルシウムによる トランスフェクション(Cheng and Okayama 1986)の後、HEK293細胞(A TCC CRL1573)で一過的に遅れて発現(transiently late expressed )させた。pMT3−EGFP−C3−SPを発現する細胞又は形質転換された 細胞の培養上清(centrikon 10 Amiconでの遠心分離により5倍に濃縮)の蛍光 発光スペクトル(450nmで励起)を記録した。形質転換された細胞及び形質転 換されていない細胞のスペクトルの違いを示している図2には、EGFPの発光 ピークが明確に見られ、このことは、培養培地に分泌されるEGFPの発現を構 造体が実際にもたらしたことを示している。 II)タキキニンのレセプターNK2Rの、突然変異導入ベクターKS及び発現 ベクターpCEP4へのクローニング: ラットNK2RレセプターをコードするcDNA(Genbank Accession No:M31 838)を含む、プラスミドprTKR1−1(Pr.S.Nakanishi,Kyoto univers ity,Japan,Biochem.Biophys.Res.Comm.1989,165:695-702)由来の299 7ntフラグメントSpel−HindlIIを、ベクターpBluescrip tKS(+)由来の3549ntフラグメントSpeI−HindIIIと連結 させ、プラスミドpKS NK2Rを得た。 プラスミドprTKR1−1由来の1369ntフラグメントNotI−Bs rGIをpKS NK2R由来の1663ntフラグメントBsrGI−Xho I及びpCEP4由来の10370ntフラグメントNotI−XhoIと結合し 、プラスミドpCEP4−NK2Rを得た。 III)アルファ7のシグナル・ペプチドとタキキニンNK2Rレセプターのア ミノ末端の間へのEGFPの融合 pMT3−EGFP C3−SP由来の816ntフラグメントNotl−X hoIを、pCEP4−NK2R由来の12856ntフラグメントNotI− XhoI(XhoI部分分解)と結合させ、構造体pCEP4−NK2R−RF 1(図3)を得た。 実施例2:タキキニンNK2Rレセプターの細胞内ループ11及び13へのG FPの融合体を含むDNAの構築 I)NK2Rレセプターのループi1又はi3へのEGFPクローニング部位 の導入 以下のオリゴヌクレオチドを用いて1a)と同様にして、pKS NK2Rの 一本鎖DNAに突然変異を導入した。 i1:アミノ酸65と66の間へのEGFPの導入が可能となるよう、クローニ ング部位BsrGI及びXhoIのための突然変異を含む、5’CACGAGA GGATGTACAACCTCGAGCGCACAGTCACC3’ i3:残基233と234の間、又は233と238の間へのEGFPの導入が 可能となるよう、クローニング部位NheI、BglII及びHindIIIの ための突然変異を含む、5’GTACCCAGACACCAGCTAGCAGA TCTGAAGCTTCGCCATCAGGC3’ 得られたプラスミドpKS NK2R−i1及びpKS NK2R−i3をコ ンピテントXL1ブルー細菌(トランスフォーメーション)に導入し、アンピシ リン耐性コロニーから単離したプラスミドDNA試料を、それぞれオリゴヌクレ オチドi1及びi3による突然変異により導入された部位が存在するものをスク リーニングした。 II)タキキニンNK2Rレセプターのループi1又はi3におけるEGFPの クローニング −ループi1へのクローニング:pKS NK2R−i1のフラグメントHi ndIII−BsrGI及びHindIII−Xholを、pEGFP C3− 1の725ntフラグメントBsrGI−XhoIと結合した。次に、融合タンパ ク質をコードする3741ntインサートを、酵素SpeI及びSalIで切断し 、酵素NheI及びXhoIにより開裂したベクターpCEP4と連結させ、D NA構造体pCEP4−NK2R−RF2を得た。 −ループi3へのクローニング:2つの構造体が得られた: pEGFP C3の744ntフラグメントNheI−BgIIIを、pKS− NK2R−i3のフラグメントNotI−NheI及びBgIII−NotIと 結合し、次に、得られた3750ntインサートSpeI−SalIを、ベクター pCEP4のNheI部位とXhoI部位の間にクローニングし、DNA構造体 pCEP4−NK2R−RF3を得た。 pEGFP C3の757ntフラグメントNheI−HindIIIを、pK S−NK2R−i3のフラグメントNotI−NheI及びHindIII−N otIと結合し、次に、このようにして得られた3770ntインサートSpeI −SalIを、ベクターpCEP4のNheI部位とXhoI部位の間にクロー ニングし、DNA構造体pCEP4 NK2R−RF4を得た。 実施例3:組換えタンパク質の発現及び機能的特徴決定 I)発現 リン酸カルシウムによる調製法(Cheng & Okayama 1987,Mol.Cell.Blol. 7:2745-2752,Current Protocols in Molecular Biology、前掲)により、 DNA構造体pCEP4−NK2R−RF1、pCEP4−NK2R−RF2、 pCEP4−NK2R−RF3及びpCEP4−NK2R−RF4でHEK29 3細胞を形質転換し、ハイグロマイシン(100μg/ml、Clontech)に耐性の、 形質転換された細胞を選択することにより安定的な系を樹立した。10%胎児ウ シ血清(Seromed)、ペニシリン(100ユニット/ml)、ストレプトマイシン(1 00μg/ml)及びグルタミン(4mM)を追加したMEM培地(Gibco)中、10 0μg/mlハイグロマイシンの存在下で、細胞を培養した(Method in enzymology ,Vol LVIII,1979)。 II)組換えレセプターの発現及び結合特性の測定: a)蛍光測定により: 蛍光実験は、450Wキセノン・ランプ(Osram)及びSpex 1680 0.22mモ ノクロメーター(励起)及びSpex 1681 0.22mモノクロメーター(発光)を 装備したFluorolog分光蛍光計(SPEX)内に置かれた、磁気攪拌装置を備え た1mlのタンク内で行った。細胞又は膜断片を生理学的緩衝液:10mMヘペス、 137.5mM NaCl,1.25mM MgCl2、1.25mM CaCl2、6mM KCl、5.6mMグルコース、0.4mM NaH2PO4、0.1%(w/v)BSA 、pH7.4に懸濁させた。 Versene(PBS、5mMEDTA)による処理の後、全細胞を収集し、100 0gで5分間遠心分離し、250,000〜1,000,000個/mlの濃度で 生理学的緩衝液に再懸濁させた。 図4aは、構造体pCEP4−NK2R−WT及びpCEP4−NK2R−R F1で形質転換された細胞で記録された励起スペクトル及び発光スペクトルを示 している。スペクトルは、EGFPのシグナルを明確に示しており、これらの構 造体がHEK293細胞により実際に発現されていることを示している。図4b は、野生型レセプター、並びに融合体RF1及びRF2を発現している細胞の蛍 光発光スペクトルを示している。 b)結合実験により: PBS中の0.1nM125I NKA又は1nM 3H SR48968の、懸濁液中の全細 胞(200〜500,000個/ml,250μl/l試験)への結合により、 細胞表面のニューロキニン結合部位の出現を決定した。室温で30分間のインキ ュベーションの後、PBS(2.7mM KCl、1.47mM KH2PO4、0.1 37mM NaCl、8.06mM Na2HPO4)中の1%粉乳で前処理されたGF /Cフィルター(Whatmann)で試料を濾過し、PBS(4ml)で2回洗浄し、次 にシンチレーションカクテル中で計数した。 3HSR 48968の結合の飽和曲線を、最終濃度1μMのNKAの存在下又は非存在 下で、4℃で1時間30分間、10mMヘペス、137.5mM NaCl、1.2 5mM MgCl2、1.25mM CaCl2、6mM KCl、5.6mMグルコース、 0.4mM NaH2PO4、0.1%(w/v)BSA、pH7.4中で行った。各50 0μlの試料は25,000個の細胞を含み、結合したリガンドの画分は各チュ ーブに添加された量の10%未満であった。インキュベーションの最後に、前述 のようにして濾過を行った。図5a及び5bは、それぞれ、野生型レセプター( NK2R WT)又はEGFPとのN末端融合体(NK2R−RF1)を発現し ている細胞において、リガンド3HSR 48968の濃度を増加させるに伴って得られた 結合曲線(dpm単位の結合)を示している。リガンドは、2つのレセプターに対 して同一の親和性を示し、細胞表面に発現した結合部位の数はほぼ同等であった 。 III)機能的試験: I)FURA2を用いたサイトゾル中のカルシウムの測定: DMSOに溶解した蛍光カルシウム・キレート形成剤、FURA2アセチルメ チルエステル(Molecular Probes)を、10mMヘペス、137.5mM NaCl 、1.25mM MgCl2、1.25mM CaCl2、6mM KCl、5.6mMグル コース、0.4mM NaH2PO4、0.1%(w/v)BSA、pH7.4緩衝液で3 μMの濃度に希釈した。細胞培養培地を吸引し、次に7〜10mlのFURA2 AM溶液と交換した。細胞を45分間CO2インキュベーター内に置いた。次に 、培地を吸引し、FURAを含まないヘペス緩衝液と交換し、細胞をさらに15 分間CO2インキュベーター内に置いた。緩衝液を吸引し、次に、5分間5mM E DTA、PBS溶液によって、細胞をディッシュから剥離した後に、細胞を回収 した。1000×gで5分間の遠心分離の後、得られた細胞ペ レットを1×106個/mlの割合でヘペス緩衝液に再懸濁させた。 磁気攪拌棒を含む分光蛍光測定タンク内で、37℃で、カルシウム放出測定を 行った。励起波長は340nmに設定し、発光波長は510nmに設定した。 図6は、野生型レセプターをコードする構造体で形質転換された細胞(6a) 及び構造体pCEP4−NK2R−RF1で形質転換された細胞(6b)の剌激 中に得られた結果を示している。ニューロキニンAで引き起こされた反応は、特 異的NK2RアゴニストSR48968(Sanofi recherche)、MEN10,376(Bache m)又はシクロペプチド、シクロ(−Gln−Trp−Phe−Gly−Leu −Met)(Bachem)により阻害された。