JP2002516658A - 胎盤タンパク質13 - Google Patents
胎盤タンパク質13Info
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Abstract
Description
用に関する。
される。
(complications)を生じることなく成熟した健康な赤ん坊を出産
することである。有意な百分率の妊娠が種々の疾患により冒されている。これら
の合併症は中でも、早産(preterm labor and delive
ry)、子宮内成長遅延(intrauterine growth reta
rdation)及び子かん前症(preeclampsia)である。これら
の状態は、患者及び保健システムの両方に対する莫大なコストで冒された妊娠の
結果に負の強い影響を与える。
ンパク質である(Bohn等に対する米国特許第4500451号、この内容は
引用により本明細書に組み込まれる)。このタンパク質は下記のパラメーター:
電気泳動移動度、等電点、沈降係数、超遠心分離により決定された分子量、SD
S−PAGEにより決定された分子量、吸光係数及び炭水化物含有率により特徴
付けられる。アミノ酸組成(100残基当たりの残基)は決定されたがアミノ酸
配列は決定されなかった。
の早期検出のためのアッセイを開発するのに使用された(シルバーマン(Sil
berman)への米国特許第5198366号)。それぞれ標識されたPP1
3及び抗PP13抗血清(anti PP13 antiserum)を使用す
るラジオイムノアッセイ(RIA)及び酵素結合イムノアッセイ(ELISA)
が開示されている。PP13の更なる性質についてはシルバーマン特許には開示
されていない。
ある。
である。
アッセイを提供することである。
由来の免疫原性ペプチドを提供することである。
酸配列を有する胎盤タンパク質13(PP13)、(b)PP13に含まれるア
ミノ酸の配列を有しそしてPP13に特異的に結合する抗体に結合するポリペプ
チド、(c)PP13に特異的に結合する抗体へのタンパク質又はポリペプチド
の結合能力を減少させることなく1つ以上のアミノ酸が付加、欠失又は置換され
ている(a)又は(b)のタンパク質又はポリペプチド、及び(d)(a)又は
(b)又は(c)のアミノ酸配列を含むアミノ酸配列を有するタンパク質又はポ
リペプチドから成る群より選ばれるタンパク質又はポリペプチドが提供される。
いるDNA分子が提供される。
b)該血清サンプル中のPP13又はPP13由来のペプチドのレベルを決定し
、そして(c)該決定されたレベルを同じ妊娠年齢の婦人の所定の正常のレベル
と比較し、両レベル間の偏差が妊娠関連合併症を指示する、工程を含むことを特
徴とする妊娠関連合併症のスクリーニングの方法が提供される。
チドに対する抗体、好ましくはモノクローナル抗体によりなされる。
現ベクターを宿主細胞に挿入し、そして挿入されたベクターの発現を許容する条
件下に該宿主細胞をインキュベーションすることを含むことを特徴とするPP1
3の製造のための組換え方法が提供される。
る。この情報は多数の用途に利用することができる。例えば、典型的には改変さ
れたタンパク質がPP13との75%の相同性(homology)を保持して
いる、1つ以上のアミノ酸が付加、欠失又は置換されている改変されたPP13
タンパク質相同体(homologues)及び類似体(analogues)
を製造することができる。その全配列が知られているタンパク質のアミノ酸配列
を改変するための方法は当該技術分野において周知であり、そして例えば化学的
合成、制御された突然変異誘発及び組換え方法を包含する。このような改変され
たタンパク質は、例えば、シルバーマンに記載された妊娠関連疾患の早期検出の
ためのイムノアッセイで使用するための優れた免疫原性及び免疫特異性(例えば
改変されたタンパク質は他のタンパク質と共通の免疫エピトープが欠けているこ
とがある)のような種々の用途において自然のPP13に勝る優れた性質を有す
ることがある。
プチドは完全タンパク質(full protein)に関して上記したように
改変されうる。これらのペプチドは種々の用途に使用することもできる。例えば
、免疫原性タンパク質は、該タンパク質に対する免疫応答を備える(mount
)ように免疫系を誘導する特異的アミノ酸配列又はエピトープを有することは周
知である。上記ペプチドはエピトープを同定するようにPP13のエピトープの
