JP2002511249A - 変異型GPIIIaを発現するトランスジェニック哺乳動物 - Google Patents

変異型GPIIIaを発現するトランスジェニック哺乳動物

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JP2002511249A
JP2002511249A JP2000543580A JP2000543580A JP2002511249A JP 2002511249 A JP2002511249 A JP 2002511249A JP 2000543580 A JP2000543580 A JP 2000543580A JP 2000543580 A JP2000543580 A JP 2000543580A JP 2002511249 A JP2002511249 A JP 2002511249A
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デボラ, アン ロー,
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、外来DNAが導入された、またはインテグリンβサブユニットに様々な改変または置換を施して作製した、トランスジェニックまたは遺伝子操作されたヒト以外の哺乳動物に関する。特に、本発明は、内因性GP IIIa遺伝子が、そのリン酸化可能な細胞質チロシン残基のうちの1つまたは全てがフェニルアラニン等の非チロシン残基で置換された、改変または変異型GP IIIa遺伝子で置換された、トランスジェニック哺乳動物を提供する。改変または変異型GP IIIaを発現する、得られたトランスジェニック哺乳動物の血液中の血小板は、野生型動物において生じる程度のチロシンリン酸化を経ることができないため、これらの遺伝子操作された動物は、血小板機能にとってのリン酸化反応の重要性を評価するための重要なツールを提供する。また本発明は、変異型GP IIIaインテグリンサブユニットが血小板の形成以外の生物学的プロセスに及ぼす影響を研究するのにも有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (関連出願) 本願は、1996年10月18日に出願された米国特許出願第08/734,
607号、1996年11月21日に出願された米国仮出願第60/031,6
65号、1997年3月28日に出願された米国仮出願第60/042,093
号、および1997年11月21日に出願された米国特許出願第08/975,
653号に関連するものであり、これらの内容は全て参考文献として本明細書に
援用する。
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外来DNAが導入された、またはインテグリンをコードする遺伝子
の中のあるコドンを置換して作製した、トランスジェニック哺乳動物または遺伝
子操作した哺乳動物に関する。特に、本発明は、内因性GP IIIa遺伝子(β3
としても知られる)の全体または一部が、その2つのリン酸化可能な細胞質チロ
シン残基のうちの一方または両方が例えばフェニルアラニン等の非チロシン残基
で置換された変異型GP IIIa遺伝子で置換された、トランスジェニック哺乳動
物を提供する。改変されたGP IIIa遺伝子を発現する、得られたトランスジェ
ニック哺乳動物の血液に見られる細胞(特に血小板)の全てまたは一部は、その
野生型の相対物において生じるようなチロシンリン酸化を経ることができないた
め、これらの動物は、血小板機能にとってのこれらのチロシン残基のリン酸化反
応の重要性を評価するための有用なツールを提供する。また本発明は、変異型G
P IIIaインテグリンサブユニットが血小板の形成以外の生物学的プロセスに及
ぼす影響を研究するのにも有用である。
【0003】
【従来の技術】
本明細書に記載される全ての刊行物および特許出願は、各刊行物または特許出
願が特定的にそして個別に参考文献として援用されると指摘されたのと同程度に
、本明細書中に参考文献として援用される。
【0004】 A.インテグリン インテグリンは、細胞外基質タンパク質および他の細胞への細胞の接着を媒介
するαβヘテロ二量体のファミリーである(Clarkら、Science(1
995)268:233−239)。また、インテグリンは、一連の中間体タン
パク質を介してアクチン細胞骨格に結合して、細胞外基質と細胞内細胞骨格との
間のつながり、およびそれに関連する運動機構を提供する。このような膜貫通連
絡は、細胞の移動に必要である。多くの生物学的応答は、少なくともある程度、
インテグリン媒介性接着および細胞移動(胚発生、血流遮断、血餅退縮、有糸分
裂、血管形成、炎症、免疫応答、白血球のホーミングおよび活性化、貪食作用、
骨吸収、腫瘍の成長および転移、アテローム性動脈硬化、再狭窄ならびに創傷の
治癒を含む)に依存する。
【0005】 インテグリンファミリーのメンバーは、シグナル伝達にも関与している。これ
は、細胞活性化(インサイド・アウト・シグナル伝達と呼ばれる)に応答した細
胞表面インテグリンの接着親和力の変化により証明される。さらに、インテグリ
ン媒介性接着の後の細胞内シグナル経路に対する影響が観察され、これはアウト
サイド・イン・シグナル伝達と呼ばれる。
【0006】 インテグリンファミリーは、15個の関連する既知のαサブユニット(α1、
α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8、α9、αE、αV、αIIb、αL
、αM、およびαX)および8個の関連する既知のβサブユニット(β1、β2
、β3、β4、β5、β6、β7およびβ8)からなる。Luscinskas
ら、FASEB J.,8:929−938(1994)。インテグリンαおよ
びβサブユニットは、図1に示したような様々なペアリングで存在することが知
られている。インテグリンのリガンド特異性は、αおよびβサブユニットの特定
のペアリングにより決定されるが、幾つかのインテグリンは同じリガンドに結合
することが知られているので、ある程度の重剰性が存在する。
【0007】 β3サブユニットの2つの既知のペアリングが観察された。つまり、αVとの
ペアリングでαVβ3、ビトロネクチン受容体が作製され、GP IIbとのペア
リングではGP IIb−IIIa、フィブリノーゲン受容体が作製される。αVβ3
は、広範囲に分布しており、インテグリンファミリーの最も不規則なメンバーで
あり、広いスペクトルの接着性タンパク質への細胞付着(大部分の場合、接着性
タンパク質上のR−G−D配列に付着する)を媒介する。αVβ3により媒介さ
れる生物学的プロセスは多様であり、骨吸収、血管形成、腫瘍の転移および再狭
窄が含まれる。αVβ3は、接着性タンパク質の連結の際にシグナルを出すこと
が知られている(P.I.Leavesleyら、J.Cell Biol.1
21:163−170(1993))。例として、内皮細胞は連結から解放され
るとアポトーシスを起こす(P.C.Brooks,Cell79:1157−
1164(1994))。
【0008】 B.既知の細胞骨格タンパク質とインテグリンの相互作用 インテグリンの未改変αおよびβサブユニット細胞質ドメインの、様々な細胞
骨格タンパク質およびシグナルタンパク質への結合が、報告されている。S.D
edharら、Curr.Opin.Cell Biol.8:657−669
(1996)。形態学的研究により、これらのタンパク質の多くは、インテグリ
ンがクラスタ化して細胞外基質および細胞骨格タンパク質の両方に結合している
フォーカルアドヒージョン(中心的接着位)に集積していることが示された。I
.Knezevicら、J.Biol.Chem.271(27):16416
−16521(1996)。
【0009】 例えば、235kDビンキュリンおよびアクチン結合タンパク質であるタリン
は、固相結合アッセイにおいてαIIbおよびβ3の細胞質ドメインに結合する。
I.Knezevicら、同上。固相結合アッセイにおける、100kDビンキ
ュリン結合タンパク質およびアクチンの架橋タンパク質であるαアクチニンの、
β1およびβ3の細胞質ドメインへの結合も、観察されている。C.A.Ote
yら、J.Biol.Chem.268(28);21193−21197(1
993);およびC.A.Oteyら、J.Cell Biol.111:72
1−729(1990)。結合研究により、ビンキュリンおよびアクチン結合タ
ンパク質を含む215kD SH2ドメインであるテンシン(tensin)と
β1の細胞質ドメインとの間に相互作用があることが証明された。S.Linら
、Mol.Biol.Cell7Supp.389aAbstract2259
(1996)。
【0010】 また、他の細胞骨格に関連するタンパク質も、インテグリンと相互作用する。
195kDミオシンおよび中間径フィラメント結合タンパク質であるスケルミン
は、β1およびβ3の細胞骨格ドメインの膜近接領域に結合する。K.B.Re
ddyら、Mol.Biol.Cell7Supp.385A,Abstrac
t2237(1995)。これらの著者らは、スケルミンがミオシンおよび中間
径フィラメントをβインテグリンに結合させることができると唱えた。
【0011】 また、ビンキュリン結合シグナルタンパク質であるパキシリンも、β1インテ
グリンの細胞質ドメインに結合する。M.D.Schallerら、J.Cel
l Biol.130:1181−1187(1995)。β1−パキシリン会
合が直接的なものであるか間接的なものであるかはまだ分かっていないが、パキ
シリンは、チロシンキナーゼpp125FAKの基質であり、pp125FAK
によりチロシンがリン酸化されると仮定されていた。アクチン結合タンパク質フ
ィラミンは、インビトロではβ2インテグリンサブユニットの細胞質テイルに結
合し、そしてインビボではβ2インテグリンと共に共免疫沈降および同時局在化
されることが証明されている。C.P.Sharmaら、J.Immunol.
154;3461−3470(1995)。
【0012】 セリン/トレオニンキナーゼのミオシン軽鎖キナーゼファミリーに関連するも
のと同定された208kDインテグリン結合タンパク質も、報告されている。W
alkerら、Mol.Biol.Cell7Supp.384A,Abstr
act2235(1995)。このキナーゼは、αアクチニンおよびミオシンを
含むタンパク質の複合体の一部であると言われていたが、このキナーゼがインテ
グリンの細胞質テイルに直接会合するのか、タンパク質の複合体を介するのかは
定かではなかった。
【0013】 上記に挙げた細胞骨格タンパク質は、精製したタンパク質またはペプチドを有
するインテグリンサブユニットの細胞質ドメインと相互作用することが分かって
いるが、これらの相互作用が細胞内でどのように起こるのか、またこれらの相互
作用がどのように調節されるのかは分かっていない。さらに、上記インテグリン
/細胞骨格相互作用は、ホスホチロシンに依存して生じるものではない。
【0014】 C.インテグリンβサブユニットの細胞質ドメインのチロシンリン酸化 多くのアゴニストにより誘導された血小板凝集により、β3細胞質テイルの中
のチロシン残基のリン酸化が起こる。Lawら、J.Biol.Chem271
:10811−10815(1996)。幾つかの点において、両方のチロシン
残基のリン酸化は、ある種のシグナルタンパク質への結合に必要であったが、他
のシグナルタンパク質は、モノリン酸化の後に結合した。さらに、αvβ3でト
ランスフェクトした細胞によるビトロネクチンへの接着は、β3サブユニットの
強力なチロシンリン酸化を誘導する。Blystoneら、J.Biol.Ch
em.271:31458−31462(1996)。
【0015】 研究により、β1、β2およびβ3のチロシンを含む細胞質ドメインの配列は
、通常のインテグリン/細胞骨格相互作用にとって重要であることが分かってい
る。例えば、CHO細胞の中にトランスフェクトされたβ3の中の747位のチ
ロシンがアラニンにより置換されると、β3媒介性細胞伸展を破壊し、事前に確
立された接着プラークへのαIIbβ3の漸増をブロックし、αIIbβ3がフィブ
リノーゲン被覆粒子の細胞内取込みを媒介する能力を低減する。J.Ylann
eら、J.Biol.Chem.,270,9550−9557,(1995)
【0016】 Ylanneら同上,により報告されたさらなる実験は、さらに、759位の
チロシンをアラニンで置換すると、細胞伸展およびαIIbβ3の接着プラークへ
の漸増が低減するが、この配列を含むカルボキシ末端ペンタペプチドを除去する
と、インテグリンの機能に対してさらに際立った効果を与えることを示した。こ
れらの著者らは、インテグリン媒介性細胞伸展に絶対的に必要な因子は757位
の残基のところでトランケートされたβ3または747位のチロシンがアラニン
により置換されたβ3を有するインテグリンのどちらにも結合しないため、イン
テグリン媒介性細胞伸展が起こらないと結論付けた。
【0017】 β1−を含むインテグリンとβ2を含むインテグリンの相同的なドメインにお
ける点突然変異もそれぞれ機能を調節する。というのは、これらの突然変異がフ
ォーカルアドヒージョン(A.A.Reszkaら、J.Cell Biol1
17:1321−1330(1992))およびインテグリンの活性化(M.L
.Hibbsら、J.Exp.Med.174:1227−1238(1991
))を減少することによりインテグリン−細胞骨格相互作用に影響するからであ
る。チロシンキナーゼも同様に、αIIbβ3の細胞骨格接着を調節する上で不可
欠であることが見出された。Schoenwaelderら、J.Biol.C
hem.269(51):32479−32487(1994)。
【0018】 全体的に、2つのチロシンとβ3細胞質ドメインの747〜762位の残基の
「細胞接着調節ドメイン(cell adhesion regulatory
domain)」すなわち「CARD」が、インテグリンβ3の接着機能の調
節に不可欠であることが報告された。Liuら、PNAS93:11819−1
1824(1996)。CARDからの16アミノ酸配列は、固定化フィブリノ
ーゲンへのHELおよびECV304細胞の接着を、インテグリンβ3テイルの
「先端部に係合する」細胞内のタンパク質同士の相互作用と競合することにより
、阻害した。しかし、CARDと相互作用する細胞質タンパク質の同定はまだ成
されていないと言われていた。
【0019】 D.ミオシン 血小板血漿膜は、膜骨格として知られる格子状構造により被われている。膜骨
格は、短いアクチンフィラメント、アクチン結合タンパク質、スペクトリン、ビ
ンキュリンおよび様々な他のたんぱく質からなるが、これら全てが同定されたわ
けではない。Foxら、J.Biol.Chem.268(34):25973
−25984(1993)。細胞質側上で、この骨格は細胞質アクチンフィラメ
ントのネットワークに会合するようである。膜骨格は脂質二重層を被い、細胞外
糖タンパク質および細胞内細胞骨格要素の両方に会合する。Foxらは、血小板
中におけるインテグリンに誘導された運動の調節における1つのステップとして
、GPIIb−IIIaが膜骨格のコンポーネントおよび関連するシグナル分子の再
分布を誘導すると唱えた。
【0020】 ミオシンは、アクチンと相互作用して収縮または運動をもたらす収縮性タンパ
ク質である。「ミオシン」という用語は、アクチンフィラメントを移動させるこ
とができる、または小疱もしくは固定されたアクチンフィラメント上の他の物質
を移動することができる、分子モーターの少なくとも11個のクラスからなる多
様なスーパーファミリーを広く指す。全てのミオシンに共通する特徴の1つは、
アクチンに可逆的に結合することおよびMgATPを加水分解することができる
ことである。図5およびJ.R.SellersおよびH.V.Goodson
,Protein Profile2:1323−1339(1995)を参照
【0021】 精製されたミオシンの全てのタイプは多量体であり、少なくとも3つの機能的
ドメイン、つまりヘッド、ネックおよびテイルを有すると思われる。ヘッドすな
わちモータードメインは、ヌクレオチドおよびアクチン結合部位を含み、ミオシ
ンスーパーファミリーの間で最も良く保存された領域である。ネックドメインは
、軽鎖サブユニットの結合により安定化される重鎖からの長いαへリックス単鎖
からなる。アクチンを移動させることができるようにミオシンを固定する働きを
するテイル領域は、全ての領域の中で最も多様な一次配列であり、細胞または細
胞小器官膜にある種のミオシンアイソフォームを固定する働きをすることができ
る。細胞内でのミオシンのクラスタリングは、膜上またはアクチンフィラメント
自体の上で起こり得ると唱えられていた。Titus、Trends in C
ell Biology7:119(1997)。しかし、ミオシンテイルと細
胞内構造との間の相互作用の正確な生化学的メカニズムについては、これまでに
記載されていなかった。
【0022】 E.シグナル伝達 インテグリンシグナル伝達におけるGP IIb−IIIaの細胞質ドメインの関与
は、突然変異誘発実験から推測される。GP IIbの細胞質ドメインが欠失する
と、野生型複合体と同等の親和性を持ってフィブリノーゲンに結合する構成的に
活性な受容体になる。このことは、GP IIbの細胞質テイルが調節的な役割を
持つことを示唆している(T.E.O'Tooleら、Cell Regul.
