JP2002509862A - ヘテロ三量体gタンパク質と一量体gタンパク質の相互作用を媒介する因子の同定 - Google Patents

ヘテロ三量体gタンパク質と一量体gタンパク質の相互作用を媒介する因子の同定

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JP2002509862A JP2000536748A JP2000536748A JP2002509862A JP 2002509862 A JP2002509862 A JP 2002509862A JP 2000536748 A JP2000536748 A JP 2000536748A JP 2000536748 A JP2000536748 A JP 2000536748A JP 2002509862 A JP2002509862 A JP 2002509862A
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オニックス ファーマシューティカルズ,インコーポレイティド
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Abstract

(57)【要約】 単量体GTPaseグアニン・ヌクレオチド交換因子(GEF)であって、GTPase活性化タンパク質(GAP)のRGS領域に類似するRGS領域をも含むものが同定された。これらのGEFタンパク質の中の1、Rho GEFは、ヘテロ3量体Gタンパク質のαサブユニットに対立するGAP活性を有するRGS配列を含むことが証明された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の背景 細胞外因子をRhoGTPアーゼの活性化に結びつける信号伝達経路は、細胞増 殖制御および細胞骨格再配列に関係があるとされてきた。特に、ヘテロ三量体G
タンパク質はこれらの経路を媒介することが示されているが、しかし媒介メカニ
ズムは明らかにされてはいない。ヘテロ三量体Gタンパク質およびRhoGTPア ーゼの両方と相互作用する因子の同定は、種々の細胞工程、例えば細胞増殖性疾
患を究明し、制御するための重要な道具を提供する。
【0002】 発明の要約 本発明は、例えばグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)タンパク質から得
られる新規のRGSドメインのアミノ酸配列を包含するポリペプチドおよび対応
する核酸に関するが、この場合、ポリペプチドは、好ましくはdbl相同(DH) ドメインまたはプレクストリン相同(PH)ドメインを含まない。好ましい実施
態様では、ポリペプチドは、 GTPアーゼ活性化活性、ならびにGタンパク質 サブユニット、例えばGαに対する結合親和性を有する。
【0003】 ポリペプチドおよび核酸は、下記のような探索、療法および診断のための道具
として用いられ得る。 本発明は、GEFタンパク質のRGSドメインと、基質、例えばGαのような
Gタンパク質サブユニットとの結合を調節する分子または分子の混合物に関する
同定または検定の方法にも関する。一実施態様では、方法は、有効条件下で、G
EFポリペプチドのRGSドメインを有する、ならびに任意にGEF活性を有す
るポリペプチドをGαまたはその断片と一緒に、被験分子の存在下および/また
は非存在下でインキュベートし、そして被験分子の存在がポリペプチドとサブユ
ニットまたはその断片との間の結合を調節するか否かを確定することを包含する
。後述するように、種々のRGS−GEFポリペプチド結合基質が利用され得る
【0004】 さらに、本発明は、GTPアーゼ活性を有するポリペプチドに及ぼすGEFタ
ンパク質のRGSドメインを包含するポリペプチドの刺激作用を調節する分子ま
たは分子の混合物に関する同定または検定の方法に関する。好ましい実施態様で
は、本方法は、有効条件下で、被験分子の存在下および非存在下でGαサブユニ
ットおよびGEFタンパク質をインキュベートし、そして被験分子の存在がGα
サブユニットGTPアーゼ活性に及ぼすGEFタンパク質の刺激作用を調節する
か否かを確定することを包含する。
【0005】 本発明は、二次ポリペプチドのヌクレオチド交換因子活性に及ぼす一次ポリペ
プチド、例えば活性化GαサブユニットまたはGTPアーゼ活性を有するポリペ
プチドの刺激作用を特異的に調節する分子に関して同定または検定する方法にも
関する。二次ポリペプチドは、好ましくはGEFから得られるRGS−GEFド
メインを包含し、さらに好ましくは単量体Gタンパク質に関するグアニンヌクレ
オチド交換因子(GEF)である。本方法の一実施態様では、一次検定は、被験
分子の存在下および非存在下でGEFタンパク質および単量体Gタンパク質とと
もに活性化Gαサブユニットをインキュベートすることにより実行され、二次検
定は、被験分子の存在下および非存在下でGEFタンパク質および単量体Gタン
パク質をインキュベートすることにより実行され、そして確定は、一次検定を二
次検定と比較した場合に、分子が異なる作用を有するか否かに関して成される。
【0006】 本発明はさらに、単量体Gタンパク質のGEF媒介ヌクレオチド交換に及ぼす
活性化Gαサブユニットの刺激作用を模倣する分子または分子の混合物に関する
同定または検定方法に関する。一例では、このような方法は、GEFタンパク質
のRGSドメインに対する結合親和性を示す被験化合物を同定し、被験化合物の
存在下または非存在下でGEFタンパク質および単量体Gタンパク質をインキュ
ベートし、被験化合物が単量体Gタンパク質のGEF媒介ヌクレオチド交換に及
ぼす刺激作用を示すか否かを確定することを包含する。
【0007】 本発明はさらに、GαサブユニットGTPアーゼ活性に及ぼすGEFポリペプ
チドのRGSドメインの刺激作用を模倣する分子または分子の混合物に関する同
定または検定方法に関する。一例では、このような方法は、Gαサブユニットに
対する結合親和性を示す被験化合物を同定し、そして被験化合物の存在下または
非存在下でGTP負荷Gαサブユニットをインキュベートして、被験化合物が単
量体Gタンパク質のGEF媒介ヌクレオチド交換に及ぼす刺激作用を示すか否か
を確定することを包含する。
【0008】 発明の詳細な説明 Gタンパク質は、多数の細胞表面ヘプタヘリカル受容体から種々の細胞内エフ
ェクターに信号を伝達する。各ヘテロ三量体Gタンパク質は、グルタミンヌクレ
オチド結合αサブユニット、ならびにβおよびγサブユニットの高親和性二量体
から成る。Gαサブユニットは一般に、それらのアミノ酸配列相同性および機能
を基礎にして4つの亜族(Gs、Gi、GqおよびG12)に分類される(A.G. Gilm
an, Annu. Rev. Biochem. 56, 615(1987); Y. Kaziro et al., Annu. Rev. Bi
ochem., 60, 349(1991); Hepler and Gilman, Trends Biochem. Sci. 17, 383
,(1992))。G12亜族は、今日まで、2つの同定済み成員G12およびG13から 成る。
【0009】 本発明にしたがって、ヘテロ三量体Gタンパク質のαサブユニットに関するG
TPアーゼ活性化タンパク質(GAP)としての活性、ならびに一量体Gタンパ
ク質に関するグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)活性と同様の活性を有す
るタンパク質の同定が説明されている。さらに本発明にしたがって、Gタンパク
質のG12亜族に関するGAP活性を有するタンパク質の一次同定が記載されてい
る。さらに本発明にしたがって、単量体Gタンパク質のGEF媒介性グアニンヌ
クレオチド交換活性を刺激するヘテロ三量体Gタンパク質のαサブユニットの能
力が記載されている。GAPおよびGEF活性、ならびにそれらのスクリーニン
グ方法は、Berman et al, 1996, Cell 86:445およびHart et al., 1996, J. Bio
l. Chem., 271:25452に記載されている。
【0010】 本発明によれば、GEFタンパク質のGAP活性は、GEFタンパク質から得
られる新規のRGSドメインと相関している。本発明は、このようなRGSドメ
インのすべての局面、例えばp115 Rho-GEFのようなRhoGEFのすべての局面
に関する(米国特許出願第08/943,768号)(この記載内容は、参照により本明細
書中に含まれる)。
【0011】 GEFタンパク質は、GTPアーゼのグアニンヌクレオチド交換活性を調節す
ることにより、in vitroおよびin vivoの両方で、細胞シグナリング経路を調節 する。本発明によれば、ヘテロ三量体GαサブユニットのGTPアーゼ活性も調
節するGEFタンパク質が記載される。説明として、RhoGTPアーゼのグアニ ンヌクレオチド交換活性ならびにヘテロ三量体Gタンパク質サブユニットのGα 12 亜族のGTPアーゼ活性を調節するp115 Rho−GEFが記載される。
【0012】 本発明は特に、GEFポリペプチドのRGSドメインを包含するポリペプチド
またはそれらの断片、ならびに対応するアミノ酸に関する。 本発明は、例えば療法、診断における、ならびに探索道具としての、このよう
なポリペプチド、核酸またはそれらの誘導体の使用方法にも関する。本発明のそ
の他の局面は、GEFポリペプチドまたは核酸のRGSドメインを認識する抗体
およびその他の配位子、RGSドメインを含有するタンパク質のGEF活性およ
び/またはGAP活性のモジュレーターの同定または検定方法、ならびにRGS
ドメインに関連した、またはそれに関する病理的症状、例えばGαサブユニット
およびRhoGTPアーゼのGEF媒介性相互作用に関する。
【0013】 本明細書中で用いる場合、「RGS−GEFポリペプチド」とは、例えば、G
EFタンパク質に由来するRGSドメインを含有するペプチド、例えばp115 Rh −GEF、Lsc、KIAA0380またはDRhoGEF2を意味し、それは、1
つ又はそれ以上の下記の活性を有する:ポリペプチド基質、例えばGタンパク質
サブユニット、好ましくはαサブユニット、例えばGα12またはGα13に対する
特異的結合親和性:GTPアーゼ活性化活性(GAP)、例えばGタンパク質ア
ルファサブユニットに対するGAP活性:あるいは免疫原性活性。RGS−GE
Fポリペプチドは、好ましくは、DH(dbl相同)またはPH(プレクストリン 相同)ドメインを含有しない。DHおよびPHドメインは、Cerione and Zheng,
1996, Curr. Opin. In Cell Biol., 8:216に開示されている。例えば、p115 Rh
oGEFのアミノ酸配列(図10)は、アミノ酸45-170の新規のRGSドメイン 、アミノ酸420-637のDHドメインおよびアミノ酸646-672のPHドメインを含有
する。「由来する」とは、アミノ酸配列が天然GEF(例えば、p115、Lsc、
KIAA380およびDrrhoGEF2)または天然GEF配列を基礎にした非天 然「突然変異化」配列(即ち、異なるアミノ酸残基が、特定の位置で天然配列中
に生じるアミノ酸残基に対して置換されている)から得られることを意味する。
ポリペプチドは、「単離され」得る。即ち、その物質は、その元の環境では見出
されない、例えばより濃縮され、より精製され、または他の構成成分から分離さ
れた等の形態である。好ましいRGSポリペプチドは、GAPおよびGEF活性
の両方を有し、例えば突然変異化p115 Rho-GEFである(下記参照)。
【0014】 RGS−GEF核酸は、RGS−GEFポリペプチドをコードする。核酸は、
センスおよびアンチセンス核酸の両方を指す。 「特異的結合親和性」という用語は、例えば、RGS−GEFポリペプチドが
、GDP結合状態またはヌクレオチド枯渇状態と比較した場合に、活性化状態ま
たは遷移状態のGタンパク質サブユニットに対する結合優先選択を有することを
意味する。「GEF活性」とは、例えばポリペプチドが単量体Gタンパク質、例
えばRhoからのGDPの解離と、その後のGTPの結合を刺激または触媒するこ とを意味する。単量体Gタンパク質としては、Ras、Rho/Rac、Sar、Rab、Arfお よびRan族中のGタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。特に興味 深いのものは、下記のGEFタンパク質のRGSドメインである:ヒトp115(16
