JP2002525077A - T-type calcium channel - Google Patents

T-type calcium channel

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JP2002525077A
JP2002525077A JP2000570372A JP2000570372A JP2002525077A JP 2002525077 A JP2002525077 A JP 2002525077A JP 2000570372 A JP2000570372 A JP 2000570372A JP 2000570372 A JP2000570372 A JP 2000570372A JP 2002525077 A JP2002525077 A JP 2002525077A
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type calcium
calcium channel
pancreatic
cell
nucleic acid
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リー,ミング
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South Alabama Medical Science Foundation
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes

Abstract

(57)【要約】 本発明は膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする単離された核酸分子並びにそれを含むベクター及び宿主細胞に関する。本発明はさらに、膵臓T型カルシウムチャンネルの発現を変更するアンチセンスを含む方法及び組成物に関する。単離された膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質並びに該タンパク質に対する抗体が提供される。膵臓T型カルシウムチャンネルに関わる医薬組成物及び治療方法も提供される。   (57) [Summary] The present invention relates to isolated nucleic acid molecules encoding pancreatic T-type calcium channels, as well as vectors and host cells containing the same. The invention further relates to methods and compositions comprising an antisense that alters expression of pancreatic T-type calcium channels. Provided is an isolated pancreatic T-type calcium channel protein and an antibody against the protein. Pharmaceutical compositions and methods of treating pancreatic T-type calcium channels are also provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本出願は、1998年8月26日に出願された米国仮特許出願第60/098
004号及び1999年1月27日に出願された米国仮特許出願第60/117
399号の優先権を主張する。
[0001] This application is related to US Provisional Patent Application No. 60/098, filed August 26, 1998.
No. 004 and US Provisional Patent Application No. 60/117, filed Jan. 27, 1999.
Claim 399 priority.

【0002】 本出願の主題は、合衆国政府から援助を受けナショナル・インスティチュート
・オブ・ヘルスの補助金第5−20174号のもとで実施された。合衆国政府は
本発明において一定の権利を有しうる。
[0002] The subject matter of this application was made with United States Government assistance and under the National Institutes of Health Grant No. 5-20174. The United States government may have certain rights in the invention.

【0003】 発明の分野 本発明は一般的にカルシウムチャンネルタンパク質に関し、より具体的には膵
臓T型カルシウムチャンネルタンパク質及びその使用に関する。
[0003] The present invention relates generally to calcium channel proteins, and more specifically to pancreatic T-type calcium channel proteins and uses thereof.

【0004】 発明の背景 本出願全体を通して種々の刊行物が参照され、多くは括弧内に載せてある。こ
れらの各刊行物についての全引用は詳細な説明の終わりに添付する。これらの各
刊行物の開示は全体として参照により本明細書にインコーポレートされる。
[0004] Various publications are referenced throughout BACKGROUND OF THE INVENTION This application, many are put in parentheses. Full citations for each of these publications are attached at the end of the detailed description. The disclosure of each of these publications is incorporated herein by reference in its entirety.

【0005】 膵臓のβ細胞からのインスリン分泌は血中グルコース調節の主要な生理的機構
である。血中グルコース濃度の上昇は膵臓からのインスリンの放出を刺激し、今
度はそれが末梢組織におけるグルコースの取り込みを促進し、その結果血中グル
コースのレベルが低下し、正常血糖を回復する。インスリン非依存性糖尿病(N
IDDM)(II型糖尿病)は、膵臓のβ細胞におけるグルコース誘導性インスリ
ン分泌の障害に関連する(ベイグとモウリン、1982)。
[0005] Insulin secretion from pancreatic beta cells is a major physiological mechanism of blood glucose regulation. Elevated blood glucose levels stimulate the release of insulin from the pancreas, which in turn promotes glucose uptake in peripheral tissues, resulting in lower blood glucose levels and restoring euglycemia. Non-insulin dependent diabetes (N
(IDDM) (type II diabetes) is associated with impaired glucose-induced insulin secretion in pancreatic β-cells (Beig and Moulin, 1982).

【0006】 電位により閉門するCa2+チャンネルはCa2+イオンの急速に活性化される内
部への移動を媒介する。これはβ細胞でのインスリン分泌の刺激の基礎となる(
ボイドIII 、1991)。種々の組織において、四つの型のCa2+チャンネルが
記載されている(即ち、L(P/Q)、T、N、及びEのチャンネルである)。
精製されたL型Ca2+チャンネルは、五つのサブユニット、即ちα1 、α2 、β
、γ、δから成る(カッターオール、1991)。このα1 サブユニットの一次
構造は、六つの膜貫通セグメントを含む四つの相同なドメインを構成する(カッ
ターオール、1988)。
[0006] Ca 2+ channels, which are gated by potentials, mediate the rapid inward migration of Ca 2+ ions. This is the basis for the stimulation of insulin secretion in beta cells (
Void III, 1991). In various tissues, four types of Ca 2+ channels have been described (ie, L (P / Q), T, N, and E channels).
The purified L-type Ca 2+ channel has five subunits: α 1 , α 2 , β
, Γ, δ (Cutterall, 1991). The primary structure of the alpha 1 subunit constitute the four homologous domains containing six transmembrane segments (cutter ol, 1988).

【0007】 ラット及びヒトの膵臓のβ細胞はL型とT型のCa2+チャンネルをもつ(ヒリ
アートとマッテソン、1988;ダヴァリら、1996)。高電位で活性化され
且つ一体としての大きなコンダクタンス及びジヒドロピリジン感受性を有するL
型のCa2+チャンネルは、β細胞へのCa2+流入のための主要な通路と考えられ
る(ケアヘイら、1989)。対照的に、T型Ca2+チャンネルは低電位で活性
化し且つ一体としての小さなコンダクタンス及びジヒドロピリジン非感受性を有
する。
[0007] Rat and human pancreatic β cells have L-type and T-type Ca 2+ channels (Hilliart and Matteson, 1988; Davali et al., 1996). L activated at high potential and having large conductance and dihydropyridine sensitivity as one
The type of Ca 2+ channel is thought to be the main pathway for Ca 2+ influx into β-cells (Keahey et al., 1989). In contrast, T-type Ca 2+ channels are activated at low potentials and have small conductance and dihydropyridine insensitivity as one.

【0008】 β細胞のインスリン分泌におけるT型Ca2+チャンネルの生理機能が証明され
た(ブハッタチャルジーら、1997)。これらのチャンネルは、これらの細胞
での電気的活性を高めることによりエキソサイトーシスを促進する。L型及びT
型のCa2+チャンネルは、正常な条件の下で、グルコース刺激性インスリン分泌
の間に協奏的に[Ca2+]iの上昇を促進するよう作用する。β細胞で過剰発現
したT型Ca2+チャンネルは、少なくとも部分的に、GKラット及びストレプト
ゾトシンの新生児注射により誘発されたNIDDMを患うラットにおける非グル
コース脱分極刺激に対するインスリン分泌の過剰応答の原因でありうる(カトウ
ら、1994;カトウら、1996)。しかしながら、長い時間をかけて過剰発
現したT型カルシウムチャンネルは、最終的にそのウィンドウカレントにより基
礎的Ca2+の上昇をもたらす。従って、チャンネルの数と膜電位に応じ、β細胞
のT型Ca2+チャンネルには二つの作用がある。
[0008] The physiology of T-type Ca 2+ channels in β-cell insulin secretion has been demonstrated (Bhattacharzy et al., 1997). These channels promote exocytosis by increasing electrical activity in these cells. L type and T
Under normal conditions, Ca 2+ channels act in concert to promote elevation of [Ca 2+ ] i during glucose-stimulated insulin secretion. T-type Ca2 + channels overexpressed in beta cells are responsible, at least in part, for an excessive response of insulin secretion to non-glucose depolarizing stimuli in GK rats and rats with NIDDM induced by neonatal injection of streptozotocin. (Kato et al., 1994; Kato et al., 1996). However, T-type calcium channels overexpressed over time eventually result in an increase in basal Ca 2+ due to their window current. Thus, depending on the number of channels and the membrane potential, T-type Ca 2+ channels in β cells have two effects.

【0009】 L型Ca2+チャンネルのα1 サブユニットの二つのイソ型がβ細胞で同定され
た(セイノら、1992;ヤネイら、1992)。ラットのニューロンのT型カ
ルシウムチャンネルが最近クローニングされた(ペレッツ−レイズら、1998
)。T型Ca2+チャンネルの他のサブユニットはまだ同定されていない。
Two isoforms of the α 1 subunit of the L-type Ca 2+ channel have been identified in β cells (Seino et al., 1992; Yane et al., 1992). A T-type calcium channel in rat neurons has recently been cloned (Peretz-Raze et al., 1998).
). Other subunits of the T-type Ca 2+ channel have not yet been identified.

【0010】 T型カルシウムチャンネルがII型糖尿病と関連するという証拠が与えられたの
で、T型カルシウムチャンネルをさらに特性付ける必要がある。
Given the evidence that T-type calcium channels are associated with type II diabetes, there is a need for further characterization of T-type calcium channels.

【0011】 発明の概要 この目的のために、本発明は膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする単離
された核酸分子を提供する。本発明は膵臓T型カルシウムチャンネルをコードす
るmRNAの少なくとも一部に相補的なアンチセンス核酸分子をも提供する。
[0011] For Summary An object of the present invention, the present invention provides an isolated nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channels. The invention also provides an antisense nucleic acid molecule that is complementary to at least a portion of an mRNA encoding a pancreatic T-type calcium channel.

【0012】 本発明の単離された核酸分子は適切な発現ベクター及び/又は宿主細胞中に挿
入できる。この膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする核酸分子の発現によ
り、結果として膵臓T型カルシウムチャンネルが宿主細胞で生産されることにな
る。宿主細胞での該アンチセンス核酸分子の発現により、結果として膵臓T型カ
ルシウムチャンネルの発現が低減することになる。
[0012] The isolated nucleic acid molecules of the invention can be inserted into a suitable expression vector and / or host cell. Expression of the nucleic acid molecule encoding the pancreatic T-type calcium channel results in the production of pancreatic T-type calcium channels in the host cell. Expression of the antisense nucleic acid molecule in a host cell results in reduced expression of pancreatic T-type calcium channels.

【0013】 本発明はさらに膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするmRNAの一部に
相補的な認識配列を有するリボザイムを提供する。このリボザイムは細胞に導入
され該細胞での膵臓T型カルシウムチャンネルの発現を低減させることもできる
The present invention further provides a ribozyme having a recognition sequence complementary to a part of mRNA encoding a pancreatic T-type calcium channel. This ribozyme can also be introduced into cells to reduce the expression of pancreatic T-type calcium channels in the cells.

【0014】 本発明はさらにT型カルシウムチャンネルの機能を変更する物質の能力につい
て該物質をスクリーニングする方法及び膵臓T型カルシウムチャンネルをコード
するDNAを取得する方法を提供する。
The present invention further provides a method of screening a substance for altering the function of a T-type calcium channel and a method for obtaining DNA encoding a pancreatic T-type calcium channel.

【0015】 さらに、膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする単離された核酸分子を提
供する。該核酸分子は、配列番号:2に示される第二のアミノ酸配列に対して少
なくとも90%のアミノ酸同一性を有する第一のアミノ酸配列をコードする。
[0015] Further provided is an isolated nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel. The nucleic acid molecule encodes a first amino acid sequence having at least 90% amino acid identity to the second amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.

【0016】 本発明はさらに膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする核酸分子にハイブ
リダイズすることができるDNAオリゴマーを提供する。このDNAオリゴマー
は試料中の膵臓T型カルシウムチャンネルの存在を検出する方法で使用でき、該
方法も本発明により提供される。
The present invention further provides a DNA oligomer capable of hybridizing to a nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel. This DNA oligomer can be used in a method for detecting the presence of a pancreatic T-type calcium channel in a sample, which is also provided by the present invention.

【0017】 本発明は、単離された膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質、及び該膵臓
T型カルシウムチャンネルタンパク質に特異的な抗体又は抗体断片も提供する。
この抗体及び抗体断片は、試料中の膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質の
存在を検出するために使用できる。さらに、配列番号:2に示される第二のアミ
ノ酸配列に対して少なくとも90%のアミノ酸同一性を有する第一のアミノ酸配
列によりコードされる単離された膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質が提
供される。
The present invention also provides an isolated pancreatic T-type calcium channel protein, and an antibody or antibody fragment specific for the pancreatic T-type calcium channel protein.
The antibodies and antibody fragments can be used to detect the presence of pancreatic T-type calcium channel protein in the sample. Further provided is an isolated pancreatic T-type calcium channel protein encoded by a first amino acid sequence having at least 90% amino acid identity to the second amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2.

【0018】 本発明はさらに膵臓のべーター細胞によるインスリン分泌を変更する方法であ
って、膵臓のベータ細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変
更する工程を含む方法を提供する。本発明はさらに患者におけるII型糖尿病を治
療する方法であって、該患者の膵臓のベータ細胞における機能性T型カルシウム
チャンネルのレベルを変更するのに有効な量の化合物を該患者に投与する工程を
含む方法を提供する。
The invention further provides a method of altering insulin secretion by pancreatic beta cells, the method comprising altering the level of a functional T-type calcium channel in pancreatic beta cells. The invention further provides a method of treating type II diabetes in a patient, the method comprising administering to the patient an amount of a compound effective to alter the level of functional T-type calcium channels in beta cells of the pancreas of the patient. A method comprising:

【0019】 本発明は、細胞における基礎的カルシウムレベルを変更する方法、細胞におけ
るL型カルシウムチャンネルの活動電位を変更する方法、膵臓のベータ細胞の死
を変更する方法、膵臓のベータ細胞の増殖を変更する方法、及び細胞におけるL
型カルシウムチャンネルを通過するカルシウムの流れを変更する方法も提供する
。これらの方法はそれぞれ該細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレ
ベルを変更する工程を含む。
The present invention provides a method of altering basal calcium levels in a cell, a method of altering the action potential of L-type calcium channels in a cell, a method of altering pancreatic beta cell death, and a method of altering pancreatic beta cell proliferation. How to change and L in cells
Methods for altering the flow of calcium through a calcium channel are also provided. Each of these methods involves altering the level of a functional T-type calcium channel in the cell.

【0020】 発明の詳細な説明 本明細書で用いるとき、「核酸」という用語はDNA又はRNAのいずれかを
指す。「核酸配列」又は「ポリヌクレオチド配列」は、5′から3′末端まで読
まれたデオキシリボヌクレオチド塩基又はリボヌクレオチド塩基の一本鎖又は二
本鎖のポリマーを指す。これにはDNA又はRNAの感染性ポリマーである自己
複製性プラスミド及び非機能性のDNA又はRNAの両方が含まれる。
[0020] As used Detailed Description of the invention, the term "nucleic acid" refers to either DNA or RNA. "Nucleic acid sequence" or "polynucleotide sequence" refers to a single or double stranded polymer of deoxyribonucleotide or ribonucleotide bases read from the 5 'to the 3' end. This includes both self-replicating plasmids, which are infectious polymers of DNA or RNA, and non-functional DNA or RNA.

【0021】 「単離された」核酸とは、生物から実質的に精製された形態で(即ち、該生物
に由来する他の物質を実質的に含まない)分離された核酸及び合成核酸を指す。
“Isolated” nucleic acid refers to isolated nucleic acid and synthetic nucleic acid in a form that is substantially purified from the organism (ie, substantially free of other materials derived from the organism). .

【0022】 「相同な」又は「相補的な」核酸配列とは、タンパク質をコードするDNA配
列がヒトのゲノムライブラリー又はcDNAライブラリーに存在する場合、該タ
ンパク質(チャンネル)又はその一部をコードするDNA配列に対して選択的に
ハイブリダイズし、二重らせんを形成し、又は結合する核酸を意味する。標的配
列に類似な又は相補的なDNA配列は、それらが前述の機能試験を満たす限り、
該標的配列より短い配列も長い配列も含み得る。
A “homologous” or “complementary” nucleic acid sequence refers to a protein (channel) or a portion thereof, when the DNA sequence encoding the protein is present in a human genomic or cDNA library. A nucleic acid that selectively hybridizes to, forms a double helix, or binds to a DNA sequence of interest. DNA sequences similar or complementary to the target sequence, as long as they meet the aforementioned functional tests,
The sequence may be shorter or longer than the target sequence.

【0023】 一般的には、このハイブリダイゼーションは0.2×SSC、0.1%SDS
、65℃の洗浄を用いるサザンブロットの実施要綱で行われる。「SSC」とい
う用語は、0.15Mの塩化ナトリウム及び20mMのクエン酸ナトリウムのク
エン酸−食塩水溶液を指す。溶液はしばしばこの濃度の倍数又は分数として表さ
れる。例えば、6×SSCは、この量の6倍の塩化ナトリウム及びクエン酸ナト
リウムの濃度、即ち0.9Mの塩化ナトリウム及び120mMのクエン酸ナトリ
ウムを含む溶液を指す。0.2×SSCは、SSC濃度の0.2倍、即ち0.0
3Mの塩化ナトリウム及び4mMのクエン酸ナトリウムの溶液を指す。
Generally, this hybridization is performed in 0.2 × SSC, 0.1% SDS.
Performed on a Southern blot protocol using a 65 ° C. wash. The term "SSC" refers to a citric acid-saline solution of 0.15 M sodium chloride and 20 mM sodium citrate. Solutions are often expressed as multiples or fractions of this concentration. For example, 6 × SSC refers to a solution containing 6 times the concentration of sodium chloride and sodium citrate, ie, 0.9 M sodium chloride and 120 mM sodium citrate. 0.2 × SSC is 0.2 times the SSC concentration, that is, 0.0
Refers to a solution of 3 M sodium chloride and 4 mM sodium citrate.

【0024】 「〜をコードする核酸分子」という語句は、特定のタンパク質又はペプチドの
発現を指示する核酸分子を指す。この核酸配列にはRNAに転写されるDNA鎖
配列とタンパク質又はペプチドに翻訳されるRNA配列との両方が含まれる。こ
の核酸分子は全長の核酸配列と全長のタンパク質に由来する非全長の配列との両
方を含む。さらに、この配列は本来の配列の縮重コドン又は特定の宿主細胞にお
けるコドン優性を付与するために導入されうる配列の縮重コドンを含むことが理
解されるべきである。
The phrase “nucleic acid molecule encoding” refers to a nucleic acid molecule that directs the expression of a particular protein or peptide. This nucleic acid sequence includes both a DNA strand sequence transcribed into RNA and an RNA sequence translated into a protein or peptide. The nucleic acid molecule includes both full length nucleic acid sequences and non-full length sequences derived from full length proteins. Furthermore, it should be understood that this sequence includes degenerate codons of the native sequence or of sequences that can be introduced to confer codon dominance in a particular host cell.

【0025】 本明細書で用いる「上流に位置した」という用語は、プロモーターが核酸(D
NA)配列の転写を媒介するように置かれた該核酸(DNA)配列の上流の該プ
ロモーターの連結を指す。
As used herein, the term “located upstream” refers to the case where the promoter is a nucleic acid (D
NA) refers to the ligation of the promoter upstream of the nucleic acid (DNA) sequence positioned to mediate the transcription of the sequence.

【0026】 「ベクター」という用語は、自律的に自己複製する環状DNA(プラスミド)
であるウイルスの発現系を指し、発現プラスミド及び非発現プラスミドの両方を
含む。組換えの微生物又は細胞が「発現ベクター」を宿すと記載されている場合
、これには染色体外の環状DNA及び該宿主の染色体に組込まれたDNAの両方
が含まれる。ベクターが宿主細胞により保持される場合、該ベクターは自律構造
体として有糸分裂中の細胞により安定に複製されうるか又は該ベクターは宿主の
ゲノム内に組込まれうる。
The term “vector” refers to an autonomously self-replicating circular DNA (plasmid)
And includes both expression and non-expression plasmids. When a recombinant microorganism or cell is described as harboring an "expression vector", this includes both extrachromosomal circular DNA and DNA integrated into the host chromosome. If the vector is carried by the host cell, it may be replicated stably by the mitotic cell as an autonomous structure or the vector may be integrated into the genome of the host.

【0027】 「プラスミド」という用語は細胞で複製できる自律性環状DNA分子を指し、
発現型と非発現型の両方を含む。組換えの微生物又は細胞が「発現プラスミド」
を宿すと記載されている場合、これには宿主の染色体に組込まれた潜伏性のウイ
ルスDNAが含まれる。プラスミドが宿主細胞により保持される場合、該プラス
ミドは自律的構造体として有糸分裂中の細胞により安定に複製されるか又は該プ
ラスミドは宿主のゲノム内に組込まれる。
The term “plasmid” refers to an autonomous circular DNA molecule capable of replicating in a cell,
Includes both phenotypes and non-expresses. Recombinant microorganism or cell is an "expression plasmid"
When it is described as harboring this, it includes latent viral DNA integrated into the host chromosome. When the plasmid is carried by the host cell, it is either stably replicated by the mitotic cell as an autonomous structure or the plasmid is integrated into the host genome.