1:883−893,(1990))。GP IIb−IIIaの点突然変異、欠失お
よび他のトランケーションは、GP IIb−IIIaのリガンド結合活性およびその
シグナル応答に影響を及ぼす(P.E.Hughesら、J.Biol.Che
m.270:12411−12417,(1995);J.Ylanneら、J
.Biol.Chem.270:9550−9557,(1995))。
【0023】 GP IIbではなくGP IIIaの細胞質ドメインを含むキメラ膜貫通タンパク
質は、GP IIb−IIIaの機能を阻害する(Y.P.Chenら、J.Cell
Biol.269:18307−18310,(1994))。このことは、
遊離GP IIIa細胞質ドメインが正常なGP IIb−IIIa機能に必要な細胞内の
タンパク質に結合することを示唆している。幾つかのタンパク質は、GP IIb
またはGP IIIaの膜貫通ドメインまたは細胞質ドメインのいずれかに結合する
ことが分かっている。
【0024】 タンパク質のテトラスパニン・ファミリーのメンバーであるCD−9(F.L
anzaら、J.Biol.Chem.266:10638−10645,19
91)は、凝集した血小板上のGP IIb−IIIaと相互作用することが見出され
た。GP IIIaの細胞質ドメインを「バイト」として用いて2−ハイブリッドス
クリーニングを行って同定したタンパク質であるβ3−エンドネキシン(end
onexin)は、GP IIIaの細胞質テイルと直接且つ選択的に相互作用する
ことが見出された(S.Shattilら、J.Cell.Biol.131:
807−816,(1995))。β3−エンドネキシンは、血小板無力症S7
52−P突然変異を含むGP IIIa細胞質ドメインにはあまり結合しない。これ
らのGP IIIa結合タンパク質のいずれかがシグナル伝達に関与するかどうかは
まだ分かっていない。
【0025】 また、GP IIIa細胞質ドメイン配列でインテグリンと相互作用し得る、αV
β3に結合する細胞質タンパク質も記載されている。Bartfeldおよびそ
の共同研究者ら(N.S.Bartfeldら、J.Biol.Chem.26
8:17270−17276,(1993))は、洗浄剤ライゼートからの免疫
沈降法を用いて分子量が190kDaであるタンパク質がPDGF刺激3T3細
胞から得たαVβ3インテグリンに会合することを証明した。IRS−1は、ヒ
トインスリン受容体をコードするDNAで安定にトランスフェクトされたRat
−1細胞のインスリン刺激後に、αVβ3インテグリンに結合することが分かっ
た(K.VuoriおよびE.Ruoslahti,Sci.266:1576
−1578,(1994))。Kolanusら(Cell86:233−24
2,(1996))は近年、シトヘシン(cytohesin)−1を同定した
。シトヘシン−1は、インテグリンβ2鎖の細胞内部分に特異的に結合し、シト
ヘシン−1の過剰発現は、ICAM−1へのジャーカット(Jurkat)細胞
のβ2インテグリン依存性結合を誘導する。新規なセリン/トレオニンキナーゼ
であるILK−1は、β1細胞質ドメインと会合することが分かった(Hann
iganら、Nature379:91−96,(1996))。ILK−1の
過剰発現は、インテグリンリガンドであるフィブロネクチン、ラミニンおよびビ
トロネクチンへの接着を阻害する。
【0026】 接着タンパク質に結合するインテグリンおよびインテグリンシグナル伝達は、
上記のように、様々な生理学的役割を担う。インテグリンを介するシグナリング
の増強は、細胞接着および細胞内シグナル分子の活性化を強化し、これにより、
細胞の運動性および増殖の増強、細胞応答性の増強、ならびに形態学的変化の調
節がもたらされる。細胞機能に関与するインテグリンについては既に記載し、シ
グナリングについてこれから説明するが、インテグリンがシグナルを伝達するメ
カニズムについてはまだ未解明である。β3インテグリンの細胞質テイルにより
媒介されるインサイド・アウトおよびアウトサイド・インのシグナル伝達の役割
の分子メカニズムを理解するためには、インテグリンの細胞内テイルと相互作用
する細胞内分子の同定が必要である。インビトロでαアクチニンがβ1テイルに
結合することが報告されたが(Oteyら、J.Biol.Chem.268:
21193−21197,(1993))、これらの結合の機能的な関係ははっ
きりしていない。2−ハイブリッド酵母を用いて、ILK−1がβ1相互作用タ
ンパク質として同定されたが、ILK−1はβ3には結合しない(Hannig
anら、Nature379:91−96(1996))。
【0027】 F.相同性組換え 遺伝子は、相同性組換えを用いて部位特異的に導入することができる。これは
、トランスジェニック動物の作製において使用することができ、その際、動物を
突然変異させ、その変異の表現型を、薬剤スクリーニング、生理学的プロセスの
調査、新しい製品の開発等の目的で研究することができる。相同性組換えについ
て議論した文献は、R.Kucherlapatiら(1995)の米国特許第
5,413,923号に記載されている。
【0028】 相同性組換えにより内因性遺伝子における部位特異的修飾が可能となり、従っ
て、遺伝性のまたは後天的な突然変異を修正し、および/または遺伝子操作によ
りそのゲノムに新しく改変を加えることができる。相同性組換えの遺伝子治療へ
の応用は、相同性組換えまたは遺伝子ターゲッティングを移植用の正常な体細胞
で行えることができるかどうかによる。
【0029】 相同性組換え用の細胞を調製するために、胚幹細胞または幹細胞系を得ること
ができる。胚幹細胞以外の細胞を使用することができる(例えば、造血幹細胞な
ど)(例えば、J.G.Seidmanら(1994)の米国特許第5,589
,369号を参照されたい)。細胞は、適当な胎児繊維芽細胞層上で増殖させた
り、または、白血病阻害因子(LIF)の存在下で増殖させてから、使用するこ
とができる。予め得ておいた胚盤胞に胚幹細胞を注入し、キメラ動物を作製する
。胚幹細胞手法の主な利点は、雌の動物に人工受精する前に、「導入遺伝子」で
トランスフェクトした細胞を該導入遺伝子の組込みおよび影響について検査する
ことができることである。従来のマイクロインジェクション手法と対照的に、導
入遺伝子を用いた相同性組換えにより染色体から相同的な各内因性遺伝子を除去
することができる。続いて交配実験を行うことにより、両方の染色体上に該導入
遺伝子を持つ動物を育種することができる。正常な遺伝子産生の発現をブロック
する変異を導入遺伝子の中に組み込む場合、この手法により内因性遺伝子を除去
することができ、こうして機能の研究を行うことができる。
【0030】 また、相同性組換えは染色体外で行うこともでき、これは、大きな遺伝子配列
(例えば50kbを超えるもの等)を扱うときに有利である。染色体外相同性組
換えを行う方法は、R.M.Kayら(1998)の米国特許第5,721,3
67号に記載されている。
【0031】 G.トランスジェニック動物の産生 トランスジェニック動物は、クローニングされた遺伝子材料を実験的に導入し
た遺伝子改変動物である。クローニングされた遺伝子材料は、しばしば導入遺伝
子とよばれる。導入遺伝子の核酸配列を、ゲノム上のその特定の核酸配列が通常
見られない遺伝子座に組み込む。この導入遺伝子は、目的の動物の種と同じ種ま
たは異なる種のゲノムから得た核酸配列からなるものであってよい。
【0032】 トランスジェニック技術の発展により、研究者は、実質的にあらゆる遺伝子型
の哺乳動物を作製したり、形質転換動物の生理学的および形態学的特性に対する
特定の外来核酸配列の導入による影響を評価したりすることが可能となった。ト
ランスジェニック動物が利用できれば、多くの他の検査システムでは達成できな
かった体系的かつ特異的な方法で、細胞プロセスを操作し、調べることができる
。例えば、トランスジェニック動物の開発は、生物学者および医学者に、病気の
研究に有用なモデルを提供する。このような動物はまた、新しい薬学的に活性な
物質の試験および開発にも有用である。
【0033】 トランスジェニック動物は、トランスフェクション、エレクトロポレーション
、マイクロインジェクション、胚幹細胞における遺伝子ターゲッティング、なら
びに組換えウイルスおよびレトロウイルス感染等の様々な異なる方法により作製
することができる(例えば、米国特許第4,736,866号、米国特許第5,
602,307号、Mullinsら、Hypertension 22(4)
:630−633(1993)、Breninら、Surg.Oncol.6(
2)99−110(1997);Tuan(編)、Recombinant G
ene Expression Protocols,Methods in
Molecular Biology No.62,Humana Press
(1997)を参照)。「ノックアウト」という用語は一般に、特定遺伝子の対
立遺伝子の欠如(null allele)を含む変異生物(通常はマウス)を
指す。「ノックイン」という用語は一般に、相同性組換えにより遺伝子を挿入し
た変異生物(これも通常はマウス)を指す。ノックイン遺伝子は、内因性野生型
遺伝子に代わる遺伝子の変異形態であってもよい。
【0034】 多くの組換えネズミが作製されてきた。例えば、活性化された癌遺伝子配列を
発現するもの(米国特許第4,736,866号)、サルSV40T−抗原を発
現するもの(米国特許第5,728,915号)、インターフェロン調節因子1
(IRF−1)の発現を欠くもの(米国特許第5,731,490号)、ドーパ
ミン作用機能不全を示すもの(米国特許第5,723,719号)、血圧制御に
関与する少なくとも1つのヒト遺伝子を発現するもの(米国特許第5,731,
489号)、自然に発生したアルツハイマー病において存在する症状に大きな類
似性を示すもの(米国特許第5,720,936号)、細胞接着を媒介する能力
の低下したもの(米国特許第5,602,307号)、ウシ成長ホルモン遺伝子
を保有するもの(Clutterら、Genetics 143(4):175
3−1760(1996))、および完全なヒト抗体反応を生成することができ
るもの(McCarthy,The Lancet 349(9049):40
5(1997))等がある。
【0035】 ネズミ(特にマウスおよびラット)はトランスジェニック実験に最も多く選ば
れている動物であるが、幾つかのケースでは、代替の動物種を使用することが好
ましく、また必要さえある場合がある。トランスジェニック手順は、ヒツジ、ヤ
ギ、ブタ、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ウサギ、ウシおよび
モルモット等の、ネズミ以外の様々な動物において使用することに成功してきた
(例えば、Kimら、Mol.Reprod.Dev.46(4(:515−5
26(1997);Houdebine,Reprod.Nutr.Dev.3
5(6):609−617(1995);Petters,Reprod.Fe
rtil.Dev.6(5):643−645(1994);Schnieke
ら、Science 278(5346):2130−2133(1997);
およびAmoah,J.Animal Science 75(2):578−
585(1997)を参照)。
【0036】 組換えコンピテント哺乳動物細胞中への核酸断片の導入方法は、複数の核酸分
子の同時形質転換を補助する方法によるものであってもよい。トランスジェニッ
ク動物の作製手順の詳細については、当業者には簡単に入手可能であり、例えば
米国特許第5,489,743号および米国特許第5,602,307号中の引
用が挙げられる。
【0037】
【課題を解決するための手段】
本発明は、改変された、置換されたまたは変異型インテグリン細胞質βサブユ
ニット遺伝子(およびその発現産物)を含み、その発現産物の2つ(またはそれ
以上の)細胞質チロシン残基の少なくとも1つが、フェニルアラニンなどの非チ
ロシン残基で置換されている、ヒト以外の哺乳動物を提供する。本発明に包含さ
れる哺乳動物の例としては、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ、イヌ、ネコ、サル、
チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよびモルモットが挙げられ
る。
【0038】 より詳細には、本発明は、変異型GP IIIa遺伝子および発現産物を含み、リ
ン酸化可能な細胞質チロシン残基の一方または両方がフェニルアラニン等の非リ
ン酸化可能チロシン残基で置換された、ヒト以外の哺乳動物を提供する。
【0039】 さらに詳細には、本発明は、747位および759位の2つの細胞質チロシン
残基が各々フェニルアラニンで置換された変異型GP IIIa遺伝子を含むトラン
スジェニックマウスを提供する。
【0040】 また本発明は、本発明のトランスジェニック、ヒト以外の哺乳動物の血漿から
単離した血小板をも提供する。
【0041】 また本発明は、GP IIIa遺伝子などの変異型インテグリン細胞質βサブユニ
ット遺伝子で形質転換されたヒト以外の哺乳動物を作製する方法であって、例え
ば内因性GP IIIa遺伝子の2つのチロシン残基のうちの少なくとも1つが非チ
ロシン残基で置換された該変異型GP IIIaを調製するものであり、a)変異し
た、または改変されたGP IIIa遺伝子などの変異型インテグリン細胞質βサブ
ユニット遺伝子をコードする核酸分子を胚幹細胞中に導入するステップ;そして
、b)ステップa)で得られた細胞から形質転換されたヒト以外の哺乳動物を再
生するステップを含むことを特徴とする方法をも提供する。
【0042】 さらに詳細には、本発明は、例えば変異型GP IIIa遺伝子で形質転換したヒ
ト以外の哺乳動物を作製する方法であって、内因性GP IIIa遺伝子の2つのチ
ロシン残基のうち少なくとも一方を非チロシン残基で置換して該変異型GP III
aを調製するものであり、 a)胚幹細胞中に、該変異型GP IIIa遺伝子をコードする核酸分子およびFR
T部位によりフランキングされた選択マーカーを導入するステップ; b)形質転換細胞を同定および選択するステップ; c)FLP組換え酵素を用いた一過性形質転換により、ステップb)で選択され
た形質転換細胞から選択マーカーを除去するステップ; d)ステップc)で得た形質転換細胞を胚盤胞中に注入するステップ; e)ステップd)の胚盤胞から形質転換された、ヒト以外の哺乳動物を再生し、
ここで該再生された形質転換ヒト以外の哺乳動物が前記変異型GP IIIa遺伝子
に対してキメラであるステップ; f)野生型ヒト以外の哺乳動物と前記キメラヒト以外の哺乳動物とを育種して、
野生型GP IIIa遺伝子に対してヘテロ接合性であるヒト以外の哺乳動物を作製
するステップと; g)ステップf)で作製したヘテロ接合性ヒト以外の哺乳動物をステップf)で
作製した第2のヘテロ接合性ヒト以外の哺乳動物と交配させるステップ;そして
、 h)得られた子孫から前記変異型GP IIIa遺伝子に対してホモ接合性であるヒ
ト以外の哺乳動物を選択するステップ、 を含むことを特徴とする方法をも提供する。
【0043】 また、本発明は、同じ種または株の2つの哺乳動物間の特徴を比較する方法で
あって、一方の哺乳動物が例えば野生型GP IIIa遺伝子を有し、他方の哺乳動
物は、該野生型GP IIIa遺伝子の2つのチロシン残基のうちの少なくとも1つ
が変異型GP IIIa遺伝子において非チロシン残基で置換された、改変されたま
たは変異されたGP IIIa遺伝子を有することを特徴とする、前記方法を提供す
る。より具体的には、本発明は、GP IIIaの細胞質チロシン残基の両方がフェ
ニルアラニン等どの非チロシン残基で置換されたトランスジェニック哺乳動物を
用いたこのような方法を含む。さらにより具体的には、本発明は、747位およ
び759位の細胞質チロシン残基が両方ともフェニルアラニン等の非チロシン残
基で置換されたトランスジェニック哺乳動物を用いるこのような方法を含む。
【0044】 本発明のトランスジェニック哺乳動物に使用される、比較することができる特
徴の例には、様々な生理学的または生物学的機能および様々なインテグリン分子
の細胞質βサブユニット遺伝子により、全体または一部が媒介される反応の比較
が含まれる。例えば、このような機能の比較には、2つの哺乳動物型の間(すな
わち野生型動物と遺伝子操作された動物の間)の出血時間または凝固時間の観察
および比較;2つの哺乳動物型間のさまざまな血栓反応の比較;様々な血管形成
