JP2002516100A - 酵母小rnaによるウイルスires媒介性翻訳への干渉は、重要なrna−タンパク質相互作用を明らかにする - Google Patents
酵母小rnaによるウイルスires媒介性翻訳への干渉は、重要なrna−タンパク質相互作用を明らかにするInfo
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Abstract
(57)【要約】
mRNAの翻訳の阻害のためのペプチドおよびRNAオリゴヌクレオチドならびに使用方法が開示される。このmRNAの翻訳の阻害は、そのmRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、そしてその部位に対してタンパク質因子を結合させることを必要とする。La自己抗原結合ドメイン(LAP)を含むペプチドが開示される。LAPペプチドは、単独またはインヒビターRNAオリゴヌクレオチド(IRNA)との組合せで、内部リボソーム侵入部位(IRES)媒介性ウイルス複製を阻害する抗ウイルス剤として使用され得る。
Description
【0001】 本願は、1997年10月6日出願の米国特許出願番号第08/817,95
3号の一部継続出願(これは、1994年10月11日出願の米国特許出願番号
第08/321,427号の一部継続出願であり、この開示は、その全体におい
て参考として援用される)である。本発明は、National Instit
ues of Healthの助成金番号AI18272、AI−27451お
よびAI−38056から資金を得て行われた。米国政府は、本発明に特定の権
利を有する。
3号の一部継続出願(これは、1994年10月11日出願の米国特許出願番号
第08/321,427号の一部継続出願であり、この開示は、その全体におい
て参考として援用される)である。本発明は、National Instit
ues of Healthの助成金番号AI18272、AI−27451お
よびAI−38056から資金を得て行われた。米国政府は、本発明に特定の権
利を有する。
【0002】 (技術分野) 本発明は、特定のmRNAの翻訳を選択的に阻害することに関する。より詳細
には、本発明は、小RNAまたはその分子模倣物により、内部リボソーム侵入部
位(IRES)で開始されるmRNA(例えば、ピコルナウイルスRNA)の選
択的阻害に関する。このRNAまたは模倣物は、細胞タンパク質と特異的に相互
作用して、内部リボソーム侵入部位へのそのタンパク質の結合を妨げ、それによ
って、その侵入部位での翻訳開始を阻害する。さらにより詳細には、本発明は、
IRES配列に結合する1つの細胞タンパク質であるLa自己抗原のRNA結合
ドメインを構成する、約18アミノ酸ペプチドの組成物およびその使用方法に関
する。
には、本発明は、小RNAまたはその分子模倣物により、内部リボソーム侵入部
位(IRES)で開始されるmRNA(例えば、ピコルナウイルスRNA)の選
択的阻害に関する。このRNAまたは模倣物は、細胞タンパク質と特異的に相互
作用して、内部リボソーム侵入部位へのそのタンパク質の結合を妨げ、それによ
って、その侵入部位での翻訳開始を阻害する。さらにより詳細には、本発明は、
IRES配列に結合する1つの細胞タンパク質であるLa自己抗原のRNA結合
ドメインを構成する、約18アミノ酸ペプチドの組成物およびその使用方法に関
する。
【0003】 (技術の背景) ピコルナウイルスは、特に、小児麻痺を引き起こすポリオウイルス、および一
般的な風邪を引き起こすライノウイルスを含む。ピコルナ関連ウイルスは、ピコ
ルナウイルスと同様の機構により複製し、このウイルスには、ヒトの肝炎の主な
原因であるA型肝炎およびC型肝炎が含まれる。ポリオウイルスウクチンは、入
手可能であるが、ワクチン接種が適切に使用されないポリオの症例がなお、発症
している。他のピコルナウイルスに対するワクチンは、実行可能であり得ない。
これは、例えば、ライノウイルスにおけるウイルス被膜タンパク質の速い速度の
変異性に起因する。従って、宿主細胞に対して毒性効果を与えることなく、ピコ
ルナウイルスの複製を選択的に阻害するための方法および組成物が必要である。
般的な風邪を引き起こすライノウイルスを含む。ピコルナ関連ウイルスは、ピコ
ルナウイルスと同様の機構により複製し、このウイルスには、ヒトの肝炎の主な
原因であるA型肝炎およびC型肝炎が含まれる。ポリオウイルスウクチンは、入
手可能であるが、ワクチン接種が適切に使用されないポリオの症例がなお、発症
している。他のピコルナウイルスに対するワクチンは、実行可能であり得ない。
これは、例えば、ライノウイルスにおけるウイルス被膜タンパク質の速い速度の
変異性に起因する。従って、宿主細胞に対して毒性効果を与えることなく、ピコ
ルナウイルスの複製を選択的に阻害するための方法および組成物が必要である。
【0004】 ピコルナウイルス科の基本型メンバーであるポリオウイルスは、単鎖であり、
感染された細胞の細胞質中で増殖するプラス−センスRNAウイルスである。こ
のRNAゲノムは、約7,500ヌクレオチドを含み、そして250kDaポリ
タンパク質をコードする(Kitamura,Nら、Nature(1981)
291:547〜553およびRacaniello,V.R.ら、Proc.
Natl Acad Sci USA(1981)78:4887〜4891)
。ポリオウイルスRNA(750ヌクレオチド)の通常の長さでない5’非翻訳
領域(5’UTR)は、高度に構築され(Skinner,M.A.ら、J M
ol Biol(1989)207:379〜392;Agol,V.、Adv
Virus Res(1991)40:103〜180)、そして翻訳の開始
に使用されるようではないAUGを6〜8個上流に含む(Pelletier,
J.ら、J Virol(1988a)62:4486〜4492)。
感染された細胞の細胞質中で増殖するプラス−センスRNAウイルスである。こ
のRNAゲノムは、約7,500ヌクレオチドを含み、そして250kDaポリ
タンパク質をコードする(Kitamura,Nら、Nature(1981)
291:547〜553およびRacaniello,V.R.ら、Proc.
Natl Acad Sci USA(1981)78:4887〜4891)
。ポリオウイルスRNA(750ヌクレオチド)の通常の長さでない5’非翻訳
領域(5’UTR)は、高度に構築され(Skinner,M.A.ら、J M
ol Biol(1989)207:379〜392;Agol,V.、Adv
Virus Res(1991)40:103〜180)、そして翻訳の開始
に使用されるようではないAUGを6〜8個上流に含む(Pelletier,
J.ら、J Virol(1988a)62:4486〜4492)。
【0005】 続いて大部分の哺乳動物細胞のmRNAの翻訳は、5’cap構造へリボソー
ムが結合し、このリボソームが適切なAUGと遭遇するまで、mRNAのスキャ
ニングによって進行する(Kozak,M.Microbiol Rev(19
83)47:1〜45)。対照的に、自然にキャップされないポリオウイルスR
NAの翻訳は、開始因子AUGの付近のリボソームの内部侵入を含む機構により
媒介されることが示されている(Pelletier,J.ら、Nature(
1988)334:320〜325)。近年の研究により、リボソームの内部侵
入は、ポリオウイルスRNAの5’UTR内のヌクレオチド320〜631の間
に位置するエレメントを必要とすることが実証された(Pelletier,J
ら、前出)。この配列エレメントは、リボソームランディングパッド(RLP)
と呼ばれるか、または、より一般的には、内部リボソーム侵入部位(IRES)
と呼ばれる。多くの細胞ポリペプチドが、IRES依存性翻訳に関与しているが
、翻訳の内部開始の詳細な機構は、あまり理解されていないままである。
ムが結合し、このリボソームが適切なAUGと遭遇するまで、mRNAのスキャ
ニングによって進行する(Kozak,M.Microbiol Rev(19
83)47:1〜45)。対照的に、自然にキャップされないポリオウイルスR
NAの翻訳は、開始因子AUGの付近のリボソームの内部侵入を含む機構により
媒介されることが示されている(Pelletier,J.ら、Nature(
1988)334:320〜325)。近年の研究により、リボソームの内部侵
入は、ポリオウイルスRNAの5’UTR内のヌクレオチド320〜631の間
に位置するエレメントを必要とすることが実証された(Pelletier,J
ら、前出)。この配列エレメントは、リボソームランディングパッド(RLP)
と呼ばれるか、または、より一般的には、内部リボソーム侵入部位(IRES)
と呼ばれる。多くの細胞ポリペプチドが、IRES依存性翻訳に関与しているが
、翻訳の内部開始の詳細な機構は、あまり理解されていないままである。
【0006】 ポリオウイルスに加え、多くの他のピコルナウイルスは、翻訳開始のためにこ
の新規機構を利用することを示している(Jang,S.K.ら、Genes
Dev(1990)4:1560−1572、Belsham,G.J.ら、J
Virol(1990)64:5389〜5395、Jackson,R.ら
、Trends Biochem Sci(1990)15:477〜483、
Luz,N.ら、FEBS Letters(1990)269:311〜31
4、Luz,N.ら、Virology(1991)65:6486〜6494
、Badopadhyay,P.K.ら、J Virol(1992)66:6
249〜6256、Borman,A.ら、Virology(1992)18
8:685〜696、Borman,A.ら、Gen Virol(1993)
74:1775〜1788)。2つのピコルナ関連ウイルスであるA型肝炎およ
びV型肝炎のRNAゲノムは、翻訳開始のための内部リボソーム侵入を利用する
ことが示されている(Kohara,K.T.ら、J Virol(1992)
66:1476〜1483およびGlass,M.J.ら、Virology(
1993)193:842〜852)。免疫グロブリン重鎖結合タンパク質(B
ip)、マウスアンドロゲンレセプター(32)およびショウジョウバエのアン
テナペディアをコードする2つの細胞mRNAもまた、翻訳の内部開始を使用す
ることが示されている(Macejak,D.G.ら、Nature(1991
)353:90〜94およびOh,S.K.らGenes Dev(1992)
6:1643〜1653)。
の新規機構を利用することを示している(Jang,S.K.ら、Genes
Dev(1990)4:1560−1572、Belsham,G.J.ら、J
Virol(1990)64:5389〜5395、Jackson,R.ら
、Trends Biochem Sci(1990)15:477〜483、
Luz,N.ら、FEBS Letters(1990)269:311〜31
4、Luz,N.ら、Virology(1991)65:6486〜6494
、Badopadhyay,P.K.ら、J Virol(1992)66:6
249〜6256、Borman,A.ら、Virology(1992)18
8:685〜696、Borman,A.ら、Gen Virol(1993)
74:1775〜1788)。2つのピコルナ関連ウイルスであるA型肝炎およ
びV型肝炎のRNAゲノムは、翻訳開始のための内部リボソーム侵入を利用する
ことが示されている(Kohara,K.T.ら、J Virol(1992)
66:1476〜1483およびGlass,M.J.ら、Virology(
1993)193:842〜852)。免疫グロブリン重鎖結合タンパク質(B
ip)、マウスアンドロゲンレセプター(32)およびショウジョウバエのアン
テナペディアをコードする2つの細胞mRNAもまた、翻訳の内部開始を使用す
ることが示されている(Macejak,D.G.ら、Nature(1991
)353:90〜94およびOh,S.K.らGenes Dev(1992)
6:1643〜1653)。
【0007】 IRES依存性翻訳を利用する全てのピコルナウイルスmRNAは、5’UT
R内のIRES配列の3’境界に位置するポリピリミジン付加物(tract)
を含む。最近の証拠は、ポリオウイルス5’UTRのヌクレオチド586でポリ
ピリミジン付加物と潜在性AUGとの間の適切な空間が、ウイルスの翻訳に重要
であることを示す(Jacksonら(1990、前出)、Jangら(199
0、前出)、Pilipenko,E.V.らCell(1992)68:11
9〜131)。
R内のIRES配列の3’境界に位置するポリピリミジン付加物(tract)
を含む。最近の証拠は、ポリオウイルス5’UTRのヌクレオチド586でポリ
ピリミジン付加物と潜在性AUGとの間の適切な空間が、ウイルスの翻訳に重要
であることを示す(Jacksonら(1990、前出)、Jangら(199
0、前出)、Pilipenko,E.V.らCell(1992)68:11
9〜131)。
【0008】 ウサギ網状赤血球溶解産物におけるポリオウイルスmRNAの正確な翻訳は、
HeLa細胞タンパク質を必要とする。このことは、翻訳の内部開始に細胞タン
パク質が関与することを示す(Brown,B.A.ら、Virology(1
979)97:376〜405;Dorner,H.A.ら、J Virol(
1984)50:507〜514)。50kDaのタンパク質は、ポリオウイル
ス1型RNAにおけるヌクレオチド186〜221の間に位置するRNAステム
ループ構造と相互作用することが示されている(Najita,L.Proc
Natl Acad Sci USA(1990)87:5846〜5850)
。この結合の生理学的重要性はなお、明らかではない。
HeLa細胞タンパク質を必要とする。このことは、翻訳の内部開始に細胞タン
パク質が関与することを示す(Brown,B.A.ら、Virology(1
979)97:376〜405;Dorner,H.A.ら、J Virol(
1984)50:507〜514)。50kDaのタンパク質は、ポリオウイル
ス1型RNAにおけるヌクレオチド186〜221の間に位置するRNAステム
ループ構造と相互作用することが示されている(Najita,L.Proc
Natl Acad Sci USA(1990)87:5846〜5850)
。この結合の生理学的重要性はなお、明らかではない。
【0009】 ウサギ網状赤血球中よりもHeLa細胞中により多く存在する、p52と呼ば
れる別のタンパク質は、2型のポリオウイルスRNAのヌクレオチド559〜6
24の間のステムループ構造に特異的に結合することが見出されている(Mea
rovitch,K.ら、Genes Dev(1989)3:1026〜10
34)。このp52タンパク質は、ヒトLa自己抗原と同一であるようである(
Meerovitch,K.ら、J Virol(1993)67:3798〜
3807)。この核タンパク質は、自己免疫障害エリテマトーデスに罹患してい
る患者由来の抗体に認識され、ポリオウイルスが感染したHeLa細胞中の細胞
質に核を浸出させる。La抗体で免疫抑制された細胞抽出物は、cap非依存性
翻訳を促進せず、そして精製されたLaタンパク質の外来的添加が、p52をほ
とんど含まないかまたは含まない網状赤血球溶解産物中のポリオウイルスRNA
の異常な翻訳を修正する(Meerovitchら(1993、前出))。
れる別のタンパク質は、2型のポリオウイルスRNAのヌクレオチド559〜6
24の間のステムループ構造に特異的に結合することが見出されている(Mea
rovitch,K.ら、Genes Dev(1989)3:1026〜10
34)。このp52タンパク質は、ヒトLa自己抗原と同一であるようである(
Meerovitch,K.ら、J Virol(1993)67:3798〜
3807)。この核タンパク質は、自己免疫障害エリテマトーデスに罹患してい
る患者由来の抗体に認識され、ポリオウイルスが感染したHeLa細胞中の細胞
質に核を浸出させる。La抗体で免疫抑制された細胞抽出物は、cap非依存性
翻訳を促進せず、そして精製されたLaタンパク質の外来的添加が、p52をほ
とんど含まないかまたは含まない網状赤血球溶解産物中のポリオウイルスRNA
の異常な翻訳を修正する(Meerovitchら(1993、前出))。
【0010】 UV架橋の研究により、別の細胞タンパク質であるp57は、 脳心筋炎(E
MC)、口蹄疫、ライノウイルス、ポリオウイルス、およびA型肝炎ウイルスの
IRESエレメントと相互作用することが実証されている(Jangら、199
0、前出;Borovjagin、A.V.ら、Nucleic Acids
Res(1991)19:4999〜5005;Luzら、1991、前出;P
estova,T.V.ら、J Virol(1991)65:6194〜62
04;Bormanら、1993、前出、およびChang,K.H.ら、J
Virol(1993)67:6716〜6725)。EMCVのIRESへの
、p57の結合は、おそらく核のスプライシングにおいて役割を果たすポリピリ
ミジン付加物結合タンパク質(PTB)のp57結合と同一であることが、最近
実証されている(Hellen,C.U.T.ら、Proc natl Aca
d Sci USA(1993)90:7642〜7646)。抗PTB抗体は
、EMCVおよびポリオウイルスRNAの翻訳を阻害し、従って、PTBは、I
RESに指向される翻訳に直接関与し得る。
MC)、口蹄疫、ライノウイルス、ポリオウイルス、およびA型肝炎ウイルスの
IRESエレメントと相互作用することが実証されている(Jangら、199
0、前出;Borovjagin、A.V.ら、Nucleic Acids
Res(1991)19:4999〜5005;Luzら、1991、前出;P
estova,T.V.ら、J Virol(1991)65:6194〜62
04;Bormanら、1993、前出、およびChang,K.H.ら、J
Virol(1993)67:6716〜6725)。EMCVのIRESへの
、p57の結合は、おそらく核のスプライシングにおいて役割を果たすポリピリ
ミジン付加物結合タンパク質(PTB)のp57結合と同一であることが、最近
実証されている(Hellen,C.U.T.ら、Proc natl Aca
d Sci USA(1993)90:7642〜7646)。抗PTB抗体は
、EMCVおよびポリオウイルスRNAの翻訳を阻害し、従って、PTBは、I
RESに指向される翻訳に直接関与し得る。
【0011】 さらに38および48kDaの分子量を有する2つの他の細胞タンパク質は、
ポリオウイルスのヌクレオチド286〜456にわたるRNAの構造と特異的に
相互作用することが示されている。これらの2つのタンパク質は、網状赤血球溶
解産物中よりもより高い量でHeLa細胞中に存在すると報告されており、そし
てポリオウイルスの翻訳に特異的に関与するようである(Gebhard,J.
R.ら、J Virol(1992)66:3101〜3109)。別の54k
Daタンパク質は、ヌクレオチド456〜626の間の領域と架橋し、そして全
てのmRNAの翻訳を必要とする(Gebhardら、1992、前出)。最近
の報告は、ヒトライノウイルスRNAのIRES依存性翻訳における97kDa
タンパク質の役割を示す(Bormanら、1993、前出)。RNAタンパク
質複合体形成はまた、ポリオウイルスRNAのヌクレオチド98〜182および
510〜629を含む領域を有することが実証されている(del Angel
,P.A.G.ら、Proc Natl Acad Sci USA(1989
)86:8299〜8303)。
ポリオウイルスのヌクレオチド286〜456にわたるRNAの構造と特異的に
相互作用することが示されている。これらの2つのタンパク質は、網状赤血球溶
解産物中よりもより高い量でHeLa細胞中に存在すると報告されており、そし
てポリオウイルスの翻訳に特異的に関与するようである(Gebhard,J.
R.ら、J Virol(1992)66:3101〜3109)。別の54k
Daタンパク質は、ヌクレオチド456〜626の間の領域と架橋し、そして全
てのmRNAの翻訳を必要とする(Gebhardら、1992、前出)。最近
の報告は、ヒトライノウイルスRNAのIRES依存性翻訳における97kDa
タンパク質の役割を示す(Bormanら、1993、前出)。RNAタンパク
質複合体形成はまた、ポリオウイルスRNAのヌクレオチド98〜182および
510〜629を含む領域を有することが実証されている(del Angel
,P.A.G.ら、Proc Natl Acad Sci USA(1989
)86:8299〜8303)。
【0012】 まとめると、上記の結果は、細胞因子と内部開始を導くRNA配列および/ま
たは二次構造との間の直接的な相互作用を含むピコルナウイルスの翻訳の機構と
適合する。この機構において結合タンパク質の作用は公知でないが、トランス作
用タンパク質は、リボソームをmRNAに直接侵入させ得るか、またはRNA構
造を改変させてリボソームの結合を容易にし得る。
たは二次構造との間の直接的な相互作用を含むピコルナウイルスの翻訳の機構と
適合する。この機構において結合タンパク質の作用は公知でないが、トランス作
用タンパク質は、リボソームをmRNAに直接侵入させ得るか、またはRNA構
造を改変させてリボソームの結合を容易にし得る。
【0013】 以前の研究において、本発明は、酵母細胞がポリオウイルスRNAをインビボ
およびインビトロの両方で翻訳し得ず、そしてこの翻訳の欠損は、ウイルスRN
Aの5’UTRを必要とする選択的な翻訳の阻害を表すことを示した(Cowa
rd,Pら、J Virol(1992)66:286〜295)。この阻害効
果は、酵母溶解産物において存在するトランス作用因子に起因することが見出さ
れた。この因子はまた、HeLa細胞抽出物がポリオウイルスRNAを翻訳する
能力を阻害し得る。このインヒビターの最初の特徴付けは、その活性が熱に安定
であり、プロテイナーゼK消化、フェノール抽出およびDNase消化に対して
耐性であるが、RNaseに対しては感受性であることを示した(Coward
ら、1992、前出)。
およびインビトロの両方で翻訳し得ず、そしてこの翻訳の欠損は、ウイルスRN
Aの5’UTRを必要とする選択的な翻訳の阻害を表すことを示した(Cowa
rd,Pら、J Virol(1992)66:286〜295)。この阻害効
果は、酵母溶解産物において存在するトランス作用因子に起因することが見出さ
れた。この因子はまた、HeLa細胞抽出物がポリオウイルスRNAを翻訳する
能力を阻害し得る。このインヒビターの最初の特徴付けは、その活性が熱に安定
であり、プロテイナーゼK消化、フェノール抽出およびDNase消化に対して
耐性であるが、RNaseに対しては感受性であることを示した(Coward
ら、1992、前出)。
【0014】 (発明の開示) 本発明は、内部リボソーム侵入部位で開始され、そしてその部位へのタンパク
質因子の結合を必要とするmRNA(例えば、ポリオウイルスRNA)の翻訳を
阻害するための方法および組成物に関する。本発明は、酵母S.cerevis
iae由来の60のヌクレオチドのRNAの同定に基づき、これは、内部で翻訳
の開始を阻害するが、cap依存性翻訳は阻害しない。酵母インヒビターRNA
(I−RNA)は、翻訳の内部開始に関与すると報告される種々の細胞タンパク
質に結合し、その結果、そのようなタンパク質に結合するためのポリオウイルス
RNAの5’UTRと競合し、そして宿主細胞タンパク質合成に影響を与えずに
ウイルスmRNAの翻訳を選択的に阻害する。宿主細胞において発現される場合
、インヒビターRNAはポリオウイルスRNAの翻訳を特異的かつ有効に阻害し
、そしてそれによって、これらの細胞をウイルス感染から防御する。このRNA
の翻訳の阻害についての構造的な必要条件の分析は、内因的に開始されるRNA
の翻訳の、実質的により小さなRNAインヒビターの設計、および最終的には、
そのようなインヒビターRNAの非RNA分子模倣物の設計を可能にした。
質因子の結合を必要とするmRNA(例えば、ポリオウイルスRNA)の翻訳を
阻害するための方法および組成物に関する。本発明は、酵母S.cerevis
iae由来の60のヌクレオチドのRNAの同定に基づき、これは、内部で翻訳
の開始を阻害するが、cap依存性翻訳は阻害しない。酵母インヒビターRNA
(I−RNA)は、翻訳の内部開始に関与すると報告される種々の細胞タンパク
質に結合し、その結果、そのようなタンパク質に結合するためのポリオウイルス
RNAの5’UTRと競合し、そして宿主細胞タンパク質合成に影響を与えずに
ウイルスmRNAの翻訳を選択的に阻害する。宿主細胞において発現される場合
、インヒビターRNAはポリオウイルスRNAの翻訳を特異的かつ有効に阻害し
、そしてそれによって、これらの細胞をウイルス感染から防御する。このRNA
の翻訳の阻害についての構造的な必要条件の分析は、内因的に開始されるRNA
の翻訳の、実質的により小さなRNAインヒビターの設計、および最終的には、
そのようなインヒビターRNAの非RNA分子模倣物の設計を可能にした。
【0015】 従って、1つの局面において、本発明は、mRNAの翻訳を阻害するための方
法に関し、この翻訳は、mRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、かつそ
の部位でのタンパク質因子の結合を必要とする。この方法は、このmRNAを翻
訳し得る系において、必要とされるタンパク質因子と選択的に結合する阻害に有
効な量の分子を提供し、それによって、その因子がmRNAの内部リボソーム侵
入部位に結合するのを防ぐ工程を包含する。好ましい実施態様において、このイ
ンヒビター分子は、35未満のヌクレオチドまたはそのようなRNAオリゴヌク
レオチドの構造模倣物からなるRNAオリゴヌクレオチドである。
法に関し、この翻訳は、mRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、かつそ
の部位でのタンパク質因子の結合を必要とする。この方法は、このmRNAを翻
訳し得る系において、必要とされるタンパク質因子と選択的に結合する阻害に有
効な量の分子を提供し、それによって、その因子がmRNAの内部リボソーム侵
入部位に結合するのを防ぐ工程を包含する。好ましい実施態様において、このイ
ンヒビター分子は、35未満のヌクレオチドまたはそのようなRNAオリゴヌク
レオチドの構造模倣物からなるRNAオリゴヌクレオチドである。
【0016】 他の局面において、本発明は、異種ヌクレオチド配列に連結された35ヌクレ
オチド未満からなるRNAオリゴヌクレオチドを含むRNA分子をコードする発
現構築物、および本発明の翻訳阻害の方法において使用するために適切なインヒ
ビター分子に関する。このインヒビター分子は、mRNAの内部リボソーム侵入
部位によって示される分子間力の三次元アレイを提供する。
オチド未満からなるRNAオリゴヌクレオチドを含むRNA分子をコードする発
現構築物、および本発明の翻訳阻害の方法において使用するために適切なインヒ
ビター分子に関する。このインヒビター分子は、mRNAの内部リボソーム侵入
部位によって示される分子間力の三次元アレイを提供する。
【0017】 より詳細には、本発明は、mRNAの翻訳を阻害する方法に関する。この翻訳
は、そのmRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、そしてその部位へのタ
ンパク質因子の結合を必要とする。この方法は、以下の工程を包含する:対象m
RNAを翻訳し得る系において、その因子に選択的に結合する分子を翻訳阻害有
効量で提供し、それによって、その因子がmRNAのその部位に結合することを
阻害する工程であって、ここでその分子は、以下:35ヌクレオチド未満からな
るRNAオリゴヌクレオチド;およびそのRNAオリゴヌクレオチドの構造模倣
物からなる群より選択される。
は、そのmRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、そしてその部位へのタ
ンパク質因子の結合を必要とする。この方法は、以下の工程を包含する:対象m
RNAを翻訳し得る系において、その因子に選択的に結合する分子を翻訳阻害有
効量で提供し、それによって、その因子がmRNAのその部位に結合することを
阻害する工程であって、ここでその分子は、以下:35ヌクレオチド未満からな
るRNAオリゴヌクレオチド;およびそのRNAオリゴヌクレオチドの構造模倣
物からなる群より選択される。
【0018】 本法の好ましい実施態様において、このmRNAは、ピコルナウイルス、フラ
ビウイルス、コロナウイルス、B型肝炎ウイルス、ラブドウイルス、アデノウイ
ルスおよびパラインフルエンザウイルスからなる群より選択されるウイルスのウ
イルスRNAである。特に、このウイルスは、ポリオウイルス、ライノウイルス
、A型肝炎ウイルス、コクサッキーウイルス、脳心筋炎ウイルス、口蹄疫ウイル
ス、エコーウイルス、C型肝炎ウイルス、伝染性気管支炎ウイルス、アヒルB型
肝炎ウイルス、ヒトB型肝炎ウイルス、水疱性口内炎ウイルスおよびセンダイウ
イルスからなる群より選択され得る。あるいは、阻害されるべきmRNAは、内
部リボソーム侵入部位を伴う細胞mRNAであり得る(例えば、免疫グロブリン
重鎖結合タンパク質(Bip)をコードする細胞mRNA)。
ビウイルス、コロナウイルス、B型肝炎ウイルス、ラブドウイルス、アデノウイ
ルスおよびパラインフルエンザウイルスからなる群より選択されるウイルスのウ
イルスRNAである。特に、このウイルスは、ポリオウイルス、ライノウイルス
、A型肝炎ウイルス、コクサッキーウイルス、脳心筋炎ウイルス、口蹄疫ウイル
ス、エコーウイルス、C型肝炎ウイルス、伝染性気管支炎ウイルス、アヒルB型
肝炎ウイルス、ヒトB型肝炎ウイルス、水疱性口内炎ウイルスおよびセンダイウ
イルスからなる群より選択され得る。あるいは、阻害されるべきmRNAは、内
部リボソーム侵入部位を伴う細胞mRNAであり得る(例えば、免疫グロブリン
重鎖結合タンパク質(Bip)をコードする細胞mRNA)。
【0019】 本発明の方法において、インヒビター分子は、本発明のRNAオリゴヌクレオ
チドを、そのmRNAを翻訳し得る系に添加することによって提供され得る。あ
るいは、この分子は、そのmRNAを翻訳し得る系に、異種ヌクレオチド配列に
連結されたRNAオリゴヌクレオチドを含むRNA分子を添加することによって
提供される。このRNAオリゴヌクレオチドはまた、対象mRNAを翻訳し得る
系においてそのRNAオリゴヌクレオチドのインサイチュ産生のための発現構築
物が提供され得る。
チドを、そのmRNAを翻訳し得る系に添加することによって提供され得る。あ
るいは、この分子は、そのmRNAを翻訳し得る系に、異種ヌクレオチド配列に
連結されたRNAオリゴヌクレオチドを含むRNA分子を添加することによって
提供される。このRNAオリゴヌクレオチドはまた、対象mRNAを翻訳し得る
系においてそのRNAオリゴヌクレオチドのインサイチュ産生のための発現構築
物が提供され得る。
【0020】 本発明の方法(これは、対象mRNAを翻訳し得る)によって阻害される系は
、無細胞系であり得るか、または対象mRNAを産生するウイルスに感染した宿
主細胞か、または感染する危険性がある宿主細胞であり得る。この宿主細胞は、
対象mRNAの翻訳が阻害されるべき細胞培養物中または宿主動物中のいずれか
の哺乳動物細胞であり得る。
、無細胞系であり得るか、または対象mRNAを産生するウイルスに感染した宿
主細胞か、または感染する危険性がある宿主細胞であり得る。この宿主細胞は、
対象mRNAの翻訳が阻害されるべき細胞培養物中または宿主動物中のいずれか
の哺乳動物細胞であり得る。
【0021】 別の局面において、本発明は、mRNAの翻訳を阻害する分子に関する。この
