JP2002513552A - NF−κB活性化の新規な阻害剤 - Google Patents

NF−κB活性化の新規な阻害剤

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、核因子κB(Nuclear factor κB:NF−κB)関連疾病の処置及び/又は抗腫瘍処置の改善において有用な、NF−κB活性化経路の新規阻害剤に関する。これらの阻害剤は、TRAF誘導シグナル経路の初期段階を妨害し、それゆえIκBよりも特異的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の領域 本発明は、NF−κB関連疾患の治療及び/又は抗腫瘍治療の改善において有
用な、ヌクレア・ファクター・カッパB(Nuclear factor kappa B)(NF−κ
B)活性化経路の新規な阻害剤に関する。
【0002】 本発明は、該新規阻害剤をコードする核酸にも関する。本発明は、さらに、N
F−κB関連疾患及び/又は癌の治療における、これらの阻害剤に由来するポリ
ペプチドの使用に関する。
【0003】 さらに、本発明は、新規阻害剤又はこれらの阻害剤に由来するポリペプチドを
含む薬学的調製物に関する。
【0004】 発明の背景 NF−κBは、炎症、免疫反応、リンパ球分化、増殖調節及び発生に関与する
極めて多様な遺伝子の発現を調節する、普遍的に発現している転写因子である。
NF−κBは、IκBとして知られる阻害タンパク質と結合した、p50及びp
65のサブユニットからなる不活性型二量体として、細胞質に存在する。IκB
は、炎症前サイトカイン、ウイルス、リポ多糖、酸化剤、UV光及び電離放射線
のような様々な環境刺激に反応してリン酸化され分解される。これにより、NF
−κBが核へ移行し、核内で炎症及び免疫反応の制御において重要な役割を果た
す遺伝子、例えば炎症前サイトカイン(IL−1β、TNF、GM−CSF、I
L−2、IL−6、IL−11、IL−17)、ケモカイン(IL−8、RAN
TES、MIP−1α、MCP−2)、炎症のメディエーターを生成させる酵素
(NO合成酵素、シクロオキシゲナーゼ)、免疫受容体(IL−2受容体)及び
接着分子(ICAM−1、VCAM−1、E−セレクチン)をコードする遺伝子
を活性化することが可能となる。これらの誘導されたタンパク質のいくつかは、
次に、NF−κBを活性化し、炎症反応のさらなる増幅及び継続をもたらすこと
ができる。最近、NF−κBが、ある種の細胞型における抗アポトーシス的役割
を有し、それは抗アポトーシス遺伝子の発現の誘導による可能性が最も高いこと
が示された。この機能は、腫瘍細胞を抗癌治療から防御する可能性があり、腫瘍
細胞を感受性にし抗癌治療の効率を改善するために、NF−κB阻害化合物を用
いることができる可能性が開かれる。
【0005】 炎症性サイトカイン及び内毒素に対する反応の制御における直接的な役割のた
め、NF−κBの活性化は、様々な疾患(Barnes and Karin, 1997):慢性関節
リウマチ、喘息及び炎症性腸疾患のような慢性炎症性疾患(Brand et al., 1996
);敗血症性ショックのような急性疾患(Remick, 1995);β−アミロイド・タ
ンパク質がNF−κBを活性化するアルツハイマー病(Behl et al., 1997);
酸化型脂質によりNF−κBが活性化されるかもしれないアテローム性動脈硬化
(Brand et al., 1997);全身性エリテマトーデスのような自己免疫疾患(Kalt
schmidt et al., 1994);ある種の癌遺伝子のアップレギュレーション又はアポ
トーシスの抑止による癌(Luque et al., 1997)の発生において重要な役割を果
たす。さらに、NF−κBは、ライノウイルス、インフルエンザウイルス、エプ
スタイン−バーウイルス、HTLV、サイトメガロウイルス又はアデノウイルス
による感染時に起こるように、異なるウイルス・タンパク質により活性化される
ため、ウイルス感染にも関与している。さらに、HIVのようないくつかのウイ
ルスは、プロモーター/エンハンサー領域内にNF−κB結合部位を有している
(Mosialos, 1997)。
【0006】 前記疾患の多くにおけるNF−κBの可能性のある役割のため、NF−κB及
びその制御因子は、NF−κB関連疾患の治療のための標的として多くの関心を
集めている。グルココルチコイドは、効果的なNF−κB阻害剤であるが、全身
に与えられた場合、内分泌及び代謝に関する副作用を有する(Barnes et al., 1
993)。抗酸化剤は、別のクラスのNF−κB阻害剤であるかもしれないが、ア
セチルシステインのような現在利用可能な抗酸化剤は、比較的弱く非特異的であ
る(Schreck et al., 1991)。アスピリン及びサリチル酸ナトリウムも、NF−
κBの活性化を阻害するが、それは比較的高い濃度の場合のみである(Kopp and
Gosh, 1994)。アルペルギルス(Aspergillus)由来のグリオトキシン(glyoto
xin)のような天然のNF−κB阻害剤がいくつか存在するが、これらの化合物
はあまりに毒性が高く薬物として用いることができない(Pahl et al., 1996)
。最後に、IκBに対する効果を介してNF−κBを遮断する、IL−10のよ
うな内因性のNF−κB阻害剤が存在しうる(Wang et al., 1995)。しかし、
NF−κBは免疫反応及びその他の防御的反応において重要な役割を果たしてい
るため、長期にわたる全ての細胞型におけるNF−κBの完全な阻害は望ましく
ない。
【0007】 TNF及びIL1によるNF−κBの誘導における重要な役割が、それぞれ刺
激されたTNF受容体及びIL−1受容体に対して動員されるTRAF2及びT
RAF6というTNF受容体会合因子に関して最近証明された(Roche et al.,
1995; Cao et al., 1996)。TRAF2又はTRAF6の過剰発現は、NF−κ
Bを活性化するが、優性ネガティブ変異体は、ほとんどの細胞型においてTNF
及びIL−1により誘導されるNF−κBの活性化を阻害する。TRAF2ノッ
クアウト研究は、最近、おそらくTRAFファミリー内の重複のため、TRAF
2がNF−κB活性化にとって絶対的に必要ではないことを示した(Yeh et al.
1997)。TRAFにより誘導されるNF−κBへのシグナル伝達経路は、Iκ
Bキナーゼ−α及びIκBキナーゼ−β(IKK)との会合及びその活性化によ
りTNF及びIL−1による刺激時のNF−κB活性化を媒介するTRAF相互
作用タンパク質NIKの同定により、さらに解明された(Malinin et al, 1997;
Regnier et al., 1997; DiDonato et al., 1997; Zandi et al., 1997; Woroni
cz et al., 1997)。IKKは大きな複合タンパク質NF−κB活性化複合体の
一部であり、IκBをリン酸化し、続いて、IκBの分解、及び放出された活性
型NF−κBの核への移行をもたらす。これにより、TRAF経路を活性化する
(TNF及びIL−1を含む)刺激によるNF−κB活性化の、より特異的な阻
害が可能となる。この原理に基づき、国際特許公開第97/37016号は、N
F−κB活性化のモデュレーションのための、NIK及びその他のTRAF相互
作用タンパク質の使用を開示している。
【0008】 TRAF2と結合しうるもう一つのタンパク質が、ジンクフィンガー・タンパ
ク質A20である(Song et al., 1996)。A20は、TNF又はIL−1によ
る刺激時に異なる細胞株において誘導される極初期反応遺伝子によりコードされ
ている(Dixit et al., 1990)。興味深いことに、A20の過剰発現は、TNF
によるNF−κB活性化及びIL−1によるNF−κB活性化の両方を遮断する
(Jaattela et al., 1996)。しかしながら、A20がNF−κB活性化を遮断
するメカニズムは全く不明であるが、A20はIκBに対して直接的に作用する
のではないと考えられ、これに関して、NF−κB活性化を調節する別の経路が
続く。
【0009】 デ・バルック(De Valck)ら(1997)は、酵母ツーハイブリッド・アッセ
イを用いて、A20結合タンパク質、いわゆる14−3−3を単離し、NF−κ
B阻害がA20の14−3−3との結合とは無関係であることを証明した。
【0010】 発明の目的及び説明 本発明において、他の新規なA20相互作用タンパク質が、意外にも、NF−
κB活性化を調節及び/又は阻害しうることが示される。
【0011】 配列番号2に示されたアミノ酸配列と70〜100%の相同性を有するアミノ
酸配列を含むか、又は配列番号3に示されたアミノ酸配列と70〜100%の相
同性を有するアミノ酸配列を含むか、又は配列番号5に示されたアミノ酸配列と
70〜100%の相同性を有するアミノ酸配列を含む、単離された機能的タンパ
ク質が、本発明に属する。
【0012】 より具体的には、該機能的タンパク質は、配列番号2のアミノ酸54〜647
と70〜100%の相同性を有するアミノ酸配列を含み、さらに具体的には、配
列番号2のアミノ酸390〜647と70〜100%の相同性を有するアミノ酸
配列を含み、かつ/又は配列番号2のアミノ酸420〜647と70〜100%
の相同性を有するアミノ酸配列を含む。