刺激に応答した2つの哺乳動物型の血管形成のレベル、程度および速度の比較;
2つの哺乳動物型間の腫瘍転移の速度および程度の比較;および2つの哺乳動物
型の炎症の範囲、速度および程度の比較が含まれる。
【0045】 また本発明は、GP IIIa遺伝子の発現に起因する改変された、または変異さ
れたインテグリンβサブユニット遺伝子を発現する遺伝子操作された哺乳動物の
選択された生物学的特徴に及ぼす様々な薬剤の影響を測定する方法であって、a
)前記薬剤をトランスジェニック哺乳動物に投与するステップ、b)前記投与の
後、所望の時間のあいだ前記哺乳動物を維持するステップ、そしてc)前記変異
型GP IIIa遺伝子の発現に起因する前記哺乳動物の特徴が、前記薬剤の投与に
より影響されたかどうかを測定するステップを含むことを特徴とする、前記方法
をも提供する。
【0046】 本発明のさらなる目的および利点は、以下の記載および実施例から明らかであ
ろう。例えば、実施例は変異型β3サブユニットを含むトランスジェニック動物
に関するものであるが、本発明は、その特定のインテグリンβサブユニット遺伝
子をコードする内因性遺伝子中に1以上のリン酸化可能なチロシンを有する他の
インテグリンβサブユニットを用いて実施することもできる。
【0047】
【発明の実施の形態】 別途に定義しない限り、本明細書中で使用される全ての科学技術用語は、本発
明が属する分野の当業者が一般的に理解する意味と同じ意味を有する。本明細書
中に記載される方法および物質と同等なもしくは類似するあらゆる方法および物
質は、本発明の実施および試験で使用することができるが、好適な方法および物
質について記載する。
【0048】 I.一般的な説明 以下の記載は、本発明の一般的な説明および本明細書中で使用される幾つかの
用語の定義を提供するものである。本願中に記載される発明の一部は、サンフラ
ンシスコで1998年4月15日に開かれた米国心臓協会会議でDavid R
.Phillipsにより発表されたものである。そのプレゼンテーションの内
容およびこれに関連するあらゆる印刷物は全て、本明細書中に参考文献として援
用される。
【0049】 本発明者らによる以前の研究により、血小板インテグリンGP IIb−IIIa(
αIIbβ3としても知られる)のGP IIIaサブユニットのチロシンリン酸化は
、このインテグリンによるシグナル伝達を調節することができることが示された
(例えば1997年11月21日に出願された米国特許出願第08/975,6
53号を参照。当該文献は、本明細書中に参考文献として援用される)。GP I
IIaチロシンリン酸化が血小板の凝集に依存すること、ならびにシグナルタンパ
ク質および細胞骨格タンパク質がリン酸化されたGP IIIaに会合するようにな
ることは、GP IIIaリン酸化が血小板中のアウトサイド・インGP IIb−III
aシグナリングにおいて重要であることを我々に示唆するものであった。GP I
Ib−IIIa媒介アウトサイド・イン・シグナリングが首尾良く行われることは、
安定な血小板凝集の形成などの血小板機能に必要であり、正常な止血のために重
要なプロセスであり、また異常な状態であると閉塞性血栓の形成につながり得る
ものである。従って、GP IIIaのチロシンリン酸化がアウトサイド・インGP
IIb−IIIaシグナリングにおいて本当に重要なステップである場合、このよう
なリン酸化を阻害することができる化合物が抗血栓特性を有すると仮定すること
ができる。血小板機能におけるGP IIIaのチロシンリン酸化反応の重要性に焦
点を当てるために、2つの細胞質チロシン残基がフェニルアラニンに変異したG
P IIIa遺伝子によりその内因性GP IIIa遺伝子が置換された、変異型マウス
を作製した(GP IIIa(Y747F,Y759F))。このような動物から得
た血小板は、チロシンリン酸化を経ることができないGP IIIaを発現し、従っ
て、血小板機能のためのリン酸化反応の重要性を評価するための重要なツールを
提供する。
【0050】 トランスフェクトされた細胞系における(すなわちインビトロでの)GP III
a変異の影響を評価することは、GP IIIa機能における様々な残基の役割を決
定するのに有用であるが、血小板機能におけるGP IIIa細胞質チロシン残基の
重要性は、インビボで決定するのが最もよい。従って、本発明者らは、内因性マ
ウスGP IIIa遺伝子を、その2つの細胞質チロシン残基のうちの一方に少なく
とも1つの非チロシン置換を有する変異型遺伝子で置換する、遺伝子置換計画を
着手した。より具体的には、内因性マウスGP IIIa遺伝子を、細胞質ドメイン
の747位および759位の2つのチロシンがそれぞれフェニルアラニンに置換
された変異型遺伝子で置換した。マウスGP IIIa遺伝子は配列決定されていな
いので、ヒトGP IIIa遺伝子の配列に基づくPCRプライマーを用いたPCR
に基づく技法を用いて、マウスゲノムGP IIIaを含むP1クローンを得た。目
的の領域に対応するDNA(すなわちGP IIIa細胞質ドメインをコードする2
つのエクソン)を、一般的な分子生物学的手法を用いてマッピングした。細胞質
ドメイン中の2つのチロシン(Y747およびY759)をフェニルアラニンに
変異させ、この変異型GP IIIaゲノムDNAおよびFRT部位(FLP組換え
酵素の認識配列)によりフランキングされた選択薬剤マーカー(ネオマイシン耐
性)を含むターゲッティングベクターを構築した。このベクターを胚幹細胞中に
トランスフェクトし、サザンブロットおよび特定のプライマーを用いたPCRに
より、相同性組換えを経た細胞を同定した。次に、1つの正常なGP IIIa対立
遺伝子、1つのGP IIIa(Y747F、FY759F)変異型対立遺伝子、お
よびネオマイシン耐性DNAを含むこれらのES細胞を、FLP組換え酵素で一
過性トランスフェクトにかけ、薬剤耐性DNAを除去した。再び、所望の過程を
経たES細胞を、サザンブロットおよびPCRにより同定した。変異型マウスの
作製のための現在標準的なプロトコールを使用した。基本的に、胚盤胞中に所望
の変異型ES細胞を注入してキメラマウスを作製し、これを野生型マウスと育種
して、1つの正常なGP IIIa対立遺伝子および1つの変異型GP IIIa対立遺
伝子を発現するヘテロ接合性動物を作製した(テイルゲノムDNAのサザンブロ
ットおよびPCRにより評価した)。次にこれらのヘテロ接合性動物を交配させ
て同腹子を作製した。これらの動物の約1/4は、変異型GP IIIaに対してホ
モ接合性であった(すなわち、これらのマウスにより発現されたGP IIIaのみ
が2つのチロシンのフェニルアラニンへの変異を含んでいた)。
【0051】 これらのトランスジェニックマウスは、血小板機能に対するGP IIIa細胞質
チロシン残基の重要性を評価するための重要なツールを提供する。従来の研究に
より、GP IIIaチロシン残基のリン酸化は、アウトサイド・インGP IIb−I
IIaシグナリングにおいて重要であることが指摘されていた。変異型マウスから
得た血小板は、その中のGP IIIaがチロシンリン酸化されることができないG
P IIb−IIIaを発現する。従って、これらのマウスから得た血小板は、血小板
機能に対するアウトサイド・インGP IIb−IIIaシグナリングの役割を評価す
るための多くのアッセイにおいて使用することができる。例えば、変異型マウス
における出血時間は、GP IIIaのチロシンリン酸化が正常な止血に不可欠であ
るかどうかを評価する。また、GP IIIaチロシンリン酸化がアウトサイド・イ
ン・シグナリングの必須な部分である場合、変異型マウスは血栓応答(非常に大
きな血小板凝集の形成が必要である)において欠陥があることが予測されるであ
ろう。本発明者らは現在、これらの変異型マウスのマウス血栓症モデルを使用し
て、この問題を直接評価することができる。実際、この変異型マウスは、GP I
IIaチロシンリン酸化を直接干渉するか、またはこのリン酸化に依存する事象(
例えばホスホ−GP IIIaとアダプタータンパク質との相互作用など)を干渉す
るように設計された治療薬を生成することの有用性についての情報を提供する。
【0052】 GP IIIa(β3)インテグリンサブユニットの発現は、血小板に限定されな
い。内皮細胞において、このタンパク質はαvサブユニットと対になりαvβ3
ンテグリンを形成する。このインテグリンは、血管形成および腫瘍転移において
重要な役割を果たすと考えられる。好中球において、β3はLRI(白血球反応
性インテグリン)のサブユニットであり、炎症反応に関与すると考えられている
。変異型マウスにおいてβ3の全ては、細胞質ドメインにおけるチロシンのフェ
ニルアラニンへの変異を含むので、このマウスは、αvβ3およびLRI機能に対
するこれらの変異の影響を調べるために使用することができる。この場合も、こ
のような分析は、β3リン酸化の阻害が血管形成、腫瘍転移および/または炎症
に影響を及ぼすか否かについての情報を提供するものであり、従って、臨床的に
非常に重要である。
【0053】 上記詳細な説明は、理解をより明瞭にするためにのみ提供されたものであって
、これにより何ら不必要、限定的な意味を成すものではなく、当業者にとっては
改変が自明である。
【0054】 本発明は、特定の実施の形態に関して記載されたが、さらに変更を行うことが
可能であることが理解できよう。本願は、本発明が属する技術分野において公知
または一般に実施されているようなもの、これまでに記載した重要な特徴に当て
はまるようなもの、および特許請求の範囲に従っているもので本明細書の開示内
容から逸脱するものも含む、一般に本発明の原理に従った本発明のあらゆるバリ
エーション、使用法、または適用を包含するものとする。
【0055】 II.具体的な実施の形態 β3の細胞質ドメイン内のホスホチロシン結合モチーフの存在は、このインテ
グリンテイルのチロシンリン酸化が、ホスホチロシン結合シグナルタンパク質S
hcおよびGrb2の細胞膜への漸増を容易にすることを示している(Phil
ipsら(1996)を参照)。本発明者らは、β3インテグリンテイルのチロ
シンリン酸化および脱リン酸化が、同様に、細胞骨格へのインテグリンの会合を
調節することを発見した(例えば、1997年11月21日に出願された米国特
許出願第08/975,653号(本明細書中に参考文献として援用される)を
参照)。図2は、様々なヒトインテグリンβサブユニットのアミノ酸配列を提供
し、チロシン残基の位置を示している。先に記載したように、他の研究により、
チロシンを含むβ1、β2およびβ3(GP IIIa)の細胞質ドメインの配列が
、GPIIb−IIIaおよび他のインテグリンが正常に機能するために重要である
ことが分かっている。従って、天然でリン酸化可能なチロシン残基を含むこれら
の、または他のインテグリンβサブユニットの改変された変異型細胞質ドメイン
を発現するトランスジェニック動物は、明らかに本発明の範囲内に包含される。
【0056】 また、リン酸化可能なチロシン残基の保存的置換を含む改変、修飾または変異
されたインテグリンサブユニットも、明らかに企図される。本明細書中で使用さ
れる保存的アミノ酸置換とは、1以上の関連する細胞質チロシン残基の部位でリ
ン酸化を経ることができないこと以外は、シグナル活性に関与するインテグリン
の能力、または1以上の特定の結合相手(例えばミオシンなど)に結合するイン
テグリンの能力に悪影響を及ぼさない、そのアミノ酸配列における特定の残基(
具体的にはリン酸化可能なチロシン残基)の変更、または他のものの変更を指す
。置換、挿入または欠失は、変更した配列がペプチドのシグナル活性への関与、
またはその天然の結合相手(例えばミオシンなど)との会合を有意に阻害すると
き、対応する野生型インテグリンβサブユニットペプチドの正常な機能に悪影響
を及ぼすといわれている。例えば、βサブユニットペプチドの総電荷、構造また
は疎水性/親水性特性は、ペプチドの活性に悪影響を及ぼすことなく変更するこ
とができると考えられる。従って、βサブユニットペプチドのアミノ酸配列を変
更して、この変更によりその正常なシグナル活性に関与するもしくは例えばミオ
シンなどの正常な結合相手に会合するペプチドの能力に悪影響を及ぼさない程度
に、例えばそのペプチドをより疎水性または親水性とすることができると考えら
れる。このように、特に考えられるのは、変異型GPIIIaサブユニットである
【0057】 例えば、1つの用途では、リン酸化可能チロシン残基のどれか1つまたは全て
を修飾するために標準的なノックアウト手順を用いて改変βサブユニットペプチ
ドを調製することができる。これは、ターゲッティング組換え等の当分野で公知
の様々な手順を用いて達成することができる。調製したあと、遺伝子操作した動
物を用いて、以下のことができる。すなわち、1)βサブユニットペプチドによ
り媒介される生物学的および病理学的プロセスを同定すること、2)βサブユニ
ットペプチドと相互作用するタンパク質および他の遺伝子を同定すること、3)
βサブユニットペプチドのリン酸化の不在または減少を克服するために外から供
給することができる薬剤を同定すること、および4)改変βサブユニットペプチ
ドの活性を調節する(すなわち増強したり、減少させたり)薬剤を同定するのに
適したスクリーニングとして役立てることである。
【0058】 本明細書中に記載したように、本発明は、内因性βサブユニット遺伝子の中で
リン酸化可能チロシン残基が通常存在する部位に非チロシン残基を含むトランス
ジェニック動物を提供する。非チロシン置換はこれらの残基がチロシンであると
きのようにはリン酸化されないため、および正常な血小板凝集はリン酸化の発生
に依存するため、本発明のトランスジェニック哺乳動物は、正常時とは異なる血
小板凝集を示す。形質転換した動物と形質転換していない動物の生理学的および
形態学的特徴を比較することにより、当業者であれば、対応する動物に対するG
P IIIa遺伝子における細胞質チロシンリン酸化の存在または不在の影響を決定
することができる。
【0059】 さらに、本発明のトランスジェニック動物を用いて、血小板凝集を調節する(
すなわち促進かさらに阻害する)薬剤、またはインテグリンシグナル経路により
媒介される他の影響を同定することができる。このような薬剤の評価は、当業者
に公知の手法により、インビトロ、インサイチュー、またはインビボのいずれか
で行うことができる。開示されたトランスジェニック動物の細胞、血小板、組織
または全器官は、インテグリンが媒介する細胞骨格会合に関係するプロセスを減
少または促進する能力について様々な薬剤の効果を試験するのに有用である。試
験することができる薬剤には、様々な抗凝血剤、血栓溶解および抗血小板治療薬
および薬剤が含まれる。このような薬剤の例には、ヘパリン等のグリコサミオン
グリカン;ジクマロール、アニシンジオンおよびブロマドキオロン等の経口抗凝
血薬;組織プラスミノゲン活性化因子(t−PA);ウロキナーゼ;アスピリン
、ジピリダモール;およびチクロピジンが含まれる。例えば、このような薬剤お
よびその薬理学のより完全なリストについては、Majerusら、Antic
oagulant,Thrombolytic,and Antiplatel
et Drugs,in Goodman&Gilman's The Pha
rmacological Basis of Therapeutics,N
inth Edition,Chapter54(1996)を参照。
【0060】 本発明のトランスジェニック動物の細胞および全ての器官は、獣医学および人
間医学におけるこれらの使用とは全く別に、動物における遺伝子の調節、発現お
よび組織化を調査するために使用することもできる。他の細胞、組織および生物
学的プロセスに対する、改変したまたは変異型インテグリンβサブユニット(例
えばGP IIIa遺伝子)の様々な影響を研究することにより、当業者は、正常な
代謝経路におけるチロシンリン酸化の役割をつきとめることができる。
【0061】 トランスジェニック哺乳動物(特にトランスジェニックマウス)の診断用途、
および研究用途の他の例については、例えば米国特許第5,569,824号を
参照されたい。
【0062】 さらなる記載を要するまでもなく、当業者であれば、これまでの説明および以
下の例示的な実施例を用いて、本発明の化合物を作製および使用し、特許請求の
範囲に記載された方法を行うことができるものと信じる。従って、以下の実施例
は、本発明の好適な実施の形態について特に指摘しており、本願の開示の他の部
分をいかようにも限定するものと解釈されるべきではない。
【0063】 他の一般的な構成は、当業者には自明であろう。