翻訳は、このmRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、そしてタンパク質
因子のその部位への結合を必要とする。この分子は、その因子に選択的に結合し
、それによって、その因子がそのmRNAのリボソーム侵入部位へ結合すること
を妨害する。本発明の分子は、35ヌクレオチド未満からなるRNAオリゴヌク
レオチド;および該RNAオリゴヌクレオチドの構造模倣物、からなる群より選
択される。好ましい実施態様において、この分子は、図1Aに示される配列;図
1Aに示される配列に相補的な配列;ポリオウイルスのヌクレオチド186−2
20の配列(ステム−ループD);ポリオウイルスのヌクレオチド578−61
8の配列(ステム−ループG);ポリオウイルスのヌクレオチド260−415
の配列(ステム−ループE);ポリオウイルスのヌクレオチド448−556の
配列(ステム−ループF);および免疫グロブリン重鎖結合タンパク質(Bip
)mRNAの配列(これは、そのタンパク質因子をそのmRNAの内部リボソー
ム侵入部位に結合させる)からなる配列群より選択される、少なくとも一部分を
含む配列を有するRNAオリゴヌクレオチドである。より好ましい実施態様にお
いて、そのRNAオリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列は、リボヌクレオチド
配列5’GCGCGGGCAGCGCA3’である。他の局面において、本発明
は、異種ヌクレオチド配列に連結されたRNAオリゴヌクレオチドを含むRNA
分子およびRNA分子をコードする発現構築物に関する。ここで、このRNA分
子は、異種ヌクレオチド配列に連結された本発明のRNAオリゴヌクレオチドを
含む。
翻訳は、このmRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、そしてタンパク質
因子のその部位への結合を必要とする。この分子は、その因子に選択的に結合し
、それによって、その因子がそのmRNAのリボソーム侵入部位へ結合すること
を妨害する。本発明の分子は、35ヌクレオチド未満からなるRNAオリゴヌク
レオチド;および該RNAオリゴヌクレオチドの構造模倣物、からなる群より選
択される。好ましい実施態様において、この分子は、図1Aに示される配列;図
1Aに示される配列に相補的な配列;ポリオウイルスのヌクレオチド186−2
20の配列(ステム−ループD);ポリオウイルスのヌクレオチド578−61
8の配列(ステム−ループG);ポリオウイルスのヌクレオチド260−415
の配列(ステム−ループE);ポリオウイルスのヌクレオチド448−556の
配列(ステム−ループF);および免疫グロブリン重鎖結合タンパク質(Bip
)mRNAの配列(これは、そのタンパク質因子をそのmRNAの内部リボソー
ム侵入部位に結合させる)からなる配列群より選択される、少なくとも一部分を
含む配列を有するRNAオリゴヌクレオチドである。より好ましい実施態様にお
いて、そのRNAオリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列は、リボヌクレオチド
配列5’GCGCGGGCAGCGCA3’である。他の局面において、本発明
は、異種ヌクレオチド配列に連結されたRNAオリゴヌクレオチドを含むRNA
分子およびRNA分子をコードする発現構築物に関する。ここで、このRNA分
子は、異種ヌクレオチド配列に連結された本発明のRNAオリゴヌクレオチドを
含む。
【0022】 本発明はまた、mRNAの翻訳を阻害する分子を同定するためのスクリーニン
グアッセイを提供する。この翻訳は、このmRNAの内部リボソーム侵入部位で
開始され、そしてタンパク質因子のその部位への結合を必要とする。このインヒ
ビター分子は、翻訳開始因子に選択的に結合し、それによって、その因子が、そ
のmRNAのリボソーム侵入部位に結合することを妨害する。本発明の開始因子
結合分子を同定するためのアッセイとしては、固定されたリガンド結合アッセイ
、溶液結合アッセイ、シンチレーション近似アッセイ、ジハイブリッドスクリー
ニングアッセイなどが挙げられる。
グアッセイを提供する。この翻訳は、このmRNAの内部リボソーム侵入部位で
開始され、そしてタンパク質因子のその部位への結合を必要とする。このインヒ
ビター分子は、翻訳開始因子に選択的に結合し、それによって、その因子が、そ
のmRNAのリボソーム侵入部位に結合することを妨害する。本発明の開始因子
結合分子を同定するためのアッセイとしては、固定されたリガンド結合アッセイ
、溶液結合アッセイ、シンチレーション近似アッセイ、ジハイブリッドスクリー
ニングアッセイなどが挙げられる。
【0023】 本発明の方法および分子の好ましい実施態様において、そのタンパク質因子は
、52kDaのLa自己抗原である。さらに、見かけ上の分子量が80kDa、
70kDaおよび37kDaの3つの他のヒト細胞ポリペプチドが、本発明のI
−RNAの翻訳阻害活性を示す分子を検出するために使用され得る。
、52kDaのLa自己抗原である。さらに、見かけ上の分子量が80kDa、
70kDaおよび37kDaの3つの他のヒト細胞ポリペプチドが、本発明のI
−RNAの翻訳阻害活性を示す分子を検出するために使用され得る。
【0024】 なお別の実施態様において、本発明は、LaのRNA結合ドメインを構成し、
そしてそのLaペプチド(LAP)が、全長すなわち野生型Laと、ウイルスI
RES配列または遺伝子エレメントに結合することについて競合するおよそ18
アミノ酸のペプチドを提供する。本発明のLAPは、哺乳動物宿主細胞における
ウイルスmRNA翻訳を選択的に阻害することについて有用である。好ましい実
施態様において、本発明は、薬学的に受容可能なキャリア中にLAPを含む、治
療的組成物およびその使用方法を提供し、これらは、ヒト細胞中に自由に拡散し
、そしてウイルス複製をブロックする。
そしてそのLaペプチド(LAP)が、全長すなわち野生型Laと、ウイルスI
RES配列または遺伝子エレメントに結合することについて競合するおよそ18
アミノ酸のペプチドを提供する。本発明のLAPは、哺乳動物宿主細胞における
ウイルスmRNA翻訳を選択的に阻害することについて有用である。好ましい実
施態様において、本発明は、薬学的に受容可能なキャリア中にLAPを含む、治
療的組成物およびその使用方法を提供し、これらは、ヒト細胞中に自由に拡散し
、そしてウイルス複製をブロックする。
【0025】 なおさらに好ましい実施態様において、LAPのアミノ酸配列は、以下: LAP:Ala−Ala−Leu−Glu−Ala−Lys−Ile−Cys−
His−Gln−Ile−Glu−Tyr−Tyr−Phe−Gly−Asp−
Phe またはそのペプチドのビオチン化形態: B−LAP:ビオチン−Ala−Ala−Leu−Glu−Ala−Lys−I
le−Cys−His−Gln−Ile−Glu−Tyr−Tyr−Phe−G
ly−Asp−Phe をおおよそ含む。
His−Gln−Ile−Glu−Tyr−Tyr−Phe−Gly−Asp−
Phe またはそのペプチドのビオチン化形態: B−LAP:ビオチン−Ala−Ala−Leu−Glu−Ala−Lys−I
le−Cys−His−Gln−Ile−Glu−Tyr−Tyr−Phe−G
ly−Asp−Phe をおおよそ含む。
【0026】 本発明の治療組成物およびその使用方法は、以下のようなヒトRNAウイルス
を含むウイルスの複製の阻害を提供する:ポリオウイルス;A型、B型、C型お
よび非A非B非C型肝炎ウイルス;ライノウイルスおよびコクサッキーウイルス
。
を含むウイルスの複製の阻害を提供する:ポリオウイルス;A型、B型、C型お
よび非A非B非C型肝炎ウイルス;ライノウイルスおよびコクサッキーウイルス
。
【0027】 (本発明の実行様式) (一般的記載および定義) 他に示されない限りは、本発明の実施は当該技術分野における慣用的な生化学
、免疫学、分子生物学、および組換えDNA技術を用いる。このような技術は、
文献中に十分に説明されている。例えば、Maniatisら、Molecul
ar Cloning:A Laboratory Manual(1982)
;DNA Cloning:A Practical Approach、第I
巻および第II巻(D.Glover編);Oligonucleotide
Synthesis(N.Gait編、1984);Nucleic Acid
Hybridization(B.HamesおよびS.Higgins編、
1985);Transcription and Translation(
B.HamesおよびS.Higgins編、1984);Animal Ce
ll Culture(R.Freshney編、1986);Perbal、
A Practical Guide to Molecular Cloni
ng(1984)を参照のこと。
、免疫学、分子生物学、および組換えDNA技術を用いる。このような技術は、
文献中に十分に説明されている。例えば、Maniatisら、Molecul
ar Cloning:A Laboratory Manual(1982)
;DNA Cloning:A Practical Approach、第I
巻および第II巻(D.Glover編);Oligonucleotide
Synthesis(N.Gait編、1984);Nucleic Acid
Hybridization(B.HamesおよびS.Higgins編、
1985);Transcription and Translation(
B.HamesおよびS.Higgins編、1984);Animal Ce
ll Culture(R.Freshney編、1986);Perbal、
A Practical Guide to Molecular Cloni
ng(1984)を参照のこと。
【0028】 以下の用語は、本発明を記載する際に以下に説明する定義に従って使用される
。
。
【0029】 DNA「制御配列」とは、集合的に、プロモーター配列、リボソーム結合部位
、ポリアデニル化シグナル、転写終結配列、上流調節ドメイン、エンハンサーな
どをいい、これらは集合的に宿主細胞中でコード配列の転写および翻訳を提供す
る。
、ポリアデニル化シグナル、転写終結配列、上流調節ドメイン、エンハンサーな
どをいい、これらは集合的に宿主細胞中でコード配列の転写および翻訳を提供す
る。
【0030】 コード配列は、発現系が適切な宿主細胞中に含まれるときに、そのコード配列
の発現がもたらされる場合に、制御配列に「作動可能に連結される」。
の発現がもたらされる場合に、制御配列に「作動可能に連結される」。
【0031】 「宿主細胞」は、外因性のDNA配列またはRNA配列を含むように改変され
たか、またはその配列を含むように改変され得る細胞である。これは、例えば、
ウイルスによって感染された細胞、または組換えDNA分子によって形質転換さ
れた細胞を含む。
たか、またはその配列を含むように改変され得る細胞である。これは、例えば、
ウイルスによって感染された細胞、または組換えDNA分子によって形質転換さ
れた細胞を含む。
【0032】 DNAまたはRNA構築物の「異種」領域は、他の天然の分子に付随して見出
されない別の核酸分子中にあるか、またはその核酸分子に結合した、DNAもし
くはRNAの同定可能なセグメントである。
されない別の核酸分子中にあるか、またはその核酸分子に結合した、DNAもし
くはRNAの同定可能なセグメントである。
【0033】 (翻訳インヒビター分子の同定) 本発明は、mRNAの翻訳を阻害するための方法に関し、この翻訳は、このm
RNAの内部リボソーム侵入部位において開始され、そしてこの部位に対するタ
ンパク質因子の結合を必要とする。この方法は、mRNAを翻訳し得る系におい
て、その因子に選択的に結合する分子の翻訳阻害の有効量を供給する工程を包含
し、それによってmRNAのリボソーム侵入部位へのその因子の結合を妨害する
。本発明の翻訳阻害分子は、35ヌクレオチドより少ないヌクレオチドからなる
RNAオリゴヌクレオチド、およびこのRNAオリゴヌクレオチドの構造的模倣
物からなる群より選択される。
RNAの内部リボソーム侵入部位において開始され、そしてこの部位に対するタ
ンパク質因子の結合を必要とする。この方法は、mRNAを翻訳し得る系におい
て、その因子に選択的に結合する分子の翻訳阻害の有効量を供給する工程を包含
し、それによってmRNAのリボソーム侵入部位へのその因子の結合を妨害する
。本発明の翻訳阻害分子は、35ヌクレオチドより少ないヌクレオチドからなる
RNAオリゴヌクレオチド、およびこのRNAオリゴヌクレオチドの構造的模倣
物からなる群より選択される。
【0034】 本発明に従う翻訳インヒビター分子の同定は、酵母S.cerevisiae
由来の天然に存在するインヒビターRNAの60ヌクレオチド配列の単離および
決定によって、最初の例において例証される。このRNAは、選択的に内部で開
始された翻訳を阻害するが、cap−依存性翻訳(例えば、ピコルナウイルスm
RNAのcap−依存性翻訳)を阻害しない。この小さいインヒビターRNA(
I−RNA)の単離および配列決定は、実施例1に記載される。インヒビターR
NAの配列をコードする合成DNAクローンの調製、およびT7 RNAポリメ
ラーゼを用いる転写による合成クローン由来のRNAの産生は、実施例2におい
て例証される。これらの方法は、当該分野で周知の慣用的なアプローチを用いて
、本発明の他のRNAオリゴヌクレオチドの産生に適合させ得る。
由来の天然に存在するインヒビターRNAの60ヌクレオチド配列の単離および
決定によって、最初の例において例証される。このRNAは、選択的に内部で開
始された翻訳を阻害するが、cap−依存性翻訳(例えば、ピコルナウイルスm
RNAのcap−依存性翻訳)を阻害しない。この小さいインヒビターRNA(
I−RNA)の単離および配列決定は、実施例1に記載される。インヒビターR
NAの配列をコードする合成DNAクローンの調製、およびT7 RNAポリメ
ラーゼを用いる転写による合成クローン由来のRNAの産生は、実施例2におい
て例証される。これらの方法は、当該分野で周知の慣用的なアプローチを用いて
、本発明の他のRNAオリゴヌクレオチドの産生に適合させ得る。
【0035】 実質的にcap依存性翻訳に影響を与えることなしに内部リボソーム進入によ
って開始される本発明に従う翻訳の選択的阻害は、IRES−および5’−ca
p媒介性翻訳開始部位の両方を含む組換えRNA構築物を使用するインビトロ方
法によって好都合に例証され得る。例えば、実施例3を参照のこと。あるいは、
またはさらに、内部開始される翻訳の選択的阻害は、別のウイルスmRNA(例
えば、実施例7に記載されるウイルスmRNA)、または内部開始される細胞m
RNA(例えば、実施例8において例証されるような免疫グロブリン重鎖結合タ
ンパク質をコードするmRNA)の組換え二シストロン性mRNA構築物を使用
してインビトロで実証され得る。
って開始される本発明に従う翻訳の選択的阻害は、IRES−および5’−ca
p媒介性翻訳開始部位の両方を含む組換えRNA構築物を使用するインビトロ方
法によって好都合に例証され得る。例えば、実施例3を参照のこと。あるいは、
またはさらに、内部開始される翻訳の選択的阻害は、別のウイルスmRNA(例
えば、実施例7に記載されるウイルスmRNA)、または内部開始される細胞m
RNA(例えば、実施例8において例証されるような免疫グロブリン重鎖結合タ
ンパク質をコードするmRNA)の組換え二シストロン性mRNA構築物を使用
してインビトロで実証され得る。
【0036】 本発明の翻訳インヒビター分子は、リボソーム侵入部位における翻訳の開始に
必要とされるタンパク質因子に結合することによって、内部リボソーム侵入部位
からの翻訳を選択的に阻害し、それによってmRNAのリボソーム侵入部位に結
合することからその因子を妨害する。このようなインヒビター分子の結合は、必
要とされるタンパク質因子と選択されるmRNAとの間の複合体の破壊を示すた
めに、競合的結合方法(例えば、本発明の例示的な酵母T−RNAによる、ポリ
オウイルスRNA配列とHeLa宿主細胞タンパク質因子との間の複合体の破壊
について、実施例4に記載される方法)を使用していてもよい。さらに、内部の
翻訳の開始に必要とされるタンパク質因子への本発明のインヒビター分子の直接
的な結合が、例えば、実施例5において酵母I−RNA分子について記載される
UV架橋法を使用して好都合に例証され得る。
必要とされるタンパク質因子に結合することによって、内部リボソーム侵入部位
からの翻訳を選択的に阻害し、それによってmRNAのリボソーム侵入部位に結
合することからその因子を妨害する。このようなインヒビター分子の結合は、必
要とされるタンパク質因子と選択されるmRNAとの間の複合体の破壊を示すた
めに、競合的結合方法(例えば、本発明の例示的な酵母T−RNAによる、ポリ
オウイルスRNA配列とHeLa宿主細胞タンパク質因子との間の複合体の破壊
について、実施例4に記載される方法)を使用していてもよい。さらに、内部の
翻訳の開始に必要とされるタンパク質因子への本発明のインヒビター分子の直接
的な結合が、例えば、実施例5において酵母I−RNA分子について記載される
UV架橋法を使用して好都合に例証され得る。
【0037】 インビボでウイルスmRNAの翻訳を阻害する本発明のインヒビター分子の能
力は、この酵母I−RNAによってトランスフェクトされた細胞におけるポリオ
ウイルスRNA翻訳の阻害について示されるように、細胞培養中で好都合に例証
され得る。この酵母I−RNAは、実施例9に例示されるように、ウイルス複製
および病原性効果を阻害する。
力は、この酵母I−RNAによってトランスフェクトされた細胞におけるポリオ
ウイルスRNA翻訳の阻害について示されるように、細胞培養中で好都合に例証
され得る。この酵母I−RNAは、実施例9に例示されるように、ウイルス複製
および病原性効果を阻害する。
【0038】 従って、本明細書中の一般的な手引きおよび実施例に基づいて、慣用的な方法
を用いて、所定の分子が本発明の翻訳インヒビターの活性(すなわち、mRNA
の翻訳の阻害)を示すか否かを決定し得る。この翻訳は、内部リボソーム侵入部
位において開始され、そしてその因子に対する選択的結合によるその部位へのタ
ンパク質因子の結合を必要とし、それによって対象のmRNAのリボソーム侵入
部位への結合からその因子を妨害する。
を用いて、所定の分子が本発明の翻訳インヒビターの活性(すなわち、mRNA
の翻訳の阻害)を示すか否かを決定し得る。この翻訳は、内部リボソーム侵入部
位において開始され、そしてその因子に対する選択的結合によるその部位へのタ
ンパク質因子の結合を必要とし、それによって対象のmRNAのリボソーム侵入
部位への結合からその因子を妨害する。
【0039】 (酵母I−RNAに基づく活性RNAオリゴヌクレオチドの同定) 1つの好ましい実施態様において、本発明の翻訳インヒビター分子は、例示的
な酵母I−RNAの配列に基づくRNAオリゴヌクレオチドであり、60未満の
ヌクレオチドからなり、好ましくは35ヌクレオチド未満のヌクレオチド、より
好ましくは25未満のヌクレオチド、そしてなおより好ましくは15未満のヌク
レオチドからなる。当該分野において公知であるように、タンパク質因子結合に
よる翻訳阻害に必要であるI−RNAの最小配列を決定することは有利である。
なぜなら、60ヌクレオチドより短い機能的なI−RNAは、従来的な化学合成
による産生によって、および拡散によるインタクト細胞へのそれらの進入によっ
て、より大きな有効性を提供するからである。
な酵母I−RNAの配列に基づくRNAオリゴヌクレオチドであり、60未満の
ヌクレオチドからなり、好ましくは35ヌクレオチド未満のヌクレオチド、より
好ましくは25未満のヌクレオチド、そしてなおより好ましくは15未満のヌク
レオチドからなる。当該分野において公知であるように、タンパク質因子結合に
よる翻訳阻害に必要であるI−RNAの最小配列を決定することは有利である。
なぜなら、60ヌクレオチドより短い機能的なI−RNAは、従来的な化学合成
による産生によって、および拡散によるインタクト細胞へのそれらの進入によっ
て、より大きな有効性を提供するからである。
【0040】 酵母I−RNAのどのフラグメント(単数または複数)が本発明に従う翻訳阻
害活性を示すかを決定するために、従来的な遺伝子操作技術が使用されて、I−
RNAの5’末端および3’末端からの欠失変異体を調製する。10、20、ま
たは30ヌクレオチドが一度にI−RNAの5’末端または3’末端のいずれか
から欠失される。T7 RNAポリメラーゼを用いる転写によってこれらのクロ
ーンから産生されたRNAは、本明細書中の実施例に記載されるような、IRE
S−媒介性翻訳を阻害するがcap−依存性翻訳を阻害しない能力について試験
される。従来的な方法はまた、I−RNA分子全体にわたる8〜10ヌクレオチ
ド配列の欠失のネスト化されたセットを生成するために使用され得る。
害活性を示すかを決定するために、従来的な遺伝子操作技術が使用されて、I−
RNAの5’末端および3’末端からの欠失変異体を調製する。10、20、ま
たは30ヌクレオチドが一度にI−RNAの5’末端または3’末端のいずれか
から欠失される。T7 RNAポリメラーゼを用いる転写によってこれらのクロ
ーンから産生されたRNAは、本明細書中の実施例に記載されるような、IRE
S−媒介性翻訳を阻害するがcap−依存性翻訳を阻害しない能力について試験
される。従来的な方法はまた、I−RNA分子全体にわたる8〜10ヌクレオチ
ド配列の欠失のネスト化されたセットを生成するために使用され得る。
【0041】 これらの系統だった欠失アプローチは、ウイルス翻訳の阻害および宿主タンパ
ク質因子への結合に必要である配列を同定する。従って、IRES−媒介性翻訳
を阻害するこのような変異体は、ウイルス翻訳のI−RNA媒介阻害に関与する
タンパク質因子(例えば、本明細書中上記に述べた酵母I−RNAまたは他の因
子(例えば、p57)に結合することが示されるp52因子)に対する結合活性
の損失について試験される。
ク質因子への結合に必要である配列を同定する。従って、IRES−媒介性翻訳
を阻害するこのような変異体は、ウイルス翻訳のI−RNA媒介阻害に関与する
タンパク質因子(例えば、本明細書中上記に述べた酵母I−RNAまたは他の因
子(例えば、p57)に結合することが示されるp52因子)に対する結合活性
の損失について試験される。
【0042】 図12に例示されるように、酵母I−RNAに結合するp52因子は、免疫学
的アッセイによって示されるように、ヒトLa自己抗原と同一である。この同一
性はさらに、組換えLaタンパク質のI−RNAへのUV架橋後の免疫沈殿、お
よび抗La抗体とのLa−I−RNA複合体をスーパーシフトする能力の両方に
よって確認された(図12)。I−RNAへのLaのこの結合は、精製された組
換えLaタンパク質が、インヒビターRNAの存在下において、PV IRES
−媒介性翻訳を回復させ得るという事実によって示される翻訳阻害と関連する。
全長または欠失したI−RNAに結合し、そして本発明の他のインヒビター分子
を同定するために使用され得るさらなるタンパク質因子は、以下に記載される。
的アッセイによって示されるように、ヒトLa自己抗原と同一である。この同一
性はさらに、組換えLaタンパク質のI−RNAへのUV架橋後の免疫沈殿、お
よび抗La抗体とのLa−I−RNA複合体をスーパーシフトする能力の両方に
よって確認された(図12)。I−RNAへのLaのこの結合は、精製された組
換えLaタンパク質が、インヒビターRNAの存在下において、PV IRES
−媒介性翻訳を回復させ得るという事実によって示される翻訳阻害と関連する。
全長または欠失したI−RNAに結合し、そして本発明の他のインヒビター分子
を同定するために使用され得るさらなるタンパク質因子は、以下に記載される。
【0043】 より選択的な変異分析はまた、活性I−RNA(例えば、例示的な酵母I−R
NA)のより大きな配列に基づく本発明の活性オリゴヌクレオチドを同定するた
めに使用され得る。特に、酵母I−RNAの配列に正確に相補的な配列を有する
アンチセンスRNAは、センスI−RNA分子と同様にp52に結合する際に有
効であることが見出された。図13を参照のこと。翻訳の開始に必要である宿主
細胞タンパク質因子に結合するポリオウイルスRNA配列と酵母I−RNAとの
見かけの配列相同性が存在しないという事実とまとめて考えると、この結果は、
I−RNAの二次構造が、内部翻訳開始の阻害において重要な役割を果たし得る
ことを示唆する。従って、任意のRNAに対する相補的な配列の二次構造の多く
の局面は、配列それ自体の二次構造に類似することが予想される。なぜなら、一
般的に、同じ内部鎖塩基の対合は、もともとの配列におけるような相補鎖におい
て形成され得るからである。
NA)のより大きな配列に基づく本発明の活性オリゴヌクレオチドを同定するた
めに使用され得る。特に、酵母I−RNAの配列に正確に相補的な配列を有する
アンチセンスRNAは、センスI−RNA分子と同様にp52に結合する際に有
効であることが見出された。図13を参照のこと。翻訳の開始に必要である宿主
細胞タンパク質因子に結合するポリオウイルスRNA配列と酵母I−RNAとの
見かけの配列相同性が存在しないという事実とまとめて考えると、この結果は、
I−RNAの二次構造が、内部翻訳開始の阻害において重要な役割を果たし得る
ことを示唆する。従って、任意のRNAに対する相補的な配列の二次構造の多く
の局面は、配列それ自体の二次構造に類似することが予想される。なぜなら、一
般的に、同じ内部鎖塩基の対合は、もともとの配列におけるような相補鎖におい
て形成され得るからである。
【0044】 実際に、I−RNAの2つのコンピューター予測された熱力学的に比較的安定
である二次構造が生成され、これらは−27および−21Kcal/molのΔ
Gを有する(図10)。(これらの構造は、DNASySと呼ばれる市販のソフ
トウェアを用いて予測されたが、他の類似のソフトウェアが広範に公知であり、
そして利用可能である。例えば、Pilipenkoら(1992、前出)、J
acksonら(1990、前出)、およびDildine,S.L.ら(19
92、前出)を参照のこと)。これらの二次構造は、ポリオウイルスmRNA上
のp52結合部位と部分的に類似している。
である二次構造が生成され、これらは−27および−21Kcal/molのΔ
Gを有する(図10)。(これらの構造は、DNASySと呼ばれる市販のソフ
トウェアを用いて予測されたが、他の類似のソフトウェアが広範に公知であり、
そして利用可能である。例えば、Pilipenkoら(1992、前出)、J
acksonら(1990、前出)、およびDildine,S.L.ら(19
92、前出)を参照のこと)。これらの二次構造は、ポリオウイルスmRNA上
のp52結合部位と部分的に類似している。
【0045】 さらに、60ヌクレオチド長のネイティブI−RNAの二次構造(図10)は
、例示的なクローニング手順の間に生成された11のさらなるヌクレオチドの付
加によって有意に変化しない。従って、二次構造の適切な分析によって、異種配
列への本発明の活性RNAオリゴヌクレオチドの連結が、オリゴヌクレオチドの
二次構造を不安定化し、それによってその翻訳阻害活性を破壊するらしいか否か
を予測し得る。さらに、必要とされる活性の保持は、本明細書中に記載される慣
用的な方法を用いて、任意の所望のRNAオリゴヌクレオチドについて容易に決
定され得る。
、例示的なクローニング手順の間に生成された11のさらなるヌクレオチドの付
加によって有意に変化しない。従って、二次構造の適切な分析によって、異種配
列への本発明の活性RNAオリゴヌクレオチドの連結が、オリゴヌクレオチドの
二次構造を不安定化し、それによってその翻訳阻害活性を破壊するらしいか否か
を予測し得る。さらに、必要とされる活性の保持は、本明細書中に記載される慣
用的な方法を用いて、任意の所望のRNAオリゴヌクレオチドについて容易に決
定され得る。
【0046】 酵母I−RNAの推定二次構造における種々のループに対応するRNAオリゴ
ヌクレオチドを試験することによって、I−RNAの14ヌクレオチド長のフラ
グメントが、ポリオウイルスのIRES媒介性翻訳を特異的に阻害することが見
出された。図14を参照のこと。コンピューター推定二次構造性においてループ
を含むRNAオリゴヌクレオチドの試験は、より大きいI−RNA配列(例えば
、酵母I−RNAのヌクレオチド30〜36に(従来の5’〜3’ホスホジエス
テル結合によって)共有結合されたヌクレオチド7〜13からなる実施例14の
ヌクレオチドフラグメント)の非連続部分を含む活性RNAオリゴヌクレオチド
の同定を可能にすることを留意すべきである。
ヌクレオチドを試験することによって、I−RNAの14ヌクレオチド長のフラ
グメントが、ポリオウイルスのIRES媒介性翻訳を特異的に阻害することが見
出された。図14を参照のこと。コンピューター推定二次構造性においてループ
を含むRNAオリゴヌクレオチドの試験は、より大きいI−RNA配列(例えば
、酵母I−RNAのヌクレオチド30〜36に(従来の5’〜3’ホスホジエス
テル結合によって)共有結合されたヌクレオチド7〜13からなる実施例14の
ヌクレオチドフラグメント)の非連続部分を含む活性RNAオリゴヌクレオチド
の同定を可能にすることを留意すべきである。
【0047】 酵母I−RNAの系統的な欠失分析の実験結果は、以下の実施例10に例示さ
れる。この分析は、PV IRES媒介性翻訳を阻害するために必要とされる最
小I−RNA配列が、ヌクレオチド30〜45の間に存在するようであることを
示す。この結論は、2つの観察によって支持される。第1に、ヌクレオチド31
〜45を除くI−RNA配列全体を含む欠失変異体(I−3 RNA)は、ウイ
ルスIRES媒介性翻訳を阻害する際に、全体的に不活性である。第2に、短縮
型I−RNA(nt 30〜45、I−9 RNA)は、かなりの量の翻訳阻害
活性を保持する。しかし、I−9 RNA配列を含む、25nt長の短縮型RN
A(I−7 RNA)は、特にインビボでより活性であるようである。より短い
I−9 RNAは、インビボでI−RNAのたった50%の活性であった。I−
7 RNAおよびI−9 RNAの両方は、ステム−ループ配列を有する二次構
造をとり得る。明らかに、より小さなサイズのために、I−9 RNAは、I−
RNAよりも非常に安定性が低く、これは、細胞内部でのI−9 RNAの安定
性に影響し得る。既知のチオ誘導体または他のヌクレアーゼ耐性ヌクレオチドア
ナログは、安定性を増大させるために使用され得、従って、本発明のI−9 R
NAまたは他のインヒビターRNAの活性は、細胞に外因的に提供される。I−
RNAまたはその短縮型誘導体の構造(単数または複数)は、IRES媒介性翻
訳阻害に重要であり得る。I−7 RNA(nt 26〜50)の3’末端への
さらに10個のヌクレオチドの付加がその(1〜6 RNA、nt.26〜60
)翻訳阻害活性を有意に減少させるという事実は、このRNAの構造の変化を示
し得、これは、本発明のインヒビターRNAの3’末端を設計する際に、回避さ
れるべきである。同様に、I−6 RNAの5’末端への別の5個のヌクレオチ
ドの付加は、翻訳を阻害するその(I−5、nt 20〜60)能力を著しく減
少させ、このことは、インヒビターRNA設計においてこのような5’末端効果
を考慮する必要性を示す。
れる。この分析は、PV IRES媒介性翻訳を阻害するために必要とされる最
小I−RNA配列が、ヌクレオチド30〜45の間に存在するようであることを
示す。この結論は、2つの観察によって支持される。第1に、ヌクレオチド31
〜45を除くI−RNA配列全体を含む欠失変異体(I−3 RNA)は、ウイ
ルスIRES媒介性翻訳を阻害する際に、全体的に不活性である。第2に、短縮