【0028】 「異型タンパク質」又は「組換え生産された異型タンパク質」という語句は、
目的のペプチド又はタンパク質を発現できる内因性のDNAコピーを有しない細
胞を用いて生産された目的のペプチド又はタンパク質を指す。この細胞は適切な
核酸配列の導入により遺伝的に改変されているため該ペプチド又は該タンパク質
を生産する。この組換えのペプチド又はタンパク質は、該ペプチド又は該タンパ
ク質を生産する細胞に通常随伴するペプチド又はタンパク質及び他の細胞下成分
と共に見出されることはないであろう。
The phrase “heterologous protein” or “recombinantly produced heterologous protein”
Refers to a peptide or protein of interest produced using cells that do not have an endogenous DNA copy capable of expressing the peptide or protein of interest. The cells produce the peptide or protein because they have been genetically modified by the introduction of an appropriate nucleic acid sequence. This recombinant peptide or protein will not be found with the peptide or protein and other subcellular components normally associated with the cell producing the peptide or protein.

【0029】 以下の用語は、二つ以上の核酸分子若しくはポリヌクレオチドの間の配列関係
又は二つ以上のペプチド若しくはタンパク質のアミノ酸配列の間の配列関係を記
載するために用いる。即ち、「対照配列」、「比較ウィンドウ」、「配列同一性
」、「配列相同性」、「配列同一性の百分率」、「配列相同性の百分率」、「実
質的な同一性」及び「実質的な相同性」である。「対照配列」は配列比較のため
の基準として用いられる一定の配列である。対照配列は、例えば配列表で示され
る全長のcDNA若しくは遺伝子の配列のセグメントとしてのより長い配列の部
分集合であってもよく、又は完全なcDNA若しくは遺伝子の配列を含んでもよ
い。
The following terms are used to describe the sequence relationship between two or more nucleic acid molecules or polynucleotides or the amino acid sequence of two or more peptides or proteins. That is, "control sequence", "comparison window", "sequence identity", "sequence homology", "percent sequence identity", "percent sequence homology", "substantial identity" and "substantial identity". Homology ". A "control sequence" is a sequence that is used as a basis for sequence comparison. The control sequence may be a subset of the longer sequence, for example as a segment of the full-length cDNA or gene sequence shown in the sequence listing, or may comprise the complete cDNA or gene sequence.

【0030】 比較ウィンドウを整列させるための配列の最適整列は、例えば、スミスとウォ
ーターマンの局部相同性アルゴリズム(1981)、ニードルマンとヴンシュの
相同性整列アルゴリズム(1970)、ペアソンとリップマンの類似性検索方法
(1988)、又はこれらのアルゴリズムのコンピュータ化された手段(ウィス
コンシン・ジェネティックス・ソフトウェア・パッケージ・リリース7.0、ジ
ェネティックス・コンピューター・グループ、575サイエンスドクター、マデ
ィソン、ウィスコンシン州のGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFA
STA)により実施されうる。
The optimal alignment of sequences for aligning the comparison windows is, for example, the local homology algorithm of Smith and Waterman (1981), the homology alignment algorithm of Needleman and Wunsch (1970), the similarity search of Pearson and Lippman (1988) or computerized means of these algorithms (Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0, Genetics Computer Group, 575 Science Doctor, Madison, Wisconsin GAP, BESTFIT, FASTA and TFA
STA).

【0031】 核酸分子又はポリヌクレオチドに用いる場合、「実質的な同一性」又は「実質
的な配列同一性」という用語は、二つの核酸配列が最適に整列すると(上記参照
)少なくとも90パーセントの配列同一性、好ましくは少なくとも95パーセン
トの配列同一性、より好ましくは少なくとも96、97、98又は99パーセン
トの配列同一性を共有することを意味する。
As used in nucleic acid molecules or polynucleotides, the term “substantial identity” or “substantial sequence identity” refers to at least 90 percent of the sequence when two nucleic acid sequences are optimally aligned (see above). It means sharing identity, preferably at least 95 percent sequence identity, more preferably at least 96, 97, 98 or 99 percent sequence identity.

【0032】 「百分率ヌクレオチド(又は核酸)同一性」又は「百分率ヌクレオチド(又は
核酸)配列同一性」とは、最適に整列するとおおよそ明示された百分率の同一な
ヌクレオチドを有する二つの核酸分子のヌクレオチドの比較を指す。例えば、「
95%のヌクレオチド同一性」とは、最適に整列すると95%のヌクレオチド同
一性を有する二つの核酸分子のヌクレオチドの比較を指す。同一でないヌクレオ
チドの位置は縮重したヌクレオチド置換による相違であることが好ましい(該ヌ
クレオチド置換は特定のコドンによりコードされるアミノ酸を変えない)。
“Percent nucleotide (or nucleic acid) identity” or “percent nucleotide (or nucleic acid) sequence identity” refers to the nucleotide sequence of two nucleic acid molecules having approximately the specified percentage of identical nucleotides as being optimally aligned. Point to comparison. For example, "
"95% nucleotide identity" refers to a comparison of the nucleotides of two nucleic acid molecules that, when optimally aligned, have 95% nucleotide identity. Preferably, non-identical nucleotide positions are different due to degenerate nucleotide substitutions (the nucleotide substitutions do not change the amino acid encoded by a particular codon).

【0033】 さらに核酸分子又はポリヌクレオチドに用いる場合、「実質的な相同性」又は
「実質的な配列相同性」という用語は、二つの核酸配列が最適に整列すると(上
記参照)少なくとも90パーセントの配列相同性、好ましくは少なくとも95パ
ーセントの配列相同性、より好ましくは少なくとも96、97、98又は99パ
ーセントの配列相同性を共有することを意味する。
As further used with nucleic acid molecules or polynucleotides, the term “substantial homology” or “substantial sequence homology” refers to at least 90 percent of the two nucleic acid sequences being optimally aligned (see above). It means sharing sequence homology, preferably at least 95 percent sequence homology, more preferably at least 96, 97, 98 or 99 percent sequence homology.

【0034】 「百分率ヌクレオチド(又は核酸)相同性」又は「百分率ヌクレオチド(又は
核酸)配列相同性」は、最適に整列すると、同一なヌクレオチド又は同一でない
が縮重したヌクレオチド置換により相違するヌクレオチド(該ヌクレオチド置換
は特定のコドンによりコードされるアミノ酸を変えない)のおおよそ明示された
百分率を有する二つの核酸分子のヌクレオチドの比較を指す。例えば、「95%
のヌクレオチド相同性」は、最適に整列すると95%のヌクレオチド相同性を有
する二つの核酸分子のヌクレオチドの比較を指す。
“Percentage nucleotide (or nucleic acid) homology” or “percentage nucleotide (or nucleic acid) sequence homology” refers to nucleotides that differ by identical nucleotides or non-identical but degenerate nucleotide substitutions when optimally aligned. (A nucleotide substitution does not change the amino acid encoded by a particular codon.) Refers to a comparison of the nucleotides of two nucleic acid molecules having approximately the specified percentage. For example, "95%
"Nucleotide homology to" refers to a comparison of the nucleotides of two nucleic acid molecules that, when optimally aligned, have 95% nucleotide homology.

【0035】 ポリペプチドに用いる場合、「実質的な同一性」又は「実質的な配列同一性」
という用語は、GAP又はデフォルトギャップを用いるBESTFITのプログ
ラム等により最適に整列すると二つのペプチド配列が少なくとも90パーセント
の配列同一性、好ましくは少なくとも95パーセントの配列同一性、より好まし
くは少なくとも96、97、98又は99パーセントの配列同一性を共有するこ
とを意味する。
As used for polypeptides, “substantial identity” or “substantial sequence identity”
The term refers to two peptide sequences that have at least 90 percent sequence identity, preferably at least 95 percent sequence identity, more preferably at least 96, 97, when optimally aligned, such as by the GAP or BESTFIT program using default gaps. It means sharing 98 or 99 percent sequence identity.

【0036】 「百分率アミノ酸同一性」又は「百分率アミノ酸配列同一性」とは、最適に整
列するとおおよそ明示された百分率の同一アミノ酸を有する二つのポリペプチド
のアミノ酸の比較を指す。例えば、「95%のアミノ酸同一性」とは、最適に整
列すると95%のアミノ酸同一性を有する二つのポリペプチドのアミノ酸の比較
を指す。同一でない残基の位置はアミノ酸の同類置換だけ異なることが好ましい
。例えば、電荷や極性などの類似の化学的特性を有するアミノ酸の置換はタンパ
ク質の特性に影響を及ぼす可能性は小さい。例としてアスパラギンに対するグル
タミン又はアスパラギン酸に対するグルタミン酸が挙げられる。
“Percentage amino acid identity” or “percentage amino acid sequence identity” refers to a comparison of the amino acids of two polypeptides having approximately the specified percentage of identical amino acids as optimally aligned. For example, "95% amino acid identity" refers to a comparison of the amino acids of two polypeptides that, when optimally aligned, have 95% amino acid identity. Preferably, residue positions that are not identical differ by conservative amino acid substitutions. For example, substitution of an amino acid having similar chemical properties, such as charge and polarity, is unlikely to affect the properties of the protein. Examples include glutamine for asparagine or glutamic acid for aspartic acid.

【0037】 さらにポリペプチドに用いる場合、「実質的な相同性」又は「実質的な配列相
同性」という用語は、GAP又はデフォルトギャップを用いるBESTFITの
プログラム等により最適に整列すると、二つのペプチド配列が少なくとも90パ
ーセントの配列相同性、好ましくは少なくとも95パーセントの配列相同性、よ
り好ましくは少なくとも96、97、98又は99パーセントの配列相同性を共
有することを意味する。
Further, as used in polypeptides, the terms “substantial homology” or “substantial sequence homology” refer to two peptide sequences when optimally aligned, such as by GAP or the BESTFIT program using a default gap. Share at least 90 percent sequence homology, preferably at least 95 percent sequence homology, more preferably at least 96, 97, 98 or 99 percent sequence homology.

【0038】 「百分率アミノ酸相同性」又は「百分率アミノ酸配列相同性」は、最適に整列
するとおおよそ明示された百分率の同一アミノ酸又は同類置換されたアミノ酸を
有する二つのポリペプチドのアミノ酸の比較を指す。例えば、「95%のアミノ
酸相同性」は、最適に整列すると95%のアミノ酸相同性を有する二つのポリペ
プチドのアミノ酸の比較を指す。本明細書で用いるとき、相同性は同一なアミノ
酸又は同一でないが同類アミノ酸置換によってのみ異なる残基の位置を指す。例
えば、電荷又は極性などの類似の化学的特性を有するアミノ酸の置換はタンパク
質の特性に影響を及ぼす可能性が小さい。例としてアスパラギンに対するグルタ
ミン又はアスパラギン酸に対するグルタミン酸が挙げられる。
“Percentage amino acid homology” or “percentage amino acid sequence homology” refers to a comparison of the amino acids of two polypeptides having approximately the specified percentage of identical or conservatively substituted amino acids that are optimally aligned. For example, "95% amino acid homology" refers to a comparison of the amino acids of two polypeptides that, when optimally aligned, have 95% amino acid homology. As used herein, homology refers to residue positions that are the same amino acid or that are different but differ only by conservative amino acid substitutions. For example, substitutions of amino acids having similar chemical properties, such as charge or polarity, are less likely to affect protein properties. Examples include glutamine for asparagine or glutamic acid for aspartic acid.

【0039】 「実質的に精製された」又は「単離された」という語句は、タンパク質(又は
ペプチド)に言及する場合、本質的に他の細胞構成要素を含まない化学組成物を
意味する。これは乾燥品又は水溶液のいずれかであり得るが均質な状態であるこ
とが好ましい。純度及び均質度は一般的にポリアクリルアミドゲル電気泳動又は
高速液体クロマトグラフィーなどの分析化学技法を用いて測定される。調製品中
に存在する優勢種であるタンパク質(又はペプチド)は実質的に精製されている
。一般的に、実質的に精製された又は単離されたタンパク質(又はペプチド)は
調製品中に存在する全高分子種の80%より多くを占める。該タンパク質(又は
ペプチド)は存在する全高分子種の90%より多くを含むように精製されること
が好ましい。該タンパク質(又はペプチド)は95%を超えるまで精製されるこ
とがより好ましく、該タンパク質(又はペプチド)は本質的に均質になるまで精
製することが最も好ましい。この場合、他の高分子種は通常の技法により検出さ
れない。「実質的に精製された」又は「単離された」タンパク質(又はペプチド
)は、生物から分離され得るか、合成的に即ち化学的に生産され得るか、又は組
換え的に生産され得る。
The phrase “substantially purified” or “isolated” when referring to a protein (or peptide) means a chemical composition that is essentially free of other cellular components. This can be either a dry product or an aqueous solution, but is preferably in a homogeneous state. Purity and homogeneity are generally measured using analytical chemistry techniques such as polyacrylamide gel electrophoresis or high performance liquid chromatography. The protein (or peptide) that is the predominant species present in the preparation has been substantially purified. Generally, substantially purified or isolated proteins (or peptides) will make up more than 80% of all macromolecular species present in the preparation. Preferably, the protein (or peptide) is purified to contain more than 90% of all macromolecular species present. More preferably, the protein (or peptide) is purified to greater than 95%, and most preferably, the protein (or peptide) is purified to essentially homogeneity. In this case, no other macromolecular species is detected by conventional techniques. A “substantially purified” or “isolated” protein (or peptide) can be isolated from an organism, synthetically, ie, chemically produced, or recombinantly produced.

【0040】 本明細書で用いられる「生物試料」又は「試料」は、生きている生物又は死ん
だ生物から得られる任意の試料を指す。生物試料の例として体液及び組織試料が
挙げられる。
A “biological sample” or “sample” as used herein refers to any sample obtained from a living or dead organism. Examples of biological samples include body fluids and tissue samples.

【0041】 高厳格ハイブリダイゼーション条件とは、一定のイオン強度とpHで該特定配
列の熱融解温度(Tm)より約5℃低い温度で選択される。このTmは(一定の
イオン強度とpHの下で)標的配列の50%が完全に一致するプローブにハイブ
リダイズする温度である。通常、厳格条件とは、該塩濃度がpH7で少なくとも
約0.02モル濃度でありそして該温度は少なくとも約60℃である。他の要因
、とりわけ相補鎖の塩基組成及びサイズ、有機溶媒の存在、即ち塩又はホルムア
ミドの濃度、並びに塩基不対合の程度がハイブリダイゼーションの厳格性に著し
く影響しうるため、パラメータの組合せはその何れの一つの絶対尺度より重要で
ある。高厳格性は、例えば6×SSC溶液中約68℃で一晩ハイブリダイゼーシ
ョンし、6×SSC溶液を用いて室温で洗浄した後、6×SSC溶液次いで0.
6×SSX溶液中で約68℃で洗浄することにより達成されうる。
High stringency hybridization conditions are selected at a temperature of about 5 ° C. below the thermal melting temperature (Tm) of the particular sequence at a constant ionic strength and pH. This Tm is the temperature (under constant ionic strength and pH) at which 50% of the target sequence hybridizes to a perfectly matched probe. Usually, stringent conditions are that the salt concentration is at least about 0.02 molar at pH 7 and the temperature is at least about 60 ° C. The combination of parameters is important because other factors, especially the base composition and size of the complementary strand, the presence of the organic solvent, i.e., the concentration of the salt or formamide, and the degree of base mismatching can significantly affect the stringency of hybridization. More important than any one absolute measure. High stringency is achieved, for example, by hybridization overnight in a 6 × SSC solution at about 68 ° C., washing with the 6 × SSC solution at room temperature, followed by 6 × SSC solution and then 0.1 × SSC solution.
This can be achieved by washing at about 68 ° C. in a 6 × SSX solution.

【0042】 中等度厳格性のハイブリダイゼーションは、例えば、1)3×塩化ナトリウム
、クエン酸ナトリウム(SSC)、50%ホルムアミド、pH7.5の0.1M
トリス緩衝液、5×デンハルト溶液を含む溶液によるフィルターのプレハイブリ
ダイゼーション及びハイブリダイゼーション、2)37℃で4時間のプレハイブ
リダイゼーション、3)3,000,000cpmに相当する量の標識プローブ
を用いて37℃で合計16時間のハイブリダイゼーション、4)2×SSC及び
0.1%SDSの溶液中での洗浄、5)室温で各1分間ずつ四回の洗浄及び60
℃で各30分間ずつ四回の洗浄、並びに6)乾燥及びフィルムへの露光により達
成されうる。
[0042] Moderately stringent hybridizations include, for example, 1) 3 × sodium chloride, sodium citrate (SSC), 50% formamide, 0.1 M in pH 7.5.
Pre-hybridization and hybridization of the filter with a solution containing Tris buffer, 5 × Denhardt's solution, 2) pre-hybridization at 37 ° C. for 4 hours, 3) using a labeled probe corresponding to 3,000,000 cpm. Hybridization at 37 ° C. for a total of 16 hours, 4) washing in a solution of 2 × SSC and 0.1% SDS, 5) 4 washes for 1 minute each at room temperature and 60
Washing four times, each at 30 ° C. for 30 minutes, and 6) drying and exposure to film.

【0043】 「〜に選択的にハイブリダイズする」という語句は、特定の標的DNA又は標
的RNAの配列が全細胞DNA又は全細胞RNAの調製品中に存在する場合、該
標的配列にのみハイブリダイズし、二本鎖を形成し又は結合する核酸分子を指す
。選択的にハイブリダイズすることは、核酸分子がハイブリダイゼーションの中
等度厳格条件下で又はより好ましくはハイブリダイゼーションの高厳格条件下で
非標的配列とは異なる様式で検出できるように所与の標的に結合することを意味
する。「相補的」核酸配列又は「標的」核酸配列とは、核酸分子に選択的にハイ
ブリダイズする該核酸配列を指す。適切なアニーリング条件は、例えば、核酸分
子の長さ、塩基組成、並びに不対合の数及びそれらの分子上の位置に応じて変化
し、しばしば経験的に決定しなければならない。核酸分子(プローブ)の設計及
びアニーリング条件についての解説は例えばサムブルックら、1989を参照の
こと。
The phrase “selectively hybridizes to” refers to a specific target DNA or target RNA sequence that hybridizes only to a total cellular DNA or total cellular RNA preparation when that sequence is present in the preparation. And a nucleic acid molecule that forms or binds a double strand. Selectively hybridizing is accomplished by allowing a nucleic acid molecule to bind to a given target such that it can be detected in a different manner than non-target sequences under moderately stringent conditions of hybridization, or more preferably, under stringent conditions of hybridization. It means to combine. A "complementary" or "target" nucleic acid sequence refers to a nucleic acid sequence that selectively hybridizes to a nucleic acid molecule. Appropriate annealing conditions will vary, for example, with the length of the nucleic acid molecules, the base composition, and the number of mismatches and their location on the molecule, and often must be determined empirically. See, eg, Sambrook et al., 1989 for a description of nucleic acid molecule (probe) design and annealing conditions.

【0044】 特定の配列表に言及する場合、このような言及には、その相補的配列に実質的
に対応する配列に加えて、僅かな配列決定の誤り、一つの塩基の変化、欠失、置
換等に対する容認を含む記載配列が包含されるため、そのような配列の変型の何
れもがその配列表が関係するシグナルペプチド又は他のペプチド/タンパク質の
核酸配列に対応することは、当業者に容易に理解されることであり且つ本明細書
で意図されることである。
When referring to a particular sequence listing, such references may include, in addition to the sequence substantially corresponding to its complementary sequence, slight sequencing errors, single base changes, deletions, It is understood by those skilled in the art that any such variant of the sequence will correspond to the nucleic acid sequence of the signal peptide or other peptide / protein to which the sequence listing relates, as it encompasses the described sequences, including the acceptance of substitutions and the like. It is readily understood and intended herein.

【0045】 本発明のDNA分子は、一つ以上のアミノ酸残基の同一性若しくは位置の点で
天然産の形態(天然産のタンパク質)と異なるタンパク質(該タンパク質を特徴
付ける塩基の全てを含まない欠失類似体、特定の一つ以上の残基が他の残基と置
換わる置換類似体、及び一つ以上のアミノ酸残基が該タンパク質の末端部分若し
くは中間部分に付加した付加類似体)並びに天然産の形態のシグナル特性を共有
するタンパク質のタンパク質類似体、断片又は誘導体をコードするDNA分子も
包含する。これらの分子には、選択された非哺乳類宿主による発現に「有利な」
コドンの組込み、制限エンドヌクレアーゼ酵素による切断用の部位の付与、及び
容易に発現するベクターの構築を促進する付加的な先端DNA配列、末端DNA
配列又は中間DNA配列の付与が含まれる。
The DNA molecules of the present invention may be proteins that differ from the naturally occurring form (naturally occurring protein) in the identity or position of one or more amino acid residues (a deletion that does not include all of the bases that characterize the protein). Lost analogs, substituted analogs in which one or more specific residues replace other residues, and additional analogs in which one or more amino acid residues are added to the terminal or intermediate portion of the protein) and natural Also included are DNA molecules that encode protein analogs, fragments or derivatives of the protein that share the signaling properties of the product. These molecules are "beneficial" for expression by the selected non-mammalian host.
Additional tip and end DNA sequences to facilitate codon incorporation, provision of sites for cleavage by restriction endonuclease enzymes, and construction of readily expressed vectors
And the provision of sequences or intermediate DNA sequences.