【0013】 本明細書において、相同性とは、参照された配列と同一であるか、又は類似し
ていることを意味し、提供されたアミノ酸のいずれかの明白な置換/修飾も含ま
れる。これに関する相同性検索は、当業者に周知のBLAST−P(Basic Loca
l Alignment Search Tool)プログラムを用いて実施されうる。対応する核酸配
列については、相同性は当分野において既知のBLASTX及びBLASTNプ
ログラムにより検索される。
【0014】 本発明の一つの側面は、TNF及び/又はIL−1により誘導されるNF−κ
B活性化経路の、新規なモデュレーター及び/又は阻害剤を提供することである
【0015】 本発明の一つの重要な実施態様は、配列番号2のアミノ酸を少なくとも含むタ
ンパク質である。
【0016】 本発明のもう一つの実施態様は、配列番号3に表された配列番号2のアミノ酸
54〜647を少なくとも含むタンパク質である。
【0017】 本発明のさらなる実施態様は、配列番号5のアミノ酸を少なくとも含むタンパ
ク質である。
【0018】 本発明のさらなる面は、NF−κB関連経路、特にTNF及び/又はIL−1
により誘導される経路を調節及び/又は阻害するための、配列番号2のアミノ酸
420〜647を含むタンパク質の使用である。
【0019】 さらに、本発明は、TNF及び/又はIL−1により誘導されるNF−κB関
連経路を調節及び/又は阻害するための、配列番号6及び/又は配列番号7に示
された共通配列を含むタンパク質の使用に関する。
【0020】 本発明のもう一つの面は、(一つ又は複数の)これらのタンパク質とNF−κ
B関連経路の他のタンパク質成分との相互作用を妨害する化合物をスクリーニン
グするためのスクリーニング法における、前記タンパク質の使用である。
【0021】 本発明のもう一つの実施態様は、腫瘍細胞を感受性にし、かつ/又は抗癌治療
を改善するための、前記タンパク質の使用又は前記方法によりスクリーニングさ
れたタンパク質成分の使用である。
【0022】 又は、本発明は、 (a)スクリーニングされる化合物を、本発明のタンパク質と、適当な条件下で
タンパク質と相互作用することができる読み取り系とを含有する反応混同物と組
み合わせる工程、 (b)タンパク質と該読み取り系との相互作用を可能にする条件下で、化合物、
又は複数の化合物を含む試料の存在下で該反応混同物を維持する工程、 (c)それぞれ読み取り系の抑制又は活性化をもたらす、試料及び化合物を同定
又は確認する工程 を含む、(一つ又は複数の)A20相互作用タンパク質の活性化因子又は阻害剤
を同定し入手するための方法に関する。
【0023】 本発明に関して、「読み取り系」という用語は、細胞、組織、又は生物におけ
る転写及び/又は発現の際に、スコア化可能かつ/又は選択可能な表現型を提供
するDNA配列を意味する。そのような読み取り系は、当業者に周知であり、例
えば前記の組換えDNA分子及びマーカー遺伝子を含む。
【0024】 本発明の方法において「複数の化合物」という用語は、同一であっても、又は
同一でなくてもよい複数の物質と理解されたい。該化合物又は複数の化合物は、
例えば試料、例えば動物又は微生物由来の細胞抽出物の中に含まれていてもよい
。さらに、該(一つ又は複数の)化合物は、当分野において既知であるが、A2
0相互作用タンパク質を抑制又は活性化することができることは従来知られてい
なかったものであってもよい。反応混合物は、細胞を含まない抽出物であっても
よいし、又は細胞もしくは組織の培養物を含んでいてもよい。本発明の方法のた
めの適当な設定は、当業者に既知であり、例えば、一般的にはAlberts et al.,
Molecular Biology of the Cell, 第3版(1994)に記載されている。複数の化合物
は、例えば、反応混合物、培養培地に添加されてもよいし、細胞内へ注入されて
もよい。
【0025】 化合物又は複数の化合物を含有する試料が、本発明の方法において同定された
ならば、A20相互作用タンパク質を抑制又は活性化することができる化合物を
含有することが同定された原試料から化合物を単離するか、又は複数の異なる化
合物からなる場合には、1試料当たりの異なる物質の数を減少させるため、さら
に原試料を分別し、原試料を分別したものを用いて方法を繰り返すことが可能で
ある。試料の複雑度により、前記工程は、好ましくは本発明の方法に従い同定さ
れた試料が限定された数又はただ一つの物質のみを含むようになるまで、数回実
施されうる。好ましくは、該試料は類似した化学的及び/又は物理学的特性の物
質を含み、最も好ましくは、該物質は同一である。本発明の方法に従い試験され
同定されうる化合物は、発現ライブラリー、例えばcDNA発現ライブラリー、
ペプチド、タンパク質、核酸、抗体、低分子量有機化合物、ホルモン、ペプチド
ミメティクス(peptidomimetics)、PNAなどでありうる(Milner, Nature Me
dicine 1(1995), 879-880; Hupp, Cell 83(1995)237-245; Gibbs, Cell 79(1994
), 193-198、及び前記の引用された参照)。
【0026】 又は、本発明は、 (a)配列番号2に与えられたアミノ酸配列を含むタンパク質をコードするヌク
レオチド配列を含むDNA配列、 (b)配列番号1に与えられたヌクレオチド配列を含むDNA配列、 (c)(a)又は(b)に定義されたDNA配列の相補鎖とハイブリダイズし、
かつ(a)又は(b)のDNA配列によりコードされるアミノ酸配列と少なくと
も70%同一であるアミノ酸配列をコードするDNA配列、 (d)(a)から(c)のいずれか1つに定義されたようなDNA配列のヌクレ
オチド配列に対し、遺伝暗号の結果として縮重しているヌクレオチド配列を含む
DNA配列、及び (e)(a)から(d)のDNA配列のいずれか1つによりコードされるタンパ
ク質の断片をコードするDNA配列 からなる群より選択される、前記タンパク質をコードするか、又はそのようなタ
ンパク質の免疫学的に活性かつ/又は機能的な断片をコードするDNA配列にも
関する。
【0027】 従って、本発明は、前記タンパク質をコードする核酸配列とも呼ばれるDNA
分子、好ましくは配列番号1に示されたDNA配列と70〜100%の相同性を
有する核酸配列、及び/又は配列番号4に示されたDNA配列と70〜100%
の相同性を有する核酸配列からなる。
【0028】 本明細書において、相同性とは、各々の核酸分子又はコードされたタンパク質
が、機能的かつ/又は構造的に等価であることを意味する。前記の核酸分子と相
同である核酸分子及び該核酸分子の誘導体である核酸分子は、例えば、同一の生
物学的機能を有し、特に同一又は実質的に同一の生物学的機能を有するタンパク
質をコードする修飾を示す該核酸分子の異型である。それらは、他の変種又は種
由来の配列のような天然に存在する異型、すなわち突然変異でありうる。これら
の突然変異は、天然に存在するものであっても、又は突然変異誘発技術により得
られたものであってもよい。対立遺伝子異型は、天然に存在する対立遺伝子異型
であっても、合成的に作製された異型、又は遺伝子組み換えにより作出された異
型であってもよい。
【0029】 前記核酸分子の様々な誘導体及び異型によりコードされるタンパク質は、生物
学的活性、分子量、免疫学的反応性、コンホメーションなどの一般的な特徴が類
似しており、さらに電気泳動移動度、クロマトグラフィーにおける挙動、沈降係
数、至適pH、至適温度、安定性、溶解性、分光特性などの物理学的特性が類似し
ている。
【0030】 本発明は、本発明に係る核酸分子を含有するベクター、特にプラスミド、コス
ミド、ウイルス、バクテリオファージ及び遺伝子組み換えにおいて一般的に用い
られるその他のベクターにも関する。
【0031】 様々なプラスミド及びベクターを構築するため、当業者に周知の方法を用いる
ことができ、例えば、Sambrook, Molecular Cloning A Laboratory Manual, Col
d Spring Harbor Laboratory (1989) N. Y. に記載の技術を参照のこと。
【0032】 又は、本発明の核酸分子及びベクターは、標的細胞への輸送のためリポソーム
内に再構築されうる。
【0033】 好ましい実施態様において、ベクター中に存在する核酸分子は、原核細胞及び
/又は真核細胞における核酸分子の発現を可能にする(一つ又は複数の)調節配
列と作動可能に連結している。
【0034】 「調節配列」という用語は、ライゲートしたコード配列の発現を実行するため
に必要な制御DNA配列をさす。そのような調節配列の性質は、宿主生物により
異なる。原核生物においては、調節配列は、一般的に、プロモーター、リボソー
ム結合部位、及び終結因子を含む。真核生物においては、調節配列は、一般的に
、プロモーター、終結因子を含み、場合によってはエンハンサー、トランス活性
化因子又は転写因子を含む。「調節配列」という用語は、発現のために存在する
必要がある全ての成分を少なくとも含むものとし、付加的な有利な成分も含みう
る。
【0035】 「作動可能に連結した」という用語は、そのように記載された成分が、意図さ
れた様式でそれらが作動することを可能にする関係にある隣接位置をさす。コー
ド配列と「作動可能に連結した」調節配列は、調節配列と適合性の条件下でコー
ド配列の発現が達成されるような方式でライゲートしている。調節配列がプロモ