型I−RNA(nt 30〜45、I−9 RNA)は、かなりの量の翻訳阻害
活性を保持する。しかし、I−9 RNA配列を含む、25nt長の短縮型RN
A(I−7 RNA)は、特にインビボでより活性であるようである。より短い
I−9 RNAは、インビボでI−RNAのたった50%の活性であった。I−
7 RNAおよびI−9 RNAの両方は、ステム−ループ配列を有する二次構
造をとり得る。明らかに、より小さなサイズのために、I−9 RNAは、I−
RNAよりも非常に安定性が低く、これは、細胞内部でのI−9 RNAの安定
性に影響し得る。既知のチオ誘導体または他のヌクレアーゼ耐性ヌクレオチドア
ナログは、安定性を増大させるために使用され得、従って、本発明のI−9 R
NAまたは他のインヒビターRNAの活性は、細胞に外因的に提供される。I−
RNAまたはその短縮型誘導体の構造(単数または複数)は、IRES媒介性翻
訳阻害に重要であり得る。I−7 RNA(nt 26〜50)の3’末端への
さらに10個のヌクレオチドの付加がその(1〜6 RNA、nt.26〜60
)翻訳阻害活性を有意に減少させるという事実は、このRNAの構造の変化を示
し得、これは、本発明のインヒビターRNAの3’末端を設計する際に、回避さ
れるべきである。同様に、I−6 RNAの5’末端への別の5個のヌクレオチ
ドの付加は、翻訳を阻害するその(I−5、nt 20〜60)能力を著しく減
少させ、このことは、インヒビターRNA設計においてこのような5’末端効果
を考慮する必要性を示す。
【0048】 翻訳阻害を担う配列および二次構造を同定するための別の代替的なアプローチ
は、例えば、p52結合によって、p52に結合したI−RNAドメインが当該
分野において公知である慣用的な方法に従うRNase消化に耐性であるか否か
を決定することである。このアプローチにおいて、32P−標識(body la
beled)I−RNAは、結合条件下で精製pR2とインキュベートされる。
得られた複合体は、micrococcalヌクレアーゼまたはRNase T
1、T2、およびAの混合物を用いて消化される。次いで、この混合物は、フェ
ノール抽出およびエタノール沈澱後に、1以上の保護されたフラグメントについ
て分析される。I−RNAの保護されたフラグメントは、例えば、市販されてい
る配列決定キットを使用して、直接的に配列決定される。代替的な配列決定アプ
ローチは、I−RNAをコードするcDNAと保護されたフラグメントをハイブ
リダイズさせ、続いてハイブリッドの一本鎖領域を消化し、そして保護されたD
NAフラグメントの配列を決定することである(これは、RNAの配列決定より
も比較的に容易である)。次いで、保護されたフラグメントは、本明細書中に記
載されるように、翻訳阻害およびタンパク質因子への結合のために、未標識I−
RNAとの特異的競合(しかし非特異的RNAと競合しない)について試験され
る。
は、例えば、p52結合によって、p52に結合したI−RNAドメインが当該
分野において公知である慣用的な方法に従うRNase消化に耐性であるか否か
を決定することである。このアプローチにおいて、32P−標識(body la
beled)I−RNAは、結合条件下で精製pR2とインキュベートされる。
得られた複合体は、micrococcalヌクレアーゼまたはRNase T
1、T2、およびAの混合物を用いて消化される。次いで、この混合物は、フェ
ノール抽出およびエタノール沈澱後に、1以上の保護されたフラグメントについ
て分析される。I−RNAの保護されたフラグメントは、例えば、市販されてい
る配列決定キットを使用して、直接的に配列決定される。代替的な配列決定アプ
ローチは、I−RNAをコードするcDNAと保護されたフラグメントをハイブ
リダイズさせ、続いてハイブリッドの一本鎖領域を消化し、そして保護されたD
NAフラグメントの配列を決定することである(これは、RNAの配列決定より
も比較的に容易である)。次いで、保護されたフラグメントは、本明細書中に記
載されるように、翻訳阻害およびタンパク質因子への結合のために、未標識I−
RNAとの特異的競合(しかし非特異的RNAと競合しない)について試験され
る。
【0049】 p52 La自己抗原タンパク質に加えて、I−RNAまたはその欠失変異体
に結合する他のタンパク質因子が同定されており、従って、これらは、本発明の
I−RNAの翻訳阻害活性を有する他の分子を同定するために(例えば、結合ア
ッセイにおいて)使用され得る。種々の標識RNAを利用するUV架橋研究およ
び競合実験は、I−7変異体I−RNAおよびI−4変異体RNAの両方が2つ
の共通のポリペプチド(すなわち52kDaおよび37kDa)を結合したこと
を実証した(実施例11を参照のこと)。しかし、これらの2つのRNAは、I
−7 RNAが80kDaポリペプチドを結合したが、I−4 RNAが70k
Daのポリペプチドと相互作用したという点で互いに異なった。従って、52k
Daおよび37kDaのポリペプチドに加えて、ウイルス性5’−UTRへの8
0kDaタンパク質の結合は、内部での開始が生じるために重要であり得、そし
てI−7 RNAは、これらのポリペプチドを結合する際に、5’−UTRと直
接的に競合し得る。UV架橋研究を利用する、Meyerらによる最近の報告は
、口蹄疫ウイルス(FMDV)のIRES媒介性翻訳における80kDaタンパ
ク質の重要性を示す(Meyer,K.、A.Petersen,M.Niep
mannおよびE.Beck(1995)J.Virol.69:2819〜2
824)。この80kDaタンパク質は、開始因子であるeIF−4Bとして同
定されている。Meyerらによって提示される結果は、さらなるタンパク質因
子がFMDV IRESとeIF−4Bとのこの相互作用に寄与することを示唆
する。したがって、ウイルスIRESとのeIF−4Bの結合は、Laおよび3
7kDaのポリペプチドならびにまたは他のポリペプチドを必要とし得る。I−
7 RNAは、これらのポリペプチドを結合することによって、IRES媒介性
翻訳を妨害し得る。従って、80kDaタンパク質の結合を最終的に妨害する能
力は、本発明のI−RNAの翻訳阻害活性を有するインヒビターの指標であるこ
とが予測される。
に結合する他のタンパク質因子が同定されており、従って、これらは、本発明の
I−RNAの翻訳阻害活性を有する他の分子を同定するために(例えば、結合ア
ッセイにおいて)使用され得る。種々の標識RNAを利用するUV架橋研究およ
び競合実験は、I−7変異体I−RNAおよびI−4変異体RNAの両方が2つ
の共通のポリペプチド(すなわち52kDaおよび37kDa)を結合したこと
を実証した(実施例11を参照のこと)。しかし、これらの2つのRNAは、I
−7 RNAが80kDaポリペプチドを結合したが、I−4 RNAが70k
Daのポリペプチドと相互作用したという点で互いに異なった。従って、52k
Daおよび37kDaのポリペプチドに加えて、ウイルス性5’−UTRへの8
0kDaタンパク質の結合は、内部での開始が生じるために重要であり得、そし
てI−7 RNAは、これらのポリペプチドを結合する際に、5’−UTRと直
接的に競合し得る。UV架橋研究を利用する、Meyerらによる最近の報告は
、口蹄疫ウイルス(FMDV)のIRES媒介性翻訳における80kDaタンパ
ク質の重要性を示す(Meyer,K.、A.Petersen,M.Niep
mannおよびE.Beck(1995)J.Virol.69:2819〜2
824)。この80kDaタンパク質は、開始因子であるeIF−4Bとして同
定されている。Meyerらによって提示される結果は、さらなるタンパク質因
子がFMDV IRESとeIF−4Bとのこの相互作用に寄与することを示唆
する。したがって、ウイルスIRESとのeIF−4Bの結合は、Laおよび3
7kDaのポリペプチドならびにまたは他のポリペプチドを必要とし得る。I−
7 RNAは、これらのポリペプチドを結合することによって、IRES媒介性
翻訳を妨害し得る。従って、80kDaタンパク質の結合を最終的に妨害する能
力は、本発明のI−RNAの翻訳阻害活性を有するインヒビターの指標であるこ
とが予測される。
【0050】 52kDaおよび37kDaのポリペプチドのそれらの相互作用にかかわらず
、I−4 RNAおよびI−8 RNAは、80kDaのポリペプチドと相互作
用しないそれらの能力のために、翻訳を効率的に阻害し得ない。I−4 RNA
およびI−8 RNAへの70kDaタンパク質の結合は、おそらくこれらのR
NAが80kDaポリペプチドと相互作用することを妨げることによって、IR
ES媒介性翻訳を妨害するそれらの能力を阻害し得る。従って、70kDaタン
パク質への結合の欠如はまた、本発明のI−RNAの翻訳阻害活性を有するイン
ヒビターの指標であることが予測される。
、I−4 RNAおよびI−8 RNAは、80kDaのポリペプチドと相互作
用しないそれらの能力のために、翻訳を効率的に阻害し得ない。I−4 RNA
およびI−8 RNAへの70kDaタンパク質の結合は、おそらくこれらのR
NAが80kDaポリペプチドと相互作用することを妨げることによって、IR
ES媒介性翻訳を妨害するそれらの能力を阻害し得る。従って、70kDaタン
パク質への結合の欠如はまた、本発明のI−RNAの翻訳阻害活性を有するイン
ヒビターの指標であることが予測される。
【0051】 (阻害性RNAオリゴヌクレオチドについての他のRNA配列の同定) 例示的な酵母I−RNAの配列に加えて、種々のさらなるRNA配列が、本発
明に従うさらなる翻訳阻害性RNAオリゴヌクレオチドを誘導するために使用さ
れ得ることは、上記から明らかなはずである。例えば、さらなる活性オリゴヌク
レオチドは、酵母I−RNA配列の相補体(「アンチセンス」)から誘導され得
る。なぜなら、この相補配列はまた、I−RNA配列自体の翻訳阻害活性を示す
からである。図13を参照のこと。I−RNA配列について記載される同じ変異
アプローチおよび他の分析アプローチが、適切である慣用的な改変とともに適用
される。
明に従うさらなる翻訳阻害性RNAオリゴヌクレオチドを誘導するために使用さ
れ得ることは、上記から明らかなはずである。例えば、さらなる活性オリゴヌク
レオチドは、酵母I−RNA配列の相補体(「アンチセンス」)から誘導され得
る。なぜなら、この相補配列はまた、I−RNA配列自体の翻訳阻害活性を示す
からである。図13を参照のこと。I−RNA配列について記載される同じ変異
アプローチおよび他の分析アプローチが、適切である慣用的な改変とともに適用
される。
【0052】 さらに、例示的な酵母I−RNAとほとんどまたは全く配列相同性を有さない
天然に存在するRNA配列が、本明細書中に記載されるように、本発明の活性R
NAオリゴヌクレオチドを生成するために改変され得ることは明らかである。従
って、上記の発明の背景に議論されるように、例えば、種々のピコルナウイルス
RNAの5’UTRの特定のループが、例えば、IRES媒介性翻訳開始に必要
とされるタンパク質因子へのそれらのmRNAの結合を担うことが公知である。
実際、本発明の開示は、欠失分析によって、酵母I−RNAは、インビトロでポ
リオウイルスRNAの翻訳を阻害するために、mRNAが内部リボソーム侵入部
位(IRES)配列を有することを必要とすることを示す。これらの配列を含む
オリゴヌクレオチドはまた、本発明に従う翻訳阻害活性を有する。
天然に存在するRNA配列が、本明細書中に記載されるように、本発明の活性R
NAオリゴヌクレオチドを生成するために改変され得ることは明らかである。従
って、上記の発明の背景に議論されるように、例えば、種々のピコルナウイルス
RNAの5’UTRの特定のループが、例えば、IRES媒介性翻訳開始に必要
とされるタンパク質因子へのそれらのmRNAの結合を担うことが公知である。
実際、本発明の開示は、欠失分析によって、酵母I−RNAは、インビトロでポ
リオウイルスRNAの翻訳を阻害するために、mRNAが内部リボソーム侵入部
位(IRES)配列を有することを必要とすることを示す。これらの配列を含む
オリゴヌクレオチドはまた、本発明に従う翻訳阻害活性を有する。
【0053】 しかし、先行技術は、本発明に従う翻訳阻害のために、このような因子結合ル
ープの結合配列からなるRNAオリゴヌクレオチドを使用する可能性を、認識し
なかったようであり、そしていかなる目的のためにも、35ヌクレオチド未満の
このようなRNAオリゴヌクレオチドの産生さえ知られていないようである。
ープの結合配列からなるRNAオリゴヌクレオチドを使用する可能性を、認識し
なかったようであり、そしていかなる目的のためにも、35ヌクレオチド未満の
このようなRNAオリゴヌクレオチドの産生さえ知られていないようである。
【0054】 同様に、本開示において例示されるp52タンパク質に加えて、他のタンパク
質因子に結合することが示されるRNAループはまた、本発明のRNAオリゴヌ
クレオチドの天然配列の適切な供給源である。さらに、3つのデータベース(す
なわち、ウイルス、構造RNAおよび酵母を含む植物のGCG形式Genban
k(1993年9月バージョン))のBiovaxコピーにおけるFASTA(
Pearsonら、1988)を使用する、I−RNA配列に類似する配列につ
いての検索は、部分的に関連する配列を同定した。従って、89.5%の相同性
が、日本脳炎ウイルスのゲノムの領域で(19ntの重複にて)見出された。同
様に、70〜80%の相同性が、単純ヘルペスウイルス、シンドビスウイルス、
エプスタイン‐バーウイルス、デングウイルス、およびインフルエンザウイルス
のゲノムの異なる領域で観察された。構造RNAデータベースに対して比較した
場合、最も著しい相同性(79〜100%、11〜19ntの重複)は、種々の
生物由来の16S rRNAとであった。I−RNAはまた、トリパノソーマ類
の5S rRNAと高度な相同性(93.8%、16ntの重複)を有する。酵
母を含む植物のデータベースに対する比較は、酵母遺伝子のヒストンH4.1お
よびヒストンH3と93.3%の相同性(15ntの重複)を示した。I−RN
Aと相同性を有することが見出されたmRNAは、トウモロコシのスーパーオキ
シドジスムターゼ3アイソエンザイム(100%の相同性、13ntの重複)だ
けであった。短い長さの重複配列を考慮すると、これらの知見の重要性は、現在
では明らかではない;しかし、これらの配列、特に、適切な推定二次構造を示す
配列は、本明細書中に記載されるような、本発明の阻害活性について試験するた
めに好ましい候補である。
質因子に結合することが示されるRNAループはまた、本発明のRNAオリゴヌ
クレオチドの天然配列の適切な供給源である。さらに、3つのデータベース(す
なわち、ウイルス、構造RNAおよび酵母を含む植物のGCG形式Genban
k(1993年9月バージョン))のBiovaxコピーにおけるFASTA(
Pearsonら、1988)を使用する、I−RNA配列に類似する配列につ
いての検索は、部分的に関連する配列を同定した。従って、89.5%の相同性
が、日本脳炎ウイルスのゲノムの領域で(19ntの重複にて)見出された。同
様に、70〜80%の相同性が、単純ヘルペスウイルス、シンドビスウイルス、
エプスタイン‐バーウイルス、デングウイルス、およびインフルエンザウイルス
のゲノムの異なる領域で観察された。構造RNAデータベースに対して比較した
場合、最も著しい相同性(79〜100%、11〜19ntの重複)は、種々の
生物由来の16S rRNAとであった。I−RNAはまた、トリパノソーマ類
の5S rRNAと高度な相同性(93.8%、16ntの重複)を有する。酵
母を含む植物のデータベースに対する比較は、酵母遺伝子のヒストンH4.1お
よびヒストンH3と93.3%の相同性(15ntの重複)を示した。I−RN
Aと相同性を有することが見出されたmRNAは、トウモロコシのスーパーオキ
シドジスムターゼ3アイソエンザイム(100%の相同性、13ntの重複)だ
けであった。短い長さの重複配列を考慮すると、これらの知見の重要性は、現在
では明らかではない;しかし、これらの配列、特に、適切な推定二次構造を示す
配列は、本明細書中に記載されるような、本発明の阻害活性について試験するた
めに好ましい候補である。
【0055】 (活性RNAオリゴヌクレオチドの構造模倣物の同定) I−RNA分子内の二次構造が、その翻訳阻害活性に対して重要であることを
決定するために、部位特異的変異誘発が、一度に1つまたは2つのヌクレオチド
を変化させることによって実行されI−RNA二次構造を不安定化させる。I−
RNAの2つのコンピューター推定二次構造により、比較的熱力学的に安定であ
ることが予測され得る。これらのコンピューター推定されたI−RNAの二次構
造は、その(それらの)ジメチル硫酸(DMS)での改変に対する影響の受けや
すさならびに一本鎖および二本鎖に特異的なヌクレアーゼに対する感受性を決定
することによって確認される。これらの方法は、PV 5’UTRのコンピュー
ター推定二次構造を支持するために使用されている。簡潔には、I−RNAは、
DMS、S1、コブラ蛇毒(CV)、および記載される(11)ような他のヌク
レアーゼで処理される。改変および切断が生じた部位の同定について、プライマ
ー伸長技術が使用される(11)。DNA鎖の伸長は、改変された塩基の前およ
び切断されたヌクレオチド間結合の直前の1つのヌクレオチドで停止するはずで
ある。より先にかつ実験的に検証したI−RNAの二次構造を記載する最初の欠
失研究は、どのヌクレオチドがI−RNAの内部で変異するかの決定を可能にす
る。I−RNAの二次構造を不安定化させ、また、その生物学的活性(インビト
ロおよびインビボの両方)を破壊する変異の発見に基づいて、その生物学的活性
が元に戻すはずであるさらに補償する変異を、その二次構造を安定化させるため
に導入し得る。それによって本発明のRNAオリゴヌクレオチドの構造模倣物を
作成する。
決定するために、部位特異的変異誘発が、一度に1つまたは2つのヌクレオチド
を変化させることによって実行されI−RNA二次構造を不安定化させる。I−
RNAの2つのコンピューター推定二次構造により、比較的熱力学的に安定であ
ることが予測され得る。これらのコンピューター推定されたI−RNAの二次構
造は、その(それらの)ジメチル硫酸(DMS)での改変に対する影響の受けや
すさならびに一本鎖および二本鎖に特異的なヌクレアーゼに対する感受性を決定
することによって確認される。これらの方法は、PV 5’UTRのコンピュー
ター推定二次構造を支持するために使用されている。簡潔には、I−RNAは、
DMS、S1、コブラ蛇毒(CV)、および記載される(11)ような他のヌク
レアーゼで処理される。改変および切断が生じた部位の同定について、プライマ
ー伸長技術が使用される(11)。DNA鎖の伸長は、改変された塩基の前およ
び切断されたヌクレオチド間結合の直前の1つのヌクレオチドで停止するはずで
ある。より先にかつ実験的に検証したI−RNAの二次構造を記載する最初の欠
失研究は、どのヌクレオチドがI−RNAの内部で変異するかの決定を可能にす
る。I−RNAの二次構造を不安定化させ、また、その生物学的活性(インビト
ロおよびインビボの両方)を破壊する変異の発見に基づいて、その生物学的活性
が元に戻すはずであるさらに補償する変異を、その二次構造を安定化させるため
に導入し得る。それによって本発明のRNAオリゴヌクレオチドの構造模倣物を
作成する。
【0056】 さらにヌクレアーゼに対する耐性または膜に対する透過性の増大を有する構造
模倣物は、当該分野で公知の従来のヌクレオチドアナログを使用して合成され得
、そして本明細書中に記載されるように活性を試験する。
模倣物は、当該分野で公知の従来のヌクレオチドアナログを使用して合成され得
、そして本明細書中に記載されるように活性を試験する。
【0057】 さらに、分析物に結合する分子のアナログを得る一般方法は、米国特許第5,
133,866号に記載される。これは、第1の部分の環境において存在するさ
らなる部分と比較して、この第1の部分に特異的な親和性を有する分析物に関し
てアフィニティークロマトグラフィーの実施に有用であるパラログを同定する方
法を、記載し、そして特許請求する。この方法は、上記第1の部分を選択的に結
合する能力について、個々の候補パラログのパネルをスクリーニングする工程で
あって、ここで上記候補パラログが少なくとも2つの異なるパラメータの値を系
統的に変動し、これらのパラメータの各々が他の基質を結合するパラログの能力
を決定する、工程を含む。この方法は、核酸である候補パラログを含む。この方
法は、任意の選択された部分に特異的に結合し得る物質の系統的かつ容易な選択
を可能にする。選択された部分がレセプターまたは他の生物学的標的である場合
、このパラログは、種々の薬理学的適用および治療的適用に有用である。
133,866号に記載される。これは、第1の部分の環境において存在するさ
らなる部分と比較して、この第1の部分に特異的な親和性を有する分析物に関し
てアフィニティークロマトグラフィーの実施に有用であるパラログを同定する方
法を、記載し、そして特許請求する。この方法は、上記第1の部分を選択的に結
合する能力について、個々の候補パラログのパネルをスクリーニングする工程で
あって、ここで上記候補パラログが少なくとも2つの異なるパラメータの値を系
統的に変動し、これらのパラメータの各々が他の基質を結合するパラログの能力
を決定する、工程を含む。この方法は、核酸である候補パラログを含む。この方
法は、任意の選択された部分に特異的に結合し得る物質の系統的かつ容易な選択
を可能にする。選択された部分がレセプターまたは他の生物学的標的である場合
、このパラログは、種々の薬理学的適用および治療的適用に有用である。
【0058】 (本発明のインヒビターのスクリーニングアッセイ) 本発明の酵母I−RNAと同一の機構によってタンパク質翻訳を阻害する分子
(例えば、IRES(internal ribosome entry si
te)に結合し、そして本発明の酵母I−RNAとの結合によって阻害されるタ
ンパク質翻訳開始因子の活性を調節する、抗体または他の化合物)を同定するた
めのインビトロアッセイもまた、本発明によって提供される。そのようなアッセ
イは、固定化されたリガンド(例えば、IRES依存性のタンパク質翻訳開始に
必要な適切な開始因子、またはそのような因子の分子模倣物を固定化するか、あ
るいは、そのような開始因子が結合する天然のリガンド(例えば、I−RNA)
を固定化する)を含み、固定化していない結合パートナーを検出可能に標識する
工程、結合パートナーをともにインキュベートする工程、および結合した標識の
量に対する試験化合物の効果を決定する工程を包含し得、ここで試験化合物の非
存在下で結合した標識の量と比較した、試験化合物の存在下で結合した標識の減
少は、この試験薬剤が開始因子の結合のインヒビターであることを示す。
(例えば、IRES(internal ribosome entry si
te)に結合し、そして本発明の酵母I−RNAとの結合によって阻害されるタ
ンパク質翻訳開始因子の活性を調節する、抗体または他の化合物)を同定するた
めのインビトロアッセイもまた、本発明によって提供される。そのようなアッセ
イは、固定化されたリガンド(例えば、IRES依存性のタンパク質翻訳開始に
必要な適切な開始因子、またはそのような因子の分子模倣物を固定化するか、あ
るいは、そのような開始因子が結合する天然のリガンド(例えば、I−RNA)
を固定化する)を含み、固定化していない結合パートナーを検出可能に標識する
工程、結合パートナーをともにインキュベートする工程、および結合した標識の
量に対する試験化合物の効果を決定する工程を包含し得、ここで試験化合物の非
存在下で結合した標識の量と比較した、試験化合物の存在下で結合した標識の減
少は、この試験薬剤が開始因子の結合のインヒビターであることを示す。
【0059】 翻訳開始因子とリガンドとの間の相互作用を調節する化合物を同定するための
アッセイの別のタイプは、蛍光剤でコートされた(または染み込ませた)固体支
持体上で、その因子またはその因子の模倣物もしくはフラグメントを固定化する
工程、その蛍光剤を励起し得る化合物でそのリガンドを標識する工程、推定され
る調節化合物の存在下または非存在下で、固定化された開始因子と標識されたリ
ガンドを接触させる工程、蛍光剤による放射光を検出する工程、および調節化合
物の非存在下における蛍光剤による放射光との比較において、蛍光剤による放射
光に影響を与える化合物として調節化合物を同定する工程、を包含するシンチレ
ーション近接アッセイである。あるいは、開始因子リガンドが、固定化され得、
そして開始因子は、アッセイにおいて標識され得る。
アッセイの別のタイプは、蛍光剤でコートされた(または染み込ませた)固体支
持体上で、その因子またはその因子の模倣物もしくはフラグメントを固定化する
工程、その蛍光剤を励起し得る化合物でそのリガンドを標識する工程、推定され
る調節化合物の存在下または非存在下で、固定化された開始因子と標識されたリ
ガンドを接触させる工程、蛍光剤による放射光を検出する工程、および調節化合
物の非存在下における蛍光剤による放射光との比較において、蛍光剤による放射
光に影響を与える化合物として調節化合物を同定する工程、を包含するシンチレ
ーション近接アッセイである。あるいは、開始因子リガンドが、固定化され得、
そして開始因子は、アッセイにおいて標識され得る。
【0060】 IRES−依存性タンパク質開始因子とリガンドとの間の相互作用を調節する
化合物を同定するための、本発明によって意図されるさらに別の方法は、ダイハ
イブリッド(di−hybrid)スクリーニングアッセイである。このアッセ
イは、DNA結合ドメインおよび活性化ドメインを有する転写因子によって調節
されるプロモーターの制御下のレポーター遺伝子を含有するDNA構築物で、適
切な宿主細胞を、形質転換またはトランスフェクトする工程、IRES依存性翻
訳開始因子および転写因子のDNA結合ドメインまたは活性化ドメインのいずれ
かの一部または全部の第1の融合物をコードする第1のハイブリッドDNA配列
を、その宿主細胞中で発現する工程、リガンドおよび第1の融合物中に取り込ま
れなかった転写因子のDNA結合ドメインまたは活性化ドメインの一部または全
部をコードする第2のハイブリッドDNA配列を、その宿主細胞中で発現する工
程、推定される調節化合物の存在下および非存在下において、特定の宿主細胞中
のレポーター遺伝子産物の産生を測定することによる、その宿主細胞中での開始
因子に対するそのリガンドの結合を検出することにより、開始因子とそのリガン
ドとの間の相互作用に対する推定される調節化合物の影響を評価する工程、およ
びその調節化合物の非存在下におけるレポーター遺伝子産物の産生との比較にお
いて、そのレポーター遺伝子産物の産生を変化させる化合物として、調節化合物
を同定する工程、を包含する。このアッセイにおける使用のために現在好ましい
のは、lexAプロモーター、lexA DNA結合ドメイン、GAL4トラン
ス活性化ドメイン、lacZレポーター遺伝子、および酵母宿主細胞である。ダ
イハイブリッドアッセイの改変は、翻訳装置の他の成分と相互作用する、Laタ
ンパク質またはp80タンパク質の相互作用を含み得る。
化合物を同定するための、本発明によって意図されるさらに別の方法は、ダイハ
イブリッド(di−hybrid)スクリーニングアッセイである。このアッセ
イは、DNA結合ドメインおよび活性化ドメインを有する転写因子によって調節
されるプロモーターの制御下のレポーター遺伝子を含有するDNA構築物で、適
切な宿主細胞を、形質転換またはトランスフェクトする工程、IRES依存性翻
訳開始因子および転写因子のDNA結合ドメインまたは活性化ドメインのいずれ
かの一部または全部の第1の融合物をコードする第1のハイブリッドDNA配列
を、その宿主細胞中で発現する工程、リガンドおよび第1の融合物中に取り込ま
れなかった転写因子のDNA結合ドメインまたは活性化ドメインの一部または全
部をコードする第2のハイブリッドDNA配列を、その宿主細胞中で発現する工
程、推定される調節化合物の存在下および非存在下において、特定の宿主細胞中
のレポーター遺伝子産物の産生を測定することによる、その宿主細胞中での開始
因子に対するそのリガンドの結合を検出することにより、開始因子とそのリガン
ドとの間の相互作用に対する推定される調節化合物の影響を評価する工程、およ
びその調節化合物の非存在下におけるレポーター遺伝子産物の産生との比較にお
いて、そのレポーター遺伝子産物の産生を変化させる化合物として、調節化合物
を同定する工程、を包含する。このアッセイにおける使用のために現在好ましい
のは、lexAプロモーター、lexA DNA結合ドメイン、GAL4トラン
ス活性化ドメイン、lacZレポーター遺伝子、および酵母宿主細胞である。ダ
イハイブリッドアッセイの改変は、翻訳装置の他の成分と相互作用する、Laタ
ンパク質またはp80タンパク質の相互作用を含み得る。
【0061】 上記のアッセイの変更されたバージョンは、DNA結合ドメインおよび活性化
ドメインを有する転写因子によって調節されるプロモーターの制御下のレポータ
ー遺伝子を含むDNA構築物を用いて適切な宿主細胞を形質転換するか、または
トランスフェクトする工程、開始因子および転写因子のDNA結合ドメインまた
は活性化ドメインのいずれかの一部または全部の第1の融合物をコードする第1
のハイブリッドDNA配列を、その宿主細胞中で発現する工程、第2の融合物あ
るいは、推定される開始因子結合タンパク質またはRNA、および第1の融合物
中に取り込まれなかった転写因子のDNA結合ドメインまたは活性化ドメインの
一部または全部をコードする第2のハイブリッドDNA配列のライブラリーを、
その宿主細胞中で発現する工程、特定の宿主細胞中のレポーター遺伝子産物の産
生を検出することにより、その宿主細胞中での開始因子に対する開始因子結合タ
ンパク質またはRNAの結合を検出する工程、および特定の細胞由来の開始因子
結合タンパク質またはRNAをコードする第2のハイブリッドDNA配列を単離
する工程により翻訳開始因子に結合するタンパク質をコードするポリヌクレオチ
ドを単離する際に、使用され得る。
ドメインを有する転写因子によって調節されるプロモーターの制御下のレポータ
ー遺伝子を含むDNA構築物を用いて適切な宿主細胞を形質転換するか、または
トランスフェクトする工程、開始因子および転写因子のDNA結合ドメインまた
は活性化ドメインのいずれかの一部または全部の第1の融合物をコードする第1
のハイブリッドDNA配列を、その宿主細胞中で発現する工程、第2の融合物あ
るいは、推定される開始因子結合タンパク質またはRNA、および第1の融合物
中に取り込まれなかった転写因子のDNA結合ドメインまたは活性化ドメインの
一部または全部をコードする第2のハイブリッドDNA配列のライブラリーを、
その宿主細胞中で発現する工程、特定の宿主細胞中のレポーター遺伝子産物の産
生を検出することにより、その宿主細胞中での開始因子に対する開始因子結合タ
ンパク質またはRNAの結合を検出する工程、および特定の細胞由来の開始因子
結合タンパク質またはRNAをコードする第2のハイブリッドDNA配列を単離
する工程により翻訳開始因子に結合するタンパク質をコードするポリヌクレオチ
ドを単離する際に、使用され得る。
【0062】 本発明のI−RNAの活性を有する翻訳インヒビターについてのさらなるアッ
セイは、La−依存性インビトロ翻訳アッセイである。このアプローチは、実施
例に記載されるように、IRES媒介性インビトロ翻訳の阻害の直接的観察に基
づく。あるいは、化合物を、トランスフェクトされた細胞において、IRES依
存性翻訳の阻害についてスクリーニングし得る(例えば、実施例10において記
載されるように、例えば、1つのタンパク質産物がCAP依存性様式において翻
訳され、そして第2のタンパク質産物がIRESを介して翻訳される二シストロ