【0046】 本明細書で用いるとき、「ペプチド」とは、3から100個のアミノ酸のアミ
ノ酸配列を指すので、一つのアミノ酸配列を含む単離されたペプチドが100ア
ミノ酸を超えるアミノ酸配列に及ぶことを意図しない。本発明に従って同定され
用いられ得る該ペプチド(ミモトープ又はアンチミモトープのペプチドであるか
を問わない)は長さ50未満のアミノ酸が好ましく、該ペプチドは5から20の
長さのアミノ酸又は長さ20〜40アミノ酸がより好ましい。
As used herein, “peptide” refers to an amino acid sequence of 3 to 100 amino acids, such that an isolated peptide containing one amino acid sequence spans more than 100 amino acids. Not intended. The peptides (whether mimotope or antimimotope peptides) which can be identified and used according to the invention are preferably less than 50 amino acids in length, said peptides being 5 to 20 amino acids in length or 20 amino acids in length. ~ 40 amino acids are more preferred.

【0047】 該ペプチドは、該ペプチドの所望の機能及び活性が維持される限り、任意の天
然産のアミノ酸、又はD型アミノ酸、アミノ酸誘導体及びアミノ酸擬似体を含む
非天然産のアミノ酸を包含し得る。該ペプチド中に(L)−アミノ酸又は(D)
−アミノ酸を含めるか否かの選択は、該ペプチドの所望の特性にある程度左右さ
れる。例えば、一つ以上の(D)−アミノ酸の取入れにより、該ペプチドに増大
した安定性を付与でき、該ペプチドの活性をより長い時間体内で保たせることが
できる。一つ以上の(D)−アミノ酸の取入れは該ペプチドの薬理学的活性を増
大又は低減させることもできる。
The peptides may include any naturally occurring amino acids or non-naturally occurring amino acids, including D-amino acids, amino acid derivatives and amino acid mimetics, as long as the desired function and activity of the peptide is maintained. . (L) -amino acid or (D) in the peptide
The choice of whether or not to include amino acids depends in part on the desired properties of the peptide. For example, the incorporation of one or more (D) -amino acids can impart increased stability to the peptide and allow the activity of the peptide to remain in the body for a longer time. The incorporation of one or more (D) -amino acids can also increase or decrease the pharmacological activity of the peptide.

【0048】 環化は直鎖状の対応物より優れた特性をもつペプチドを提供しうるので、該ペ
プチドは環化されてもよい。
The peptide may be cyclized, as cyclization may provide a peptide with properties that are superior to its linear counterpart.

【0049】 本明細書で用いるとき、「アミノ酸擬似体」及び「模擬体」という用語は、所
与のアミノ酸の同一な又は類似の機能特性を有するアミノ酸類似体又は非アミノ
酸部分を意味する。例えば、疎水性アミノ酸のアミノ酸擬似体は、非極性で且つ
一般的に脂肪族の化学基を含むことにより疎水性を保持するものである。さらな
る例として、アルギニンの擬似体は、アルギニンのグアニジン側鎖の反応基に特
徴的であるように、生理的pHで陽電荷を有する側鎖を含むアルギニンの類似体
であり得る。
As used herein, the terms “amino acid mimetic” and “mimic” refer to amino acid analogs or non-amino acid portions that have identical or similar functional properties of a given amino acid. For example, an amino acid mimetic of a hydrophobic amino acid retains hydrophobicity by containing a non-polar and generally aliphatic chemical group. As a further example, an arginine mimetic can be an analog of arginine that includes a side chain that has a positive charge at physiological pH, as is characteristic of the reactive group on the guanidine side chain of arginine.

【0050】 さらに、ペプチド骨格及びそのペプチド結合に対する修飾もアミノ酸の擬似体
又は模擬体の範囲に包含される。このような修飾は、該アミノ酸、その誘導体又
は非アミノ酸部分が該ペプチドに組み込まれる前後のいずれかで該アミノ酸、そ
の誘導体、非アミノ酸部分又は該ペプチドに対して実施されうる。重要なことは
、このような修飾が該ペプチドを構成する該ペプチドの骨格及び結合を擬似し従
来のペプチドの結合及び骨格に典型的なものと実質的に同一な空間配置と空間距
離を有することである。このような修飾の一例としてアミドペプチド骨格のカル
ボニルのアミンへの還元が挙げられる。アミドのアミンへの還元については、ヴ
ァンら、JOC、46:257(1981)及びラウチェルら、Tetrahe
dron.Lett.、21:14061(1980)に開示されているものな
ど幾つかの試薬が利用できよく知られている。従って、アミノ酸擬似体は、対応
するアミノ酸中に存在するものと類似のアミノ酸薬理団基を保有し且つ官能基間
で実質的に同一の空間配置を示す有機分子である。
Furthermore, modifications to the peptide backbone and its peptide bonds are also encompassed by the mimics or mimetics of amino acids. Such modifications can be made to the amino acid, its derivative, the non-amino acid portion or the peptide either before or after the amino acid, its derivative or non-amino acid portion is incorporated into the peptide. Importantly, such modifications mimic the backbone and bonds of the peptide that make up the peptide and have substantially the same spatial configuration and spacing as those typical for conventional peptide bonds and backbones. It is. One example of such a modification is the reduction of the carbonyl of the amide peptide backbone to an amine. For the reduction of amides to amines, see Van et al., JOC, 46: 257 (1981) and Rauchel et al., Tetrahe.
dron. Lett. , 21: 14061 (1980), are well known and available. Thus, an amino acid mimetic is an organic molecule that possesses a similar amino acid pharmacological group as that present in the corresponding amino acid and exhibits substantially the same spatial arrangement between the functional groups.

【0051】 非天然産のアミノ酸及び上述したアミノ酸擬似体によるアミノ酸の置換は、骨
格又は側鎖の官能基への修飾に基づいて個々のペプチドの全般的な活性又は特性
を高め得る。例えば、具体的に記載したアミノ酸の置換基及び例示したペプチド
へのこの種の改変は酵素分解に対する該ペプチドの安定性を高めそして生物活性
を増大し得る。ペプチド骨格への修飾も同様に安定性を付与し活性を高め得る。
Substitution of amino acids with non-naturally occurring amino acids and amino acid mimetics described above can enhance the overall activity or properties of individual peptides based on modifications to the backbone or side chain functional groups. For example, such modifications to the specifically described amino acid substituents and exemplified peptides can increase the stability of the peptide to enzymatic degradation and increase biological activity. Modifications to the peptide backbone can similarly impart stability and increase activity.

【0052】 当業者は上記の配列又は処方を用いて容易に該ペプチドを合成できる。合成ペ
プチドを調製する標準的手法は当分野で周知である。新規なペプチドは、メリフ
ィールドの固相ペプチド合成(SPPS)法(J.Am.Chem.Soc.、
85:2149(1964))若しくはSPPSの改良法を用いて合成でき、あ
るいは該ペプチドは当分野で周知の標準的な溶液法(例えば、ボダンスキー,エ
ム.,ペプチド合成の原理、第二改訂版、スプリンガー−ベルラグ(1988年
及び1993年)を参照)を用いて合成できる。また、当分野で周知の同時複合
ペプチド合成(SMPS)技法が使用できる。メリフィールド法により調製され
たペプチドは、アプライド・バイオシステムズ431A−01ペプチド合成機(
マウンティンビュー、カリフォルニア州)などの自動ペプチド合成機を用いて又
はハウテン、Proc.Natl.Acad.Sci.USA82:5131(19
85)に記載された手動ペプチド合成法を用いて合成できる。
Those skilled in the art can easily synthesize the peptide using the above sequences or formulations. Standard techniques for preparing synthetic peptides are well known in the art. The novel peptide is based on Merrifield's solid phase peptide synthesis (SPPS) method (J. Am. Chem. Soc.
85: 2149 (1964)) or modified SPPS, or the peptides can be synthesized using standard solution methods well known in the art (eg, Bodansky, M., Principles of Peptide Synthesis, Second Revised Edition, It can be synthesized using Springer-Belllag (1988 and 1993). Also, simultaneous complex peptide synthesis (SMPS) techniques well known in the art can be used. The peptide prepared by the Merrifield method was applied to an Applied Biosystems 431A-01 peptide synthesizer (
Using an automated peptide synthesizer such as Mountinview, CA or Gauteng, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 5131 (19).
85) can be synthesized using the manual peptide synthesis method described.

【0053】 これらの定義を念頭において、本発明は膵臓T型カルシウムチャンネルをコー
ドする単離された核酸分子を提供する。該核酸分子はデオキシリボ核酸(DNA
)若しくはリボ核酸(RNA、メッセンジャーRNA即ちmRNAを含む)、ゲ
ノム若しくは組換え体、生物から単離され若しくは合成されたものであり得る。
With these definitions in mind, the invention provides an isolated nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel. The nucleic acid molecule is deoxyribonucleic acid (DNA
) Or ribonucleic acids (including RNA, messenger RNA or mRNA), genomic or recombinant, isolated or synthesized from organisms.

【0054】 該DNA分子は、該チャンネルをコードするメッセンジャーRNA(mRNA
)のDNAコピーであるcDNA分子であり得る。
The DNA molecule is a messenger RNA (mRNA
) Can be a cDNA molecule that is a DNA copy of

【0055】 このような膵臓T型カルシウムチャンネルの一例は、配列番号:1に示すヌク
レオチド配列によりコードされるラットの膵臓T型カルシウムチャンネルである
。このヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列は配列番号:2に示す
An example of such a pancreatic T-type calcium channel is the rat pancreatic T-type calcium channel encoded by the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1. The amino acid sequence encoded by this nucleotide sequence is shown in SEQ ID NO: 2.

【0056】 本発明は、膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするmRNAの少なくとも
一部に相補的なアンチセンス核酸分子も提供する。アンチセンス核酸分子はRN
A又は一本鎖DNAであり得、該チャンネルをコードするmRNA分子全体に相
補的(即ち該分子全体と同じヌクレオチドの長さ)であり得る。しかしながら、
より短い分子で作用するのが望ましいかもしれない。この場合には、該アンチセ
ンス分子は該チャンネルをコードするmRNA分子全体の一部に相補的であり得
る。これらのより短いアンチセンス分子は該分子全体をコードするmRNAにハ
イブリダイズできる。そしてそれは約20から約100のヌクレオチドから成る
ことが好ましい。これらのアンチセンス分子は、膵臓T型カルシウムチャンネル
のmRNAの少なくとも一部に相補的なRNA分子又は一本鎖DNA分子を細胞
に導入することにより(即ちアンチセンス分子を導入することにより)該チャン
ネルのレベルを低減するために使用できる。該アンチセンス分子は該チャンネル
のmRNAと塩基対を形成でき、それにより該mRNAからタンパク質への翻訳
を妨げ得る。従って、該チャンネルに対するアンチセンス分子は該チャンネルを
コードするmRNAから機能性チャンネルタンパク質への翻訳を妨げ得る。この
アンチセンスが膵臓の島細胞でのみ該T型カルシウムチャンネルをコードするm
RNAの翻訳を妨げる(脳や心臓のT型カルシウムチャンネルに悪影響を及ぼさ
ない)ように該アンチセンス分子をインスリンプロモーターの下流及び制御下に
配置することが望ましいかもしれない。Ca2+の最小基礎的レベルは該T型カル
シウムチャンネルにより維持されることが必要であるから、T型カルシウムチャ
ンネルの100%の阻害は望ましくないことも明白である。
The present invention also provides an antisense nucleic acid molecule that is complementary to at least a portion of an mRNA encoding a pancreatic T-type calcium channel. The antisense nucleic acid molecule is RN
A or single-stranded DNA and can be complementary to the entire mRNA molecule encoding the channel (ie, the same nucleotide length as the entire molecule). However,
It may be desirable to work with shorter molecules. In this case, the antisense molecule may be complementary to a portion of the entire mRNA molecule encoding the channel. These shorter antisense molecules are capable of hybridizing to the mRNA encoding the entire molecule. And it preferably consists of about 20 to about 100 nucleotides. These antisense molecules are obtained by introducing an RNA molecule or a single-stranded DNA molecule complementary to at least a part of the mRNA of the pancreatic T-type calcium channel into a cell (ie, by introducing the antisense molecule). Can be used to reduce the level of The antisense molecule can base pair with the mRNA of the channel, thereby preventing translation of the mRNA into a protein. Thus, an antisense molecule to the channel may prevent translation of mRNA encoding the channel into a functional channel protein. This antisense encodes the T-type calcium channel only in pancreatic islet cells.
It may be desirable to place the antisense molecule downstream and under the control of the insulin promoter so as to prevent translation of the RNA (does not adversely affect brain or cardiac T-type calcium channels). It is also evident that 100% inhibition of T-type calcium channels is undesirable, as minimal basal levels of Ca 2+ need to be maintained by the T-type calcium channels.

【0057】 より具体的には、膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするmRNAの少な
くとも一部に相補的なアンチセンス分子を、機能性チャンネルの発現を低減させ
るために使用できる。機能性膵臓T型カルシウムチャンネルの発現の第一レベル
を有する細胞を選択し、次いで、該アンチセンス分子を該細胞に導入する。該ア
ンチセンス分子は機能性膵臓T型カルシウムチャンネルの発現を遮断し、その結
果該細胞では機能性膵臓T型カルシウムチャンネルの発現の第二レベルに至る。
この第二レベルは初期の第一レベルより低い。
More specifically, antisense molecules complementary to at least a portion of the mRNA encoding the pancreatic T-type calcium channel can be used to reduce expression of a functional channel. A cell having a first level of expression of a functional pancreatic T-type calcium channel is selected, and the antisense molecule is then introduced into the cell. The antisense molecule blocks expression of a functional pancreatic T-type calcium channel, resulting in the cells at a second level of expression of a functional pancreatic T-type calcium channel.
This second level is lower than the initial first level.

【0058】 アンチセンス分子は任意の適切な手段により細胞に導入できる。一つの実施態
様において、該アンチセンスRNA分子は該細胞の細胞質に直接注入され、そこ
で該RNAは翻訳を妨げる。該アンチセンス分子の細胞への導入にベクターも使
用されうる。このようなベクターには種々のプラスミド及びウイルスベクターが
含まれる。アンチセンス分子及びそれらの使用についての一般的な解説はハンら
、1991及びロッシ、1995を参照のこと。
[0058] Antisense molecules can be introduced into cells by any suitable means. In one embodiment, the antisense RNA molecule is injected directly into the cytoplasm of the cell, where the RNA prevents translation. Vectors can also be used to introduce the antisense molecule into cells. Such vectors include various plasmid and viral vectors. See Han et al., 1991 and Rossi, 1995 for a general description of antisense molecules and their uses.

【0059】 本発明はさらに、リボザイムとして知られ且つ該膵臓T型カルシウムチャンネ
ルをコードするmRNAの特定領域に相補的な認識配列を有する特別な範疇のア
ンチセンスRNA分子を提供する。リボザイムは相補的なアンチセンス配列を介
して標的配列と複合体を形成するだけでなく該鋳型mRNA分子の加水分解又は
切断をも触媒する。限定する意図はないが、リボザイムにより標的とされる該m
RNA鋳型の適切な領域の例としては、種々のT型カルシウムチャンネル、具体
的には膵臓のβ細胞のT型チャンネルと比較することにより同定される任意の相
同領域が挙げられる。
The present invention further provides a special category of antisense RNA molecules having a recognition sequence known as a ribozyme and complementary to a particular region of the mRNA encoding the pancreatic T-type calcium channel. Ribozymes not only form complexes with target sequences via complementary antisense sequences, but also catalyze the hydrolysis or cleavage of the template mRNA molecule. Although not intended to be limiting, the m targeted by a ribozyme
Examples of suitable regions of the RNA template include any homologous region identified by comparison with various T-type calcium channels, specifically, T-type channels of pancreatic β-cells.

【0060】 細胞でのリボザイムの発現は、(膵臓T型カルシウムチャンネルの発現などの
)遺伝子発現を阻害できる。より具体的には、膵臓T型カルシウムチャンネルを
コードするmRNA領域に相補的な認識配列を有するリボザイムを膵臓T型カル
シウムチャンネルの発現を低減させるために使用できる。膵臓T型カルシウムチ
ャンネルの発現の第一レベルを持つ細胞を選択し、次に、該リボザイムをその細
胞に導入する。膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするmRNAは切断され
翻訳され得ないので、該細胞での該リボザイムは該細胞における膵臓T型カルシ
ウムチャンネルの発現を低減させる。
[0060] Expression of a ribozyme in a cell can inhibit gene expression (such as expression of a pancreatic T-type calcium channel). More specifically, a ribozyme having a recognition sequence complementary to the mRNA region encoding pancreatic T-type calcium channel can be used to reduce the expression of pancreatic T-type calcium channel. Cells with the first level of expression of the pancreatic T-type calcium channel are selected, and the ribozyme is then introduced into the cells. The ribozyme in the cell reduces the expression of the pancreatic T-type calcium channel in the cell, since the mRNA encoding the pancreatic T-type calcium channel cannot be cleaved and translated.

【0061】 リボザイムは任意の適切な手段により細胞に導入できる。一つの実施態様にお
いて、該リボザイムを該細胞の細胞質に直接注入する、そこで該リボザイムはm
RNAを切断し、それにより翻訳を妨げる。該リボザイムの細胞への導入にベク
ターも使用されうる。このようなベクターには種々のプラスミド及びウイルスベ
クターが含まれる(リボザイムをコードするDNAは宿主細胞のゲノムに「組み
込まれる」必要がないことに注意させ。それは、例えば、ウイルスベクターによ
り感染され且つリボザイムを発現するベクターを持つ宿主細胞中で発現できるで
あろう。)。リボザイム及びそれらの使用についての一般的な解説はサーバーら
,1990、クリゼイら、1991、ロッシ,1999、及びクリストファーセ
ンら,1995を参照のこと。
[0061] Ribozymes can be introduced into cells by any suitable means. In one embodiment, the ribozyme is injected directly into the cytoplasm of the cell, where the ribozyme is m
Cleavage the RNA, thereby preventing translation. Vectors can also be used to introduce the ribozyme into cells. Such vectors include a variety of plasmid and viral vectors (note that the ribozyme-encoding DNA does not need to be "integrated" into the genome of the host cell; it is, for example, infected by the viral vector and ribozyme May be expressed in host cells with a vector that expresses For a general description of ribozymes and their use see Server et al., 1990; Krisei et al., 1991; Rossi, 1999; and Christophersen et al., 1995.

【0062】 本発明の核酸分子は通常の方法を用いて適切な宿主細胞で発現できる。任意の
適切な宿主及び/又はベクター系が該膵臓T型カルシウムチャンネルを発現する
ために使用できる。インビトロの発現用にはアフリカツメガエルの卵母細胞が好
ましい。インビボの発現用に最も適した宿主細胞は膵臓のβ細胞である。
The nucleic acid molecules of the invention can be expressed in a suitable host cell using conventional methods. Any suitable host and / or vector system can be used to express the pancreatic T-type calcium channel. Xenopus oocytes are preferred for in vitro expression. The most suitable host cells for in vivo expression are pancreatic β cells.

【0063】 該核酸分子を宿主細胞に導入する方法は該核酸分子を含む発現ベクターの使用
を伴ってもよい。次いで、これらの発現ベクター(プラスミド及びウイルスなど
。ウイルスはバクテリオファージを含む。)は、該核酸分子を適切な宿主細胞に
導入するために使用できる。宿主細胞で膵臓T型カルシウムチャンネルを発現さ
せるために、例えば、該膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするDNAを、
宿主細胞の核に注入し得る、又は適切なベクターを用いて該宿主細胞に形質転換
し得る、または、該膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするmRNAを該宿
主細胞に直接注入し得る。
[0063] The method of introducing the nucleic acid molecule into a host cell may involve the use of an expression vector containing the nucleic acid molecule. These expression vectors (such as plasmids and viruses; viruses include bacteriophages) can then be used to introduce the nucleic acid molecule into a suitable host cell. In order to express a pancreatic T-type calcium channel in a host cell, for example, a DNA encoding the pancreatic T-type calcium channel is prepared by:
The host cell can be injected into the nucleus, or transformed into the host cell with a suitable vector, or the mRNA encoding the pancreatic T-type calcium channel can be injected directly into the host cell.