ニューロキニンAは、形質転換されてい ないHEK293細胞においては反応を引き起こさなかった。 膜断片の調製: 膜断片は、プロテアーゼ阻害剤の混合物の存在下、4℃で、組織ホモジナイザ ー(Potter又はUltra-Turrax)を用いて細胞をホモジナイズすることにより調製 した。細胞を、1000×Gで5分間遠心分離し、次にプロテアーゼ阻害剤カク テルComplete(Boehringer)を含む膜調製緩衝液:50mMトリス塩酸、1mMEDT A−Na、10mM DTTに再懸濁させた。4℃でPotterホモジナイザーを用い て懸濁液をホモジナイズした。3000×Gで10分間の遠心分離の後、上清を 回収し、ペレットを上記緩衝液に溶解させ、再びホモジナイズし、150,00 0×gで30分間再遠心分離した。得られたペレットを6〜10mgタンパク質/ mlの濃度で膜調製緩衝液に再懸濁させた。 実施例4:蛍光リガンドの調製 I)蛍光ニューロキニンAの調製: a)Bodipy 530/560グループ: 凍結乾燥したNKAを最終濃度10mMでDMFに溶解させた。 この溶液(50μモル、50μL)50μLに、10μ molのNEt3(CH3C N中200mM)、すなわち100μLを添加し、その後、10μL当たり0.3μ モルの割合でDMFに溶解したBODIPY 530/550 IA[N−(4,4−ジフルオロ −5,7−ジメチル−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s−インダセン−3−プ ロピオニル)−N’−ヨードアセチル−エチレンジアミン]を添加し た。混合物をボルテックスで攪拌し、次に室温で放置した。24時間後、1ml/ 分の流速で60分間で溶媒Bを10〜95%にする直線勾配(A:H2O0.1 %TFA;B:CH3CN 0.1% TFA)で展開されたZ5C8 25F逆相カラム (Zorbax)でのHPLC(Gilson)により反応生成物を精製した。検出波長は、 219nm(ペプチド)及び530nm(発蛍光団(fluorophore))に設定した。3 4分で溶出した生成物(NKA BO I)(図7)を回収し、減圧により濃縮し、 DMFに再懸濁させた。 b)クマリン類及びエオシン類: クマリン誘導体(7−ジエチルアミノ−3−((4’−(ヨードアセチル)アミ ノ)フェニル)−4−メチルクマリン)及びエオシン誘導体(エオシン−5−ヨ ードアセトアミド)でニューロキニンAを標識するために用いられた反応条件は 、a)と同一である。精製は、1ml/分の流速で60分間で溶媒Bを10〜95 %にする直線勾配(A:H2O 0.1%TFA;B:CH3CN 0.1%TFA )で展開されたZ5C8 25F逆相カラム(Zorbax)で行った。NKAのクマリン誘導 体(NKA−Coum)は時間25分に溶出し、NKAのエオシン誘導体(NK A−Eos)は時間27分に溶出した。 c)スルフォロダミン101類: 試薬は、スルフォロダミン101塩酸(sulforhodamine 101 acid chloride) (Aldrich又はMolecular Probesより販売されているTexas Red)を用いた。プロ トコルは、BODIPY 530/550 IAのグラフト化のプロトコルと同一であった。精製 は、1ml/分の流速で60分間で溶媒Bを10〜95%にする直線勾配(A:H2 O 0.1%TFA;B:CH3CN 0.1% TFA)で展開されたZ5C8 25F 逆相カラム(Zorbax)でのHPLC(Gilson)により行った。検出波長は、21 9nm(ペプチド)及び590nm(発光蛍光団)に設定した。時間40〜41分 に溶出した生成物(NKA TR)(図7)を回収し、減圧により濃縮し、DMF に再懸濁させた。 実施例5:蛍光NK2Rレセプターとその蛍光リガンドの間の相互作用の検出 I)放射性リガンドの置換(競合実験)により: 非放射性リガンドによる3H SR48968の結合の置換に関する曲線を、最終濃度 1μMのNKAの存在下又は非存在下で、4℃で1時間30分間、10mMヘペス 、137.5mM NaCl、1.25mM MgCl2、1.25mM CaCl2、6m M KCl、5.6mMグルコース、0.4mM NaH2PO4、0.1%(w/v)BS A、pH7.4緩衝液中で行った。各500μlの試料は25,000個の細胞、 1nMの3HSR 48968及び様々な濃度(1nM〜10uMまで)の非放射性リガンドを含 んでいた。インキュベーションは4℃で1時間行った。インキュベーションの最 後に、3b)に記載したとおりに、濾過を行った。 図8は、それぞれ、野生型NK2Rレセプター(構造体pCEP4−NK2R 、図8A)又はNK2RレセプターのN末端におけるEGFPの融合体(構造体 pCEP4−NK2R−RF1、図8b)を発現するHEK293細胞における 、ニューロキニン(NKA)及びNKA BO Iによる放射性リガンド3HSR 4 8968の置換に関する曲線を示している。点は、様々な濃度のNKA又はNKA BO Iの存在下における結合放射活性(dpm単位)を表す。これらの曲線から 導出された親和性値は、NKAが(NKA BO Iと全く同様に)同一の親和 性で野生型レセプター及び蛍光化されたレセプターに結合することを示している 。親和性値は、NKAについては、KI=野生型レセプターで3nM、蛍光レセプ ターで2.1nM、NKA BO Iについては、KI=野生型レセプターで16 nM、蛍光レセプターで16nMであった。アンタゴニストMEN10.376を用いて行わ れた同一の測定は、KI=野生型レセプターで53nM、蛍光レセプターで61nM という親和性値を与えた。 II)エネルギー移動により: a)平衡時のNKA BO IとNK2R−RFIレセプターの間の相互作用 : NK2R−RF1を発現している・EK293細胞を、1,000,000個/ml の濃度でヘペス生理学的緩衝液(10mMヘペス、137.5mM NaCl、1. 25mM MgCl2、1.25mM CaCl2、6mM KCl、5.6mMグルコース 、0.4mM NaH2PO4、0.1%(w/v)BSA、pH7.4)に懸濁させた。 次に、100,000〜1,000,000個/mlの範囲であり得る濃度で、細 胞を蛍光タンク内に置いた。これらの細胞の発光スペクトルを 490nmと600nmの間で記録し(460nmで励起)、次に最終濃度100nMでN KA BO Iを添加した。溶液の発光スペクトルを再び記録した。次に、NK 2Rレセプター(非標識NKA)又はSR48968(Sanofi Recherche)又は 環状ペプチド、シクロ(−Gln−Trp−Phe−Gly−Leu−Met) に特異的な過剰(1〜10μM)の非標識リガンドを添加し、溶液の発光スペク トルを再び記録した。図9は、重ね合わされた3つのスペクトルを示しており、 ここで、NKA BO Iの添加中のEGFPの蛍光(510nmでピーク)の消 光及びその後の非標識リガンドの添加中の初期蛍光への回復が明確に検出された 。蛍光リガンドの添加中の550〜560nmにおけるピークの出現及び非標識リ ガンドの添加中のその強度の減少も検出された。これらの結果は、蛍光レセプタ ーとその蛍光リガンドの間のエネルギー移動の発生を示している。リガンドとそ のレセプターの間の相互作用を阻害することができる薬理学的試薬の添加による シグナルは可逆的であった。蛍光レセプターNK2R−RF1を発現している細 胞への非蛍光NKAの添加は、蛍光発光スペクトルに影響を与えなかった。 b)NKA BO IとNK2R−RF1の間のリアルタイムの相互作用: リアルタイムで同一の記録をすることができた。このため、励起波長は460 nmに設定し、発光波長は510nmに設定した。細胞懸濁液へのNKABO Iの 添加は、510nmにおける蛍光強度の減少を伴い、その後の過剰の非標識リガン ドの添加はその初期値へ蛍光を回復させた(図10を参照)。蛍光リガンドの吸光 がシグナルに寄与する場合、最終的な蛍光強度の値は、初期値よりも高くなりう る。これは細胞濃度が5×105〜1×106個/ml程度である場合において、2 00nMを超える濃度のNKA BOで観察された。最後に、0時点における非蛍 光NKAの添加は、510nmで測定されたシグナルの強度に影響を与えなかった 。 c)NK2R−RF1レセプターとリガンドNKA TR及びNKA Eos の間の相互作用の検出: NKA TR(図11a)又はNKA Eos(図11b)を用いた、a)に 記載された実験の再現は、NK2R−RF1レセプター−蛍光リガンド相互作用 シグナルの検出がEGFP−BODIPYの組合せに限定されず、EGFP−ス ルフォロダミン101の組合せ又はEGFP−エオシンの組合せにも拡張されう ることを示した。 d)NKA BO Iのそのレセプター部位への結合の飽和の実験: 8bの記載に従い記録されたシグナルの増幅(図12)が、添加されたNKA BO Iの濃度に比例するのであれば、特異的シグナルの増幅は、添加されたリ ガンドの濃度の関数として測定されうる。図12aは、ヘぺス生理学的緩衝液中 106個/mlの濃度の細胞懸濁液1mlへ10-5Mストック溶液の一部を連続的に添 加することにより、NKA BO Iの濃度が0〜256nMにわたる場合の、シ グナルの増幅の変動を示している。実験データ(図12b)の処理により、実施 例5、I)に記載の放射性リガンドを置換することにより行われた測定と非常に よく一致しているNKA BO Iの親和性値(KD=20〜30nM)を導き出 すことができた。 e)競合実験: 実施例3の、膜断片の調製に関する部分に記載の方法に従い調製されたNK2 R−RF1レセプターを含む膜断片を、20μLの膜/mlの割合で、ヘペス緩衝 液(10mMヘペス、137.5mM NaCl、1.25mM MgCl2、1.25m M CaCl2、6mM KCl、5.6mM グルコース、0.4mMNaH2PO4、0 .1%(w/v)BSA、pH 7.4)で希釈した。膜の一部を、様々な濃度の、N KA、MEN10.376、シクロ(−Gln−Trp−Phe−Gly−Le u−Met)又はSR48968の存在下でインキュベートした。