ン性RNA分子を用いる)。そのようなスクリーニングは、細胞培養物由来のレ
ポーター分子のIRES依存性翻訳の阻害の検出に利用し得る。さらに、インヒ
ビターのスクリーニングはまた、ウイルス産生の阻害を使用し得る(実施例10
に記載されるようなキャプシドタンパク質またはプラークアッセイを介するかの
いずれか)。最終的に、動物モデル系におけるピコルナウイルス媒介性効果が生
じるのをブロックする化合物についての、動物に基づくスクリーニングを使用し
て、I−RNA模倣物の効力を評価する。
セイは、La−依存性インビトロ翻訳アッセイである。このアプローチは、実施
例に記載されるように、IRES媒介性インビトロ翻訳の阻害の直接的観察に基
づく。あるいは、化合物を、トランスフェクトされた細胞において、IRES依
存性翻訳の阻害についてスクリーニングし得る(例えば、実施例10において記
載されるように、例えば、1つのタンパク質産物がCAP依存性様式において翻
訳され、そして第2のタンパク質産物がIRESを介して翻訳される二シストロ
ン性RNA分子を用いる)。そのようなスクリーニングは、細胞培養物由来のレ
ポーター分子のIRES依存性翻訳の阻害の検出に利用し得る。さらに、インヒ
ビターのスクリーニングはまた、ウイルス産生の阻害を使用し得る(実施例10
に記載されるようなキャプシドタンパク質またはプラークアッセイを介するかの
いずれか)。最終的に、動物モデル系におけるピコルナウイルス媒介性効果が生
じるのをブロックする化合物についての、動物に基づくスクリーニングを使用し
て、I−RNA模倣物の効力を評価する。
【0063】 (本発明のインヒビター分子および関連する局面の使用) 本発明の方法およびインヒビター分子を、細胞または動物もしくはヒト被験体
においけるウイルス感染の処置または予防のために、使用し得る。本発明の方法
およびインヒビター分子はまた、特定のRNAが、一般にウイルスmRNAを示
すIRES媒介性翻訳を示すか否かを決定するための診断ツールとして使用され
得る。
においけるウイルス感染の処置または予防のために、使用し得る。本発明の方法
およびインヒビター分子はまた、特定のRNAが、一般にウイルスmRNAを示
すIRES媒介性翻訳を示すか否かを決定するための診断ツールとして使用され
得る。
【0064】 本発明に適切なウイルスの範囲に関して、酵母由来の阻害性RNAは、種々の
ピコルナウイルスRNA(ポリオウイルス、ライノウイルス、A型肝炎ウイルス
、コクサッキーウイルス、およびピコルナウイルス科群の他のメンバーのRNA
を含む)によるIRES媒介性翻訳を特異的に阻害する。キャッピングされた細
胞性mRNAの翻訳は、インビトロまたはインビボにおいて、この酵母インヒビ
ターRNAによって影響されないようであるが、ピコルナウイルス複製は、ウイ
ルスRNA翻訳の阻害に起因して、インビボにおいて、酵母インヒビターRNA
によって阻害される。インヒビターRNAは、ウイルスの5’UTR内のRNA
構造エレメントと相互作用するタンパク質に、特異的に結合する。
ピコルナウイルスRNA(ポリオウイルス、ライノウイルス、A型肝炎ウイルス
、コクサッキーウイルス、およびピコルナウイルス科群の他のメンバーのRNA
を含む)によるIRES媒介性翻訳を特異的に阻害する。キャッピングされた細
胞性mRNAの翻訳は、インビトロまたはインビボにおいて、この酵母インヒビ
ターRNAによって影響されないようであるが、ピコルナウイルス複製は、ウイ
ルスRNA翻訳の阻害に起因して、インビボにおいて、酵母インヒビターRNA
によって阻害される。インヒビターRNAは、ウイルスの5’UTR内のRNA
構造エレメントと相互作用するタンパク質に、特異的に結合する。
【0065】 ピコルナウイルス群に属さない多くの他のウイルスもまた、翻訳のためにIR
ESを使用する。主な例は、フラビウイルス、C型肝炎ウイルス(1,2)であ
る。酵母インヒビターはまた、C型肝炎ウイルスの翻訳を阻害する。近年、伝染
性気管支炎ウイルス(コロナウイルス)のmRNA3もまた、内部リボソーム進
入機構を利用することが報告されている(3,4)。さらになおアヒルおよびヒ
トのB型肝炎ウイルスの逆転写酵素、水疱性口内炎ウイルスNSタンパク質、ア
デノウイルスDNAポリメラーゼ、およびセンダイウイルスP/Cタンパク質を
コードするmRNAが、リボソーム進入の内部での開始を使用することが示され
ている(5−9)。さらになお、内部リボソーム進入が、レトロウイルス科(例
えば、マウス白血病ウイルス;引用文献29)、ペスチウイルス科(30)、お
よび植物ポティ(poty)ウイルス(31)における翻訳について示されてい
る。従って、翻訳の内部開始を使用する、多くの異なるウイルス群のメンバーに
対する抗ウイルス剤を、本発明に従って調製し得る。
ESを使用する。主な例は、フラビウイルス、C型肝炎ウイルス(1,2)であ
る。酵母インヒビターはまた、C型肝炎ウイルスの翻訳を阻害する。近年、伝染
性気管支炎ウイルス(コロナウイルス)のmRNA3もまた、内部リボソーム進
入機構を利用することが報告されている(3,4)。さらになおアヒルおよびヒ
トのB型肝炎ウイルスの逆転写酵素、水疱性口内炎ウイルスNSタンパク質、ア
デノウイルスDNAポリメラーゼ、およびセンダイウイルスP/Cタンパク質を
コードするmRNAが、リボソーム進入の内部での開始を使用することが示され
ている(5−9)。さらになお、内部リボソーム進入が、レトロウイルス科(例
えば、マウス白血病ウイルス;引用文献29)、ペスチウイルス科(30)、お
よび植物ポティ(poty)ウイルス(31)における翻訳について示されてい
る。従って、翻訳の内部開始を使用する、多くの異なるウイルス群のメンバーに
対する抗ウイルス剤を、本発明に従って調製し得る。
【0066】 本発明の阻害性RNAおよび構造模倣物をまた使用して、内部開始したmRN
A(例えば、ウイルスmRNA)の翻訳を、そのようなmRNAを保持する細胞
培養物または宿主生物において、制御し得る。その阻害性RNAまたは模倣物は
、標準的な投与方法(例えば、RemingtonのPharmaceutic
al Sciences、Mack Publishing Company、
Easton、PA、最終版に示される)を使用して供給される。好ましくは、
被験体のインビボ処置のために、そのRNAまたは模倣物を、注入によって提供
する(そして、そのために、従来の賦形剤(例えば、リンガー溶液、ハンクス溶
液など)を使用して処方する)。適切な処方物を用いる経口投与もまた行われ得
る。ほとんどの投与が全身性であるが、ライノウイルスによる鼻腔感染のような
局所的条件の場合において、投与は、局所的であり得るか、またはそうでなけれ
ば局部的であり得る。薬物送達のための徐放性機構もまた使用し得る。
A(例えば、ウイルスmRNA)の翻訳を、そのようなmRNAを保持する細胞
培養物または宿主生物において、制御し得る。その阻害性RNAまたは模倣物は
、標準的な投与方法(例えば、RemingtonのPharmaceutic
al Sciences、Mack Publishing Company、
Easton、PA、最終版に示される)を使用して供給される。好ましくは、
被験体のインビボ処置のために、そのRNAまたは模倣物を、注入によって提供
する(そして、そのために、従来の賦形剤(例えば、リンガー溶液、ハンクス溶
液など)を使用して処方する)。適切な処方物を用いる経口投与もまた行われ得
る。ほとんどの投与が全身性であるが、ライノウイルスによる鼻腔感染のような
局所的条件の場合において、投与は、局所的であり得るか、またはそうでなけれ
ば局部的であり得る。薬物送達のための徐放性機構もまた使用し得る。
【0067】 あるいは、RNAまたはその阻害性に有効なフラグメントをコードするDNA
を含有する発現系を、「逆配向」発現系において提供することにより、インサイ
チュにおいて、阻害性RNA配列を、生成し得る。この発現系は、逆配向の配列
が、例えば、SV−40プロモーター、アデノウイルスプロモーター、ワクシニ
アウイルスプロモーターなどの制御下である、哺乳動物被験体のような宿主被験
体中で作動可能であるように設計され得、その結果RNAがインサイチュで転写
される。宿主細胞の培養物中において使用される場合、発現系は、宿主細胞と適
合するレプリコンにおいて、提供される。
を含有する発現系を、「逆配向」発現系において提供することにより、インサイ
チュにおいて、阻害性RNA配列を、生成し得る。この発現系は、逆配向の配列
が、例えば、SV−40プロモーター、アデノウイルスプロモーター、ワクシニ
アウイルスプロモーターなどの制御下である、哺乳動物被験体のような宿主被験
体中で作動可能であるように設計され得、その結果RNAがインサイチュで転写
される。宿主細胞の培養物中において使用される場合、発現系は、宿主細胞と適
合するレプリコンにおいて、提供される。
【0068】 より具体的には、本発明の酵母I−RNAは、ピコルナウイルス(ヒトピコル
ナウイルス(ポリオウイルス、ライノウイルス、A型肝炎ウイルスおよびコクサ
ッキーウイルスB3)および動物ピコルナウイルス(口蹄疫ウイルス;FMDV
)を含む)の5’UTRからIRES依存性翻訳開始、ならびにフラビウイルス
(C型肝炎ウイルス)mRNAの内部翻訳を阻害することが示されている。さら
に養鶏産業において顕著な損失を生じる伝染性気管支炎ウイルス(コロナウイル
ス)のmRNA3もまた、内部リボソーム進入機構を使用する(3,4)。さら
に、アヒルおよびヒトのB型肝炎ウイルスの逆転写酵素、水疱性口内炎ウイルス
NSタンパク質、アデノウイルスDNAポリメラーゼ、ならびにセンダイウイル
スP/Cタンパク質をコードするmRNAが、リボソーム進入の内部での開始を
使用することが示されている(5−9)。さらになお、内部リボソーム進入が、
レトロウイルス科(例えば、マウス白血病ウイルス;引用文献29)、ペスチウ
イルス科(30)、および植物ポティ(poty)ウイルス(31)における翻
訳について示されている。従って、本発明はまた、利用可能な遺伝子操作技術を
使用して、本発明のI−RNA分子または関連する翻訳開始インヒビターを発現
し、それによってI−RNAがIRES依存性翻訳を阻害するウイルスの病原効
果に対して耐性である、トランスジェニック動物およびトランスジェニック植物
の産生を可能にする。本発明者らは、従来の技術による、その複製が翻訳の内部
開始に依存するウイルスおよび他の病原に対して耐性なトランスジェニック植物
および動物の産生を意図する。
ナウイルス(ポリオウイルス、ライノウイルス、A型肝炎ウイルスおよびコクサ
ッキーウイルスB3)および動物ピコルナウイルス(口蹄疫ウイルス;FMDV
)を含む)の5’UTRからIRES依存性翻訳開始、ならびにフラビウイルス
(C型肝炎ウイルス)mRNAの内部翻訳を阻害することが示されている。さら
に養鶏産業において顕著な損失を生じる伝染性気管支炎ウイルス(コロナウイル
ス)のmRNA3もまた、内部リボソーム進入機構を使用する(3,4)。さら
に、アヒルおよびヒトのB型肝炎ウイルスの逆転写酵素、水疱性口内炎ウイルス
NSタンパク質、アデノウイルスDNAポリメラーゼ、ならびにセンダイウイル
スP/Cタンパク質をコードするmRNAが、リボソーム進入の内部での開始を
使用することが示されている(5−9)。さらになお、内部リボソーム進入が、
レトロウイルス科(例えば、マウス白血病ウイルス;引用文献29)、ペスチウ
イルス科(30)、および植物ポティ(poty)ウイルス(31)における翻
訳について示されている。従って、本発明はまた、利用可能な遺伝子操作技術を
使用して、本発明のI−RNA分子または関連する翻訳開始インヒビターを発現
し、それによってI−RNAがIRES依存性翻訳を阻害するウイルスの病原効
果に対して耐性である、トランスジェニック動物およびトランスジェニック植物
の産生を可能にする。本発明者らは、従来の技術による、その複製が翻訳の内部
開始に依存するウイルスおよび他の病原に対して耐性なトランスジェニック植物
および動物の産生を意図する。
【0069】 本発明の別の局面は、細胞(特に酵母細胞)中でのI−RNA遺伝子の単離お
よび改変に関する。この細胞は、そのような細胞または細胞抽出物中の所望のm
RNAのIRES依存性翻訳開始を妨げる、本発明のI−RNAを発現する。こ
れらの遺伝的改変は、I−RNAの発現または活性を阻害し、それによって、所
望のIRES依存性翻訳開始を可能とする。第1の例において、本明細書に記載
されるように、酵母から単離されたI−RNA分子の配列の同定は、I−RNA
遺伝子(例えば、サザンブロッティングによる)およびその初期の転写産物(ノ
ザンブロッティングによる)を検出する従来の遺伝子操作方法とともに使用され
得る標識されたプローブの調製を可能とする。さらに、そのようなプローブを使
用して、好ましくは、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件において
、酵母I−RNA遺伝子または他の種由来のホモログ遺伝子あるいはそのような
遺伝子の転写物を、当該分野において周知の標準的な遺伝子クローニングアプロ
ーチによって単離し得る。例えば、所望の種のランダムなゲノムライブラリーを
、本発明によって提供されたI−RNAプローブを使用するハイブリダイゼーシ
ョンによってスクリーニングし得る。酵母I−RNA遺伝子および他の種由来の
ホモログ遺伝子の構造およびゲノム構成の調査は、そのような遺伝子の通常の機
能の、より良好な理解をもたらす。
よび改変に関する。この細胞は、そのような細胞または細胞抽出物中の所望のm
RNAのIRES依存性翻訳開始を妨げる、本発明のI−RNAを発現する。こ
れらの遺伝的改変は、I−RNAの発現または活性を阻害し、それによって、所
望のIRES依存性翻訳開始を可能とする。第1の例において、本明細書に記載
されるように、酵母から単離されたI−RNA分子の配列の同定は、I−RNA
遺伝子(例えば、サザンブロッティングによる)およびその初期の転写産物(ノ
ザンブロッティングによる)を検出する従来の遺伝子操作方法とともに使用され
得る標識されたプローブの調製を可能とする。さらに、そのようなプローブを使
用して、好ましくは、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件において
、酵母I−RNA遺伝子または他の種由来のホモログ遺伝子あるいはそのような
遺伝子の転写物を、当該分野において周知の標準的な遺伝子クローニングアプロ
ーチによって単離し得る。例えば、所望の種のランダムなゲノムライブラリーを
、本発明によって提供されたI−RNAプローブを使用するハイブリダイゼーシ
ョンによってスクリーニングし得る。酵母I−RNA遺伝子および他の種由来の
ホモログ遺伝子の構造およびゲノム構成の調査は、そのような遺伝子の通常の機
能の、より良好な理解をもたらす。
【0070】 さらに、本開示は、宿主細胞の改変によってI−RNAの発現または活性を阻
害することを可能にする。最初の例においては、このような改変の導入は、I−
RNA活性が、このようなI−RNAを発現する宿主細胞の生存に必須か否かを
決定する。1つのアプローチにおいて、I−RNAに相補的な配列を有するRN
A(すなわち、「アンチセンスI−RNA」)は、I−RNA分子を発現する宿
主細胞(例えば、酵母)において発現される。アンチセンスI−RNAの発現の
ためのベクターは、選択マーカー遺伝子(例えば、URA3)を含み、形質転換
された細胞のみが確実に回収される。アンチセンスI−RNAを発現する形質転
換された細胞が回収されない場合、誘導性発現構築物を試験し得、このアンチセ
ンスRNAベクターがアンチセンスI−RNAの発現の非存在下で細胞へ形質転
換され得るか否か、および引き続く発現がいずれかの細胞機能を阻害するか否か
を決定する。あるいは、I−RNA遺伝子は、当該分野で公知の遺伝子「ノック
アウト」方法論を使用して除かれ得る。例えば、酵母細胞において、細胞に導入
された外因性DNAは、効率的かつ安定に、相同組換えにより染色体DNAに組
み込まれ、このことによって、野生型遺伝子の非機能的コピーでの効率的な置換
が可能になる。代表的には、非機能的コピーは、野生型コード配列を選択マーカ
ー遺伝子(例えば、LEUまたはURA)で置換することにより生成される。二
倍体細胞の形質転換は、いくつかのI−RNA活性が細胞生存性に必要とされる
場合、あり得る致死的効果を回避し得る。酵母もしくは他のI−RNA発現宿主
細胞、またはその抽出物(これは、本発明に従うアンチセンスもしくは遺伝子ノ
ックアウト改変のいずれかの結果としてI−RNA活性の減少を有する)は、I
RES依存性翻訳開始を必要とするmRNAの発現のために有用である。当該分
野で公知である遺伝子ノックアウト方法論により改変され得る酵母または他のI
−RNA宿主細胞は、Laまたはそのホモログをコードする遺伝子を除去して、
合成が翻訳の内部開始に依存するタンパク質の発現を可能にする宿主株を生成す
ることもまた企図される。
害することを可能にする。最初の例においては、このような改変の導入は、I−
RNA活性が、このようなI−RNAを発現する宿主細胞の生存に必須か否かを
決定する。1つのアプローチにおいて、I−RNAに相補的な配列を有するRN
A(すなわち、「アンチセンスI−RNA」)は、I−RNA分子を発現する宿
主細胞(例えば、酵母)において発現される。アンチセンスI−RNAの発現の
ためのベクターは、選択マーカー遺伝子(例えば、URA3)を含み、形質転換
された細胞のみが確実に回収される。アンチセンスI−RNAを発現する形質転
換された細胞が回収されない場合、誘導性発現構築物を試験し得、このアンチセ
ンスRNAベクターがアンチセンスI−RNAの発現の非存在下で細胞へ形質転
換され得るか否か、および引き続く発現がいずれかの細胞機能を阻害するか否か
を決定する。あるいは、I−RNA遺伝子は、当該分野で公知の遺伝子「ノック
アウト」方法論を使用して除かれ得る。例えば、酵母細胞において、細胞に導入
された外因性DNAは、効率的かつ安定に、相同組換えにより染色体DNAに組
み込まれ、このことによって、野生型遺伝子の非機能的コピーでの効率的な置換
が可能になる。代表的には、非機能的コピーは、野生型コード配列を選択マーカ
ー遺伝子(例えば、LEUまたはURA)で置換することにより生成される。二
倍体細胞の形質転換は、いくつかのI−RNA活性が細胞生存性に必要とされる
場合、あり得る致死的効果を回避し得る。酵母もしくは他のI−RNA発現宿主
細胞、またはその抽出物(これは、本発明に従うアンチセンスもしくは遺伝子ノ
ックアウト改変のいずれかの結果としてI−RNA活性の減少を有する)は、I
RES依存性翻訳開始を必要とするmRNAの発現のために有用である。当該分
野で公知である遺伝子ノックアウト方法論により改変され得る酵母または他のI
−RNA宿主細胞は、Laまたはそのホモログをコードする遺伝子を除去して、
合成が翻訳の内部開始に依存するタンパク質の発現を可能にする宿主株を生成す
ることもまた企図される。
【0071】 以下の実施例は、例示することが意図され、本発明を限定しないことが意図さ
れる。
れる。
【0072】 (実施例1:酵母インヒビターRNAの精製および配列決定) 使用したSaccharomyces cerevisiae株は、ABYS
I(D.Meyer(UCLA)により提供)であった。ポリオウイルスRNA
からのIRES依存性翻訳を特異的に阻害し得る酵母細胞由来のインヒビターを
、DEAE−Sephacelカラムを通過させることによって最初に精製した
(Cawardら、1992、前出)。このインヒビターはカラムに強く結合し
、そして1M酢酸カリウムでカラムを洗浄することにより溶出した。DEAE−
Sephacel精製したインヒビターのさらなる精製は、DNaseおよびプ
ロテイナーゼK消化、次いで、フェノール−クロロホルム抽出を包含した。最終
的に、水相のアルコール沈澱により得られたRNAを、5’末端でγ32P−AT
Pで末端標識し、そして単一のRNAバンドを20% PAGE/8M尿素電気
泳動により分離した。各RNAバンドをゲルスライスから溶出し、そしてポリオ
ウイルス5’UTR−CAT構築物由来の翻訳の内部開始を阻害するその能力に
ついてアッセイしたが、cap依存性様式で翻訳を開始することが公知のコント
ロールCAT構築物(Pelletierら、1989)由来の翻訳の内部開始
を阻害する能力についてアッセイしなかった。60ヌクレオチドのRNAとして
移動した単一のバンドが阻害活性と関連した。
I(D.Meyer(UCLA)により提供)であった。ポリオウイルスRNA
からのIRES依存性翻訳を特異的に阻害し得る酵母細胞由来のインヒビターを
、DEAE−Sephacelカラムを通過させることによって最初に精製した
(Cawardら、1992、前出)。このインヒビターはカラムに強く結合し
、そして1M酢酸カリウムでカラムを洗浄することにより溶出した。DEAE−
Sephacel精製したインヒビターのさらなる精製は、DNaseおよびプ
ロテイナーゼK消化、次いで、フェノール−クロロホルム抽出を包含した。最終
的に、水相のアルコール沈澱により得られたRNAを、5’末端でγ32P−AT
Pで末端標識し、そして単一のRNAバンドを20% PAGE/8M尿素電気
泳動により分離した。各RNAバンドをゲルスライスから溶出し、そしてポリオ
ウイルス5’UTR−CAT構築物由来の翻訳の内部開始を阻害するその能力に
ついてアッセイしたが、cap依存性様式で翻訳を開始することが公知のコント
ロールCAT構築物(Pelletierら、1989)由来の翻訳の内部開始
を阻害する能力についてアッセイしなかった。60ヌクレオチドのRNAとして
移動した単一のバンドが阻害活性と関連した。
【0073】 より詳細には、酵母細胞溶解物を、小球菌ヌクレアーゼで処理した以外は、以
前に記載のように調製した(Rothblattら、1986)。溶解物を、0
.1M酢酸カリウムにおけるDEAE−Sephacel(Pharmacia
)カラム上にロードし、そして0.3、0.6および1M酢酸カリウムを含む緩
衝液で段階溶出した。これらの画分を0.1M塩に戻るように透析し、そして翻
訳阻害活性についてアッセイした。阻害活性を示した1M画分を、DNase処
理、次いで、プロテイナーゼK消化、そしてフェノールクロロホルム抽出に供し
た。次いで、この画分由来のRNAをアルコール沈澱により単離した。次いで、
1M画分で同時精製した酵母RNAを、脱リン酸化し、そしてキナーゼ反応によ
り5’末端を標識した。標識したRNA種を、20%アクリルアミド−8M尿素
配列決定ゲルで分離した。標識したバンドおよび非放射性のRNAバンドを平行
レーンで泳動し、そして以下のようにゲルから溶出した。個々のゲルスライスを
、500μlの溶出緩衝液(2M酢酸アンモニウムおよび1% SDS)中に、
37℃で4時間浸漬した。室温で短時間遠心分離した後、上清を収集し、フェノ
ール:クロロホルム(1:1)で抽出し、そして20μgのグリコーゲン(Bo
ehringer−Mannheim Biochemicals)の存在下で
アルコール沈澱した。
前に記載のように調製した(Rothblattら、1986)。溶解物を、0
.1M酢酸カリウムにおけるDEAE−Sephacel(Pharmacia
)カラム上にロードし、そして0.3、0.6および1M酢酸カリウムを含む緩
衝液で段階溶出した。これらの画分を0.1M塩に戻るように透析し、そして翻
訳阻害活性についてアッセイした。阻害活性を示した1M画分を、DNase処
理、次いで、プロテイナーゼK消化、そしてフェノールクロロホルム抽出に供し
た。次いで、この画分由来のRNAをアルコール沈澱により単離した。次いで、
1M画分で同時精製した酵母RNAを、脱リン酸化し、そしてキナーゼ反応によ
り5’末端を標識した。標識したRNA種を、20%アクリルアミド−8M尿素
配列決定ゲルで分離した。標識したバンドおよび非放射性のRNAバンドを平行
レーンで泳動し、そして以下のようにゲルから溶出した。個々のゲルスライスを
、500μlの溶出緩衝液(2M酢酸アンモニウムおよび1% SDS)中に、
37℃で4時間浸漬した。室温で短時間遠心分離した後、上清を収集し、フェノ
ール:クロロホルム(1:1)で抽出し、そして20μgのグリコーゲン(Bo
ehringer−Mannheim Biochemicals)の存在下で
アルコール沈澱した。
【0074】 沈澱したRNAペレットを、ヌクレアーゼを含まない水中に再懸濁し、そして
無HeLa細胞翻訳系においてp2CAT RNAの翻訳を阻害する能力につい
て試験した(Cowardら、1992、前出)。HeLa細胞を、1g/Lの
グルコースおよび6%の新生仔血清を補充した最小必須培地(GIBCO La
boratories)中でスピナー培養で増殖させた。HeLa細胞抽出物を
以下に記載のように調製した(Roseら、1992;Cowardら、199
2、前出)。無HeLa細胞抽出物におけるインビトロ翻訳を本質的に以前に記
載のように行った(Roseら、1978)。2μgの各mRNAを、25μC
iの35S−メチオニン(800Ci/mmol;Amersham)および40
ユニットのRNasin(Promega)の存在下で、25μl反応混合物中
、80μgのHeLa細胞抽出物とともに使用した。
無HeLa細胞翻訳系においてp2CAT RNAの翻訳を阻害する能力につい
て試験した(Cowardら、1992、前出)。HeLa細胞を、1g/Lの
グルコースおよび6%の新生仔血清を補充した最小必須培地(GIBCO La
boratories)中でスピナー培養で増殖させた。HeLa細胞抽出物を
以下に記載のように調製した(Roseら、1992;Cowardら、199
2、前出)。無HeLa細胞抽出物におけるインビトロ翻訳を本質的に以前に記
載のように行った(Roseら、1978)。2μgの各mRNAを、25μC
iの35S−メチオニン(800Ci/mmol;Amersham)および40
ユニットのRNasin(Promega)の存在下で、25μl反応混合物中
、80μgのHeLa細胞抽出物とともに使用した。
【0075】 ウサギ網状赤血球溶解物(Promega)における翻訳を、12.5μlの
溶解物、25Ciの35S−メチオニンを有する2μgのmRNA(比活性>10
00Ci/mmol)を含む15μl反応容量において30℃で1時間行った。
3μlの翻訳産物をドデシル硫酸ナトリウム(SDS)−14%ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動により分析した。
溶解物、25Ciの35S−メチオニンを有する2μgのmRNA(比活性>10
00Ci/mmol)を含む15μl反応容量において30℃で1時間行った。
3μlの翻訳産物をドデシル硫酸ナトリウム(SDS)−14%ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動により分析した。
【0076】 精製したRNAを市販の配列決定キット(US Biochemicals
Corporation)を使用して配列決定した。末端標識したRNAを塩基
特異的リボヌクレアーゼ−緩衝液の組み合わせと混合し、50℃でインキュベー
トし、次いで、20%アクリルアミド−SM尿素配列決定ゲル上にロードした。
図1Aは、60ヌクレオチドのRNAの配列(配列番号1)を示す。
Corporation)を使用して配列決定した。末端標識したRNAを塩基
特異的リボヌクレアーゼ−緩衝液の組み合わせと混合し、50℃でインキュベー
トし、次いで、20%アクリルアミド−SM尿素配列決定ゲル上にロードした。
図1Aは、60ヌクレオチドのRNAの配列(配列番号1)を示す。
【0077】 (実施例2:酵母インヒビターRNAのクローニングおよび転写) 決定したRNA配列に基づいて、センス鎖特異的デオキシオリゴヌクレオチド
およびアンチセンス鎖特異的デオキシオリゴヌクレオチドを合成し、アニールし
、そしてポリリンカー領域におけるHindIII部位とEcoRI部位との間
に、pGEM 3Z発現ベクターにクローニングし、組換えプラスミドpSDI
Rを形成した(図1B)。
およびアンチセンス鎖特異的デオキシオリゴヌクレオチドを合成し、アニールし
、そしてポリリンカー領域におけるHindIII部位とEcoRI部位との間
に、pGEM 3Z発現ベクターにクローニングし、組換えプラスミドpSDI
Rを形成した(図1B)。
【0078】 クローンpSDIRをHindIII制限酵素で線状化し、次いで、T7 R
NAポリメラーゼを用いて転写して、インヒビターRNAを生成した(センス転
写)。線状化したプラスミドからのT7 RNAポリメラーゼによる転写は、イ
ンヒビターRNAの合成を生じた。ゲル電気泳動により分析した場合、71ヌク
レオチドの単一バンドが観察され、このバンドは、酵母インヒビターRNAおよ
び5’ポリリンカー領域由来のEcoRI部位lからのさらなる10ヌクレオチ
ド、ならびにHindIII部位からの3’末端に1ヌクレオチドを含んだ。
NAポリメラーゼを用いて転写して、インヒビターRNAを生成した(センス転
写)。線状化したプラスミドからのT7 RNAポリメラーゼによる転写は、イ
ンヒビターRNAの合成を生じた。ゲル電気泳動により分析した場合、71ヌク
レオチドの単一バンドが観察され、このバンドは、酵母インヒビターRNAおよ
び5’ポリリンカー領域由来のEcoRI部位lからのさらなる10ヌクレオチ
ド、ならびにHindIII部位からの3’末端に1ヌクレオチドを含んだ。
【0079】 合成クローンから合成したRNAが活性であるか否かを決定するために、CA
T遺伝子(P2−CAT)の5’末端にポリオウイルス5’UTRを含むCAT
構築物からの翻訳に対するその効果を決定した。酵母由来の部分的に精製された
インヒビターおよびpSDIRから転写した精製したインヒビターの両方は、無
HeLa細胞抽出物においてインビトロでP2CAT RNAからの翻訳を阻害
した(図1D、レーン4、5、6)。しかし、CAT RNAからの翻訳(ca
p依存性翻訳)は、いずれのインヒビターでも有意に阻害されなかった(図1D
、レーン1、2、3)。従って、合成クローンから合成したインヒビターRNA
を、酵母細胞由来の部分精製インヒビターとともに以前見出されたように、ポリ
オウイルスIRES依存性翻訳を特異的に阻害する活性があった(Coward
ら、1992、前出)。
T遺伝子(P2−CAT)の5’末端にポリオウイルス5’UTRを含むCAT
構築物からの翻訳に対するその効果を決定した。酵母由来の部分的に精製された
インヒビターおよびpSDIRから転写した精製したインヒビターの両方は、無
HeLa細胞抽出物においてインビトロでP2CAT RNAからの翻訳を阻害
した(図1D、レーン4、5、6)。しかし、CAT RNAからの翻訳(ca
p依存性翻訳)は、いずれのインヒビターでも有意に阻害されなかった(図1D
、レーン1、2、3)。従って、合成クローンから合成したインヒビターRNA
を、酵母細胞由来の部分精製インヒビターとともに以前見出されたように、ポリ
オウイルスIRES依存性翻訳を特異的に阻害する活性があった(Coward
ら、1992、前出)。
【0080】 (実施例3:酵母RNAインヒビターによる阻害に必要とされるポリオウイル
ス5’UTR配列の同定) ポリオウイルスRNAの5’非翻訳領域(UTR)内の特異的配列が、酵母イ
ンヒビターRNAがIRES依存性翻訳を阻害するために必要か否かを決定する
ために、多くの欠失させた5’UTR−CAT構築物をN.Sonenberg
博士(McGill University)の実験室から得た。図2Dを参照
のこと。
ス5’UTR配列の同定) ポリオウイルスRNAの5’非翻訳領域(UTR)内の特異的配列が、酵母イ
ンヒビターRNAがIRES依存性翻訳を阻害するために必要か否かを決定する