【0064】 宿主細胞に核酸分子を導入する種々の方法が当分野で知られている。一つの方
法は、DNAを微細なガラス針を介して細胞の核に直接注入する(又はRNAを
細胞の細胞質に直接注入する)マイクロインジェクションである。また、DNA
は、陽性に荷電した化学基(DEAE、ジエチルアミノエチル)が結合した不活
性な炭水化物ポリマー(デキストラン)とともにインキュベートされ得る。該D
NAはその陰性に荷電した燐酸塩基を介してDEAE−デキストランに付着する
。DNAを含むこれらの大粒子は、今度は細胞の表面に付着し、細胞はエンドサ
イトーシスとして知られる過程によりそれらを取込むと考えられる。該DNAの
中には該細胞の細胞質での破壊を免れ核へ避難するものもあり、ここで該DNA
は該細胞内の任意の他の遺伝子と同様にRNAに転写され得る。別の一方法にお
いては、細胞は沈殿の形のDNAを燐酸カルシウムとともに効率的に取込む。電
気穿孔法では、細胞をDNAを含む溶液に入れ、その膜に一過的に孔を開かせる
短い電気パルスをかける。DNAはこの孔を通って直接細胞質に入り、DEAE
−デキストラン法及び燐酸カルシウム法で該DNAが通過するエンドサイトーシ
ス小胞を迂回する。DNAはまた人工脂質小胞、リポソームに取込まれ得る。こ
れらは細胞膜と融合し、その内容物を細胞質に直接送達する。さらにより直接的
なアプローチにおいては、DNAをタングステン・マイクロプロジェクタイルの
表面に吸収させショットガンに似た装置を用いて細胞に射ち込む。
Various methods for introducing a nucleic acid molecule into a host cell are known in the art. One method is microinjection, in which DNA is injected directly into the nucleus of a cell via a fine glass needle (or RNA is injected directly into the cytoplasm of the cell). DNA
Can be incubated with an inert carbohydrate polymer (dextran) to which positively charged chemical groups (DEAE, diethylaminoethyl) are attached. The D
NA attaches to DEAE-dextran via its negatively charged phosphate group. These large particles, including DNA, are now attached to the surface of cells, and cells are thought to take up them by a process known as endocytosis. Some of the DNA escapes the nucleus while avoiding cytoplasmic destruction of the cell.
Can be transcribed into RNA, like any other gene in the cell. In another method, the cells efficiently take up the DNA in the form of a precipitate along with calcium phosphate. In electroporation, cells are placed in a solution containing DNA and a short electrical pulse is applied that causes the membrane to open pores temporarily. DNA enters the cytoplasm directly through this hole, and DEAE
-Bypassing the endocytic vesicles through which the DNA passes by the dextran method and the calcium phosphate method. DNA can also be incorporated into artificial lipid vesicles, liposomes. They fuse with the cell membrane and deliver its contents directly to the cytoplasm. In a more direct approach, DNA is absorbed on the surface of a tungsten microprojectile and shot into cells using a shotgun-like device.

【0065】 これらの方法の幾つか、即ちマイクロインジェクション、電気穿孔法、及びリ
ポソーム融合はタンパク質を細胞に導入するにも適応された。概説として、マン
ニノとグルド−フォゲライト、1988;シゲカワとドヴァー、1988;カペ
ッチ、1980;及びクラインら、1987を参照のこと。
Some of these methods, namely microinjection, electroporation, and liposome fusion, have also been adapted to introduce proteins into cells. For a review, see Mannino and Guldo-Fogherite, 1988; Shigekawa and Dova, 1988; Kapetsch, 1980; and Klein et al., 1987.

【0066】 核酸分子を細胞に導入するさらなる方法にはウイルスベクターの使用が含まれ
る。タンパク質生産用に広く用いられるこのようなウイルスの一つは昆虫のウイ
ルスであるバキュロウイルスである。バキュロウイルスの概説についてはミラー
(1989)を参照のこと。バクテリオファージ、ワクチニアウイルス、アデノ
ウイルス、及びレトロウイルス等の種々のウイルスベクターも哺乳類細胞を形質
転換するために用いられてきた。
[0066] Additional methods for introducing nucleic acid molecules into cells include the use of viral vectors. One such virus that is widely used for protein production is the insect virus baculovirus. See Miller (1989) for a review of baculoviruses. Various viral vectors, such as bacteriophage, vaccinia virus, adenovirus, and retrovirus, have also been used to transform mammalian cells.

【0067】 上述したように、細胞を形質転換するこれらの方法の中には媒介プラスミドベク
ターの使用を必要とするものもある。コーエンとボイヤーの米国特許第4,23
7,224号には、制限酵素切断及びDNAリガーゼによる連結を用いる組換え
プラスミドの形態での発現系の生産が記載されている。次いで、これらの組換え
プラスミドは形質転換により導入され、組織培養で増殖する原核生物及び真核細
胞を含む単細胞培養で複製される。このDNA配列は、サムブルックら(198
9)により記載されるような当分野で知られる標準的なクローニング法を用いて
プラスミドベクターにクローニングされる。
As mentioned above, some of these methods of transforming cells require the use of a mediating plasmid vector. Cohen and Boyer US Patent No. 4,23
No. 7,224 describes the production of an expression system in the form of a recombinant plasmid using restriction enzyme digestion and ligation with DNA ligase. These recombinant plasmids are then introduced by transformation and replicated in single cell cultures, including prokaryotic and eukaryotic cells, grown in tissue culture. This DNA sequence is described in Sambrook et al.
It is cloned into a plasmid vector using standard cloning methods known in the art as described by 9).

【0068】 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする核酸が導入された宿主細胞は、膵
臓T型カルシウムチャンネルを生産する(即ち、機能的に発現させる)ために使
用できる。このコードされた膵臓T型カルシウムチャンネルの機能は、当分野で
知られる方法(ヴァングら、1996)に従って検定できる。
A host cell into which a nucleic acid encoding a pancreatic T-type calcium channel has been introduced can be used to produce (ie, functionally express) a pancreatic T-type calcium channel. The function of this encoded pancreatic T-type calcium channel can be assayed according to methods known in the art (Vang et al., 1996).

【0069】 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする核酸分子及びそれによりコードさ
れる膵臓T型カルシウムチャンネルを発現する方法を同定したので、本発明はさ
らに、T型カルシウムチャンネルの機能を変更させる物質(例えば、化合物又は
阻害剤)の能力について該物質をスクリーニングする方法を提供する。本方法は
、膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする核酸分子を宿主細胞に導入する工
程、及び該分子によりコードされる該膵臓T型カルシウムチャンネルを該宿主細
胞で発現させる工程を含む。次いで、該細胞を、物質に接触させ、該物質が該T
型カルシウムチャンネルの機能を変更するか否かを決定するために評価する。こ
の評価から、該T型カルシウムチャンネルの機能を変更するのに有効な物質が見
出され得る。このような作用物質は、例えばカルシウムチャンネル阻害剤、アゴ
ニスト、又はアンタゴニスト(例えば、ミベフラジル(mibefradil)
及びミベフラジル類似体、アミロライド、NiCl2 、アンチセンス分子、及び
二次メッセンジャー)であってもよい。
Having identified a nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel and a method of expressing the pancreatic T-type calcium channel encoded thereby, the present invention further provides agents that alter the function of T-type calcium channels (eg, , Compounds or inhibitors). The method comprises introducing a nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel into a host cell, and expressing the pancreatic T-type calcium channel encoded by the molecule in the host cell. The cells are then contacted with a substance, which is
Evaluate to determine whether to alter the function of type calcium channels. From this evaluation, substances that are effective in altering the function of the T-type calcium channel can be found. Such agents include, for example, calcium channel inhibitors, agonists, or antagonists (eg, mibefradil)
And mibefradil analogs, amiloride, NiCl 2 , antisense molecules, and second messengers).

【0070】 該物質が該T型カルシウムチャンネルの機能を変更するか否かを決定するため
の該細胞の評価は当分野で知られている任意の方法によりなされ得る。該評価は
該宿主細胞でのT型カルシウムチャンネルの発現を直接モニターする工程を含み
得る。または、該評価は間接的であり、(ヴァングら、1996により開示され
た方法によるなどして)該チャンネルによるカルシウム輸送をモニターする工程
を含み得る。
The evaluation of the cells to determine whether the substance alters the function of the T-type calcium channel can be made by any method known in the art. The evaluation can include directly monitoring expression of T-type calcium channels in the host cell. Alternatively, the assessment may be indirect and include monitoring calcium transport through the channel (such as by the method disclosed by Vang et al., 1996).

【0071】 本発明の核酸分子は、クローニング次いでコロニー/プラークハイブリダイゼ
ーション又はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)のいずれかによる他の膵臓T型カ
ルシウムチャンネルをコードするDNAの取得のために、プローブとして又はプ
ライマーの設計用に使用できる。
The nucleic acid molecules of the invention can be used as probes or as primers for cloning and then obtaining DNA encoding other pancreatic T-type calcium channels by either colony / plaque hybridization or the polymerase chain reaction (PCR). Can be used for design.

【0072】 既知の方法(サムブルックら、1989を参照)を用いて該膵臓T型カルシウ
ムチャンネルファミリーのメンバーをコードするクローニングされたDNAを含
むコロニー又はプラークを同定するために、配列番号:1に由来する特異的なプ
ローブが使用できる。当業者はこのようなプローブを高厳格条件下(例えば、5
×SSPC及び50%ホルムアミドで42℃でのハイブリダイゼーション、0.
5×SSPCで50〜65℃での洗浄)で使用することにより該プローブに対し
て90%より大きな相同性又は同一性の領域を持つ配列が得られ得ることを認識
している。該プローブに対してより低い百分率の相同性又は同一性をもち且つ膵
臓T型カルシウムチャンネルもコードする配列は、ハイブリダイゼーション及び
洗浄の厳格性を下げることにより(例えば、ハイブリダイゼーション及び洗浄の
温度を下げること又は使用するホルムアミドの量を減らすことにより)得られ得
る。
To identify colonies or plaques containing cloned DNA encoding the members of the pancreatic T-type calcium channel family using known methods (see Sambrook et al., 1989), see SEQ ID NO: 1. Specific probes derived therefrom can be used. One skilled in the art will appreciate that such probes can be used under highly stringent conditions (eg, 5
Hybridization at 42 ° C. with × X SSPC and 50% formamide.
(5 × SSPC wash at 50-65 ° C.) can be used to obtain sequences with regions of homology or identity greater than 90% to the probe. Sequences that have a lower percentage of homology or identity to the probe and that also encode pancreatic T-type calcium channels can be obtained by reducing the stringency of hybridization and washing (eg, reducing the temperature of hybridization and washing). Or reducing the amount of formamide used).

【0073】 より具体的には、一つの実施態様において、本方法は膵臓T型カルシウムチャ
ンネルをコードするDNA分子であって、配列番号:1に示すヌクレオチド配列
を有するDNA分子又はその断片を選択する工程、及び配列番号:1に基づき膵
臓T型カルシウムチャンネル用のオリゴヌクレオチドプローブを設計する工程を
含む。次いで、生物のゲノムライブラリー又はcDNAライブラリーを該オリゴ
ヌクレオチドプローブを用いて探査し、別の膵臓T型カルシウムチャンネルをコ
ードするDNAを得るために該オリゴヌクレオチドプローブにより認識されるク
ローンを該ライブラリーから得る。
More specifically, in one embodiment, the method selects a DNA molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel, wherein the DNA molecule has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, or a fragment thereof. And designing an oligonucleotide probe for a pancreatic T-type calcium channel based on SEQ ID NO: 1. The genomic or cDNA library of an organism is then probed with the oligonucleotide probe and the clone recognized by the oligonucleotide probe is used to obtain DNA encoding another pancreatic T-type calcium channel. Get from.

【0074】 配列番号:1に由来する特異的プライマーは、該膵臓T型カルシウムチャンネ
ルファミリーのメンバーをコードするDNA配列を増幅するために既知の方法を
用いてPCRで使用できる(イニスら、1990を参照)。当業者は、このよう
なプライマーを高厳格条件下(例えば、使用するプライマーの長さ及び特異的ヌ
クレオチド含量に応じて50〜60℃でアニーリング)で使用することにより、
該プライマーに対して75%以上相同な又は同一な領域を有する配列を増幅する
ことを認識している。
The specific primers derived from SEQ ID NO: 1 can be used in PCR using known methods to amplify DNA sequences encoding members of the pancreatic T-type calcium channel family (Innis et al., 1990; reference). One of skill in the art can use such primers under highly stringent conditions (eg, annealing at 50-60 ° C., depending on the length of the primers and specific nucleotide content used).
It recognizes that a sequence having a region that is 75% or more homologous or identical to the primer is amplified.

【0075】 より具体的には、さらなる実施態様において、該方法は、膵臓T型カルシウム
チャンネルをコードするDNA分子であって配列番号:1に示すヌクレオチド配
列を有するDNA分子又はその断片を選択する工程、配列番号:1の領域に基づ
いて縮重オリゴヌクレオチドプライマーを設計する工程、及び膵臓T型カルシウ
ムチャンネルをコードする配列の存在についてのスクリーニング対象のDNA試
料を鋳型に用いるポリメラーゼ連鎖反応において該プライマーを使用する工程を
含む。得られるPCR産物を単離し配列決定して、膵臓T型カルシウムチャンネ
ルの標的領域に対応するポリペプチド配列をコードするDNA断片を同定するこ
とができる。
More specifically, in a further embodiment, the method comprises selecting a DNA molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a fragment thereof. Designing a degenerate oligonucleotide primer based on the region of SEQ ID NO: 1, and using the primer in a polymerase chain reaction using a DNA sample to be screened for the presence of a sequence encoding a pancreatic T-type calcium channel as a template. Including the steps to use. The resulting PCR product can be isolated and sequenced to identify a DNA fragment encoding a polypeptide sequence corresponding to a target region of a pancreatic T-type calcium channel.

【0076】 本明細書に開示される核酸配列及びアミノ酸配列の種々の変更は本発明に包摂
される。これらの変更した配列はやはり機能性膵臓T型カルシウムチャンネルを
コードする。従って、本発明はさらに、膵臓T型カルシウムチャンネルをコード
する単離された核酸分子であって、配列番号:2に示される第二のアミノ酸配列
に対して少なくとも90%のアミノ酸同一性を有する第一のアミノ酸配列をコー
ドする核酸分子を提供する。さらなる態様において、該第一のアミノ酸配列は配
列番号:2に対して少なくとも95%、96%、97%、98%又は99%のア
ミノ酸同一性を有する。
Various modifications of the nucleic acid and amino acid sequences disclosed herein are encompassed by the present invention. These altered sequences still encode functional pancreatic T-type calcium channels. Accordingly, the present invention further provides an isolated nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel, wherein the isolated nucleic acid molecule has at least 90% amino acid identity to the second amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. A nucleic acid molecule encoding an amino acid sequence is provided. In a further embodiment, the first amino acid sequence has at least 95%, 96%, 97%, 98% or 99% amino acid identity to SEQ ID NO: 2.

【0077】 本発明はさらに本発明の膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする核酸分子
にハイブリダイズできる単離されたDNAオリゴマーを提供する。このようなオ
リゴマーは試料中における膵臓T型カルシウムチャンネルの存在を検出する方法
においてプローブとして使用できる。より具体的には、試料を該DNAオリゴマ
ーと接触させることができ、そして該DNAオリゴマーを試料中に存在する任意
の膵臓T型カルシウムチャンネルとハイブリダイズさせ、それと複合体を形成さ
せる。次いで、該複合体を検出することにより、該試料中の膵臓T型カルシウム
チャンネルの存在を検出できる。
The present invention further provides an isolated DNA oligomer capable of hybridizing to a nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel of the present invention. Such an oligomer can be used as a probe in a method for detecting the presence of pancreatic T-type calcium channels in a sample. More specifically, a sample can be contacted with the DNA oligomer, and the DNA oligomer hybridizes to and forms a complex with any pancreatic T-type calcium channels present in the sample. Then, the presence of the pancreatic T-type calcium channel in the sample can be detected by detecting the complex.

【0078】 該複合体は当分野で既知の方法を用いて検出できる。該DNAオリゴマーは検
出可能なマーカーで標識されるため、該DNAオリゴマーが該試料中(ハイブリ
ダイズしないDNAオリゴマーは洗い流されている)の任意の膵臓T型カルシウ
ムチャンネルにハイブリダイズした後のマーカーの検出は該複合体の検出となる
。該複合体の検出は該試料中の膵臓T型カルシウムチャンネルの存在を示してい
る。当業者には容易に明らかであるように、該方法は試料中の膵臓T型カルシウ
ムチャンネルの量を定量的に評価するためにも使用できよう。
[0078] The complex can be detected using methods known in the art. Since the DNA oligomer is labeled with a detectable marker, detection of the marker after the DNA oligomer has hybridized to any pancreatic T-type calcium channel in the sample (the unhybridized DNA oligomer has been washed away) Is the detection of the complex. Detection of the complex indicates the presence of pancreatic T-type calcium channels in the sample. As would be readily apparent to one of skill in the art, the method could also be used to quantitatively assess the amount of pancreatic T-type calcium channels in a sample.

【0079】 検出のため、該オリゴマーは、例えば放射性同位元素、ビオチン、X線を透過
しない元素、又は常磁性イオンを用いて標識され得る。放射性同位元素が通例使
用され当業者に周知である。代表的な例としてインジウム−111、テクネチウ
ム−99m、及びヨウ素−123が挙げられる。ビオチンは、ビオチンで標識さ
れたオリゴマーをアビジンで検出できる標準的な標識である。常磁性イオンも一
般に使用され、例えばクロム(III)、マンガン(II)、及び鉄(III)のキレート
金属イオンが挙げられる。このような標識を用いる場合、この標識されたDNA
オリゴマーは当業者に既知の方法を用いて画像化できる。このような画像化法に
はX線、CATスキャン、PETスキャン、NMRI、及び蛍光板透視法が含ま
れれるが、これらに限定されない。他の適切な標識としては、酵素標識(ホース
ラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ等)及び蛍光標識(
FITC又はローダミン等)が挙げられる。
For detection, the oligomer may be labeled, for example, with a radioisotope, biotin, an element that does not transmit X-rays, or a paramagnetic ion. Radioisotopes are commonly used and are well known to those skilled in the art. Representative examples include indium-111, technetium-99m, and iodine-123. Biotin is a standard label that can detect oligomers labeled with biotin with avidin. Paramagnetic ions are also commonly used, including, for example, chelating metal ions of chromium (III), manganese (II), and iron (III). When using such a label, the labeled DNA
Oligomers can be imaged using methods known to those skilled in the art. Such imaging methods include, but are not limited to, X-ray, CAT scan, PET scan, NMRI, and fluoroscopy. Other suitable labels include enzyme labels (horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, etc.) and fluorescent labels (
FITC or rhodamine).

【0080】 本発明はさらに単離された膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質を提供す
る。該タンパク質は配列番号:1に示すヌクレオチド配列によりコードされるの
が好ましい。該タンパク質は配列番号:2に示すアミノ酸配列を有するのが好ま
しい。さらに本発明は、配列番号:2に示される第二のアミノ酸配列に対して少
なくとも90%のアミノ酸同一性を有する第一のアミノ酸配列によりコードされ
る単離された膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質を提供する。さらなる態
様において、この第一のアミノ酸配列は配列番号:2に対して少なくとも95%
、96%、97%、98%又は99%のアミノ酸同一性を有する。
The invention further provides an isolated pancreatic T-type calcium channel protein. Preferably, the protein is encoded by the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1. The protein preferably has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. Further, the present invention provides an isolated pancreatic T-type calcium channel protein encoded by a first amino acid sequence having at least 90% amino acid identity to the second amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. I do. In a further embodiment, the first amino acid sequence is at least 95% relative to SEQ ID NO: 2.
, 96%, 97%, 98% or 99% amino acid identity.

【0081】 本発明の該膵臓T型カルシウムチャンネル分子は、細胞の望みの部分に該膵臓
T型カルシウムチャンネルタンパク質を向かわせるためのリーダー配列を含み得
る。
[0081] The pancreatic T-type calcium channel molecule of the present invention may include a leader sequence for directing the pancreatic T-type calcium channel protein to a desired portion of a cell.

【0082】 宿主細胞で該チャンネルを発現するために、メチオニン残基を成熟膵臓T型カ
ルシウムチャンネルタンパク質のアミノ酸配列のアミノ末端に付加する(即ち配
列番号:2に付加する)又はATGを該ヌクレオチド配列の5′末端に付加する
(即ち配列番号:1に付加する)必要がありうることは当業者に容易に分かるは
ずである。従って、該配列番号:1又は配列番号:2を参照するとき、成熟チャ
ンネルのメチオニン型が包含されるよう特に意図される。
To express the channel in a host cell, a methionine residue is added to the amino terminus of the amino acid sequence of the mature pancreatic T-type calcium channel protein (ie, added to SEQ ID NO: 2) or ATG is added to the nucleotide sequence. It will be readily apparent to those skilled in the art that it may be necessary to add to the 5 'end of (i.e., to SEQ ID NO: 1). Thus, when reference is made to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, it is specifically intended to include the methionine form of the mature channel.

【0083】 本発明はさらに本発明の該膵臓T型カルシウムチャンネルに特異的な抗体又は
その断片を提供する。本発明の抗体には、該膵臓T型カルシウムチャンネルに結
合できるポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体、これらの抗体の断片、並
びにヒト化型が挙げられる。本発明の抗体のヒト化型は、キメラ化などの当分野
で知られる手法の一つを用いて作製されうる。本発明の抗体の断片には、Fab
、F(ab′)2 、及びFc断片が含まれるが、これらに限定されない。
The present invention further provides an antibody or a fragment thereof specific for the pancreatic T-type calcium channel of the present invention. Antibodies of the present invention include polyclonal and monoclonal antibodies capable of binding to the pancreatic T-type calcium channel, fragments of these antibodies, and humanized forms. Humanized forms of the antibodies of the invention can be made using one of the techniques known in the art, such as chimerization. Fragments of the antibodies of the invention include Fab
, F (ab ') 2 , and Fc fragments.

【0084】 本発明は上述した抗体を生産できるハイブリドーマも提供する。ハイブリドー
マは特異的なモノクローナル抗体を分泌できる不死化細胞系統である。
The present invention also provides a hybridoma capable of producing the above-described antibody. Hybridomas are immortalized cell lines that can secrete specific monoclonal antibodies.