54344)(図10、アミノ酸45-170のRGSドメイン)、マウスLsc(1389756
)(図14、アミノ酸43-168のRGSドメイン)、KIAA380(2224701) (図12、アミノ酸310-432のRGSドメイン)、およびショウジョウバエDrhoG
EF2(2760368)(図16、アミノ酸924-1053のRGSドメイン)。
【0015】 本発明の別の局面は、本明細書中では「サブ−RGSコンセンサス配列」と呼
ばれる、GEFタンパク質のRGSドメイン(単数または複数)に関する新規の
コンセンサス配列に関する。「RGSドメイン」とは、本明細書中で用いる場合
、Gタンパク質と結合し得るかまたはそれと物理的に相互作用し得る、そして任
意に、そのタンパク質のGTPアーゼ活性を刺激するタンパク質のアミノ酸配列
を示す。「サブ−RGSコンセンサス配列」とは、本明細書中で用いる場合、R
GSドメインを含有するタンパク質の特定のサブユニットを同定するために用い
られ得るコンセンサス配列を指す。例えば、図18および対応する凡例に示され
、説明されているようないくつかのタンパク質からのRGSドメインの相同アラ
インメントは、いくつかのサブ−RGSコンセンサス配列が、GEFタンパク質
のRGSドメイン中で明らかな13〜14個のアミノ酸のギャップにより限定され得
ることを示す。本明細書中で「RGS−GEFコンセンサス1」と呼ばれるこれ
らのコンセンサス配列のうちの1つは、本明細書中では、AA1-AA2-AA3-AA4-AA5-
AA6-AA7-AA8-(13個のアミノ酸のギャップ)-AA22-AA23-AA24-AA25-AA26のコン センサス配列であると定義され、式中、 AA1はLであり; AA2はEまたはVであり; AA3はKまたはPであり; AA4はT、NまたはRであり; AA5はAであり; AA6はVまたはPであり; AA7はLであり; AA8はSであるかまたは13個のアミノ酸ギャップと連続したアミノ酸のギャ ップであり; AA22はRまたはWであり; AA23はVまたはYであり; AA24はP、KまたはRであり; AA25はV、IまたはQであり; AA26はPまたはDである。
【0016】 本明細書中で「RGS−GEFコンセンサス2」と呼ばれる第二コンセンサス
配列は、本明細書中では、AA1-AA2-AA3-AA4-(13個のアミノ酸のギャップ)-AA1 8 -AA19のコンセンサス配列であると定義され、式中、 AA1はAであり; AA2はVまたはPであり; AA3はLであり; AA4はSであるかまたは13個のアミノ酸ギャップと連続したアミノ酸のギャ ップであり; AA18はRまたはWであり; AA19はVまたはYである。
【0017】 他のGEFタンパク質を含めたその他のタンパク質は、図18に示されたよう
なRGSタンパク質のRGSドメインとともに整列され、そして、本明細書中に
記載した方法を用いて、それらがサブ−RGSコンセンサス配列、例えば前記の
ようなRGS−GEFコンセンサス1またはRGS−GEFコンセンサス2を含
有するか否かを確定し得る。
【0018】 図18を検討すると、GEFタンパク質ではないRGSタンパク質に独特のヌ
クレオチド配列は、RGS−GEFタンパク質中の13〜14個のアミノ酸ギャップ
に対応するアミノ酸をコードするヌクレオチド配列により示される、ということ
も明らかになる。これレアのヌクレオチド配列は、特定の型のRGSタンパク質
を同定するためのプローブとして用いられ得た。
【0019】 RGS−GEFポリペプチドは、好ましくは生物学的に活性である。生物学的
に活性とは、ポリペプチド断片が生体系中で、または生体系の構成成分(単数ま
たは複数)とともに活性を保有することを意味する。生物学的活性としては、前
記のようなGタンパク質アルファサブユニットに対する特異的結合親和性、およ
びGタンパク質アルファサブユニットに対するGAP活性が挙げられるが、これ
らに限定されない。実施例に記載するように、このようなポリペプチドは、例え
ば組換え的手段により、または単離ポリペプチドのタンパク質分解的切断により
ルーチンに調製され、所望の活性に関して検定され得る。
【0020】 本発明のポリペプチドとしては、P115 Rho−GEF(図10)、Lsc(図1
4)、KIAA0380(図12)またはDRhoGEF2(図16)のアミノ酸配
列と100%未満の同一性を有するポリペプチドが挙げられる。以下の考察のため に:配列同一性とは、図10〜17に記載した配列中に見出される同一のヌクレ
オチドまたはアミノ酸が比較配列(単数または複数)の対応する位置に見出され
ることを意味する。図10、12、14および16に記載したアミノ酸配列と10
0%未満の配列同一性を有するポリペプチドは、種々の方法で、例えば保存的ア ミノ酸により置換され得る。同一および保存的置換残基の合計を配列中の残基の
総数で割ると、配列類似性%が得られる。配列同一性および類似性を計算するた
めに、あらゆる所望の方法、算法、コンピュータープログラム等、例えばFASTA 、BLASTAにしたがって、比較配列を整列させ、計算し得る。図10、12、14
および16に示したGEFタンパク質のアミノ酸配列と100%未満のアミノ酸配 列同一性を有するポリペプチドは、例えば約60、65%配列同一性を、さらに好ま
しくは約67、70、78、80、90、92、96、99%等のアミノ酸配列類似性を包含し得
る。
【0021】 特に、本発明は、GEFタンパク質のRGSドメインで突然変異化され、前記
の1つ又はそれ以上のRGS−GEFポリペプチド活性を保有するP115、Lsc
、KIAA380およびDrhoGEF2のポリペプチドおよび対応する核酸に関す
る。「突然変異化」とは、本明細書中では、このような配列が天然ではないこと
を意味する。例えば前記の突然変異化ポリペプチドは、保存的アミノ酸、例えば
(側鎖のサイズおよび分極の程度を基礎にして)小型非極性:システイン、プロ
リン、アラニン、トレオニン;小型極性:セリン、グリシン、アスパラギン酸、
アスパラギン;大型極性:グルタミン酸、グルタミン、リシン、アルギニン;中
間極性:チロシン、ヒスチジン、トリプトファン;大型非極性:フェニルアラニ
ン、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、バリン。このような保存的置換は、
Dayhoff(Atlas of Protein Sequence and Structure 5(1978))およびArgos (EMBO J., 8, 779-785(1989))により記載されたものも含む。図10、12 、14および16に記載したようなアミノ酸配列を有するポリペプチドは、保存
的アミノ酸により、位置1、5、10、15または20で置換され得る。突然変異は、保
存コンセンサス領域中に、またはGEFタンパク質のRGSドメインのその他の
残基に導入され得る。
【0022】 RGS−GEFポリペプチドに対する突然変異は、前記の1つ又はそれ以上の
活性、例えばGタンパク質アルファサブユニットに対する特異的結合親和性、G
タンパク質アルファサブユニットに対するGAP活性等を有するよう選択され得
る。このような活性に関する検定は、下記のように、あるいはCerione and Zhen
g, 1996, Curr. Opin. In Cell Biol., 8:216に開示されているように実行され 得る。
【0023】 RGS−GEFポリペプチドは、RGSドメインの疎水性コア中にアミノ酸置
換を導入することにより修飾され得る(図1のパネルA参照)。例えば、保存的
アミノ酸置換は活性に影響を及ぼすと予測されるが、一方、非保存的アミノ酸置
換、例えば疎水性残基の親水性残基への変化は、その活性を低減または排除する
と予測される。疎水性残基は、非極性アミノ酸、例えばフェニルアラニン、ロイ
シン、イソロイシン、バリン、アラニン、メチオニン、トリプトファンおよびシ
ステインである。親水性残基は、極性アミノ酸、例えばリシン、アルギニン、ヒ
スチジン、グルタミン酸およびアスパラギン酸である。
【0024】 本発明のRGS−GEFポリペプチドまたは対応するヌクレオチド配列に対す
る修飾、例えば突然変異は、遺伝子データバンク、例えばGenbank、EMBLからの 相同探索に基づいて調製され得る。配列相同探索は、種々の方法、例えばBLAST 族のコンピュータープログラムに記載された算法、Smith-Waterman算法等を用い
て成し遂げられ得る。例えば、保存アミノ酸は、種々のGEFタンパク質のRG
Sドメインを含有する種々の配列間で同定され得る(図18参照)。突然変異(
単数または複数)は、次に、ポリペプチド間に保存されたアミノ酸を同定し、整
列することにより、そして次に保存化または非保存化位置のアミノ酸を修飾する
ことにより、このような配列中に導入され得る。突然変異化RGS−GEF配列
は、例えば相同的核酸の対応する領域間に、保存化または非保存化アミノ酸を包
含し得る。例えば、突然変異化配列は、前記のようなおよび/または適切な探索
算法から確定されるようなあらゆる数の相同配列からの保存化または非保存化残
基を包含し得る。
【0025】 対応する突然変異は、RGS−GEF核酸の特定の領域で作製され得る。例え
ば、GTPアーゼ触媒機能または突然変異に関与するアミノ酸が、RGS−GE
F配列とGαサブユニットとの間の接触点として機能するアミノ酸中に作られ得
る突然変異が作製され得る。 RGS−GEFポリペプチドまたはその断片、あるいは置換RGS−GEFポ
リペプチドまたはその断片は、種々の修飾も包含し得るが、この場合、このよう
な修飾としては、グリコシル化、共有修飾(例えば、アミノ酸のR基の)、アミ
ノ酸置換、アミノ酸欠失、またはアミノ酸付加が挙げられる。ポリペプチドに対
する修飾は、種々の方法、例えば組換え、合成、化学的方法等により成し遂げら
れ得る。
【0026】 本発明のポリペプチド(例えばRGS−GEFポリペプチド、ならびにその断
片および突然変異)は、種々の方面に、例えば下記のような抗体に対する免疫原
として、生物学的活性剤(例えば、RGS−GEFポリペプチドに関連した1つ
又はそれ以上の活性を有する)として、対応する全長ポリペプチドの活性の阻害
剤として、用いられ得る。例えば、p115 Rho−GEFのGαサブユニットとの結
合時に、事象のカスケードが細胞中で開始され、例えば細胞増殖および/または
細胞骨格再配列を促進する。p115 Rho−GEFおよびGαサブユニット間の相互
作用は、RGS−GEFポリペプチドまたはその断片を用いることにより調節さ
れて、 p115 Rho−GEFおよびGαサブユニット間の相互作用を抑制し得る。 このような断片は、Rhoシグナリング経路に関連した病的症状を調節するのに有 用であり得る。有用な断片は、Gαサブユニットを伴うp115 Rho−GEFの結合
を抑制し、またはGαサブユニットに対するp115 Rho−GEFのGAP活性を抑
制するGEFタンパク質のRGSドメインの全長の重複断片の能力を調べること
により、ルーチンに同定され得る。これらの活性の測定は、下記にならびに実施
例に記載されている。ペプチドは、化学的に等で修飾され得る。
【0027】 本発明のRGS−GEFポリペプチドは、1つ又はそれ以上の構造性ドメイン
、機能性ドメイン、検出可能ドメイン、抗原性ドメインおよび/またはその他の
当該ポリペプチドを、天然には生じない、即ち非天然である配列中に包含し得る
。このような特徴を包含するポリペプチドは、キメラまたは融合ポリペプチドで
ある。このような肌理だポリペプチドは、種々の方法、例えば化学的、合成、準
合成および/または組換え法により調製され得る。キメラポリペプチドをコード
するキメラ核酸は、例えばイントロン、スプライス部位、エンハンサー等を含有
する連続または中断開放読み枠中に、種々のドメインまたは所望のポリペプチド
を含有し得る。キメラ核酸は、種々の方法により産生され得る(例えば、米国特
許第5,439,819号参照)。ドメインまたは所望のポリペプチドは、あらゆる所望 の特性、例えば触媒的、シグナリング、増殖促進、細胞ターゲッティング機能等
を含めた生物学的機能、疎水性、親水性、膜スパンニング等のような構造的機能
、受容体−配位子機能、および/または、例えば酵素、蛍光ポリペプチド、グリ
ーン蛍光タンパク質GFPと組合せた検出可能機能を有し得る(Chalfie et al.