ために、多くの欠失させた5’UTR−CAT構築物をN.Sonenberg
博士(McGill University)の実験室から得た。図2Dを参照
のこと。
【0081】 mRNAを、異なる線状化プラスミドからのT7またはSP6プロモーターの
いずれかを使用して、T7またはSP6 RNAポリメラーゼによりインビトロ
で転写した。プラスミドpGCATおよびP2CAT(Cowardら、199
2、前出)の両方を、BamHIで線状化し、そしてランオフ(runoff)
転写を、SP6 RNAポリメラーゼを使用して生成した。プラスミドpBIP
−LUC構築物をP.Sarnow(Macejakら、1991)から得、そ
してHpaI酵素で線状化し、そしてT7 RNAポリメラーゼを用いて転写し
た。TMEV−IRES含有構築物pPB310を、Howard L.Lip
ton(Bandopadhyayら、1992)から得、そしてHpaIで線
状化し、そしてT7 RNAポリメラーゼを用いて転写した。
いずれかを使用して、T7またはSP6 RNAポリメラーゼによりインビトロ
で転写した。プラスミドpGCATおよびP2CAT(Cowardら、199
2、前出)の両方を、BamHIで線状化し、そしてランオフ(runoff)
転写を、SP6 RNAポリメラーゼを使用して生成した。プラスミドpBIP
−LUC構築物をP.Sarnow(Macejakら、1991)から得、そ
してHpaI酵素で線状化し、そしてT7 RNAポリメラーゼを用いて転写し
た。TMEV−IRES含有構築物pPB310を、Howard L.Lip
ton(Bandopadhyayら、1992)から得、そしてHpaIで線
状化し、そしてT7 RNAポリメラーゼを用いて転写した。
【0082】 T7 RNAポリメラーゼによる転写のためのオリゴデオキシリボヌクレオチ
ドテンプレートをApplied Biosynthesis DNA合成機で
合成し、次いで、精製した。等モル量の18マー T7プライマーオリゴヌクレ
オチドおよびテンプレートオリゴヌクレオチドを0.1M NaCl中に混合し
、そして5分間100℃に加熱し、次いで、室温までゆっくりと冷却することに
よりアニーリングした。SL−B、SL−C、SL−D、およびSL−GのRN
Aを上記の方法に従ってインビトロで合成した。
ドテンプレートをApplied Biosynthesis DNA合成機で
合成し、次いで、精製した。等モル量の18マー T7プライマーオリゴヌクレ
オチドおよびテンプレートオリゴヌクレオチドを0.1M NaCl中に混合し
、そして5分間100℃に加熱し、次いで、室温までゆっくりと冷却することに
よりアニーリングした。SL−B、SL−C、SL−D、およびSL−GのRN
Aを上記の方法に従ってインビトロで合成した。
【0083】 インヒビターは、pP2 CATからの翻訳を効率的に阻害したが、pG3
CAT(またはpCAT)構築物からの翻訳は阻害しなかった(図1D)。Δ5
’−33 CAT構築物をインヒビターRNAの存在下で翻訳した場合に、ほぼ
完全な阻害が観察された(データは示さず)。UTRの5’末端からの最初の3
20ヌクレオチドの欠失は、このインヒビターがΔ5’−320/CAT構築物
からの翻訳を阻害する能力に対して有意な効果を有さなかった(図2A、レーン
1および2)。ほぼ80%の翻訳阻害がインヒビターの存在下で観察された(レ
ーン1および2)。インヒビターありで観察された阻害のいくつかは、テンプレ
ートRNAが翻訳の前にキャップされた場合に逆転され得た(図2A、レーン3
および4)。
CAT(またはpCAT)構築物からの翻訳は阻害しなかった(図1D)。Δ5
’−33 CAT構築物をインヒビターRNAの存在下で翻訳した場合に、ほぼ
完全な阻害が観察された(データは示さず)。UTRの5’末端からの最初の3
20ヌクレオチドの欠失は、このインヒビターがΔ5’−320/CAT構築物
からの翻訳を阻害する能力に対して有意な効果を有さなかった(図2A、レーン
1および2)。ほぼ80%の翻訳阻害がインヒビターの存在下で観察された(レ
ーン1および2)。インヒビターありで観察された阻害のいくつかは、テンプレ
ートRNAが翻訳の前にキャップされた場合に逆転され得た(図2A、レーン3
および4)。
【0084】 Δ3’−631/CAT構築物で類似の結果が観察され;この構築物からの翻
訳のほぼ完全な阻害が、インヒビターの存在下で観察され、そしてキャップされ
たRNAの付加により、Δ5’−320構築物ほどではないが、ある程度まで翻
訳の阻害が逆転された(図2B、レーン5〜8)。対照的に、Δ5’−632/
CAT構築物からの翻訳は、インヒビターの存在下でもほとんど影響を受けなか
った(図2B、レーン1および2)。
訳のほぼ完全な阻害が、インヒビターの存在下で観察され、そしてキャップされ
たRNAの付加により、Δ5’−320構築物ほどではないが、ある程度まで翻
訳の阻害が逆転された(図2B、レーン5〜8)。対照的に、Δ5’−632/
CAT構築物からの翻訳は、インヒビターの存在下でもほとんど影響を受けなか
った(図2B、レーン1および2)。
【0085】 従って、インヒビターがポリオウイルスIRES依存性翻訳を効率的にほとん
ど全て阻害するために、ウイルスRNAのIRES領域ほぼ全体(320〜63
1)が必要とされる。しかし、有意な阻害は、ウイルスUTRのヌクレオチド3
20〜461のみを含む構築物で観察された。従って、UTRのヌクレオチド3
20〜461のみを含む構築物Δ5’−320/Δ3’−461/CATからの
翻訳は、インヒビターRNAにより有意に阻害された(図2C、レーン1および
2)。この阻害は、翻訳の前にRNAをキャップすることにより有意な程度まで
克服され得る(図2C、レーン3および4)。このことは、cap依存性翻訳が
実質的にインヒビターにより影響を受けないことを示す。
ど全て阻害するために、ウイルスRNAのIRES領域ほぼ全体(320〜63
1)が必要とされる。しかし、有意な阻害は、ウイルスUTRのヌクレオチド3
20〜461のみを含む構築物で観察された。従って、UTRのヌクレオチド3
20〜461のみを含む構築物Δ5’−320/Δ3’−461/CATからの
翻訳は、インヒビターRNAにより有意に阻害された(図2C、レーン1および
2)。この阻害は、翻訳の前にRNAをキャップすることにより有意な程度まで
克服され得る(図2C、レーン3および4)。このことは、cap依存性翻訳が
実質的にインヒビターにより影響を受けないことを示す。
【0086】 (実施例4:ゲル電気泳動間のRNA遅延を使用する、タンパク質因子とmR
NA 5’UTR配列との複合体の、酵母I−RNAによる破壊の実証) 理論的には、インヒビターRNAは、2つの可能な機構によりIRES依存性
翻訳を阻害し得る:アンチセンスRNAとしてのUTR配列への結合またはリボ
ソームの内部侵入のために必要なタンパク質因子への結合。これらの2つの機構
を区別するために、均一に32P標識されたインヒビターRNAプローブを調製し
、そしてHeLa S10抽出物と混合し、そして得られたRNA−タンパク質
複合体を非変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分析した。
NA 5’UTR配列との複合体の、酵母I−RNAによる破壊の実証) 理論的には、インヒビターRNAは、2つの可能な機構によりIRES依存性
翻訳を阻害し得る:アンチセンスRNAとしてのUTR配列への結合またはリボ
ソームの内部侵入のために必要なタンパク質因子への結合。これらの2つの機構
を区別するために、均一に32P標識されたインヒビターRNAプローブを調製し
、そしてHeLa S10抽出物と混合し、そして得られたRNA−タンパク質
複合体を非変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分析した。
【0087】 HeLa S10細胞質抽出物を、HeLa細胞を含まない翻訳抽出物の10
,000g、30分、4℃での遠心分離後に上清を収集することによって調製し
た。S10抽出物の50μgサンプルを、5mM HEPES pH7.5、2
5mM KCl、2mM MgCl2、0.1mM EDTA、3.8% グリ
セロールおよび2mM DTTを含む15μl反応混合液で、4μgのポリ[d
(I−C)](Pharmacia)と共に、30℃で、10分間プレインキュ
ベートした。競合実験のために、10〜100倍過剰の非標識競合的RNAを反
応液に添加して、そして10分間、30℃でインキュベートした。最後に5〜1
0フェムトトモルの標識RNAプローブをそれぞれの反応液に添加し、そしてイ
ンキュベーションをさらに30分間、30℃で継続した。競合アッセイに用いて
非特異的なRNAは、pGem3Zベクター(Promega)のポリリンカー
領域(EcoRI〜HindIII)の配列であった。3μlのゲルローディン
グ色素を反応混合液に、10%のグリセロールならびにともに0.2%のブロモ
フェノールブルーおよびキシレンシアノールの最終濃度まで添加した。次いで、
RNA−タンパク質複合体を、0.5×TBE中、4%ポリアクリルアミドゲル
(39:1−アクリルアミド:ビス)上で分析した。
,000g、30分、4℃での遠心分離後に上清を収集することによって調製し
た。S10抽出物の50μgサンプルを、5mM HEPES pH7.5、2
5mM KCl、2mM MgCl2、0.1mM EDTA、3.8% グリ
セロールおよび2mM DTTを含む15μl反応混合液で、4μgのポリ[d
(I−C)](Pharmacia)と共に、30℃で、10分間プレインキュ
ベートした。競合実験のために、10〜100倍過剰の非標識競合的RNAを反
応液に添加して、そして10分間、30℃でインキュベートした。最後に5〜1
0フェムトトモルの標識RNAプローブをそれぞれの反応液に添加し、そしてイ
ンキュベーションをさらに30分間、30℃で継続した。競合アッセイに用いて
非特異的なRNAは、pGem3Zベクター(Promega)のポリリンカー
領域(EcoRI〜HindIII)の配列であった。3μlのゲルローディン
グ色素を反応混合液に、10%のグリセロールならびにともに0.2%のブロモ
フェノールブルーおよびキシレンシアノールの最終濃度まで添加した。次いで、
RNA−タンパク質複合体を、0.5×TBE中、4%ポリアクリルアミドゲル
(39:1−アクリルアミド:ビス)上で分析した。
【0088】 図3Aに示されるように、単一の複合体(Cと命名する)が明らかに示された
。漸増濃度の非標識I−RNAは、標識複合体の形成を競合した(図3B、レー
ン2−5)。同様の結果が、非標識ポリオウイルス5’UTR RNAを競合に
使用した場合に観察された。明らかに、最も高い濃度で、試験したUTR配列は
、HeLa S10タンパク質への結合について、首尾よくI−RNAと競合し
た(図3B、レーン6〜9)。しかし、無関係なRNAは、標識I−RNAと競
合し得なかった(図3B、レーン10)。従って、インヒビターRNAは、ウイ
ルス5’UTR RNAと特異的に競合し得る、HeLa S10タンパク質と
ゲル遅延(gel−retarded)複合体を形成した。
。漸増濃度の非標識I−RNAは、標識複合体の形成を競合した(図3B、レー
ン2−5)。同様の結果が、非標識ポリオウイルス5’UTR RNAを競合に
使用した場合に観察された。明らかに、最も高い濃度で、試験したUTR配列は
、HeLa S10タンパク質への結合について、首尾よくI−RNAと競合し
た(図3B、レーン6〜9)。しかし、無関係なRNAは、標識I−RNAと競
合し得なかった(図3B、レーン10)。従って、インヒビターRNAは、ウイ
ルス5’UTR RNAと特異的に競合し得る、HeLa S10タンパク質と
ゲル遅延(gel−retarded)複合体を形成した。
【0089】 (実施例5:インヒビターRNAがポリオウイルス5’UTRと相互作用する
タンパク質に結合することの実証) このウイルス5’UTRと相互作用する特異的なポリペプチドがまた、酵母イ
ンヒビターRNAと相互作用するか否かを決定するために、一連のUVクロスリ
ンク実験を行った。これらの実験において、均一に標識したインヒビターRNA
を最初にHeLa S10抽出物とインキュベートし、次いで、UV光を用いて
クロスリンクさせた。リボヌクレアーゼ処置後に、タンパク質−ヌクレオチド複
合体を、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分析した。
タンパク質に結合することの実証) このウイルス5’UTRと相互作用する特異的なポリペプチドがまた、酵母イ
ンヒビターRNAと相互作用するか否かを決定するために、一連のUVクロスリ
ンク実験を行った。これらの実験において、均一に標識したインヒビターRNA
を最初にHeLa S10抽出物とインキュベートし、次いで、UV光を用いて
クロスリンクさせた。リボヌクレアーゼ処置後に、タンパク質−ヌクレオチド複
合体を、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分析した。
【0090】 40〜50フェムトモルの32P標識RNAプローブ(8×104cpm)を、
上記のようにHeLa細胞のS−10抽出物50〜100μgと共にインキュベ
ートした。結合反応が完了した後、このサンプルをUVランプ(マルチバンドU
V−254/366NM Model U GL−25;UVP,Inc.)か
らのUV光で3〜4cm離れて、10分間照射した。非結合RNAを、20μg
のRNase Aと10UのRNase T1の混合物で、37℃、30分間で
消化し、次いで、SDS−14%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。
上記のようにHeLa細胞のS−10抽出物50〜100μgと共にインキュベ
ートした。結合反応が完了した後、このサンプルをUVランプ(マルチバンドU
V−254/366NM Model U GL−25;UVP,Inc.)か
らのUV光で3〜4cm離れて、10分間照射した。非結合RNAを、20μg
のRNase Aと10UのRNase T1の混合物で、37℃、30分間で
消化し、次いで、SDS−14%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。
【0091】 32P標識インヒビターRNAを使用して、HeLa抽出物中のタンパク質とク
ロスリンクさせた場合、100kDa、70kDa、52kDaおよび37kD
aの推定分子量を有するポリペプチドを検出した(図4A、および4Bレーン2
)。これらのペプチドの間で、52kDaタンパク質が、いくつかの実験におい
て最も強く標識された(図4B、レーン2)。非標識インヒビターRNAの添加
は、首尾よくこの52kDaバンドと競合した(図4A、レーン3)。非標識ポ
リオウイルス5’UTRを競合剤として使用した場合、この52kDaならびに
100kDa、70kDa、および37kDaバンドも完全に競合し消失した(
図4A、レーン4)。非標識RNAと対照的に、無関係のRNAは、インヒビタ
ーRNAにクロスリンクされたいずれのポリペプチドととも競合し得なかった(
レーン5)。
ロスリンクさせた場合、100kDa、70kDa、52kDaおよび37kD
aの推定分子量を有するポリペプチドを検出した(図4A、および4Bレーン2
)。これらのペプチドの間で、52kDaタンパク質が、いくつかの実験におい
て最も強く標識された(図4B、レーン2)。非標識インヒビターRNAの添加
は、首尾よくこの52kDaバンドと競合した(図4A、レーン3)。非標識ポ
リオウイルス5’UTRを競合剤として使用した場合、この52kDaならびに
100kDa、70kDa、および37kDaバンドも完全に競合し消失した(
図4A、レーン4)。非標識RNAと対照的に、無関係のRNAは、インヒビタ
ーRNAにクロスリンクされたいずれのポリペプチドととも競合し得なかった(
レーン5)。
【0092】 52kDaタンパク質は、以前にこのウイルス5’UTRの特異的領域(ヌク
レオチド559〜624)と相互作用することが示されているために、この配列
を含むRNA(“UTR 559〜624”)の、標識I−RNAにクロスリン
クされた52kDaバンドに競合する能力を決定した。図4B(レーン4)に示
されるように、非標識UTR559〜624は、このIRNA−52kDa複合
体の形成を完全に阻害した。5’UTR配列全体とは異なり、UTR559〜6
24は、52kDaタンパク質のみと競合した(図4Aおよび4Bのレーン4と
比較のこと)。これらの結果は、この酵母インヒビターRNAが、ポリオウイル
ス5’UTR配列559〜624によって結合されたタンパク質と類似または同
一の52kDaタンパク質に結合することを示す。
レオチド559〜624)と相互作用することが示されているために、この配列
を含むRNA(“UTR 559〜624”)の、標識I−RNAにクロスリン
クされた52kDaバンドに競合する能力を決定した。図4B(レーン4)に示
されるように、非標識UTR559〜624は、このIRNA−52kDa複合
体の形成を完全に阻害した。5’UTR配列全体とは異なり、UTR559〜6
24は、52kDaタンパク質のみと競合した(図4Aおよび4Bのレーン4と
比較のこと)。これらの結果は、この酵母インヒビターRNAが、ポリオウイル
ス5’UTR配列559〜624によって結合されたタンパク質と類似または同
一の52kDaタンパク質に結合することを示す。
【0093】 (実施例6:酵母インヒビターRNAが、ステムループDおよびGの両方とタ
ンパク質結合について競合することの実証) ポリオウイルス5’UTRは、いくつかの熱力学的に安定なステムループ構造
を含み、これらの構造は、ウイルスRNA複製および翻訳に重要な役割を果たす
と考えられる(図5)。これらの間で、ステムループA、B、およびCは、推定
的にRNA複製に関与する。反対に、ステムループD〜Gは、ウイルスmRNA
の翻訳に関与すると考えられる(Dildineら、1992)。ステムループ
D(SL−D)(ヌクレオチド186〜221を含む)は、50kDaタンパク
質(p50)に結合することが示されている(Najitaら(1990、前出
))が、ステムループG(SL−G)(ポリオウイルス5’UTR配列の559
〜624を表す)は、52kDaタンパク質(p52)に結合し、このタンパク
質は、ヒトLaタンパク質として最近同定されている(Meerovitchら
(1993、前出))。
ンパク質結合について競合することの実証) ポリオウイルス5’UTRは、いくつかの熱力学的に安定なステムループ構造
を含み、これらの構造は、ウイルスRNA複製および翻訳に重要な役割を果たす
と考えられる(図5)。これらの間で、ステムループA、B、およびCは、推定
的にRNA複製に関与する。反対に、ステムループD〜Gは、ウイルスmRNA
の翻訳に関与すると考えられる(Dildineら、1992)。ステムループ
D(SL−D)(ヌクレオチド186〜221を含む)は、50kDaタンパク
質(p50)に結合することが示されている(Najitaら(1990、前出
))が、ステムループG(SL−G)(ポリオウイルス5’UTR配列の559
〜624を表す)は、52kDaタンパク質(p52)に結合し、このタンパク
質は、ヒトLaタンパク質として最近同定されている(Meerovitchら
(1993、前出))。
【0094】 先の実施例で示された結果は、インヒビターRNAが、このウイルス5’UT
RないのステムループGに正常に結合するp52に相互作用することを示した。
このインヒビターRNAがまた、p50に結合し得、そしてステムループDと競
合し得るか否かを決定するために、5’UTRのヌクレオチド178〜224に
対応するRNAを調製した。第一の実験において、個々に32P標識した、I−R
NA、5’UTR全体、ステムループG(UTR559〜624)、およびステ
ムループD(UTR178〜224)を、HeLa S−10抽出物と共に別々
にインキュベートし、そして生じたタンパク質−ヌクレオチド複合体を、図6A
に示されるようにUVクロスリンクによって分析した。約52kDaの主要なタ
ンパク質−ヌクレオチド複合体が、4つ全ての反応物中で検出された(レーン2
、4、6、および8)。
RないのステムループGに正常に結合するp52に相互作用することを示した。
このインヒビターRNAがまた、p50に結合し得、そしてステムループDと競
合し得るか否かを決定するために、5’UTRのヌクレオチド178〜224に
対応するRNAを調製した。第一の実験において、個々に32P標識した、I−R
NA、5’UTR全体、ステムループG(UTR559〜624)、およびステ
ムループD(UTR178〜224)を、HeLa S−10抽出物と共に別々
にインキュベートし、そして生じたタンパク質−ヌクレオチド複合体を、図6A
に示されるようにUVクロスリンクによって分析した。約52kDaの主要なタ
ンパク質−ヌクレオチド複合体が、4つ全ての反応物中で検出された(レーン2
、4、6、および8)。
【0095】 ステムループGを標識プローブとして使用した場合、54kDaにさらなるバ
ンドが検出された(図6A、レーン6)。37〜48kDaの他のクロスリンク
タンパク質もまた、4つの全ての標識プローブで検出された。標識ステムループ
Gに結合するタンパク質を示すレーン(図6A、レーン6)は比較的過剰に曝露
されたために、SL−GとSL−Dの結合を比較する別の実験を行った(図6B
、レーン1および2)。これは、明らかに、ステムループDおよびGの両方がタ
ンパク質に結合し、これがSDSゲル上で同様に移動する(52kDaバンド)
ことを示す。
ンドが検出された(図6A、レーン6)。37〜48kDaの他のクロスリンク
タンパク質もまた、4つの全ての標識プローブで検出された。標識ステムループ
Gに結合するタンパク質を示すレーン(図6A、レーン6)は比較的過剰に曝露
されたために、SL−GとSL−Dの結合を比較する別の実験を行った(図6B
、レーン1および2)。これは、明らかに、ステムループDおよびGの両方がタ
ンパク質に結合し、これがSDSゲル上で同様に移動する(52kDaバンド)
ことを示す。
【0096】 類似のタンパク質が、I−RNAならびにステムループDおよびGと相互作用
し得るという結果を確認するために、以下の競合実験を行った。32P標識した、
5’UTRあるいはSL−D(UTR178〜224)またはSL−G(UTR
559〜624)のRNAを、HeLa S10抽出物単独と共にか、または非
標識競合的RNA(例えば、5’UTR、SL−D、I−RNA、SL−B、S
L−C、非特異的RNA)の存在下でHeLa S10抽出物と共にインキュベ
ートした。次いで、生じた複合体をUVクロスリンク研究によって分析した。ス
テムループBおよびC(SL−BおよびSL−C)を表すRNA配列を、ネガテ
ィブコントロールとして使用した。
し得るという結果を確認するために、以下の競合実験を行った。32P標識した、
5’UTRあるいはSL−D(UTR178〜224)またはSL−G(UTR
559〜624)のRNAを、HeLa S10抽出物単独と共にか、または非
標識競合的RNA(例えば、5’UTR、SL−D、I−RNA、SL−B、S
L−C、非特異的RNA)の存在下でHeLa S10抽出物と共にインキュベ
ートした。次いで、生じた複合体をUVクロスリンク研究によって分析した。ス
テムループBおよびC(SL−BおよびSL−C)を表すRNA配列を、ネガテ
ィブコントロールとして使用した。
【0097】 ポリオウイルス5’UTRを標識プローブとして使用した場合、52kDaタ
ンパク質−ヌクレオチド複合体の形成のほぼ完全な阻害が、非標識のUTR、I
−RNAおよびステムループGを用いて観察された(図7A、レーン2−5)。
ステムループDは、p52結合について標識5’UTRと部分的に競合した(図
7A、レーン6)。非標識SL−B、SL−Cおよび非特異的RNAは、p52
結合について5’UTRとの競合に比較的効果的でなかった(図7A、レーン7
〜9)。非標識UTR RNAのみが、全ての標識バンドの形成に競合したが、
I−RNAならびにステムループGおよびDは、p52バンドの形成を特異的に
阻害した。
ンパク質−ヌクレオチド複合体の形成のほぼ完全な阻害が、非標識のUTR、I
−RNAおよびステムループGを用いて観察された(図7A、レーン2−5)。
ステムループDは、p52結合について標識5’UTRと部分的に競合した(図
7A、レーン6)。非標識SL−B、SL−Cおよび非特異的RNAは、p52
結合について5’UTRとの競合に比較的効果的でなかった(図7A、レーン7
〜9)。非標識UTR RNAのみが、全ての標識バンドの形成に競合したが、
I−RNAならびにステムループGおよびDは、p52バンドの形成を特異的に
阻害した。
【0098】 ステムループGを標識プローブとして使用した場合、52kDaおよび54k
Daでの2つの移動を、予期されたように検出した(図7B、レーン2)。非標
識SL−Gでの相同性競合は、これらの複合体の形成を完全に阻害した(図7B
、レーン3)。これらのUVクロスリンク複合体形成のほぼ80%の阻害が、非
標識のI−RNAおよびSL−D RNAの存在下で観察された(レーン4、5
)。しかし、無関係のRNAおよびSL−BまたはSL−C RNAを競合剤と
して使用した場合、阻害は検出されなかった(レーン6〜8)。同様の結果が、
UVクロスリンクアッセイにおいて放射標識したSL−D RNAをプローブと
して使用した場合に得られた。タンパク質−ヌクレオチド複合体の形成のほぼ全
阻害が、非標識のI−RNA、SL−G RNAおよび相同性SL−D RNA
の存在下で観察された(図7C、レーン2〜4、および6)。予期されたように
、SL−BおよびSL−C RNAは、標識SL−Dプローブで首尾よく供養号
し得なかった。
Daでの2つの移動を、予期されたように検出した(図7B、レーン2)。非標
識SL−Gでの相同性競合は、これらの複合体の形成を完全に阻害した(図7B
、レーン3)。これらのUVクロスリンク複合体形成のほぼ80%の阻害が、非
標識のI−RNAおよびSL−D RNAの存在下で観察された(レーン4、5
)。しかし、無関係のRNAおよびSL−BまたはSL−C RNAを競合剤と
して使用した場合、阻害は検出されなかった(レーン6〜8)。同様の結果が、
UVクロスリンクアッセイにおいて放射標識したSL−D RNAをプローブと
して使用した場合に得られた。タンパク質−ヌクレオチド複合体の形成のほぼ全
阻害が、非標識のI−RNA、SL−G RNAおよび相同性SL−D RNA
の存在下で観察された(図7C、レーン2〜4、および6)。予期されたように
、SL−BおよびSL−C RNAは、標識SL−Dプローブで首尾よく供養号
し得なかった。
【0099】 まとめると、これらの結果は、約52kDaの分子量を有する類似または同一
のタンパク質が3つ全てのRNA:ステムループDおよびG、ならびにI−RN
Aと相互作用することを示す。
のタンパク質が3つ全てのRNA:ステムループDおよびG、ならびにI−RN
Aと相互作用することを示す。
【0100】 (実施例7:酵母インヒビターRNAが、インビトロでの翻訳の内部開始を優
先的に阻害することの実証) クローン化し、そして精製されたI−RNAが、5’capからまた開始され
たRNAからの翻訳の内部開始を優先的に阻害するか否かを決定するために、二
シストロン(bicystronic)のメッセンジャーからの転写に対するそ
の効果を決定した。この目的のために、Thieler‘sマウス脳脊髄炎ウイ
ルス(TMEV)5’UTRに連結された、CATおよびルシフェラーゼ(LU
C)遺伝子を含む二シストロンの構築物を得た。TMEV 5’UTRは、IR
ES配列を含むことが公知であり、そして内部から翻訳を開始することが示され
ている(Bandopadhyayら、1992)。TMEV 5’UTRから
の内部から生じる翻訳の開始は、ルシフェラーゼの合成を生じるが、一方、ca
p依存性の翻訳は、CATタンパク質を正常に生成する。
先的に阻害することの実証) クローン化し、そして精製されたI−RNAが、5’capからまた開始され
たRNAからの翻訳の内部開始を優先的に阻害するか否かを決定するために、二
シストロン(bicystronic)のメッセンジャーからの転写に対するそ
の効果を決定した。この目的のために、Thieler‘sマウス脳脊髄炎ウイ
ルス(TMEV)5’UTRに連結された、CATおよびルシフェラーゼ(LU
C)遺伝子を含む二シストロンの構築物を得た。TMEV 5’UTRは、IR
ES配列を含むことが公知であり、そして内部から翻訳を開始することが示され
ている(Bandopadhyayら、1992)。TMEV 5’UTRから
の内部から生じる翻訳の開始は、ルシフェラーゼの合成を生じるが、一方、ca
p依存性の翻訳は、CATタンパク質を正常に生成する。
【0101】 網状赤血球溶解物中で翻訳された場合、二シストロンのメッセージからの翻訳
は、CATおよびルシフェラーゼタンパク質の両方を生成した(図8B、レーン
1)。精製された酵母インヒビターRNAの存在下で、有意なCAT合成が観察
されたが、ルシフェラーゼの合成は、ほぼ完全に阻害された。標識CATおよび
ルシフェラーゼバンドの定量化により、ルシフェラーゼ合成が、コントロールに
比べ90%を超えて阻害されるが、CAT合成の20%のみの阻害が観察される
ことが示された。翻訳反応物中のバックグラウンドの取り込みもまた、インヒビ
ターを含む反応物において有意により低かったが、理由は完全に理解されなかっ
た。
は、CATおよびルシフェラーゼタンパク質の両方を生成した(図8B、レーン
1)。精製された酵母インヒビターRNAの存在下で、有意なCAT合成が観察
されたが、ルシフェラーゼの合成は、ほぼ完全に阻害された。標識CATおよび
ルシフェラーゼバンドの定量化により、ルシフェラーゼ合成が、コントロールに
比べ90%を超えて阻害されるが、CAT合成の20%のみの阻害が観察される
ことが示された。翻訳反応物中のバックグラウンドの取り込みもまた、インヒビ
ターを含む反応物において有意により低かったが、理由は完全に理解されなかっ
た。
【0102】 二シストロンのRNA構築物を使用して、I−RNAは、種々のピコルナウイ
ルスRNA(ポリオウイルス、ライノウイルス、A型肝炎ウイルス、TMEVウ
イルスなどのウイルスRNA含む)による内部リボソーム侵入部位(IRES)
媒介性翻訳を優先的に阻害することが実証されている。例えば、図11を参照の
こと。
ルスRNA(ポリオウイルス、ライノウイルス、A型肝炎ウイルス、TMEVウ
イルスなどのウイルスRNA含む)による内部リボソーム侵入部位(IRES)
媒介性翻訳を優先的に阻害することが実証されている。例えば、図11を参照の
こと。
【0103】 これらの結果は、酵母インヒビターRNAが、第二のウイルス制御領域、TM
EV 5’UTRにおける翻訳の内部開始を優先的に阻害することを示す。
EV 5’UTRにおける翻訳の内部開始を優先的に阻害することを示す。
【0104】 (実施例8:酵母インヒビターRNAが、細胞性mRNAの内部開始を阻害す
ることの実証) 最近の結果は、いくつかの細胞性mRNAが、翻訳を内部で開始することを示
している(Mecejakら、1991;Ohら、1992)。例えば、免疫グ
ロブリン重鎖結合タンパク質(Bip)は、内部開始によって合成され得る・B
ip合成がインヒビターRNAによって特異的に阻害され得るか否かを決定する
ために、レポーター遺伝子(ルシフェラーゼ)に連結されたBip mRNAの
5’UTRを含む構築物を、P.Sarnow(Univ.of Colora
do)から得た。HeLa抽出物におけるこのmRNAの翻訳は、ルシフェラー
ゼタンパク質を生成した(図8A、レーン1)。酵母インヒビターRNAの添加