【0085】 一般的に、ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体並びに所望の抗体を生
産できるハイブリドーマを調製する方法は当分野で周知である(キャンベル、1
984及びエスティー.グロスら、1980を参照)。抗体を生産することが知
られているいかなる動物(マウス、ラット等)も該抗原性膵臓T型カルシウムチ
ャンネル(又はその抗原性断片)で免疫できる。免疫化の方法は当分野で周知で
ある。このような方法としては該タンパク質の皮下注射又は腹腔内注射が挙げら
れる。当業者は、免疫化に使用される該タンパク質の量が免疫される動物、該タ
ンパク質の抗原性、及び注射の部位に応じて変化することを認識している。
In general, methods for preparing polyclonal and monoclonal antibodies and hybridomas capable of producing the desired antibody are well known in the art (Campbell, 1
984 and Estee. See Gross et al., 1980). Any animal known to produce antibodies (mouse, rat, etc.) can be immunized with the antigenic pancreatic T-type calcium channel (or antigenic fragment thereof). Methods of immunization are well-known in the art. Such methods include subcutaneous or intraperitoneal injection of the protein. One of skill in the art will recognize that the amount of the protein used for immunization will vary depending on the animal to be immunized, the antigenicity of the protein, and the site of injection.

【0086】 免疫原として使用される該タンパク質は、該タンパク質の抗原性を増大するた
めに改変されてもよく、アジュバントと投与されてもよい。タンパク質の抗原性
を増大させる方法は当分野で周知であり、該抗原と異種のタンパク質(グロブリ
ン若しくはベータ−ガラクトシダーゼなどの)との結合又は免疫化中のアジュバ
ントの封入を介した結合が挙げられるが、これらに限定されない。
[0086] The protein used as an immunogen may be modified to increase the antigenicity of the protein, and may be administered with an adjuvant. Methods for increasing the antigenicity of a protein are well known in the art, and include the binding of the antigen to a heterologous protein (such as globulin or beta-galactosidase) or binding via inclusion of an adjuvant during immunization. However, the present invention is not limited to these.

【0087】 モノクローナル抗体については、この免疫された動物から脾臓細胞を摘出し、
SP2/O−Ag15骨髄腫細胞などの骨髄腫細胞と融合し、モノクローナル抗
体を生産するハイブリドーマ細胞となる。
For monoclonal antibodies, spleen cells were excised from the immunized animal,
It becomes a hybridoma cell producing a monoclonal antibody by fusing with a myeloma cell such as SP2 / O-Ag15 myeloma cell.

【0088】 所望の特性をもつ抗体を生産するハイブリドーマ細胞を同定するために、当分
野でよく知られる幾つかの方法のいずれも使用できる。これらには、ELISA
検定、ウェスタンブロット分析、又は放射性免疫検定法(ルッツら、1988)
によるハイブリドーマのスクリーニングが挙げられる。
[0088] Any of several methods well known in the art can be used to identify hybridoma cells that produce antibodies with the desired properties. These include ELISA
Assay, western blot analysis, or radioimmunoassay (Lutz et al., 1988)
Screening of hybridomas.

【0089】 所望の抗体を分泌するハイブリドーマがクローニングされ、そのクラス及びサ
ブクラスが当分野で既知の手法を用いて決定される(キャンベル、1984)。
A hybridoma secreting the desired antibody is cloned and its class and subclass determined using techniques known in the art (Campbell, 1984).

【0090】 ポリクローナル抗体については、抗血清を含む抗体を該免疫化動物から単離し
、上述した手法の一つを用いて所望の特異性をもつ抗体の存在についてスクリー
ニングする。
For polyclonal antibodies, antibodies, including antisera, are isolated from the immunized animal and screened for the presence of antibodies with the desired specificity using one of the techniques described above.

【0091】 本発明はさらに検出可能な標識形での上述の抗体を提供する。抗体は、放射性
同位元素、親和性標識(ビオチン、アビジンなど)、酵素標識(ホースラディッ
シュペルオキシダーゼ、アルカリ性フォスファターゼなど)、蛍光標識(FIT
C又はローダミンなど)、常磁性原子等の使用により検出可能に標識され得る。
このような標識化を遂行する手法は当分野で周知である。例えばスターンベルガ
ーら、1970;べイヤーら、1979;イングヴァールら、1972;及びゴ
ーディング、1976を参照のこと。
The invention further provides an antibody as described above in a detectable labeled form. Antibodies include radioisotopes, affinity labels (biotin, avidin, etc.), enzyme labels (horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, etc.), fluorescent labels (FIT
C or rhodamine, etc.), paramagnetic atoms and the like.
Techniques for performing such labeling are well known in the art. See, e.g., Sternberger et al., 1970; Beyer et al., 1979; Ingvar et al., 1972; and Gording, 1976.

【0092】 本発明の標識された抗体又はその断片は、膵臓T型カルシウムチャンネルを発
現する細胞若しくは組織を同定するため、膵臓T型カルシウムチャンネルを含む
試料を同定するため、又は試料中の膵臓T型カルシウムチャンネルの存在を検出
するため、インビトロ検定、インビボ検定、及びインサイチュ検定用に使用でき
る。従って、より具体的には、該抗体又はその断片は、試料と該抗体又はその断
片とを接触させることにより、該試料中の膵臓T型カルシウムチャンネルの存在
を検出するために使用できる。該抗体又はその断片は該試料中に存在する任意の
膵臓T型カルシウムチャンネルに結合してそれと複合体を形成する。次いで、該
複合体を検出でき、これにより試料中の膵臓T型カルシウムチャンネルの存在を
検出できる。当業者に容易に明らかであるように、このような方法は試料中の膵
臓T型カルシウムチャンネルの量を定量的に評価するためにも使用されるであろ
う。容易に明らかであるように、そのような抗体は機能性T型カルシウムチャン
ネルを遮断することにより該チャンネルのレベルを低減するためにも使用できる
。従って、該抗体は、膵臓のベータ細胞における機能性T型カルシウムチャンネ
ルのレベルを変更するために本発明の方法で使用できる。
The labeled antibodies or fragments thereof of the present invention can be used to identify cells or tissues that express pancreatic T-type calcium channels, to identify a sample containing pancreatic T-type calcium channels, or to identify pancreatic T-type calcium in a sample. It can be used for in vitro, in vivo, and in situ assays to detect the presence of type calcium channels. Thus, more specifically, the antibody or fragment thereof can be used to detect the presence of pancreatic T-type calcium channels in the sample by contacting the sample with the antibody or fragment thereof. The antibody or fragment thereof binds to and forms a complex with any pancreatic T-type calcium channel present in the sample. The complex can then be detected, thereby detecting the presence of pancreatic T-type calcium channels in the sample. As would be readily apparent to one of skill in the art, such a method would also be used to quantitatively assess the amount of pancreatic T-type calcium channels in a sample. As will be readily apparent, such antibodies can also be used to reduce the level of functional T-type calcium channels by blocking them. Thus, the antibodies can be used in the methods of the invention to alter the levels of functional T-type calcium channels in pancreatic beta cells.

【0093】 さらに、該膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質及び混合により影響のな
い担体を含む組成物を提供する。
Furthermore, there is provided a composition comprising the pancreatic T-type calcium channel protein and a carrier which is not affected by mixing.

【0094】 本発明の方法では、組織又は細胞を、本発明の組成物若しくは化合物と接触さ
せ又はそれらに曝す。この発明の文脈において、組織若しくは細胞を組成物若し
くは化合物と「接触」させること又はそれらに組織若しくは細胞を「曝す」こと
は、インビトロ若しくはエクスビボのいずれかで通常液体担体中の該組成物若し
くは化合物を細胞懸濁液若しくは組織試料に添加すること又は該組成物若しくは
化合物を動物(ヒトを含む)内の細胞若しくは組織に投与することを意味する。
In the methods of the present invention, a tissue or cell is contacted with or exposed to a composition or compound of the present invention. In the context of this invention, "contacting" a tissue or cell with a composition or compound or "exposing" the tissue or cell thereto, either in vitro or ex vivo, usually involves the composition or compound in a liquid carrier. To a cell suspension or tissue sample or administering the composition or compound to cells or tissues in an animal (including a human).

【0095】 膵臓のベータ細胞によるインスリン分泌を変更する方法、II型糖尿病を治療す
る方法、細胞における基礎的カルシウムレベルを変更する方法、細胞におけるL
型カルシウムチャンネルの活動電位を変更する方法、膵臓のベータ細胞の死を変
更する方法、膵臓のベータ細胞の増殖を変更する方法、及び細胞におけるL型カ
ルシウムチャンネルを通過するカルシウムの流れを変更する方法であって、該方
法の各々が該細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する
工程を含む方法が治療用に提供される。治療用組成物の製剤及び後のそれらの投
与は当分野の技術内にあると考えられる。一般に治療では、このような治療を必
要とする疑いのある患者に、本発明の組成物が、通常薬学的に許容しうる担体と
ともに、具体的な病気の性質、その重篤度及び全身状態に応じて変更される量及
び期間において、投与される。本発明の薬学的組成物は、局所治療又は全身系治
療のいずれが望まれるか及び治療される領域に応じて幾つかの方法で投与されう
る。投与は、局部(眼、膣、直腸、鼻腔内、経皮を含む)、経口又は非経口でも
よい。非経口投与には点滴静注若しくは注入、皮下注射、腹腔内注射若しくは筋
内注射、例えば吸入若しくは通気による肺投与、又は鞘内投与若しくは心室内投
与が挙げられる。
Methods of altering insulin secretion by pancreatic beta cells, treating type II diabetes, altering basal calcium levels in cells, L in cells
Methods of altering the action potential of a calcium channel, altering the death of pancreatic beta cells, altering the proliferation of beta cells of the pancreas, and altering the flow of calcium through L-type calcium channels in cells Wherein each of the methods comprises altering the level of a functional T-type calcium channel in the cell is provided for therapeutic use. Formulation of therapeutic compositions and their subsequent administration are considered to be within the skill of the art. In general, for treatment, a subject suspected of requiring such treatment is administered a composition of the present invention, usually with a pharmaceutically acceptable carrier, to the specific nature of the disease, its severity and general condition. It is administered in amounts and for periods that vary accordingly. The pharmaceutical compositions of the present invention can be administered in a number of ways depending on whether local or systemic treatment is desired and upon the area to be treated. Administration may be topical (including ocular, vaginal, rectal, intranasal, transdermal), oral or parenteral. Parenteral administration includes intravenous infusion or infusion, subcutaneous injection, intraperitoneal injection or intramuscular injection, for example, pulmonary administration by inhalation or insufflation, or intrathecal or intraventricular administration.

【0096】 局部投与用の製剤には、皮膚張付け吸収薬、軟膏、ローション、クリーム、ゲ
ル、ドロップ、座剤、スプレー、液体及び散剤を含んでもよい。通常の薬学担体
、水性、粉末性若しくは油性の基剤、増粘剤等が必要とされ又は望まれうる。被
膜コンドーム、手袋なども役立ちうる。
[0096] Formulations for topical administration may include skin sticking absorbents, ointments, lotions, creams, gels, drops, suppositories, sprays, liquids and powders. Conventional pharmaceutical carriers, aqueous, powder or oily bases, thickeners and the like may be required or desired. Coated condoms, gloves, etc. can also be helpful.

【0097】 経口投与用の組成物としては、粉末若しくは顆粒、水若しくは非水溶性媒体の
懸濁液若しくは溶液、カプセル、サシェ又は錠剤が挙げられる。増粘剤、香味料
、希釈剤、乳化剤、分散助剤又は結合剤が望まれうる。
Compositions for oral administration include powders or granules, suspensions or solutions in water or water-insoluble media, capsules, sachets or tablets. Thickeners, flavorings, diluents, emulsifiers, dispersing aids or binders may be desired.

【0098】 非経口投与、鞘内投与又は心室内投与用の組成物には、緩衝剤、希釈剤及び他
の適切な添加剤も含有しうる殺菌した水溶液が含まれてもよい。
Compositions for parenteral, intrathecal or intraventricular administration may include sterile aqueous solutions which may also contain buffers, diluents and other suitable additives.

【0099】 このような薬学担体に加えて、取込みを促進するため、陽イオン性脂質を該製
剤に含めてもよい。取込みを促進することが知られるこのような組成物の一つは
リポフェクチン(BRL、べテスダ、メリーランド州)である。
In addition to such pharmaceutical carriers, cationic lipids may be included in the formulation to facilitate uptake. One such composition that is known to promote uptake is Lipofectin (BRL, Bethesda, MD).

【0100】 投薬は、数日から数ヶ月、又は治療に効果があるまで、又は病態の軽減が達成
されるまで続く治療過程とともに治療される状態の重篤度及び応答性によって決
まる。最適な投薬計画は、体内での薬物蓄積の測定から計算できる。当業者は容
易に最適用量、投薬法及び反復率を決定できる。最適用量は、個々の組成物の相
対的効力に応じて変更してもよく、一般的にインビトロ及びインビボの動物研究
におけるIC50又はEC50に基づいて計算できる。例えば、(オリゴヌクレオチ
ド配列及び/又は化学構造から演繹された)化合物の分子量、及び、例えば(実
験的に得られた)IC50などの有効用量が与えられると、mg/kgでの用量が
機械的に算出される。
Dosing will depend on the severity and responsiveness of the condition being treated, along with the course of treatment, which lasts from days to months, or until treatment is effective, or until alleviation of the condition is achieved. Optimal dosing schedules can be calculated from measurements of drug accumulation in the body. Persons of ordinary skill can easily determine optimum dosages, dosing methodologies and repetition rates. The optimal dose may vary depending on the relative potency of the particular composition, and can generally be calculated based on the IC 50 or EC 50 in in vitro and in vivo animal studies. For example, the molecular weight of (oligonucleotide sequence and / or chemical structure was deduced from) compounds, and, for example, given the effective dose of such that (experimentally obtained) IC 50, the dose in mg / kg of mechanical Is calculated.

【0101】 本発明の方法は、T型カルシウムチャンネルの調節が細胞における基礎的カル
シウムレベルを直接変化させ、そしてそれが今度はL型カルシウムチャンネルの
活性を調節し、そしてそれが次にインスリン分泌及び細胞死を調節し、そしてそ
れが今度はII型糖尿病を治療するという発見に基づくものである。本発明の方法
は、T型カルシウムチャンネルの調節が基礎的インスリン分泌及びグルコース誘
導性インスリン分泌に直接影響を及ぼすという発見にさらに基づくものである。
The method of the present invention shows that the regulation of T-type calcium channels directly alters basal calcium levels in cells, which in turn modulates the activity of L-type calcium channels, which in turn translates into insulin secretion and It modulates cell death, which in turn is based on the finding that it treats type II diabetes. The methods of the present invention are further based on the discovery that modulation of T-type calcium channels directly affects basal and glucose-induced insulin secretion.

【0102】 T型カルシウムチャンネルは低電圧活性化カルシウムチャンネルのファミリー
に属する。機能性T型カルシウムチャンネルの「レベル」を変更する(増大又は
低下させる)ことは、該T型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更し、該T
型カルシウムチャンネルの機能を阻害すること等により該チャンネルの活性を変
更し、及び/又は活性膜を貫通するT型カルシウムチャンネルの形成を改変する
ことを指す。本明細書で用いられるとき、「機能性」とは、カルシウムチャンネ
ルが細胞膜に適切に挿入され低電圧活性化チャンネルに合わせてカルシウムイオ
ンを伝導できるようにするための細胞での該チャンネル分子の合成及び必要な翻
訳後プロセシングのすべてを指す。
[0102] T-type calcium channels belong to the family of low voltage activated calcium channels. Altering (increase or decrease) the “level” of a functional T-type calcium channel alters the expression of the T-type calcium channel gene,
Refers to altering the activity of a T-type calcium channel, such as by inhibiting the function of the T-type calcium channel, and / or altering the formation of T-type calcium channels through the active membrane. As used herein, "functional" refers to the synthesis of a calcium channel in a cell to allow the calcium channel to properly insert into the cell membrane and conduct calcium ions in concert with the low voltage activation channel. And all necessary post-translational processing.

【0103】 従って、本発明は膵臓のベータ細胞によるインスリンの分泌を変更する方法で
あって、該膵臓のベータ細胞におけるT型カルシウムチャンネルのレベルを変更
する工程を含む方法を提供する。
Accordingly, the present invention provides a method of altering the secretion of insulin by pancreatic beta cells, comprising altering the level of T-type calcium channels in the pancreatic beta cells.

【0104】 膵臓のベータ細胞におけるT型カルシウムチャンネルのレベルは、遺伝子及び
タンパク質及び「機能性カルシウムチャンネル」のレベルで種々の方法により変
更できる。一つの態様において、該レベルは細胞におけるT型カルシウムチャン
ネルのT型カルシウムチャンネル遺伝子発現を改変することにより変更される。
これは、T型カルシウムチャンネルの該カルシウムチャンネル遺伝子発現を変更
する化合物に該細胞を曝すことにより達成できる。この化合物は、例えば、該T
型カルシウムチャンネル遺伝子を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドで
ありうるであろう。同様の態様において、該T型カルシウムチャンネルのT型カ
ルシウムチャンネル遺伝子発現を変更する化合物はリボザイムでありうるであろ
う。
The levels of T-type calcium channels in pancreatic beta cells can be altered in various ways at the level of genes and proteins and “functional calcium channels”. In one embodiment, the level is altered by altering T-type calcium channel gene expression of the T-type calcium channel in the cell.
This can be achieved by exposing the cells to a compound that alters the calcium channel gene expression of a T-type calcium channel. This compound is, for example, the T
Could be an antisense oligonucleotide targeting a type 2 calcium channel gene. In a similar embodiment, the compound that modulates T-type calcium channel gene expression of the T-type calcium channel could be a ribozyme.

【0105】 T型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更する他の方法には、該T型カル
シウムチャンネルの発現を妨げるための該T型カルシウムチャンネル遺伝子の部
位特異的突然変異誘発又は種々の遺伝子治療技術も含まれうるであろう。
Other methods of altering the expression of the T-type calcium channel gene include site-directed mutagenesis of the T-type calcium channel gene to prevent expression of the T-type calcium channel or various gene therapy techniques. Could be included.

【0106】 細胞におけるT型カルシウムチャンネルの具体的な活性のレベルは、該T型カ
ルシウムチャンネルの阻害剤に該細胞を曝すことによっても変更できる。このよ
うな阻害剤としては、例えば、ミベフラジル、ミベフラジル類似体、アミロライ
ド、NiCl2 、及び該T型カルシウムチャンネルの活性を調節する二次メッセ
ンジャーが挙げられる。該T型カルシウムチャンネルの他の阻害剤もスクリーニ
ング法(上述した方法を含む)により容易に同定されうるであろう。化学的阻害
剤に加えて、ペプチド阻害剤もスクリーニング法(例えば、ファージ・ディスプ
レイ・ライブラリー及び他のペプチドスクリーニング法)を用いて同定されうる
であろう。
The level of specific activity of a T-type calcium channel in a cell can also be altered by exposing the cell to an inhibitor of the T-type calcium channel. Such inhibitors include, for example, mibefradil, mibefradil analogues, amiloride, NiCl 2, and the second messenger can be mentioned that modulate the activity of said T-type calcium channels. Other inhibitors of the T-type calcium channel could be readily identified by screening methods, including those described above. In addition to chemical inhibitors, peptide inhibitors could be identified using screening methods (eg, phage display libraries and other peptide screening methods).