ーターである場合には、二本鎖核酸が用いられることは当業者にとって明白であ
る。
【0036】 従って、本発明のベクターは、好ましくは発現ベクターである。「発現ベクタ
ー」とは、選択された宿主細胞を形質転換するために用いられうる、選択された
宿主におけるコード配列の発現を提供する構築物である。発現ベクターは、例え
ば、クローニング・ベクター、バイナリー・ベクター、又は組込み型ベクターで
ありうる。発現は、核酸分子の好ましくは翻訳可能なmRNAへの転写を含む。
原核細胞及び/又は真核細胞における発現を保証する制御因子は、当業者に周知
である。
【0037】 本発明は、前記ベクター、又は宿主細胞にとって外来の本発明に係る核酸分子
を含む宿主細胞にさらに関する。
【0038】 「外来」とは、核酸分子が宿主細胞と異種である、即ち異なるゲノムのバック
グラウンドを有する細胞又は生物由来であるか、又は宿主細胞と同種であるが、
該核酸分子の天然に存在するカウンターパートとは異なるゲノム環境に位置する
ことを意味する。これは、核酸分子が宿主細胞と同種であるならば、該宿主のゲ
ノムにおける天然の位置には位置せず、特に、異なる遺伝子が両側に隣接してい
ることを意味する。この場合、核酸分子は、それ自身のプロモーターの調節下に
あるか、又は異種プロモーターの調節下にある。宿主細胞内に存在する本発明に
係るベクター又は核酸分子は、宿主細胞のゲノムに組み込まれてもよいし、又は
染色体外に何らかの形態で維持されていてもよい。これに関して、本発明の核酸
分子が、相同的組み換えを介して変異遺伝子を回復又は作出するために用いられ
うることも理解されたい(Paszkowski (編), Homologous Recombination and Ge
ne Silencing in Plants. Kluwer Academic Publishers (1994))。
【0039】 宿主細胞は、細菌細胞、昆虫細胞、真菌細胞、植物細胞、又は動物細胞のよう
な、任意の原核細胞又は真核細胞でありうる。好ましい真菌細胞は、例えば、サ
ッカロミセス(Saccharomyces)属のもの、特にS.セレビシエ(S. cerevisiae
)のものである。
【0040】 本発明のもう一つの主題は、本発明に係るベクター又は核酸の存在によって、
タンパク質の発現を可能にする条件下でA20相互作用タンパク質を発現するこ
とができる本発明に係る宿主細胞の培養、及びそのようにして産生されたタンパ
ク質の培養物からの回収を含む、A20相互作用タンパク質の調製のための方法
である。
【0041】 「発現」という用語は、細胞におけるタンパク質配列又はヌクレオチド配列の
産生を意味する。しかし、該用語は、無細胞系におけるタンパク質の発現も含む
。それは、RNA産物への転写、転写後修飾、及び/又はその産物をコードする
DNAからのタンパク質産物もしくはポリペプチドへの翻訳、並びに可能性のあ
る翻訳後修飾を含む。用いられる特定の構築物及び条件により、タンパク質は、
細胞、培養培地又は両方から回収されうる。天然型タンパク質を発現させること
のみならず、融合ポリペプチドとしてタンパク質を発現させること、又は宿主細
胞の特定のコンパートメントへタンパク質を指向させるシグナル配列、例えばペ
プチドの培養培地への分泌を保証するシグナル配列などを付加することも可能で
あることは、当業者にとって周知である。さらに、そのようなタンパク質及びそ
れらの断片を、標準的な方法に従い化学的に合成及び/又は修飾することが可能
である。
【0042】 本明細書において用いられる「タンパク質」及び「ポリペプチド」という用語
は、相互に交換可能である。「ポリペプチド」とは、アミノ酸の重合体(アミノ
酸配列)をさし、分子の特定の長さをさすのではない。従って、ペプチド及びオ
リゴペプチドは、ポリペプチドの定義に含まれる。この用語は、ポリペプチドの
翻訳後修飾、例えばグリコシル化、アセチル化、リン酸化などもさすか、又は含
む。その定義には、例えば、一つ又は複数のアミノ酸アナログ(例えば、非天然
アミノ酸などを含む)を含有するポリペプチド、置換された結合を有するポリペ
プチド、並びに天然に存在するものであっても天然には存在しないものであって
もよい当分野において既知のその他の修飾が含まれる。
【0043】 本発明は、さらに、本発明に係る核酸分子によりコードされるか、又は前記方
法により産生もしくは入手されるタンパク質に関し、機能的かつ/又は免疫学的
活性を有するA20相互作用タンパク質の断片に関する。本発明のタンパク質及
びポリペプチドは、表記された核酸配列から必ずしも翻訳されず、ポリペプチド
は、化学合成、又は組み換え発現系の発現、又は適当なウイルス系からの単離を
含む、任意の様式で作製されうる。ポリペプチドは、一つ又は複数のアミノ酸ア
ナログ、リン酸化アミノ酸、又は非天然アミノ酸を含みうる。アミノ酸アナログ
を配列に挿入する方法は当分野において既知である。ポリペプチドは、当業者に
既知の一つ又は複数の標識も含みうる。これに関して、本発明に係るタンパク質
は当分野において既知の従来の方法により、さらに修飾されてもよいことも理解
される。本発明に係るタンパク質を提供することにより、生物学的活性を保持す
る断片、即ち成熟したプロセシングされた形態を決定することも可能である。こ
のことにより、その結合活性にとって重要である本発明のタンパク質由来のアミ
ノ配列を含むキメラのタンパク質及びペプチドの構築が可能となる。その他の機
能的アミノ酸配列は、例えば化学的手段により、本発明のタンパク質と物理学的
に連結されてもよいし、又は当分野において周知の組み換えDNA技術により融
合されてもよい。
【0044】 「配列の機能的断片」又は「配列の機能的部分」という用語は、言及された原
配列の短縮型配列を意味する。短縮型配列(核酸配列又はタンパク質配列)は、
様々な長さを有することができ、最小のサイズは、言及された原配列と少なくと
も比較可能な機能及び/又は活性を有する配列を提供するために十分なサイズの
配列であり、最大のサイズは重要でない。いくつかの適用において、最大のサイ
ズは、通常、原配列の(一つ又は複数の)所望の活性及び/又は機能を提供する
ために必要なサイズよりも実質的に大きくない。典型的には、断端されたアミノ
酸配列は、約5から約60アミノ酸長であろう。しかし、より典型的には、配列
は、最大約50アミノ長、好ましくは最大約30アミノ長であろう。通常、少な
くとも約10、12又は15アミノ酸、最大で約20又は25アミノ酸の配列を
選択することが望ましい。
【0045】 さらに、適当なコンピュータ・プログラムを用いて、本発明のタンパク質の構
造モチーフの折り畳みシミュレーション及びコンピュータ再設計を実施すること
が可能である(Olszewski, Proteins 25(1996), 286-299; Hoffman, Comput. Ap
pl. Biosci. 11(1995), 675-679)。タンパク質折り畳みのコンピュータ・モデ
リングは、詳細なペプチド及びタンパク質のモデルの高次構造及びエネルギーに
ついての分析のため用いられうる(Monge, J. Mol. Biol. 247(1995), 995-1012
; Renouf, Adv. Exp. Med. Biol. 376(1995), 37-45)。特に、相補的ペプチド
配列のコンピュータ補助検索による、本発明のタンパク質、その受容体、そのリ
ガンド、又はその他の相互作用タンパク質の相互作用部位の同定のため、適当な
プログラムが用いられうる(Fassina, Immunomethod 5(1994), 114-120)。タン
パク質及びペプチドの設計にとって適当なさらなるコンピュータ・システムは、
先行技術、例えばBerry, Biochem. Soc. Trans. 22(1994), 1033-1036; Wodak,
Ann. N. Y. Acad. Sci. 501(1987), 1-13; Pabo, Biochemistry 25(1986), 5987
-1991に記載されている。前記コンピュータ分析から得られた結果は、例えば、
本発明のタンパク質又はその断片のペプチドミメティクスの調製のため用いられ
うる。タンパク質の天然アミノ酸配列のそのような偽ペプチド・アナログは、極
めて効率的に親タンパク質を模倣するかもしれない(Benkirane, J. Biol. Chem
. 271(1996), 33218-33224)。例えば、容易に入手可能なアキラル・アミノ酸残
基の、本発明のタンパク質又はその断片への取り込みは、脂肪族鎖のポリメチレ
ン単位によるアミド結合の置換をもたらし、それによりペプチドミメティクスを
構築するための好都合な戦略を提供する(Banerjee, Biopolymers 39(1996), 76
9-777)。他の系における小ペプチド・ホルモンの超反応性ペプチドミメティク
スアナログが、先行技術において記載されている(Zhang, Biochem. Biophys. R
es. Commun. 224(1996), 327-331)。本発明のタンパク質の適当なペプチドミメ
ティクスは、連続的なアミド・アルキル化によるペプチドミメティクス・コンビ
ナトリアル・ライブラリーの合成、及び得られた化合物の、例えば結合特性及び
免疫学的特性に関する試験によっても同定されうる。ペプチドミメティクスコン
ビナトリアル・ライブラリーの作製及び使用のための方法は、先行技術、例えば