は、このRNA構築物からのルシフェラーゼ合成を完全に阻害した(レーン2)
予期されたように、CAT構築物からのcap依存性翻訳は、同じ条件下で完全
には阻害されなかった(レーン3および4)。実際CAT翻訳は、以前に観察さ
れたように(Cowardら、1992、前出)コントロールより有意に刺激さ
れた。これらの結果は、この酵母インヒビターRNAが、ウイルスmRNAと同
様に細胞性mRNAからの内部開始を阻害し得ることを示す。
ることの実証) 最近の結果は、いくつかの細胞性mRNAが、翻訳を内部で開始することを示
している(Mecejakら、1991;Ohら、1992)。例えば、免疫グ
ロブリン重鎖結合タンパク質(Bip)は、内部開始によって合成され得る・B
ip合成がインヒビターRNAによって特異的に阻害され得るか否かを決定する
ために、レポーター遺伝子(ルシフェラーゼ)に連結されたBip mRNAの
5’UTRを含む構築物を、P.Sarnow(Univ.of Colora
do)から得た。HeLa抽出物におけるこのmRNAの翻訳は、ルシフェラー
ゼタンパク質を生成した(図8A、レーン1)。酵母インヒビターRNAの添加
は、このRNA構築物からのルシフェラーゼ合成を完全に阻害した(レーン2)
予期されたように、CAT構築物からのcap依存性翻訳は、同じ条件下で完全
には阻害されなかった(レーン3および4)。実際CAT翻訳は、以前に観察さ
れたように(Cowardら、1992、前出)コントロールより有意に刺激さ
れた。これらの結果は、この酵母インヒビターRNAが、ウイルスmRNAと同
様に細胞性mRNAからの内部開始を阻害し得ることを示す。
【0105】 (実施例9:インビボにおけるポリオウイルスRNAの翻訳阻害の実証) クローニングされたインヒビターRNAが、インビボにおいてポリオウイルス
RNAの翻訳を阻害するか否かを決定するために、ポリオウイルスRNAをHe
La細胞中に単独でかまたは精製された酵母RNAとともにトランスフェクトし
た。単層HeLa細胞を、5%ウシ胎仔血清を補充した最小必須培地(GIBC
O)中で組織培養フラスコにおいて増殖した。ポリオウイルスRNA(1型Ma
honey)を、初期に記載されたように(Dasgupta、1983)感染
させたHeLa細胞から単離した。合成I−RNAまたはポリオRNAを、トラ
ンスフェクション反応あたり総量20μgのRNAを産出するようにキャリア酵
母tRNAと混合した。次いで、RNAサンプルを、30μgのリポフェクチン
(GIBCO−REL)および20単位のRNasin(Promega)と混
合し、そして室温で30分間インキュベートした。最後に、サンプルを、2.5
%ウシ胎児血清を含有する4mlの最小必須培地(GIBCO)と混合し、そし
て70〜80%のコンフルエントな単層HeLa細胞を含有するぺトリ皿に添加
した。次いで、この細胞を、24時間CO2インキュベーター中で37℃にてイ
ンキュベートした。
RNAの翻訳を阻害するか否かを決定するために、ポリオウイルスRNAをHe
La細胞中に単独でかまたは精製された酵母RNAとともにトランスフェクトし
た。単層HeLa細胞を、5%ウシ胎仔血清を補充した最小必須培地(GIBC
O)中で組織培養フラスコにおいて増殖した。ポリオウイルスRNA(1型Ma
honey)を、初期に記載されたように(Dasgupta、1983)感染
させたHeLa細胞から単離した。合成I−RNAまたはポリオRNAを、トラ
ンスフェクション反応あたり総量20μgのRNAを産出するようにキャリア酵
母tRNAと混合した。次いで、RNAサンプルを、30μgのリポフェクチン
(GIBCO−REL)および20単位のRNasin(Promega)と混
合し、そして室温で30分間インキュベートした。最後に、サンプルを、2.5
%ウシ胎児血清を含有する4mlの最小必須培地(GIBCO)と混合し、そし
て70〜80%のコンフルエントな単層HeLa細胞を含有するぺトリ皿に添加
した。次いで、この細胞を、24時間CO2インキュベーター中で37℃にてイ
ンキュベートした。
【0106】 タンパク質を35S−メチオニンの添加により標識し、そしてウイルスタンパク
質の合成を、細胞を含まない抽出物の直接分析によってか(図9、パネルA)ま
たは抗キャプシド抗血清によるウイルスキャプシドタンパク質の免疫沈降により
(図9、パネルB)モニターした。より詳細には、トランスフェクション後のタ
ンパク質のインビボ標識のために、細胞をメチオニンを含まない培地(MEM、
GIBCO)中で37℃にて40分間プレインキュベートした。次いで、100
μCiのトランス標識したメチオニン(sp.act.>1000 Ci/mm
ole)を細胞に添加し、そしてインキュベーションをさらに1時間継続した。 35 S−メチオニン標識化HeLa細胞抽出物を、以前に記載されたように調製し
た(Ransoneら、1987)。
質の合成を、細胞を含まない抽出物の直接分析によってか(図9、パネルA)ま
たは抗キャプシド抗血清によるウイルスキャプシドタンパク質の免疫沈降により
(図9、パネルB)モニターした。より詳細には、トランスフェクション後のタ
ンパク質のインビボ標識のために、細胞をメチオニンを含まない培地(MEM、
GIBCO)中で37℃にて40分間プレインキュベートした。次いで、100
μCiのトランス標識したメチオニン(sp.act.>1000 Ci/mm
ole)を細胞に添加し、そしてインキュベーションをさらに1時間継続した。 35 S−メチオニン標識化HeLa細胞抽出物を、以前に記載されたように調製し
た(Ransoneら、1987)。
【0107】 トランスフェクトした細胞中のインビボ標識化ウイルスタンパク質を、ポリオ
ウイルス抗キャプシド抗体(アメリカンタイプカルチャーコレクションより購入
)で免疫沈降することにより検出した。免疫沈降を、1×RIPA緩衝液(5m
M Tris pH7.9、150mM NaCl、1% Triton X1
00、0.1% SDS、1% デオキシコール酸ナトリウム)を含有する50
0μlの反応容量中の5μlの抗キャプシド抗体とともに4℃で一晩行った。こ
の免疫複合体を、プロテインA Sepharose(RIPA緩衝液および0
.2% BSAの75μlの20%溶液)で沈降させ、次いで初期に記載された
(Cowardら、1992、前出)ようにSDS14%ポリアクリルアミドゲ
ル上で分析した。
ウイルス抗キャプシド抗体(アメリカンタイプカルチャーコレクションより購入
)で免疫沈降することにより検出した。免疫沈降を、1×RIPA緩衝液(5m
M Tris pH7.9、150mM NaCl、1% Triton X1
00、0.1% SDS、1% デオキシコール酸ナトリウム)を含有する50
0μlの反応容量中の5μlの抗キャプシド抗体とともに4℃で一晩行った。こ
の免疫複合体を、プロテインA Sepharose(RIPA緩衝液および0
.2% BSAの75μlの20%溶液)で沈降させ、次いで初期に記載された
(Cowardら、1992、前出)ようにSDS14%ポリアクリルアミドゲ
ル上で分析した。
【0108】 ウイルスRNAおよびインヒビターRNAを添加しなかった場合、細胞タンパ
ク質の合成が明らかであった(パネルA、レーン1)。ウイルスRNA(1μg
)を細胞中にトランスフェクトした場合、はっきりとしたウイルスタンパク質の
合成が認められた(レーン2)。さらに、宿主細胞タンパク質のバックグラウン
ドが、ポリオウイルスによる宿主細胞タンパク質合成の遮断に起因して相当減少
した(レーン2)。
ク質の合成が明らかであった(パネルA、レーン1)。ウイルスRNA(1μg
)を細胞中にトランスフェクトした場合、はっきりとしたウイルスタンパク質の
合成が認められた(レーン2)。さらに、宿主細胞タンパク質のバックグラウン
ドが、ポリオウイルスによる宿主細胞タンパク質合成の遮断に起因して相当減少
した(レーン2)。
【0109】 インヒビターRNAを、HeLa細胞中にウイルスRNA(1μg)とともに
同時トランスフェクトした場合、検出可能なウイルスタンパク質の合成は観察さ
れず、そして宿主細胞タンパク質の合成が回復した(レーン3)。インヒビター
RNA単独の発現は、細胞タンパク質の合成と干渉しなかった(レーン4)。レ
ーン5(パネルA)は、トランスフェクション実験に使用したキャリアtRNA
が、細胞タンパク質の合成に効果を有さなかったことを示す。
同時トランスフェクトした場合、検出可能なウイルスタンパク質の合成は観察さ
れず、そして宿主細胞タンパク質の合成が回復した(レーン3)。インヒビター
RNA単独の発現は、細胞タンパク質の合成と干渉しなかった(レーン4)。レ
ーン5(パネルA)は、トランスフェクション実験に使用したキャリアtRNA
が、細胞タンパク質の合成に効果を有さなかったことを示す。
【0110】 増加した量のポリオウイルスRNA(2μg)での細胞のトランスフェクショ
ンは、ウイルスタンパク質の合成およびより明らかな細胞タンパク質合成の遮断
を生じた(レーン6)。しかし、インヒビターRNAの存在下で、ウイルスタン
パク質の合成は阻害され、そして宿主細胞タンパク質の合成は、コントロール反
応において見られたレベルに対して回復した(レーン7)。パネルBにおいて示
される結果は、ウイルスタンパク質の合成が、インヒビターRNAを含有する細
胞において阻害されたという事実を確認した。ウイルスキャプシドタンパク質の
合成は、ウイルスRNAおよびインヒビターRNAで同時トランスフェクトした
細胞において阻害された(レーン3、パネルB)。
ンは、ウイルスタンパク質の合成およびより明らかな細胞タンパク質合成の遮断
を生じた(レーン6)。しかし、インヒビターRNAの存在下で、ウイルスタン
パク質の合成は阻害され、そして宿主細胞タンパク質の合成は、コントロール反
応において見られたレベルに対して回復した(レーン7)。パネルBにおいて示
される結果は、ウイルスタンパク質の合成が、インヒビターRNAを含有する細
胞において阻害されたという事実を確認した。ウイルスキャプシドタンパク質の
合成は、ウイルスRNAおよびインヒビターRNAで同時トランスフェクトした
細胞において阻害された(レーン3、パネルB)。
【0111】 従って、酵母インヒビターRNAは、インビボにおいてポリオウイルスRNA
の翻訳を効果的に阻害した。さらに、酵母インヒビターRNAの存在下でのポリ
オウイルス感染の細胞溶解性効果からの単層細胞の保護は、レーン3および7に
おいて見られる宿主細胞タンパク質合成の回復と対応した(図9A)。
の翻訳を効果的に阻害した。さらに、酵母インヒビターRNAの存在下でのポリ
オウイルス感染の細胞溶解性効果からの単層細胞の保護は、レーン3および7に
おいて見られる宿主細胞タンパク質合成の回復と対応した(図9A)。
【0112】 (実施例10:酵母I−RNAの欠失変異体の分析) ポリオウイルスIRES媒介性翻訳の阻害に必要とされるI−RNAの配列を
決定するために、酵母I−RNA配列の15nt長欠失のネステッド(nest
ed)セットを生成した(I−1、I−2、I−3およびI−4と命名される;
図16)。I−RNA欠失変異体をオリゴヌクレオチドテンプレートからT7
RNAポリメラーゼでのインビトロ転写により生成した。異なる長さのオリゴヌ
クレオチドを、それぞれT7プロモーターアダプター配列に続いてI−RNA配
列の異なる領域由来の種々の長さで開始するように合成した(Biosynth
esis Inc.)。オリゴデオキシリボヌクレオチドテンプレートを、0.
1M NaCl中の等モル量の17マーT7プライマーオリゴヌクレオチドと混
合し、そして100℃で5分間加熱することによりアニールし、続いて室温まで
ゆっくりと冷却した。異なるI−RNA欠失変異体のヌクレオチド位置を図16
に示す。
決定するために、酵母I−RNA配列の15nt長欠失のネステッド(nest
ed)セットを生成した(I−1、I−2、I−3およびI−4と命名される;
図16)。I−RNA欠失変異体をオリゴヌクレオチドテンプレートからT7
RNAポリメラーゼでのインビトロ転写により生成した。異なる長さのオリゴヌ
クレオチドを、それぞれT7プロモーターアダプター配列に続いてI−RNA配
列の異なる領域由来の種々の長さで開始するように合成した(Biosynth
esis Inc.)。オリゴデオキシリボヌクレオチドテンプレートを、0.
1M NaCl中の等モル量の17マーT7プライマーオリゴヌクレオチドと混
合し、そして100℃で5分間加熱することによりアニールし、続いて室温まで
ゆっくりと冷却した。異なるI−RNA欠失変異体のヌクレオチド位置を図16
に示す。
【0113】 ポリオウイルス5 UTRを含有するP2 CAT RNAによりプログラム
されたインビトロ翻訳に対する短縮型I−RNA変異体の効果を決定した。I−
1RNAおよびI−2RNAの両方は、翻訳阻害下においてもなお活性であった
が、無処理のI−RNAほど活性ではなかった。しかし、I−RNAからのヌク
レオチド31〜45、または46〜60(I−3またはI−4)の欠失は、ポリ
オウイルスRNAの5’−UTRによりプログラムされたHeLa溶解物におけ
るインビトロ翻訳の阻害により示されるような、IRES媒介性翻訳を阻害する
能力をほぼ全体的に破壊した。より詳細には、HeLa溶解物中のpG3CAT RNAおよびP2CAT RNAのインビトロ翻訳に対する異なるI−RNA
欠失変異体の効果を決定した。インビトロ翻訳を、2pgの欠失I−RNAの非
存在または存在下で、およそ2pgの非キャップ化p2CAT RNAまたはキ
ャップ化pG3CAT RNAのいずれかで行なった。
されたインビトロ翻訳に対する短縮型I−RNA変異体の効果を決定した。I−
1RNAおよびI−2RNAの両方は、翻訳阻害下においてもなお活性であった
が、無処理のI−RNAほど活性ではなかった。しかし、I−RNAからのヌク
レオチド31〜45、または46〜60(I−3またはI−4)の欠失は、ポリ
オウイルスRNAの5’−UTRによりプログラムされたHeLa溶解物におけ
るインビトロ翻訳の阻害により示されるような、IRES媒介性翻訳を阻害する
能力をほぼ全体的に破壊した。より詳細には、HeLa溶解物中のpG3CAT RNAおよびP2CAT RNAのインビトロ翻訳に対する異なるI−RNA
欠失変異体の効果を決定した。インビトロ翻訳を、2pgの欠失I−RNAの非
存在または存在下で、およそ2pgの非キャップ化p2CAT RNAまたはキ
ャップ化pG3CAT RNAのいずれかで行なった。
【0114】 これらの試験の結果は、I−RNAの3’−末端の半分が、ウイルスIRES
媒介性翻訳の阻害に必要な主要な配列を含むことを示した。しかし、最初の15
ヌクレオチド(すなわち、I−1において欠失された)または次の15ヌクレオ
チド(I−2)内に存在する配列はまた、阻害において役割を果たす。なぜなら
、これらの配列を欠く変異体は、無処理のI−RNAほど活性ではないからであ
る。さらなる欠失分析は、I−RNAの25nt長のフラグメント(I−7 R
NA、nt 26〜50)が、ウイルス翻訳阻害においてI−RNAと同じよう
に活性であることを示した。その3’−末端でさらなる10ヌクレオチドを含む
同様の欠失変異体(I−6 RNA、nt 26〜60)もまた活性であったが
、I−7RNAのように活性ではなかった。しかし、nt 1〜25を含有する
I−RNAのフラグメント(I−8 RNA)は、翻訳阻害において全体的に不
活性であった。I−7 RNAのさらなる欠失は、より小さなフラグメント(I
−9 nt 30〜45)を生じ、これは、IRES媒介性翻訳を阻害し得た。
このフラグメント(I−9)が翻訳を阻害する能力は、I−3 RNAがnt
31〜45を欠くので、I−3 RNAが翻訳を阻止する能力を欠いていると以
前に記載したことと十分一致している(図3)。
媒介性翻訳の阻害に必要な主要な配列を含むことを示した。しかし、最初の15
ヌクレオチド(すなわち、I−1において欠失された)または次の15ヌクレオ
チド(I−2)内に存在する配列はまた、阻害において役割を果たす。なぜなら
、これらの配列を欠く変異体は、無処理のI−RNAほど活性ではないからであ
る。さらなる欠失分析は、I−RNAの25nt長のフラグメント(I−7 R
NA、nt 26〜50)が、ウイルス翻訳阻害においてI−RNAと同じよう
に活性であることを示した。その3’−末端でさらなる10ヌクレオチドを含む
同様の欠失変異体(I−6 RNA、nt 26〜60)もまた活性であったが
、I−7RNAのように活性ではなかった。しかし、nt 1〜25を含有する
I−RNAのフラグメント(I−8 RNA)は、翻訳阻害において全体的に不
活性であった。I−7 RNAのさらなる欠失は、より小さなフラグメント(I
−9 nt 30〜45)を生じ、これは、IRES媒介性翻訳を阻害し得た。
このフラグメント(I−9)が翻訳を阻害する能力は、I−3 RNAがnt
31〜45を欠くので、I−3 RNAが翻訳を阻止する能力を欠いていると以
前に記載したことと十分一致している(図3)。
【0115】 試験した変異体I−RNAは、いずれもpCAT RNAのcap依存性翻訳
を阻害し得なかった。
を阻害し得なかった。
【0116】 短縮型I−RNAが、翻訳の内部開始を阻害し得るか否かを決定するために、
二シストロン構築物からの翻訳に対するそれらの効果を決定した。ポリオウイル
ス5’UTRに隣接するCAT遺伝子およびルシフェラーゼ(LUC)遺伝子を
含有する二シストロン構築物をこの実験に使用した。ポリオウイルス5’UTR
から内部的に生じるcap非依存性翻訳の開始は、ルシフェラーゼの合成を生じ
るが、一方cap依存性翻訳は、通常CATタンパク質を産生する。非感染He
La細胞抽出物において、キャップ化二シストロンメッセージからの翻訳は、異
なる細胞抽出物を用いる別々の実験においてCATタンパク質およびルシフェラ
ーゼタンパク質の両方を産生した。全長I−RNAの添加は、ルシフェラーゼの
合成を優先的に阻害したが、CATの合成は阻害しなかった。25nt長のI−
7RNAは、ほぼ全体的にルシフェラーゼの産生を阻害した。しかし、CAT合
成は、I−7 RNAを含有する反応において有意に刺激されなかった。
二シストロン構築物からの翻訳に対するそれらの効果を決定した。ポリオウイル
ス5’UTRに隣接するCAT遺伝子およびルシフェラーゼ(LUC)遺伝子を
含有する二シストロン構築物をこの実験に使用した。ポリオウイルス5’UTR
から内部的に生じるcap非依存性翻訳の開始は、ルシフェラーゼの合成を生じ
るが、一方cap依存性翻訳は、通常CATタンパク質を産生する。非感染He
La細胞抽出物において、キャップ化二シストロンメッセージからの翻訳は、異
なる細胞抽出物を用いる別々の実験においてCATタンパク質およびルシフェラ
ーゼタンパク質の両方を産生した。全長I−RNAの添加は、ルシフェラーゼの
合成を優先的に阻害したが、CATの合成は阻害しなかった。25nt長のI−
7RNAは、ほぼ全体的にルシフェラーゼの産生を阻害した。しかし、CAT合
成は、I−7 RNAを含有する反応において有意に刺激されなかった。
【0117】 ルシフェラーゼ合成を阻害しないことは、I−4 RNA変異体で明らかであ
った。CATタンパク質の合成もまた、I−4 RNAにより刺激された。同様
の結果が、I−9 RNAおよびI−8 RNAで得られた。16nt長のI−
9 RNAは、コントロールと比較して、ルシフェラーゼ合成を有意に阻害した
。CAT生成の20%の阻害が、I−9 RNAの存在下で観察されたが、ルシ
フェラーゼ合成は、コントロールよりほぼ85%多く阻害した。対照的に、I−
8 RNAは、ルシフェラーゼまたはCATのいずれかの合成を有意に阻害しな
かった。これらの結果は、I−7 RNAおよびI−9 RNAは、ポリオウイ
ルス5 UTRによりプログラムされた翻訳の内部開始を優先的に阻害するが、
I−4 RNAおよびI−8 RNAはそうでないことを示唆する。
った。CATタンパク質の合成もまた、I−4 RNAにより刺激された。同様
の結果が、I−9 RNAおよびI−8 RNAで得られた。16nt長のI−
9 RNAは、コントロールと比較して、ルシフェラーゼ合成を有意に阻害した
。CAT生成の20%の阻害が、I−9 RNAの存在下で観察されたが、ルシ
フェラーゼ合成は、コントロールよりほぼ85%多く阻害した。対照的に、I−
8 RNAは、ルシフェラーゼまたはCATのいずれかの合成を有意に阻害しな
かった。これらの結果は、I−7 RNAおよびI−9 RNAは、ポリオウイ
ルス5 UTRによりプログラムされた翻訳の内部開始を優先的に阻害するが、
I−4 RNAおよびI−8 RNAはそうでないことを示唆する。
【0118】 変異体I−RNAが、インビボにおいてポリオウイルスRNAの翻訳を阻害す
るか否かを決定するために、ポリオウイルスRNAを、HeLa細胞に単独でか
、または精製したI−7、I−9、I−4、I−8およびI−RNAとともに(
リポソームを用いて)トランスフェクトした。タンパク質を35S−メチオニンに
より標識し、そしてウイルスタンパク質の合成を抗キャプシド抗血清による細胞
抽出物からのウイルスキャプシドタンパク質の免疫沈降によりモニターした。偽
トランスフェクトした細胞からは、キャプシドタンパク質は沈降し得なかった。
ポリオウイルスRNA単独での細胞のトランスフェクションの際、キャプシドタ
ンパク質の合成を明瞭に検出した。I−7 RNAまたはI−RNAとポリオウ
イルスRNAとの同時トランスフェクションは、90%を超えるキャプシドタン
パク質合成の阻害を生じた。I−9 RNAの活性は、I−7またはI−RNA
で観察された活性の約50%であった。しかし、より高い濃度のI−9 RNA
は、I−7 RNAで見られた程度までウイルスタンパク質の合成を阻害した。
予想されるように、I−8 RNAおよびI−4 RNAは、ウイルスタンパク
質の翻訳を阻害することができなかった。同様な量の細胞内ポリオウイルスRN
Aが、ポリオウイルスRNA単独でトランスフェクトした細胞ならびにPV R
NAおよびI−7 RNAまたはI−9 RNAの混合物でトランスフェクトし
た細胞の両方において検出されたことは注目すべきことであり、このことは、P
V RNAの安定性が、I−RNAまたはその誘導体を含む細胞において有意に
変化しないことを示唆する。
るか否かを決定するために、ポリオウイルスRNAを、HeLa細胞に単独でか
、または精製したI−7、I−9、I−4、I−8およびI−RNAとともに(
リポソームを用いて)トランスフェクトした。タンパク質を35S−メチオニンに
より標識し、そしてウイルスタンパク質の合成を抗キャプシド抗血清による細胞
抽出物からのウイルスキャプシドタンパク質の免疫沈降によりモニターした。偽
トランスフェクトした細胞からは、キャプシドタンパク質は沈降し得なかった。
ポリオウイルスRNA単独での細胞のトランスフェクションの際、キャプシドタ
ンパク質の合成を明瞭に検出した。I−7 RNAまたはI−RNAとポリオウ
イルスRNAとの同時トランスフェクションは、90%を超えるキャプシドタン
パク質合成の阻害を生じた。I−9 RNAの活性は、I−7またはI−RNA
で観察された活性の約50%であった。しかし、より高い濃度のI−9 RNA
は、I−7 RNAで見られた程度までウイルスタンパク質の合成を阻害した。
予想されるように、I−8 RNAおよびI−4 RNAは、ウイルスタンパク
質の翻訳を阻害することができなかった。同様な量の細胞内ポリオウイルスRN
Aが、ポリオウイルスRNA単独でトランスフェクトした細胞ならびにPV R
NAおよびI−7 RNAまたはI−9 RNAの混合物でトランスフェクトし
た細胞の両方において検出されたことは注目すべきことであり、このことは、P
V RNAの安定性が、I−RNAまたはその誘導体を含む細胞において有意に
変化しないことを示唆する。
【0119】 (実施例11:全長I−RNAおよび欠失I−RNAと相互作用する細胞タン
パク質の同定) ヒトLa自己抗原および種々の他の細胞タンパク質因子と同一であることが示
されている上記の52kDaのI−RNA結合タンパク質が、全長I−RNAま
たは欠失I−RNAに結合することが示された。
パク質の同定) ヒトLa自己抗原および種々の他の細胞タンパク質因子と同一であることが示
されている上記の52kDaのI−RNA結合タンパク質が、全長I−RNAま
たは欠失I−RNAに結合することが示された。
【0120】 移動度シフト実験について、50μgのHeLa S10抽出物または10p
gのHeLaリボソーム塩洗浄(RSW)を、15μlの反応混合物(5mM
HEPES(pH7.6)、25mM KCl、2mM MgCl2、2mM
DTT、0.1mM EDTA、1.5mM ATP、2mM GTPおよび3
.8%のグリセロールを含む)中の4pgのポリ(dI−dC)(Pharma
cia)とともに10分間30℃でプレインキュベートした。競合実験について
、100倍モラー(molar)過剰の標識していない競合的RNAを反応物に
添加し、そして10分間30℃にてインキュベートした。最後に、5〜10fm
olの標識したRNAプローブをそれぞれの反応混合物に添加し、そしてさらに
20分間30℃にてインキュベーションを継続した。3μlのゲルローディング
色素を、終濃度の5%グリセロールならびに各々0.02%のブロモフェノール
ブルーおよびキシレンシアノールまで反応混合物に添加した。スーパーシフト(
supershift)アッセイについて、S10抽出物を、2.5μlの非免
疫ヒト血清またはLaタンパク質に対する2.5μlの免疫ヒト血清のいずれか
とともに氷上で10分間プレインキュベートし、次いで、それぞれ32P−標識し
たRNAプローブを反応混合物に添加し、そしてさらに20分間氷上でインキュ
ベーションを継続した。次いで、RNAタンパク質複合体を、0.5×TBE中
で5%グリセロールを含有する4%ポリアクリルアミドゲル(アクリルアミド:
ビスの比は39:1)上で分析した。
gのHeLaリボソーム塩洗浄(RSW)を、15μlの反応混合物(5mM
HEPES(pH7.6)、25mM KCl、2mM MgCl2、2mM
DTT、0.1mM EDTA、1.5mM ATP、2mM GTPおよび3
.8%のグリセロールを含む)中の4pgのポリ(dI−dC)(Pharma
cia)とともに10分間30℃でプレインキュベートした。競合実験について
、100倍モラー(molar)過剰の標識していない競合的RNAを反応物に
添加し、そして10分間30℃にてインキュベートした。最後に、5〜10fm
olの標識したRNAプローブをそれぞれの反応混合物に添加し、そしてさらに
20分間30℃にてインキュベーションを継続した。3μlのゲルローディング
色素を、終濃度の5%グリセロールならびに各々0.02%のブロモフェノール
ブルーおよびキシレンシアノールまで反応混合物に添加した。スーパーシフト(
supershift)アッセイについて、S10抽出物を、2.5μlの非免
疫ヒト血清またはLaタンパク質に対する2.5μlの免疫ヒト血清のいずれか
とともに氷上で10分間プレインキュベートし、次いで、それぞれ32P−標識し
たRNAプローブを反応混合物に添加し、そしてさらに20分間氷上でインキュ
ベーションを継続した。次いで、RNAタンパク質複合体を、0.5×TBE中
で5%グリセロールを含有する4%ポリアクリルアミドゲル(アクリルアミド:
ビスの比は39:1)上で分析した。
【0121】 UVで誘導した架橋分析および免疫沈降分析のために、上記のように生成した
32P標識化RNA−タンパク質複合体を、UVランプ(多重バンドUV)25
4/366nm(モデルUGL;25UVP Inc.)を用いて、マイクロタ
イタープレート中で15分間、2〜3cmの距離で照射した。次いで、結合して
いないRNAを、20μgのRNアーゼAと20単位のRNアーゼT1との混合
物を用いて、37℃で15分間消化した。標識化複合体の免疫沈降のために、2
〜5μlの非免疫ヒト血清または狼瘡疾患を有する患者由来の免疫ヒト血清(標
準的な参照La抗体)のいずれかを添加し、そして200μlの1×RIPA緩
衝液(5mM Tris(pH7.9)、150mM NaCl、1% Tri
ton−X100、0.1% SDSおよび1% デオキシコール酸ナトリウム
)の存在下で、氷上で2時間放置した。次いで、5mgのプロテインAセファロ
ースを、それぞれの反応チューブに添加し、低温室で1時間振動させ、次いで、
12,000rpmで5分間、4℃で遠心分離した。ビーズを1×RIPAで3
回洗浄して、非特異的結合を減少させた。最後に、1×SDSゲルローディング
色素(50mM Tris(pH6.8)、100mM DTT 2% SDS
、0.1% BPB、10% グリセロール)中で再懸濁したビーズを、5分間
100℃に加熱し、そしてSDS14%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。
32P標識化RNA−タンパク質複合体を、UVランプ(多重バンドUV)25
4/366nm(モデルUGL;25UVP Inc.)を用いて、マイクロタ
イタープレート中で15分間、2〜3cmの距離で照射した。次いで、結合して
いないRNAを、20μgのRNアーゼAと20単位のRNアーゼT1との混合
物を用いて、37℃で15分間消化した。標識化複合体の免疫沈降のために、2
〜5μlの非免疫ヒト血清または狼瘡疾患を有する患者由来の免疫ヒト血清(標
準的な参照La抗体)のいずれかを添加し、そして200μlの1×RIPA緩
衝液(5mM Tris(pH7.9)、150mM NaCl、1% Tri
ton−X100、0.1% SDSおよび1% デオキシコール酸ナトリウム
)の存在下で、氷上で2時間放置した。次いで、5mgのプロテインAセファロ
ースを、それぞれの反応チューブに添加し、低温室で1時間振動させ、次いで、
12,000rpmで5分間、4℃で遠心分離した。ビーズを1×RIPAで3
回洗浄して、非特異的結合を減少させた。最後に、1×SDSゲルローディング
色素(50mM Tris(pH6.8)、100mM DTT 2% SDS
、0.1% BPB、10% グリセロール)中で再懸濁したビーズを、5分間
100℃に加熱し、そしてSDS14%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。
【0122】 図12において示されるように、標識I−RNAおよびHeLa細胞タンパク
質を含む、ゲル遅延複合体(Cで示される)は、ヒトLaタンパク質に対する抗
体によってスーパーシフト(supershift)した(SCで示される)(
図12、左のゲル、レーン3および4)。標識I−RNAおよび精製した組換え
Laタンパク質(レーン5、複合体C)を用いて形成した同様の複合体もまた、
HeLa細胞抽出物を用いて見出されるのと同一の相対的位置まで抗La抗体と
ともにスーパーシフトし得る。第2のより遅く移動する複合体もまた、精製した
Laタンパク質を用いて観察され(レーン5)、そのほとんどは、抗La抗体(
レーン6)とともにスーパーシフトし得ない。これらの結果は、標識I−RNA
およびHeLa細胞抽出物をインキュベートすることによって形成される複合体
Cが、La自己抗原を含むことを示唆する。複合体Cが確かにLaタンパク質を
含むことを確認するために、UV−架橋研究を、HeLa細胞抽出物または精製
したLaタンパク質を使用して、32P標識I−RNAまたは5’−UTR(55
9〜624nt)プローブを用いて実施した。次いで、UV架橋した複合体を、
抗Laまたは非免疫血清を用いて免疫沈降し、そしてSDS−PAGEによって
分析した。複合体を、標識I−RNAまたはUTRプローブにのいずれかを使用
してHeLa細胞抽出物を用いて形成した場合、52kDaのUV架橋したタン
パク質は、抗La抗体によって特異的に免疫沈降された(図12、右のゲル、レ