【0107】 本明細書で用いられる「ミベフラジル類似体」とは、下記の式を有する化合物
を含むことを意味する。
As used herein, “mibefradil analog” is meant to include compounds having the formula:

【0108】[0108]

【外1】 [Outside 1]

【0109】 ここで、Rは、水素、アルキル、又は式C(O)R′を有する部分であり、R′
はアルキル又はアリールである。上記の式において、アルキルは、直鎖アルキル
、とりわけC1 〜C12の直鎖アルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル
、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル等)
、分枝アルキル、とりわけC1 〜C12の分岐アルキル(例えば、イソブチル、イ
ソペンチル、ネオペンチル、ヘキシ−2−イル、ヘキシ−3−イル、へプト−2
−イル、ヘプト−3−イル等)及びシクロアルキル、とりわけC1 〜C8 のシク
ロアルキル(例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、4−
メチルシクロヘキシル等)を含むことを意味する。これらのアルキル基は置換さ
れ得る又は置換されていない。置換されている場合、適切な置換基には、例えば
、アリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、
アミン基(amine group)など、及びこれらの置換基の組合せが含まれる。T型カ
ルシウムチャンネルの活性を遮断(阻害)するがL型カルシウムチャンネルの活
性を遮断しない場合にとりわけよく適したミベフラジル類似体は、下記の式を有
するものであり、
Wherein R is hydrogen, alkyl, or a moiety having the formula C (O) R ′,
Is alkyl or aryl. In the above formula, the alkyl is a straight-chain alkyl, especially straight chain alkyl of C 1 -C 12 (e.g., methyl, ethyl, n- propyl, n- pentyl, n- hexyl, n- heptyl, n- octyl, n -Nonyl, etc.)
Branched alkyl, especially C 1 -C 12 branched alkyl (eg, isobutyl, isopentyl, neopentyl, hex-2-yl, hex-3-yl, hept-2)
- yl, hept-3-yl, etc.), and cycloalkyl, especially cycloalkyl C 1 -C 8 (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, 4-
Methylcyclohexyl). These alkyl groups can be substituted or unsubstituted. When substituted, suitable substituents include, for example, aryl groups, halogen atoms, hydroxy groups, alkoxy groups, carboxyl groups,
Includes amine groups and the like, and combinations of these substituents. Mibefradil analogs that are particularly well suited for blocking (inhibiting) the activity of T-type calcium channels but not for L-type calcium channels are those having the formula:

【0110】[0110]

【外2】 [Outside 2]

【0111】 並びに下記の式を有するものである。And having the following formula:

【0112】[0112]

【外3】 [Outside 3]

【0113】 ここで、R”は非置換のアルキル基又はアルコキシ置換基を含まない置換アルキ
ル基である。「ミベフラジル類似体」は、該構造の他の位置で、例えばベンズイ
ミダゾールのフェニル部分上で、ベンズイミダゾールの窒素で、テトラヒドロナ
フチル環の他の位置等で置換されている上記の式を有する化合物を含むことも意
味する。このFが別のハロゲンなどの別な置換基と置換わった上記の式を有する
化合物も「ミベフラジル類似体」の意味の中に含まれる。このアミンのメチル基
又はイソプロピル基又は両方が他のアルキル部分等の別な置換基と置換わった上
記の式を有する化合物もまた「ミベフラジル類似体」の意味の中に含まれる。そ
の上、「ミベフラジル類似体」は、参照により本明細書にインコーポレートされ
る米国特許第4,808,605号に一般的に記載され並びに/又は具体的に開
示された化合物を含むことを意味する。さらに、「ミベフラジル類似体」は上述
した誘導体の薬学的に許容しうる塩を含むことも意味する。実例となる薬学的に
許容しうる塩は、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、燐酸、クエン酸、蟻酸、マレ
イン酸、酢酸、コハク酸、酒石酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸
等と形成される塩である。
Wherein R ″ is an unsubstituted alkyl group or a substituted alkyl group that does not contain an alkoxy substituent. “Mivefradil analogs” may be present at other positions in the structure, such as on the phenyl moiety of benzimidazole , Is also meant to include compounds having the above formula substituted at the nitrogen of the benzimidazole at other positions of the tetrahydronaphthyl ring and the like. Compounds having the above formula wherein F is replaced by another substituent such as another halogen are also included in the meaning of "mibefradil analogs". Compounds having the above formula wherein the methyl or isopropyl group of the amine or both are replaced with another substituent such as another alkyl moiety are also included within the meaning of "mibefradil analogs". Moreover, "mibefradil analog" is meant to include compounds generally described and / or specifically disclosed in US Patent No. 4,808,605, incorporated herein by reference. I do. Further, "mibefradil analog" is also meant to include the pharmaceutically acceptable salts of the above-described derivatives. Illustrative pharmaceutically acceptable salts include hydrochloric, hydrobromic, nitric, sulfuric, phosphoric, citric, formic, maleic, acetic, succinic, tartaric, methanesulfonic, p-toluenesulfonic, and the like. It is a salt formed.

【0114】 ミベフラジル類似体は、例えば米国特許第4,808,605号、第5,91
0,606号、第5,892,055号、第5,811,557号、第5,81
1,556号、及び第5,808,088号で開示される一般的手法に従うこと
により作製できる。これらのそれぞれは参照により本明細書にインコーポレート
される。
Mibefradil analogs are described, for example, in US Pat. Nos. 4,808,605, 5,91.
No. 0,606, 5,892,055, 5,811,557, 5,81
No. 1,556, and 5,808,088. Each of these is incorporated herein by reference.

【0115】 該細胞におけるT型カルシウムチャンネルのレベルは、膜のT型カルシウムチ
ャンネルの形成を妨げる化合物に該細胞を曝すことによっても変更できる。
[0115] The levels of T-type calcium channels in the cells can also be altered by exposing the cells to compounds that interfere with the formation of membrane T-type calcium channels.

【0116】 機能性T型カルシウムチャンネルのレベルは、該T型カルシウムチャンネル遺
伝子の転写調節因子(該遺伝子のプロモーター領域など)に結合する分子の使用
によっても変更されうる。
[0116] The level of a functional T-type calcium channel can also be altered by the use of molecules that bind to the transcriptional regulator of the T-type calcium channel gene, such as the promoter region of the gene.

【0117】 本発明はさらに患者(ヒト又は動物)におけるII型糖尿病を治療する方法を提
供する。該方法は該患者の膵臓ベータ細胞におけるT型カルシウムチャンネルの
レベルを変更するのに有効な量の化合物を該患者に投与する工程を含む。上記の
ように、該化合物は、T型カルシウムチャンネルのカルシウムチャンネル遺伝子
の発現を変更することにより、又は該T型カルシウムチャンネルを阻害すること
により、又は膜のT型カルシウムチャンネルの形成を妨げることによりT型カル
シウムチャンネルのレベルを変更しうる。
The invention further provides a method of treating type II diabetes in a patient (human or animal). The method comprises administering to the patient an amount of a compound effective to alter the level of T-type calcium channels in pancreatic beta cells of the patient. As described above, the compound may alter the expression of the calcium channel gene of a T-type calcium channel, or by inhibiting the T-type calcium channel, or by preventing the formation of a membrane T-type calcium channel. It may alter the level of T-type calcium channels.

【0118】 この発明の文脈において、「調節」又は「変更する」とは阻害又は刺激のいず
れかを意味する。この調節は、例えばmRNA発現のノーザンブロット検定、タ
ンパク質発現のウェスタンブロット検定、又はカルシウムチャンネルの活性検定
による当分野では日常的な方法で測定できる。
In the context of the present invention, “modulate” or “modify” means either inhibition or stimulation. This modulation can be measured by methods routine in the art, for example by Northern blot assays for mRNA expression, Western blot assays for protein expression, or calcium channel activity assays.

【0119】 本発明の方法で使用される化合物及び/又は阻害剤は、ヒトを含む動物への投
与時に生物活性のある代謝産物又はその残基を(直接的に又は間接的に)提供で
きる任意の薬学的に許容しうる塩、エステル、又は該エステルの塩、又は任意の
他の化合物/阻害剤を包含する。従って、本開示は、例えば、本発明で使用され
るプロドラッグ並びに化合物及び/又は阻害剤の薬学的に許容しうる塩、該プロ
ドラッグの薬学的に許容しうる塩、並びに他の生物学的等価物にも及ぶ。
The compounds and / or inhibitors used in the methods of the present invention can be any that can provide (directly or indirectly) a biologically active metabolite or a residue thereof upon administration to an animal, including a human. Or a pharmaceutically acceptable salt, ester, or salt of the ester, or any other compound / inhibitor. Thus, the present disclosure includes, for example, prodrugs and pharmaceutically acceptable salts of the compounds and / or inhibitors used in the present invention, pharmaceutically acceptable salts of the prodrugs, and other biologically acceptable salts. It extends to equivalents.

【0120】 プロドラッグに関しては、本発明で用いるための該化合物及び/又は阻害剤が
付加的に又は代替的にプロドラッグ剤形で送達されるよう調製されうる。プロド
ラッグという用語は、内因性酵素又は他の化学物質及び/又は条件の作用により
体内又はその細胞内で活性形(即ち薬物)へと変換される不活性形で調製される
治療剤を示す。
With respect to prodrugs, the compounds and / or inhibitors for use in the present invention may additionally or alternatively be prepared to be delivered in a prodrug dosage form. The term prodrug refers to a therapeutic agent that is prepared in an inactive form that is converted to an active form (ie, a drug) in the body or its cells by the action of endogenous enzymes or other chemicals and / or conditions.

【0121】 薬学的に許容しうる塩に関しては、薬学的に許容しうる塩という用語は、本発
明で用いられる化合物及び/又は阻害剤の生理学的に及び薬学的に許容しうる塩
、即ち親化合物の望ましい生物活性を保持し且つ好ましくない毒性作用をそれに
付与しない塩を指す。
With respect to pharmaceutically acceptable salts, the term pharmaceutically acceptable salt refers to the physiologically and pharmaceutically acceptable salts of the compounds and / or inhibitors used in the present invention, ie, the parent. Refers to salts that retain the desired biological activity of the compound and do not impart undesired toxic effects to it.

【0122】 該T型カルシウムチャンネルを阻害する又は機能性T型カルシウムチャンネル
の形成を妨げるペプチド薬物などの薬物は、他の方法によっても同定できる。例
えば、該T型カルシウムチャンネルに特異的にハイブリダイズすることにより活
性及び/又はチャンネル形成を妨げるモノクローナル抗体を調製できる。該T型
カルシウムチャンネルに特異的にハイブリダイズするモノクローナル抗体がひと
たび同定されると、該モノクローナル(これ自体、本発明で使用できる化合物又
は阻害剤である)は該モノクローナル抗体の阻害活性を模倣できるペプチドを同
定するために使用できる。このような方法の一つはエピトープライブラリーの開
発及びバクテリオファージライブラリーのバイオパニングを利用する。つまり、
種々のモノクローナル抗体の結合部位を明確にする試みによりエピトープライブ
ラリーが開発されてきた。パームレイとスミスは、その表面上に外来エピトープ
を提示するバクテリオファージ発現ベクターを開発した(パームレイ,エス.エ
フ.&スミス,ジー.ピー.,Gene,73:305−318(1988))
。このベクターは、短い(例えば6アミノ酸)ペプチドのあらゆる可能な配列を
事実上含むであろうバクテリオファージの大集合体を構築するために使用されう
るであろう。彼らは、特異的な抗体を用いて外来エピトープを提示するファージ
を親和精製する方法であるバイオパニングも開発した(パームレイ,エス.エフ
.&スミス,ジー.ピー.,Gene,73:305−318(1988)、ヴ
ィルラ,エス.イー.ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,8
7:6378−6382(1990)、スコット,ジェイ.ケイ.&スミス,ジ
ー.ピー.,Science,249:386−390(1990)、クリスチ
ャン,アール.ビー.ら,J Mol Biol,227:711−718(1
992)、スミス,ジー.ピー.&スコット,ジェイ.ケイ.,Methods
in Enzymology,217:228−257(1993))。
Drugs, such as peptide drugs that inhibit the T-type calcium channel or prevent the formation of functional T-type calcium channels, can also be identified by other methods. For example, a monoclonal antibody can be prepared that specifically hybridizes to the T-type calcium channel to prevent activity and / or channel formation. Once a monoclonal antibody that specifically hybridizes to the T-type calcium channel is identified, the monoclonal (which itself is a compound or inhibitor that can be used in the present invention) is a peptide capable of mimicking the inhibitory activity of the monoclonal antibody Can be used to identify One such method utilizes the development of an epitope library and the biopanning of a bacteriophage library. That is,
Epitope libraries have been developed in an attempt to define the binding sites for various monoclonal antibodies. Palmray and Smith have developed a bacteriophage expression vector that presents a foreign epitope on its surface (Palmley, S.F. & Smith, G.P., Gene, 73: 305-318 (1988)).
. This vector could be used to construct a large collection of bacteriophages that would contain virtually any possible sequence of short (eg, 6 amino acids) peptides. They also developed biopanning, a method for affinity purification of phage displaying foreign epitopes using specific antibodies (Palmley, S. F. & Smith, G. P., Gene, 73: 305-318). (1988), Virula, S.E., et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 8
7: 6378-6382 (1990), Scott, J. et al. Kei. & Smith, G. P. , Science, 249: 386-390 (1990); Bee. Et al., J MoI Biol, 227: 711-718 (1
992), Smith, G .; P. & Scott, Jay. Kei. , Methods
in Enzymology, 217: 228-257 (1993)).

【0123】 エピトープライブラリーの開発後、スミスらは、次に、所与の長さのあらゆる
可能な配列からエピトープを同定するためにパームレイとスミスのバクテリオフ
ァージ発現ベクター法及びバイオパニング法を用いることが可能なはずであると
示唆した。このことから、エピトープライブラリーをバイオパニングすることに
より抗体に対するペプチドリガンドを同定し、次いで該リガンドをワクチンの設
計、エピトープのマッピング、遺伝子の同定、及び多数の他の応用に使用できる
であろうという着想に至った(パームレイ,エス.エフ.&スミス,ジー.ピー
.,Gene,73:305−318(1988)、スコット,ジェイ.ケイ.
,Trends in Biochem Sci,17:241−245(19
92))。
Following the development of the epitope library, Smith et al. Next used the Palmray and Smith bacteriophage expression vector method and biopanning method to identify epitopes from all possible sequences of a given length. Suggested that it should be possible. This suggests that peptide libraries for antibodies could be identified by biopanning an epitope library, which could then be used for vaccine design, epitope mapping, gene identification, and many other applications. Inspired (Palmley, S. F. & Smith, G.P., Gene, 73: 305-318 (1988), Scott, J.K.
, Trends in Biochem Sci, 17: 241-245 (19
92)).

【0124】 エピトープライブラリー及びバイオパニングを用いてエピトープ配列を探求す
る研究者達は、その代わりに該エピトープを模倣したペプチド配列、即ち連続的
直鎖状の元来の配列と一致しなかった配列又は天然のタンパク質配列内に必ずし
も存在しなかった配列を見出した。これらの模倣ペプチドはミモトープと呼ばれ
る。このようにして、種々の結合部位及び/又はタンパク質のミモトープが見出
された。
Investigators searching for epitope sequences using epitope libraries and biopanning have instead found peptide sequences that mimic the epitope, ie, sequences that did not match the continuous linear original sequence. Alternatively, a sequence was found that was not necessarily present in the native protein sequence. These mimetic peptides are called mimotopes. In this way, various binding sites and / or protein mimotopes were found.

【0125】 これらのミモトープの配列は、定義上、連続的直鎖状の本来の配列と一致しな
い、あるいは天然に生ずる分子、即ち天然に生ずるタンパク質中に如何なる意味
でも必然的には存在しない。該ミモトープの配列は天然に生ずるタンパク質上の
結合部位を機能的に模倣するペプチドを形成するに過ぎない。
The sequences of these mimotopes, by definition, do not correspond to the continuous linear native sequence or are not necessarily present in any way in naturally occurring molecules, ie, naturally occurring proteins. The sequence of the mimotope only forms peptides that functionally mimic binding sites on naturally occurring proteins.

【0126】 これらのミモトープの多くは短いペプチドである。容易に大量合成でき且つ天
然に生ずる配列(即ち結合部位)を模倣できる短いペプチドの利用可能性は大き
な潜在的な応用を生み出す。
Many of these mimotopes are short peptides. The availability of short peptides that can be easily synthesized in large quantities and mimic naturally occurring sequences (ie, binding sites) creates great potential applications.

【0127】 この技法を用いて、T型カルシウムチャンネルを認識するモノクローナル抗体
に対するミモトープが同定できる。これらのミモトープの配列は、次いで種々の
方法で使用できる、例えばT型カルシウムチャンネルに結合し且つT型カルシウ
ムチャンネルの活性を低減させるペプチド薬物として使用できる、短いペプチド
である。該ミモトープの配列がひとたび決定されると、該ペプチド薬物を化学的
に合成できる。
Using this technique, mimotopes against monoclonal antibodies that recognize T-type calcium channels can be identified. The sequences of these mimotopes are short peptides that can then be used in various ways, for example, as peptide drugs that bind to and reduce the activity of T-type calcium channels. Once the sequence of the mimotope has been determined, the peptide drug can be chemically synthesized.

【0128】材料と方法 細胞培養− INS−1細胞を、10%のFBS、25U/mLのペニシリン、25mg/
mLのストレプトマイシン及び50μMのメルカプトエタノールを含むRPMI
1640培地中で、空気中5%CO2 の大気中で、37℃で記録前の2〜5日間
培養した。
Materials and Methods Cell Culture-INS-1 cells were cultured in 10% FBS, 25 U / mL penicillin, 25 mg / ml.
RPMI containing mL streptomycin and 50 μM mercaptoethanol
The cells were cultured in 1640 medium in an atmosphere of 5% CO 2 in air at 37 ° C. for 2 to 5 days before recording.

【0129】 島細胞の調製− コラゲナーゼ(4mg/mL、ベーリンガー マンハイム、インディアナポリ
ス、インディアナ州)、DNaseI(10μg/mL、シグマ、セントルイス
、ミズリー州)、CaCl2 (1.28mM)及びウシ血清アルブミン(1mg
/mL、ギブコ・ビーアールエル)を含有する2mLのハンク溶液(ギブコ・ビ
ーアールエル、グランド アイランド、ニューヨーク州)による膵臓内潅流後、
スプラギュ−ダヴレイ・ラット(チャールズ・リバー・ラボラトリー、ウィルミ
ントン、メリーランド州)の膵臓を摘出した。この膵臓組織を37℃で20分間
インキュベートした後、酵素を含まないハンク溶液で5回洗浄した。島を取出し
、0.1%のパンクレアチン(シグマ)を用い37℃で5分間処理した。プラス
チックのピペットチップで該島を破砕することにより単一細胞を得た後、それら
を35mmの培養皿に移した。細胞は、5mMのグルコース、10%のFBS及
びP/Sを含有するRPMI1640培地(ギブコ・ビーアールエル)中で、3
7℃、5%CO2 で実験前の2〜5日間培養した。
Preparation of islet cells—collagenase (4 mg / mL, Boehringer Mannheim, Indianapolis, Ind.), DNase I (10 μg / mL, Sigma, St. Louis, Mo.), CaCl 2 (1.28 mM) and bovine serum albumin ( 1mg
/ ML, Gibco BRL, after perfusion in the pancreas with 2 mL of Hank's solution (Gibco BRL, Grand Island, NY)
The pancreas of Sprague-Dawley rats (Charles River Laboratory, Wilmington, MD) was removed. The pancreatic tissue was incubated at 37 ° C. for 20 minutes, and then washed five times with Hank's solution containing no enzyme. The islets were removed and treated with 0.1% pancreatin (Sigma) at 37 ° C. for 5 minutes. After obtaining single cells by crushing the islets with a plastic pipette tip, they were transferred to a 35 mm culture dish. Cells were cultured in RPMI 1640 medium (Gibco BRL) containing 5 mM glucose, 10% FBS and P / S for 3 hours.
The cells were cultured at 7 ° C. and 5% CO 2 for 2 to 5 days before the experiment.

【0130】 RNAの単離− 全RNAは、培養したINS−1細胞及び種々の新たに切除したラットの組織
からグアニジニウムイソチオシアネート/フェノール法により(コムジンスクと
サッチ、1987)単離した。ポリA−RNAは、連続して二回オリゴ(dT)
セルローズスピンカラム(アンビオン、オースティン、テキサス州)にかけるこ
とにより全RNAから単離した。
RNA Isolation-Total RNA was isolated from cultured INS-1 cells and various freshly excised rat tissues by the guanidinium isothiocyanate / phenol method (Komzinsk and Satch, 1987). Poly-A-RNA is oligo (dT) twice in succession
Total RNA was isolated by running on a cellulose spin column (Ambion, Austin, Tex.).

【0131】 INS−1におけるT型Ca2+チャンネルのα1 サブユニットをコードするcD
NAのクローニング− 第一鎖のcDNAは、ポリdTプライマーと2μgのINS−1細胞のmRN
A及びM−MLV逆転写酵素(ギブコ・ビーアールエル)を用いて調製した。ド
メインIII 中に保存された電圧依存性Ca2+チャンネルα1 サブユニット配列に
基づく縮重プライマー(前方向)(配列番号:6)5′−TNGC(A/C/T
)ATGGAG(C/A)GNCC(C/T)−3′及び(逆方向)(配列番号
:7)5′−CTT(C/G/T)CCCTTGAA(G/C)A(G/A)C
TG−3′を用いるPCRにより該チャンネルの最初の433bpのDNA断片
が推定された。マラソン(登録商標)cDNA増幅キット(クローンテック、パ
ロアルト、カリフォルニア州)を用いて、該チャンネルα1 サブユニットの遺伝
子全体を得るために3′−及び5′−cDNA末端の迅速増幅−PCR(RAC
E−PCR)を実施した。5′−RACE−PCRについては、該前方向プライ
マーはアダプタープライマーであり、逆方向プライマーは(配列番号:8)5′
−CCGCTGTCGGAGACCATGGAGACC−3′であった。3′−
RACEについては、該前方向プライマーは(配列番号:9)5′−AGCGG
CCCAAAATTGACCCCCACAG−3′であり、逆方向プライマーは
ポリdTであった。RT−PCR産物はpT−Advベクター(クローンテック
)にサブクローニングし、dsDNAサイクルシークエンシングシステム(ギブ
コ・ビーアールエル)を用いてジデオキシヌクレオチド配列決定検定を実施した
CD encoding the α 1 subunit of the T-type Ca 2+ channel in INS-1
NA cloning-First strand cDNA was prepared using poly dT primer and 2 μg of INS-1 cell mRN
Prepared using A and M-MLV reverse transcriptase (Gibco BRL). Degenerate primer (forward) based on the voltage-dependent Ca 2+ channel α 1 subunit sequence conserved in domain III (SEQ ID NO: 6) 5′-TNGC (A / C / T
) ATGGAG (C / A) GNCC (C / T) -3 'and (reverse) (SEQ ID NO: 7) 5'-CTT (C / G / T) CCCTTGAA (G / C) A (G / A) C
The first 433 bp DNA fragment of the channel was estimated by PCR using TG-3 '. Marathon (TM) cDNA Amplification Kit (Clontech, Palo Alto, CA) using a rapid amplification -PCR (RAC of 3'- and 5'-cDNA ends in order to obtain the entire gene of the channel alpha 1 subunit
E-PCR) was performed. For 5'-RACE-PCR, the forward primer is an adapter primer and the reverse primer is (SEQ ID NO: 8) 5 '
-CCGCTGTCGGAGACCATGGAGACC-3 '. 3'-
For RACE, the forward primer was (SEQ ID NO: 9) 5'-AGCGG
CCCAAAATTGACCCCCCACAG-3 'and the reverse primer was poly dT. The RT-PCR product was subcloned into a pT-Adv vector (Clontech), and a dideoxynucleotide sequencing assay was performed using a dsDNA cycle sequencing system (Gibco BRL).