Ostresh, Methods in Enzymology 267(1996), 220-234及びDorner, Bioorg. Med
. Chem. 4(1996), 709-715に記載されている
【0046】 さらに、本発明のタンパク質の三次元及び/又は結晶学的構造は、本発明のタ
ンパク質の生物学的活性のペプチドミメティクス阻害剤の設計のため用いられう
る(Rose, Biochemistry 35(1996), 12933-12944; Rutenber, Bioorg. Med. Che
m. 4(1996), 1545-1558)。
【0047】 さらに、本発明は、本発明に係るA20相互作用タンパク質、又はそのような
タンパク質の一部、即ち特異的断片もしくはエピトープを特異的に認識する抗体
に関する。本発明の抗体は、任意の生物におけるその他のA20相互作用タンパ
ク質及び遺伝子を同定し単離するために用いられうる。これらの抗体は、モノク
ローナル抗体、ポリクローナル抗体、又は合成抗体であってもよく、またFab
断片、Fv断片、又はscFv断片などのような抗体の断片であってもよい。モ
ノクローナル抗体は、例えば、マウス骨髄腫細胞を免疫化された哺乳動物由来の
脾細胞と融合させることを含む、Koehler and Milstein, Nature 256(1975), 49
5及びGalfre, Meth. Enzymol. 73(1981), 3に最初に記載されたような技術によ
り調製されうる。さらに、前記ペプチドに対する抗体又はそれらの断片は、例え
ばHarlow and Lane"Antibodies, A Laboratory Manual", CSH Press, Cold Spri
ng Harbor, 1988に記載された方法を用いることにより入手されうる。これらの
抗体は、例えば、本発明に係るタンパク質の免疫沈降及び免疫学的位置決定、並
びに例えば組換え生物におけるそのようなタンパク質の合成のモニタリング、及
び本発明に係るタンパク質と相互作用する化合物の同定のため用いられうる。例
えば、BIAcoreシステムにおいて使用されるような表面プラスモン共鳴が
、ファージ抗体選択の効率を増加させ、本発明のタンパク質のエピトープに結合
するファージ抗体の単一ライブラリーから親和性の高度の増強を得るために用い
られうる(Schier, Human Antibodies Hybridomas 7(1996), 97-105; Malmborg,
J. Immunol. Methods 183(1995), 7-13)。多くの場合において、抗体と抗原と
の結合現象は、他のリガンド/アンチリガンド結合と等価である。
【0048】 本発明は、少なくとも一つの前記の核酸分子、ベクター、タンパク質、抗体又
は化合物を含み、場合により検出のための適当な手段を含む診断用組成物にも関
する。
【0049】 該診断用組成物は、細胞からmRNAを単離すること、及びハイブリダイズす
る条件下で、そのようにして得られたmRNAを前記のような核酸プローブを含
むプローブと接触させること、プローブとハイブリダイズしたmRNAの存在を
検出すること、及びそれにより細胞におけるタンパク質の発現を検出することを
含む、対応するmRNAの存在を検出することにより、関連したA20相互作用
タンパク質の発現を検出するための方法のため用いられうる。本発明に係るタン
パク質の存在を検出するさらなる方法は、当分野において周知の免疫学的技術、
例えば酵素連結イムノソルベントアッセイを含む。
【0050】 本発明は、呼吸器障害、特に成人呼吸促進症候群、同種移植拒絶、慢性関節リ
ウマチ、喘息もしくは炎症性腸疾患のような慢性炎症性疾患、及び/又は全身性
エリテマトーデスのような自己免疫疾患のようなNF−κB関連疾患の治療のた
めの、生物学的活性を有する量の前記スクリーニング法により得られた一つ又は
複数の化合物を含む薬学的組成物にも関する。
【0051】 もう一つの面において、本発明は、呼吸器障害、特に成人呼吸促進症候群、同
種移植拒絶、慢性関節リウマチ、喘息もしくは炎症性腸疾患のような慢性炎症性
疾患、及び/又は全身性エリテマトーデスのような自己免疫疾患のようなNF−
κB関連疾患の治療のための、生物学的活性を有する量の一つ又は複数の前記タ
ンパク質を含む薬学的組成物に関する。
【0052】 本発明は、腫瘍細胞を感受性にする治療のための、生物学的活性を有する量の
一つもしくは複数の前記タンパク及び/又は一つもしくは複数の前記化合物を含
む薬学的組成物にも関する。
【0053】 定義 以下の定義は、本明細書において用いられる様々な用語の意味及び範囲をさら
に例示し定義するために提供される。
【0054】 「治療」、「治療すること」又は「治療する」という用語は、(1)疾患の臨
床的症状を引き起こす疾患が発生するのを予防すること、(2)疾患を阻害し臨
床的症状の発生を阻止すること、及び/又は(3)疾患を寛解し臨床的症状の減
退を引き起こすこと、を含む、哺乳動物における疾患の任意の治療を意味する。
【0055】 「有効量」という用語は、治療される疾患状態のための治療を提供するために
十分な用量を意味する。これは、患者、疾患及び実施される治療により異なるで
あろう。
【0056】 「相互作用することができる」とは、酵母ツーハイブリッド系、又は共免疫沈
降、又は当業者に既知の等価な系を用いて測定されうる、タンパク質が他のタン
パク質と複合体を形成することができることを意味する。
【0057】 「機能的な」タンパク質又は断片とは、ジンクフィンガー・タンパク質A20
又はNF−κB関連経路の他のタンパク質と相互作用することができるタンパク
質又は断片を意味する。
【0058】 「タンパク質A20(「A20」)」とは、(Dixit et al., 1990; Opipari
et al., 1990; Tewari et al., 1995)により記載された、TNFにより誘導さ
れるジンクフィンガー・タンパク質、又はジンクフィンガー含有部分(ヒトA2
0のアミノ酸387〜790;マウスA20のアミノ酸369〜775)のよう
なその活性断片を意味する。
【0059】 本明細書において用いられるように、「(一つ又は複数の)遺伝子」、「ポリ
ヌクレオチド」、「核酸配列」、「ヌクレオチド配列」、「DNA配列」又は「
(一つ又は複数の)核酸分子」という用語は、リボヌクレオチド又はデオキシリ
ボヌクレオチドのいずれかであるヌクレオチドの任意の長さの重合体型をさす。
この用語は、分子の一次構造のみをさす。従って、この用語は、二本鎖及び一本
鎖のDNA及びRNAを含む。それは、既知の型の修飾、例えばメチル化、一つ
又は複数の天然に存在するヌクレオチドのアナログとの「caps」置換も含む
。好ましくは、本発明のDNA配列は、上に定義されたA20相互作用タンパク
質をコードするコード配列を含む。
【0060】 「コード配列」とは、適当な制御配列の調節下におかれた場合に、mRNAに
転写され、かつ/又はポリペプチドに翻訳されるヌクレオチド配列である。コー
ド配列の境界は、5′末端の翻訳開始コドン及び3′末端の翻訳終止コドンによ
り決定される。コード配列は、これらに限定されないが、mRNA、cDNA、
組換えヌクレオチド配列又はゲノミック配列を含み、ある種の状況においてはイ
ントロンが存在していてもよい。
【0061】 「共通配列」とは、ABINとABIN2との間の50〜100%の相同性、
好ましくは70〜100%の相同性を示す、少なくとも15アミノ酸の領域を意
味する。
【0062】 「化合物」とは、配列番号2、3、5、6又は7に示されたタンパク質とA2
0のようなNF−κB関連経路の化合物との結合を妨害する、単純又は複雑な非
有機又は有機の分子、ペプチド、ペプチドミメティクス、タンパク質、抗体、炭
水化物、又は核酸を含む、任意の化学的又は生物学的化合物を意味する。
【0063】 本明細書において用いられるように、「組成物」という用語は、おそらくは当
業者に既知の適当な賦形剤の存在下で、活性成分として本発明の単離された機能
的タンパク質を含む薬学的組成物のような任意の組成物をさし、従って、当業者
の知識の範囲内の任意の適当な投与法により、下記のような任意の適当な組成物
の形態で投与されうる。好ましい投与経路は、非経口である。非経口投与におい
て、本発明の組成物は、薬学的に許容される賦形剤と共に、溶液、懸濁液又は乳
濁液のような、単位用量の注射可能な形態で製剤化されよう。そのような賦形剤
は、本質的に非毒性であり、非治療的である。そのような賦形剤の例は、生理食
塩水、リンゲル溶液、デキストロース溶液及びハンクス溶液である。固定油及び
オレイン酸エチルのような非水性賦形剤も用いられうる。好ましい賦形剤は、5
%デキストロースを含む生理食塩水である。賦形剤は、緩衝剤及び保存料を含む
、等張性及び化学的安定性を増強する物質のような、微量の添加剤を含有してい
てもよい。
【0064】 本発明の単離された機能的タンパク質は、同種拒絶、GVHD、アレルギー及
び自己免疫疾患を予防するため、治療に有効な濃度で投与される。投与の用量及
び様式は、個体により異なるであろう。一般的には、組成物は、単離された機能
的タンパク質が1μg/mlと10mg/kgの間、より好ましくは10μg/mlと5mg
/kgの間、最も好ましくは0.1mg/kgと2mg/kgの間の用量で与えられるよう
に投与される。好ましくは、ボーラス用量として与えられる。継続的な短時間の
注入(30分間)も用いられうる。本発明に係る単離された機能的タンパク質を