【0064】 (実施例1) マウスゲノムGP IIIa DNAの取得 マウスゲノムDNAの配列は公知ではなく、また公表されていないが、マウス
GP IIIaのアミノ酸配列の一部は入手可能であり(Cietatら(1993
),Biochem et Biophys Res Comm.193:77
1−778、およびDr Jean−Phillipe Rosa,Unite
INSERM348,Paris)、ヒトGP IIIa配列に似ていることから
、ヒトおよびマウスから得たGP IIIaはかなり類似しているものと思われる。
従って、マウスGP IIIa配列の、ヒトGP IIIaの場合ではGP IIIaの細胞
質ドメインをコードすることが知られている2つのエクソン(すなわちエクソン
MおよびN)にまたがる領域に対して幾つかのPCRプライマーを作製した(L
anza,F.ら(1990)J.Biol.Chem.265:18098−
18103)。次に、全マウスゲノムDNAを用いてこれらのプライマーを試験
したところ、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)において1セットが約1.5kB
の特定のバンドを生成した。このバンドは、エクソンMの3'側部分、エクソン
Nの5'側部分、およびこれら2つのエクソンの間のイントロンにまたがる推定
ヒト断片(約1.2kB)とサイズが似ていた。これらのプライマーは、1)5
'側プライマー(マウスGP IIIaの1834〜1850番残基)および2)3'
側プライマー(マウスGP IIIaの2026〜2039番残基)をコードするも
のであった。次にこれらの特異的プライマーを用いて、マウスゲノムDNAの大
きな断片を含むP1クローンを得た。このクローンは、PCRにおいて鋳型とし
て使用したときに同じバンドを生じた。このように本発明者らは、マウスゲノム
GP IIIaを含み、GP IIIaの細胞質ドメインをコードする領域を特に含むP
1クローンを得た。次に、このP1クローンの約10kBを、制限酵素消化物の
混合物、サザンブロットおよびアミノ酸配列決定によりマッピングした。これは
マウスGP IIIaであること、および、ヒトGP IIIaと同様に、2つのエクソ
ン(ヒト命名法にちなんでMおよびNと呼ばれる)はマウスGP IIIa細胞質領
域をコードしていることが確認された。実際に、この細胞質ドメインのアミノ酸
残基は、ヒトおよびマウスの間では同一であると判明した。
【0065】 (実施例2) 747位および759位のチロシン残基のフェニルアラニンへ の変異 エクソンNを含む0.3kB PstI/SacI断片(上記2つのチロシン
残基をコードする)をpBSKS II中にサブクローニングし、標準的な部位部
位特異的変異誘発手法を用いて2つのチロシン残基をフェニルアラニンに変異さ
せた。変異は配列決定により確認し、また、変異型DNAを後に同定するために
使用することができる2つの新しい酵素部位、すなわちDraI部位(Y747
F位)およびTaqI部位(Y759F)を導入するように設計した。この変異
型断片を使用して、マウスゲノムGP IIIaクローンにおける野生型PstI/
SacI断片を置換した。
【0066】 (実施例3) ターゲッティングベクターの構築 HindIII/EcoRIアダプターを用いて、エクソンMおよびゲノムのイ
ントロンDNAを含む、マウスGP IIIaの約2.5kB EcoRI/Hin
dIII断片を、ネオマイシン耐性カセットを含むpBSベクターのEcoRI部
位の中へサブクローニングした。neorDNAは、neoDNAを後の段階
で切り出すのに使用することができる、Flp組換え酵素により認識される部位
であるFRT認識配列によりフランキングされていた(Dymecki S.M
.(1996)PNAS USA93:6191−6196)。チロシンがフェ
ニルアラニンに変異したエクソンNを含むGP IIIaの約4kB HindIII
断片を、このベクターのHindIII部位中にサブクローニングし、エクソンM
とNとの間のイントロンの中にneorカセットを有する変異されたGP IIIa
から基本的に構成される構築物を得た。
【0067】 (実施例4) ターゲッティングされた胚幹(ES)細胞の作製 上記ターゲッティング構築物をES細胞中にトランスフェクトし、次にJoh
nson,RおよびKillen,N.P(In Gene Probes 2
:a practical approach,Eds.B.D.Hanes
and S.J.Higgins.Oxford University Pr
ess p.313−327(1995))に記載されたように、薬剤G418
を用いて、このES細胞をneoについて選択した。首尾良く相同性組換えさ
れたES細胞をサザンブロットおよびPCR手法により同定した。現在、これら
の細胞は1つの野生型GP IIIa対立遺伝子、およびneoカセットとチロシ
ンのフェニルアラニンへの変異を含む1つの対立遺伝子を持っていた。該薬剤カ
セットのサイズは1.9kBであり、イントロンの中に存在していたが、本発明
者らは、その存在が彼らの実験に悪影響を及ぼさないようにするために、これを
除去しようとした。このため、FRT部位を認識して該薬剤耐性をコードするD
NAの切出しをもたらすFlp組換え酵素で、選択されたES細胞を一過性トラ
ンスフェクションにかけた。このように、イントロン中に存在する外来性DNA
の1.9kB片の代わりに、34bpFRT認識部位(および新しいXbaI部
位)をコードする小さな片のみが残る(Dymecki,S.M.,PNAS
93:6191−6196(1996))。再び、サザンブロットおよびPCR
手法を用いて、首尾良く事を経たES細胞を選択した。
【0068】 (実施例5) 変異型マウスの作製 変異型マウスを作製するために、変異型ES細胞クローン(129株マウスに
由来する)をC57B16マウスから得た胚盤胞中に注入し、これらの胚盤胞を
擬似妊娠代理母に移植した(Ramirez−Solis,R,Davis,A
.C.,およびBradley,A.Guide to techniques
in mouse development,Methods in Enz
ymology 225 Eds.P.M.Wassarman,M.L.De
Panphilis.Academic Press(1993)の特にp85
5−878に記載)。次に混合外皮カラー(C57B16胚盤胞からのものは黒
および129ES細胞からのものは野ねずみ色(agouti色))により識別
した雄のキメラ動物を、C57B16野生型雌と交尾させた。その子孫を、サザ
ンブロットにより野生型および変異型GP IIIa対立遺伝子の存在について遺伝
子型に分けた(変異型GP IIIaDNAのみに存在する新しいXbaI部位を利
用した)。これらの子孫には、野生型およびヘテロ接合性動物が混じっており、
ヘテロ接合性動物をさらに交配させて、野生型動物、ヘテロ接合性動物(すなわ
ち一方が野生型で他方が変異型GP IIIa対立遺伝子)およびホモ接合性動物(
すなわち両方とも、チロシンのフェニルアラニンへの変異を含むGP IIIa対立
遺伝子)を含む同腹子を生ませた。
【0069】 今までのところ、このような交配から得た子孫の遺伝子型は、(基本的なメン
デルの遺伝法則に従って)予測した比率で生じた。さらに、変異型動物は生存可
能であり、抗GP IIb−IIIa抗体で血小板を染色してFACS(蛍光活性化細
胞選別)で調べたときに、非変異型GP IIIaを発現する正常な動物に見られる
のと同様のレベルでその血小板上にGP IIb−IIIaを発現する。
【0070】 上記実施例にそって本発明を詳細に記載してきたが、本発明の精神から逸脱す
ることなく様々な修正を行うことができることが理解できよう。従って、本発明
は、特許請求の範囲によってのみ限定される。本願中に引用された全ての特許、
特許出願および刊行物は、その全体が本明細書中に参考文献として援用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 αおよびβインテグリンサブユニットのペアリングを示す図である。
【図2】 様々なインテグリンサブユニットの細胞質ドメインを示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年6月19日(2000.6.19)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項68】 前記哺乳動物がマウスであることを特徴とする、請求項6
7に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成12年12月14日(2000.12.14)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】 (関連出願) 本願は、1996年10月18日に出願された米国特許出願第08/734,
607号、1996年11月21日に出願された米国仮出願第60/031,6
65号、1997年3月28日に出願された米国仮出願第60/042,093
号、および1997年11月21日に出願された米国特許出願第08/975,
653号に関連するものであり、これらの内容は全て参考文献として本明細書に
援用する。
【0002】
【発明の属する技術分野】 本発明は、外来DNAが導入された、またはインテグリンをコードする遺伝子
の中のあるコドンを置換して作製した、トランスジェニック哺乳動物または遺伝
子操作した哺乳動物に関する。特に、本発明は、内因性GP IIIa遺伝子(β3
としても知られる)の全体または一部が、その2つのリン酸化可能な細胞質チロ
シン残基のうちの一方または両方が例えばフェニルアラニン等の非チロシン残基
で置換された変異型GP IIIa遺伝子で置換された、トランスジェニック哺乳動
物を提供する。改変されたGP IIIa遺伝子を発現する、得られたトランスジェ
ニック哺乳動物の血液に見られる細胞(特に血小板)の全てまたは一部は、その
野生型の相対物において生じるようなチロシンリン酸化を経ることができないた
め、これらの動物は、血小板機能にとってのこれらのチロシン残基のリン酸化反
応の重要性を評価するための有用なツールを提供する。また本発明は、変異型G
P IIIaインテグリンサブユニットが血小板の形成以外の生物学的プロセスに及
ぼす影響を研究するのにも有用である。
【0003】
【従来の技術】 本明細書に記載される全ての刊行物および特許出願は、各刊行物または特許出
願が特定的にそして個別に参考文献として援用されると指摘されたのと同程度に
、本明細書中に参考文献として援用される。
【0004】 A.インテグリン インテグリンは、細胞外基質タンパク質および他の細胞への細胞の接着を媒介
するαβヘテロ二量体のファミリーである(Clarkら、Science(1
995)268:233−239)。また、インテグリンは、一連の中間体タン
パク質を介してアクチン細胞骨格に結合して、細胞外基質と細胞内細胞骨格との
間のつながり、およびそれに関連する運動機構を提供する。このような膜貫通連
絡は、細胞の移動に必要である。多くの生物学的応答は、少なくともある程度、
インテグリン媒介性接着および細胞移動(胚発生、血流遮断、血餅退縮、有糸分
裂、血管形成、炎症、免疫応答、白血球のホーミングおよび活性化、貪食作用、
骨吸収、腫瘍の成長および転移、アテローム性動脈硬化、再狭窄ならびに創傷の
治癒を含む)に依存する。
【0005】 インテグリンファミリーのメンバーは、シグナル伝達にも関与している。これ
は、細胞活性化(インサイド・アウト・シグナル伝達と呼ばれる)に応答した細
胞表面インテグリンの接着親和力の変化により証明される。さらに、インテグリ
ン媒介性接着の後の細胞内シグナル経路に対する影響が観察され、これはアウト
サイド・イン・シグナル伝達と呼ばれる。
【0006】 インテグリンファミリーは、15個の関連する既知のαサブユニット(α1、
α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8、α9、αE、αV、αIIb、αL
、αM、およびαX)および8個の関連する既知のβサブユニット(β1、β2
、β3、β4、β5、β6、β7およびβ8)からなる。Luscinskas
ら、FASEB J.,8:929−938(1994)。インテグリンαおよ
びβサブユニットは、図1に示したような様々なペアリングで存在することが知
られている。インテグリンのリガンド特異性は、αおよびβサブユニットの特定
のペアリングにより決定されるが、幾つかのインテグリンは同じリガンドに結合
することが知られているので、ある程度の重剰性が存在する。
【0007】 β3サブユニットの2つの既知のペアリングが観察された。つまり、αVとの
ペアリングでαVβ3、ビトロネクチン受容体が作製され、GP IIbとのペア
リングではGP IIb−IIIa、フィブリノーゲン受容体が作製される。αVβ3
は、広範囲に分布しており、インテグリンファミリーの最も不規則なメンバーで
あり、広いスペクトルの接着性タンパク質への細胞付着(大部分の場合、接着性
タンパク質上のR−G−D配列に付着する)を媒介する。αVβ3により媒介さ
れる生物学的プロセスは多様であり、骨吸収、血管形成、腫瘍の転移および再狭
窄が含まれる。αVβ3は、接着性タンパク質の連結の際にシグナルを出すこと
が知られている(P.I.Leavesleyら、J.Cell Biol.1
21:163−170(1993))。例として、内皮細胞は連結から解放され
るとアポトーシスを起こす(P.C.Brooks,Cell79:1157−
1164(1994))。
【0008】 B.既知の細胞骨格タンパク質とインテグリンの相互作用 インテグリンの未改変αおよびβサブユニット細胞質ドメインの、様々な細胞
骨格タンパク質およびシグナルタンパク質への結合が、報告されている。S.D
edharら、Curr.Opin.Cell Biol.8:657−669
(1996)。形態学的研究により、これらのタンパク質の多くは、インテグリ
ンがクラスタ化して細胞外基質および細胞骨格タンパク質の両方に結合している
フォーカルアドヒージョン(中心的接着位)に集積していることが示された。I
.Knezevicら、J.Biol.Chem.271(27):16416
−16521(1996)。
【0009】 例えば、235kDビンキュリンおよびアクチン結合タンパク質であるタリン
は、固相結合アッセイにおいてαIIbおよびβ3の細胞質ドメインに結合する。
I.Knezevicら、同上。固相結合アッセイにおける、100kDビンキ
ュリン結合タンパク質およびアクチンの架橋タンパク質であるαアクチニンの、
β1およびβ3の細胞質ドメインへの結合も、観察されている。C.A.Ote
yら、J.Biol.Chem.268(28);21193−21197(1
993);およびC.A.Oteyら、J.Cell Biol.111:72
1−729(1990)。結合研究により、ビンキュリンおよびアクチン結合タ
ンパク質を含む215kD SH2ドメインであるテンシン(tensin)と
β1の細胞質ドメインとの間に相互作用があることが証明された。S.Linら
、Mol.Biol.Cell7Supp.389aAbstract2259
(1996)。
【0010】 また、他の細胞骨格に関連するタンパク質も、インテグリンと相互作用する。
195kDミオシンおよび中間径フィラメント結合タンパク質であるスケルミン
は、β1およびβ3の細胞骨格ドメインの膜近接領域に結合する。K.B.Re
ddyら、Mol.Biol.Cell7Supp.385A,Abstrac
t2237(1995)。これらの著者らは、スケルミンがミオシンおよび中間
径フィラメントをβインテグリンに結合させることができると唱えた。
【0011】 また、ビンキュリン結合シグナルタンパク質であるパキシリンも、β1インテ
グリンの細胞質ドメインに結合する。M.D.Schallerら、J.Cel
l Biol.130:1181−1187(1995)。β1−パキシリン会
合が直接的なものであるか間接的なものであるかはまだ分かっていないが、パキ
シリンは、チロシンキナーゼpp125FAKの基質であり、pp125FAK
によりチロシンがリン酸化されると仮定されていた。アクチン結合タンパク質フ
ィラミンは、インビトロではβ2インテグリンサブユニットの細胞質テイルに結
合し、そしてインビボではβ2インテグリンと共に共免疫沈降および同時局在化
されることが証明されている。C.P.Sharmaら、J.Immunol.