30分間のイ ンキュベーションの後、試料を分光蛍光タンク内に置き、励起波長を470nmに 設定し、25nMのNKA BO Iの添加により生成したシグナルを、510nm で120秒間記録した。NK2R−RFIレセプターとそのリガンドNKA B O Iの間の相互作用により引き起こされるシグナルの増幅は、蛍光リガンドに 到達可能な結合部位の数に比例するため、非蛍光リガンドによるNKA BO Iの置換の曲線を確立することができた。 この方法は、NK2R−RF1レセプター、リガンドNKA BO I及び非 標識リガンドを含む膜断片の同時混合により、行うことも可能である。次に、励 起波長を470nmに設定し、混合物を結合平衡に達するのに必要な時間(30〜 60分間)インキュベートし、510nmにおける蛍光を測定する。250,00 0〜1,000,000個/mlの濃度の全細胞で同実験を行うこともできる。 図14は、510nmで測定された蛍光シグナル(460nmで励起)の増幅が、 試験中に存在する非蛍光分子の濃度が増加するときに減少することを示している 。NKA Bo Iの結合の阻害に関する曲線によって、非蛍光ニューロキニン A及びSR48968分子の親和性を推定することができる。 図15は、ニューロキニンA(NKA)すなわちSR48968の存在下で行 われた、図14に記載された実験に相当する。 実施例6:NK2R−RF1 CDNAのベクターPRIC9へのクローニン グ及び酵母PICHIA PASTORISにおける発現 a)クローニング: 1)シグナル・ペプチドを除く融合タンパク質NF2R−EGFPの全部をコ ードする1868ntフラグメントの生成、及び2)遺伝子AOX1のプロモー ター因子アルファのシグナル・ペプチドをコードする配列との酵母pPIC9の 発現ベクター(Invitrogen)への同時期クローニングを可能にする、プライマー 5’GGAGAGTTCCAACTCGAGAAAAGAAAGAAGGGCG AGGAG3’及び5’GTCAGCTGTTTCTGCGGCGCGCTAA GCCTGGGCCTT3’を用いたPCR(Current Protocols in Molecular Biology、前掲)により、融合タンパク質をコードするpCEP4−NK2R− RFIの一部を増幅した。用いられたクローニング部位は、それぞれ、増幅産物 の5’末端に対してはXhoI及びその3’末端に対してはNotIであった。 b)発現: 直鎖化されたpPIC9−NK2R−RF1プラスミド(stuI又はSal I)で酵母を形質転換し、ベクターpPIC9(inVitrogen)と共に供給された マニュアルの指示に従って調製されたヒスチジンを含まないMD培養培地で培養 した。細胞に導入されたDNA構造体の発現を、メタノールで誘導した。 そのために、コロニーを液体培地(BMGY)中で24時間増殖させ、次に、0 .5%メタノールを含むBMMY培地に移し、DNA構造体NK2R−RF1の 発現の誘導を可能にした。これらの培養物の一部を吸引し、EGFPの励起スペ クトル及び発光スペクトルを測定することにより、蛍光タンパク質を発現してい るクローンを同定した。 例7:EGFPと融合したムスカリン性アセチルコリンレセプターをコードし ているDNAの構築と哺乳類細胞中での発現 I)クローニング:ヒトムスカリン性M1レセプター(Genbank Accession No X15263)をコードしているcDNAフラグメントを、プライマー: 5’TTAGTTCTAAACTAGCGGCCGCACTAGTCCATGA ACACTTCAGCCCCA3’及び 5’CTTGAACCTATAGCTAGCCTCGAGTCAGCATTGG CGGGAGGG3’ を用いてPCRで増幅した。 得られた1383ntフラグメントを酵素NotI(5’末端)及びXhoI (3’末端)で処理し、同一の酵素で開裂したKSベクターに結合して構造体K S−hM1を生じ、又は同一の酵素で開裂したベクターpCEP4に結合して構 造体pCEP4−hM1を生じた。 構造体KS−hM1は一本鎖DNA(Current Protocols in Molecular Biolo gy,op.cit.)の作成及び突然変異体の作成に用いた。 II)EGFPのhM1レセプターN末端への融合 オリゴヌクレオチド5’CCTGCTGTCTCAGATCTCATCACCG TCC3’を、Sculptor mutagenesisキット(Amersham)の試薬類と共に用いて 、酵素BglIIの制限部位を導入することにより、hM1レセプターをコード している配列の位置I3への融合を可能とする突然変異体を作成した。 得られた突然変異体は酵素BglII及びXhoIで消化し、生成した135 4ntフラグメントはpCEP4−NK2R−RFIの812ntNotI−Bgl IIフラグメント、及び酵素NotI及びXhoIで開裂したベクターpCEP 4と結合してDNA構造物pCEP4−hMI−RF1を得た。 III)融合タンパク質及びhM1−RF1の発現 プラスミドpCEP4−hM1−RF1はリン酸カルシウムでのトランスフェク ションによりHEK293細胞へ、又は、エレクトロポレーション(Current Pr otocols in Molecular Biology,op.cit.)によりCos1細胞に導入した。 タンパク質の発現は上述したとおりに検出した。 IV)ムスカリン性のリガンドABT−Bodipyの合成及び精製 塩基ABT(3−[2’−アミノベンズヒドリロキシ]トロパン)をDMF(10 mM)に溶解した。この溶液20μl(0.2μMol)をBodipy−IAの100mM溶 液4μlと混合し、室温で20時間放置した。反応産物は溶媒Bの10〜95% の線形勾配を60分以上(A:H2O 0.1%TFA;B:CH3CN 0.1% TFA)流速1ml/minで展開したZ5C8 25F逆相カラム(Zorbax)でHPLC(Gi lson)によって精製した。検出波長は219nm(ペプチド)及び530nm(発 蛍光団)にセットした。時間34分(図7)に溶離した産物(ABT Bo)を収 集し、減圧によって濃縮してDMFに再懸濁した。 V)hM1レセプターのN末端へのEYFPの融合及びpirenzepine-bodipy55 8/568との相互作用の検出。 この構造体はポイントIIに記述した構造体を作成したのと同一の方法で作成した 。 融合タンパク質とそのリガンドの相互作用は蛍光基がbodipy 558/568(4,4 −ジフルオロ−5−(2−チエニル)−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s−イ ンダセン−3−プロピオン酸)に符合しているpirenzepine-bodipyを用いてもた らされる。 例8:蛍光ニコチン性レセプターをコードしているDNA構造体 a)a7−V201−5HT3レセプターのMIR部位へのEGFPの融合を コードしているDNA構造体 プラスミドpJL223(Eisele et al.1993,Nature 366:479-483)は、X enopus卵母細胞において発現する際にアセチルコリン及びニコチンにより 活性化されるレセプターチャンネルを形成するタンパク質a7−V201−5H T3の遺伝子を含む。コードしているcDNAはベクターpMT3のNotI 部位とXhoI部位の間である(Swick,A.G.et al.1992,Proc.Natl.Acad .Scl.89:1812-1816) 1424nt NotI−XhoIインサートはBluescriptベクターのNotI 部位とXhoI部位の間にクローン化され、得られたプラスミド(KS 233)は一 本鎖DNAを生産する基質として役立った。 オリゴヌクレオチド5’CAGATCATTAGTTGTACAGGAAAG ATCTTGAGGATCCTGGAGTGAAG3’を用い、酵素BsrgI 、BglII及びBamHIの制限部位を、プラスミドpEGFP−C3により もたらされるのと同一の部位と同じ状態でKS223に導入した。突然変異はM IR(Major Immunogenic Region,Barkas et al.1987,Science,235:77-80) として知られているレセプター領域のアミノ酸63と64の間に導入された。 このKS223の突然変異体のフラグメントNotI−BsrGI(267nt )及びBglII−Xhol(1147nt)をpEGFP−C3のフラグメント BsrGI−BglII(721nt)、及び酵素NotI及びXhoIで開裂した ベクターpCEP4と結合してDNA構造体pCEP4−223−RF1を得た 。 このKS223の突然変異体のフラグメントNotI−BsrGI(267nt )及びBamHI−Xhol(1138nt)をpEGFP−C3のフラグメント BsrGI−BamHI(772nt)、及び酵素NotI及びXhoIで開裂した ベクターpCEP4と結合してDNA構造体pCEP4−223−RF2を得た 。 b)レセプターα7−V201−5HT3の細胞質部位におけるEGFPの融 合をコードしているDNAの構築 タンパク質α7−V201−5HT3をコードしているcDNAは細胞質領域に 、プラスミドpEGFP−C2(ClonTech)のNheI及びPstIにより消化 される配列とそれぞれ位相が同じで結合力がある、AvrII及びPstI部位 の配列を含み、タンパク質α7−V201−5HT3の細胞質領域においてEG FPの配列を含む融合タンパク質を生産することができる。 この融合タンパク質をコードしているDNA構造体は、このようにKS233 のフラグメントNotI−AvrII(1036nt)及びPstI−XhoI( 286nt)をpEGFP−C2のフラグメントNheI−PstI(774nt)、 及び構造体pCEP4−223−RF3を供給するために酵素NotI及びXh oIで開裂したベクターpCEP4と結合して得た。 構造体pCEP4−223−RF1、−RF2、及び−RF3は、上述したと おりHEK293細胞中で発現された。 例9:蛍光ケモカインレセプターをコードしているDNA構造体 ヒトケモカインレセプタ−CCR5(Genbank access No:U54994)をオリゴヌク レオチド 5’GGCCCAAGCTTATGTCAGGATCCGGGGAT3’及び5 ’CGCCCGCTCGAGTCACAAGCCCACAGATAT を用いて増幅し、制限酵素EcoRVで開裂したベクターBluescript KSにクロ ーン化した。 