, 1994, Science, 263:802; Cheng et al., 1996, Nature Biotechnology, 14:6
06; Levy et al., 1996, Nature Biotechnology, 14:610等)。さらに、RGS −GEF核酸またはその断片は、宿主細胞中に導入された場合に、選択可能マー
カーとして用いられ得る。例えば、本発明のアミノ酸配列をコードする核酸は、
枠な遺伝子所望のコード配列に融合されて、精製、選択またはマーキングのため
のタグとして作用する。
【0028】 本発明のポリペプチドは、発現系、例えば本発明のin vivo、in vitro、無細 胞、組換え、細胞融合等の発現系中で産生され得る。このような系により付与さ
れるポリペプチドに対する修飾としては、グリコシル化、アミノ酸置換(例えば
、コドン使用を異にすることにより)ポリペプチドプロセッシング、例えば消化
、切断、エンドペプチダーゼまたはエキソペプチダーゼ活性、脂質、リン酸塩等
を含めた化学的部分の付着が挙げられる。例えば、いくつかの細胞株は、発現ポ
リペプチドから末端メチオニンを除去し得る。
【0029】 本発明のポリペプチドは、通常の方法、例えば硫酸アンモニウムまたはエタノ
ール沈降、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、ヒドロキシ
アパタイトクロマトグラフィーおよびレシチンクロマトグラフィーにより、天然
供給源、形質転換宿主細胞(培地または細胞)から回収され得る。精製中に存在
する低濃度(約0.1〜5 mM)のカルシウムイオンを有することは有用であり得る (Price, et al., J. Biol. Chem. 244:917(1969))。高速液体クロマトグラ フィー(HPLC)は、最終精製工程のために用いられ得る。
【0030】 本発明のRGS−GEFポリペプチドは、RGS−GEFポリペプチドまたは
その断片に関する完全コード配列を包含し得る。本発明の核酸は、あらゆるRG
S−GEFヌクレオチド配列に対して100%相補的な、例えばアンチセンスのヌ クレオチド配列も包含し得る。 本発明の核酸は、種々の異なる供給源から得られる。それは、DNAまたはR
NA、例えば組織、細胞または全生物体から単離される、例えばポリアデニル化
mRNAから得られる。核酸は、DNAまたはRNA、あるいはcDNAライブ
ラリーから直接得られる。核酸は、所望の遺伝子型、表現型等を有する、発生の
特定の段階の細胞(例えば、腫瘍形成的形質転換化細胞または癌性細胞)から得
られる。核酸はさらに、化学的に合成され得る。
【0031】 本発明の核酸は、RGS−GEFポリペプチドに関するコード配列のみを含み
得る。RGS−GEFポリペプチドに関するコード配列および付加的機能性コー
ド配列賭しては、例えばリーダー配列、分泌配列、タグ配列(例えばターゲッテ
ィングタグ、酵素タグ、蛍光タグ等)が挙げられる。本発明の核酸は、RGS−
GEFポリペプチドに関するコード配列および非コード配列、例えば5‘または
3’末端の、またはコード配列中に分散される非翻訳配列、例えばイントロンも
含み得る。
【0032】 本発明の核酸は、前記の核酸と操作可能的に連結する発現制御配列も包含する
。「発現制御配列」という語句は、それが操作可能的に連結される核酸によりコ
ードされるポリペプチドの発現を調節する核酸配列を意味する。したがって、発
現制御配列は、mRNA関連素子およびタンパク質関連素子を含む。このような
素子としては、プロモーター、エンハンサー(ウイルス性または細胞性)、リボ
ソーム結合配列、転写ターミネーター等が挙げられる。発現制御配列は、コード
配列の発現を実行または達成するために発現制御配列がこのような様子で配置さ
れる場合、ヌクレオチドコード配列に操作可能的に連結される。例えば、プロモ
ーターがコード配列に対して5‘に操作可能的に連結される場合、コード配列の
発現はプロモーターにより駆動される。発現制御配列は、正常遺伝子に対して異
種または内在性であり得る。
【0033】 本発明の核酸は、核酸ハイブリダイゼーションに基づいて選択され得る。一緒
にハイブリダイズする2つの一本鎖核酸調製物の能力は、それらのヌクレオチド
配列相補性の度合い、例えばA−T、G−Cなどのようなヌクレオチド間の塩基
対形成度である。したがって、本発明は、図11、13、15および17に記載
したようなヌクレオチド配列を包含する核酸とハイブリダイズする核酸にも関す
る。本発明は、核酸の両鎖、例えばセンス鎖およびアンチセンス鎖を含む。
【0034】 本発明によれば、核酸またはポリペプチドは、図10〜17に記載したヌクレ
オチドまたはアミノ酸配列における1つ又はそれ以上の差を包含し得る。ヌクレ
オチドおよび/またはアミノ酸配列に対する変化または修飾は、あらゆる利用可
能な方法、例えば特定化または無作為突然変異誘発により成し遂げられ得る。 本発明のRGS−GEFポリペプチドをコードする核酸は、天然GEF遺伝子
、例えば天然多型、正常または突然変異体対立遺伝子(ヌクレオチドまたはアミ
ノ酸)中に生じるヌクレオチド、哺乳類、例えばヒト、サル、ブタ、マウス、ラ
ットまたはウサギの自然集団中に発見される突然変異を包含し得る。天然という
用語は、核酸が天然供給源、例えば動物組織および細胞、体液、組織培養細胞、
法医学標本から得られる、ということを意味する。天然突然変異には、ヌクレオ
チド配列の欠失、置換または付加が含まれる。これらの遺伝子は、当業者に周知
の方法にしたがって、核酸ハイブリダイゼーションにより検出され、単離され得
る。他の腫瘍遺伝子とから類推して、宿主細胞および生物体に病的症状を生じる
GEFタンパク質の天然変異体は、GEFタンパク質のRGSドメインにおける
欠失、置換および付加を有する変異体を含む、と認識されている。
【0035】 本発明のRGS−GEFポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、例え
ば天然遺伝子、転写体またはcDNA中に見出されるコドンを含有し、あるいは
それは同一アミノ酸配列をコードする縮重コドンを含有し得る。 さらに、本発明の核酸またはポリペプチドはあらゆる所望の哺乳類生物体から
得られるが、しかし非哺乳類生物体からも得られる。哺乳類および非哺乳類生物
体からの相同体は、種々の方法により得られる。例えば、本発明のGEFのRG
SドメインまたはRGS−GEFに対して選択性であるオリゴヌクレオチド(下
記参照)とのハイブリダイゼーションは、例えばSambrook et al., Molecular C
loning, 1989, Chapter 11に記載されているような相同体を選択するために用い
られ得る。このような相同体は、予め同定されたRGSドメインまたはRGS−
GEFヌクレオチドまたはポリペプチド配列に対する種々の量のヌクレオチドお
よびアミノ酸配列同一性および類似性を有し得る。非哺乳類生物としては、例え
ば脊椎動物、無脊椎動物、ゼブラフィッシュ、ニワトリ、ショウジョウバエ、酵
母菌(例えばビール酵母菌)、C. elegans、回虫、原核生物、植物、イヌナズナ
、ウイルス等が挙げられる。
【0036】 本発明の核酸は、例えばDNA、RNA、合成核酸、ペプチド核酸、修飾ヌク
レオチド、またはそれらの混合物を包含し得る。DNAは、二本鎖または一本鎖
であり得る。核酸を包含するヌクレオチドは、所望の目的によって、種々の既知
の結合、例えばエステル、スルファメート、スルファミド、ホスホロチオエート
、ホスホラミデート、メチルホスホネート、カルバメート等を介して連結され得
る。連結は、例えば、RNアーゼHのようなヌクレアーゼに対する耐性ならびに
改良型in vivo安定性のために修飾され得る(例えば、米国特許第5,378,825号参
照)。
【0037】 ハイブリダイゼーション、検出または安定性を改良する部分に検出可能マーカ
ー(アビジン、ビオチン、放射性素子)を付着するといったような種々の修飾は
、核酸に対して成され得る。核酸はさらに、所望の方法にしたがって、固体支持
体、例えばニトロセルロース、ナイロン、アガロース、ジアゾ化セルロース、ラ
テックス固体ミクロスフェア、ポリアクリルアミド等に付着され得る(例えば、
米国特許第5,470,967号、第5,476,925号、第5,478,893号参照)。
【0038】 本発明の別の局面は、オリゴヌクレオチドおよび核酸プローブに関する。この
ようなオリゴヌクレオチドまたは核酸プローブは、例えば被験標本中のRGS−
GEF核酸を検出、定量または単離するために用いられ得る。検出は、種々の目
的、例えば探索、診断及びび法医学のために望ましい。診断目的のためには、組
織、細胞、体液などから得られた標本中の特定のRGS−GEF核酸配列の存在
または量を同定するのが望ましい。好ましい実施態様では、本発明は被験標本中
の標的RGS−GEF核酸の検出方法であって、標的およびオリゴヌクレオチド
間のハイブリダイゼーションを成し遂げるのに有効な条件下で被験標本をオリゴ
ヌクレオチドと接触させ、そしてハイブリダイゼーションを検出することを包含
する方法に関する。本発明のオリゴヌクレオチドは、合成的核酸増幅、例えばP
CR(例えばSaiki et al., 1988, Science, 241:53; 米国特許第4,683,20号) または鑑別表示(例えば、Liang et al., Nucl. Acid. Res., 21:3269-3275, 19
93; 米国特許第5,599,672号;WO97/18454参照)にも用いられ得る。オリゴヌク レオチドは、例えば、このような配列を含有する遺伝子生成物を鑑別的に表示し
および/または増幅するために、DH、PHおよびRGS−GEFドメインに対
してルーチンに同定され得る。
【0039】 センスおよびアンチセンスヌクレオチド配列はともに、本発明の一部として意
図される。本発明の独特の核酸は、ルーチンに確定され得る。RGS−GEF核
酸は、例えばノーザンブロットにおいて核酸の混合物を包含する標本中のRGS
−GEFヌクレオチド配列の存在を同定するためのハイブリダイゼーションプロ
ーブとして用いられ得る。ハイブリダイゼーションは、プローブとの少なくとも
95%同一性(即ち相補性)を有する核酸を選択するために、緊縮条件下で実施さ
れ得るが、しかしそれより低い緊縮条件も用いられ得る。独特のRGS−GEF
ヌクレオチド配列は、枠内で、5‘または5’末端で、種々のヌクレオチド配列
、例えば酵素に関するコード配列、または発現制御配列等と融合され得る。
【0040】 ハイブリダイゼーションは、例えばSambrook et al., Molecular Cloning, 19
89に記載されたような所望の選択性によって、異なる条件下で実施され得る。例
えば、RGS−GEF配列を特異的に検出するために、オリゴヌクレオチドは、
RGS−GEF配列が得られるGEF配列とオリゴヌクレオチドがハイブリダイ
ズするだけである、例えばオリゴヌクレオチドが標的と100%相補的である条件 下で、標的核酸とハイブリダイゼーションされ得る。100%未満のヌクレオチド 相補性、例えば少なくとも約99%、97%、95%、90%、70%、67%のヌクレオチ
ド相補性を有する標的核酸を選択するのが望ましい場合には、異なる条件が用い
られ得る。GEF遺伝子における突然変異は疾患または病的症状、例えば癌、良
性腫瘍を引き起こし得るため、本発明のオリゴヌクレオチドは診断的に用いられ
得る。例えば、癌の徴候またはRhoシグナリング経路に関連したその他の症状を 有する患者(下記参照)は、配列が正常であるかを同定するためにポリメラーゼ
連鎖反応とその後のDNAシーケンシングにおいて本発明のオリゴヌクレオチド
を、その他の癌遺伝子オリゴヌクレオチド等、例えばp53、Rb、p21、Db1、MTS1 、Wt1、Bcl-1、Bcl-2、MDM2等と組合せて用いることにより、疾患に関して診断 され得る。
【0041】 本発明のオリゴヌクレオチドは、あらゆるサイズのもの、好ましくは14〜16オ
リゴヌクレオチド長、またはそれ以上であり得る。このようなオリゴヌクレオチ
ドは、非天然ヌクレオチド、例えばイノシンを有し得る。本発明によれば、オリ
ゴヌクレオチドは、所望の緩衝液(例えばリン酸塩、トリス等)、検出組成物等
を含有するキットを包含し得る。オリゴヌクレオチドは、当業界で既知の放射性
または非放射性標識で標識され得るし、あるいは標識されない。
【0042】 アンチセンス核酸は、本発明の核酸から、好ましくは図11、13、15およ
び17のRGS−GEFヌクレオチド配列に対応するアンチセンスRGS−GE
Fヌクレオチド配列から調製され得る。アンチセンスRGS−GEF核酸は、種
々の方法に、例えばRGSドメインを含有するGEFタンパク質の発現を調節ま