含む組成物は、5μg/kg/分と20mg/kg/分の間、より好ましくは7μg/kg
/分と15mg/kg/分の間の用量で注入されうる。
【0065】 特定の場合に応じて、必要とされる本発明に係る単離された機能的タンパク質
の「治療に有効な量」は、治療の必要がある患者を治癒するため、又は疾患及び
その合併症を少なくとも部分的に阻止するために充分な量として決定されるべき
である。そのような使用のための有効な量は、疾患の重度及び患者の一般的な健
康状態により異なるであろう。患者が必要とし耐えうる用量及び頻度に応じて、
単回又は複数回の投与が必要とされうる。
【0066】 同種移植拒絶を予防するための、本発明の単離された機能的タンパク質の使用
に関して、該本発明のタンパク質又はそれを含む組成物は症例毎に望ましいよう
に臓器移植の前、間、又は後に投与されうることが強調されるべきである。タン
パク質又はそれを含む組成物が宿主に直接的に投与される場合には、同種移植片
上のMHCに対する宿主T細胞の活性化及び分化を予防するため、治療は好まし
くは移植時に開始され、その後継続されるであろう。ドナー臓器に本発明に係る
機能的タンパク質又はそれを含む組成物がエクスビボで潅流される場合には、同
種移植片上のMHCに対する宿主T細胞の活性化及び分化を予防するため、エク
スビボのドナー臓器の治療は、ドナー臓器の移植時より前に開始されるであろう
【0067】 以下、本発明の範囲を制限するものではない実施例により、本発明をさらに説
明する。
【0068】 実施例 実施例1:新規な阻害剤の単離 バイト(bait)としてタンパク質A20を用いた酵母ツーハイブリッド・アッ
セイを用いて、NF−κB経路の新規な阻害剤を単離した。酵母ツーハイブリッ
ド・アッセイは、クロンテック・ラボラトリーズ(Chlontech Laboratories)(
Palo Alto, CA)より購入した。pAS−A20を用いたL929r2cDNA
ライブラリーのスクリーニングは、以前に記載されている(De Valck et al. 19
97)。相互作用タンパク質を発現する酵母コロニーを、5mMの3−アミノ−1,
2,4−トリアゾールの存在下でのトリプトファン、ロイシン及びヒスチジンを
欠く最小培地上での増殖、及びβ−gal活性についてのスクリーニングにより
選択した。陽性コロニーからプラスミドDNAを抽出し、E.coli株HB1
01におけるエレクトロポレーション及びロイシンを欠く培地上での増殖により
、候補A20相互作用タンパク質をコードするpGAD424ベクターを回収し
た。
【0069】 1.3×106個の形質転換体のうち、11クローンがA20自体(De Valck
et al. 1996)及び14−3−3タンパク質(De Valck et al. 1997)を含むA
20相互作用タンパク質を発現した。3個のクローンが、ここで「NF−κB活
性化のA20結合阻害剤(ABIN)」と名付けられた未知のタンパク質をコー
ドする同一cDNAのC末端断片を含有しており、1個のクローンが、ここでA
BIN2と名付けられた未知のタンパク質のC末端断片(1136bp)を含有
していた。
【0070】 その後、ツーハイブリッド分析によりクローニングされたABIN断片(アミ
ノ酸390〜599に相当)をプローブとして用いたコロニー・ハイブリダイゼ
ーション(De Valck et al. 1996)により、L929r2cDNAライブラリー
から、全長ABIN cDNAを単離した。いくつかのcDNAが単離され、最
も長いcDNAにおいては、3つのリーディング・フレーム全てにおいて、可能
性のある開始メチオニンの5′に終止コドンが同定された。2つの異なるメチオ
ニンで開始する、それぞれ1941ヌクレオチド及び1781ヌクレオチドのオ
ープン・リーディング・フレームを有する、およそ2800ヌクレオチド長及び
2600ヌクレオチド長の2つの異なるスプライス異型(ABIN(1〜647
)(配列番号2)及びABIN(54〜647)(配列番号3))が見出された
。これらのcDNAは、ロイシンジッパー構造の特徴である4つの連続するロイ
シンのリピート及びそれに続く6個のランダムなアミノ酸残基を含む両親媒性ヘ
リックスを含有する72kDa及び68kDaのタンパク質をコードする。
【0071】 ツーハイブリッド分析により単離されたABIN2断片に相当するが、5′末
に507個の付加的なヌクレオチドを有するESTクローン(572231)に
ハイブリダイズする3′プライマーを用いて、5′RACE(SMART PCR cDNA合
成キット、クロンテック)により、ABIN2の全長cDNAを、マウス心臓か
ら単離した。1290ヌクレオチド長のオープン・リーディング・フレームを有
し、430アミノ酸のタンパク質(配列番号5)をコードする1967ヌクレオ
チド長のcDNAを単離した。
【0072】 実施例2:ABIN及びABIN2の発現パターン ノーザンブロット分析により、ABIN及びABIN2の両方が、試験された
全てのマウス組織(心臓、脳、脾臓、肺、肝臓、骨格筋、腎臓、精巣:図1参照
;ABINについてのデータのみが示されている)において発現していることが
明らかになった。ABINは、クローニングされた全長cDNAの長さと一致す
るおよそ2800kbのmRNAとして存在する。A20とは対照的に、ABI
N mRNAは、TNF刺激に無関係に、親細胞株L929sに由来するTHF
感受性サブクローン及びTNF耐性サブクローンの両方において構成性発現して
いる。ABIN2は、クローニングされた全長cDNAの長さと一致するおよそ
2000kbのmRNAとして存在する。
【0073】 実施例3:ABINタンパク質及びABIN2タンパク質及びタンパク質断片
とA20との相互作用の研究 全長ABIN(1〜647)及びABIN(54〜647)は、酵母ツーハイ
ブリッド・アッセイにおいてA20に結合することができ、3つのC末端断片A
BIN(390〜599)、ABIN(249〜647)及びABIN(312
〜647)により見出された最初の相互作用が確認された。C末端断片は、推定
ロイシンジッパー・タンパク質相互作用モチーフ(397〜420)を含有する
。共免疫沈降により、さらなる分析を行った。N末端E−tagとインフレーム
で対応するPCR断片を哺乳動物発現プラスミドpCAGGS(Niwa et al., 1
991)に挿入することにより、ABIN及びその断片のため、並びにABIN2
のための真核生物プラスミドを作成した。変異型GFP(G65T)及びGFP
(G65T)とマウスA20との融合タンパク質をコードするcDNAも、pC
AGGSにクローニングした。
【0074】 2×106個のヒト胎児腎臓293T細胞を10cmのペトリ皿に置き、リン酸
カルシウムDNA共沈降により、適当なプラスミドで一過性トランスフェクトし
た。トランスフェクションの24時間後、細胞を500μlの溶解緩衝液(50m
M ヘペス pH7.6、250mM NaCl、0.1% ノニデットP−40及び5m
M EDTA)中で溶解した。溶解物を5μlのウサギ抗GFP抗体(クロンテッ
ク)と共にインキュベートし、免疫複合体をプロテインAトリスアクリル(prot
ein A-trisacryl)(ピアース(Pierce))上に固定化した。それを溶解緩衝液
で2回、1M NaClを含有する溶解緩衝液で2回洗浄した。共沈降したタン
パク質をSDS−PAGEにより分離し、マウス抗E−tag抗体(ファルマシ
ア(pharmacia))を用いたウェスタン・ブロッティングにより明らかにした。
【0075】 キメラGFP−A20タンパク質の発現プラスミド、及び全長ABIN又は短
縮型ABINとN末端E−tagとの発現プラスミドで一過性トランスフェクト
されたT293細胞において、全長ABINのみならず、ロイシンジッパー・モ
チーフを欠くC末端断片(ABIN(420〜647))も、依然としてA20
と共に免疫沈降することができた(図2)。ABINとA20との相互作用には
、A20のC末端ジンクフィンガー含有部分(A20(369〜775))が必
要であった。このドメインは、以前にA20の二量体化及びA20と14−3−
3タンパク質との相互作用にとって必要であることが示された(De Valck et al
. 1996; De Valck et al. 1997)。対照的に、ヒトA20のN末端部分(A20
(1〜386))は、以前にTRAF2と相互作用することが示され(Song et
al., 1996)、このことからA20がTRAF2とABINとの間のアダプター
・タンパク質として作用することが示唆された。A20とABINとの相互作用
は、TNFによる刺激により影響を受けなかった。
【0076】 ABINの細胞内分布を特徴決定するため、GFP−A20及びE−tag付
加ABINのcDNAを293T細胞に一過性トランスフェクトし、GFP蛍光
及び抗E−tag抗体を介した免疫学的蛍光によりそれらの発現を分析した。4
×105個の293T細胞を6穴プレートのカバーグラス上に播き、1μgのプラ
スミドDNAでトランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後、カ
バーグラス上で3%パラホルムアルデヒドにより細胞を固定した。1%トライト
ンX−100による透過性化の後、細胞をマウス抗E−tag抗体(1/100
0)と共に2時間インキュベートし、その後ビオチンとカップリングした抗マウ