EGFP又はECFPをコードしているcDNAと同じ状態でクローン化する ため、インサートは酵素HindIII又はBamHI(5’)及びXhoI( 3’)で摘出した(フラグメント1)。 プラスミドpJL223(例1)のシグナルペプチドと一緒のEGFP又はE CFPとレセプターCCR5をコードする遺伝子の同期融合は以下の方法でなさ れた。プラスミドpJL223を制限酵素AgeIで開裂し、Klenowフラグメン ト及びヌクレオチドと混合して平滑末端にした。次に、XhoI部位までにわた るフラグメントを排除した(XhoIで消化)(フラグメント2) プラスミドpEGFP−C3及びpECFP−C3を酵素AgeIで開き、平 滑末端にした。AgeI平滑−HindIII及びAgeI平滑−XhoI(フ ラグメント3)をフラグメント1及び2と結合して構造体KS−SP EGFP −HindIII−CCR5、KS−SP EGFP−XhoI−CCR5、K S−SP ECFP−HindIII−CCR5及びKS−SP ECFP−X hoI−CCR5を生じさせた。配列SP EGFP−HindIII−CCR 5、SP EGFP−XhoI−CCR5、SP ECFP−HindIII− CCR5及びSP ECFP−XhoI−CCR5に対応す るcDNAをNotI及びXhoIで摘出し、同じ酵素で開裂したベクターpC EP4にクローン化した。 図16は、レセプターEGFP−HindIII−CCR5を発現している、 感染したHEK293細胞の発光スペクトルを表し、図17はDNA構造体EG FP−HindCCR5が発現している細胞における、細胞内カルシウム解離反 応を表す。 例10:蛍光ヒトケモカインRANTESをコードしているDNA構造体 ヒトケモカインRANTES(Genbank access number M21121)をコードして いるcDNAはオリゴヌクレオチド 1 5’GTTGACAAGCTTCGGGATCCA3’ 2 5’AGCACAGAGGGCAGTAGCAATGAGGATGACAG CG AGGCGTGCCGCGGAGACCTTCATTGGATCCCGAAGC TTCTCAAC3’ 3 5’ATTGCTACTGCCCTCTGTGCTCCTGCATCTGC CTCC CCATATTCCTCGGACACCACACCATGCTGCTTCGCC TACATT3’ 4 5’GCACTTGCCACTGGTGTAGAAATACTCCTTGA TGTGG GCACGGGGCAGTGGGCGGGCAATGTAGGCGAAGCAG CATGG3’ 5 5’GCACTTGCCACTGGTGTAGAAATACTCCTTGA TGT GGGCACGGGGCAGTGGGCGGGCAATGTAGGCGAAGC AGCATG3’ 6 5’CTAGCTCATCTCCAGCGAGTTGATGTACTCCC GAACC CATTTCTTCTCTGGGTTGGCACAAACTTGACG3’ 7 5’AACTCGCTGGAGATGAGCTAGGCGGCCGCTCG AGGTCGACCTAGTCACTA3’ 8 5’TAGTGACTAGGTCGACCTCGA3’ を用いて、Prodromou & Pearl,Protein Engineering Vol 5,pp 827-829,1992 に記載されたプロトコルにしたがって、繰り返しPCRで合成し、EcoRVで 開裂したベクターBluescript KSにクローン化した。 RANTESケモカイン(フラグメントHindIII−NotI又はBam HI−NotI)及び黄色蛍光タンパク質(プラスミドpEYFP−C3のAg eI平滑−BamHI又はAgeI平滑−HinDIIIフラグメント)をコー ドしているDNAは、それぞれベクターpPIC9の部位SnaBIとNotI の間の酵母のα成熟因子のシグナルペプチドと同じ位相にクローン化し、構造体 pPIC9−EYFP−HindIII−RANTES及びpPIC9EYFP −BamHI−RANTESを得た。 図18はプラスミドpPIC9−EYFP−HindIII−RANTESで 形質転換し、対GFP抗体を用いて検出したpichia pastorisの培養上清におけ る構造体EYFP−HindIII−RANTESの発現を明らかにする免疫ブ ロットを表す。 例11:孤児レセプターに対する新規なリガンドの同定 1)EGFPとタキキニンNK2Rレセプターのカルボキシ末端との融合 プラスミドpKS NK2R(例1)に含まれる、NK2Rレセプターをコー ドするcDNAを酵素AgeIで消化した。得られた、突出している5’末端を ヌクレオチド及びKlenowポリメラーゼにより平滑にした。直線化したDNAを酵 素NotIで消化し、1045ntフラグメントを作成した(フラグメントa)。 プラスミドpEGFP−C3を酵素AgeIで開裂し、平滑化した。次にそれ を酵素XhoIで消化して739ntフラグメント、bを得た。 フラグメントa及びbを酵素NotI及びXhoIで開裂したベクターpCE P4と結合してプラスミドpCEP4−NK2R−AgeI−EGFPを得た。 2)蛍光タンパク質EYFPと、マウスタンパク質Gqのαサブユニットのア ミノ末端との融合 マウスタンパク質Gq(Genbank Accession NoM55412)のαサブユニットをコ ードしているcDNAをオリゴヌクレオチド 5’GCGGCCGCATGGGGGATCCTACTCTGGAGTCCAT CATGGCG及び 5’CCGCTCGAGTTAATCTAGAAGGACCAGATTGTAC TCCTTCAGGで増幅し、タンパク質Gqのαサブユニットをコードしてい る遺伝子の5’末端にNotI及びBamHI部位、及び3’末端にXhoI及 びXbaI部位を導入した。 得られたPCR産物をEcoRVで開裂したベクターKSにクローン化した。 αサブユニットGqをコードしているcDNAは酵素BamHI及びXbaI で摘出し、酵素BglII及びXbaIで開裂したプラスミドpYEFP−C3 に結合し、プラスミドpEYFP−BglII−Gqを得た。 3)レセプターNK2R−AgeI−EGFPとタンパク質EYFP−Bgl II−Gqの共発現 HEK293細胞にプラスミドpEYFP−BglII−Gq又はpCEP4 −NK2R−AgeI−EGFP、及びpEYFP−BglII−Gqを移入し た。プラスミドpCEP4の遺伝子の産物を発現した細胞は抗生物質ハイグロマ イシンBを用いて選択し、修飾されたプラスミドpEGFPの遺伝子産物を発現 した細胞はネオマイシンを用いて選択した。 4)蛍光タンパク質Gqの機能性試験 これらはカルシウムの解離の機能性研究によってもたらされた。Gタンパク質 の過発現はカルシウム応答の大きさの増加を伴う。 5)安定してタンパク質Gqを発現している細胞は孤児レセプターをコードす る発現プラスミドを用いて移入した。分子の効果は細胞懸濁液を355nmで励起 させながら、405nmの蛍光で測定した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.GFP又は下記に定義される誘導体の一つ若しくは下記に定義されるフラグ メントの一つでラベルされた標的タンパク質と、 −蛍光タンパク質により発光される光を吸収することができる分子か、 −又は蛍光基質のいずれか よりなるラベルでラベルされたそのリガンドの一つとの間の非共有結合相互作用 の検出及び定量のための、 刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク 質から選択される蛍光タンパク質の使用であって、 その分子吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍 光収率は約0.38より大きく、このタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によってGFPから誘導 される誘導体(但し、これらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント( 但し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び定量が: ● GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフラ グメントの一つと、上述の蛍光基質の間(蛍光基質は、それはGFP若 しくは上述の誘導体の一つ、又は上述のフラグメントの一つの発光波長 で励起性であるか、あるいはGFP若しくは上述誘導体の一つ、又は上 述のフラグメントの一つの励起波長で発光する)、あるいは ● GFP若しくは上述のその誘導体、又は上に定義されたフラグメントの 一つと、蛍光タンパク質により発光される光を吸収するすることができ る上述の分子との間 での蛍光エネルギー移動によって実施される使用。 2.標的タンパク質と、上述のリガンドの間の非共有結合相互作用の検出及び定 量のための、 −蛍光タンパク質により発光される光を吸収することができる分子、 −又は蛍光基質のいずれか よりなるラベルでラベルされたリガンドの使用であって、 該標的タンパク質が、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘 導される蛍光タンパク質から選択される蛍光タンパク質で遺伝学的にラベルされ 、そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつ定量的な蛍光収 率は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導される誘導 体(但し、これらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但し、こ れらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び定量が: ● GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフ ラグメントの一つと、上述の蛍光物質の間(蛍光物質は、GFP若し くは上述の誘導体、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で励起 性であるか、あるいはGFP若しくは上述誘導体の一つ、又は上述の フラグメントの一つの励起波長で発光する)、あるいは ● GFP若しくは上に定義されたその誘導体、又は上に定義されたフラ グメントと、蛍光タンパク質により発光される光を吸収するすること ができる上述の分子との間 での蛍光エネルギー移動により実施される使用。 