たは調整するために、あるいは例えばin-situハイブリダイゼーションにより、 RGS−GEFタンパク質の発現を検出するために、用いられ得る。発現の調節
または調整のためには、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、発現制御配列と操
作可能的に連結され得る。
【0043】 本発明のRGS−GEF核酸は、所望の方法により標識され得る。核酸は、放
射性トレーサー、例えば最も一般的に用いられるトレーサーのみを記載すると、 32 P、35S、125I、3Hまたは14Cを用いて標識され得る。放射性標識化は、例
えば放射能標識化ヌクレオチド、ポリヌクレオチドキナーゼ(ホスファターゼに
よる脱リン酸化を用いて、または用いずに)またはリガーゼ(標識される末端に
よって)を用いて3‘または5’末端で末端標識化するといった任意の方法によ
って、実行され得る。本発明の核酸を免疫原特性を有する(抗原、ハプテン)、
ある種の試薬に対する特異的親和性を有する(配位子)、検出可能酵素反応を完
了させ得る特性を有する(酵素または補酵素、酵素基質、あるいは酵素反応に関
与するその他の物質)、あるいは特徴的物理的特性、例えば蛍光または発光、あ
るいは所望の波長での光の吸収等の特性を有する残基と組合せた非放射能標識化
も用いられ得る。
【0044】 オリゴ核酸、アンチセンス核酸等を含めた本発明のRGS−GEF核酸は、種
々の技法、例えばノーザンブロット、PCR、in-situハイブリダイゼーション 等により全器官、組織、細胞等中でのRGS−GEF核酸の発現を検出するため
に用いられ得る。このような核酸は、発現攪乱、例えばRGS−GEF発現の細
胞特異的および/または細胞画分変化を検出するのに特に有用であり得る。RG
S−GEFタンパク質のレベルは、単独で、または他の遺伝子生成物(癌遺伝子
、例えばp53、Rb、Wtl等)、転写体等と組合せて確定され得る。
【0045】 本発明の核酸は、所望の目的によって、 in vitroおよびin vivoで、種々の異
なる系で 発現され得る。例えば、核酸は、発現ベクターに挿入され、所望の宿 主に導入され、そして核酸をコードされたポリペプチドの発現を成し遂げるのに
有効な条件下で培養され得る。有効条件としては、宿主細胞によりポリペプチド
の産生を成し遂げるのに適したあらゆる培養条件、例えば有効温度、pH、培地
、宿主細胞が培養される培地への付加物(例えば、コード核酸がdhfr遺伝子に隣
接する場合、ブチレートまたはメトトレキセートのような発現を増幅または誘導
する付加物)、シクロヘキサミド、細胞密度、培養皿等が挙げられる。核酸は、
例えば、リン酸カルシウム沈降、電気穿孔、注入、DEAE−デキストラン媒介
性トランスフェクション、リポソームとの融合およびウイルストランスフェクシ
ョンを含めたあらゆる有効な方法により、細胞中に導入され得る。本発明の核酸
が導入された細胞は、形質転換宿主細胞である。核酸は、染色体外にあるか、ま
たは宿主細胞の染色体(単数または複数)中に統合され得る。それは安定である
かまたは一過性であり得る。発現ベクターは、宿主細胞とのその適合性に関して
選択される。宿主細胞としては、哺乳類細胞、例えばCOS-7,CHO、HeLa、LTK、N
IH 3T3,酵母菌、昆虫細胞、例えばSf9(S. frugipeda)およびショウジョウバ エ、細菌、例えば大腸菌、ストレプトコッカス種、バシラス種、酵母菌、真菌細
胞、植物、胚幹細胞(例えば哺乳類、例えばマウスまたはヒト)、癌または腫瘍
細胞が挙げられる。Sf9発現は、Graziani et al., Oncogene, 7:229-235, 1992 から類推して成し遂げられ得る。発現制御配列は、同様に、宿主適合性および所
望の目的、例えば高コピー数、高量、誘導、増幅、制御発現に関して選択される
。用いられ得るその他の配列には、例えばSV40、CMVからのエンハンサー、誘導 性プロモーター、細胞型特異的素子、または選択的または特異的細胞発現を可能
にする配列が含まれる。
【0046】 標識化ポリペプチドは、p115 Rho-GEFと結合または付着する物質を同定し 、in vitro、in vivoまたはin-situ系等における細胞中のp115 Rho−GEFの動
きを追跡するための、例えば結合検定に用いられ得る。 本発明の核酸またはポリペプチドは、実質的に精製され得る。実質的に精製さ
れるとは、核酸またはポリペプチドが分離され、そして本質的に他の核酸または
ポリペプチドを含有しない、即ち核酸またはポリペプチドは主要且つ活性成分で
ある。
【0047】 本発明の別の局面は、RGS−GEFポリペプチドが関与する生物学的経路、
特に病的症状、例えば細胞増殖(例えば癌)、増殖制御、形態形成、張繊維形成
およびインテグリン媒介性相互作用、例えば胚発生、腫瘍細胞増殖および転移、
プログラムされた細胞死、ホメオスタシス、白血球ホーミングおよび活性化、骨
吸収、凝塊退縮、ならびに機械的ストレスに対する細胞の応答の調節に関する(
例えば、Clark and Brugge, Science, 268:233-239, 1995; Bussey, Science, 2
72:225-226, 1996参照)。したがって、本発明は、RGS−GEFポリペプチド
の活性の調整方法であって、有効量のRGS−GEFポリペプチドまたは生物学
的に活性なその断片、RGS−GEFポリペプチドの活性を調整する有効量の化
合物、あるいはRGS−GEFポリペプチドまたは生物学的に活性なその断片を
コードする有効量の核酸を投与することを包含する方法のすべての局面に関する
。調整されるRGS−GEFの活性には、Gαサブユニットとの結合またはGα
サブユニットに対するGAP活性が含まれる。活性は、RGS−GEFの発現ま
たは活性を増大し、低減し、相殺し、または促進することにより調整され得る。
【0048】 本発明は、RGS−GEFポリペプチドを特異的に認識する抗体にも関する。
抗体、例えばポリクローナル、モノクローナル、組換え、キメラ抗体は、あらゆ
る所望の方法により調製され得る。例えば、モノクローナル抗体の産生に関して
は、図10、12、14または16のRGS−GEFポリペプチドは、免疫応答
を引き出すのに有効な量で、アジュバントを用いてまたは用いずに、皮下および
/または腹腔内投与で、マウス、ヤギまたはウサギに投与され得る。抗体は、一
本差またはFAbでもあり得る。抗体は、IgG、サブタイプ、IgG2a、I
gG1などであり得る。
【0049】 RGS−GEFに特異的な抗体とは、抗体が、GEFポリペプチドのRGSド
メイン内のまたはそのアミノ酸配列を含めたアミノ酸の限定配列を認識すること
を意味する。したがって、特異的抗体は、例えばイムノブロット検定により検出
および/または測定した場合、異なるエピトープ(単数または複数)よりも、G
EFポリペプチドのRGSドメイン中に見出されるアミノ酸配列、即ちエピトー
プと、高親和性で結合する。したがって、p115 Rho−GEFのRGSドメイン内
のまたはそれを含めたエピトープに特異的な抗体は、標本、例えばp115 Rho−G
EF遺伝子生成物を含有する組織の標本中のエピトープの存在を検出し、エピト
ープが存在しない標本とそれを区別するのに有用である。
【0050】 さらに、本発明によれば、GEFポリペプチドのRGSドメインと結合する配
位子も、例えば合成ペプチドライブラリーまたはaptamerを用いて調製され得る (例えば、Pitrung et al., 米国特許第5,143,854号;Geysen et al., 1987, J.
Immunol. Methods, 102:259-274; Scott et al., 1990, Science, 249:386; Bl
ackwell et al., 1990, Science, 250:1104; Tuerk et al., 1990, Science, 24
9:505)。
【0051】 GEFポリペプチドのRGSドメインと結合する抗体およびその他の配位子、
ならびに特に、p115 RhoGEFのRGSドメインと結合する抗体およびその他の
配位子は、種々の方法に用いられ得る。これらの例としては、例えば、動物、組
織、細胞等の中のp115 Rho−GEFポリペプチドのレベルを定量するための、 p
115 Rho−GEFの細胞局在化および/または分布を同定するための、 p115 Rho
−GEFまたはp115 Rho−GEFの一部を包含するポリペプチドを精製するため
の、 p115 Rho−GEFの機能を調整するため等のための療法的、診断的、なら びに商業的探索道具用途が挙げられるが、これらに限定されない。抗体は、ウエ
スタンブロット、ELIZA、免疫沈降、RIA等に用いられ得る。本発明は、
このような検定、組成物およびそれらの実施のためのキット等に関する。
【0052】 本発明の抗体は、組織、細胞、体液、尿、脳脊髄液を含めた種々の標本中のG
EFポリペプチドのRGSドメインを含有するポリペプチドまたは断片を検出す
るために用いられ得る。本発明の方法は、結合を成し遂げるのに、当業界で既知
のような、有効な条件下で図10、12、14または16のRGS−GEFポリ
ペプチドに結合する配位子を接触させ、配位子とペプチド間の特異的結合を検出
することを包含する。特異的結合とは、例えば図10、12、14または16に
示したようなRGSドメインのアミノ酸配列またはその誘導体内の、またはそれ
を含めたアミノ酸の限定配列に配位子が付着することを意味する。抗体またはそ
の誘導体は、RGSドメインを含有するGEFタンパク質の発現を抑制するため
にも用いられ得る。RGSドメインを含有するGEFポリペプチドのレベルは、
単独で、または他の遺伝子生成物と組合せて確定され得る。特に、RGSドメイ
ンを含有するGEFポリペプチドの量(例えば、その発現レベル)は、同一のま
たは異なる標本中の他のポリペプチド、例えばp21、p53、Rb、WT1等の量と比較 され得る(例えば、比として)。
【0053】 GEFポリペプチドのRGSドメインに関する配位子は、他の抗体、例えば癌
の腫瘍学的マーカー、例えばRb、p53、c-erbB-2含有遺伝子生成物等を認識する 抗体と組合せて用いられ得る。概して、GEFポリペプチドのRGSドメインに
特異的な試薬は、例えば米国特許第5,397,712号、第5,434,050号、第5,429,947 号のようなあらゆる所望の方法により、診断および/または法医学試験に用いら
れ得る。
【0054】 本発明は、RGS−GEFポリペプチドを包含するトランスジェニック動物、
例えば非ヒト哺乳類、例えばマウスにも関する。トランスジェニック動物は、既
知の方法により、例えば1細胞胚の前核中への組換え遺伝子の前核注入、人工酵
母菌染色体の胚幹細胞中への組み入れ、遺伝子ターゲッティング法、胚幹細胞法
により調製され得る(例えば、米国特許第4,736,866号;第4,873,191号;第4,87
3,316号;第5,082,779号;第5,304,489号;第5,174,986号;第5,175,384号;第5
,175,385号;第5,221,778号;Gordon et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 77:738
0-7384(1980); Palmiter et al., Cell, 41:343-345(1985); Palmiter et a
l., Ann. Rev. Genet., 20:465-499(1986); Askew et al., Mol. Cell. Bio.,
13:4115-4124, 1993; Games et al., Nature, 373:523-527, 1995; Valancius
and Smithies, Mol. Cell. Bio., 11:1402-1408, 1991; Stacey et al., Mol. C
ell. Bio., 14:1009-1016, 1994; Hasty et al., Nature, 350:243-246, 1995;
Rubinstein et al., Nucl. Acid Res., 21:2613-2617, 1993参照)。本発明の核
酸は、あらゆる非ヒト哺乳類、例えばマウス(Hogan et al., 1986, Manipulati
ng the Mouse Embryo:A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory,
Cold Spring Harbor, New York)、ブタ(Hammer et al., Nature, 315:343-345
, 1985)、ヒツジ(Hammer et al., Nature, 315:343-345, 1985)、畜牛、ラッ
トまたは霊長類中に導入され得る(例えば、Church, 1987, Trends in Biotech.