154;3461−3470(1995)。
【0012】 セリン/トレオニンキナーゼのミオシン軽鎖キナーゼファミリーに関連するも
のと同定された208kDインテグリン結合タンパク質も、報告されている。W
alkerら、Mol.Biol.Cell7Supp.384A,Abstr
act2235(1995)。このキナーゼは、αアクチニンおよびミオシンを
含むタンパク質の複合体の一部であると言われていたが、このキナーゼがインテ
グリンの細胞質テイルに直接会合するのか、タンパク質の複合体を介するのかは
定かではなかった。
【0013】 上記に挙げた細胞骨格タンパク質は、精製したタンパク質またはペプチドを有
するインテグリンサブユニットの細胞質ドメインと相互作用することが分かって
いるが、これらの相互作用が細胞内でどのように起こるのか、またこれらの相互
作用がどのように調節されるのかは分かっていない。さらに、上記インテグリン
/細胞骨格相互作用は、ホスホチロシンに依存して生じるものではない。
【0014】 C.インテグリンβサブユニットの細胞質ドメインのチロシンリン酸化 多くのアゴニストにより誘導された血小板凝集により、β3細胞質テイルの中
のチロシン残基のリン酸化が起こる。Lawら、J.Biol.Chem271
:10811−10815(1996)。幾つかの点において、両方のチロシン
残基のリン酸化は、ある種のシグナルタンパク質への結合に必要であったが、他
のシグナルタンパク質は、モノリン酸化の後に結合した。さらに、αvβ3でト
ランスフェクトした細胞によるビトロネクチンへの接着は、β3サブユニットの
強力なチロシンリン酸化を誘導する。Blystoneら、J.Biol.Ch
em.271:31458−31462(1996)。
【0015】 研究により、β1、β2およびβ3のチロシンを含む細胞質ドメインの配列は
、通常のインテグリン/細胞骨格相互作用にとって重要であることが分かってい
る。例えば、CHO細胞の中にトランスフェクトされたβ3の中の747位のチ
ロシンがアラニンにより置換されると、β3媒介性細胞伸展を破壊し、事前に確
立された接着プラークへのαIIbβ3の漸増をブロックし、αIIbβ3がフィブ
リノーゲン被覆粒子の細胞内取込みを媒介する能力を低減する。J.Ylann
eら、J.Biol.Chem.,270,9550−9557,(1995)
【0016】 Ylanneら同上,により報告されたさらなる実験は、さらに、759位の
チロシンをアラニンで置換すると、細胞伸展およびαIIbβ3の接着プラークへ
の漸増が低減するが、この配列を含むカルボキシ末端ペンタペプチドを除去する
と、インテグリンの機能に対してさらに際立った効果を与えることを示した。こ
れらの著者らは、インテグリン媒介性細胞伸展に絶対的に必要な因子は757位
の残基のところでトランケートされたβ3または747位のチロシンがアラニン
により置換されたβ3を有するインテグリンのどちらにも結合しないため、イン
テグリン媒介性細胞伸展が起こらないと結論付けた。
【0017】 β1−を含むインテグリンとβ2を含むインテグリンの相同的なドメインにお
ける点突然変異もそれぞれ機能を調節する。というのは、これらの突然変異がフ
ォーカルアドヒージョン(A.A.Reszkaら、J.Cell Biol1
17:1321−1330(1992))およびインテグリンの活性化(M.L
.Hibbsら、J.Exp.Med.174:1227−1238(1991
))を減少することによりインテグリン−細胞骨格相互作用に影響するからであ
る。チロシンキナーゼも同様に、αIIbβ3の細胞骨格接着を調節する上で不可
欠であることが見出された。Schoenwaelderら、J.Biol.C
hem.269(51):32479−32487(1994)。
【0018】 全体的に、2つのチロシンとβ3細胞質ドメインの747〜762位の残基の
「細胞接着調節ドメイン(cell adhesion regulatory
domain)」すなわち「CARD」が、インテグリンβ3の接着機能の調
節に不可欠であることが報告された。Liuら、PNAS93:11819−1
1824(1996)。CARDからの16アミノ酸配列は、固定化フィブリノ
ーゲンへのHELおよびECV304細胞の接着を、インテグリンβ3テイルの
「先端部に係合する」細胞内のタンパク質同士の相互作用と競合することにより
、阻害した。しかし、CARDと相互作用する細胞質タンパク質の同定はまだ成
されていないと言われていた。
【0019】 D.ミオシン 血小板血漿膜は、膜骨格として知られる格子状構造により被われている。膜骨
格は、短いアクチンフィラメント、アクチン結合タンパク質、スペクトリン、ビ
ンキュリンおよび様々な他のたんぱく質からなるが、これら全てが同定されたわ
けではない。Foxら、J.Biol.Chem.268(34):25973
−25984(1993)。細胞質側上で、この骨格は細胞質アクチンフィラメ
ントのネットワークに会合するようである。膜骨格は脂質二重層を被い、細胞外
糖タンパク質および細胞内細胞骨格要素の両方に会合する。Foxらは、血小板
中におけるインテグリンに誘導された運動の調節における1つのステップとして
、GPIIb−IIIaが膜骨格のコンポーネントおよび関連するシグナル分子の再
分布を誘導すると唱えた。
【0020】 ミオシンは、アクチンと相互作用して収縮または運動をもたらす収縮性タンパ
ク質である。「ミオシン」という用語は、アクチンフィラメントを移動させるこ
とができる、または小疱もしくは固定されたアクチンフィラメント上の他の物質
を移動することができる、分子モーターの少なくとも11個のクラスからなる多
様なスーパーファミリーを広く指す。全てのミオシンに共通する特徴の1つは、
アクチンに可逆的に結合することおよびMgATPを加水分解することができる
ことである。図5およびJ.R.SellersおよびH.V.Goodson
,Protein Profile2:1323−1339(1995)を参照
【0021】 精製されたミオシンの全てのタイプは多量体であり、少なくとも3つの機能的
ドメイン、つまりヘッド、ネックおよびテイルを有すると思われる。ヘッドすな
わちモータードメインは、ヌクレオチドおよびアクチン結合部位を含み、ミオシ
ンスーパーファミリーの間で最も良く保存された領域である。ネックドメインは
、軽鎖サブユニットの結合により安定化される重鎖からの長いαへリックス単鎖
からなる。アクチンを移動させることができるようにミオシンを固定する働きを
するテイル領域は、全ての領域の中で最も多様な一次配列であり、細胞または細
胞小器官膜にある種のミオシンアイソフォームを固定する働きをすることができ
る。細胞内でのミオシンのクラスタリングは、膜上またはアクチンフィラメント
自体の上で起こり得ると唱えられていた。Titus、Trends in C
ell Biology7:119(1997)。しかし、ミオシンテイルと細
胞内構造との間の相互作用の正確な生化学的メカニズムについては、これまでに
記載されていなかった。
【0022】 E.シグナル伝達 インテグリンシグナル伝達におけるGP IIb−IIIaの細胞質ドメインの関与
は、突然変異誘発実験から推測される。GP IIbの細胞質ドメインが欠失する
と、野生型複合体と同等の親和性を持ってフィブリノーゲンに結合する構成的に
活性な受容体になる。このことは、GP IIbの細胞質テイルが調節的な役割を
持つことを示唆している(T.E.O'Tooleら、Cell Regul.
1:883−893,(1990))。GP IIb−IIIaの点突然変異、欠失お
よび他のトランケーションは、GP IIb−IIIaのリガンド結合活性およびその
シグナル応答に影響を及ぼす(P.E.Hughesら、J.Biol.Che
m.270:12411−12417,(1995);J.Ylanneら、J
.Biol.Chem.270:9550−9557,(1995))。
【0023】 GP IIbではなくGP IIIaの細胞質ドメインを含むキメラ膜貫通タンパク
質は、GP IIb−IIIaの機能を阻害する(Y.P.Chenら、J.Cell
Biol.269:18307−18310,(1994))。このことは、
遊離GP IIIa細胞質ドメインが正常なGP IIb−IIIa機能に必要な細胞内の
タンパク質に結合することを示唆している。幾つかのタンパク質は、GP IIb
またはGP IIIaの膜貫通ドメインまたは細胞質ドメインのいずれかに結合する
ことが分かっている。
【0024】 タンパク質のテトラスパニン・ファミリーのメンバーであるCD−9(F.L
anzaら、J.Biol.Chem.266:10638−10645,19
91)は、凝集した血小板上のGP IIb−IIIaと相互作用することが見出され
た。GP IIIaの細胞質ドメインを「バイト」として用いて2−ハイブリッドス
クリーニングを行って同定したタンパク質であるβ3−エンドネキシン(end
onexin)は、GP IIIaの細胞質テイルと直接且つ選択的に相互作用する
ことが見出された(S.Shattilら、J.Cell.Biol.131:
807−816,(1995))。β3−エンドネキシンは、血小板無力症S7
52−P突然変異を含むGP IIIa細胞質ドメインにはあまり結合しない。これ
らのGP IIIa結合タンパク質のいずれかがシグナル伝達に関与するかどうかは
まだ分かっていない。
【0025】 また、GP IIIa細胞質ドメイン配列でインテグリンと相互作用し得る、αV
β3に結合する細胞質タンパク質も記載されている。Bartfeldおよびそ
の共同研究者ら(N.S.Bartfeldら、J.Biol.Chem.26
8:17270−17276,(1993))は、洗浄剤ライゼートからの免疫
沈降法を用いて分子量が190kDaであるタンパク質がPDGF刺激3T3細
胞から得たαVβ3インテグリンに会合することを証明した。IRS−1は、ヒ
トインスリン受容体をコードするDNAで安定にトランスフェクトされたRat
−1細胞のインスリン刺激後に、αVβ3インテグリンに結合することが分かっ
た(K.VuoriおよびE.Ruoslahti,Sci.266:1576
−1578,(1994))。Kolanusら(Cell86:233−24
2,(1996))は近年、シトヘシン(cytohesin)−1を同定した
。シトヘシン−1は、インテグリンβ2鎖の細胞内部分に特異的に結合し、シト
ヘシン−1の過剰発現は、ICAM−1へのジャーカット(Jurkat)細胞
のβ2インテグリン依存性結合を誘導する。新規なセリン/トレオニンキナーゼ
であるILK−1は、β1細胞質ドメインと会合することが分かった(Hann
iganら、Nature379:91−96,(1996))。ILK−1の
過剰発現は、インテグリンリガンドであるフィブロネクチン、ラミニンおよびビ
トロネクチンへの接着を阻害する。
【0026】 接着タンパク質に結合するインテグリンおよびインテグリンシグナル伝達は、
上記のように、様々な生理学的役割を担う。インテグリンを介するシグナリング
の増強は、細胞接着および細胞内シグナル分子の活性化を強化し、これにより、
細胞の運動性および増殖の増強、細胞応答性の増強、ならびに形態学的変化の調
節がもたらされる。細胞機能に関与するインテグリンについては既に記載し、シ
グナリングについてこれから説明するが、インテグリンがシグナルを伝達するメ
カニズムについてはまだ未解明である。β3インテグリンの細胞質テイルにより
媒介されるインサイド・アウトおよびアウトサイド・インのシグナル伝達の役割
の分子メカニズムを理解するためには、インテグリンの細胞内テイルと相互作用
する細胞内分子の同定が必要である。インビトロでαアクチニンがβ1テイルに
結合することが報告されたが(Oteyら、J.Biol.Chem.268:
21193−21197,(1993))、これらの結合の機能的な関係ははっ
きりしていない。2−ハイブリッド酵母を用いて、ILK−1がβ1相互作用タ
ンパク質として同定されたが、ILK−1はβ3には結合しない(Hannig
anら、Nature379:91−96(1996))。
【0027】 F.相同性組換え 遺伝子は、相同性組換えを用いて部位特異的に導入することができる。これは
、トランスジェニック動物の作製において使用することができ、その際、動物を
突然変異させ、その変異の表現型を、薬剤スクリーニング、生理学的プロセスの
調査、新しい製品の開発等の目的で研究することができる。相同性組換えについ
て議論した文献は、R.Kucherlapatiら(1995)の米国特許第
5,413,923号に記載されている。
【0028】 相同性組換えにより内因性遺伝子における部位特異的修飾が可能となり、従っ
て、遺伝性のまたは後天的な突然変異を修正し、および/または遺伝子操作によ
りそのゲノムに新しく改変を加えることができる。相同性組換えの遺伝子治療へ
の応用は、相同性組換えまたは遺伝子ターゲッティングを移植用の正常な体細胞
で行えることができるかどうかによる。
【0029】 相同性組換え用の細胞を調製するために、胚幹細胞または幹細胞系を得ること
ができる。胚幹細胞以外の細胞を使用することができる(例えば、造血幹細胞な
ど)(例えば、J.G.Seidmanら(1994)の米国特許第5,589
,369号を参照されたい)。細胞は、適当な胎児繊維芽細胞層上で増殖させた
り、または、白血病阻害因子(LIF)の存在下で増殖させてから、使用するこ
とができる。予め得ておいた胚盤胞に胚幹細胞を注入し、キメラ動物を作製する
。胚幹細胞手法の主な利点は、雌の動物に人工受精する前に、「導入遺伝子」で
トランスフェクトした細胞を該導入遺伝子の組込みおよび影響について検査する
ことができることである。従来のマイクロインジェクション手法と対照的に、導
入遺伝子を用いた相同性組換えにより染色体から相同的な各内因性遺伝子を除去
することができる。続いて交配実験を行うことにより、両方の染色体上に該導入
遺伝子を持つ動物を育種することができる。正常な遺伝子産生の発現をブロック
する変異を導入遺伝子の中に組み込む場合、この手法により内因性遺伝子を除去
することができ、こうして機能の研究を行うことができる。
【0030】 また、相同性組換えは染色体外で行うこともでき、これは、大きな遺伝子配列
(例えば50kbを超えるもの等)を扱うときに有利である。染色体外相同性組
換えを行う方法は、R.M.Kayら(1998)の米国特許第5,721,3
67号に記載されている。
【0031】 G.トランスジェニック動物の産生 トランスジェニック動物は、クローニングされた遺伝子材料を実験的に導入し
た遺伝子改変動物である。クローニングされた遺伝子材料は、しばしば導入遺伝
子とよばれる。導入遺伝子の核酸配列を、ゲノム上のその特定の核酸配列が通常
見られない遺伝子座に組み込む。この導入遺伝子は、目的の動物の種と同じ種ま
たは異なる種のゲノムから得た核酸配列からなるものであってよい。
【0032】 トランスジェニック技術の発展により、研究者は、実質的にあらゆる遺伝子型
の哺乳動物を作製したり、形質転換動物の生理学的および形態学的特性に対する
特定の外来核酸配列の導入による影響を評価したりすることが可能となった。ト
ランスジェニック動物が利用できれば、多くの他の検査システムでは達成できな
かった体系的かつ特異的な方法で、細胞プロセスを操作し、調べることができる
。例えば、トランスジェニック動物の開発は、生物学者および医学者に、病気の
研究に有用なモデルを提供する。このような動物はまた、新しい薬学的に活性な
物質の試験および開発にも有用である。
【0033】 トランスジェニック動物は、トランスフェクション、エレクトロポレーション
、マイクロインジェクション、胚幹細胞における遺伝子ターゲッティング、なら
びに組換えウイルスおよびレトロウイルス感染等の様々な異なる方法により作製
することができる(例えば、米国特許第4,736,866号、米国特許第5,
602,307号、Mullinsら、Hypertension 22(4)
:630−633(1993)、Breninら、Surg.Oncol.6(
2)99−110(1997);Tuan(編)、Recombinant G
ene Expression Protocols,Methods in Molecular Biology No.62,Humana Press
(1997)を参照)。「ノックアウト」という用語は一般に、特定遺伝子の対
立遺伝子の欠如(null allele)を含む変異生物(通常はマウス)を
指す。「ノックイン」という用語は一般に、相同性組換えにより遺伝子を挿入し
た変異生物(これも通常はマウス)を指す。ノックイン遺伝子は、内因性野生型
遺伝子に代わる遺伝子の変異形態であってもよい。
【0034】 多くの組換えネズミが作製されてきた。例えば、活性化された癌遺伝子配列を
発現するもの(米国特許第4,736,866号)、サルSV40T−抗原を発
現するもの(米国特許第5,728,915号)、インターフェロン調節因子1
(IRF−1)の発現を欠くもの(米国特許第5,731,490号)、ドーパ
ミン作用機能不全を示すもの(米国特許第5,723,719号)、血圧制御に
関与する少なくとも1つのヒト遺伝子を発現するもの(米国特許第5,731,
489号)、自然に発生したアルツハイマー病において存在する症状に大きな類
似性を示すもの(米国特許第5,720,936号)、細胞接着を媒介する能力
の低下したもの(米国特許第5,602,307号)、ウシ成長ホルモン遺伝子
を保有するもの(Clutterら、Genetics 143(4):175
3−1760(1996))、および完全なヒト抗体反応を生成することができ
るもの(McCarthy,The Lancet 349(9049):40
5(1997))等がある。
【0035】 ネズミ(特にマウスおよびラット)はトランスジェニック実験に最も多く選ば
れている動物であるが、幾つかのケースでは、代替の動物種を使用することが好
ましく、また必要さえある場合がある。トランスジェニック手順は、ヒツジ、ヤ
ギ、ブタ、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ウサギ、ウシおよび
モルモット等の、ネズミ以外の様々な動物において使用することに成功してきた
(例えば、Kimら、Mol.Reprod.Dev.46(4(:515−5
26(1997);Houdebine,Reprod.Nutr.Dev.3
5(6):609−617(1995);Petters,Reprod.Fe