3.蛍光タンパク質が、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP又はEGFP)、 −シアン蛍光タンパク質(CFP又はECFP)、 −イエロー蛍光タンパク質(YFP又はEYFP)若しくは −GFPUV、 又はコドンが、ヒト、微生物若しくは植物細胞での発現に最適化されているそれ らの突然変異体、 又は上で定義したタンパク質に関連するそれらより、高いか若しくは低い、吸光 若しく発光波長を有する、これらの突然変異体から選択されるが、但しこれらの 分子吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつこれらの定量的な蛍光 収率は約0.38より大きい、請求項1記載の使用。 4.リガンドが、 ● 蛍光物質でラベル(このラベル化は、 −化学ルートを経由(このとき、蛍光物質は、化学化合物である)するか、 −又は組換えルートを経由(このとき、蛍光物質は、特に刺胞動物の自動蛍光タ ンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク質から選択される蛍光ペ プチド又はタンパク質(No.2)であり、そのモル吸光係数は約14,000M-1 cm-1より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、この蛍光 物質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導される誘導 体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但し、こ のフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択される)して実施される)さ れるか、 ● 又はバイオレット酸の群[Acid Violet 5,CAS 10130-48-0;Acid Viol et 7,CAS 4321-69-1;Acid Violet 17,CAS4 129-84-4],the Acid R ed group[Acid Red 1.CAS 3734-67-6;Acid Red 8,CAS 4787-93-3;A cid Red 37,CAS 6360-07-2;Acid Red 40,CAS 12167-45-2;Acid Red 106,CAS 6844-74-2;Acid Red 114,CAS 6459-94-5]、アリザリン類 、アルミノン、アゾカルミンB[CAS 25360-72-9]、塩基性フシン[Bas ic Red 9,CAS 569-l-9]、ボルドーR[Acid Red 17,CAS 5858-33-3 ]及びカルミン[CAS 1390-65-4]に属する、非蛍光物質のいずれか でラベルされる、請求項1又は3記載の、蛍光タンパク質(No.1) の使用。 5.標的タンパク質及びリガンドが、遺伝学的にラベルされ、蛍光タンパク及び 蛍光物質が、それぞれ、以下の化合物のペア: GFPUV−EYFP EYFP−GFPUV ECFP−EYFP EYFP−ECFP ECFP−EGFP EGFP−ECFP EGFP−EYFP EYFP−EGFP から選択され、そして特にここで、標的タンパク質がEYFP若しくはEGFP タンパク質でラベルされ、そしてリガンドがECFPタンパク質でラベルされる か、又は標的タンパク質がECFPタンパク質でラベルされ、そしてリガンドが EYFP若しくはEGFPタンパク質でラベルされている、請求項1、3及び4 のいずれか1項記載の蛍光タンパク質の使用。 6.GFP若しくは下記に定義される誘導体の一つ又は下記に定義されるフラグ メントの一つで遺伝学的にラベルされた標的タンパク質と、蛍光基質でラベルさ れたそのリガンドの一つとの間の非共有結合相互作用の検出及び定量のための、 刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク質 から選択される蛍光タンパク質の使用であって、 そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍 光収率は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導される誘導 体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但し、そ れらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び定量が: GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフラグメント の一つと、上述の蛍光物質の間(蛍光物質は、それはGFP若しくは上に定義さ れた誘導体、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で励起性であるか、ある いはGFP若しくは上述誘導体の一つ、又は上述のフラグメントの一つの励起波 長で発光する)の蛍光エネルギー移動により実施される、請求項1記載の使用。 7.蛍光タンパク質が、EGFPであり、ここで −EGFPが、蛍光エネルギー供与体であり、EGFPにより発光され る光を吸収するラベルが蛍光物質又は非蛍光物質であり、マーカーが、特にラベ ルが蛍光物質であるとき、その励起スペクトルがEGFPの発光スペクトルと重 なる物質から選択され、それは4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3a,4a−ジ アザ−s−インダセン(Bodipy)、エオシン、エリトロシン、テトラメチルローダ ミン、Texas Redの名前でMolecular Probeにより販売されているスルホローダミ ン101及びそれらの誘導体類(一方において、グラフトさせ、かつ他方におい て、EGFPの発光スペクトルと重なる励起スペクトルを有する)から選択され 、 そしてラベルが蛍光物質ではないとき、それは、バイオレット酸の群[Aci d Violet 5,CAS 10130-48-0;Acid Vlolet 7,CAS 4321-69-1;Acid Viole t 17,CAS 4129-84-4],the Acid Red群[Acid Red 1.CAS3734-67-6;Acid Red 8,CAS 4787-93-3;Acid Red 37,CAS 6360-07-2;Acid Red 40,CAS 1 2167-45-2;Acid Red 106,CAS 6844-74-2;AcidRed 114,CAS 6459-94-5] 、アリザリン類、アルミノン、アゾカルミンB[CAS 25360-72-9]、塩基性 フシン[Basic Red 9,CAS 569-1-9]、ボルドーR[Acid Red 17,CAS 58 58-33-3]及びカルミン[CAS 1390-65-4]から選択されるか、 −又はEGFPは蛍光エネルギー受容体であり、蛍光物質が、蛍光エネル ギー供与体であり、そしてその発光スペクトルがEGFPの励起スペクトルに重 なる物質、特にクマリン類、フルオレスカミン、6−(N−メチルアリニノ)ナ フタレン、(マンシル)及びその誘導体類(一方において、グラフトさせ、他方 において、EGFPの発光スペクトルに重なる励起スペクトルを有する)から選 択されるか、 −又は蛍光タンパク質がECFPであり、そして蛍光エネルギー供与体 であり、そして蛍光物質がエネルギー受容体であり、そしてフルオレセイン及び 7−ニトロ−2−ベンゾキサ−1,3−ジアゾールから選択されるか、 −又は蛍光タンパク質がECFPであり、蛍光エネルギー受容体であり 、そして蛍光物質がエネルギー供与体であり、ピレン及びクマリン又はその誘導 体類(一方において、グラフトさせ、他方において、ECFPの発光スペクトル に重なる励起スペクトルを有する)から選択される、請求項1〜6のいずれか1 項記載の使用。 8.標的タンパク質が、 −Gタンパク質に結合した膜結合レセプター類(特に、Supplement Trend i n Pharmacological Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature) 、 −増殖因子レセプター類(特に、構造的にインスリンレセプター(Yarden,Y .and Ullrich,A.1988,Biochemistry 27:3113-3119)又はインターフェロン γレセプター(Brisco,J.et al.1996,Phylos.Trans.R.Soc.Lond.B.Biol .Sci.351:167-171;Ihle,J.N.1995,Nature 377:591-594)に結合している それら)、 −イオンチャンネルレセプター類(特に、Supplement Trend in Pharmacolo gical Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature))、 −細胞内核レセプター類(特に、構造的にステロイドレセプターに結合して いるそれら(Mangelsdorf et al.1995,Cell,83:835-839;Wurtz,J.L.et al .1996,Nature Struct.Biol.3:206))から選択される、請求項1〜7のいず れか1項記載の使用。 9.標的タンパク質が、Gタンパク質に結合した膜結合レセプター類から選択さ れる、請求項1〜8のいずれか1項記載の使用。 10.