ーン2および5)。この52kDaのバンドは、精製したLaタンパク質を、32 P I−RNA(レーン3)または32P 5’−UTR(レーン6)とともにイ
ンキュベートすることによって形成される、UV架橋した抗La免疫沈降複合体
とともに同時に移動した。レーン2および5において顕著に見られた約120k
Daの複合体は、非免疫血清を含むレーンにおいてもまた検出され得たので、L
a抗体に特異的ではなかった。これらの結果は、I−RNAがヒトLa自己抗原
と相互作用することを実証する。
質を含む、ゲル遅延複合体(Cで示される)は、ヒトLaタンパク質に対する抗
体によってスーパーシフト(supershift)した(SCで示される)(
図12、左のゲル、レーン3および4)。標識I−RNAおよび精製した組換え
Laタンパク質(レーン5、複合体C)を用いて形成した同様の複合体もまた、
HeLa細胞抽出物を用いて見出されるのと同一の相対的位置まで抗La抗体と
ともにスーパーシフトし得る。第2のより遅く移動する複合体もまた、精製した
Laタンパク質を用いて観察され(レーン5)、そのほとんどは、抗La抗体(
レーン6)とともにスーパーシフトし得ない。これらの結果は、標識I−RNA
およびHeLa細胞抽出物をインキュベートすることによって形成される複合体
Cが、La自己抗原を含むことを示唆する。複合体Cが確かにLaタンパク質を
含むことを確認するために、UV−架橋研究を、HeLa細胞抽出物または精製
したLaタンパク質を使用して、32P標識I−RNAまたは5’−UTR(55
9〜624nt)プローブを用いて実施した。次いで、UV架橋した複合体を、
抗Laまたは非免疫血清を用いて免疫沈降し、そしてSDS−PAGEによって
分析した。複合体を、標識I−RNAまたはUTRプローブにのいずれかを使用
してHeLa細胞抽出物を用いて形成した場合、52kDaのUV架橋したタン
パク質は、抗La抗体によって特異的に免疫沈降された(図12、右のゲル、レ
ーン2および5)。この52kDaのバンドは、精製したLaタンパク質を、32 P I−RNA(レーン3)または32P 5’−UTR(レーン6)とともにイ
ンキュベートすることによって形成される、UV架橋した抗La免疫沈降複合体
とともに同時に移動した。レーン2および5において顕著に見られた約120k
Daの複合体は、非免疫血清を含むレーンにおいてもまた検出され得たので、L
a抗体に特異的ではなかった。これらの結果は、I−RNAがヒトLa自己抗原
と相互作用することを実証する。
【0123】 I−RNAによって結合されるp52タンパク質の同一性を、I−RNAによ
るIRES媒介性翻訳の阻害がLa抗原の添加によって取り消されることを実証
することによって、さらに確認した。ポリオウイルスは、cap結合タンパク質
複合体のp220成分をタンパク質分解的に切断することによって、宿主細胞m
RNAのcap依存性翻訳を阻害することが、公知である。従って、ウイルスに
感染した細胞由来の抽出物は、cap非依存性のIRES媒介性翻訳においての
み活性であるが、cap依存性翻訳においては活性ではない。
るIRES媒介性翻訳の阻害がLa抗原の添加によって取り消されることを実証
することによって、さらに確認した。ポリオウイルスは、cap結合タンパク質
複合体のp220成分をタンパク質分解的に切断することによって、宿主細胞m
RNAのcap依存性翻訳を阻害することが、公知である。従って、ウイルスに
感染した細胞由来の抽出物は、cap非依存性のIRES媒介性翻訳においての
み活性であるが、cap依存性翻訳においては活性ではない。
【0124】 IRES媒介性翻訳のI−RNA誘導性阻害が、外因性の精製されたLaタン
パク質の添加によって特異的に奪回され得るか否かを決定するために、p2CA
T RNA(5−UTR−CAT)の翻訳を、ウイルス感染した細胞抽出物にお
いて実施した。PV感染したHeLa細胞抽出物におけるp2 CAT RNA
の翻訳を、I−RNAによって有意に阻害した。ウイルス性の5’−UTR媒介
性翻訳の有意な刺激を、精製したLaタンパク質を感染した細胞抽出物に添加し
た場合に観察した。これは、おそらく、ウイルス感染した細胞におけるLaタン
パク質の制限的な量に起因する。I−RNAによって媒介される翻訳の阻害を、
精製したLaタンパク質の添加によって、ほぼLaタンパク質単独を含む抽出物
において見られる範囲にまで取り消し得る。対照的に、等価な量のBSAの添加
は、IRES媒介性翻訳を回復することができない。偽感染した抽出物をウイル
ス感染した細胞抽出物の代わりに使用した場合に、同様の結果を観察した。
パク質の添加によって特異的に奪回され得るか否かを決定するために、p2CA
T RNA(5−UTR−CAT)の翻訳を、ウイルス感染した細胞抽出物にお
いて実施した。PV感染したHeLa細胞抽出物におけるp2 CAT RNA
の翻訳を、I−RNAによって有意に阻害した。ウイルス性の5’−UTR媒介
性翻訳の有意な刺激を、精製したLaタンパク質を感染した細胞抽出物に添加し
た場合に観察した。これは、おそらく、ウイルス感染した細胞におけるLaタン
パク質の制限的な量に起因する。I−RNAによって媒介される翻訳の阻害を、
精製したLaタンパク質の添加によって、ほぼLaタンパク質単独を含む抽出物
において見られる範囲にまで取り消し得る。対照的に、等価な量のBSAの添加
は、IRES媒介性翻訳を回復することができない。偽感染した抽出物をウイル
ス感染した細胞抽出物の代わりに使用した場合に、同様の結果を観察した。
【0125】 I−RNA変異体に対する種々のタンパク質因子の結合もまた、試験した。上
記に提示した結果は、IRES媒介性翻訳を阻害する際の種々のI−RNA変異
体の差次的な活性を実証した。I−7RNAおよびI−9RNAは、ポリオウイ
ルスIRES媒介性翻訳を阻害し得たが、I−4RNAおよびI−8RNAは、
翻訳のインヒビターとしてほとんど全く不活性であった。類似のタンパク質また
は異なるタンパク質がこれらのRNAによって結合されるか否かを決定するため
に、種々の標識化RNAプローブを、HeLaタンパク質と共にインキュベート
し、そしてタンパク質−RNA複合体を、UV架橋し、続いてリボヌクレアーゼ
消化することによって試験した。
記に提示した結果は、IRES媒介性翻訳を阻害する際の種々のI−RNA変異
体の差次的な活性を実証した。I−7RNAおよびI−9RNAは、ポリオウイ
ルスIRES媒介性翻訳を阻害し得たが、I−4RNAおよびI−8RNAは、
翻訳のインヒビターとしてほとんど全く不活性であった。類似のタンパク質また
は異なるタンパク質がこれらのRNAによって結合されるか否かを決定するため
に、種々の標識化RNAプローブを、HeLaタンパク質と共にインキュベート
し、そしてタンパク質−RNA複合体を、UV架橋し、続いてリボヌクレアーゼ
消化することによって試験した。
【0126】 HeLaタンパク質の2つの供給源(S10およびリボソーム塩洗浄液(ri
bosomal salt wash)(RSW))を、これらの実験のために
使用した。HeLa細胞は、抽出物を含まず(S10)およびRSW調製物を含
まない。HeLa S10細胞抽出物を、本明細書上記のように調製した。He
La細胞由来のリボソーム塩洗浄液を、いくつかの改変を伴ってBrownおよ
びEhrenfeld(33)に記載されるように調製した。HeLa細胞(4
×105細胞/ml)の培養物を、遠心分離によって収集し、冷等張緩衝液(3
5mM HEPES、pH7.5、146mM NaCl、11mM グルコー
ス)で3回洗浄し、そして2倍の充填した細胞容量の溶解緩衝液(10mM K
Cl、1.5mM 酢酸Mg、20mM HEPES、pH7.4、および1m
M DTT)中に再懸濁し、続いて膨張のために、10分間氷上でインキュベー
ションした。細胞を、0℃にて、B型ダンス型ホモジェナイザーで、50行程で
崩壊させた。崩壊後、抽出物を、Sorvall SS34ローターで、4℃に
て10,000rpmで15分間遠心分離して、核およびミトコンドリア画分を
除去した。上清(S10抽出物)を、Beckman Ti60ローターで、4
℃にて2時間、50,000rpmで遠心分離した。リボソームペレットを、氷
浴上で穏やかに振盪しながら、溶解緩衝液中に約250A260/mlの濃度で
再懸濁した。次いで、KCl濃度を500mMに調整し、そしてこの溶液を氷浴
上で30分間攪拌した。得られた溶液を、4℃にて、50,000rpmで2時
間遠心分離した。次いで、上清(塩洗浄液)を、0〜70%の硫酸アンモニウム
沈殿に供した。開始因子を含むペレットを、低容量の透析緩衝液(グリセロール
を含まない)に溶解し、続いて5mM Tris(pH7.5)、100mM
KCl、0.05mM EDTA、1mM DTTおよび5% グリセロールを
含む透析緩衝液)に対して、4℃にて一晩透析した。次いで、この透析物を、1
0,000rpmで10分間、4℃にて遠心分離し、そしてこの上清を、いくつ
かの予め冷却したチューブに少容量でアリコートし、そして−70℃で保存した
。
bosomal salt wash)(RSW))を、これらの実験のために
使用した。HeLa細胞は、抽出物を含まず(S10)およびRSW調製物を含
まない。HeLa S10細胞抽出物を、本明細書上記のように調製した。He
La細胞由来のリボソーム塩洗浄液を、いくつかの改変を伴ってBrownおよ
びEhrenfeld(33)に記載されるように調製した。HeLa細胞(4
×105細胞/ml)の培養物を、遠心分離によって収集し、冷等張緩衝液(3
5mM HEPES、pH7.5、146mM NaCl、11mM グルコー
ス)で3回洗浄し、そして2倍の充填した細胞容量の溶解緩衝液(10mM K
Cl、1.5mM 酢酸Mg、20mM HEPES、pH7.4、および1m
M DTT)中に再懸濁し、続いて膨張のために、10分間氷上でインキュベー
ションした。細胞を、0℃にて、B型ダンス型ホモジェナイザーで、50行程で
崩壊させた。崩壊後、抽出物を、Sorvall SS34ローターで、4℃に
て10,000rpmで15分間遠心分離して、核およびミトコンドリア画分を
除去した。上清(S10抽出物)を、Beckman Ti60ローターで、4
℃にて2時間、50,000rpmで遠心分離した。リボソームペレットを、氷
浴上で穏やかに振盪しながら、溶解緩衝液中に約250A260/mlの濃度で
再懸濁した。次いで、KCl濃度を500mMに調整し、そしてこの溶液を氷浴
上で30分間攪拌した。得られた溶液を、4℃にて、50,000rpmで2時
間遠心分離した。次いで、上清(塩洗浄液)を、0〜70%の硫酸アンモニウム
沈殿に供した。開始因子を含むペレットを、低容量の透析緩衝液(グリセロール
を含まない)に溶解し、続いて5mM Tris(pH7.5)、100mM
KCl、0.05mM EDTA、1mM DTTおよび5% グリセロールを
含む透析緩衝液)に対して、4℃にて一晩透析した。次いで、この透析物を、1
0,000rpmで10分間、4℃にて遠心分離し、そしてこの上清を、いくつ
かの予め冷却したチューブに少容量でアリコートし、そして−70℃で保存した
。
【0127】 全長の標識I−RNAをHeLa S10抽出物と共にインキュベートした場
合、100kDa、70kDa、48kDaおよび46kDaの少量のバンドに
加えて、約52kDaおよび110kDaの分子量を有する2つの主なバンドを
検出した。リボソーム塩洗浄タンパク質を使用した場合、タンパク質−ヌクレオ
チド複合体のプロフィールは、S10のプロフィールとは有意に異なった。第1
に、110kDaのバンドは、RSWを含む反応において、非常に少量で存在し
た。第2に、52kDaタンパク質は、54〜52kDaの二重線として存在し
、そしてS10における量と比較して、比較的少量であった。第3に、約80k
Daおよび37kDaにおける新たなバンドは、RSWを含む反応において現れ
た。全長I−RNAと比較して、標識化短縮型I−RNAをUV架橋する実験に
おいて使用した場合、各RNAについてのタンパク質−ヌクレオチドプロフィー
ルは、S10とRSWとの間で顕著に類似していた。I−4RNAおよびI−8
RNAは、主に70kDa、52kDa、48kDa、46kDaおよび37k
Daのポリペプチドを結合したが、一方、I−7RNAおよびI−9RNAは、
80kDaの新たなバントと相互作用した。この80kDaのバンドは、I−7
RNAを用いると、より明確であった。さらに、I−4RNAおよびI−8RN
Aによって結合される70kDaのポリペプチドは、I−7RNAおよびI−9
RNAでは検出されなかった。別の非常に高分子量のポリペプチド(220kD
aのマーカーよりも速く移動する)は、I−4RNAおよびI−8RNAを含む
反応においてのみ存在した。同様に、RSWを利用する実験において、100k
Daのポリペプチドは、I−7RNAおよびI−9RNAによって優先的に結合
された。競合実験において、標識されていないI−7RNAおよびI−4RNA
の両方は、標識化I−7RNAプローブおよびI−4RNAプローブによって結
合される全ての主なタンパク質バンドと首尾良く競合することが観察された。例
えば、I−7RNAに対して複合体化した全部で3つポリペプチド(80kDa
、52kDaおよび37kDa)は、標識されていないI−7RNAおよびI−
4RNAと競合したが、非特異的RNAとは競合しなかった。標識化I−4RN
Aでも同様に、70kDa、52kDaおよび37kDaのバンドは、標識され
ていないI−7RNAおよびI−4RNAと競合したが、非特異的競合物とは競
合しなかった。より高分子量のポリペプチドは、非特異的競合物と全体的に競合
し得るので、I−4RNAに非特異的に結合した。これらの結果は、活性なI−
7RNAおよび不活性なI−4RNAが同じ2つのポリペプチド(52kDaお
よび37kDa)を結合する一方、これらの2つの短縮型I−RNAは少なくと
も1つのポリペプチドを結合することにおいて互いに異なる(I−7RNAは8
0kDaのポリペプチドを結合するがI−4RNAは70kDaのポリペプチド
を結合する)ことを実証する。
合、100kDa、70kDa、48kDaおよび46kDaの少量のバンドに
加えて、約52kDaおよび110kDaの分子量を有する2つの主なバンドを
検出した。リボソーム塩洗浄タンパク質を使用した場合、タンパク質−ヌクレオ
チド複合体のプロフィールは、S10のプロフィールとは有意に異なった。第1
に、110kDaのバンドは、RSWを含む反応において、非常に少量で存在し
た。第2に、52kDaタンパク質は、54〜52kDaの二重線として存在し
、そしてS10における量と比較して、比較的少量であった。第3に、約80k
Daおよび37kDaにおける新たなバンドは、RSWを含む反応において現れ
た。全長I−RNAと比較して、標識化短縮型I−RNAをUV架橋する実験に
おいて使用した場合、各RNAについてのタンパク質−ヌクレオチドプロフィー
ルは、S10とRSWとの間で顕著に類似していた。I−4RNAおよびI−8
RNAは、主に70kDa、52kDa、48kDa、46kDaおよび37k
Daのポリペプチドを結合したが、一方、I−7RNAおよびI−9RNAは、
80kDaの新たなバントと相互作用した。この80kDaのバンドは、I−7
RNAを用いると、より明確であった。さらに、I−4RNAおよびI−8RN
Aによって結合される70kDaのポリペプチドは、I−7RNAおよびI−9
RNAでは検出されなかった。別の非常に高分子量のポリペプチド(220kD
aのマーカーよりも速く移動する)は、I−4RNAおよびI−8RNAを含む
反応においてのみ存在した。同様に、RSWを利用する実験において、100k
Daのポリペプチドは、I−7RNAおよびI−9RNAによって優先的に結合
された。競合実験において、標識されていないI−7RNAおよびI−4RNA
の両方は、標識化I−7RNAプローブおよびI−4RNAプローブによって結
合される全ての主なタンパク質バンドと首尾良く競合することが観察された。例
えば、I−7RNAに対して複合体化した全部で3つポリペプチド(80kDa
、52kDaおよび37kDa)は、標識されていないI−7RNAおよびI−
4RNAと競合したが、非特異的RNAとは競合しなかった。標識化I−4RN
Aでも同様に、70kDa、52kDaおよび37kDaのバンドは、標識され
ていないI−7RNAおよびI−4RNAと競合したが、非特異的競合物とは競
合しなかった。より高分子量のポリペプチドは、非特異的競合物と全体的に競合
し得るので、I−4RNAに非特異的に結合した。これらの結果は、活性なI−
7RNAおよび不活性なI−4RNAが同じ2つのポリペプチド(52kDaお
よび37kDa)を結合する一方、これらの2つの短縮型I−RNAは少なくと
も1つのポリペプチドを結合することにおいて互いに異なる(I−7RNAは8
0kDaのポリペプチドを結合するがI−4RNAは70kDaのポリペプチド
を結合する)ことを実証する。
【0128】 (実施例12:Laペプチド(LAP)結合ドメイン) 特定のヒトRNAウイルス(例えば、A型肝炎ウイルスおよびC型肝炎ウイル
ス、ポリオウイルス、ライノウイルスならびにコクサッキーウイルス)の翻訳は
、内部リボソーム侵入部位(IRES)媒介性翻訳として公知のウイルス性mR
NA内の内部配列へのリボソームの結合を含む。これは、mRNAの5’cap
(7メチルグアノシン)構造へのリボソームの結合に依存する、細胞性mRNA
翻訳と対照的である。IRES媒介性翻訳は、最初にIRES配列への細胞性ポ
リペプチドの結合、続いてリボソーム結合を必要とする。IRESと相互作用す
るこのような1つのタンパク質は、La自己抗原(約52kDaの細胞タンパク
質)である。ウイルスIRESエレメントに対するLa結合は、リボソーム結合
に予め必要であると考えられている。本発明者らは、野生型La自己抗原のアミ
ノ酸11〜28に対応し、かつLaのRNA結合ドメインを構築する18−アミ
ノ酸ペプチドを合成した。そして本発明者らは、LAP結合ドメイン配列が、ウ
イルスIRESエレメントに結合するように全長Laと競合することをさらに示
した。これは、インビトロでマイクロモル濃度のペプチドによってウイルス性m
RNA翻訳の選択的阻害を誘導する。さらに、このペプチド(LAP、Laペプ
チドと呼ばれる)は、ヒト細胞内へ自由に分散し、そしてマイクロモル濃度のL
APでの組織培養細胞上のウイルス性プラークにおける1000倍の減少によっ
て証明されるように、ウイルス複製をブロックするようである。LAPのみがウ
イルス性タンパク質産生を阻害し、そして細胞性翻訳を妨害しないので、LAP
を抗ウイルス剤として使用し得る。このペプチドによるウイルス複製の阻害の効
率を、小動物モデルにおいて試験し得る。
ス、ポリオウイルス、ライノウイルスならびにコクサッキーウイルス)の翻訳は
、内部リボソーム侵入部位(IRES)媒介性翻訳として公知のウイルス性mR
NA内の内部配列へのリボソームの結合を含む。これは、mRNAの5’cap
(7メチルグアノシン)構造へのリボソームの結合に依存する、細胞性mRNA
翻訳と対照的である。IRES媒介性翻訳は、最初にIRES配列への細胞性ポ
リペプチドの結合、続いてリボソーム結合を必要とする。IRESと相互作用す
るこのような1つのタンパク質は、La自己抗原(約52kDaの細胞タンパク
質)である。ウイルスIRESエレメントに対するLa結合は、リボソーム結合
に予め必要であると考えられている。本発明者らは、野生型La自己抗原のアミ
ノ酸11〜28に対応し、かつLaのRNA結合ドメインを構築する18−アミ
ノ酸ペプチドを合成した。そして本発明者らは、LAP結合ドメイン配列が、ウ
イルスIRESエレメントに結合するように全長Laと競合することをさらに示
した。これは、インビトロでマイクロモル濃度のペプチドによってウイルス性m
RNA翻訳の選択的阻害を誘導する。さらに、このペプチド(LAP、Laペプ
チドと呼ばれる)は、ヒト細胞内へ自由に分散し、そしてマイクロモル濃度のL
APでの組織培養細胞上のウイルス性プラークにおける1000倍の減少によっ
て証明されるように、ウイルス複製をブロックするようである。LAPのみがウ
イルス性タンパク質産生を阻害し、そして細胞性翻訳を妨害しないので、LAP
を抗ウイルス剤として使用し得る。このペプチドによるウイルス複製の阻害の効
率を、小動物モデルにおいて試験し得る。
【0129】 例えば、本発明の1つの配列は、以下を含む:
【0130】
【化1】 さらに、この配列のビオチン化誘導体もまた使用し得る:
【0131】
【化2】 先の実施例1〜11の結果は、ポリオウイルス(PV)IRES媒介性翻訳が
、PV IRES媒介性翻訳を阻害し得る小さなRNAに起因して、酵母Sac
charomyces cerevisiaeにおいて制限されることを示した
。このインヒビターRNA(IRNAと呼ばれる)は、cap非依存性;IRE
S媒介性翻訳を特異的に阻害したが、細胞性mRNAのcap依存性翻訳に対し
てはほとんど効果を有さなかった。IRNAは、いくつかの細胞性ポリペプチド
(ピコルナウイルスIRES媒介性翻訳に必要であるLa自己抗原を含む)に強
力に結合することが見出された。他の細胞性ペプチドは、本明細書中に記載され
るような手順を使用して同定され得る。
、PV IRES媒介性翻訳を阻害し得る小さなRNAに起因して、酵母Sac
charomyces cerevisiaeにおいて制限されることを示した
。このインヒビターRNA(IRNAと呼ばれる)は、cap非依存性;IRE
S媒介性翻訳を特異的に阻害したが、細胞性mRNAのcap依存性翻訳に対し
てはほとんど効果を有さなかった。IRNAは、いくつかの細胞性ポリペプチド
(ピコルナウイルスIRES媒介性翻訳に必要であるLa自己抗原を含む)に強
力に結合することが見出された。他の細胞性ペプチドは、本明細書中に記載され
るような手順を使用して同定され得る。
【0132】 C型肝炎(HCV)およびPV IRESエレメントは類似のポリペプチドを
結合するので、本発明者らは、IRNAもまたHCV IRES媒介性翻訳を妨
害し得ると判断した。インビトロにおける翻訳、一過性のトランスフェクション
およびIRNAを構成的に発現するヘパトーム細胞株を使用して、本発明者らは
、IRNAによるHCV IRES媒介性翻訳の特異的阻害を実証した。さらに
、IRNAを構成的に発現するヘパトーム細胞株は、PV IRESがHCV
IRESによって置換される、PVおよびPV/HCVキメラウイルスの両方に
よる感染に対して抵抗性になった(図18を参照のこと)。HCV−IRESエ
レメントへのLa自己抗原の結合は、特異的であり、かつIRNAによって効率
的に競合した。また、本発明者らは、LaのRNA結合ドメインを含む小さなペ
プチドが、ウイルス性RNAへの結合について全長Laと競合し得ることを実証
した(図17を参照のこと)。組み合わせて使用される場合、ペプチドおよびI
RNAは共に、個々の成分よりもより強力にウイルス性RNAのIRES媒介性
翻訳を阻害する(図19を参照のこと)。
結合するので、本発明者らは、IRNAもまたHCV IRES媒介性翻訳を妨
害し得ると判断した。インビトロにおける翻訳、一過性のトランスフェクション
およびIRNAを構成的に発現するヘパトーム細胞株を使用して、本発明者らは
、IRNAによるHCV IRES媒介性翻訳の特異的阻害を実証した。さらに
、IRNAを構成的に発現するヘパトーム細胞株は、PV IRESがHCV
IRESによって置換される、PVおよびPV/HCVキメラウイルスの両方に
よる感染に対して抵抗性になった(図18を参照のこと)。HCV−IRESエ
レメントへのLa自己抗原の結合は、特異的であり、かつIRNAによって効率
的に競合した。また、本発明者らは、LaのRNA結合ドメインを含む小さなペ
プチドが、ウイルス性RNAへの結合について全長Laと競合し得ることを実証
した(図17を参照のこと)。組み合わせて使用される場合、ペプチドおよびI
RNAは共に、個々の成分よりもより強力にウイルス性RNAのIRES媒介性
翻訳を阻害する(図19を参照のこと)。
【0133】 抗ウイルス剤は、薬学的に受容可能なキャリア中で治療的有効量のLAPと共
に処方され得る。多くの薬学的処方物および投与の経路を使用して処置する方法
は、標準的な臨床の実施および手順に基づいて確認され得る。
に処方され得る。多くの薬学的処方物および投与の経路を使用して処置する方法
は、標準的な臨床の実施および手順に基づいて確認され得る。
【0134】 インヒビターとしてIRNAを評価することに加えて、これは、ピコルナウイ
ルスおよびC型肝炎ウイルスのIRES媒介性翻訳において、機能的に重要な細
胞タンパク質因子を検出するための手段として使用された。本発明は、本明細書
中に記載される方法を使用して同定される、このような他のインヒビターを企図
する。
ルスおよびC型肝炎ウイルスのIRES媒介性翻訳において、機能的に重要な細
胞タンパク質因子を検出するための手段として使用された。本発明は、本明細書
中に記載される方法を使用して同定される、このような他のインヒビターを企図
する。
【0135】
【表1】 上記に記載されそして例示された原理の適用によって、当業者が、1つ以上の
タンパク質因子の結合によって翻訳が内部リボソーム結合部位で開始される任意
の所望の標的RNAについて、有効なインヒビターRNAまたはそれらの構造的
模倣物を設計し得、そして本発明に従う翻訳阻害の至適条件を決定し得ることは
、明白である。
タンパク質因子の結合によって翻訳が内部リボソーム結合部位で開始される任意
の所望の標的RNAについて、有効なインヒビターRNAまたはそれらの構造的
模倣物を設計し得、そして本発明に従う翻訳阻害の至適条件を決定し得ることは
、明白である。
【0136】 本明細書中で引用される各刊行物の全体の開示は、本明細書中で参考として援
用される。
用される。
【図1】 図1は、例示的な酵母翻訳インヒビターRNA(I−RNA)のヌクレオチド
配列、クローニング、発現および活性を示す。パネルA:60ヌクレオチドの精
製した酵母インヒビターRNAの配列(配列番号1)を、材料および方法におい
て記載されるように決定した。そのRNAの5’末端および3’末端が示される
。パネルB:I−RNAを発現するpSDIRプラスミドの略図。HindII
IおよびEcoRIの制限エンドヌクレアーゼ部位の位置を示す。T7およびS
P6は、それぞれのプロモーターの位置を示し、そして矢印は転写の方向を示す
。パネルC:このI−RNA(センス転写物)を、HindIII制限酵素を用
いて線状化したプラスミドpSDIRから、T7 RNAポリメラーゼを用いて
インビトロ転写した。次いで、4μgの合成RNAを変性ゲルローディング色素
(US Biochemicals)と混合し、55℃にて10分間加熱し、次
いでDNAサンプルの分析のための条件下で1kbラダーDNA(BRL)マー
カー(レーンM)を用いて1.2%アガロースゲル上で分析した。ゲル上のI−
RNAバンドの位置を示す。パネルD:HeLa細胞なしの翻訳溶解物における
pG3CATおよびp2CAT RNAのインビトロ翻訳を、インヒビターRN
Aの非存在下または存在下で行った。80μgのHeLa細胞溶解物を含む1反
応物あたり2μgのpG3CATまたはP2CAT RNAを添加した。およそ
4μgの部分精製した酵母インヒビターRNAおよび1μgの合成インヒビター
RNAを、図において示されたそれぞれの反応において使用した。CAT遺伝子
産物の位置を矢印の先を用いて示す。
配列、クローニング、発現および活性を示す。パネルA:60ヌクレオチドの精
製した酵母インヒビターRNAの配列(配列番号1)を、材料および方法におい
て記載されるように決定した。そのRNAの5’末端および3’末端が示される
。パネルB:I−RNAを発現するpSDIRプラスミドの略図。HindII
IおよびEcoRIの制限エンドヌクレアーゼ部位の位置を示す。T7およびS
P6は、それぞれのプロモーターの位置を示し、そして矢印は転写の方向を示す
。パネルC:このI−RNA(センス転写物)を、HindIII制限酵素を用
いて線状化したプラスミドpSDIRから、T7 RNAポリメラーゼを用いて
インビトロ転写した。次いで、4μgの合成RNAを変性ゲルローディング色素
(US Biochemicals)と混合し、55℃にて10分間加熱し、次
いでDNAサンプルの分析のための条件下で1kbラダーDNA(BRL)マー
カー(レーンM)を用いて1.2%アガロースゲル上で分析した。ゲル上のI−
RNAバンドの位置を示す。パネルD:HeLa細胞なしの翻訳溶解物における
pG3CATおよびp2CAT RNAのインビトロ翻訳を、インヒビターRN
Aの非存在下または存在下で行った。80μgのHeLa細胞溶解物を含む1反
応物あたり2μgのpG3CATまたはP2CAT RNAを添加した。およそ
4μgの部分精製した酵母インヒビターRNAおよび1μgの合成インヒビター
RNAを、図において示されたそれぞれの反応において使用した。CAT遺伝子
産物の位置を矢印の先を用いて示す。
【図2】 図2は、酵母インヒビターRNAによる翻訳の阻害のための、ポリオウイルス
の5’UTR配列の必要性を例示する。パネルA、BおよびC:HeLa細胞な
しの翻訳溶解物を、各パネルの上記に列挙したレーンのRNAを翻訳するために
使用した。インビトロ翻訳を、各欠失変異体構築物について示されるように、1
μgの精製されたI−RNAの非存在下または存在下において、キャップされた
かまたはキャップされていないかのいずれかのRNAをおよそ2μg用いて行っ
た。各反応物は、80μgのHeLa細胞溶解物タンパク質を含んだ。CATタ
ンパク質の位置を、パネルAの左にて示す。パネルD:この図は、上記の実験の
ために使用したポリオウイルス5’−UTR欠失変異体構築物を示す。垂直上に
線を引いたボックスは、SP6 RNAポリメラーゼプロモーターを表す。黒色
で塗りつぶしたボックスは、ポリオウイルス 5’−UTRからの配列を表し、
そして斜めに線を引いたボックスは、CAT遺伝子コード配列を示す。このプラ
スミドの下の数字は、欠失の端のヌクレオチドを表す。
の5’UTR配列の必要性を例示する。パネルA、BおよびC:HeLa細胞な
しの翻訳溶解物を、各パネルの上記に列挙したレーンのRNAを翻訳するために
使用した。インビトロ翻訳を、各欠失変異体構築物について示されるように、1
μgの精製されたI−RNAの非存在下または存在下において、キャップされた
かまたはキャップされていないかのいずれかのRNAをおよそ2μg用いて行っ
た。各反応物は、80μgのHeLa細胞溶解物タンパク質を含んだ。CATタ
ンパク質の位置を、パネルAの左にて示す。パネルD:この図は、上記の実験の
ために使用したポリオウイルス5’−UTR欠失変異体構築物を示す。垂直上に
線を引いたボックスは、SP6 RNAポリメラーゼプロモーターを表す。黒色
で塗りつぶしたボックスは、ポリオウイルス 5’−UTRからの配列を表し、
そして斜めに線を引いたボックスは、CAT遺伝子コード配列を示す。このプラ
スミドの下の数字は、欠失の端のヌクレオチドを表す。
【図3】 図3は、ゲル電気泳動の間にI−RNAを遅延させ、そしてポリオウイルスR
NAの5’UTRによって競合阻害されるI−RNAと細胞タンパク質との間の
複合体の形成を示す。32P標識I−RNAプローブを、以下の実施例において記
載されるように結合反応においてHeLa S−10抽出物とともにまたはそれ
なしで、インキュベートした。RNA−タンパク質複合体を、非変性の4%ポリ
アクリルアミドゲル上で分析した。パネルAは、S−10抽出物の非存在下での
遊離のプローブ(FP)(レーン2)からS−10抽出物の存在下でのその複合
体化形態(C)までのの移動度シフトを示す。パネルBは、非標識競合物RNA
を用いた競合実験の結果を示す。10倍、50倍および100倍のモル過剰の非