【0132】 組織分布− RT−PCR検定を用いてラットの脳、心臓、腎臓、及び肝臓でβ細胞から推
定されるT型Ca2+チャンネルの遺伝子発現を調べた。このRT−PCRに用い
たプライマーは、(配列番号:10)5′−GAAGATGCGAGTGGAC
AG−3′(前方向)及び(配列番号:11)5′−CTGTGGCGATGG
TCACTG−3′(逆方向)であった。このPCR産物は1%のゲル上でアガ
ロースゲル電気泳動により検出した。
Tissue Distribution—RT-PCR assays were used to examine gene expression of T-type Ca 2+ channels predicted from β cells in rat brain, heart, kidney, and liver. The primer used for this RT-PCR was (SEQ ID NO: 10) 5′-GAAGATGCCGAGTGGAC.
AG-3 '(forward) and (SEQ ID NO: 11) 5'-CTGTGGCGATGG
TCACTG-3 '(reverse direction). The PCR product was detected on a 1% gel by agarose gel electrophoresis.

【0133】 ゲノムウォーキング− 前記キットに添付された遺伝子特異的プライマー(GSP)及び該アダプター
プライマー(AP)を用いるプライマーシフト(nested) PCR反応において、
ゲノムウォーカーライブラリー(クローンテック)を鋳型として用いた。第一P
CR反応は5つのチューブで実施した。各チューブには全容量50μL、即ち5
μLの10×PCR反応緩衝液、1μLのdNTP(各10mM)、2.2μL
のMg(OAc)2 (25mM)、1μLのAP1(10μM)、1μLのGS
P1、1μLのアドバンテージ・ジェノミック・ポリメラーゼ・ミックス(50
×)、及び37.8μLの水が含まれる。下記の二段階サイクルパラメータが使
用された。(段階1)94℃で25秒間の変性、72℃で4分間のアニーリング
及び伸長を7サイクル。(段階2)94℃で25秒間の変性、67℃で4分間の
アニーリング及び伸長を32サイクル。第二段階サイクル後、該試料を67℃で
4分間保持した。第二PCR反応は、AP2、GSP2を用いる以外は第一PC
R反応と同様の反応条件下で実施した。さらに、使用した鋳型はそれぞれ第一P
CR反応の50倍希釈液1μLであった。該二段階サイクルは、第一段階を5サ
イクルそして第二段階を22サイクルにする以外は第一PCR反応と同様であっ
た。
Genome walking-In a primer nested PCR reaction using the gene specific primer (GSP) and the adapter primer (AP) attached to the kit,
A genome walker library (Clontech) was used as a template. 1st P
The CR reaction was performed in five tubes. Each tube has a total volume of 50 μL, ie 5
μL of 10 × PCR reaction buffer, 1 μL of dNTP (10 mM each), 2.2 μL
Mg (OAc) 2 (25 mM), 1 μL AP1 (10 μM), 1 μL GS
P1, 1 μL of Advantage Genomic Polymerase Mix (50
×), and 37.8 μL of water. The following two-step cycle parameters were used. (Step 1) Seven cycles of denaturation at 94 ° C for 25 seconds, annealing and extension at 72 ° C for 4 minutes. (Step 2) 32 cycles of denaturation at 94 ° C for 25 seconds, annealing and extension at 67 ° C for 4 minutes. After the second stage cycle, the sample was held at 67 ° C. for 4 minutes. The second PCR was performed using the first PC except that AP2 and GSP2 were used.
The reaction was performed under the same reaction conditions as in the R reaction. In addition, each of the used molds is the first P
It was 1 μL of a 50-fold dilution of the CR reaction. The two-step cycle was similar to the first PCR reaction except that the first step was 5 cycles and the second step was 22 cycles.

【0134】 卵母細胞の電気生理学− BssHIIで直鎖状にしたpT−Adv・cDNA鋳型からT7RNAポリメ
ラーゼ(アンビオン)を用いてcRNA転写産物を合成した。デフォリキュレー
トされた(defolliculated) アフリカツメガエルに25ngのpT−Adv・c
RNAを注射した。注射の3日後から5日後、ワーナーのOC−725C増幅器
(ワーナー・インスツルメント・コーポレーション、ハムデン、コネチカット州
)を用いて二電極電圧クランプ記録を実施した。得られたデータは、パルス/パ
ルスフィット・ソフトウェア(HEKA、ランブレット/ファルツ、ドイツ)を
用いて解析した。この浴溶液は下記のものを含んだ。40mMのCa(OH)2 、50mMのNaOH、2mMのTEA−Cl、1mMのKOH、0.1mMの
EDTA及び5mMのヘペス、メタンスルホン酸塩でpH7.4に調整。プリズ
ム(グラフパッド)を用いてボルツマン適合を計算した。他に言明しない限り、
結果は平均値±標準偏差として示す。
Oocyte Electrophysiology-cRNA transcript was synthesized from pT-Adv cDNA template linearized with BssHII using T7 RNA polymerase (Ambion). In defolliculated Xenopus laevis, 25 ng of pT-Adv.c
RNA was injected. Three to five days after injection, two-electrode voltage clamp recordings were performed using a Warner OC-725C amplifier (Warner Instruments Corporation, Hamden, CT). The data obtained was analyzed using the pulse / pulse fit software (HEKA, Rambrett / Falz, Germany). The bath solution contained: Adjusted to pH 7.4 with 40 mM Ca (OH) 2 , 50 mM NaOH, 2 mM TEA-Cl, 1 mM KOH, 0.1 mM EDTA and 5 mM Hepes, methanesulfonate. Boltzmann fit was calculated using a prism (graph pad). Unless stated otherwise,
Results are shown as mean ± standard deviation.

【0135】 β細胞の電気生理学的記録− 標準的な「ギガ−シール」パッチクランプ法(ハミルら)により細胞全体の記
録を行った。この細胞全体を記録するピペットはヘモキャピラリー(ワーナー)
から作製され、二段階の引き具(puller)(PC−10、ナリシゲ・インターナ
ショナル、ニューヨーク、ニューヨーク州)で引っ張り、使用前に微小加熱炉(
MF200−1、ワールド・プリジション・インスツルメント、サラソタ、フロ
リダ州)を用いて加熱研磨した。ピペットの抵抗は内部溶液中で2〜5MΩの範
囲であった。この記録は室温(22〜25℃)で行った。EPC−9パッチクラ
ンプ増幅器(HEKA)を用いて電流を記録し2.9kHzでフィルターした。
パルス/パルスフィット・ソフトウェア(HEKA)によりデータを得た。オン
ラインP/n控除パラダイムを用いて線形漏電(linear leak)及び残留キャパシ
タンスに対して電圧依存性電流を補正した。
Electrophysiological recordings of β-cells-Whole cell recordings were performed by the standard “Gig-Seal” patch clamp method (Hamil et al.). This whole cell recording pipette is a hemocapillary (Warner)
And pulled with a two-stage puller (PC-10, Narishige International, New York, NY) and a micro-heater (before use).
(MF200-1, World Precision Instruments, Sarasota, FL). Pipette resistances ranged from 2 to 5 MΩ in the internal solution. This recording was performed at room temperature (22 to 25 ° C.). Current was recorded using an EPC-9 patch clamp amplifier (HEKA) and filtered at 2.9 kHz.
Data was obtained with pulse / pulse fit software (HEKA). The voltage-dependent current was corrected for linear leak and residual capacitance using an online P / n subtraction paradigm.

【0136】 薬剤− ミベフラジル((1S,2S)−2−[2−[[3−(2−ベンズイミダゾリ
ル)プロピル]メチル−アミノ]エチル]−6−フルオロ−1,2,3,4−テ
トラヒドロ−1−イソプロピル−2−ナフチル メトキシ−アセテート−ジヒド
ロクロライド)は、ジェイ.−ピー.クローゼル博士(ホフマン・ラロッシュ、
バーセル、スイス)から恵与された。これは、米国特許第5,892,055号
、第5,811,557号、第5,811,556号及び第5,808,088
号に開示された方法に従って合成できる。米国特許第4,808,605号には
本発明の使用に適したミベフラジル化合物が記載されている。
Drug-Mibefradil ((1S, 2S) -2- [2-[[3- (2-benzimidazolyl) propyl] methyl-amino] ethyl] -6-fluoro-1,2,3,4-tetrahydro -1-isopropyl-2-naphthyl methoxy-acetate-dihydrochloride) is described in J. Am. -P. Dr. Closel (Hoffman Laroche,
(Bersel, Switzerland). This is disclosed in U.S. Patent Nos. 5,892,055, 5,811,557, 5,811,556 and 5,808,088.
Can be synthesized according to the method disclosed in the above publication. U.S. Pat. No. 4,808,605 describes mibefradil compounds suitable for use in the present invention.

【0137】 遊離アルコールであるデス−メトキシアセチルミベフラジル(1S,2S)−
2−[2−[[3−(2−ベンズイミダゾリル)プロピル]メチルアミノ]エチ
ル]−6−フルオロ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−イソプロピル−2−
ナフチル ヒドロキシ ヒドロクロライド)はアルカリ加水分解により調製した
。即ち、14.2mgのミベフラジル ヒドロクロライドを4mLのメタノール
と1mLの10N水酸化ナトリウム水溶液の混合液に溶解した(ミベフラジルの
最終濃度は5mMであった)。この溶液を沸騰湯浴中で10分間温めた。この反
応後に質量分析を行った。質量スペクトルから決定される加水分解の完了時に、
該溶液を5Mの塩酸水溶液で中和した。該反応中の蒸発により生じるメタノール
の僅かな損失は全容量が5mLを保つよう水を加えることにより補正した。
Des-methoxyacetyl mibefradil (1S, 2S) which is a free alcohol
2- [2-[[3- (2-benzimidazolyl) propyl] methylamino] ethyl] -6-fluoro-1,2,3,4-tetrahydro-1-isopropyl-2-
Naphthyl hydroxy hydrochloride) was prepared by alkaline hydrolysis. That is, 14.2 mg of mibefradil hydrochloride was dissolved in a mixture of 4 mL of methanol and 1 mL of a 10 N aqueous sodium hydroxide solution (final concentration of mibefradil was 5 mM). The solution was warmed in a boiling water bath for 10 minutes. After this reaction, mass spectrometry was performed. Upon completion of the hydrolysis as determined from the mass spectrum,
The solution was neutralized with 5M aqueous hydrochloric acid. The slight loss of methanol caused by evaporation during the reaction was corrected by adding water to keep the total volume at 5 mL.

【0138】 溶液− 細胞全体のCa2+電流記録に使用される細胞外溶液は、10mMのCaCl2 、110mMのテトラエチルアンモニウム−Cl(TEA−Cl)、10mMの
CsCl、10mMのN−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N′−2−エタン
スルホン酸(ヘペス)、40mMのスクロース、0.5mMの3,4−ジアミノ
ピリジン、pH7.3を含有した。細胞内溶液は、130mMのN−メチル−D
−グルカミン、20mMのEGTA(遊離酸)、5mMのビス(2−アミノフェ
ノキシ)エタン−N,N,N′,N′−テトラアセテート(BAPTA)、10
mMのヘペス、6mMのMgCl2 、4mMのCa(OH)2 を含有し、pHは
メタンスルホン酸塩で7.4に調整した。L型Ca2+電流の減少を最小限にする
ため2mMのMg−ATPを該ピペット溶液に含有させた。貫通パッチ記録用に
該細胞外溶液は26mMのスクロース、30mMのTEA−Cl、10mMのヘ
ペス、5mMのKCl、2mMのCaCl2 、MgCl2 、pH7.3を含有し
た。該ピペット溶液は65mMのCsOH、65mMのCsMS、20mMのス
クロース、10mMのヘペス、10mMのMgCl2 、1mMのCa(OH)2 、pH7.4を含有した。
Solution—Extracellular solution used for whole cell Ca 2+ current recording was 10 mM CaCl 2 , 110 mM tetraethylammonium-Cl (TEA-Cl), 10 mM CsCl, 10 mM N-2-hydroxy. Ethyl piperazine-N'-2-ethanesulfonic acid (Hepes), 40 mM sucrose, 0.5 mM 3,4-diaminopyridine, pH 7.3. The intracellular solution contains 130 mM N-methyl-D
Glucamine, 20 mM EGTA (free acid), 5 mM bis (2-aminophenoxy) ethane-N, N, N ', N'-tetraacetate (BAPTA), 10
mM Hepes, 6 mM MgCl 2 , 4 mM Ca (OH) 2 , pH was adjusted to 7.4 with methanesulfonate. 2 mM Mg-ATP was included in the pipette solution to minimize loss of L-type Ca 2+ current. The extracellular solution through-patch recording sucrose 26 mM, 30 mM of TEA-Cl, 10 mM HEPES, KCl of 5 mM, 2 mM of CaCl 2, MgCl 2, contained pH 7.3. The pipette solution contained CsOH of 65 mM, CSMS of 65 mM, 20 mM sucrose, 10 mM HEPES, 10 mM of MgCl 2, 1 mM of Ca (OH) 2, the pH 7.4.

【0139】 質量分析による解析− ミベフラジル及びdm−ミベフラジルの質量スペクトルを得るためにA・VG
・70−250・SEQインスツルメント(VG・アナリティカル、マンチェス
ター、英国)を高速原子衝撃(FAB)イオン化モードで使用した。培養したI
NS−1細胞は、各実験条件下で異なる長さの時間だけ20μMのミベフラジル
で処理した。この細胞ペレットをPBSで三回洗浄した後回収し、質量分析解析
用に0.5mLの培地に再懸濁した。20μLの内部標準溶液(40μMのベラ
パミル、MW:454)及び5μLのグリセロールを50μLの細胞試料に添加
し、この混合液の4μLをFAB−MSに用いた。m/z750〜100の質量
範囲、1000の質量解像度、2秒/10のスキャン速度で幾つかの陽性イオン
スペクトルを記録した。ミベフラジルに対しては、m/z496が優勢イオン(
M+H)+ であり、m/z518の強度の低いソディエート(sodiated) された
分子イオンを伴っていた。ミベフラジルと加水分解されたミベフラジルの濃度は
、m/z496と424の強度をm/z455の強度と比較することにより得た
。較正のため、50μMの薬剤の標準溶液を質量分析解析にかけた。
Analysis by Mass Spectrometry-A / VG for obtaining mass spectra of mibefradil and dm-mibefradil
A 70-250 SEQ instrument (VG Analytical, Manchester, UK) was used in fast atom bombardment (FAB) ionization mode. Cultured I
NS-1 cells were treated with 20 μM mibefradil for different lengths of time under each experimental condition. The cell pellet was collected after washing three times with PBS and resuspended in 0.5 mL of medium for mass spectrometry analysis. 20 μL of the internal standard solution (40 μM verapamil, MW: 454) and 5 μL of glycerol were added to 50 μL of the cell sample, and 4 μL of this mixture was used for FAB-MS. Several positive ion spectra were recorded with a mass range of m / z 750-100, mass resolution of 1000, scan rate of 2 sec / 10. For mibefradil, m / z 496 is the dominant ion (
(M + H) + , with a low intensity sodiated molecular ion at m / z 518. The concentration of mibefradil and hydrolyzed mibefradil was obtained by comparing the intensity at m / z 496 and 424 with the intensity at m / z 455. For calibration, a 50 μM drug standard solution was subjected to mass spectrometry analysis.

【0140】 細胞質ゾル成分と膜成分の分離− 上記浴溶液からミベフラジルを洗い流した後、この細胞を回収し、5%の酢酸
/CH3 CNを含む溶液中で該細胞を攪拌することによりその膜を破壊した。次
いで、この混合液を遠心分離し、その上清を回収し、膜を含まない成分と定義し
た。ペレットは5倍の容量のNaOH(10N):メタノール(1:7)溶液中
に37℃で5分間再懸濁した。この混合液を0.5MのHClで中和し、遠心分
離した。得られたペレット及び上清を別々に回収した。
Separation of Cytosolic and Membrane Components—After washing off mibefradil from the bath solution, collect the cells and stir the cells in a solution containing 5% acetic acid / CH 3 CN to remove the membrane. Destroyed. The mixture was then centrifuged and the supernatant was collected and defined as membrane-free components. The pellet was resuspended in 5 volumes of NaOH (10 N): methanol (1: 7) solution at 37 ° C. for 5 minutes. This mixture was neutralized with 0.5 M HCl and centrifuged. The resulting pellet and supernatant were collected separately.

【0141】 統計− 全てのデータは平均値±標準偏差として示し、示したp値はスチューデントt
検定を用いて計算した。
Statistics-All data are presented as mean ± standard deviation, p values shown are Student's t
Calculated using the test.

【0142】 実施例I 膵臓T型カルシウムチャンネルの同定及びクローニング 本発明は、ラットのインスリンを分泌する細胞系統であるINS−1に由来す
るT型Ca2+チャンネルα1 サブユニットをコードするcDNAを提供する。該
cDNAは同定され配列決定されている。該cDNAの配列から、2288アミ
ノ酸(配列番号:2)から構成され且つニューロンのT型Ca2+チャンネルα1 サブユニット(α1 G)と96.3%の同一性をもつタンパク質であることが示
される。該タンパク質の膜貫通ドメインはきわめてよく保存されているが、この
イソ型は三つの異なる領域と他領域における10個の単独のアミノ酸置換とを含
む。ラットのゲノムDNAの配列決定により、これがα1 Gの代替的スプライス
のイソ型であることが明らかにされた。特異的なプライマー及び逆転写ポリメラ
ーゼ連鎖反応(RT−PCR)を用いて、両方のスプライス変異体がラットの島
で発現することを証明した。INS−1から得られるこのイソ型は脳、新生児の
心臓及び腎臓でも発現した。アフリカツメガエルにおけるこのα1 Gイソ型の機
能的発現は低電圧活性化Ca2+電流を生じた。これらの結果は、該チャンネルが
糖尿病において重要な役割を果たすβ細胞におけるT型Ca2+チャンネルの機能
の研究に対し分子生物学的基礎を提供する。
[0142] Identification and cloning present invention of Example I Pancreatic T-type calcium channels, a cDNA encoding the T-type Ca 2+ channel alpha 1 subunit derived from INS-1 is a cell line secreting insulin in rats provide. The cDNA has been identified and sequenced. From the sequence of the cDNA, 2288 amino acids (SEQ ID NO: 2) that consists of which and neurons of the T-type Ca 2+ channel alpha 1 subunit (alpha 1 G) as a protein with a 96.3% identity Is shown. Although the transmembrane domain of the protein is very well conserved, this isoform contains three distinct regions and ten single amino acid substitutions in other regions. Sequencing of rat genomic DNA revealed that it was an alternative splice isoform of α 1 G. Using specific primers and reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), both splice variants were demonstrated to be expressed in rat islets. This isoform from INS-1 was also expressed in brain, neonatal heart and kidney. Functional expression of this α 1 G isoform in Xenopus resulted in a low voltage activated Ca 2+ current. These results provide a molecular biological basis for studying the function of T-type Ca 2+ channels in β-cells, where the channels play an important role in diabetes.

【0143】 ラットのインスリンを分泌する細胞系統であるINS−1(アスファリら、1
992)に由来するT型Ca2+チャンネル(α1 G−INS)のイソ型のクロー
ニング及び組織分布をさらに以下に記載する。
The rat insulin-secreting cell line INS-1 (Asphali et al., 1)
The cloning and tissue distribution of the isoform of the T-type Ca 2+ channel (α 1 G-INS) from C.992) is described further below.

【0144】 高レベルのT型Ca2+電流(ブハッタチャルジーら、1997)を発現するI
NS−1から電圧依存性Ca2+チャンネルのcDNA配列を得るため、以前クロ
ーニングされたα1 サブユニット(スティアら、1995)の反復III に存在す
る六つの膜貫通セグメントを含む保存されたアミノ酸配列に基づいて、縮重プラ
イマーを設計した。433塩基対(bp)のDNA断片が得られた。次にcDN
A末端の迅速増幅(RACE)法を用いて該チャンネルの全配列を得た。この全
長のcDNA(配列番号:1)は2288アミノ酸を含むタンパク質(配列番号
:2)をコードする。
I that express high levels of T-type Ca 2+ current (Buhttacharzy et al., 1997)
Since the NS-1 to obtain cDNA sequences of voltage-dependent Ca 2+ channels, previously cloned alpha 1 subunit (Steer et al, 1995) conserved amino acid sequence containing the six transmembrane segments present in the repeats III of Based on the above, degenerate primers were designed. A DNA fragment of 433 base pairs (bp) was obtained. Next, cDN
The entire sequence of the channel was obtained using the A-terminal rapid amplification (RACE) method. This full-length cDNA (SEQ ID NO: 1) encodes a protein containing 2288 amino acids (SEQ ID NO: 2).