標的タンパク質、特にレセプターと、そのリガンドの一つとの間の非共有 結合相互作用を、検出しかつ定量する方法であって、 −標的タンパク質の遺伝子と融合した蛍光タンパク質をコードする遺伝 子を含むDNA配列を含む細胞又は細胞のフラグメントが、調製され、蛍光タン パク質のための遺伝子と上述の標的タンパク質の遺伝子との間の融合が、標的タ ンパク質の特性、特にレセプターの特性が、蛍光タンパク質の存在により改質さ れず、すなわち: ● 標的タンパク質、特にレセプターとリガンドとの間の相互作用が、 改質されず、 ● 応答変換機能が、改質されず、蛍光タンパク質は、刺胞動物 自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク質から選択さ れ、そのモル吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な 蛍光収率は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント( 但し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 −上述の細胞又は上述の細胞フラグメントは、上述の標的タンパク質、 特に上述のレセプターのためのリガンド(これは、 −蛍光タンパク質により発光された光を吸収することができる分子、 −又は蛍光物質のいずれかからなるラベルでラベルされている)と接触 して配置され、 そして蛍光タンパク質が蛍光エネルギー供与体であり、そしてラベルは 、蛍光エネルギー受容体であるか、又は蛍光タンパク質が蛍光エネルギー受容体 であり、そしてラベルが蛍光エネルギー供与体である蛍光物質であるかのいずれ かであり、そして −照射が、蛍光タンパク質を励起するか、又は蛍光物質を励起するかの いずれかを可能にする波長で実施され、 −接触して配置する上述の工程、及び同時にか又は順次にかのいずれか で実施されるべき照射を可能にするか、あるいは −上述の細胞又は上述の細胞のフラグメントが、上述のタンパク質、特 に上述のレセプターのためのリガンドと接触して配置され、ラベルでラベルされ 、細胞又はリガンドが、接触して配置される前に照射され、 −供与体の発光の大きさの減少及び/又は受容体の発光に特有の発光シ グナル特性のいずれかが、検出されることを特徴とする方法。 11.標的タンパク質、特にレセプターと、そのリガンドの一つとの間の非共有 結合相互作用を、検出かつ定量する方法であって、 −標的タンパク質と融合した蛍光タンパク質(そのタンパク質−リガン ド相互作用を測定することが所望されている)が調製され、蛍光タンパク質と上 述の標的タンパク質との間の融合が、タンパク質の特性、特にレセプターの特性 が、標的タンパク質の存在により改質されず、すなわち: ● 標的タンパク質、特にレセプターとリガンドとの間の相互作用が、改質 されず、 ● 応答変換機能が、改質されず、 蛍光タンパク質が、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導さ れる蛍光タンパク質から選択され、その分子吸光係数は約14,000M-1cm-1よ り大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、そのタンパク質 は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント( 但し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 −標的タンパク質で融合された上述の蛍光タンパク質が、上述の標的タ ンパク質、特に上述のレセプターのためのリガンドと接触して配置され、このリ ガンドが、 −蛍光タンパク質により発光された光を吸収することができる分子、 −又は蛍光物質のいずれかからなるラベルでラベルされ、 そして蛍光タンパク質が蛍光エネルギー供与体であり、そしてラベルが 蛍光エネルギー受容体であるか、又は蛍光タンパク質が蛍光エネルギー受容体で あり、そしてラベルが蛍光エネルギー供与体である蛍光物質であるかのいずれか であり、そして −照射が、蛍光タンパク質を励起するか、又は蛍光物質を励起するかの いずれかを可能にする波長で実施され、 −接触して配置される上述の工程、及び同時にか又は順次にかのいずれ かで実施されるべき照射を可能にするか、又は −標的タンパク質で融合された上述の蛍光タンパク質が、上述のタンパ ク質、特に上述のレセプターのためのリガンドと接触して配置され、このリガン ドが、 −蛍光タンパタ質により発光される光を吸収することができる分子、 −又は蛍光物質のいずれかからなるラベルでラベルされ、 標的タンパク質で融合された蛍光タンパク質、又はリガンドは、接触し て配置される前に照射され、 −供与体の発光の大きさの減少及び/又は受容体の発光の発光シグナル 特性のいずれかが、検出されることを特徴とする方法。 12.−標的タンパク質で融合された蛍光タンパク質及び上述のタンパク質のリ ガンド(リガンドは、ラベルでラベルされている)と接触して配置する工程の前 、後又は同時にか、又は −細胞又は細胞フラグメント及び上述のタンパク質(ラベルでラベルさ れている)と接触して配置する工程の前、後又は同時に、更なる工程を導入し、 この更なる工程が、 −標的タンパク質で融合されている上述の蛍光タンパク質を、上述の非 ラベルリガンドと接触させ、そして上述のラベルされたリガンドと同時接触させ て配置するか、 −又は上述の細胞又は上述の細胞フラグメントを、上述の非ラベルリガ ンド及び上述のラベルしたリガンドと同時に接触させて配置することからなり、 −供与体の発光の大きさの減少及び/又は受容体の発光のシグナル特性 が、ラベルされたリガンドを用いる場合並びにラベルされたリガンド及び非ラベ ルリガンドを同時に用いた場合に、それぞれ検出され、 −そして供与体の発光の大きさの減少及び/又はそれぞれに得られた受 容体の発光シグナルの特性を比較する、請求項10又は11記載の方法。 13.蛍光タンパク質が、EGFPであり、そして −EGFPが蛍光エネルギー供与体であり、ラベルが蛍光エナルギー受 容体であり、そして特にラベルが蛍光物質であるとき、励起スペクトルがEGF Pの発光スペクトルと重なる物質から選択され、4,4−ジフルオロ−4−ボラ −3a,4a−ジアザ−s−インダセン(Bodipy)、エオシン、エリトロシン、テ トラメチルローダミン、Texas Redの名前でMolecular Probeにより販売されてい るスルホローダミン101及びそれらの誘導体類(一方において、グラフトさせ 、かつ他方において、EGFPの放射スペクトルと重なる励起スペクトルを有す る)から選択され、 そしてラベルが蛍光物質ではないとき、それは、バイオレット酸の群[A cid Violet 5,CAS 10130-48-0;Acid Violet 7,CAS 4321-69-1;Acid V iolet 17,CAS 4129-84-4],the Acid Red群[Acid Red 1.CAS3734-67- 6;Acid Red 8,CAS 4787-93-3;Acid Red 37,CAS 6360-07-2;Acid Red 40,CAS 12167-45-2;Acid Red 106,CAS 6844-74-2;Acid Red 114,CAS 6459-94-5]、アリザリン類、アルミノン、アゾカルミンB[CAS 25360-7 2-9]、塩基性フシン[Basic Red 9,CAS569-61-9]、ボルドーR[Acid Re d 17,CAS 5858-33-3]及びカルミン[CAS 1390-65-4]から選択される か、 −又はEGFPが蛍光受容体であり、蛍光物質が蛍光エネルギー供与体であり、 かつその放射スペクトルがEGFPの励起スペクトルに重なる物質、特にクマリ ン類、フルオレスカミン、6−(N−メチルアニリノ)ナフタレン、(マンシル )及びその誘導体類(一方において、グラフトさせ、他方において、EGFPの 放射スペクトルに重なる励起スペクトルを有する)から選択される、請求項12 記載の方法。 14.タンパク質−リガンド相互作用の測定を所望するタンパク質が、 −Gタンパク質に結合した膜結合レセプター類(特に、Supplement Trends i n Pharmacological Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature )中の)、 −増殖因子レセプター類(特に、構造的にインスリンレセプター(Yarden,Y .and Ullrich,A.1988,Biochemistry 27:3113-3119)又はインターフェロン γレセプター(Brisco,J.et al.1996,Phylos.Trans.R.Soc.Lond. B.Biol.Sci.351:167-171;Ihle,J.N.1995,Nature 377:591-594)へ結合して いるそれら)、 −イオンチャンネルレセプター類(特に、Supplement Trends in Pharmacolo gical Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature)中の)、 −細胞内核レセプター類、特に構造的にステロイドレセプターに結合してい るそれら(Mangelsdorf et al.1995,Cell,83:835-839;Wurtz,J.L.et al. 1996,Nature Struct.Biol.3:206)から選択される、請求項10〜13のいず れか1項記載の方法。 15.蛍光タンパク質がEGFPであり、そしてラベルされた物質がBodipyであ り、そしてEGFPの発光の大きさの減少又はエネルギー移動からもたらされる Bodipyの発光シグナルが検出され、照射波長がEGFPの励起波長に相当する、 請求項10〜14のいずれか1項記載の方法。 16.蛍光タンパク質がEGFPであり、ラベルされた物質が、クマリンであり 、そしてクマリンの大きさの減少又はエネルギー移動からもたらされるEGFP の発光シグナルのいずれかが検出され、照射の波長がクマリンの励起波長に相当 する、請求項10〜15のいずれか1項記載の方法。 17.蛍光タンパク質が、N末端側で融合し、そして標的タンパク質、特にレセ プターが、C末端側で融合する、請求項10〜16のいずれか1項記載の方法。 18.蛍光タンパク質が、C末端側で融合し、そして標的タンパク質、特にレセ プターが、N末端側で融合する、請求項10〜17のいずれか1項記載の方法。 19.特にGタンパク質へ結合されたレセプターの場合に、蛍光タンパク質が、 標的タンパク質−リガンド結合部位に相当しない位置で標的タンパク質に挿入さ れ、この挿入がレセプターの第一又は第三の細胞内ループで起るが、但し挿入が 、レセプターの特性又は蛍光タンパク質の蛍光のいずれかを破壊しない、請求項 10〜18のいずれか1項記載の方法。 