スIg抗体(アマシャム(Amersham)、1/1000)と共に2次インキュベー
ションを行った。続いて、テキサスレッド(アマシャム)とカップリングしたス
トレプトアビジンと共にインキュベートした後、543nmにおける励起及び60
0nmにおける発光を用いたフィルター・セットを用いた蛍光顕微鏡(Zeiss, Axi
ophot)を介して蛍光を分析することができる。同一の細胞において、異なる波
長、即ち485nmにおける吸光及び510nmにおける発光において、GFPの蛍
光を検出することができる。
【0077】 未刺激細胞においても、TNF刺激細胞においても、ABINはA20と共に
細胞質全体に局在していた。この観察により、制御的な再分布イベントの存在の
可能性は極めて低くなる。
【0078】 実施例4:cDNAの配列分析 ABI373Aシーケンサー(アプライド・バイオシステムズ(Applied Bios
ystems), Foster City, CA)上でのサイクル・シーケンシングを用いて、ヌク
レオチド配列分析を実施した。全長ABINの配列を配列番号1に示し、ABI
N2の配列を配列番号4に示す。
【0079】 データベース類似性検索(BLAST)は、ABINが、未知の機能を有する
タンパク質をコードする部分的ヒトcDNAのマウス・ホモログであることを示
した(ジェンバンク受託番号D30755;Nagase et al., 1995)。さらに、
ABINは、部分的ヒト免疫不全ウイルス(HIV)Nef相互作用タンパク質
NIP40−1(いわゆるNaf1=nef関連因子1(nef associated facto
r 1);Fukushi et al., FEBS Letters, 442(1999), 83-88)との相同性を示す
。HIV−Nefは、ウイルス複製を増強し、T細胞機能を顕著に混乱させるこ
とにより、疾患の病原に実質的に寄与する。興味深いことに、宿主細胞活性化に
対するNefの効果は、シグナル伝達に関与する特定の細胞タンパク質との相互
作用により部分的に説明されており(Harris, 1996)、ABINはその一例であ
る。
【0080】 ABINと明確に相同であるタンパク質はデータベースに存在しない。しかし
、ABIN2とABINを比較することにより、これらのタンパク質の相互作用
にとって、かつ/又はシグナル伝達におけるそれらの機能にとって重要であるか
もしれない2つの相同領域を決定し、2つの共通配列を導出することが可能であ
る(図3、配列番号6及び7)。
【0081】 実施例5:レポーター遺伝子活性により測定されるNF−κB活性化をもたら
すTNF、IL−1及び/又はTPAにより誘導される伝達経路におけるABI
N、ABIN断片及び/又はABIN2の役割 ABIN、ABIN断片及びABIN2のプラスミドの構築を、前記と同様に
実施した。キムラ(Kimura)ら(1986)により記載された最小NF−κB反
応性プロモーターにより駆動されるルシフェラーゼ・レポーター遺伝子をコード
するプラスミドpNFconluc、及びβ−ガラクトシダーゼをコードするプ
ラスミドpUT651は、ユーロジェンテック(Eurogentec)(Seraing, Belgi
um)より入手した。NF−κB活性をルシフェラーゼレポーター遺伝子のNF−
κB依存性発現により決定した。従って、293T細胞を1穴当たり4×105
個で6穴プレートに置き、リン酸カルシウムDNA共沈降法により一過性トラン
スフェクトした。各トランスフェクションは、800ngの発現プラスミドを含有
し、さらにレポーターとしての100ngのpNFconlucプラスミド、及び
トランスフェクション効率の参照としての100ngのpUT651プラスミドを
含有していた。トランスフェクションの24時間後、これらの細胞をトリプシン
処理し、24穴プレートに播いた。
【0082】 さらに24時間後、細胞を1000IU/mlのhTNF、20ng/mlのmIL−
1β、200ng/mlのTPA(シグマ(Sigma))のいずれかで刺激するか、又
は未処理のままにした。刺激の6時間後、細胞を200μlの溶解緩衝液中で溶
解し、デ・バルク(De Valck)ら、1997に記載のようにして、ルシフェラー
ゼ活性及びβ−ガラクトシダーゼ活性について分析した。GFP及びGFP−A
20を、それぞれネガティブ・コントロール及びポジティブ・コントロールとし
て用いた。
【0083】 A20と同様に、ABINの両方のスプライス異型が、これらの細胞において
、TNF又はIL−1により誘導されるNF−κB活性化を遮断することができ
、より短いN末端短縮型アイソフォームの方がわずかに効率が高かった(図4A
)。さらに、ABIN欠失変異体の構造−機能分析は、NF−κB阻害活性が、
A20との相互作用にとっても充分である、C末端の228アミノ酸(ABIN
(420−647))に存在することを明らかにした。このABIN変異体は、
ロイシンジッパー構造をもはや含有しておらず、このことは、このタンパク質ド
メインがA20との相互作用にもNF−κBの阻害にも関与していないことを証
明している(図4A)。単独ではNF−κB活性化を阻害するために十分でない
、準至適用量のA20及びABINの組み合わせの過剰発現は、TNF(図4B
)又はIL−1による刺激の際のNF−κB活性化を大きく消失させた。このこ
とは、ABINがA20のNF−κB阻害効果を媒介することを示唆している。
【0084】 全長ABIN(1〜647;配列番号2)、短いスプライス異型(54〜64
7;配列番号3)及びC末端断片(390〜647)も、TPAにより誘導され
るNF−κB活性化を遮断することができる(図5)。
【0085】 ABIN又はABIN断片の代わりにABIN2を試験において用いた場合に
も、同様の結果が得られた(図6)。
【0086】 実施例6:TRADD、RIP、TRAF2、NIK又はp65の過剰発現に
より誘導されるNF−κB活性化に対するABIN及び/又はABIN断片の効
果 ABIN及びABIN断片の発現ベクターを前記と同様にして構築した。TR
AF2、NIK及びp65を含有する発現ベクターは記載されている(Malinin
et al., 1997; Rothe et al., 1994; Vanden Berghe et al., 1998)。TRAD
D及びRIPをコードするPCR断片を、C末端E−tagとインフレームでp
CDNA3(Invitrogen, Carlsbad, CA)にクローニングした。トランスフェク
ション及びレポーター・アッセイを前記と同様にして実施した。
【0087】 NF−κBは、TNF処理によっても、TRADD、RIP、TRAF2及び
NIKを含むTNF受容体複合体の特定のタンパク質の過剰発現によっても、2
93T細胞において活性化されうる(Rothe et al., 1995; Malinin et al., 19
97; Hsu et al., 1995; Ting et al., 1996)。TNF受容体複合体のタンパク
質は、IκBキナーゼ複合体と会合し、それを活性化してIκBリン酸化をもた
らす。これは、IκBの遍在化(ubiquitination)及び分解のためのシグナルで
あり、それによりNF−κBが放出され、次に核へと移行する。これらのTNF
受容体会合タンパク質をコードする発現プラスミドと全長ABINをコードする
発現プラスミドとの共トランスフェクションは、全長ABINが、TRADD又
はRIPにより誘導されるNF−κB活性化を完全に阻害し、TRAF2により
誘導されるNF−κB活性化を部分的に阻害することを示した。対照的に、NF
−κB依存性レポーター遺伝子発現をNIKにより、又はより直接的にNF−κ
Bのp65サブユニットの過剰発現により誘導した場合には、明確な差異は観察
されなかった(図7)。これらの結果は、ABINが、NIK−IκBキナーゼ
活性化の段階よりも前のレベルで、例えばTNF受容体複合体中のTRAF2の
レベルで、TNFにより誘導されるNF−κB活性化を阻害することを示唆して
いる。
【0088】 TRAFファミリーのメンバーは、IL−1、リンホトキシンβ、CD30及
びCD40を含む、いくつかの他の刺激によるNF−κB活性化を媒介するため
(Rothe et al., 1995; Cao et al., 1996; Nakano et al., 1996; Aizawa et a
l., 1997; Ishada et al., 1996)、ABINは広範囲の誘導因子に反応したN
F−κB活性化を阻害する能力を有する可能性がある。従って、ABINの活性
を模倣する薬物は、炎症性疾患及び神経変性疾患において、さらに癌及びAID
Sにおいて治療的価値を有する可能性が高い。
【0089】 実施例7:細胞トランスフェクション、共免疫沈降、及びウェスタンブロッテ
ィング 2×106個のヒト胎児腎臓293T細胞を10cmのペトリ皿に置き、リン酸
カルシウム−DNA共沈殿により一過性トランスフェクトした。トランスフェク
ションの24時間後、細胞を500μlの溶解緩衝液中で溶解した(50mM ヘペ
ス pH7.6、250mM NaCl、0.1% ノニデットP−40及び5mM ED
TA)。溶解物を5μlのウサギ抗GFP抗体(クロンテック)と共にインキュ
ベートし、免疫複合体をプロテインA−トリスアクリル(ピアース)上に固定化
した。それを、溶解緩衝液で2回、1M NaClを含有する溶解緩衝液で2回
洗浄した。共沈殿したタンパク質をSDS−PAGEにより分離し、マウス抗E