5:13-19; Clark et al., 1987, Trends in Biotech. 5:20-24;およびDePamphil
is et al., 1988, Bio Techniques, 6:662-680も参照)。さらに、慣例のトラン
スジェニックラットおよびマウス製品は市販されている。これらのトランスジェ
ニック動物は、例えば癌モデルとして、またはRGS−GEFポリペプチドの過
剰発現の作用を評価するためのモデルとして有用である。
【0055】 一般に、本発明の核酸、ポリペプチド、抗体等は、米国特許第5,501,969号、 第5,506,133号、第5,441,870号、WO90/00607;WO91/15582に記載されたように調
製され、使用され得る。 本発明のその他の局面は、以下の相互作用および作用を調整する分子に関して
検定し、または同定するための方法に関する:GEFのRGSドメインとそのコ
グネイト結合基質との間の相互作用;GEFのRGSドメインとGαサブユニッ
トとの間の相互作用;RGSドメインを含有するGEFタンパク質のグアニンヌ
クレオチド交換活性に及ぼすGタンパク質サブユニット刺激の作用;Gタンパク
質サブユニットに関するGTPアーゼ活性化タンパク質としてのRGSドメイン
を有するGEFタンパク質の作用。
【0056】 活性は、種々の方法で、例えば増強し、活性化し、刺激し、抑制し、防止し、
阻害する等で調整され得る。調整分子は、作動剤、拮抗剤であり得る化、または
その部分的活性を有し得る。調整分子は、あらゆる種類の分子であり、その例と
しては、小分子、タンパク質、ペプチド、抗体、核酸等が挙げられるが、これら
に限定されない。概して、in vitro活性を有する化合物は、例えば前記の生物学
的および細胞活性に関連した病的症状を治療するために、RGSドメインを含有
するGEFタンパク質に関連した生物学的経路をin vivoで調整するのに有用で ある。調整分子は、同一または異なる分子の混合物を包含し得る。
【0057】 GEFタンパク質のRGSドメインのための結合基質は、RGSドメインが結
合するあらゆる物質、特に、例えばGα12族の成員であり得る(例えば、Stra
thman and Simon, Proc. Natl. Acad. Sci., 88:5582, 1991参照)。例えば、G
タンパク質αサブユニットとRGSドメインを含有するGEFタンパク質、例え
ばp115 Rho−GEFとの結合を調整または調節する分子に関する同定または検定
方法は、本発明にしたがって実行され得る。一実施態様では、GTP結合αサブ
ユニットまたはその誘導体は、被験分子の存在下または非存在下で、RGSドメ
インを有するGEFタンパク質またはその断片とともにインキュベートされて、
被験化合物の存在がGEFタンパク質とGタンパク質アルファサブユニットとの
間の結合を調整する。インキュベーションは、有効条件下で、即ち結合または付
着が起こる条件下で成し遂げられる。結合は、1つ又はそれ以上の方法で検出さ
れ得る。例えば、GEFタンパク質または結合基質は、検出可能的に標識される
:標識化結合構成成分は、標識化遊離構成成分から分離される:そして、結合−
検出可能的標識化GEFタンパク質または結合基質の量が確定される。検出可能
標識は、例えば放射性、蛍光等といったあらゆる所望の組成物であり得る。この
ような検定は、固相または液相で実施され得る。
【0058】 本発明の一局面では、Gα12族のサブユニット、例えばGα12およびGα13
、GEF、例えばp115 RhoGEF、Lsc、KIAA380またはDrhoGEF2
との結合を調節する分子を同定するのが望ましい。検定は、RGSドメインまた
はRGSドメインの生物学的活性亜断片を含有する完全GEFタンパク質または
そのあらゆる亜断片を用いて実行され得る。検定は、典型的には、GTP結合状
態のGαサブユニットの安定類似体、例えばGDP−AIF4 -またはGTPγS
に結合されたαサブユニットを用いて実行される。例えば、結合検定は、下記の
実施例5に記載された方法により実行され得るが、この場合、COS細胞は、myc−
タグ化ポリペプチド、例えばp115 RhoGEFまたはその断片に関する核酸構築物
を用いてトランスフェクトされ、構成成分のうちの1つへの一次抗体を用いたあ
らゆる結合複合体の沈降、ならびに二次抗体を用いた二次結合構成成分の量の検
出により、ポリペプチドとGαサブユニットの複合体が検出される。結合検定は
、当業界で周知の技法を用いて、例えば構成成分の1つをカラムに結合し、次に
カラムに結合した第二標識化構成成分の量を確定することにより、実施され得る
。関連検定法は、例えばBerman et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:27209にも 開示されている。
【0059】 GTPアーゼ活性に及ぼすRGS−GEFポリペプチドの刺激作用、例えばG
αサブユニットのGTPアーゼ活性を調整または調節する分子に関する単離また
は検定方法も、本発明にしたがって実行され得る。例えば、Gαサブユニットは
、被験阻害剤の存在下および非存在下で、GTPアーゼ刺激作用を有するRGS
−GEFポリペプチドとともに、有効条件下でインキュベートして、被験阻害剤
の存在がその刺激作用を調整するか否かを確定する。検定は、RGSドメインま
たはRGSドメインの生物学的活性亜断片を含有する完全RGS−GEFポリペ
プチド、GEFタンパク質またはそのあらゆる亜断片を用いて実行され得る。R
GS−GEFポリペプチドは、p115 Rh−GEF、Lsc、KIAA380、DRh
oGEF2またはそれらの生物学的活性断片であり得る。例えば、検定は、本明 細書中で考察する実施例に記載されたように、ならびに当業界で周知の他の変異
または検定方法を用いて、α12またはα13サブユニットと一緒にp115 RhoGEF
を用いて実行され得る。例えば、検定は、下記の実施例5にしたがって実行され
得るが、この場合、Gαサブユニットは、[γ−32P]GTPを負荷され、RG
S−GEF歩麻植の存在を含めた種々の条件下での加水分解の量が、検定混合物
の延伸分離後の上清中の32Piの量を測定することにより確定された。関連検定
方法は、例えばBerman et al., 1996, J. Biol. Chem.271:27209に開示されてい
る。
【0060】 単量体Gタンパク質に関するGEF媒介性ヌクレオチド交換を有するRGS−
GEFポリペプチドに及ぼす活性化Gαサブユニットの刺激作用を調整する分子
に関する同定または検定方法も、本発明にしたがって実行され得る。例えば、一
次検定は、活性化GαサブユニットをGEFタンパク質(例えば、p115 RhoGE
F、Lsc、KIAA380、DrhoGEF2またはGEF活性を保持するそれら
の生物学的活性断片)および単量体Gタンパク質とともに、被験モジュレーター
の存在下および非存在下でインキュベートして、被験モジュレーターが、単量体
タンパク質のGEF媒介性ヌクレオチド交換を刺激する活性化Gαサブユニット
の能力に阻害、増強等の作用を及ぼすか否かを確定することにより実行され得る
(例えば、Hart et al., 1996, J. Biol. Chem. 221:25452参照)。被験モジュ レーターはさらに、前記のGEFタンパク質および単量体Gタンパク質が、Gタ
ンパク質サブユニットを伴わずに、被験モジュレーターの存在下または非存在下
でインキュベートされて、被験モジュレーターが単量退タンパク質のGEF媒介
性ヌクレオチド交換に及ぼすいかなる作用を有したかを確定する二次検定を実行
し、、次に一次および二次検定における調整作用を比較して、一次検定における
調整作用が二次検定における調整作用と異なるか否かを確定し、それにより被験
モジュレーターが、GEFタンパク質と単量体Gタンパク質との相互作用よりむ
しろ、活性化GαサブユニットとGEFタンパク質との相互作用を調整すること
を示す異により、評価され得る。例えば、GEF媒介性グアニンヌクレオチド交
換に及ぼす刺激作用は、下記の実施例6により測定され得るが、この場合、Rho Aは[3H]GDPを負荷され、RhoAからのGDPの解離は、インキュベーショ
ン前後に、濾過による結合GDPの確定により、種々の条件下で測定された(例
えば、Northrup et al., J. Biol. Chem. 257, 11416-11423(1982)参照)。
【0061】 単量体Gタンパク質のGEF媒介性ヌクレオチド交換に及ぼす活性化Gαの刺
激作用を模倣する分子の同定方法も、本発明により実行され得る。その方法は、
GEFタンパク質のRGSドメインに対する結合親和性を示す被験化合物を同定
し、次にGEFタンパク質および単量体Gタンパク質を被験化合物の存在下また
は非存在下でインキュベートして、被験化合物が、単量体Gタンパク質のGEF
媒介性ヌクレオチド交換に及ぼす刺激作用を示すか否かを確定することを包含す
る。GEFタンパク質のRGSドメインに対する結合親和性を示す被験化合物の
同定は、当業界で周知の技法を用いて成し遂げられ得る。例えば、RGSポリペ
プチドは、カラムに結合され、被験化合物のカクテルがカラムを通されて、カラ
ムに選択的に結合されたものが確定される。
【0062】 GαサブユニットGTPアーゼ活性に及ぼすGEFポリペプチドのRGSドメ
インの刺激作用を模倣する分子または分子の混合物の同定方法も、本発明にした
がって実行され得る。その方法は、Gαサブユニットに対する結合親和性を示す
被験化合物を同定し、そして被験化合物の存在下または非存在下でGTP負荷G
αサブユニットをインキュベートして、被験化合物がGαサブユニットの刺激作
用GTPアーゼ活性を示すか否かを確定することを包含する。Gαサブユニット
に対する結合親和性を示す被験化合物の同定は、当業界で周知の技法を用いて成
し遂げられ得る。例えば、Gα12は、基質に結合されて、RGSドメインを含有
するGEFポリペプチドおよび被験化合物の両方とともにインキュベートされて
、被験化合物がGαサブユニットとの結合に関してRGSドメインと競合するか
否かを確定され得る。
【0063】 RGS−GEF構成成分またはその誘導体による癌遺伝子形質転換活性の調整
は、種々の既知の手法により測定され得る(例えばEva and Aaronson, Nature,
316:273-275, 1985; Hart et al., J. Biol. Chem., 269:62-65, 1994)。化合 物は、方法中のあらゆる時間に付加されて(例えば、細胞の前処理;RGS−G
EFの付加後等)、RGS−GEF構成成分の癌遺伝子形質転換活性に及ぼすそ
の作用が確定され得る。種々の細胞株が用いられ得る。
【0064】 単量体GTPアーゼ媒介性信号伝達に関するその他の検定は、当業界で既知の
手法から類推して、本発明により成し遂げられ得る(例えば、米国特許第5,141,
851号、第5,420,334号、第5,436,128号および第5,482,954号;WO94/16069; WO93
/16179; WO91/15582; WO90/00607)。 したがって、本発明はさらに、RGSドメインを含有するGEFタンパク質に
より媒介される信号伝達に関連した疾患および病的症状、例えば異常細胞増殖に
関連した疾患である癌の治療および予防に関する。例えば、本発明は、治療が必
要な被験者に、疾患を治療するのに有効な量の化合物を投与することから成る癌
の治療方法であって、化合物がGαサブユニットGTPアーゼ活性に及ぼすRG
Sを含有するGEFタンパク質の刺激作用のレギュレーターであり、あるいは化
合物が単量体GTPアーゼによるGEF媒介性ヌクレオチド交換に及ぼすGαサ
ブユニットの刺激作用のレギュレーターである方法に関する。疾患を治療すると
は、その開始を遅延し、疾患の進行を遅延し、疾患の臨床的および病理学的徴候
を改良または遅延することを意味する。レギュレーター化合物または化合物の混
合物は、合成、天然またはそれらの組合せであり得る。レギュレーター化合物は
、アミノ酸、ヌクレオチド、炭化水素、脂質、多糖等を包含し得る。レギュレー
ター化合物は、好ましくは、RGSドメインを含有するGEFタンパク質の発現
を調節する、例えばそのmRNA、タンパク質発現またはプロセッシングを抑制
または増大する化合物であり、あるいはGEFタンパク質のRGSドメインとG
αサブユニットとの相互作用を調節する化合物である。疾患を治療するために、
化合物または混合物は、当業者には明らかなように、製薬上許容可能な担体また
はその他の賦形剤を包含する製剤組成物中に処方され得る(例えば、Remington'
s Pharmaceutical Sciences, Eighteenth Edition, Mack Publishing Company,
1990参照)。このような組成物は、特に癌の治療のために、有効量のその他の化
合物をさらに含有し得る。
【0065】 実施例 実施例1:RhoGEFとGタンパク質シグナリングを調節するタンパク質との 間の相同の同定 RGS族のタンパク質は、Gタンパク質シグナリングの負のレギュレーターと
して作用する。その族の19の哺乳類成員が同定されており、それらはすべて、R
GSボックスと呼ばれる相同コアドメインを含有するタンパク質をコードする。
【0066】 Rhoに特異的なGEFであるp115−GEFの配列の検査は、RGS4、RGS 2、GAIP、RGS12およびRGS14を含めたRGSタンパク質の保存ド
メインと特異的相同を有するN末端領域を明示した(図1)。3つのその他のRh
oGEFタンパク質、Lsc、KIAA380およびDrhoGEFの分析も、それ らがRGSタンパク質の保存領域と特異的相同を有する領域を含有することを示
した(図1)。
【0067】 RGSとAIF4−活性化Gαilとの間の複合体の結晶構造は、RGS4(R GSボックス)の機能性コアが、2つの小サブドメインに折り畳まる9つのαヘ
リックスを含有するということを明示した(Tesmer et al., Cell, 89, 251(19
97))。RGSボックスは、Gαサブユニットに対するGAP活性を含有するこ
とが示されている(Popov et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 7216(19
97))。RGS族の成員に保存されるボックスの疎水性コア残基は、構造の安定
性およびGAP活性のために重要である( Tesmer et al., Cell, 89, 251(199
7)およびSrinivasan et al., J. Biol. Chem., 273, 1529(1998))。RGS 4は、亜その3つのスイッチ領域との相互作用により、主にGTP加水分解の遷
移状態の安定化により、GαilのGTPアーゼ活性を刺激する(Tesmer et al.,
Cell, 89, 251(1997))。
【0068】 RGSドメインのコアを形成する疎水性残基のほとんどが、p115 RhoGEF中
に保存される(23のうち17)(図1)。アラインメント中のギャップの位置は、
RGSドメイン構造のαらせん間のループに対応する。この相同は、p115−GE
FのN末端領域がRGS4ボックスドメインと同様の構造を有し、そしてGAP
活性を保有し得る、ということを示唆した。これに対比して、Gαil(GDP−
AIF4−)のスイッチ領域と接触させられるRGS4の残基は十分には保存さ れず、p115 RhoGEFのあらゆるGAP活性が独自のメカニズムを有するか、ま
たはすでに同定されているものと有意に異なる特異性を有する。
【0069】 遺伝子バンクの探索は、p115のRGS領域と相同の領域を有する3つのその他
のRho−GEF成員を明示した。これらには、Lsc、KIAA380およびDrh
oGEF2が含まれる(図1)。Lscは、p115 RhoGEFのマウス相同体であ ると思われるし、KIAA380はショウジョウバエDrhoGEF2のヒト相同体
であると思われる(Whitehead et al., J. Biol. Chem., 271, 18643(1996);
Barrett et al., Cell, 91, 905(1997))。これら4つのRho−GEFは、これ
らもRhoに関するグアニンヌクレオチド交換活性を保有するタンパク質の新規の RGS関連族を限定する。
【0070】 RGSドメインを含有することが既知の4つのGEFタンパク質(p115 RhoG
EF、Lsc、KIAA380、DRhoGEF2)のRGSドメインの、RGSタ
ンパク質RET−RGS1、RGS2、RGS3、RGS4、RGS7、RGS
10、RGS12、RGS14、Rap1/2B.P.およびGAIPのRGS
ドメインとのアラインメントは、新規のサブ−RGSコンセンサス配列が4つの
GEFタンパク質のRGS配列により限定される、ということを示す(図18)
。図18に示した配列の下部に示したように、新規のサブ−RGSコンセンサス
配列は、ギャップの両側のアミノ酸の保存とともに、相同アラインメント中の13
〜14アミノ酸の大型ギャップにより示される。
【0071】 実施例2:RHOGEFタンパク質p115 RHO−GEFはGα13およびGα12サブ ユニットのGTPアーゼ活性を刺激する p115 RhoGEFを検査して、Gα13およびGα12の固有GTPアーゼ活性(G
AP活性)を刺激する場合のその能力を確定した。 Kozasa and Gilman, J. Biol. Chem., 270, 1734(1995)に記載されている ように、Gα12をSf9細胞中で発現させて、精製した。前記のバキュウロウイ
ルス法(Singer and Miller, J. Biol. Chem., 269, 19796(1994))、ならび にNi−NTA樹脂(Qiagen)上でのヘテロトリマーの免疫感作後のαサブユニ
ットの洗浄および溶離中にオクチルグリコシドを用いて、同様の手法によりGα 13 を調製した。ヒドロオキシアパタイトへの吸収およびそれからの溶離により、
溶離Gα13をさらに精製した。Gα12またはGα13(20〜30 pmol)をそれぞれ 、5μMの[γ32P]GTP(50〜100 cpm/fmol)とともに、5 mMEDTAの存在
下で30℃で30または40分間負荷した。次に、緩衝液A(50 mMNaHepes(pH8.