rtil.Dev.6(5):643−645(1994);Schnieke
ら、Science 278(5346):2130−2133(1997);
およびAmoah,J.Animal Science 75(2):578−
585(1997)を参照)。
【0036】 組換えコンピテント哺乳動物細胞中への核酸断片の導入方法は、複数の核酸分
子の同時形質転換を補助する方法によるものであってもよい。トランスジェニッ
ク動物の作製手順の詳細については、当業者には簡単に入手可能であり、例えば
米国特許第5,489,743号および米国特許第5,602,307号中の引
用が挙げられる。
【0037】
【課題を解決するための手段】 本発明は、改変された、置換されたまたは変異型インテグリン細胞質βサブユ
ニット遺伝子(およびその発現産物)を含み、その発現産物の2つ(またはそれ
以上の)細胞質チロシン残基の少なくとも1つが、フェニルアラニンなどの非チ
ロシン残基で置換されている、ヒト以外の哺乳動物を提供する。本発明に包含さ
れる哺乳動物の例としては、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ、イヌ、ネコ、サル、
チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよびモルモットが挙げられ
る。
【0038】 より詳細には、本発明は、変異型GP IIIa遺伝子および発現産物を含み、リ
ン酸化可能な細胞質チロシン残基の一方または両方がフェニルアラニン等の非リ
ン酸化可能チロシン残基で置換された、ヒト以外の哺乳動物を提供する。
【0039】 さらに詳細には、本発明は、747位および759位の2つの細胞質チロシン
残基が各々フェニルアラニンで置換された変異型GP IIIa遺伝子を含むトラン
スジェニックマウスを提供する。
【0040】 また本発明は、本発明のトランスジェニック、ヒト以外の哺乳動物の血漿から
単離した血小板をも提供する。
【0041】 また本発明は、GP IIIa遺伝子などの変異型インテグリン細胞質βサブユニ
ット遺伝子で形質転換されたヒト以外の哺乳動物を作製する方法であって、例え
ば内因性GP IIIa遺伝子の2つのチロシン残基のうちの少なくとも1つが非チ
ロシン残基で置換された該変異型GP IIIaを調製するものであり、a)変異し
た、または改変されたGP IIIa遺伝子などの変異型インテグリン細胞質βサブ
ユニット遺伝子をコードする核酸分子を胚幹細胞中に導入するステップ;そして
、b)ステップa)で得られた細胞から形質転換されたヒト以外の哺乳動物を再
生するステップを含むことを特徴とする方法をも提供する。
【0042】 さらに詳細には、本発明は、例えば変異型GP IIIa遺伝子で形質転換したヒ
ト以外の哺乳動物を作製する方法であって、内因性GP IIIa遺伝子の2つのチ
ロシン残基のうち少なくとも一方を非チロシン残基で置換して該変異型GP III
aを調製するものであり、 a)胚幹細胞中に、該変異型GP IIIa遺伝子をコードする核酸分子およびFR
T部位によりフランキングされた選択マーカーを導入するステップ; b)形質転換細胞を同定および選択するステップ; c)FLP組換え酵素を用いた一過性形質転換により、ステップb)で選択され
た形質転換細胞から選択マーカーを除去するステップ; d)ステップc)で得た形質転換細胞を胚盤胞中に注入するステップ; e)ステップd)の胚盤胞から形質転換された、ヒト以外の哺乳動物を再生し、
ここで該再生された形質転換ヒト以外の哺乳動物が前記変異型GP IIIa遺伝子
に対してキメラであるステップ; f)野生型ヒト以外の哺乳動物と前記キメラヒト以外の哺乳動物とを育種して、
野生型GP IIIa遺伝子に対してヘテロ接合性であるヒト以外の哺乳動物を作製
するステップと; g)ステップf)で作製したヘテロ接合性ヒト以外の哺乳動物をステップf)で
作製した第2のヘテロ接合性ヒト以外の哺乳動物と交配させるステップ;そして
、 h)得られた子孫から前記変異型GP IIIa遺伝子に対してホモ接合性であるヒ
ト以外の哺乳動物を選択するステップ、 を含むことを特徴とする方法をも提供する。
【0043】 また、本発明は、同じ種または株の2つの哺乳動物間の特徴を比較する方法で
あって、一方の哺乳動物が例えば野生型GP IIIa遺伝子を有し、他方の哺乳動
物は、該野生型GP IIIa遺伝子の2つのチロシン残基のうちの少なくとも1つ
が変異型GP IIIa遺伝子において非チロシン残基で置換された、改変されたま
たは変異されたGP IIIa遺伝子を有することを特徴とする、前記方法を提供す
る。より具体的には、本発明は、GP IIIaの細胞質チロシン残基の両方がフェ
ニルアラニン等どの非チロシン残基で置換されたトランスジェニック哺乳動物を
用いたこのような方法を含む。さらにより具体的には、本発明は、747位およ
び759位の細胞質チロシン残基が両方ともフェニルアラニン等の非チロシン残
基で置換されたトランスジェニック哺乳動物を用いるこのような方法を含む。
【0044】 本発明のトランスジェニック哺乳動物に使用される、比較することができる特
徴の例には、様々な生理学的または生物学的機能および様々なインテグリン分子
の細胞質βサブユニット遺伝子により、全体または一部が媒介される反応の比較
が含まれる。例えば、このような機能の比較には、2つの哺乳動物型の間(すな
わち野生型動物と遺伝子操作された動物の間)の出血時間または凝固時間の観察
および比較;2つの哺乳動物型間のさまざまな血栓反応の比較;様々な血管形成
刺激に応答した2つの哺乳動物型の血管形成のレベル、程度および速度の比較;
2つの哺乳動物型間の腫瘍転移の速度および程度の比較;および2つの哺乳動物
型の炎症の範囲、速度および程度の比較が含まれる。
【0045】 また本発明は、GP IIIa遺伝子の発現に起因する改変された、または変異さ
れたインテグリンβサブユニット遺伝子を発現する遺伝子操作された哺乳動物の
選択された生物学的特徴に及ぼす様々な薬剤の影響を測定する方法であって、a
)前記薬剤をトランスジェニック哺乳動物に投与するステップ、b)前記投与の
後、所望の時間のあいだ前記哺乳動物を維持するステップ、そしてc)前記変異
型GP IIIa遺伝子の発現に起因する前記哺乳動物の特徴が、前記薬剤の投与に
より影響されたかどうかを測定するステップを含むことを特徴とする、前記方法
をも提供する。
【0046】 本発明のさらなる目的および利点は、以下の記載および実施例から明らかであ
ろう。例えば、実施例は変異型β3サブユニットを含むトランスジェニック動物
に関するものであるが、本発明は、その特定のインテグリンβサブユニット遺伝
子をコードする内因性遺伝子中に1以上のリン酸化可能なチロシンを有する他の
インテグリンβサブユニットを用いて実施することもできる。
【0047】
【発明の実施の形態】 別途に定義しない限り、本明細書中で使用される全ての科学技術用語は、本発
明が属する分野の当業者が一般的に理解する意味と同じ意味を有する。本明細書
中に記載される方法および物質と同等なもしくは類似するあらゆる方法および物
質は、本発明の実施および試験で使用することができるが、好適な方法および物
質について記載する。
【0048】 I.一般的な説明 以下の記載は、本発明の一般的な説明および本明細書中で使用される幾つかの
用語の定義を提供するものである。本願中に記載される発明の一部は、サンフラ
ンシスコで1998年4月15日に開かれた米国心臓協会会議でDavid R
.Phillipsにより発表されたものである。そのプレゼンテーションの内
容およびこれに関連するあらゆる印刷物は全て、本明細書中に参考文献として援
用される。
【0049】 本発明者らによる以前の研究により、血小板インテグリンGP IIb−IIIa(
αIIbβ3としても知られる)のGP IIIaサブユニットのチロシンリン酸化は
、このインテグリンによるシグナル伝達を調節することができることが示された
(例えば1997年11月21日に出願された米国特許出願第08/975,6
53号を参照。当該文献は、本明細書中に参考文献として援用される)。GP I
IIaチロシンリン酸化が血小板の凝集に依存すること、ならびにシグナルタンパ
ク質および細胞骨格タンパク質がリン酸化されたGP IIIaに会合するようにな
ることは、GP IIIaリン酸化が血小板中のアウトサイド・インGP IIb−III
aシグナリングにおいて重要であることを我々に示唆するものであった。GP I
Ib−IIIa媒介アウトサイド・イン・シグナリングが首尾良く行われることは、
安定な血小板凝集の形成などの血小板機能に必要であり、正常な止血のために重
要なプロセスであり、また異常な状態であると閉塞性血栓の形成につながり得る
ものである。従って、GP IIIaのチロシンリン酸化がアウトサイド・インGP
IIb−IIIaシグナリングにおいて本当に重要なステップである場合、このよう
なリン酸化を阻害することができる化合物が抗血栓特性を有すると仮定すること
ができる。血小板機能におけるGP IIIaのチロシンリン酸化反応の重要性に焦
点を当てるために、2つの細胞質チロシン残基がフェニルアラニンに変異したG
P IIIa遺伝子によりその内因性GP IIIa遺伝子が置換された、変異型マウス
を作製した(GP IIIa(Y747F,Y759F))。このような動物から得
た血小板は、チロシンリン酸化を経ることができないGP IIIaを発現し、従っ
て、血小板機能のためのリン酸化反応の重要性を評価するための重要なツールを
提供する。
【0050】 トランスフェクトされた細胞系における(すなわちインビトロでの)GP III
a変異の影響を評価することは、GP IIIa機能における様々な残基の役割を決
定するのに有用であるが、血小板機能におけるGP IIIa細胞質チロシン残基の
重要性は、インビボで決定するのが最もよい。従って、本発明者らは、内因性マ
ウスGP IIIa遺伝子を、その2つの細胞質チロシン残基のうちの一方に少なく
とも1つの非チロシン置換を有する変異型遺伝子で置換する、遺伝子置換計画を
着手した。より具体的には、内因性マウスGP IIIa遺伝子を、細胞質ドメイン
の747位および759位の2つのチロシンがそれぞれフェニルアラニンに置換
された変異型遺伝子で置換した。マウスGP IIIa遺伝子は配列決定されていな
いので、ヒトGP IIIa遺伝子の配列に基づくPCRプライマーを用いたPCR
に基づく技法を用いて、マウスゲノムGP IIIaを含むP1クローンを得た。目
的の領域に対応するDNA(すなわちGP IIIa細胞質ドメインをコードする2
つのエクソン)を、一般的な分子生物学的手法を用いてマッピングした。細胞質
ドメイン中の2つのチロシン(Y747およびY759)をフェニルアラニンに
変異させ、この変異型GP IIIaゲノムDNAおよびFRT部位(FLP組換え
酵素の認識配列)によりフランキングされた選択薬剤マーカー(ネオマイシン耐
性)を含むターゲッティングベクターを構築した。このベクターを胚幹細胞中に
トランスフェクトし、サザンブロットおよび特定のプライマーを用いたPCRに
より、相同性組換えを経た細胞を同定した。次に、1つの正常なGP IIIa対立
遺伝子、1つのGP IIIa(Y747F、FY759F)変異型対立遺伝子、お
よびネオマイシン耐性DNAを含むこれらのES細胞を、FLP組換え酵素で一
過性トランスフェクトにかけ、薬剤耐性DNAを除去した。再び、所望の過程を
経たES細胞を、サザンブロットおよびPCRにより同定した。変異型マウスの
作製のための現在標準的なプロトコールを使用した。基本的に、胚盤胞中に所望
の変異型ES細胞を注入してキメラマウスを作製し、これを野生型マウスと育種
して、1つの正常なGP IIIa対立遺伝子および1つの変異型GP IIIa対立遺
伝子を発現するヘテロ接合性動物を作製した(テイルゲノムDNAのサザンブロ
ットおよびPCRにより評価した)。次にこれらのヘテロ接合性動物を交配させ
て同腹子を作製した。これらの動物の約1/4は、変異型GP IIIaに対してホ
モ接合性であった(すなわち、これらのマウスにより発現されたGP IIIaのみ
が2つのチロシンのフェニルアラニンへの変異を含んでいた)。
【0051】 これらのトランスジェニックマウスは、血小板機能に対するGP IIIa細胞質
チロシン残基の重要性を評価するための重要なツールを提供する。従来の研究に
より、GP IIIaチロシン残基のリン酸化は、アウトサイド・インGP IIb−I
IIaシグナリングにおいて重要であることが指摘されていた。変異型マウスから
得た血小板は、その中のGP IIIaがチロシンリン酸化されることができないG
P IIb−IIIaを発現する。従って、これらのマウスから得た血小板は、血小板
機能に対するアウトサイド・インGP IIb−IIIaシグナリングの役割を評価す
るための多くのアッセイにおいて使用することができる。例えば、変異型マウス
における出血時間は、GP IIIaのチロシンリン酸化が正常な止血に不可欠であ
るかどうかを評価する。また、GP IIIaチロシンリン酸化がアウトサイド・イ
ン・シグナリングの必須な部分である場合、変異型マウスは血栓応答(非常に大
きな血小板凝集の形成が必要である)において欠陥があることが予測されるであ
ろう。本発明者らは現在、これらの変異型マウスのマウス血栓症モデルを使用し
て、この問題を直接評価することができる。実際、この変異型マウスは、GP I
IIaチロシンリン酸化を直接干渉するか、またはこのリン酸化に依存する事象(
例えばホスホ−GP IIIaとアダプタータンパク質との相互作用など)を干渉す
るように設計された治療薬を生成することの有用性についての情報を提供する。
【0052】 GP IIIa(β3)インテグリンサブユニットの発現は、血小板に限定されな
い。内皮細胞において、このタンパク質はαvサブユニットと対になりαvβ3
ンテグリンを形成する。このインテグリンは、血管形成および腫瘍転移において
重要な役割を果たすと考えられる。好中球において、β3はLRI(白血球反応
性インテグリン)のサブユニットであり、炎症反応に関与すると考えられている
。変異型マウスにおいてβ3の全ては、細胞質ドメインにおけるチロシンのフェ
ニルアラニンへの変異を含むので、このマウスは、αvβ3およびLRI機能に対
するこれらの変異の影響を調べるために使用することができる。この場合も、こ
のような分析は、β3リン酸化の阻害が血管形成、腫瘍転移および/または炎症
に影響を及ぼすか否かについての情報を提供するものであり、従って、臨床的に
非常に重要である。
【0053】 上記詳細な説明は、理解をより明瞭にするためにのみ提供されたものであって
、これにより何ら不必要、限定的な意味を成すものではなく、当業者にとっては
改変が自明である。
【0054】 本発明は、特定の実施の形態に関して記載されたが、さらに変更を行うことが
可能であることが理解できよう。本願は、本発明が属する技術分野において公知
または一般に実施されているようなもの、これまでに記載した重要な特徴に当て
はまるようなもの、および特許請求の範囲に従っているもので本明細書の開示内
容から逸脱するものも含む、一般に本発明の原理に従った本発明のあらゆるバリ
エーション、使用法、または適用を包含するものとする。
【0055】 II.具体的な実施の形態 β3の細胞質ドメイン内のホスホチロシン結合モチーフの存在は、このインテ
グリンテイルのチロシンリン酸化が、ホスホチロシン結合シグナルタンパク質S
hcおよびGrb2の細胞膜への漸増を容易にすることを示している(Phil
ipsら(1996)を参照)。本発明者らは、β3インテグリンテイルのチロ
シンリン酸化および脱リン酸化が、同様に、細胞骨格へのインテグリンの会合を
調節することを発見した(例えば、1997年11月21日に出願された米国特
許出願第08/975,653号(本明細書中に参考文献として援用される)を
参照)。図2は、様々なヒトインテグリンβサブユニットのアミノ酸配列を提供
し、チロシン残基の位置を示している。先に記載したように、他の研究により、
チロシンを含むβ1、β2およびβ3(GP IIIa)の細胞質ドメインの配列が
、GPIIb−IIIaおよび他のインテグリンが正常に機能するために重要である
ことが分かっている。従って、天然でリン酸化可能なチロシン残基を含むこれら
の、または他のインテグリンβサブユニットの改変された変異型細胞質ドメイン
を発現するトランスジェニック動物は、明らかに本発明の範囲内に包含される。
【0056】 また、リン酸化可能なチロシン残基の保存的置換を含む改変、修飾または変異
されたインテグリンサブユニットも、明らかに企図される。本明細書中で使用さ
れる保存的アミノ酸置換とは、1以上の関連する細胞質チロシン残基の部位でリ
ン酸化を経ることができないこと以外は、シグナル活性に関与するインテグリン
の能力、または1以上の特定の結合相手(例えばミオシンなど)に結合するイン
テグリンの能力に悪影響を及ぼさない、そのアミノ酸配列における特定の残基(
具体的にはリン酸化可能なチロシン残基)の変更、または他のものの変更を指す
。置換、挿入または欠失は、変更した配列がペプチドのシグナル活性への関与、
またはその天然の結合相手(例えばミオシンなど)との会合を有意に阻害すると
き、対応する野生型インテグリンβサブユニットペプチドの正常な機能に悪影響
を及ぼすといわれている。例えば、βサブユニットペプチドの総電荷、構造また
は疎水性/親水性特性は、ペプチドの活性に悪影響を及ぼすことなく変更するこ
とができると考えられる。従って、βサブユニットペプチドのアミノ酸配列を変
更して、この変更によりその正常なシグナル活性に関与するもしくは例えばミオ
シンなどの正常な結合相手に会合するペプチドの能力に悪影響を及ぼさない程度
に、例えばそのペプチドをより疎水性または親水性とすることができると考えら
れる。このように、特に考えられるのは、変異型GPIIIaサブユニットである
【0057】 例えば、1つの用途では、リン酸化可能チロシン残基のどれか1つまたは全て
を修飾するために標準的なノックアウト手順を用いて改変βサブユニットペプチ
ドを調製することができる。これは、ターゲッティング組換え等の当分野で公知
の様々な手順を用いて達成することができる。調製したあと、遺伝子操作した動
物を用いて、以下のことができる。すなわち、1)βサブユニットペプチドによ
り媒介される生物学的および病理学的プロセスを同定すること、2)βサブユニ
ットペプチドと相互作用するタンパク質および他の遺伝子を同定すること、3)