−tag抗体(ファルマシア)を用いたウェスタンブロッティングにより分析し
た。
【0090】 実施例8:NF−κB依存性レポーター遺伝子アッセイ NF−κB活性を、ルシフェラーゼ・レポーター遺伝子のNF−κB依存性発
現により決定した。従って、293T細胞を1穴当たり4×105細胞で6穴プ
レートに置き、リン酸カルシウム−DNA共沈殿法により一過性トランスフェク
トした。各トランスフェクションは、800ngの特定の発現プラスミドを含有し
、さらに100ngのpNFcolucプラスミド及び100ngのpUT651プ
ラスミドを含有していた。トランスフェクションの24時間後、これらのトラン
スフェクタントをトリプシン処理し、24穴プレートに播いた。さらに24時間
後、細胞を、1000IU/mlのhTNF又は7000IUのmIL−1のいずれか
で刺激するか、又は未処理のままにした。刺激の6時間後、細胞を200μlの
溶解緩衝液中で溶解し、ルシフェラーゼ活性及びβ−ガラクトシダーゼ活性につ
いて分析した。ルシフェラーゼ値(luc)をβ−ガラクトシダーゼ値(gal
)に対して標準化し、luc/galとしてプロットした。
【0091】 実施例9:部位特異的突然変異導入 ABINに対する部位特異的突然変異導入は、所望の変異を含有するプライマ
ーを用いた重複PCR反応により実施した。用いられたプライマーは、変異プラ
イマー5′−GAATACCAGGAGGCGCAGATCCAGCGGCTC
AATAAAGCTTTGGAGGAGGC−3′、5′−GTTGCTGAA
AGAGGACGTCAAAATCTTTGAAGAGG−3′、5′−GCA
GGTAAAAATCTTTGAAGAGAATGCCCAGAGGGAACG
−3′、5′−GCAGGTAAAAATCTTTGAAGAGGACTTCC
AGAGGGAACGGAGTGATGCGCAACGCATGCCCG−3′
、開始コドンに位置する順向きプライマー及び2つの逆向きプライマー(一つは
3′UTR、もう一つはコーディング領域にハイブリダイズする)であった。p
CAGGS中の野生型ABIN(54〜647)のXhoI−BstEII断片
を、PCR増幅された変異型ABIN cDNAの同断片と交換した。
【0092】 実施例10:ABINとA20との結合は、NF−κB阻害能にとって充分で
ない A20を用いたツーハイブリッド・アッセイは、過剰発現の際にやはりNF−
κB活性化を阻害することができる、もう一つの新規なA20結合タンパク質を
明らかにした。ABIN−2と名付けられたこの新規タンパク質を用いたBLA
ST検索は、既知のタンパク質との相同性が存在しないことを明らかにした。し
かし、ABIN−2及びABINのタンパク質配列の比較により、それぞれ68
%及び67%の相同性を有する19アミノ酸長(AA423〜441)及び21
アミノ酸長(AA475〜495)の2つのボックスが同定された(図8)。従
って、ABINのA20との結合及びNF−κB阻害効果に対するこれらの領域
の寄与を、多数の保存アミノ酸の部位特異的突然変異導入により分析した(図8
A)。293T細胞におけるGFP又はGFP/A20と野生型ABIN又はそ
の部位特異的変異体(ABIN−MUT1、ABIN−MUT2、ABIN−M
UT3及びABIN−MUT4)との一過性過剰発現の後の共免疫沈降は、これ
らの変異体の全てが、依然としてA20に結合しうることを示した(図8B)。
他方、第二ボックスの点突然変異(ABIN−MUT2、ABIN−MUT3及
びABIN−MUT4)は、これらの発現プラスミドをより多量にトランスフェ
クトした場合ですら、TNFによる293T細胞の刺激の際のNF−κB活性化
を遮断するABINの能力を完全に消失させた。対照的に、第一ボックスにおけ
る突然変異は、ABINのNF−κB阻害効果をわずかにしか消失させなかった
(図8C)。さらに、第二の保存モチーフにおける点突然変異は、野生型ABI
NのNF−κB阻害効果を優性に妨害した(図8D)。ABIN−MUT2及び
ABIN−MUT3は、ABIN−MUT4と比較して、より強力なABINの
優性ネガティブ変異体としての機能を示す。これらのアッセイにおいて、抗E−
tag抗体を用いたウェスタンブロット分析により判定したところ、異なる変異
体及び野生型ABINの比較可能な発現レベルが得られた。これらの結果は、第
二の保存領域がABINのNF−κB阻害効果に関与していること、及びABI
NとA20との結合自体はNF−κB活性化の阻害にとって充分ではないことを
示している。
【0093】 参考文献 Aizawa S, et al. Tumor necrosis factor receptor-associated factor (TRAF)
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ation. Cell. 91, 243-252. (1997)
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 ABIN転写物の組織分布。様々なマウス組織のポリ(A)+RNA(1レー
ン当たり2μg)のノーザンブロット(クロンテック)を、C末端配列ABIN
(390〜599)を包含するツーハイブリッド分析によりクローニングされた
ABINの断片を用いて検索した。RNAサイズマーカーがkBで示されている
。β−アクチンの発現を、ロードされたRNA量のためのコントロールとして用
いた。
【図2A】 239T細胞におけるEタグ付加ABIN及びグリーン・フルオレセント・プ
ロテイン(GFP)、GFP−A20、GFP−A20(369〜775)、G
FP−A20(1〜368)のコーディング・プラスミド、又はネガティブ・コ
ントロールとしての空ベクターの一過性形質転換の後のA20及びABINの共
免疫沈降。免疫沈降(上パネル)は、抗GFP抗体を用いて実施され、抗E−t
ag抗体を用いたウェスタンブロット検出が行われた。ABINの発現レベルを
調節するため、溶解物のうちの10μlを、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアク
リルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により分離し、抗E−tag抗体
を用いたウェスタンブロット検出を行った(下パネル)。
【図2B】 293T細胞における一過性過剰発現の際の推定ロイシンジッパー構造を欠く
ABINのC末端断片とGFP−20とのの共免疫沈降。免疫沈降及び発現のレ
ベルは、全長ABINについての記載と同様にして検出され、それぞれ上下のパ
ネルに示されている。
【図3】 ABIN1配列とABIN2配列との比較から導出された共通配列。
【図4A】 レポーター遺伝子活性により測定された、TNF及びIL−1により誘導され
るNF−κBの活性化に対するABIN又はABINの断片の効果。293T細
胞に、100ngのpUT651、100ngのpNFconluc及び100ngの
発現プラスミドを一過性トランスフェクトし、hTNF(1000IU/ml)又は
mIL1β(20ng/ml)で6時間刺激した。コントロールとして、100ngの
GFP又はGFP−A20をコードするプラスミドをトランスフェクトした。
【図4B】 293T細胞におけるTNF媒介NF−κB誘導に対する、準至適量のA20
(5ng)及びABIN(20ng)をコードする発現プラスミドの一過性トランス
フェクションの効果。両方の実験において、標準偏差は10%未満であった。
【図5】 レポーター遺伝子活性により測定された、TPAにより誘導されるNF−κB
活性化に対するABIN又はABINの断片の効果。293T細胞に、100ng
のpUT651、100ngのpNFconluc及び100ngの発現プラスミド
を一過性トランスフェクトし、TPA(200ng/ml)で6時間刺激した。コン
トロールとして、100ngのGFP又はGFP−A20をコードするプラスミド
をトランスフェクトした。
【図6】 レポーター遺伝子活性により測定された、TNF及びTPAにより誘導される
NF−κB活性化に対するABIN2の効果。293T細胞に、100ngのpU
T651、100ngのpNFconluc及び600ngの発現プラスミドを一過
性トランスフェクトし、hTNF(1000IU/ml)又はTPA(200ng/ml
)で6時間刺激した。コントロールとして、600ngのGFP又はGFP−A2
0をコードするプラスミドをトランスフェクトした。
【図7A】 300ngのTRADD、RIP、TRAF2、NIK又はp65のコーディン
グ・プラスミドを、100ngのpUT651、100ngのpNFconluc及
び500ngのpCAGGS−ABINと共にトランスフェクトした後の、TRA
DD、RIP、TRAF2、NIK又はp65の過剰発現により誘導される29
3T細胞におけるNF−κB活性化に対する、全長ABINの効果。細胞をトラ
ンスフェクションの24時間後に溶解し、ルシフェラーゼ活性及びβ−ガラクト
シダーゼ活性を測定した。
【図7B】 TRADD、RIP、TRAF2又はNIKにより誘導されるNF−κB活性
化に対するロイシンジッパー構造含有短縮型ABIN(ABIN(390〜64
7))の効果。両方の実験において、標準偏差は10%未満であった。
【図8A】 A20との結合及びNF−κB活性化の阻害に対するABINの2領域におけ