存在について試験されることができる。エピトープを含むペプチドは次いで妊娠
疾患のイムノアッセイに使用することができる。多数のPP13由来のペプチド
が以下に開示される。
e)を使用してPP13に対する抗体を製造することができる。ポリクローナル
抗体又はモノクローナル抗体が当業者に周知の標準的方法により製造されうる。
前症の如き妊娠関連合併症の検出のための診断又はスリーニングアッセイを作成
するのに使用することができる。このようなアッセイの例はシルバーマンに詳述
されており、その内容は引用により本明細書に組み込まれ、そしてラジオイムノ
アッセイ(RIA)及び酵素結合イムノアッセイ(ELISA)を含む。一般に
、このようなアッセイは、妊娠した婦人の血清サンプルを得、イムノアッセイに
より血清サンプル中のPP13又は誘導ペプチドのレベルを決定し、そして決定
されたレベルを同じ妊娠年齢の婦人の所定の通常のレベルと比較する工程を含む
であろう。これらのレベル間の統計的に有意な偏差は妊娠関連合併症を指示する
であろう。
13の全アミノ酸配列も開示されるので、遺伝子暗号の縮重によりPP13をコ
ードしている種々のDNA分子を製造することができる。更に、ストリンジェン
トな条件下にこれらのDNA分子にハイブリダイゼーションすることができるD
NA分子を製造することもできる。このDNA分子はPP13の製造のための組
換え方法において使用することができる。このような方法は当該技術分野で周知
であり、そしてプラスミド、ファージ又はウイルスDNAの如き発現ベクターに
DNA分子を挿入することを含む。次いで発現ベクターをバクテリア細胞又は真
核細胞、例えば酵母、植物、哺乳動物又は昆虫細胞の如き適合性宿主細胞(co
mpatible host cell)に挿入する。宿主細胞を挿入されたベ
クターの発現を誘発する条件下にインキュベーションし、それによりPP13を
生成させる。
T4ポリメラーゼプロモーター、熱ショックプロモーター(heatshock
promotors)等のような誘導性プロモーター(inducible
promotor)の制御下に発現ベクターに挿入されうる。発現ベクターの1
つの例はpQE発現ベクター(QLAGEN)である。pQEベクターは大腸菌
(E,coli)における6*Hisアフィニティタグ(6*His affi
nity tag)を含むタンパク質の高レベル発現を与える。pQEは大腸菌
ファージT5プロモーター及び2つのlacオペレーター配列から成る調節可能
なプロモーター(regulatable promotor)を含む。次いで
ベクターをコンピテントM15[PREP4]大腸菌(E.coli)株(Vi
llarejo and Zabin、1974)に挿入する。M15宿主細胞
は、lacリプレッサーをコードしているlacI遺伝子を有するプラスミドp
REPAの多数のコピーを含む。宿主細胞を、挿入されたベクターの発現を急速
に誘発するIPTGと共にインキュベーションし、それによりPP13を生成さ
せる。当業者には周知であるとおり、多くの他の系をPP13発現のために使用
することもできる。
きる。このようなキットは、例えば、下記の成分:(1)PP13に特異的に結
合することができる抗体、(2)例えばラジオアクテイブマーカー、蛍光マーカ
ー又は酵素マーカーにより標識されたPP13、(3)既知の濃度のPP13標
準溶液及び(4)アッセイにおいて生成された信号を検出するための手段を含ん
で成ることができる。このような手段は、例えば、PP13結合性抗体に対して
生じた抗血清であることができる。
理解されるであろう。
EST)データベース(受け入れ(accession)R24614)からの
cDNAの部分ヌクレオチド及び推定されたアミノ酸配列を示す。配列決定され
たペプチドと同様な領域は下線を施している。PP13由来のペプチド#3(図
1)はこのcDNAとの部分的な同一性(partial identity)
を共有することが見いだされ(赤い下線を引いた文字)、そしてペプチド#4、
#5及び#6はESTデータベース配列に100%同じである。390塩基対c
DNA(390−bc cDNA)のヌクレオチド配列はオープンリーディング
フレーム(118アミノ酸)の翻訳を伴って示される。ヌクレオチド33におけ
る推定開始コドン(ATG)を含むコザック様(Kozak−like)翻訳開
始配列は星印を付けられている。ヌクレオチド番号は左に示されている。