標識I−RNA(レーン3〜5)または非標識5’−UTR(レーン7〜9)を
、結合反応物において使用した。レーン10の反応物は、100倍モル過剰の、
非標識の非特異的RNA(NSP)を含んだ。
NAの5’UTRによって競合阻害されるI−RNAと細胞タンパク質との間の
複合体の形成を示す。32P標識I−RNAプローブを、以下の実施例において記
載されるように結合反応においてHeLa S−10抽出物とともにまたはそれ
なしで、インキュベートした。RNA−タンパク質複合体を、非変性の4%ポリ
アクリルアミドゲル上で分析した。パネルAは、S−10抽出物の非存在下での
遊離のプローブ(FP)(レーン2)からS−10抽出物の存在下でのその複合
体化形態(C)までのの移動度シフトを示す。パネルBは、非標識競合物RNA
を用いた競合実験の結果を示す。10倍、50倍および100倍のモル過剰の非
標識I−RNA(レーン3〜5)または非標識5’−UTR(レーン7〜9)を
、結合反応物において使用した。レーン10の反応物は、100倍モル過剰の、
非標識の非特異的RNA(NSP)を含んだ。
【図4】 図4は、I−RNAがポリオウイルス5’−UTRと相互作用するタンパク質
を結合することを示す。HeLa細胞タンパク質との、32P標識したI−RNA
のUV架橋を、上記の実施例に記載されるように行った。パネルA:左の数字は
、I−RNAと相互作用するタンパク質のおよその分子量をいう。競合研究につ
いて、100倍モル過剰のそれぞれの非標識競合物RNAを各結合反応物に添加
した。使用したこの競合物RNAは:I−RNA(レーン3)、5’−UTR(
レーン4)および非特異的(Nsp)RNA(レーン5)であった。パネルB:
左の数字は、タンパク質マーカー(BRL)(レーンM)の分子量をいう。右の
数字は、標識したI−RNAプローブと架橋する各タンパク質の分子量をいう。
100倍モル過剰の非標識競合物RNA(例えば、I−RNA(レーン3)、U
TR 559−624 RNA(レーン4)、および非特異的(Nsp)RNA
(レーン5)を、結合反応物において使用した。
を結合することを示す。HeLa細胞タンパク質との、32P標識したI−RNA
のUV架橋を、上記の実施例に記載されるように行った。パネルA:左の数字は
、I−RNAと相互作用するタンパク質のおよその分子量をいう。競合研究につ
いて、100倍モル過剰のそれぞれの非標識競合物RNAを各結合反応物に添加
した。使用したこの競合物RNAは:I−RNA(レーン3)、5’−UTR(
レーン4)および非特異的(Nsp)RNA(レーン5)であった。パネルB:
左の数字は、タンパク質マーカー(BRL)(レーンM)の分子量をいう。右の
数字は、標識したI−RNAプローブと架橋する各タンパク質の分子量をいう。
100倍モル過剰の非標識競合物RNA(例えば、I−RNA(レーン3)、U
TR 559−624 RNA(レーン4)、および非特異的(Nsp)RNA
(レーン5)を、結合反応物において使用した。
【図5】 図5は、ポリオウイルスRNAの5’UTRの推定二次構造を例示する。これ
は、異なる構造ドメインによる細胞タンパク質との可能な相互作用部位を示す。
相互作用のそれらの可能な部位(括弧内のヌクレオチドにより示す)を有する細
胞タンパク質の分子量を示す。この図は、Pilipenkoら(1992、前
出)、Jacksonら(1990、前出)およびDildine、S.L.ら
、J Virology(1992)66:4364−4376により公開され
た二次構造推定の改変版である。
は、異なる構造ドメインによる細胞タンパク質との可能な相互作用部位を示す。
相互作用のそれらの可能な部位(括弧内のヌクレオチドにより示す)を有する細
胞タンパク質の分子量を示す。この図は、Pilipenkoら(1992、前
出)、Jacksonら(1990、前出)およびDildine、S.L.ら
、J Virology(1992)66:4364−4376により公開され
た二次構造推定の改変版である。
【図6】 図6は、HeLa細胞タンパク質の32P標識I−RNA、5’UTR RNA
、ステム−ループSL−GおよびSL−DのRNAプローブへのUV架橋を例示
する。パネルA:左の数字は、タンパク質マーカー(レーンM)の分子量をいう
。個々の32P標識RNAプローブ(例えば、I−RNA(レーン1、2)、5’
UTR RNA(レーン3、4)、ステム−ループG RNA(レーン5、6)
およびステム−ループD RNA(レーン7、8))を、結合反応物において、
HeLa S−10抽出物とともに(レーン2、4、6、8)または伴わずに(
レーン1、3、5、7)かのいずれかで、インキュベートし、次いで、UV架橋
およびゲル分析を行った。パネルAの右の数字は、架橋されたタンパク質のおよ
その分子量を示す。パネルB:32P標識されたステム−ループSL−G(UTR
559−624)RNAおよびSL−D(UTR178−224)RNA(それ
ぞれレーン1および2)を、HeLa S−10抽出物と共にインキュベートし
、架橋し、そして架橋タンパク質の移動度を並べて比較して分析した。右の数字
は、矢印の先を用いて示されるタンパク質の推定分子量をいう。
、ステム−ループSL−GおよびSL−DのRNAプローブへのUV架橋を例示
する。パネルA:左の数字は、タンパク質マーカー(レーンM)の分子量をいう
。個々の32P標識RNAプローブ(例えば、I−RNA(レーン1、2)、5’
UTR RNA(レーン3、4)、ステム−ループG RNA(レーン5、6)
およびステム−ループD RNA(レーン7、8))を、結合反応物において、
HeLa S−10抽出物とともに(レーン2、4、6、8)または伴わずに(
レーン1、3、5、7)かのいずれかで、インキュベートし、次いで、UV架橋
およびゲル分析を行った。パネルAの右の数字は、架橋されたタンパク質のおよ
その分子量を示す。パネルB:32P標識されたステム−ループSL−G(UTR
559−624)RNAおよびSL−D(UTR178−224)RNA(それ
ぞれレーン1および2)を、HeLa S−10抽出物と共にインキュベートし
、架橋し、そして架橋タンパク質の移動度を並べて比較して分析した。右の数字
は、矢印の先を用いて示されるタンパク質の推定分子量をいう。
【図7】 図7は、I−RNAがステムループSL−GおよびSL−Dの両方とタンパク
質結合について競合することを示す。UV架橋実験において使用した32P標識R
NAプローブを、各パネルの上に列挙する。パネルAの左の数字は、レーンMに
おけるタンパク質マーカーの分子量を示す。パネルA:レーン1、抽出物なし;
レーン2、非標識競合物RNAを用いない抽出物;レーン3、非標識5’UTR
競合物;レーン4、非標識I−RNA競合物;レーン5、非標識ステム−ループ
SL−G(すなわち、UTR559−624);レーン6、非標識SL−D(す
なわち、UTR178−224);レーン7、非標識非特異的RNA;レーン8
、非標識SL−B RNA(すなわち、UTR51−78);レーン9、非標識
SL−C RNA(すんわち、UTR124−162)。パネルB:レーン1、
抽出物なし;レーン2、非標識RNAを用いない抽出物;レーン3、非標識5’
SL−G RNA競合物;レーン4、非標識I−RNA競合物;レーン5、非標
識5’SL−D RNA競合物;レーン6、非標識非特異的RNA競合物;レー
ン7、非標識SL−B RNA;レーン8、非標識SL−C RNA。パネルC:レーン1、抽出物なし
;レーン2、非標識競合物なしの抽出物;レーン3、非標識SL−D競合物;レ
ーン4、非標識I−RNA競合物;レーン5、非特異的RNA;レーン6、非標
識SL−G競合物;レーン7、非標識SL−B RNA;レーン8、非標識SL
−C RNA。矢印の先は、タンパク質の分子量が、下から上に向って、それぞ
れ、52kDa、54kDaおよび57kDaのタンパク質−ヌクレオチドの複
合体を示す。
質結合について競合することを示す。UV架橋実験において使用した32P標識R
NAプローブを、各パネルの上に列挙する。パネルAの左の数字は、レーンMに
おけるタンパク質マーカーの分子量を示す。パネルA:レーン1、抽出物なし;
レーン2、非標識競合物RNAを用いない抽出物;レーン3、非標識5’UTR
競合物;レーン4、非標識I−RNA競合物;レーン5、非標識ステム−ループ
SL−G(すなわち、UTR559−624);レーン6、非標識SL−D(す
なわち、UTR178−224);レーン7、非標識非特異的RNA;レーン8
、非標識SL−B RNA(すなわち、UTR51−78);レーン9、非標識
SL−C RNA(すんわち、UTR124−162)。パネルB:レーン1、
抽出物なし;レーン2、非標識RNAを用いない抽出物;レーン3、非標識5’
SL−G RNA競合物;レーン4、非標識I−RNA競合物;レーン5、非標
識5’SL−D RNA競合物;レーン6、非標識非特異的RNA競合物;レー
ン7、非標識SL−B RNA;レーン8、非標識SL−C RNA。パネルC:レーン1、抽出物なし
;レーン2、非標識競合物なしの抽出物;レーン3、非標識SL−D競合物;レ
ーン4、非標識I−RNA競合物;レーン5、非特異的RNA;レーン6、非標
識SL−G競合物;レーン7、非標識SL−B RNA;レーン8、非標識SL
−C RNA。矢印の先は、タンパク質の分子量が、下から上に向って、それぞ
れ、52kDa、54kDaおよび57kDaのタンパク質−ヌクレオチドの複
合体を示す。
【図8】 図8は、I−RNAがインビトロで翻訳の内部開始を阻害することを実証する
。パネルA:レポーター遺伝子(ルシフェラーゼ)に連結したBip mRNA
の5’UTRを含む構築物pBIP−LUCを、インビトロで、HeLa細胞溶
解物中で、酵母インヒビターの非存在下(レーン1)または存在下(レーン2)
で、翻訳させた。コントロールとして、構築物pG3CATもまた、その酵母イ
ンヒビターの非存在下(レーン3)または存在下(レーン4)で翻訳させた。こ
の産物を、SDS−14%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。左における矢
印の先は、ルシフェラーゼ遺伝子産物(LUC)の位置を示し、右側の矢印の先
は、CAT遺伝子産物(CAT)を示す。パネルB:TMEV 5’UTRに隣
接するCAT遺伝子およびルシフェラーゼ遺伝子を含む二シストロン性構築物p
PB310を、インビトロで、HeLa細胞溶解物中で、I−RNAの非存在下
(レーン1)または存在下(レーン2)で翻訳させた。この産物を、SDS−1
4%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。左における矢印の先は、CAT遺伝
子産物(CAT)およびルシフェラーゼ遺伝子産物(LUC)の位置を示す。
。パネルA:レポーター遺伝子(ルシフェラーゼ)に連結したBip mRNA
の5’UTRを含む構築物pBIP−LUCを、インビトロで、HeLa細胞溶
解物中で、酵母インヒビターの非存在下(レーン1)または存在下(レーン2)
で、翻訳させた。コントロールとして、構築物pG3CATもまた、その酵母イ
ンヒビターの非存在下(レーン3)または存在下(レーン4)で翻訳させた。こ
の産物を、SDS−14%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。左における矢
印の先は、ルシフェラーゼ遺伝子産物(LUC)の位置を示し、右側の矢印の先
は、CAT遺伝子産物(CAT)を示す。パネルB:TMEV 5’UTRに隣
接するCAT遺伝子およびルシフェラーゼ遺伝子を含む二シストロン性構築物p
PB310を、インビトロで、HeLa細胞溶解物中で、I−RNAの非存在下
(レーン1)または存在下(レーン2)で翻訳させた。この産物を、SDS−1
4%ポリアクリルアミドゲル上で分析した。左における矢印の先は、CAT遺伝
子産物(CAT)およびルシフェラーゼ遺伝子産物(LUC)の位置を示す。
【図9】 図9は、I−RNAがインビボでポリオウイルスRNAの翻訳を阻害すること
を示す。HeLa細胞の単層を、ウイルスRNA単独を用いて、I−RNA単独
を用いて、またはウイルスRNAおよびI−RNAを共に用いて、トランスフェ
クトした。トランスフェクション後、この細胞を、以下の実施例に記載されるよ
うに、35Sメチオニンで標識し、そしてインビボで標識したタンパク質を、SD
S−14%ポリアクリルアミドゲル上で、直接(パネルA)または抗キャプシド
抗体を用いた免疫沈降後(パネルB)のいずれかで分析した。パネルA:各トラ
ンスフェクション反応に添加したRNAは、図に示されるとおりである。パネル
B:このパネルは、パネルA、レーン1〜5に示したトランスフェクション反応
物からの、免疫沈降したインビボ標識したタンパク質を示す。ポリオウイルスキ
ャプシドタンパク質の位置を、パネルBの左に示す。
を示す。HeLa細胞の単層を、ウイルスRNA単独を用いて、I−RNA単独
を用いて、またはウイルスRNAおよびI−RNAを共に用いて、トランスフェ
クトした。トランスフェクション後、この細胞を、以下の実施例に記載されるよ
うに、35Sメチオニンで標識し、そしてインビボで標識したタンパク質を、SD
S−14%ポリアクリルアミドゲル上で、直接(パネルA)または抗キャプシド
抗体を用いた免疫沈降後(パネルB)のいずれかで分析した。パネルA:各トラ
ンスフェクション反応に添加したRNAは、図に示されるとおりである。パネル
B:このパネルは、パネルA、レーン1〜5に示したトランスフェクション反応
物からの、免疫沈降したインビボ標識したタンパク質を示す。ポリオウイルスキ
ャプシドタンパク質の位置を、パネルBの左に示す。
【図10】 図10は、酵母インヒビターRNAのコンピュータ予測した二次構造を例示す
る。パネルAおよびBは、そのRNAの2つの可能な二次構造を示す。数字は、
そのRNAの5’末端からのヌクレオチドの位置をいう。各推定構造について計
算された自由エネルギーを、それぞれの構造の下に与える。
る。パネルAおよびBは、そのRNAの2つの可能な二次構造を示す。数字は、
そのRNAの5’末端からのヌクレオチドの位置をいう。各推定構造について計
算された自由エネルギーを、それぞれの構造の下に与える。
【図11】 図11は、酵母I−RNAが、内部リボソーム侵入部位(IRES)媒介性イ
ンビトロ転移を特異的に阻害することを示す。(A)HeLa細胞抽出物におけ
る二シストロン性構築物からのIRES媒介性の翻訳のI−RNAによる阻害。
ルシフェラーゼ(Luc)の合成は、ウイルスIRESエレメントから内部で始
まり、そしてCATの合成は、Cap依存性様式で始まる(5’Cap−CAT
−IRES−LUC3’)。レーン1、4、5および7は、I−RNAを含まな
かった。レーン2、3、6および8は、1μgのI−RNAを含んだ。(B)免
疫グロブリン重鎖結合タンパク質(Bip、レーン1、2)、CAT(レーン3
、4、9、10)、P2 CAT(PV 5’UTRを含む、レーン7、8)、
pGemLUC(レーン5、6)、pCITE(EMCV IRESを含む、レ
ーン11、12)、ならびに酵母α36 mRNA(レーン13、14)の種々
のモノシストロン性RNAによって媒介されるインビトロ翻訳に対するI−RN
Aの効果。レーン1、3、5、7、9、11、13は、インヒビターを含まなか
った。レーン2、4、6、8、10、12、14は、1μgのI−RNAを含ん
だ。
ンビトロ転移を特異的に阻害することを示す。(A)HeLa細胞抽出物におけ
る二シストロン性構築物からのIRES媒介性の翻訳のI−RNAによる阻害。
ルシフェラーゼ(Luc)の合成は、ウイルスIRESエレメントから内部で始
まり、そしてCATの合成は、Cap依存性様式で始まる(5’Cap−CAT
−IRES−LUC3’)。レーン1、4、5および7は、I−RNAを含まな
かった。レーン2、3、6および8は、1μgのI−RNAを含んだ。(B)免
疫グロブリン重鎖結合タンパク質(Bip、レーン1、2)、CAT(レーン3
、4、9、10)、P2 CAT(PV 5’UTRを含む、レーン7、8)、
pGemLUC(レーン5、6)、pCITE(EMCV IRESを含む、レ
ーン11、12)、ならびに酵母α36 mRNA(レーン13、14)の種々
のモノシストロン性RNAによって媒介されるインビトロ翻訳に対するI−RN
Aの効果。レーン1、3、5、7、9、11、13は、インヒビターを含まなか
った。レーン2、4、6、8、10、12、14は、1μgのI−RNAを含ん
だ。
【図12】 図12は、HeLa 52kDa I−RNA結合タンパク質が、La自己抗
原と同一であることを示す。2つのアッセイ、ゲル遅延に続くLa抗体を用いる
スーパーシフト(左)およびUC−架橋に続くLa抗体を用いる免疫沈降(右)
を行って、この52 Kda I−RNA結合性HeLa細胞タンパク質が、L
a抗原であると同定した。
原と同一であることを示す。2つのアッセイ、ゲル遅延に続くLa抗体を用いる
スーパーシフト(左)およびUC−架橋に続くLa抗体を用いる免疫沈降(右)
を行って、この52 Kda I−RNA結合性HeLa細胞タンパク質が、L
a抗原であると同定した。
【図13】 図13は、アンチセンスI−RNAもまた、UTR(559−624)と相互
作用するHeLa 52kDaタンパク質に結合することを示す。32P標識した
I−RNA(レーン1および2)またはアンチセンスI−RNA(レーン3およ
び4)と、HeLa細胞なしの抽出物(S10)A 52 kDaタンパク質と
のUV架橋は、I−RNAおよび抗I−RNAの両方と複合体化する(矢印の先
で示す)。これは、コールドのUTR 559−624(レーン2)と競合され
得る。レーンMは、上からそれぞれ、43kDaおよび29kDaのサイズを有
する14C標識したタンパク質分子量マーカーを含んだ。(A)ゲル遅延:32P−
標識したI−RNAプローブを、50μgのHeLa S10抽出物(レーン2
および3)か、またはこれらのクローンから発現された精製したLaタンパク質
0.3μg(レーン4および5)とともに、Laタンパク質の抗体の存在下(レ
ーン3および5)または非存在下(レーン2および4)でインキュベートした。
HeLa S10を用いてか(Cで示す)または精製されたLaタンパク質を用
いて形成されたI−RNA−タンパク質複合体の両方が、抗La抗体を用いてス
ーパーシフトした(SSにより示す)。免疫前のIgGは、複合体(C)の移動
度を変化させなかった。(B)32P−I−RNA(レーン1、2および3)また
は32P UTR 559−624 RNA(レーン4、5および6)を、HeL
a S10タンパク質(レーン2および5)または精製されたLaタンパク質(
レーン3および6)に対してUV架橋した。RNアーゼ消化後、タンパク質−ヌ
クレオチドの複合体を、抗La抗体を用いて免疫沈降した。免疫前IgGは、こ
の52kDa(La)−I−RNA複合体を認識しなかったが、疑問符により示
す約110kDaに移動する非特異的なタンパク質を認識した(データは示さず
)。
作用するHeLa 52kDaタンパク質に結合することを示す。32P標識した
I−RNA(レーン1および2)またはアンチセンスI−RNA(レーン3およ
び4)と、HeLa細胞なしの抽出物(S10)A 52 kDaタンパク質と
のUV架橋は、I−RNAおよび抗I−RNAの両方と複合体化する(矢印の先
で示す)。これは、コールドのUTR 559−624(レーン2)と競合され
得る。レーンMは、上からそれぞれ、43kDaおよび29kDaのサイズを有
する14C標識したタンパク質分子量マーカーを含んだ。(A)ゲル遅延:32P−
標識したI−RNAプローブを、50μgのHeLa S10抽出物(レーン2
および3)か、またはこれらのクローンから発現された精製したLaタンパク質
0.3μg(レーン4および5)とともに、Laタンパク質の抗体の存在下(レ
ーン3および5)または非存在下(レーン2および4)でインキュベートした。
HeLa S10を用いてか(Cで示す)または精製されたLaタンパク質を用
いて形成されたI−RNA−タンパク質複合体の両方が、抗La抗体を用いてス
ーパーシフトした(SSにより示す)。免疫前のIgGは、複合体(C)の移動
度を変化させなかった。(B)32P−I−RNA(レーン1、2および3)また
は32P UTR 559−624 RNA(レーン4、5および6)を、HeL
a S10タンパク質(レーン2および5)または精製されたLaタンパク質(
レーン3および6)に対してUV架橋した。RNアーゼ消化後、タンパク質−ヌ
クレオチドの複合体を、抗La抗体を用いて免疫沈降した。免疫前IgGは、こ
の52kDa(La)−I−RNA複合体を認識しなかったが、疑問符により示
す約110kDaに移動する非特異的なタンパク質を認識した(データは示さず
)。
【図14】 図14は、内部開始(P2 CAT)による翻訳を特異的に阻害するがcap
依存性翻訳(CAT)は阻害しない際の、I−RNA配列を含む14ヌクレオチ
ド長のRNA(BI−RNA)の阻害活性を示す。この図は、I−RNAおよび
BI−RNAの非存在下(レーン1および5)もしくはI−RNAの存在下(レ
ーン2)またはBI−RNAの1μg(レーン3および6)および2μg(レー
ン4)の存在下のいずれかでの、P2 CAT構築物(レーン1〜4)またはp
CAT構築物(レーン5および6)からのCAT遺伝子の翻訳(矢印の先で示す
)を示す。
依存性翻訳(CAT)は阻害しない際の、I−RNA配列を含む14ヌクレオチ
ド長のRNA(BI−RNA)の阻害活性を示す。この図は、I−RNAおよび
BI−RNAの非存在下(レーン1および5)もしくはI−RNAの存在下(レ
ーン2)またはBI−RNAの1μg(レーン3および6)および2μg(レー
ン4)の存在下のいずれかでの、P2 CAT構築物(レーン1〜4)またはp
CAT構築物(レーン5および6)からのCAT遺伝子の翻訳(矢印の先で示す
)を示す。
【図15】 図15は、図10に示されるように、酵母インヒビターRNAのコンピュータ
予測した二次構造の状況において、I−RNA配列を含む活性な14ヌクレオチ
ドのBI−RNAの配列を示す。パネルBにおける実線は、図14において記載
されるような内部開始を用いる翻訳を阻害することが示されたBI−RNAの1
4ヌクレオチドを包含する。BI−RNAにおいて、ネイティブI−RNA構造
のヌクレオチド13は、従来のホスホジエステル結合によって、ヌクレオチド3
0に直接連結されている。
予測した二次構造の状況において、I−RNA配列を含む活性な14ヌクレオチ
ドのBI−RNAの配列を示す。パネルBにおける実線は、図14において記載
されるような内部開始を用いる翻訳を阻害することが示されたBI−RNAの1
4ヌクレオチドを包含する。BI−RNAにおいて、ネイティブI−RNA構造
のヌクレオチド13は、従来のホスホジエステル結合によって、ヌクレオチド3
0に直接連結されている。
【図16】 図16は、翻訳阻害活性について試験されI−RNA欠失変異体構築物を示す
。変異部位のヌクレオチド位を、各変異体について示す。それぞれの変異体の名
称を一番左に列挙する。
。変異部位のヌクレオチド位を、各変異体について示す。それぞれの変異体の名
称を一番左に列挙する。
【図17】 図17は、野生型LAPおよびLAP欠失変異体の競合結合阻害を測定するこ
とによる、Laペプチド(LAP)のI−RNA結合ドメインを例示する。
とによる、Laペプチド(LAP)のI−RNA結合ドメインを例示する。
【図18】 図18は、力価決定されたプラークアッセイを用いて、培養された肝癌細胞に
おけるPVの複製を阻害するに置けるLaペプチドの効果を例示する。LAPを
、感染の開始後1時間で細胞に添加して、LAPがウイルス付着を妨害する可能
性を解明した。感染を24時間まで継続し、その時点でその感染を終結させ、そ
してウイルスの力価を、HeLa細胞におけるプラーク形成について無細胞抽出
物をアッセイすることによって決定した。NSP(非特異的タンパク質)と比較
すると、LAPは、宿主細胞への侵入およびPV複製を阻害するにおいて有効で
あった。
おけるPVの複製を阻害するに置けるLaペプチドの効果を例示する。LAPを
、感染の開始後1時間で細胞に添加して、LAPがウイルス付着を妨害する可能
性を解明した。感染を24時間まで継続し、その時点でその感染を終結させ、そ
してウイルスの力価を、HeLa細胞におけるプラーク形成について無細胞抽出
物をアッセイすることによって決定した。NSP(非特異的タンパク質)と比較
すると、LAPは、宿主細胞への侵入およびPV複製を阻害するにおいて有効で
あった。
【図19】 図19は、I−RNA−LAPの組合せが、個々の分子よりも、HCV−IR
ES媒介性の翻訳を阻害するにおいて、より有効であることを例示する。
ES媒介性の翻訳を阻害するにおいて、より有効であることを例示する。
【図20】 図20は、I−RNAおよびLAPがHCV IRES媒介性翻訳を阻害する
機構を例示する。
機構を例示する。
───────────────────────────────────────────────────── 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,GE,H U,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD, MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ダスグプタ, アシム アメリカ合衆国 カリフォルニア 90034, ロサンゼルス, マルコム アベニュー 3314 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 BA80 CA03 DA01 DA02 DA11 EA04 FA01 4C084 AA02 BA18 BA23 CA01 ZB331 ZB332 4H045 AA10 AA30 BA10 BA17 CA15 EA20 EA50 FA72 FA74
Claims (12)
- 【請求項1】 内部リボソーム侵入部位(IRES)に結合するアミノ酸配
列を含む単離されたペプチドであって、該結合がウイルスタンパク質翻訳を阻害
する、ペプチド。 - 【請求項2】 内部リボソーム侵入部位(IRES)に結合するアミノ酸配
列を含む単離されたペプチドであって、該結合がウイルス複製を阻害する、ペプ
チド。 - 【請求項3】 前記ペプチドが、Laペプチド(LAP)インヒビターRN
A(IRNA)結合ドメインを含む、請求項1または2に記載のペプチド。 - 【請求項4】 前記LAP結合ドメインが、野生型La自己抗原タンパク質
のアミノ酸11〜28を含む、請求項3に記載のペプチド。 - 【請求項5】 前記LAP結合ドメインが、配列:Ala−Ala−Leu
−Glu−Ala−Lys−Ile−Cys−His−Gln−Ile−Glu
−Tyr−Tyr−Phe−Gly−Asp−Pheを含む、請求項4に記載の
ペプチド。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のペプチドの治療上有効
な量を、薬学的に受容可能なキャリア中に含む、抗ウイルス剤。 - 【請求項7】 mRNAの翻訳を阻害する方法であって、該翻訳は、該mR
NAの内部リボソーム侵入部位で開始され、そして該部位へのタンパク質因子の
結合を必要とし、該方法は以下の工程: 該mRNAを翻訳し得る系において、該mRNAの該部位に選択的に結合する
ペプチドの翻訳阻害有効量を提供する工程、 を包含し、ここで、 該ペプチドは、請求項1〜5のいずれか1項に記載のペプチドから選択される
、 方法。 - 【請求項8】 前記mRNAが、ピコルナウイルス、フラビウイルス、コロ
ナウイルス、B型肝炎ウイルス、ラブドウイルス、アデノウイルスおよびパライ
ンフルエンザウイルスからなる群より選択されるウイルスのウイルスRNAであ
る、請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 前記ウイルスが、ポリオウイルス、ライノウイルス、A型肝
炎ウイルス、コクサッキーウイルス、脳心筋炎ウイルス、口蹄疫ウイルス、エコ
ーウイルス、C型肝炎ウイルス、伝染性気管支炎ウイルス、アヒルB型肝炎ウイ
ルス、ヒトB型肝炎ウイルス、水疱性口内炎ウイルスおよびセンダイウイルスか
らなる群より選択される、請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 mRNAの翻訳を阻害するペプチドであって、該翻訳は、
該mRNAの内部リボソーム侵入部位で開始され、そして該部位へのタンパク質
因子の結合を必要とし、該ペプチドは、該部位に選択的に結合し、それによって
、該mRNAの該部位への該因子の結合を妨害し、ここで、 該ペプチドは、請求項1〜5のいずれか1項に記載のペプチドから選択される
、 ペプチド。 - 【請求項11】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のペプチドおよびRN
Aオリゴヌクレオチドを含む組成物であって、該オリゴヌクレオチドがインヒビ
ターRNA(IRNA)配列を含む、組成物。 - 【請求項12】 前記RNAオリゴヌクレオチドが以下: 35ヌクレオチド未満からなるRNAオリゴヌクレオチド;および 該RNAオリゴヌクレオチドの構造模倣物、 からなる群より選択される、請求項11に記載の組成物。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US8652798P | 1998-05-22 | 1998-05-22 | |
US60/086,527 | 1998-05-22 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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ATE428714T1 (de) | 2004-02-24 | 2009-05-15 | Japan Tobacco Inc | Kondensierte heterotetracyclische verbindungen und deren verwendung als hcv-polymerase-inhibitor |
US20070049593A1 (en) | 2004-02-24 | 2007-03-01 | Japan Tobacco Inc. | Tetracyclic fused heterocyclic compound and use thereof as HCV polymerase inhibitor |
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-
1999
- 1999-05-21 WO PCT/US1999/011281 patent/WO1999061613A2/en not_active Application Discontinuation
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- 1999-05-21 EP EP99928330A patent/EP1088070A2/en not_active Withdrawn
- 1999-05-21 CA CA002329155A patent/CA2329155A1/en not_active Abandoned
- 1999-05-21 JP JP2000550997A patent/JP2002516100A/ja not_active Withdrawn
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AU770432B2 (en) | 2004-02-19 |
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