βサブユニットペプチドのリン酸化の不在または減少を克服するために外から供
給することができる薬剤を同定すること、および4)改変βサブユニットペプチ
ドの活性を調節する(すなわち増強したり、減少させたり)薬剤を同定するのに
適したスクリーニングとして役立てることである。
【0058】 本明細書中に記載したように、本発明は、内因性βサブユニット遺伝子の中で
リン酸化可能チロシン残基が通常存在する部位に非チロシン残基を含むトランス
ジェニック動物を提供する。非チロシン置換はこれらの残基がチロシンであると
きのようにはリン酸化されないため、および正常な血小板凝集はリン酸化の発生
に依存するため、本発明のトランスジェニック哺乳動物は、正常時とは異なる血
小板凝集を示す。形質転換した動物と形質転換していない動物の生理学的および
形態学的特徴を比較することにより、当業者であれば、対応する動物に対するG
P IIIa遺伝子における細胞質チロシンリン酸化の存在または不在の影響を決定
することができる。
【0059】 さらに、本発明のトランスジェニック動物を用いて、血小板凝集を調節する(
すなわち促進かさらに阻害する)薬剤、またはインテグリンシグナル経路により
媒介される他の影響を同定することができる。このような薬剤の評価は、当業者
に公知の手法により、インビトロ、インサイチュー、またはインビボのいずれか
で行うことができる。開示されたトランスジェニック動物の細胞、血小板、組織
または全器官は、インテグリンが媒介する細胞骨格会合に関係するプロセスを減
少または促進する能力について様々な薬剤の効果を試験するのに有用である。試
験することができる薬剤には、様々な抗凝血剤、血栓溶解および抗血小板治療薬
および薬剤が含まれる。このような薬剤の例には、ヘパリン等のグリコサミオン
グリカン;ジクマロール、アニシンジオンおよびブロマドキオロン等の経口抗凝
血薬;組織プラスミノゲン活性化因子(t−PA);ウロキナーゼ;アスピリン
、ジピリダモール;およびチクロピジンが含まれる。例えば、このような薬剤お
よびその薬理学のより完全なリストについては、Majerusら、Antic
oagulant,Thrombolytic,and Antiplatel
et Drugs,in Goodman&Gilman's The Pha
rmacological Basis of Therapeutics,N
inth Edition,Chapter54(1996)を参照。
【0060】 本発明のトランスジェニック動物の細胞および全ての器官は、獣医学および人
間医学におけるこれらの使用とは全く別に、動物における遺伝子の調節、発現お
よび組織化を調査するために使用することもできる。他の細胞、組織および生物
学的プロセスに対する、改変したまたは変異型インテグリンβサブユニット(例
えばGP IIIa遺伝子)の様々な影響を研究することにより、当業者は、正常な
代謝経路におけるチロシンリン酸化の役割をつきとめることができる。
【0061】 トランスジェニック哺乳動物(特にトランスジェニックマウス)の診断用途、
および研究用途の他の例については、例えば米国特許第5,569,824号を
参照されたい。
【0062】 さらなる記載を要するまでもなく、当業者であれば、これまでの説明および以
下の例示的な実施例を用いて、本発明の化合物を作製および使用し、特許請求の
範囲に記載された方法を行うことができるものと信じる。従って、以下の実施例
は、本発明の好適な実施の形態について特に指摘しており、本願の開示の他の部
分をいかようにも限定するものと解釈されるべきではない。
【0063】 他の一般的な構成は、当業者には自明であろう。
【0064】 (実施例1) マウスゲノムGP IIIa DNAの取得 マウスゲノムDNAの配列は公知ではなく、また公表されていないが、マウス
GP IIIaのアミノ酸配列の一部は入手可能であり(Cietatら(1993
),Biochem et Biophys Res Comm.193:77
1−778、およびDr Jean−Phillipe Rosa,Unite
INSERM348,Paris)、ヒトGP IIIa配列に似ていることから
、ヒトおよびマウスから得たGP IIIaはかなり類似しているものと思われる。
従って、マウスGP IIIa配列の、ヒトGP IIIaの場合ではGP IIIaの細胞
質ドメインをコードすることが知られている2つのエクソン(すなわちエクソン
MおよびN)にまたがる領域に対して幾つかのPCRプライマーを作製した(L
anza,F.ら(1990)J.Biol.Chem.265:18098−
18103)。次に、全マウスゲノムDNAを用いてこれらのプライマーを試験
したところ、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)において1セットが約1.5kB
の特定のバンドを生成した。このバンドは、エクソンMの3'側部分、エクソン
Nの5'側部分、およびこれら2つのエクソンの間のイントロンにまたがる推定
ヒト断片(約1.2kB)とサイズが似ていた。これらのプライマーは、1)5
'側プライマー(マウスGP IIIaの1834〜1850番残基)および2)3'
側プライマー(マウスGP IIIaの2026〜2039番残基)をコードするも
のであった。次にこれらの特異的プライマーを用いて、マウスゲノムDNAの大
きな断片を含むP1クローンを得た。このクローンは、PCRにおいて鋳型とし
て使用したときに同じバンドを生じた。このように本発明者らは、マウスゲノム
GP IIIaを含み、GP IIIaの細胞質ドメインをコードする領域を特に含むP
1クローンを得た。次に、このP1クローンの約10kBを、制限酵素消化物の
混合物、サザンブロットおよびアミノ酸配列決定によりマッピングした。これは
マウスGP IIIaであること、および、ヒトGP IIIaと同様に、2つのエクソ
ン(ヒト命名法にちなんでMおよびNと呼ばれる)はマウスGP IIIa細胞質領
域をコードしていることが確認された。実際に、この細胞質ドメインのアミノ酸
残基は、ヒトおよびマウスの間では同一であると判明した。
【0065】 (実施例2) 747位および759位のチロシン残基のフェニルアラニンへ の変異 エクソンNを含む0.3kB PstI/SacI断片(上記2つのチロシン
残基をコードする)をpBSKS II中にサブクローニングし、標準的な部位部
位特異的変異誘発手法を用いて2つのチロシン残基をフェニルアラニンに変異さ
せた。変異は配列決定により確認し、また、変異型DNAを後に同定するために
使用することができる2つの新しい酵素部位、すなわちDraI部位(Y747
F位)およびTaqI部位(Y759F)を導入するように設計した。この変異
型断片を使用して、マウスゲノムGP IIIaクローンにおける野生型PstI/
SacI断片を置換した。
【0066】 (実施例3) ターゲッティングベクターの構築 HindIII/EcoRIアダプターを用いて、エクソンMおよびゲノムのイ
ントロンDNAを含む、マウスGP IIIaの約2.5kB EcoRI/Hin
dIII断片を、ネオマイシン耐性カセットを含むpBSベクターのEcoRI部
位の中へサブクローニングした。neorDNAは、neorDNAを後の段階
で切り出すのに使用することができる、Flp組換え酵素により認識される部位
であるFRT認識配列によりフランキングされていた(Dymecki S.M
.(1996)PNAS USA93:6191−6196)。チロシンがフェ
ニルアラニンに変異したエクソンNを含むGP IIIaの約4kB HindIII
断片を、このベクターのHindIII部位中にサブクローニングし、エクソンM
とNとの間のイントロンの中にneorカセットを有する変異されたGP IIIa
から基本的に構成される構築物を得た。
【0067】 (実施例4) ターゲッティングされた胚幹(ES)細胞の作製 上記ターゲッティング構築物をES細胞中にトランスフェクトし、次にJoh
nson,RおよびKillen,N.P(In Gene Probes 2
:a practical approach,Eds.B.D.Hanes and S.J.Higgins.Oxford University Pr
ess p.313−327(1995))に記載されたように、薬剤G418
を用いて、このES細胞をneorについて選択した。首尾良く相同性組換えさ
れたES細胞をサザンブロットおよびPCR手法により同定した。現在、これら
の細胞は1つの野生型GP IIIa対立遺伝子、およびneorカセットとチロシ
ンのフェニルアラニンへの変異を含む1つの対立遺伝子を持っていた。該薬剤カ
セットのサイズは1.9kBであり、イントロンの中に存在していたが、本発明
者らは、その存在が彼らの実験に悪影響を及ぼさないようにするために、これを
除去しようとした。このため、FRT部位を認識して該薬剤耐性をコードするD
NAの切出しをもたらすFlp組換え酵素で、選択されたES細胞を一過性トラ
ンスフェクションにかけた。このように、イントロン中に存在する外来性DNA
の1.9kB片の代わりに、34bpFRT認識部位(および新しいXbaI部
位)をコードする小さな片のみが残る(Dymecki,S.M.,PNAS 93:6191−6196(1996))。再び、サザンブロットおよびPCR
手法を用いて、首尾良く事を経たES細胞を選択した。
【0068】 (実施例5) 変異型マウスの作製 変異型マウスを作製するために、変異型ES細胞クローン(129株マウスに
由来する)をC57B16マウスから得た胚盤胞中に注入し、これらの胚盤胞を
擬似妊娠代理母に移植した(Ramirez−Solis,R,Davis,A
.C.,およびBradley,A.Guide to techniques
in mouse development,Methods in Enz
ymology 225 Eds.P.M.Wassarman,M.L.De
Panphilis.Academic Press(1993)の特にp85
5−878に記載)。次に混合外皮カラー(C57B16胚盤胞からのものは黒
および129ES細胞からのものは野ねずみ色(agouti色))により識別
した雄のキメラ動物を、C57B16野生型雌と交尾させた。その子孫を、サザ
ンブロットにより野生型および変異型GP IIIa対立遺伝子の存在について遺伝
子型に分けた(変異型GP IIIaDNAのみに存在する新しいXbaI部位を利
用した)。これらの子孫には、野生型およびヘテロ接合性動物が混じっており、
ヘテロ接合性動物をさらに交配させて、野生型動物、ヘテロ接合性動物(すなわ
ち一方が野生型で他方が変異型GP IIIa対立遺伝子)およびホモ接合性動物(
すなわち両方とも、チロシンのフェニルアラニンへの変異を含むGP IIIa対立
遺伝子)を含む同腹子を生ませた。
【0069】 今までのところ、このような交配から得た子孫の遺伝子型は、(基本的なメン
デルの遺伝法則に従って)予測した比率で生じた。さらに、変異型動物は生存可
能であり、抗GP IIb−IIIa抗体で血小板を染色してFACS(蛍光活性化細
胞選別)で調べたときに、非変異型GP IIIaを発現する正常な動物に見られる
のと同様のレベルでその血小板上にGP IIb−IIIaを発現する。
【0070】 上記実施例にそって本発明を詳細に記載してきたが、本発明の精神から逸脱す
ることなく様々な修正を行うことができることが理解できよう。従って、本発明
は、特許請求の範囲によってのみ限定される。本願中に引用された全ての特許、
特許出願および刊行物は、その全体が本明細書中に参考文献として援用される。
【0071】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> COR Therapeutics, Inc. <120> Transgenic Mammals Expressing Mutant GPIIIa <130> JP00-5552-XY <140> PCT/US99/08285 <141> 1999-04-15 <150> US 60/115,516 <151> 1998-04-15 <160> 7 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 66 <212> PRT <213> Mus musculus <220> <223> Segment of GP IIIa beta-3 subunit <220> <223> Xaa at positions 41-48 and 56-66 may be present or missing and may be any variable. <400> 1 Lys Leu Leu Leu Thr Thr His Asp Arg Lys Glu Phe Ala Lys Phe Glu 1 5 10 15 Glu Glu Arg Ala Arg Ala Lys Trp Asp Thr Ala Asn Asn Pro Leu Tyr 20 25 30 Lys Glu Ala Thr Ser Thr Phe Thr Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 35 40 45 Asn Ile Thr Tyr Arg Gly Thr Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 50 55 60 Xaa Xaa 65 <210> 2 <211> 66 <212> PRT <213> Mus musculus <220> <223> Segment of GP IIIa beta-6 subunit <220> <223> Xaa at positions 41-48 may be present or missing and may be any variable. <400> 2 Lys Leu Leu Val Ser Phe His Asp Arg Lys Glu Val Ala Lys Phe Glu 1 5 10 15 Ala Glu Arg Ser Lys Ala Lys Trp Gln Thr Gly Thr Asn Pro Leu Tyr 20 25 30 Arg Gly Ser Thr Ser Thr Phe Lys Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 35 40 45 Asn Val Thr Tyr Lys His Arg Glu Lys Gln Lys Val Asp Leu Ser Thr 50 55 60 Asp Cys 65 <210> 3 <211> 66 <212> PRT <213> Mus musculus <220> <223> Segment of GP llla beta-1 subunit <220> <223> Xaa at positions 41-48 and 56-66 may be present or missing and may be any variable. <400> 3 Lys Leu Leu Met Leu Ile His Asp Arg Arg Glu Glu Ala Lys Glu Glu 1 5 10 15 Lys Glu Lys Met Asn Ala Lys Trp Asp Thr Gly Glu Asn Pro Ile Tyr 20 25 30 Lys Ser Ala Val Thr Thr Val Val Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 35 40 45 Asn Pro Lys Tyr Glu Gly Lys Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 50 55 60 Xaa Xaa 65 <210> 4 <211> 66 <212> PRT <213> Mus musculus <220> <223> Segment of GP IIIa beta-5 subunit <220> <223> Xaa at positions 58-66 may be present or missing and may be any variable. <400> 4 Lys Leu Leu Val Thr Ile His Asp Arg Arg Glu Phe Ala Lys Phe Gln 1 5 10 15 Ser Glu Arg Ser Arg Ala Arg Tyr Glu Met Ala Ser Asn Pro Leu Tyr 20 25 30 Arg Lys Pro Ile Ser Thr His Thr Val Asp Phe Thr Phe Asn Lys Phe 35 40 45 Asn Lys Ser Tyr Asn Gly Thr Val Asp Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 50 55 60 Xaa Xaa 65 <210> 5 <211> 66 <212> PRT <213> Mus musculus <220> <223> Segment of GP IIIa beta-2 subunit <220> <223> Xaa at positions 28, 41-48 and 56-66 may be present or missing and may be any variable. <400> 5 Lys Ala Leu Thr His Leu Ser Asp Leu Arg Glu Tyr Arg Arg Phe Glu 1 5 10 15 Lys Glu Lys Leu Lys Ser Gln Trp Asn Asn Asp Xaa Asn Pro Leu Phe 20 25 30 Lys Ser Ala Thr Thr Thr Val Met Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 35 40 45 Asn Pro Lys Phe Ala Glu Ser Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 50 55 60 Xaa Xaa 65 <210> 6 <211> 66 <212> PRT <213> Mus musculus <220> <223> Segment of GP IIIa beta-7 subunit <220> <223> Xaa at positions 41-48 and 61-66 may be present or missing and may be any variable. <400> 6 Arg Leu Ser Val Glu Ile Tyr Asp Arg Arg Glu Tyr Ser Arg Phe Glu 1 5 10 15 Lys Glu Gln Gln Gln Leu Asn Trp Lys Gln Asp Ser Asn Pro Leu Tyr 20 25 30 Lys Ser Ala Ile Thr Thr Thr Ile Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 35 40 45 Asn Pro Arg Phe Gln Glu Ala Asp Ser Pro Thr Leu Xaa Xaa Xaa Xaa 50 55 60 Xaa Xaa 65 <210> 7 <211> 65 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Consensus sequence for GP IIIa beta subunits <220> <221> VARIANT <222> (5)..(51) <223> Xaa at positions 5, 17, 19-21, 23, 25-28, 34, 36, 37, 39-48, 50, 51, 53-65 may be present or missing and may be any variable. <400> 7 Lys Leu Leu Val Xaa Ile His Asp Arg Arg Glu Phe Ala Lys Phe Glu 1 5 10 15 Xaa Glu Xaa Xaa Xaa Ala Xaa Trp Xaa Xaa Xaa Xaa Asn Pro Leu Tyr 20 25 30 Lys Xaa Ala Xaa Xaa Thr Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 35 40 45 Asn Xaa Xaa Tyr Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 50 55 60 Xaa 65