20.細胞が、哺乳動物の細胞、特に付着性又は浮遊のHEK293細胞、CH O細胞、COS細胞、リンパ球系、繊維芽細胞など、又は酵母細胞、pichia pas torisのようなpichia、saccharomy cescerevisia、saccharomyces kluyveriのよ うなsaccaromyces、Hansenula polymorphaのようなHansenula又は baculovirusのようなウイルスに感染された昆虫の細胞、特にTNI又はsf9 細胞、又はfungi、特にAspergillusの株(A.oryzae,A.nidulans,A.niger)、 Neurospora、Fusarium又はTrichodermaである、請求項10〜19のいずれか1 項記載の方法。 21.シグナルが、慣用の蛍光分光装置、又は供与体と受容体を混合した後に、 蛍光を検出するためのシステムを備えた急速混合装置中で検出することができ、 かつ同じ製薬学的特異性の非蛍光物質の添加により消すことができ、特にシグナ ル/ノイズ比が約2より大きい、請求項10〜20のいずれか1項記載の方法。 22.レセプターに関して生物学的に活性であり、かつ該レセプターと可逆的な 、非共有結合相互作用を形成することができる分子を同定するために、Gタンパ ク質に結合したリセプターからなる標的タンパク質とGタンパク質との間の非共 有結合相互作用の検出及び定量のための、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得 られるか、又は誘導される蛍光タンパク質から選択される蛍光タンパク質の使用 であり、その分子吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつ定量的な 蛍光収率は約0.38より大きく、そのタンパク質が、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント( 但し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 該レセプターが、遺伝子的に蛍光タンパク質でラベルされ、そしてGタンパク 質が、 −蛍光タンパク質により発光される光を吸収し得る分子か、 −又は特に刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導さ れる蛍光タンパク質から選択される蛍光物質のいずれか よりなるラベルでラベルされ、その分子吸光係数は約14,000M-1cm-1より 大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、そのタンパク質は 、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但 し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び定量化が: ● GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフラ グメントの一つと、上述の蛍光物質の間(蛍光物質は、それはGFP若 しくは上述の誘導体、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で励起 性であるか、あるいはGFP若しくは上述の誘導体の一つ、又は上述の フラグメントの一つの励起波長で発光するようである)、あるいは ● GFP若しくは上述の誘導体、又は上述のフラグメントと、蛍光タンパ ク質により発光される光を吸収するすることができる上述の分子との間 での蛍光エネルギー移動により実施される使用。 23.レセプターに関して生物学的に活性であり、かつ該レセプターと可逆的な 、非共有結合相互作用を形成することができる分子を同定するために、Gタンパ ク質に結合したリセプターからなる標的タンパク質とGタンパク質との間の非共 有結合相互作用の検出及び定量のための、 −蛍光タンパク質により発光された光を吸収することができる分子 −又は刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される 蛍光タンパク質から選択される蛍光タンパク質の使用であり、その分子吸光係数 は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38 より大きく、そのタンパク質が、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但 し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 該レセプターが、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導さ れる蛍光タンパク質から選択される蛍光タンパク質のいずれかよりなるラベルで ラベルされ、その分子吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその 定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但し、 それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 この検出及び定量が: ● GFP若しくは上に定義された誘導体の一つ、又は上に定義されたフラ グメントの一つと、上述の蛍光物質の間(蛍光物質は、それはGFP若 しくは上述の誘導体、又は上述のフラグメントの一つの発光波長で励起 性であるか、あるいはGFP若しくは上述の誘導体の一つ、又は上述の フラグメントの一つの励起波長で発光する)、あるいは ● GFP若しくは上述の誘導体、又は上述のフラグメントと、蛍光タンパ ク質により発光される光を吸収するすることができる上述の分子との間 での蛍光エネルギー移動により実施される使用。 24.蛍光タンパク質が、EGFP、ECFP及びEYFP、又はそれらの突然 変異体から選択され、その分子吸光係数が、約14,000M-1cm-1より大きく 、かつその定量的な蛍光収率が、約0.38より大きい、請求項22又は23記 載の使用。 25.レセプターが、 −Gタンパク質に結合したレセプター、特に、Supplement Trends in Pha rmacological Sciences,1997(Receptor and ion Channel Nomenclature)に記載 されているそれら、 −これらのレセプターに関連して生物学的に活性な分子が同定されてい る想定上のGタンパク質に結合したレセプターをコードする配列(この配列は特 にGenbank及びEMBL配列ライブラリー及び提携ライブラリーで入手し得る孤 児(オーファン)レセプター配列から選択される)から選択される、請求項22 又は24記載の使用。 26.Gタンパク質が、Jounal of Receptor Research,vol 13,pp.19-26,199 3又はAngewandte Chemie,ed.Engl.Vol.34,pp.1406-1419,1995に記載されて いるGタンパクから選択される、請求項23記載の使用。 27.レセプターに関して生物学的に活性であり、かつ該レセプターと可逆的な 、非共有結合相互作用を形成することができる分子を同定するために、Gタンパ ク質に結合されたレセプターからなる標的タンパク質と、Gタンパク質の非共有 結合相互作用を検出しかつ定量するための方法であって、 −Gタンパク質に結合されたレセプターのための遺伝子と融合された蛍 光タンパク質をコードする遺伝子を含むDNA配列を発現する、細胞又は細胞の フラグメントが調製され、蛍光タンパク質をコードする遺伝子と、上述のレセプ ターの間の融合は、レセプターの特性が蛍光タンパク質の存在により改質されず 、すなわち: ● レセプターとGタンパク質との間の相互作用が、改質されず、 ● レセプターと生物学的に活性な分子との間の相互作用が、改質されず、 ● 応答形質導入機能が、改質されず、蛍光タンパク質が、刺胞動物の自動 蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タンパク質から選択され、 その分子吸光係数は約14,000M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍光 収率は約0.38より大きく、そのタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、それらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但 し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持する)から選択され、 −Gタンパク質が、 −蛍光タンパク質により発光された光を吸収することができる分子、 −又は蛍光物質のいずれかからなるラベルでラベルされ、 −蛍光タンパク質及び上述のラベルは、それらが一つから他へエネルギ ーを移動し、蛍光タンパク質はエネルギー供与体であることが可能であるか、又 は上述のラベルはエネルギー受容体であることができ、 蛍光タンパク質でラベルされたレセプターと上に定義されたラベルでラ ベルされたGタンパク質との間の相互作用が、蛍光エネルギー移動により検出さ れることを特徴とする方法。 28.生物学的に活性な、非蛍光分子が、細胞又は細胞のフラグメント(蛍光タ ンパク質でラベルされたレセプター及びラベルでラベルされたGタンパクをコー ドするDNAを発現する)に加えられることによる、レセプターと該レセプター に関して生物学的に活性であり、かつ該レセプターと可逆的な、非共有結合相互 作用を形成することができる非蛍光分子との相互作用を検出しかつ可能ならば定 量するための、請求項27記載の方法であって、 −アゴニストであり、かつ生物学的に活性な非蛍光分子が、蛍光タンパ ク質でラベルされたレセプターとラベルでラベルされたGタンパク質との間のエ ネルギー移動での変化により検出されるシグナル変換を誘発し、 −アンタゴニストであり、生物学的に活性な非蛍光分子が、アゴニスト によりもたらされ、蛍光タンパク質でラベルされたレセプターとラベルでラベル されたGタンパク質との間の蛍光エネルギーの移動での変化により検出されるシ グナル変換を阻害することを特徴とする方法。 