る部位特異的変異の効果。ABIN及びABIN−2に見出される2つの相同配
列のアミノ酸比較。同一のアミノ酸は太字で示されている。部位特異的変異(下
線)は、示されたような変異体ABIN−MUT1、ABIN−MUT2、AB
IN−MUT3及びABIN−MUT4を生じた。
【図8B】 293T細胞におけるこれらの遺伝子の一過性発現後の変異型ABINとA2
0との共免疫沈降。細胞に、プラスミドpCAGGS−GFP又はpCAGGS
−GFP/A20を、ABIN又はその部位特異的変異体(ABIN−MUT1
、ABIN−MUT2、ABIN−MUT3又はABIN−MUT4)をコード
するプラスミドと共にトランスフェクトした。これらの細胞の溶解物をポリクロ
ーナル抗GFP抗体を用いて免疫沈降させ、SDS−PAGE上で分離した。A
BIN又はその変異体の共免疫沈降を検索するため、モノクローナル抗E−ta
g抗体を用いてウェスタンブロット分析を実施した(上パネル)。下パネルは、
GFP、GFP/A20及びABINの総発現レベルを示す。この場合、全溶解
物の画分をSDS−PAGEにより分離し、発現を抗GFP抗体又は抗E−ta
g抗体を用いて検出した。
【図8C】 TNFにより誘導されるNF−κB活性化に対する変異型ABINの効果。2
93T細胞に、100ngのpUT651、100ngのpNFconluc及び2
00ngの示されたような発現プラスミドを一過性トランスフェクトし、TNF(
1000IU/ml)で6時間刺激した。細胞抽出物をルシフェラーゼ活性及びβ−
ガラクトシダーゼ活性について分析し、NF−κB活性に対応するluc/ga
lとしてプロットした。各値は、平均(N=3)であり、標準偏差は10%未満
であった。
【図8D】 ABINのNF−κB阻害機能に対するABIN−MUT2、ABIN−MU
T3及びABIN−MUT4の優性ネガティブ効果。293T細胞に、100ng
のpUT651、100ngのpNFconluc及び200ngのpCAGGS−
ABIN又は空ベクターを一過性トランスフェクトした。さらに、示されたよう
に、600ngのABIN−MUT2、ABIN−MUT3、ABIN−MUT4
をコードする発現ベクター、又は空ベクターを共トランスフェクトした。細胞を
TNF(1000IU/ml)で6時間刺激した。細胞抽出物をルシフェラーゼ活性
及びβ−ガラクトシダーゼ活性について分析し、luc/galとしてプロット
した。
【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7月4日(2000.7.4)
【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】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0083
【補正方法】変更
【補正内容】
【0083】 A20と同様に、ABINの両方のスプライス異型が、これらの細胞において
、TNF又はIL−1により誘導されるNF−κB活性化を遮断することができ
、より短いN末端短縮型アイソフォームの方がわずかに効率が高かった(図4A
)。さらに、ABIN欠失変異体の構造−機能分析は、NF−κB阻害活性が、
A20との相互作用にとっても充分である、C末端の228アミノ酸(ABIN
(420−647)配列番号8)に存在することを明らかにした。このABIN
変異体は、ロイシンジッパー構造をもはや含有しておらず、このことは、このタ
ンパク質ドメインがA20との相互作用にもNF−κBの阻害にも関与していな
いことを証明している(図4A)。単独ではNF−κB活性化を阻害するために
十分でない、準至適用量のA20及びABINの組み合わせの過剰発現は、TN
F(図4B)又はIL−1による刺激の際のNF−κB活性化を大きく消失させ
た。このことは、ABINがA20のNF−κB阻害効果を媒介することを示唆
している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 29/00 101 A61P 37/02 35/00 37/06 37/02 43/00 111 37/06 C07K 14/47 43/00 111 C12N 15/00 ZNAA C07K 14/47 A61K 37/02 (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,GD,GE,G H,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,ZW (72)発明者 ヘイニンク,カレン ベルギー国、ベー−9830 シント−マルテ ンス−ラテム、コペルストラート 1 (72)発明者 フィアス,ウォルター ベルギー国、ベー−9070 デステルベルヘ ン、ベーケンドレーフ 3

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンパク質A20と相互作用することができ、かつNF−κ
    B活性化、好ましくはTNFにより誘導されるNF−κB活性化を調節及び/又
    は阻害することができる、単離された機能的タンパク質。
  2. 【請求項2】 配列番号2に示されたアミノ酸配列と70〜100%の相同
    性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の単離された機能的タンパク質
  3. 【請求項3】 配列番号3に表された配列番号2のアミノ酸54〜647と
    70〜100%の相同性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の単離さ
    れた機能的タンパク質。
  4. 【請求項4】 配列番号5に示されたアミノ酸配列と70〜100%の相同
    性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の単離された機能的タンパク質
  5. 【請求項5】 配列番号6及び/又は配列番号7に示された共通・アミノ酸
    配列を含む、請求項1〜4に記載の単離された機能的タンパク質。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のタンパク質をコードする核
    酸。
  7. 【請求項7】 配列番号1に示されたDNA配列と70〜100%の相同性
    を有する、請求項6に記載の核酸。
  8. 【請求項8】 配列番号4に示されたDNA配列と70〜100%の相同性
    を有する、請求項6に記載の核酸。
  9. 【請求項9】 請求項1〜5のいずれかに記載の単離された機能的タンパク
    質及び/又はその機能的断片の、薬剤としての使用。
  10. 【請求項10】 請求項1〜5のいずれかに記載の単離された機能的タンパ
    ク質及び/又はその機能的断片の、NF−κB関連疾患を治療するための使用。
  11. 【請求項11】 NF−κB関連疾患が呼吸器障害、特に成人呼吸促進症候
    群、同種移植拒絶、慢性関節リウマチ、喘息、もしくは炎症性腸疾患のような慢
    性炎症性疾患、及び/又は全身性エリテマトーデスのような自己免疫疾患である
    、請求項10に記載の使用。
  12. 【請求項12】 請求項1〜5のいずれかに記載の単離された機能的タンパ
    ク質及び/又はその機能的断片の、腫瘍細胞を抗腫瘍治療に対して感受性にする
    ための使用。
  13. 【請求項13】 タンパク質が、配列番号2のアミノ酸54〜647、好ま
    しくは390〜647を少なくとも含む、請求項10〜12のいずれかに記載の
    単離された機能的タンパク質及び/又はその機能的断片の使用。
  14. 【請求項14】 タンパク質が、配列番号2のアミノ酸420〜647を少
    なくとも含む、請求項13に記載の機能的タンパク質及び/又はその機能的断片
    の使用。
  15. 【請求項15】 請求項1〜5のいずれかに記載の機能的タンパク質及び/
    又はその機能的断片の、(一つ又は複数の)該タンパク質とNF−κB関連経路
    の他のタンパク質成分との相互作用を妨害する化合物をスクリーニングするため
    の使用。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載のタンパク質の使用を含む、化合物をス
    クリーニングする方法。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の方法により単離された化合物。
  18. 【請求項18】 一つ又は複数の請求項1〜5のいずれかに記載の単離され
    た機能的タンパク質及び/又はその機能的断片と、薬学的に許容される担体材料
    とを含む、薬学的組成物。
  19. 【請求項19】 請求項17に記載の一つ又は複数の化合物と、薬学的に許
    容される担体材料とを含む、薬学的組成物。
  20. 【請求項20】 有効量の請求項1〜5のいずれかに記載のタンパク質及び
    /又はその機能的断片を投与することを含む、NF−κB活性化を阻害する方法
  21. 【請求項21】 請求項1〜5のいずれかに記載のタンパク質及び/又はそ
    の機能的断片の、NF−κB関連疾患を治療するための薬学的組成物の製造のた
    めの方法。
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