0)、1 mMジチオトレイトール、5 mMEDTAおよび0.05%ポリオキシエチレン 10−ラウリルエーテル )で予め平衡させておいたセファデックスG50を通して
4℃での遠心分離により、標本を迅速に濾過して、遊離[γ32P]GTPおよび [32Pi]を除去した。8 mMMgSO4、1 mMGTPおよび指示量のp115を含有 する緩衝液A中に[γ−32P]GTPを負荷したGαを付加することにより、G
TPの加水分解を開始した。反応混合物を4℃または15℃でインキュベートした 。アリコート(50μl)を指示時間に取り出して、50 mMNaH2PO4中の5%(w
/v)NoritA750μlと混合した。混合物を2000 rpmで5分間遠心分離し、32Piを
含有する上清400μlを液体シンチレーション分光測定により計数した。
【0072】 10 mM全長p115を用いて、または用いずに、15℃で、Gα13およびGα12に結 合したGTPの加水分解を実施した(図2のパネルA)。GTP結合Gα13およ
びGα12の加水分解を、種々の濃度のp115の存在下で4℃で測定した(図2のパ ネルB)。全長p115は、Gα13サブユニットに予備結合させておいた[γ−32
]の1回の加水分解を刺激し得た。Gα13の最も密接な相同体であるGα12の固
有のGTP活性も、全長p115により刺激された。15℃で、Gα12(0.07分-1)お
よびGα13(0.24分-1)によるGTPの加水分解に関するkcatは、10 nMのp115
によりそれぞれ5倍および10倍増大された(図2のパネルA)。同様の結果が、 Gα12およびGα13のいくつかの調製物を用いて得られた。90℃でのp115の処理
は、このGAP活性を不活性化した。Gα13の急速加水分解速度のために、4℃ で検定を実施して、Gタンパク質によるGTPアーゼ活性の初期速度に及ぼすp1
15の作用をより良好に概算した(図2のパネルB)。これらの条件下では、100
nMのp115は、Gα13のGTPアーゼ活性の80〜100倍増大を生じた。これに対比 して、Gα12の加水分解速度は6倍だけ増大された。両タンパク質の刺激は1 nM という低いp115濃度で観察されたが、両温度での測定は、p115がGα12よりGα 13 に関してより有効なGAPである、ということを示す。
【0073】 受容体の非存在下では、GTPγSのGαとの結合に際しての速度制限工程な
らびにGTPの定常状態加水分解はGDPの放出である。p115はGαおよびGα
と結合するGTPγSの速度にも、あるいはいずれのサブユニットのGTPアー
ゼ活性の定常状態にも影響を及ぼさなかった。したがって、p115はGα12および
Gα13の固有のGTPアーゼ活性だけを刺激し、ヌクレオチド交換のそれらの速
度に作用しない。
【0074】 RGSタンパク質の保存RGSボックス領域は、in vitroでのGAP活性を示
すのに十分である(Popov et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 7216(19
97))。したがって、グルタチオン−S−トランスフェラーゼおよびp115のN末
端領域の融合タンパク質(図1のパネルB)、GST−RGSを、GAP活性に
関して検査した。この領域はRGS相同ドメインを保持するが、しかしp115のDb
lまたはPHドメインを保持しない。p115(10 nM)のこの「RGSドメイン」は
、 Gα12およびGα13のGAP活性に関して検査した場合、全長とほぼ同様に 活性であった(図3)。これに対比して、このN末端を失ったp115の構築物は有
効でなかった。したがって、データは、RGS相同領域がp115のGAP活性に関
与する、ということを示す。
【0075】 実施例3:p115 Rho−GEFはGαi、Gαz、GαqおよびGαsサブユニット
のGTPアーゼ活性を刺激しない 種々のGタンパク質αサブユニットに対するp115のGAP活性の特異性を、以
下のように検査した。 Lee et al., Meth. Enzymol., 237, 146(1994)に記載されているように、G
αSを大腸菌中で発現させ、それから精製した。 Gαi、GαzおよびGαqR1 83CをSf9細胞中で発現させて、精製した(Kozasa and Gilman, J. Biol.
Chem., 270, 1734(1995)およびBiddlecome et al., J. Biol. Chem., 271, 79
99(1996))。Gαi、GαzおよびGαqに、5 mMEDTAの存在下で20℃で20 分間、5〜10μMの[γ−32P]を負荷し、Gα12およびGα13に関して前記され
たように、GAP検定を実施した。Gαq上のギャップ活性を、突然変異体Gαq R183Cを用いて査定した。 GαiR1178Cにおける類似突然変異はGT
Pアーゼ活性の顕著な低減を引き起こしたが、しかしRGSタンパク質に対する
応答は保持された(Berman et al., Cell, 86, 445(1996))。GαqR183 Cの遅いGTPアーゼ活性は、ヌクレオチド交換を促すための受容体を用いるこ
となく、Gαq上の[γ−32P]GTPの負荷を可能にする。GαqR183Cに
、50 mMのHepes(pH7.4)、0.1 mg/mlBSA、1 mMEDTA、0.9 mMMgSO 4 、30 mM(NH4)SO4、4%グリセロールおよび5.5 mMCHAPSの存在下で 、20℃で2時間、10μM[γ−32P]を負荷した。50 mMのHepes(pH7.4)、1 m
MEDTA 、0.9 mMMgSO4、0.1 mg/mlBSAおよび1 mMCHAPSで平衡さ
せておいたセファデックスG50を通して、反応混合物を迅速に濾過した。
【0076】 この試験の結果は、p115(100 nM)は、RGS4がこれらのGαサブユニット
に関するGAPとして作用する条件下では、Gαi、GαzまたはGαqを刺激し ない、ということを示した(図4)。同様に、p115はGαSのGTPアーゼ活性 を促進せず、あるいはp115 RhoGEFはRhoAまたはrac1に対するいかなるGA P活性も有さなかった。したがって、p115は、Gα12およびGα13に対する特異
性を有するGAPである。
【0077】 実施例4:AIF4−活性化形態のGαサブユニットによるp115GAP活性の 選択的阻害 RGSタンパク質は、GTP加水分解の遷移状態と同様の形状であるGDP−
AIF4−結合形態のαサブユニットに対する高親和性を有することが示されて いる(Tesmer et al., Cell, 89, 251(1997); Berman et al., J. Biol. Chem
., 271,27209(1996))。したがって、GDP−AIF4−形態のGαは、p115 との相互作用に関してGαGTPと競合し、観察されるGAP活性を遮断する。
図5のパネルAに示したように、 GDP−AIF4結合Gα12およびGα13はG
α12に関するp115のGAP活性を有効に阻害したが、一方、同様の形態のGαs 、GαiおよびGαqは効果を伴わなかった。さらに、GDP−AIF4−結合形 態のGα13はGα12の滴定は、サブユニットがGα13のGAP活性を阻害する場
合、等効力を示すことを実証した(図5のパネルB)。これらの競合検定は、2
つのGタンパク質サブユニットがp115に対する同様の親和性を有し、図2に示し
たようなサブユニットに対するp115の見掛けの鑑別効力を支持する、ということ
を示唆する。
【0078】 実施例5:Gα13のin vivoでのp115 RhoGEFとの結合 以下の実験は、Gαおよびp115 RhoGEFがGTP依存方式で相互作用するこ
とを実証した。 RGSまたはDHドメインの欠失を有するEXV-mycタグ化(COS細胞トランスフ
ェクションのために)およびpAc-Gluタグ化(バキュウロウイルス発現のため
)タンパク質を、Hart et al., J. Biol. Chem., 271, 25452-25458(1996)に 前記されているのと同様に、構築した。全長バージョンを同一ベクター中に構築
した。GSTとp115 RhoGEFの最初の246アミノ酸との融合物を、pGEX4T-2(P
harmacia)中に構築した。Hart et al., J. Biol. Chem., 271, 25452-25458(1
996)と同様に、トランスフェクション、免疫沈降および精製を実施した。
【0079】 mycタグ化p115 RhoGEFでトランスフェクトしたCOS細胞では、抗myc抗体を 用いてGα13を特異的に免疫沈降させ得る(図6のパネルAおよびB)。この相
互作用は、活性化GTP結合状態のGα13を模倣するよう付加されるフッ化アル
ミニウムの存在によっている。さらに、アミノ末端RGSドメインを欠くp115 R
hoGEFの切頭化突然変異体は同時免疫沈降を媒介できないが、一方、DHドメ
インの欠失を有する全長タンパク質は同時免疫沈降を媒介する。全長および切頭
過RhoGEFタンパク質の鑑別結合は、複合体を免疫沈降するためにGα13に対 する抗体を用いて検出され得る(図6のパネルC)。Gα12との非常に弱い相互
作用が検出されたが、一方、それらのそれぞれの抗原が全細胞様怪物中で検出可
能であるという事実にもかかわらず、Gαs、Gαi、GαqおよびGαiに対する
抗体は、抗myc免疫沈降において免疫反応バンドを検出しない。p115 RhoGEF およびGα13の同時免疫沈降は、精製Gα13が免疫沈降化p115 RhoGEFに付加
される半精製系で再生され得る(図6のパネルD)が、これは直接相互作用を示
唆する。この直接相互作用は、p115 RhoGEFはGα13GTPアーゼ活性を刺激
するという観察と一致するが、しかしp115 RhoがGα13のエフェクターであり得
るということも示す。
【0080】 結合は、RhoGEFタンパク質、KIAA380およびα12Gタンパク質サブ ユニット間でも検出され得た(図9。KIAA380はFL147として示され
ている)。mycタグかKIAAでトランスフェクトされたCOS細胞では、Gα12
myc抗体を用いて特異的に免疫沈降され得る(図9のパネルAおよびB。KIA A380はFL147として示されている)。この相互作用は、活性化GTP結
合状態のGα13を模倣するよう付加されるフッ化アルミニウムの存在によってい
る。
【0081】 実施例6:Gα13によるp115 RhoGEFの刺激 RhoAおよびp115 RhoGEFを、Gα13を用いて、または用いずにインクとし て、グアニンヌクレオチド交換に及ぼす作用を確定することにより、p115 RhoG
EFの交換活性に影響を及ぼすGα13の能力を調べた。 50 mMNaHepes(pH7.5)、50 mMNaCl、4 mMEDTA、1 mMジチオトレ
イトールおよび0.1%トリトンX-100中の25μMGDP(10,000 cpm/pmol)とと もに30℃で1時間インキュベートすることにより、RhoA(2.5μM)に「3H」G
DPを負荷した。MgCl2を9 mMに、オクチルグルコシドを1%に付加後、Rho
をさらに5分間インキュベートして、50 mMNaHepes(pH7.5)、50 mMNaC l、1 mMEDTA、1 mMジチオトレイトール、5 mMMgCl2および1%オクチ ルグルコシドで予め平衡させておいたセファデックスG50を通しての迅速濾過に より、遊離GDPから分離した。RhoAからのGDPの解離を、50 mMNaHepes (pH7.5)、50 mMNaCl、1 mMEDTA、1 mMジチオトレイトール、5 mMM
gCl2、30 mMAlCl3、5 mMNaFおよび5μMGTPγS 20μl中で30℃で
測定した。別記しない限り、他のタンパク質と混合する前に、Gタンパク質アル
ファサブユニットをAMF(30μMAlCl3、5 mMMgCl2および5 mMNaF )とともに予備インキュベートした。指示されている場合は、AMFよりむしろ
25μMのGTPγSまたはGDPβSでαサブユニットを処理し、反応物をAM Fを用いずに、しかし5μMのそれぞれのヌクレオチドを用いてインキュベートし
た。[3H]−GDP−RhoAの付加により反応を開始させて、インキュベーショ
ンの前後に、濾過により結合GDPを確定した(Northup et al., J. Biol. Che
m., 257, 11416-11423(1982))。
【0082】 大腸菌中での発現後、GαsおよびGαiアルファサブユニットを精製した(Le
e et al., Meth. Enzymol., 237, 146-164(1994))。に記載されているように
、GαSを大腸菌中で発現させ、それから精製した。 GαsおよびGαiアルファ
サブユニットをヘキサヒスチジンタグ化ベータおよびガンマサブユニットととも
にSf9細胞中で同時発現させて、前記のように単離した(Kozasa and Gilman,
J. Biol. Chem., 270, 1734-1741(1995))。バキュウロウイルス法(Singer
and Miller, J. Biol. Chem., 269, 19796-19802(1994))、ならびにNi−N
TA樹脂(Qiagen)上でのヘテロトリマーの免疫感作後のαサブユニットの洗浄
および溶離中にオクチルグリコシドを用いて、同様の手法によりGα13を調製し