───────────────────────────────────────────────────── 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),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,Z W (72)発明者 フィリップス, デイヴィッド, アー ル. アメリカ合衆国, カリフォルニア州, サン マテオ, パロット ドライヴ 245 Fターム(参考) 4B024 AA11 CA03 DA02 EA04 GA11 HA12 4C084 AA17 ZA362 ZA442 ZA532 ZB112 ZB262 4H045 AA10 AA30 BA10 CA40 EA50 FA74

Claims (68)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GP IIIa遺伝子の2つの細胞質チロシン残基のうち少なく
    とも1つが非チロシン残基で置換された変異型GP IIIa遺伝子を含むヒト以外
    の哺乳動物。
  2. 【請求項2】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴と
    する、請求項1に記載のヒト以外の哺乳動物。
  3. 【請求項3】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロシ
    ン残基であることを特徴とする、請求項1に記載のヒト以外の哺乳動物。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のヒト以外の哺乳動物の血漿から単離した血
    小板。
  5. 【請求項5】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ、
    イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよびモ
    ルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項1に記載のヒト以
    外の哺乳動物。
  6. 【請求項6】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする、
    請求項5に記載のヒト以外の哺乳動物。
  7. 【請求項7】 前記細胞質チロシン残基の両方が非チロシン残基で置換され
    ていることを特徴とする、請求項1に記載のヒト以外の哺乳動物。
  8. 【請求項8】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴と
    する、請求項7に記載のヒト以外の哺乳動物。
  9. 【請求項9】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロシ
    ン残基であることを特徴とする、請求項7に記載のヒト以外の哺乳動物。
  10. 【請求項10】 請求項7に記載のヒト以外の哺乳動物の血漿から単離した
    血小板。
  11. 【請求項11】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項7に記載のヒト
    以外の哺乳動物。
  12. 【請求項12】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項11に記載のヒト以外の哺乳動物。
  13. 【請求項13】 そのDNAの中に安定に導入された導入遺伝子を発現する
    ヒト以外の哺乳動物であって、該導入遺伝子が、2つの細胞質チロシン残基のう
    ち少なくとも1つが非チロシン残基で置換された変異型GP IIIaをコードする
    DNAを含むことを特徴とする、前記ヒト以外の哺乳動物。
  14. 【請求項14】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴
    とする、請求項13に記載のヒト以外の哺乳動物。
  15. 【請求項15】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項13に記載のヒト以外の哺乳動物。
  16. 【請求項16】 請求項13に記載のヒト以外の哺乳動物の血漿から単離し
    た血漿板。
  17. 【請求項17】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項13に記載のヒ
    ト以外の哺乳動物。
  18. 【請求項18】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項17に記載のヒト以外の哺乳動物。
  19. 【請求項19】 前記細胞質チロシン残基の両方が非チロシン残基で置換さ
    れていることを特徴とする、請求項13に記載のヒト以外の哺乳動物。
  20. 【請求項20】 非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴とす
    る、請求項19に記載のヒト以外の哺乳動物。
  21. 【請求項21】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項19に記載のヒト以外の哺乳動物。
  22. 【請求項22】 請求項19に記載のヒト以外の哺乳動物の血漿から単離し
    た血漿板。
  23. 【請求項23】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項19に記載のヒ
    ト以外の哺乳動物。
  24. 【請求項24】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項23に記載のヒト以外の哺乳動物。
  25. 【請求項25】 以下のステップを含み、内因性GP IIIa遺伝子の2つの
    チロシン残基のうち少なくとも一方を非チロシン残基で置換して、変異型GP I
    IIa遺伝子を調製することを特徴とする、変異型GP IIIa遺伝子で形質転換し
    たヒト以外の哺乳動物の作製方法。 a)胚幹細胞中に前記変異型GP IIIa遺伝子をコードする核酸分子を導入する
    ステップと; b)ステップa)で得られた細胞から形質転換されたヒト以外の哺乳動物を再生
    するステップ。
  26. 【請求項26】 非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴とす
    る、請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項25に記載の方
    法。
  29. 【請求項29】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項28に記載の方法。
  30. 【請求項30】 細胞質チロシン残基の両方が非チロシン残基で置換されて
    いることを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  31. 【請求項31】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴
    とする、請求項30に記載の方法。
  32. 【請求項32】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
  33. 【請求項33】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項30に記載の方
    法。
  34. 【請求項34】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項33に記載の方法。
  35. 【請求項35】 前記形質転換したヒト以外の哺乳動物を育種して、前記変
    異型GP IIIa遺伝子に対してホモ接合性であるヒト以外の哺乳動物を作製する
    ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  36. 【請求項36】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項35に記載の方法。
  37. 【請求項37】 以下のステップを含み、内因性GP IIIa遺伝子の2つの
    チロシン残基のうち少なくとも一方を非チロシン残基で置換して、変異型GP I
    IIa遺伝子を調製することを特徴とする、変異型GP IIIa遺伝子で形質転換し
    たヒト以外の哺乳動物を作製する方法。 a)胚幹細胞中に、前記変異型GP IIIa遺伝子をコードする核酸分子およびF
    RT部位によりフランキングされた選択マーカーを導入するステップ; b)形質転換細胞を同定および選択するステップ; c)FLP組換え酵素を用いた一過性形質転換により、ステップb)で選択され
    た形質転換細胞から選択マーカーを除去するステップ; d)ステップc)で得た形質転換細胞を胚盤胞中に注入するステップ;そして、
    e)ステップd)の胚盤胞から形質転換されたヒト以外の哺乳動物を再生するス
    テップ、ここで該再生された形質転換ヒト以外の哺乳動物が変異型GP IIIa遺
    伝子に対してキメラである。
  38. 【請求項38】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴
    とする、請求項37に記載の方法。
  39. 【請求項39】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項37に記載の方法。
  40. 【請求項40】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項37に記載の方
    法。
  41. 【請求項41】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項37に記載の方法。
  42. 【請求項42】 細胞質チロシン残基の両方が非チロシン残基で置換されて
    いることを特徴とする、請求項37に記載の方法。
  43. 【請求項43】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴
    とする、請求項37に記載の方法。
  44. 【請求項44】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項37に記載の方法。
  45. 【請求項45】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項43に記載の方
    法。
  46. 【請求項46】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項45に記載の方法。
  47. 【請求項47】 前記形質転換したヒト以外の哺乳動物を育種して、前記変
    異型GP IIIa遺伝子に対してホモ接合性であるヒト以外の哺乳動物を作製する
    ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項37に記載の方法。
  48. 【請求項48】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    請求項47に記載の方法。
  49. 【請求項49】 以下のステップをさらに含むことを特徴とする、請求項3
    7に記載の方法。 f)野生型ヒト以外の哺乳動物と前記キメラヒト以外の哺乳動物とを育種して、
    前記変異型GP IIIa遺伝子に対してヘテロ接合性であるヒト以外の哺乳動物を
    作製するステップ; g)ステップf)で作製したヘテロ接合性ヒト以外の哺乳動物をステップf)で
    作製した第2のヘテロ接合性ヒト以外の哺乳動物と交配させるステップ;そして
    、 h)得られた子孫から前記変異型GP IIIa遺伝子に対してホモ接合性であるヒ
    ト以外の哺乳動物を選択するステップ。
  50. 【請求項50】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項49に記載の方法。
  51. 【請求項51】 同じ種の2匹の哺乳動物の特徴を比較することからなる方
    法であって、一方の哺乳動物は野生型GP IIIa遺伝子を有し、他方の哺乳動物
    は変異型GP IIIa遺伝子を有し、該野生型GP IIIa遺伝子の2つのチロシン
    残基の少なくとも一方が前記変異型GP IIIa遺伝子の中では非チロシン残基で
    置換されていることを特徴とする、前記比較方法。
  52. 【請求項52】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴
    とする、請求項51に記載の方法。
  53. 【請求項53】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項51に記載の方法。
  54. 【請求項54】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項51に記載の方
    法。
  55. 【請求項55】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項54に記載の方法。
  56. 【請求項56】 細胞質チロシン残基の両方が非チロシン残基で置換されて
    いることを特徴とする、請求項51に記載の方法。
  57. 【請求項57】 前記非チロシン残基がフェニルアラニンであることを特徴
    とする、請求項56に記載の方法。
  58. 【請求項58】 前記細胞質チロシン残基が747位および759位のチロ
    シン残基であることを特徴とする、請求項56に記載の方法。
  59. 【請求項59】 前記ヒト以外の哺乳動物が、ヒツジ、ヤギ、マウス、ブタ
    、イヌ、ネコ、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、ウサギ、ウシおよび
    モルモットからなる群より選択されることを特徴とする、請求項56に記載の方
    法。
  60. 【請求項60】 前記ヒト以外の哺乳動物がマウスであることを特徴とする
    、請求項59に記載の方法。
  61. 【請求項61】 前記2種類の哺乳動物間の出血時間を比較するステップを
    さらに含むことを特徴とする、請求項51に記載の方法。
  62. 【請求項62】 前記2種類の哺乳動物間の血栓反応を比較するステップを
    さらに含むことを特徴とする、請求項51に記載の方法。
  63. 【請求項63】 前記2種類の哺乳動物間の血管形成を比較するステップを
    さらに含むことを特徴とする、請求項51に記載の方法。
  64. 【請求項64】 前記2種類の哺乳動物間の腫瘍転移を比較するステップを
    さらに含むことを特徴とする、請求項51に記載の方法。
  65. 【請求項65】 前記2種類の哺乳動物間の炎症を比較するステップをさら
    に含むことを特徴とする、請求項51に記載の方法。
  66. 【請求項66】 前記哺乳動物がマウスであることを特徴とする、請求項5
    1に記載の方法。
  67. 【請求項67】 以下のステップを含むことを特徴とする、GP IIIa遺伝
    子の発現に起因する哺乳動物の特徴に及ぼす薬剤の影響を決定する方法。 a)前記薬剤を請求項1に記載の哺乳動物に投与するステップ; b)前記投与の後、所望の時間のあいだ前記哺乳動物を維持するステップ;そし
    て、 c)前記変異型GP IIIa遺伝子の発現に起因する前記哺乳動物の特徴が、前記
    薬剤の投与により影響されたかどうかを決定するステップ。
  68. 【請求項68】 前記哺乳動物がマウスであることを特徴とする、請求項6
    7に記載の方法。
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