オチド配列及び推定アミノ酸配列を示す。611塩基対cDNAのヌクレオチド
配列はオープンリーディングフレームの翻訳(139アミノ酸)を伴って示され
ている。消化されたペプチドと同一である領域は番号をつけられそして下線が引
いてある。ヌクレオチド41における推定開始コドン(ATG)を含むコザック
様翻訳開始配列は星印を付けられている。ヌクレオチド番号は左に示されている
。
酸配列の整列を示す。PP13タンパク質及び好酸球リゾホスホリパーゼ(EP
L)の同一のアミノ酸はボールド(bold)により示される。2つのタンパク
質間で約54%の同一性がある。
ga)製であった。トリフルオロ酢酸(TFA)及び水素化トリトンX100(
RTX)はシグマ(Sgma)製であった。炭酸アンモニウム(AC)はリーデ
ル−デ・ヘン(Riedel−de Haen)製であった。アセトニトリル(
ACN)はビオルアプ(BioLab)製であった。5′及び3′RACEシス
テムはギブコ(Gibco)BRL製であった。pUC57クローニングベクタ
ー(T−クローニングキット(T−Cloning Kit))は、エム・ビー
・アイ・ファーメンタス(MBI Fermentas)製であった。
ナル抗体を使用してイムノアフィニティ精製し、そしてPP13タンパク質に関
してアフィニティ精製した。PP13タンパク質を更に精製しそしてそれをタン
パク質分解酵素により消化するために、我々は下記のとおりローゼンフェルド(
Rosenfeld)等(1992)の方法を使用した。PP13タンパク質を
ミニゲルフォーマット(mini gel format)(10×10cm)
のSDS−PAGE上で分離せしめることにより他の汚染タンパク質から分離し
、続いてゲルを固定しそしてクーマシーブリリアントブルーでゲルを染色した。
ゲルを40%エタノール+10%酢酸中で脱色させた。PP13タンパク質を含
む染色したゲルバンドを清浄なかみそり刃で切り出し、そして50%アセトニト
リル(ACN)+200mMの水中炭酸アンモニウム(AC)で洗浄した。この
処理はSDS、クーマシーブリリアントブルー及び酢酸のできるだけ多くを除去
するために行われた。洗浄されたゲル片を30分間空気乾燥し、そしてそれに5
0〜100μlの、200mMAC+改変トリプシン0.5μg又はLysC0
.5μgを含む1%RTX緩衝液、を加えることにより再水和させた。37℃で
12時間穏やかに振とうしながらインキュベーションした後、PP13タンパク
質から放出されたタンパク質分解ペプチドが、ゲル片を、0.1%TFA+60
%ACN、100μl中で室温で60分間2回振とうさせることによりゲル片か
ら溶離された。溶液を遠心分離によりゲル片から分離させそしてスピードバク(
Speed−Vac)中で乾燥させて過剰のACNを除去した。4%ACN+0
.1%TFAから60%ACN+0.085%TFAまでの有線勾配を有するビ
ダック(Vydac)1×150mm、C18,300カラムでの室温で40μ
l/分の流速での逆相HPLCによりタンパク質分解ペプチドを分離した。ペプ
チドの溶離パターンは214nmにおける紫外線吸光度により判定され、そして
ペプチドを含むフラクションを微小遠沈管中に手で集めそして−80℃で保存し
た。ペプチドを含むフラクションのいくらかは、プロテイン−ペプチドシーケン
サー(Protein−Peptide Sequencer)(モデル476
A及び494A、パーキンエルマー)で、製造社の標準エドマン化学及びサイク
ルを使用して配列決定された。
速増幅(Rapid Amplification of cDNA Ends
)(RACE)(2)と呼ばれる標準方法を使用して、cDNAの既知の部分の
5′及び3′末端の両方をその末端まで伸長した。一般に、RACE法は、ポリ
メラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して、転写産物における特定の点におけるc
DNAの既知のセグメント及びその3′又は5′末端の間の領域のコピーを増幅
させることによりcDNAを発生させる。これはcDNAの末端にアニールする
プライマーに対するメッセージ(message)の既知のセグメントに対して
相補的な合成DNAプライマー間のcDNAのコピーを作ることにより達成され
た。 3′プライム末端決定のために、全胎盤RNA(Molecular Res