た。ヒドロオキシアパタイトへの吸収およびそれからの溶離により、溶離Gα13 をさらに精製した。3リットルの細胞から約500 ugの精製Gα13が得られた。S f9細胞中でのGST−RhoAの発現、GSTタグの切断および遊離RhoAの単離
は、Singer et al., J. Biol. Chem., 271, 4505-4510(1996)に記載されたの と同様であった。
【0083】 これらの試験は、Gα13が、p115 RhoGEF(図7のパネルA)およびGα13 (図7のパネルB)の両方の濃度による方式で全長p115 RhoGEFの活性を刺激
し得る、ということを実証した。密接に関連するアルファサブユニットGα12
、これらの実験におけるp115 RhoGEFの活性の刺激に際して、有効でなかった
(図7のパネルA)。Rho交換の刺激も、活性状態のGα13の一関数としてモニ タリングした。図7のパネルCのグラフで示したデータは、交換活性の刺激がフ
ッ化アルミニウム(AMF)またはGTPγSによっているが、しかしGDPβ
Sにより模倣された脱活化ヌクレオチド状態により刺激されない、ということを
確証する。さらに、一連のその他のアルファサブユニット、例えばGαq、Gαz 、GαsおよびGαiも、p115 RhoGEFの活性に影響を及ぼさなかった(図7の
パネルD)。これらの結果は、図6に示した活性化Gα13依存性結合と一致し、
Gα13のp115 RhoGEFとの増殖性結合が活性化には十分であり得ることを示唆
する。
【0084】 実施例7:p115ヌクレオチド交換活性に及ぼすp115およびGα12のドメインの
作用 p115 RhoGEFのRGSドメインが通常は自己抑制性であり、そしてGα13
の結合がこの抑制を軽減するという理論を、Rho交換活性に関して全長Rho−GE
F対切頭化Rho−GEFの作用を比較することにより調べた。
【0085】 p115タンパク質の調製は、前記の実施例1に記載されたもの、およびHart et
al., J. Biol. Chem., 271, 25452-25458(1996)に前記されているのと同様で あった。図8のパネルBおよびCに示した検定は、前記の実施例5と同様に実施
した。AMFは活性化剤であった。 これらの実験の結果は、RGSドメインを欠く切頭化p115 RhoGEFが、等濃
度の全長タンパク質と比較した場合、Rho交換活性の一貫した上昇を実証する、 ということを示した(図8のパネルA)。さらに、単離RGSドメインの付加(
GST融合タンパク質として)は、Gα13刺激p115 RhoGEF活性の撤廃を生じ
た(図8のパネルB)。これらのデータはp115 RhoGEF上の付加的Gα13結合
部位を排除しないが、しかしそれらはRGSドメインを介した作用の主要方式を
示唆する。
【0086】 Gαサブユニットがp115 RhoGEFを活性化できないということは、p115 Rho
GEFがGα12およびGα13の両方のGTPアーゼを活性化し得るという事実に
かんがみて困惑させられた。したがって、Gα12をGα13刺激p115 RhoGEF検
定に付加する実験を実行した(図8のパネルC)。結果は、Gα12がp115 RhoG
EFとのGα13のカップリングを阻害し得る、ということを示した。このデータ
は、Gα12がp115 RhoGEFのRGSドメインとの結合に関してGα13と競合す
るモデルと一致する。しかしながら、Gα12のp115 RhoGEFとの結合は明らか
に、Rho交換活性を刺激するのに十分でない。これらの結果は、Gα12とp115 Rh
oGEFのRGSドメインとの相互作用はGα13の場合とは全く異なるか、ある いはGα13とp115 RhoGEFとの間の相互作用の付加的部位が存在し得る、とい
うことを示唆する。
【0087】 核酸、ポリペプチド、抗体等のその他の局面に関しては、分子生物学、タンパ
ク質科学および免疫学の標準教科書を参照していただきたい(例えば、Davis et
al.(1986), Basic Methods in Molecular Biology, Elsevir Sciences Publi
shing. Inc., New York; Hames et al.(1985), Nucleic Acid Hybridization,
IL Press, Molecular Cloning, Sambrook et al.:Current Protocols in Molec
ular Biology, Edited by F.M. Ausubel et al., John Wiley & Sons, Inc.; Cu
rrent Protocols in Human Genetics, Edited by Nicholas C. Dracopoli et al
., John Wiley & Sons, Inc., Current Protocols in Protein Science; Edited
by John E. Coligan et al., John Wiley & Sons, Inc., Current Protocols i
n Immunology; Edited by John E. Coligan et al., John Wiley & Sons, Inc. 参照)。本明細書中に引用した特許出願、特許および出版物の記載内容はすべて
、参照により本明細書中に含まれる。
【0088】 前記の説明から、当業者においては、本発明の本質的特徴を容易に確証し得る
し、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、種々の用途および条件に適用す
るための本発明の種々の変更および修正が成され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1のパネルAは、RGSタンパク質からの配列のアラインメント、ならびに
ギャップに関するペナルティーを割り当てるためにRGS4の二次構造マスクを
用いてClustal Wにより実施されたようなp115 RhoGEFのN末端領域を示す。L
sc、KIAA380およびDrhoGEF2のRGS相同配列をさらに、Clustal Wおよび手
動調節によりこのアラインメントに付加した。RGS4の上の記号(a)は、R
GS4のRGSドメインのαらせんを示す。濃色ボックスは、RGS構造の疎水
性コアの保存残基を示す。淡色ボックスは、他の保存残基を示す。星印は、Gα il と接触するRGS4の残基を示す。アラインメントに用いられる一次配列を以
下に示す:ラットRGS4(O08849)、マウスRGS2(P49795)、ヒトGAI
P(O08774)、ラットRGS12(O08774)、ラットRGS14(O08773)、ヒ
トp115(1654344)、マウスLsc(1389756)、ヒトKIAA380(2224
701)およびショウジョウバエDrhoGEF2(2760368)。 図1のパネルBは、本明細書中に記載した試験に用いられたp111 RhoGEFの
構築物を示す。数字は、各構築物中のp115の残基を示す。RGS、dbl(DH) およびプレクストリン(PH)相同領域が示される。GST=グルタチオン−S
−トランスフェラーゼ。
【図2】 図2のパネルAは、10 nM p115 RhoGEFを用いて(●○)、または用いずに
(黒四角形□)、15℃でGα13およびGα12に結合されたGTPの加水分解を示
すグラフである。 図2のパネルBは、種々の濃度のp115 RhoGEFの存在下での、Gα13(●)
およびGα12(○)に結合されたGTPの4℃での加水分解を示すグラフである 。反応の初期速度を、p115 RhoGEFの濃度の関数としてプロットした。
【図3】 図3は、全長 p115 RhoGEF(●)、△Np115(黒四角形)、またはRGS −p115(黒三角形)を用いて、またはいかなるp115構築物も用いずに(黒逆三角
形)、Gα13およびGα12に結合されたGTPの15℃での加水分解を示すグラフ
である。
【図4】 図4は、100 nM p115 RhoGEF(△)、100 nMRGS4(□)または緩衝液 対照(○)を用いて、GαilGαz、GαqおよびGαsに結合されたGTPの加 水分解を示すグラフである。検定は、 GαilおよびGαsに関しては4℃で、G αzに関しては15℃で、そしてGαqに関しては20℃で実施した。
【図5】 図5は、AlF4活性化形態のGαサブユニットによるp115GAP活性の選択 的抑制を示すグラフである。パネルA:P115(400 nM)を、30μMのAlCl3
10 mMのNaF、および10 mMのMgSO4の存在下で、種々のGαサブユニット (400 nM)とともに氷上で15分間インキュベートした。混合物を20倍に稀釈し、
0.3 nMのGα12(GTP)と混合して、15℃で2分間インキュベーション後に、 結合GTPの加水分解を測定した。パネルB: P115(400 nM)を、パネルAに 関して記載したように、種々の濃度のGα12(GDP−AIF4 -)(●)または
Gα13(GDP−AIF4 -)(黒四角形)とともにインキュベートした。混合物
を20倍に稀釈し、1 nMのGα13(GTP)と4℃で混合して、結合GTPの加水
分解を時間を掛けて査定した。αサブユニットGDP−AIF4 -の最終濃度に対
するGα13のGTPアーゼの初期速度をプロットした。中黒三角は、p115を伴わ
ないGα13のGTPアーゼの速度を示す。
【図6】 図6のパネルAは、抗myc抗体を用いたCOS細胞中でのmycタグ化p115 RhoG
EF発現の検出を示すイムノブロットの画像である。 図6のパネルBは、抗myc抗体を用いたp115 RhoGEFおよびGα13の同時免 疫沈降の検出を示すイムノブロットの画像である。 図6のパネルCは、抗Gα13抗体を用いたp115 RhoGEFおよびGα13の同時
免疫沈降の検出を示すイムノブロットの画像である。 図6のパネルDは、抗Gα13抗体を用いた場合の免疫沈降化p115 RhoGEFに
精製Gα13を付加した場合のp115 RhoGEFおよびGα13結合の検出を示すイム
ノブロットの画像である。
【図7】 図7のパネルAは、100 nmのGα13またはGα12の存在下または非存在下での
、そして指示されたような種々の濃度のp115 RhoGEFの存在下での、10分後の
100 nM RhoAからの結合GDPの解離を示すグラフである。 図7のパネルBは、25 nmの115RhoGEFおよび指示濃度のGα13またはGα1 2 の存在下での、10分後の100 nM RhoAからのGDPの解離を示すグラフである
。 図7のパネルCは、指示されたようなAMF、GTPγSまたはGDPβSで
処理されていたp115 RhoGEFおよびGα13を用いた10分間のインキュベーショ
ン後の100 nM RhoAからのGDPの解離を示すグラフである。 図7のパネルDは、指示されたような種々の濃度のp115 RhoGEF(25 nM) およびGαサブユニット(100 nM)を用いた10分間のインキュベーション後の10
0 nM RhoAからのGDPの解離を示すグラフである。
【図8】 図8のパネルAは、30℃で30分後に濾過により測定した場合の、指示濃度の切
頭化全長p115 RhoGEFの存在下での、1nMの[32P]GTPの100 nMのRhoA との会合を示すグラフである。 図8のパネルBは、指示されたような25 nMのp115 RhoGEF、20 nMのGα13 および300 nMのGST−RGSp115の存在下または非存在下での、10分間のイン
キュベーション後の100 nM RhoAからの[3H]−GDPの解離を示すグラフで
ある。 図8のパネルCは、25 nMのp115 RhoGEFの存在下での、そして25 nMのGα 13 および指示濃度のGα12の存在下または非存在下での、10分間のインキュベー
ション後の100 nM RhoAからの[3H]−GDPの解離を示すグラフである。
【図9】 図9のパネルAは、抗myc抗体を用いたCOS細胞中でのmycタグ化KIAA3
80(FL147と呼ばれる)発現の検出を示すイムノブロットの画像である。 図9のパネルBは、抗Gα12抗体を用いたKIAA380(FF147と呼ばれ る)およびGα12の同時免疫沈降の検出を示すイムノブロットの画像である。
【図10】 図10は、p115 RhoGEFに関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメイ
ンはアミノ酸45-170により示される。
【図11】 図11は、 p115 RhoGEFに関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメ インはアミノ酸187-564により示される。
【図12】 図12は、KIAA380に関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメイ
ンはアミノ酸310-432により示される。
【図13】 図13は、KIAA380に関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメイ
ンはアミノ酸1673-2041により示される。
【図14】 図14は、Lscに関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメインはアミ
ノ酸43-168により示される。