29.標的タンパク質の遺伝子で融合され蛍光タンパク質をコードする遺伝子を 含むDNA配列を含む、細胞又は細胞のフラグメントであって、 蛍光タンパク質は、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導 される蛍光タンパク質から選択され、その分子吸光係数は約14,000M-1cm- 1 より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、蛍光タンパ ク質の遺伝子と上述の標的タンパク質との融合が、 ● 標的タンパク質の特性は、蛍光タンパク質の存在により改質されず、 いわば ● 標的タンパク質とリガンドの間の相互作用は改質されず、 ● 応答変換機能は改質されないが、 但し、 ● 標的タンパク質が、N末端位で、6個のヒスチジンを含む精製配列、 ヘマトグルチニンエピトープ及び蛍光タンパクで、連続的に融合さ れる、ラットのグリココルチコイドレセプターであり、細胞株147 1.1中で発現するとき、蛍光タンパク質は、GFP(突然変異S6 5Tを有するプラスミドTU65の768塩基対)以外であり、 ● 標的タンパク質が、SalI及びBamHI部位での蛍光タンパク質 のC末端で融合した、その初めの131アミノ酸の先端を切ったヒト のグリココルチコイドレセプターであり、そして細胞Cos−1で発 現するとき、該蛍光タンパク質は、Inouye S及びTsujl,F.I 1994 F ebs Letters,341:277-280の論文に記載されているように、GFP以 外であり、 ● 標的タンパク質が、C末端で、蛍光タンパク質で融合されているHE K293細胞で発現されたラットのNMDA R1サブユニットであ るとき、蛍光タンパク質は野生型GFPのアミノ酸2−238からな るもの以外であり、 ● 標的タンパク質が、分子内の第二のメッセンジャーのための、レセプ ターのフラグメントであるとき、蛍光タンパク質は、そのGFP及び その誘導体以外であるを含むDNA配列を含む、細胞又は細胞のフラ グメントである ようである、細胞又は細胞のフラグメント。 30.標的タンパク質の遺伝子で融合された蛍光タンパク質をコードする遺伝子 を含むDNA配列を含む細胞又は細胞のフラグメントであって、 蛍光タンパク質は、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導 される蛍光タンパク質から選択され、その分子吸光係数は約14,000M-1cm- 1 より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、蛍光タンパ ク質の遺伝子と上述の標的タンパク質との融合が、 ● リガンドの特性は、蛍光物質の存在により改質されず、いわば ● 標的タンパク質とリガンドの間の相互作用は改質されず、 ● 応答変換機能は改質されない ようである、細胞又は細胞のフラグメント。 31.一刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導される蛍光タ ンパク質から選択される蛍光物質(その分子吸光係数は約14,000M-1cm-1 より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きい)で融合された Gタンパク質から構成されるリガンドをコードする遺伝子、 −及び場合により、レセプターからなる標的タンパク質のための遺伝子 で融合されている蛍光タンパク質をコードする遺伝子を含むDNA配列を含む、 細胞又は細胞のフラグメントであって、 蛍光タンパク質が、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、又は誘導 される蛍光タンパク質から選択され、その分子吸光係数は約14,000M-1cm- 1 より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、 −蛍光タンパク質の遺伝子と、上述の標的タンパク質との間の融合及び 場合により蛍光タンパク質の遺伝子と、レセプターの遺伝子との間の融合が、 ● Gタンパク質の特性は、蛍光物質の存在で改質されず、 ● レセプターの特性は、蛍光タンパク質の存在で改質されず、いわば ● 標的タンパク質とリガンドとの間の相互作用は、改質されず、 ● 応答変換機能は改質されず、但し ● 標的タンパク質が、N末端位で、6個のヒスチジンを含む精製配列、 ヘマトグルチニンエピトープ及び蛍光タンパクで連続的に融合される 、ラットのグリココルチコイドレセプターであり、細胞株1471. 1中で発現するとき、蛍光タンパク質は、GFP(突然変異S65T を有するプラスミドTU65の768塩基対)以外であり、 ● 標的タンパク質が、SalI及びBamHI部位での蛍光タンパク質 のC末端で融合した、その初めの131アミノ酸の先端を切ったヒト のグリココルチコイドレセプターであり、そして細胞Cos−1で発 現するとき、該蛍光タンパク質は、Inouye S及びTsujl,F.I 1994 F ebs Letters,341:277-280の論文に記載されているように、GFP以 外であり、 ● 標的タンパク質が、C末端で、蛍光タンパク質で融合されている HEK293細胞で発現されたラットのNMDA R1サブユニット であるとき、蛍光タンパク質は野生型GFPのアミノ酸2−238か らなるもの以外であり、 ● 標的タンパク質が、細胞内の第二のメッセンジャーのための、レセプ ター又はレセプターのフラグメントであるとき、蛍光タンパク質は、 そのGFP及びその誘導体以外であるようである、細胞又は細胞のフ ラグメント。 32.蛍光タンパク質でラベルされた標的タンパク質と、 −蛍光タンパク質により発光された光を吸収することができる分子、 −又は蛍光物質のいずれか からなるラベルでラベルされているリガンドの一つとの間の非共有結合相互作用 を検出し及び定量するための、キット又は用具であって、 この蛍光タンパク質は、刺胞動物の自動蛍光タンパク質から得られるか、 又は誘導される蛍光タンパク質から選択され、その分子吸光係数は約14,00 0M-1cm-1より大きく、かつその定量的な蛍光収率は約0.38より大きく、こ のタンパク質は、特に、 −グリーン蛍光タンパク質(GFP)、又は −1個以上のアミノ酸の、付加、欠失又は置換によりGFPから誘導さ れる誘導体(但し、これらの誘導体は、蛍光特性を保持する)、 −又はGFPのフラグメント、若しくは上述の誘導体のフラグメント(但 し、それらのフラグメントは、蛍光特性を保持し、そのリガンドは蛍光物質でラ ベルされる)から選択され、該キットは、 −蛍光タンパク質で融合された標的タンパク質又は安定細胞株(それは、上 で定義されている蛍光タンパク質で融合された該標的タンパク質をコードする、 蛍光タンパク質で融合されているタンパク質又は核酸配列を含むプラスミドを発 現することができる)、 −上述のラベルでラベルされたリガンド、並びに −上述タンパク質と、上述のリガンドとの間のエネルギー移動のために必要 とする緩衝物及び媒体を含む、キット又は用具。 33.蛍光タンパク質(No.1)でラベルされた標的タンパク質と、蛍光タンパ ク質(No.2)に相当する蛍光物質でラベルされているそのリガンドの一つとの 間の非共有結合相互作用を検出し及び定量するためのキット又は用具であって、 蛍光タンパク質(No.1)が、蛍光タンパク質、EYFP若しくはEGFPか ら選択され、そしてリガンドが、蛍光タンパク質(No.2)、ECFPでラベルさ れているか、又は蛍光タンパク質(No.1)が、EGFPであり、そしてリガン ドが、蛍光タンパク質(No.2)、EYFP若しくはEGFPでラベルされており 、該キットは、 −蛍光タンパク質(No.1)で融合された標的タンパク質をコードする核酸 配列を含むプラスミド、及び ● 蛍光タンパク質(No.2)で融合されたリガンドをコードする核酸配列 を含むプラスミド、上述のラベルでラベルされたリガンド、又は ● 組換えルートを介して得られ、かつ精製された蛍光タンパク質(No.2 )で融合されたリガンド、 −又は蛍光タンパク質(No.1)で融合された標的タンパク質を発現するこ とができる安定な細胞株、及び ● 蛍光タンパク質(No.2)で融合されたリガンドを発現することができ る安定な細胞株、又は ● 組換えルートを介して得られ、かつ精製された蛍光タンパク質(No.2 )で融合されたリガンド、並びに −上述タンパク質と、上述のリガンドとの間のエネルギー移動のために必要 とする緩衝物及び媒体を含む、キット又は用具。 34.蛍光タンパク質(No.1)でラベルされたGタンパク質に結合したレセプ ターからなる標的タンパク質と、蛍光タンパク質(No.2)に相当する蛍光物質 でラベルされているGタンパク質との間の非共有結合相互作用を検出し及び定量 するためのキット又は用具であって、 蛍光タンパク質(No.1)が、蛍光タンパク質、EYFP若しくはEGFPか ら選択され、そしてGタンパク質が、蛍光タンパク質(No.2)、ECFPでラベ ルされているか、又は蛍光タンパク質(No.1)が、ECFPであり、そしてG タンパク質が、蛍光タンパク質(No.2)、EYFP若しくはEGFPでラベルさ れており、該キットは、 −蛍光タンパク質(No.1)で融合されたレセプターをコードする核酸配列 を含むプラスミド、及び ● 蛍光タンパク質(No.2)で融合されたGタンパク質をコードする核酸 配列を含むプラスミド又は ● 組換えルートを介して得られ、かつ精製された蛍光タンパク質(No.2 )で融合されたGタンパク質、 −又は蛍光タンパク質(No.1)で融合されたレセプターを発現することが できる安定な細胞株、及び ● 蛍光タンパク質(No.2)で融合されたGタンパク質を発現することが できる安定な細胞株、又は ● 組換えルートを介して得られ、かつ精製された蛍光タンパク質(No.2 )で融合されたGタンパク質、並びに −上述のレセプターと上述のGタンパク質との間のエネルギー移動のために 必要とする緩衝物及び媒体を含む、キット又は用具。
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