earch Center,IncからのTRI試薬により製造された)4μg
及び3′末端プライマー:(106ras)5′−ggc cac gcg t
cg act agt act ttt ttt ttt ttt tt−3′
を使用して逆転写酵素(RT)反応を行った。この後プライマー:(フォーワー
ド反応(forward reaction)のための107ras)5′−g
gc cac gcg tcg act agt ac−3′及びリバースプラ
イマー(reverse primer)(100rs、ペプチド#4に対して
相同性)は5′−ggg ata tgg atg ttg gag gag
ac−3′であった、の間のPCR反応を行った。PCR反応は、94℃で45
分の2.5ミリモルMgCl2変性(denaturation)、60℃で4
5分のプライマーアニーリング及び72℃で2分のプライマー伸長、35サイク
ルを含んでいた。 5′末端決定のために、全胎盤RNA(total placental R
NA)4μgr及び特異的3′プライマー(specific 3′ prim
er)(101ras):5′−gtc tcc tcc aac atc c
at atc−3′を使用してRT反応を行った。cDNAの5′末端を、RA
CEプロトコル及び試薬(Gibco BRL)を使用してそれにポリ−dCを
付加することにより伸長した。この後上記のような条件及び下記のプライマー:
Gibco BRLにより供給された短縮された(abridged)アンカー
プライマーを有するバックワードプライマー(backward primer
)及び前記したフォーワード反応プライマー101rsを使用してPCR反応を
行った。
ng Kit#K1212MBI Fermentas)に挿入し、そして挿入
物を含むクローンを選びそしてWeizmann Institute,Reh
ovot,IsraelのBiological Servicesにおいて自
動化DNAにより配列決定した。
遺伝子をデータバンクの1つにおいて同定するために、PP13タンパク質の一
次アミノ酸配列を得ることが必要であった。PP13タンパク質はそのアミノ末
端でブロックされていたので、内部アミノ酸配列はタンパク質をペプチド断片に
タンパク質分解により消化した後得られた。これらのペプチドを分離しそして逆
相HPLCを使用してクロマトグラフイーにより精製し、そして分離されたペプ
チドのいくらかを配列決定した。首尾よく配列決定されたペプチドのアミノ酸配
列を表1に列挙する。
チド断片のアミノ酸配列 ペプチド番号 アミノ酸配列 1.(配列番号:1) LPVSLSVG 2.(配列番号:1) VIIK 3.(配列番号:3) GTPIHSFINDPQLQVDF 4.(配列番号:4) EFGIWMLEETTDYVPFE 5.(配列番号:5) QFELCIY 6.(配列番号:6) VHYNEY 7.(配列番号:7) GFVHRペプチド配列のデータバンクとの比較 インターネットを通して入手可能なDNA及びタンパク質データバンクを得ら
れたPP13ペプチド配列に対する相同性について調べた。ペプチド断片の4つ
をコードしているcDNA配列(配列番号:8)は同定された(EST受け入れ
R24614)。同定されたcDNAにおいて1つより多くのペプチド配列に対
する相同性が存在したという事実は、このcDNAがPP13製造の主成分であ
るタンパク質をコードしている遺伝子の産物であるらしいことを示す。
そしてBLASTサーチプログラムを使用してナショナル・センター・フォー・
ザ・バイオテクノロジー・インフォーメーション(NCBI)を介して調査され
た。R24614cDNAはコザック様翻訳開始配列及び118アミノ酸ポリペ
プチドをコードしている358塩基対オープンリーディングフレーム(ORF)
を含む。R24614オープンリーディングフレームによりコードされたポリペ
プチドの計算された分子量は、13.9Kdaであった。配列決定されたペプチ
ドの4つはR24614cDNA(図1)の大きなオープンリーディングフレー
ムの推定配列の一部に対する相同性を有する。ペプチド#3の得られたアミノ酸
配列はESTcDNAと部分的一致を共有することが見いだされそしてペプチド
番号4、5及び6はR24614配列におけるORFの異なるセグメントと同じ
であった。
はPP13タンパク質の全コード化領域を含まないので、全cDNA配列を得る
ことが必要であった。