【図15】 図15は、Lscに関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメインはアミ
ノ酸218-595により示される。
【図16】 図16は、DRhoGEF2に関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメイン
はアミノ酸924-1053により示される。
【図17】 図17は、DRhoGEF2に関するアミノ酸配列の一覧である。RGSドメイン
はアミノ酸3185-3574により示される。
【図18】 図18は、RGSドメインを有するGEFタンパク質を含めたいくつかのタン
パク質(例えば、P115 RhoGEF、Lsc、KIAA380、DrhoGEF)のR
GS領域の相同アラインメントである。アラインメントは、PAM250重量表
を用いるClustal法を用いて実施した。
【手続補正書】
【提出日】平成12年10月4日(2000.10.4)
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【手続補正7】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
【手続補正8】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】
【手続補正9】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正内容】
【図9】
【手続補正10】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図18
【補正方法】変更
【補正内容】
【図18】
【手続補正11】
【補正対象書類名】要約書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【要約】 単量体GTPaseグアニン・ヌクレオチド変換因子(GEF)であって、G
TPase活性化タンパク質(GAP)のRGS領域に類似するRGS領域をも
含むものが同定された。これらのGEFタンパク質の中のI,RhoGEFは、
ヘテロ3量体Gタンパク質のαサブユニットに対するGAP活性を有するRGS
配列を含むことが証明された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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,SL,SZ,UG,ZW),E A(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,DK,EE,ES,FI,GB,GE,GH,G M,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA, UG,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ハート,マシュー ジェイ. アメリカ合衆国,カリフォルニア 94706, バークレイ,マソニック アベニュ 1210 (72)発明者 ロスコー,ウィリアム アメリカ合衆国,カリフォルニア 94115, サンフランシスコ,カリフォルニア スト リート 3099 (72)発明者 ポラキス,ポール アメリカ合衆国,カリフォルニア 94941, ミルバリー,バローン レーン 509 (72)発明者 スターンウェイス,ポール アメリカ合衆国,テキサス 75080,リチ ャードソン,フラット クリート ドライ ブ 2103 (72)発明者 コザサ,トール アメリカ合衆国,テキサス 75225,ダラ ス,センティナリー 7415 (72)発明者 ジャン,スージュン アメリカ合衆国,テキサス 75080,リチ ャードソン,ウォータービュー パークウ ェイ 2400 #932 Fターム(参考) 4B024 AA11 BA80 DA02 DA06 EA02 EA04 GA11 HA01 HA12 HA15 4B063 QA01 QA18 QQ20 QQ42 QQ52 QR56 QS25 QS34 QX02 QX07 4B065 AA26X AA90X AA90Y AB01 AC14 BA02 BA16 CA24 CA46 4H045 AA11 AA20 AA30 BA10 CA40 EA51 FA74

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本質的にGEFタンパク質のRGSドメインから成る単離R
    GS−GEFポリペプチドまたは生物学的に活性なその断片。
  2. 【請求項2】 GEFタンパク質のRGSドメインを包含するが、但しDH
    ドメインまたはPHドメインを包含しない単離RGS−GEFポリペプチドまた
    は生物学的に活性なその断片。
  3. 【請求項3】 ペプチドがp115 RhoGEF、Lsc、KIAA380から成
    る群から選択され、そしてペプチドがRGSドメインで突然変異化され、そして
    ポリペプチドがGタンパク質アルファサブユニットに対する特異的結合親和性ま
    たはGタンパク質アルファサブユニットに対するGTPアーゼ活性化活性を有す
    る単離RGS−GEFポリペプチドまたは生物学的に活性なその断片。
  4. 【請求項4】 GEFタンパク質がRhoGEFタンパク質である請求項1ま たは2の単離RGS−GEFポリペプチドまたは生物学的に活性なその断片。
  5. 【請求項5】 RhoGEFタンパク質がp115 RhoGEFである請求項4の単 離RGS−GEFポリペプチドまたは生物学的に活性なその断片。
  6. 【請求項6】 RhoGEFタンパク質がLsc、KIAA380およびDrho GEF2から成る群から選択される請求項4の単離RGS−GEFポリペプチド
    または生物学的に活性なその断片。
  7. 【請求項7】 ポリペプチドがGタンパク質αサブユニットに対する特異的
    結合親和性またはGタンパク質アルファサブユニットに対するGTPアーゼ活性
    化活性を有する請求項1または2の単離RGS−GEFポリペプチドまたは生物
    学的に活性なその断片。
  8. 【請求項8】 ポリペプチドがGタンパク質αサブユニットに対する特異的
    結合親和性またはGタンパク質アルファサブユニットに対するGTPアーゼ活性
    化活性を有する請求項4の単離RGS−GEFポリペプチドまたは生物学的に活
    性なその断片。
  9. 【請求項9】 ポリペプチドがGタンパク質αサブユニットに対する特異的
    結合親和性またはGタンパク質アルファサブユニットに対するGTPアーゼ活性
    化活性を有する請求項5の単離RGS−GEFポリペプチドまたは生物学的に活
    性なその断片。
  10. 【請求項10】 GEFタンパク質のRGSドメインを包含するポリペプチ
    ドをコードするヌクレオチド配列から本質的に成る単離RGS−GEF核酸。
  11. 【請求項11】 GEFタンパク質のRGSドメインを包含するポリペプチ
    ドをコードするヌクレオチド配列を含む単離RGS−GEF核酸であって、その
    ポリペプチドがDHドメインまたはPHドメインを含まない核酸。
  12. 【請求項12】 GEFタンパク質がRhoGEFタンパク質である請求項1 0または11の単離RGS−GEF核酸。
  13. 【請求項13】 RhoGEFタンパク質がp115 RhoGEFである請求項12 の単離RGS−GEF核酸。
  14. 【請求項14】 RhoGEFタンパク質がLsc、KIAA380およびDrh
    oGEF2から成る群から選択される請求項12の単離RGS−GEF核酸。
  15. 【請求項15】 ポリペプチドがGタンパク質αサブユニットに対する特異
    的結合親和性またはGタンパク質アルファサブユニットに対するGTPアーゼ活
    性化活性を有する請求項10または11の単離RGS−GEF核酸。
  16. 【請求項16】 ポリペプチドがGタンパク質αサブユニットに対する特異
    的結合親和性またはGタンパク質アルファサブユニットに対するGTPアーゼ活
    性化活性を有する請求項12の単離RGS−GEF核酸。
  17. 【請求項17】 ポリペプチドがGタンパク質αサブユニットに対する特異
    的結合親和性またはGタンパク質アルファサブユニットに対するGTPアーゼ活
    性化活性を有する請求項13の単離RGS−GEF核酸。
  18. 【請求項18】 Gタンパク質αサブユニットの活性の調整方法であって、
    有効量の請求項1または4のポリペプチドを哺乳類に投与することを包含する方
    法。
  19. 【請求項19】 単量体Gタンパク質グアニンヌクレオチド交換因子のGタ
    ンパク質αサブユニットとの結合を阻害または増強する分子の同定または検定方
    法であって、Gタンパク質αサブユニットまたはその断片を単量体Gタンパク質
    ヌクレオチド交換因子またはその断片とともに、被験分子の存在下および非存在
    下でインキュベートし、そして被験分子の存在が単量体Gタンパク質グアニンヌ
    クレオチド交換因子とGタンパク質αサブユニットとの間の結合を阻害または増
    強するか否かを確定することを包含する方法。
  20. 【請求項20】 GαサブユニットGTPアーゼ活性に及ぼすGEFの刺激
    作用を阻害または増強する分子の同定または検定方法であって、Gαアルファサ
    ブユニットまたはその断片を、GEFタンパク質またはその断片とともに、被験
    分子の存在下および非存在下でインキュベートし、そして被験分子の存在がGα
    サブユニットGTPアーゼ活性に及ぼすGEFタンパク質の刺激作用を阻害また
    は増強するか否かを確定することを包含する方法。
  21. 【請求項21】 単量体Gタンパク質のGEF媒介性ヌクレオチド交換に及
    ぼす活性化Gαサブユニットの刺激作用を特異的に阻害する分子の同定または検
    定方法であって、被験阻害剤の存在下および非存在下でGEFタンパク質または
    その断片、および単量体Gタンパク質またはその断片とともに活性化Gαサブユ
    ニットまたはその断片をインキュベートすることにより一次検定を実行し、被験
    阻害剤の存在下および非存在下でGEFタンパク質またはその断片、および単量
    体Gタンパク質またはその断片をインキュベートすることにより二次検定を実行
    して、一次検定における被験阻害剤のあらゆる阻害作用が二次検定における被験
    阻害剤のあらゆる阻害作用より大きいか否かを確定することを包含する方法。
  22. 【請求項22】 単量体Gタンパク質のGEF媒介性ヌクレオチド交換に及
    ぼす活性化Gαサブユニットの刺激作用を特異的に増強する分子の同定または検
    定方法であって、被験増強剤の存在下および非存在下でGEFタンパク質および
    その断片、ならびに単量体Gタンパク質またはその断片とともに活性化Gαサブ
    ユニットまたはその断片をインキュベートすることにより一次検定を実行し、被
    験増強剤の存在下および非存在下でGEFタンパク質またはその断片、および単
    量体Gタンパク質またはその断片をインキュベートすることにより二次検定を実
    行して、一次検定における被験増強剤のあらゆる増強作用が二次検定における被
    験増強剤のあらゆる増強作用より大きいか否かを確定することを包含する方法。
  23. 【請求項23】 単量体Gタンパク質のGEF媒介性ヌクレオチド交換に及
    ぼす活性化Gαサブユニットの刺激作用を模倣する分子の同定または検定方法で
    あって、 GEFタンパク質またはその断片のRGSドメインに対する結合親和 性を示す被験化合物を同定し、GEFタンパク質またはその断片および単量体G
    タンパク質またはその断片を、被験化合物の存在下または非存在下でインキュベ
    ートして、被験化合物が単量体Gタンパク質のGEF媒介性ヌクレオチド交換に
    及ぼす刺激作用を示すか否かを確定することを包含する方法。
  24. 【請求項24】 GαサブユニットのGTPアーゼ活性に及ぼすGEFタン
    パク質のRGSドメインの刺激作用を模倣する分子の同定または検定方法であっ
    て、Gαサブユニットに対する結合親和性を示す被験化合物を同定し、そして被
    験化合物の存在下または非存在下でGTP負荷Gαサブユニットをインキュベー
    トして、被験化合物がGαサブユニットGTPアーゼ活性に及ぼす刺激作用を有
    するか否かを確定することを包含する方法。
  25. 【請求項25】 GEFタンパク質がp115 RhoGEF、Lsc、KIAA3
    80およびDrhoGEF2から成る群から選択される請求項19、20、21、2
    2、23または24の方法。
  26. 【請求項26】 核酸によりコードされるポリペプチドを形質転換化宿主細
    胞中で発現する方法であって、請求項11の核酸を含有する形質転換化宿主細胞
    を培養することを包含する方法。
  27. 【請求項27】 請求項11の核酸を含有する形質転換化細胞。
  28. 【請求項28】 請求項11の核酸を包含するベクター。
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