使用した。これまでに見いだされたペプチド4の領域からの配列(図1)に対し
て相同性の内部特異的プライマー(internal specific pr
imers)によるRACE法を使用して、我々はPP13メッセージの3′及
び5′末端を発見した。全PP13アミノ酸配列(配列番号:9)及びcDNA
(配列番号:10)は図2に示されている。
動から計算されるPP13タンパク質の分子量のほぼ同じサイズである15.1
KDaの予想された質量を有する139アミノ酸ポリペプチドをコードしている
417塩基対オープンリーディングフレームを含む。全cDNA配列の主オープ
ンリーディングフレームは、逆相精製されたタンパク質分解ペプチドのエドマン
配列決定によりこれまでに見いだされたペプチド配列のすべてを含む(図1)。
る好酸球リゾホスホリパーゼ(3)に対する配列類似性を含むことが分かった(
図3)。PP13及び好酸球リゾホスホリパーゼは約54%アミノ酸一致及び5
6%の核酸一致を有する。ペプチド、特にペプチド番号4及び6の領域における
2つのタンパク質の一致は低く、それ故これらのタンパク質は異なっているが、
相同性及び一致は、それらが同じタンパク質ファミリーに属していることを示唆
している可能性がある。
Aの部分ヌクレオチド配列及び推定アミノ酸配列を示す。
列及び推定アミノ酸配列を示す。
整列を示す。
Claims (11)
- 【請求項1】 (a)図2(配列番号:9)に示されたアミノ酸配列を有す
る胎盤タンパク質13(PP13)、 (b)PP13に含まれるアミノ酸の配列を有しそしてPP13に特異的に結
合する抗体に結合するポリペプチド、 (c)PP13に特異的に結合する抗体へのタンパク質又はポリペプチドの結
合能力を減少させることなく1つ以上のアミノ酸が付加、欠失又は置換されてい
る(a)又は(b)のタンパク質又はポリペプチド、及び (d)(a)又は(b)又は(c)のアミノ酸配列を含むアミノ酸配列を有す
るタンパク質又はポリペプチド、 から成る群より選ばれるタンパク質又はポリペプチド。 - 【請求項2】 下記のペプチド群: LPVSLSVG(配列番号:1) VIIK(配列番号:2) GTPIHSFINDPQLQVDF(配列番号:3) EFGIWMLEETTDYVPFE(配列番号:4) QFELCIY(配列番号:5) VHYNEY(配列番号:6) GFVHR(配列番号:7) から選ばれるPP13のサブ配列に対応するペプチド。
- 【請求項3】 請求項1のタンパク質又はポリペプチドをコードしているD
NA分子。 - 【請求項4】 図2(配列番号:10)に表されているヌクレオチド配列を
有する請求項3に記載のDNA分子。 - 【請求項5】 ストリンジェントな条件下に請求項3又は4のDNA分子に
ハイブリダイゼーションすることができるDNA分子。 - 【請求項6】 請求項1のタンパク質又はポリペプチドに特異的に結合する
ことができる抗体。 - 【請求項7】 (a)妊娠した婦人の血清サンプルを提供し、 (b)該血清サンプル中の請求項1(a)のタンパク質又は請求項1(b)の
ポリペプチドのレベルを決定し、そして (c)該決定されたレベルを同じ妊娠年齢の婦人の所定の正常のレベルと比較
し、両レベル間の偏差が妊娠関連合併症を指示する、 工程を含むことを特徴とする妊娠関連合併症のスクリーニングの方法。 - 【請求項8】 工程(b)の決定が請求項1のタンパク質又はポリペプチド
に特異的に結合することができる抗体による請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 該妊娠関連合併症が子宮内成長遅延、早産及び子かん前症か
ら成る群より選ばれる請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 (a)請求項3に記載のDNA分子を発現ベクターに挿入
し、 (b)該発現ベクターを宿主細胞に挿入し、そして (c)挿入されたベクターの発現を許容する条件下に該宿主細胞をインキュベ
ーションし、それによりPP13を産生させる、 ことを特徴とするPP13の製造のための組換え方法。 - 【請求項11】 (a)請求項1のタンパク質又はポリペプチドに特異的に
結合することができる抗体、 (b)標識されたPP13、及び (c)PP13標準溶液、 を含んでなる妊娠関連合併症を診断するためのキット。
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