【0145】 β細胞から得られるT型Ca2+チャンネル遺伝子は、T型Ca2+チャンネルの
ニューロンのイソ型であるα1 G(ペレッツ−レイズら、1998)と96.3
%のアミノ酸同一性を有する。β細胞T型Ca2+チャンネルα1 サブユニットの
四つの分子内相同性膜貫通ドメインは(1667のグリシンを除いて)α1 Gと
同一であり、各々の反復は六つの推定膜貫通領域(S1〜S6)及び孔形成領域
(Pループ)を含む。極めてよく保存された他の領域は反復Iと反復IIとの間の
細胞内ループに位置し、ここにはヒスチジンリッチ鎖の部分がニューロン及び心
臓のT型Ca2+チャンネル遺伝子と同様にβ細胞に由来するT型Ca2+チャンネ
ル遺伝子中にも存在する。ループI-IIにおけるこの構造は、既知の高電圧活性化
Ca2+チャンネルのタンパク質配列では観察されなかった。
T-type Ca 2+ channel genes obtained from β-cells have been identified as α 1 G, a neuronal isoform of T-type Ca 2+ channel (Perez-Raze et al., 1998) and 96.3.
% Amino acid identity. The four intramolecular homology transmembrane domains of the β-cell T-type Ca 2+ channel α 1 subunit are identical to α 1 G (except for glycine at 1667), and each repeat has six putative transmembrane regions ( S1 to S6) and a hole forming region (P loop). Another region that is very well conserved is located in the intracellular loop between repeats I and II, where parts of the histidine-rich chain contain β-cells as well as neuronal and cardiac T-type Ca 2+ channel genes. Is also present in the T-type Ca 2+ channel gene derived from E. coli . This structure in loop I-II was not observed in the protein sequence of the known high voltage activated Ca 2+ channel.

【0146】 α1 Gと異なる1個のアミノ酸に加えて、β細胞に由来するT型Ca2+チャン
ネル遺伝子はα1 Gのアミノ酸配列と異なる三つの独自の領域を含む。これらの
領域はN末端アミノ酸(配列番号:2のaa1〜34)、細胞内ループIII-III (配列番号:2のaa971〜994)及び細胞内ループLIII-IV(配列番号:
2のaa1570〜1588)に位置する。
In addition to one amino acid that differs from α 1 G, the T cell Ca 2+ channel gene from β cells contains three unique regions that differ from the amino acid sequence of α 1 G. These regions include the N-terminal amino acids (aa1-34 of SEQ ID NO: 2), the intracellular loop I II-III (aa 971-994 of SEQ ID NO: 2) and the intracellular loop L III-IV (SEQ ID NO:
2 aa 1570-1588).

【0147】 得られたチャンネルのアミノ酸配列はN末端領域(配列番号:2のaa1〜3
4)でα1 Gと全く異なるが、この領域のヌクレオチド配列はFig.1Aに示
す四つの単独ヌクレオチドの挿入を除いてほぼ同一である。これら四つの単独ヌ
クレオチドの挿入が異なる開始コドンと該アミノ酸配列のコドンを決定する。
The amino acid sequence of the obtained channel has an N-terminal region (aa 1-3 of SEQ ID NO: 2).
4) is completely different from α 1 G, but the nucleotide sequence of this region is shown in FIG. Identical except for the insertion of the four single nucleotides shown in 1A. The insertion of these four single nucleotides determines the different start codon and codon of the amino acid sequence.

【0148】 INS−1から得られるT型Ca2+チャンネルのイソ型とα1 Gとの関係を明
らかにするために、4845と5256の間に該イントロン及びエキソンを含む
スプラギュ−ダヴレイ・ラットのゲノムDNA配列のセクションを同定した。F
ig.1Bに示すように、α1 G断片のSKEKQMA(配列番号:5)をコー
ドするエキソン及び該INS−1変異体の4869〜4922の断片をコードす
るエキソンを見出した。この領域は8.5キロ塩基(kb)のイントロン配列も
含む。従って、INS−1からクローニングされた該T型Ca2+チャンネルα1 サブユニットとα1 Gは同じ遺伝子の代替的スプライスのイソ型である。
To determine the relationship between α 1 G and the isoform of the T-type Ca 2+ channel obtained from INS-1, Sprague-Dawley rats containing the intron and exon between 4845 and 5256 Sections of the genomic DNA sequence were identified. F
ig. As shown in FIG. 1B, an exon encoding SKEKQMA (SEQ ID NO: 5) of the α 1 G fragment and an exon encoding the 4869-4922 fragment of the INS-1 mutant were found. This region also contains an 8.5 kilobase (kb) intron sequence. Thus, the T-type Ca 2+ channel α 1 subunit and α 1 G cloned from INS-1 are alternative splice isoforms of the same gene.

【0149】 このゲノムDNA配列を用いて、α1 G・cDNAとINS−1からクローニ
ングされたイソ型との二つのヌクレオチドの相違点を調べた。このデータは、1
667のアミノ酸をコードするゲノムヌクレオチド配列がGGC(グリシン)で
あり、INS−1からクローニングされたα1 サブユニットのcDNA及びα1 Hの対応する残基と同一であるがα1 G(GCG、アラニン)とは異なることを
示している。α1 Gと比較してINS−1から得られるイソ型には九つの付加的
な単独アミノ酸の置換があることにも留意される。六つは、α1 Hの類似の位置
に見出されるアミノ酸に一致する。即ち、1088のシステイン、1667のグ
リシン、1700のアラニン、1735のアスパラギン酸、1812のトレオニ
ン、1813のロイシンである。
Using this genomic DNA sequence, the difference between two nucleotides between α 1 G cDNA and the isoform cloned from INS-1 was examined. This data is 1
The genomic nucleotide sequence encoding 667 amino acids is GGC (glycine), which is identical to the α 1 subunit cDNA cloned from INS-1 and the corresponding residue in α 1 H, but α 1 G (GCG, Alanine). It is also noted that there are nine additional single amino acid substitutions in the isoform obtained from INS-1 as compared to α 1 G. Six correspond to amino acids found at similar positions in α 1 H. That is, 1088 cysteine, 1667 glycine, 1700 alanine, 1735 aspartic acid, 1812 threonine and 1813 leucine.

【0150】 β細胞及びニューロンから得られたT型Ca2+チャンネルの組織分布に関して
は、該β細胞T型Ca2+チャンネルの発現はラットの脳、心臓及び腎臓に見られ
たが肝臓では見られなかった。α1 Gと該スプライス形態の両方がラットの島及
びINS−1細胞調製物においてRT−PCRを用いて検出された。α1 Hは検
出されなかった。
Regarding the tissue distribution of T-type Ca 2+ channels obtained from β-cells and neurons, the expression of the β-cell T-type Ca 2+ channel was found in rat brain, heart and kidney but not in liver. I couldn't. Both α 1 G and the splice form were detected using RT-PCR in rat islets and INS-1 cell preparations. α 1 H was not detected.

【0151】 二電極電圧クランプ法を用いて、β細胞から得られるT型Ca2+チャンネルの
機能的発現をアフリカツメガエルで実験した。40mMのCa2+を含む溶液中で
、T型Ca2+電流特性を示す電流トレースのファミリーが得られた(Fig.2
A)。該電流は−40mVで徐々に活性化され−10mVでピークとなった。活
性化及び不活性化の時定数の分析をFig.2Bに示す。電圧依存性活性化(F
ig.2C)及び定常状態の不活性化(Fig.2D)をボルツマンの式に適合
させた。活性化及び不活性化についてそれぞれ計算したV1/2は−23.8m
V及び−45.6mVであった。活性化及び不活性化のkはそれぞれ5.3及び
−6.0であった。
Using a two-electrode voltage clamp technique, the functional expression of T-type Ca 2+ channels obtained from β cells was studied in Xenopus. In a solution containing 40 mM Ca 2+ , a family of current traces showing T-type Ca 2+ current characteristics was obtained (FIG. 2).
A). The current was gradually activated at -40 mV and peaked at -10 mV. Analysis of the time constants for activation and inactivation are described in FIG. 2B. Voltage-dependent activation (F
ig. 2C) and steady state inactivation (FIG. 2D) were fitted to the Boltzmann equation. V1 / 2 calculated for activation and inactivation, respectively, is -23.8 m
V and -45.6 mV. Activation and inactivation k were 5.3 and -6.0, respectively.

【0152】 ラットの膵臓T型カルシウムチャンネルのヌクレオチドcDNA(配列番号:
1)及びアミノ酸(配列番号:2)の配列を決定した。配列番号:3は該コード
領域以上のヌクレオチド配列であり、他方、配列番号:4は配列番号:2を含む
Nucleotide cDNA for rat pancreatic T-type calcium channel (SEQ ID NO:
1) and the sequence of amino acids (SEQ ID NO: 2) were determined. SEQ ID NO: 3 is the nucleotide sequence above the coding region, while SEQ ID NO: 4 includes SEQ ID NO: 2.

【0153】 実施例 II 糖尿病に関する該T型カルシウムチャンネルの特性決定 グルコース刺激性インスリン分泌はCa2+依存性の過程であり、ATP感受性
カリウムチャンネルの閉鎖、該電圧依存性Ca2+チャンネルの脱分極及び開放を
伴う。インスリン分泌を誘導しない3mM未満のグルコース濃度で、β細胞は約
−70mVの静止膜電位をもち電気的に休止状態である。外来グルコースの増加
により徐々に脱分極し、その程度は該グルコース濃度に応じて変化する。インス
リン分泌を誘導するグルコースレベル(>7mM)での脱分極は電気的活性が開
始する閾電位(−50mV)に達するのに充分である。
EXAMPLE II Characterization of the T-type Calcium Channel for Diabetes Glucose-stimulated insulin secretion is a Ca 2+ -dependent process, closing ATP-sensitive potassium channels, depolarizing the voltage-dependent Ca 2+ channel And open. At glucose concentrations below 3 mM that do not induce insulin secretion, β-cells are resting electrically with a resting membrane potential of about -70 mV. Depolarization is gradually caused by an increase in exogenous glucose, and the degree changes according to the glucose concentration. Depolarization at glucose levels (> 7 mM) that induces insulin secretion is sufficient to reach the threshold potential (-50 mV) at which electrical activity begins.

【0154】 グルコース刺激性インスリン分泌の簡単なモデルをFig.12にまとめる。
β細胞の静止膜電位は主に該K−ATPチャンネルの活性により決まる。血漿グ
ルコースが上昇すると、β細胞によるグルコースの取り込み及び代謝速度が刺激
される。結果として、細胞内ATP(又はATP:ADPの比)が増加し、K−
ATPチャンネルの閉鎖及び膜の脱分極に至る。この結果として、電圧依存性C
2+チャンネル(T型及びL型)が活性化され電気的活動が開始する。このカル
シウム流入の増加により[Ca2+i が上昇し、結果としてインスリンが分泌さ
れる。
A simple model for glucose-stimulated insulin secretion is shown in FIG. Summarize in 12.
The resting membrane potential of β cells is mainly determined by the activity of the K-ATP channel. Elevated plasma glucose stimulates glucose uptake and metabolic rate by β-cells. As a result, intracellular ATP (or the ratio of ATP: ADP) increases and K-
This leads to ATP channel closure and membrane depolarization. As a result, the voltage dependence C
The a 2+ channel (T-type and L-type) is activated and electrical activity starts. [Ca 2+ ] i rises due to this increase in calcium influx, resulting in insulin secretion.

【0155】 ラット及びヒトの膵臓β細胞はL型とT型のCa2+チャンネルを有する。β細
胞のインスリン分泌におけるT型Ca2+チャンネルの生理学的機能が証明された
。これらのチャンネルは、該細胞での電気活性を増大させることによりエキソサ
イトーシスを促進する。正常な条件下でのL型及びT型のCa2+チャンネルは、
グルコース刺激性インスリン分泌の間、[Ca2+i の上昇を促進するよう協同
してはたらく。β細胞でのT型Ca2+チャンネルの過剰発現は、GKラット及び
ストレプトゾトシンの新生児投与により誘発されたNIDDMのラットにおける
、グルコースによらない脱分極刺激に対するインスリン分泌の過剰応答の、少な
くとも部分的には、原因である。しかしながら、経時的に過剰発現したT型カル
シウムチャンネルは、そのウィンドウ電流特性により最終的に基礎的Ca2+を増
大させる。従って、チャンネル数と膜電位に応じて、β細胞におけるT型Ca2+ チャンネルには二つの作用がある。
Rat and human pancreatic β cells have L-type and T-type Ca 2+ channels. The physiological function of T-type Ca 2+ channels in β-cell insulin secretion has been demonstrated. These channels promote exocytosis by increasing electrical activity in the cell. Under normal conditions, L-type and T-type Ca 2+ channels
During glucose-stimulated insulin secretion, they work together to promote elevation of [Ca 2+ ] i . Overexpression of T-type Ca 2+ channels in β-cells is at least partially due to the hyperresponse of insulin secretion to glucose-independent depolarization stimulation in GK rats and rats with NIDDM induced by neonatal administration of streptozotocin. Is the cause. However, over-expressed T-type calcium channels over time eventually increase basal Ca 2+ due to their window current properties. Thus, depending on the number of channels and the membrane potential, T-type Ca 2+ channels in β cells have two effects.

【0156】 T型カルシウムチャンネルに薬理学的に拮抗させることは、NIDDM患者の
インスリン抵抗性及びインスリン分泌の増大の両方を軽減する適切な治療方法で
ある。
Pharmacological antagonism of T-type calcium channels is a suitable treatment to reduce both insulin resistance and increased insulin secretion in NIDDM patients.

【0157】 NIDDMの病因は複雑であり、この病気の進行は複数期で起こる。増大され
たβ細胞の応答性はこの病気の進展を刺激し開始させる。この第一期において実
際に増大された活性が何であるか並びにその誘発機構がどういうものであるかに
関しては明らかでない。それは、分泌応答の増加又はβ細胞量の増加であるかも
しれない。しかし、明らかに、基礎的インスリンレベル及び高インスリン血症と
呼ばれる食後の高いインスリンレベルの両方により検出されるβ細胞の活性の増
大がある。結果として、とりわけ血中のグルコースレベルを低減するよう機能す
るインスリン応答性組織(筋、肝臓、腎臓、脂肪)においては、第II期のインス
リン抵抗性が生ずる。インスリン感受性の低減は血中グルコースの増大を説明す
る。これは補充のためにβ細胞にさらに多くのインスリンを分泌させる。この悪
循環によるインスリン分泌の不可避的な不足により特色付けられる完全に破壊さ
れた(full blown) NIDDM、高血糖症及びインスリン抵抗性が、この病気過
程の最終段階の特徴である。
The etiology of NIDDM is complex, and the progression of the disease occurs in multiple stages. Increased β-cell responsiveness stimulates and initiates the progression of the disease. It is unclear what the activity actually increased in this first phase, and what its triggering mechanism is. It may be an increased secretory response or increased β-cell mass. Clearly, however, there is an increase in β-cell activity detected by both basal insulin levels and high postprandial insulin levels called hyperinsulinemia. The result is phase II insulin resistance, especially in insulin-responsive tissues (muscle, liver, kidney, fat) that function to reduce blood glucose levels. Reduced insulin sensitivity accounts for increased blood glucose. This causes the beta cells to secrete more insulin for replenishment. Full blown NIDDM, hyperglycemia and insulin resistance, characterized by the unavoidable lack of insulin secretion by this vicious cycle, are characteristic of the final stages of the disease process.

【0158】 この病気の各期は[Ca2+i の変化によって特徴付けられうる。各期はT型
カルシウムチャンネルのアンタゴニストにより治療できる。電気的β細胞は二タ
イプの電圧依存性カルシウムチャンネル、即ちL型とT型のカルシウムチャンネ
ルを有する。高電圧で活性化され、大きな一体としてのコンダクタンスを有し、
ジヒドロピリジン感受性であるL型カルシウムチャンネルは、β細胞へのカルシ
ウム流入の主要な通路と考えられる(特に高電圧の脱分極で)。低電圧で活性化
され、小さな一体としてのコンダクタンスを有し、ジヒドロピリジン非感受性で
あるT型カルシウムチャンネルは、基礎的[Ca2+i (Fig.8)を維持し
且つ細胞の脱分極中の電気活性を増大させるために重要である。T型カルシウム
チャンネルは通常細胞の電気活性を増大することによりβ細胞でのインスリン分
泌を促進する。インスリン分泌におけるT型カルシウムチャンネルのこの調節機
能は、糖尿病の発病前の第I期中に重要である。これらのT型カルシウムチャン
ネルに拮抗させることは、β細胞の過剰応答性及びその結果として生じる高イン
スリン血症を低減し、NIDDMに至る病原経路の進行を抑えることになる。
Each stage of the disease can be characterized by a change in [Ca 2+ ] i . Each phase can be treated with an antagonist of the T-type calcium channel. Electrical β-cells have two types of voltage-gated calcium channels, L-type and T-type calcium channels. Activated by high voltage, has large integral conductance,
L-type calcium channels that are dihydropyridine sensitive are thought to be the major pathway of calcium influx into beta cells (especially with high voltage depolarization). T-type calcium channels that are activated at low voltages, have small integral conductances, and are insensitive to dihydropyridines maintain basal [Ca 2+ ] i (FIG. 8) and Important to increase electrical activity. T-type calcium channels usually promote insulin secretion in β cells by increasing cellular electrical activity. This regulatory function of T-type calcium channels in insulin secretion is important during phase I before onset of diabetes. Antagonizing these T-type calcium channels will reduce β-cell hyperresponsiveness and the resulting hyperinsulinemia and will reduce the progress of the pathogenic pathway to NIDDM.

【0159】 高インスリン血症及び関連するインスリン抵抗性が既に発症した場合でも、T
型カルシウムチャンネルの遮断薬はなお適切な治療法である。正常血糖に回復さ
せるためグルコースの取込みに主として関わるインスリン応答性組織は、高イン
スリン血症状態の間、基礎的[Ca2+i を増大させた。実際、これらの組織の
インスリン感受性の低減を促すのはこの増大した基礎的[Ca2+i であり、該
インスリン応答性組織のほとんどがT型カルシウムチャンネルを発現することが
知られている。T型カルシウムチャンネルの遮断薬は基礎的[Ca2+i を低減
し、この低減したインスリン感受性を軽減する。
Even if hyperinsulinemia and associated insulin resistance had already developed, T
Blockers of type 2 calcium channels are still appropriate treatments. Insulin responsive tissues primarily involved in glucose uptake to restore euglycemia increased basal [Ca 2+ ] i during hyperinsulinemia. Indeed, it is this increased basal [Ca 2+ ] i that drives a decrease in the insulin sensitivity of these tissues, and it is known that most of the insulin responsive tissues express T-type calcium channels. Blockers of T-type calcium channels reduce basal [Ca 2+ ] i and alleviate this reduced insulin sensitivity.

【0160】 ひとたびNIDDMが発現すると、それは、β細胞の異常なグルコース刺激性
分泌応答の結果としてのグルコース代謝の変化により特性付けられる。グルコー
スに対するβ細胞の脱感受性はNIDDMの主な分泌欠如である。正常な条件下
でL型及びT型のカルシウムチャンネルは、グルコース刺激性インスリン分泌の
間[Ca2+i の増大を協同して促進するよう作用する。NIDDMでは、この
協同が壊れインスリン分泌に必要な[Ca2+i の増大が弱まる。
Once NIDDM is expressed, it is characterized by changes in glucose metabolism as a result of the abnormal glucose-stimulated secretory response of the β-cell. Β-cell desensitization to glucose is the major lack of secretion of NIDDM. Under normal conditions, L-type and T-type calcium channels act to cooperatively promote an increase in [Ca 2+ ] i during glucose-stimulated insulin secretion. In NIDDM, this cooperation breaks down, attenuating the increase in [Ca 2+ ] i required for insulin secretion.

【0161】 本明細書のデータは、L型カルシウムチャンネルが、基礎的カルシウムレベル
により、うまく調節されていることを示している(Fig.9A−9D)。基礎
的カルシウムのごく僅かな増大がL型カルシウム電流を逐次低減し脱分極誘導性
の[Ca2+i の増大をひどく減少させる(Fig.10及びFig.11)。
本明細書のデータは、T型カルシウムチャンネルがβ細胞での静止基礎的[Ca 2+i の主な調節因子であることも示唆している。さらに、増大した[Ca2+ i によるT型カルシウムチャンネルの負のフィードバック調節は存在しない(F
ig.9A−9D)。基礎的[Ca2+i が増大しグルコース刺激性インスリン
分泌の欠如が観察されるのは、NIDDMのGKラットモデル及び新生児のスト
レプトゾトシン誘導性糖尿病モデルで見られるようなT型カルシウム電流活性の
増大した状況下である。T型カルシウムチャンネルの発現が増大した状態におい
て、薬理学的介入による該基礎的カルシウム流入の低減だけで、β細胞での基礎
的[Ca2+i を低減し(Fig.8)、L型カルシウムチャンネルの[Ca2+i 誘導性阻害を軽減しうる。
[0161] The data herein show that L-type calcium channels increase basal calcium levels.
Shows that it is well regulated (Fig. 9A-9D). Foundation
Increase in experimental calcium decreases L-type calcium current sequentially and induces depolarization
[Ca2+]iSeverely reduces the increase in (Fig. 10 and Fig. 11).
The data herein show that T-type calcium channels are responsible for resting basal [Ca 2+ ]iIs also a major regulator of In addition, increased [Ca2+] i There is no negative feedback regulation of T-type calcium channels by
ig. 9A-9D). Basic [Ca2+]iIncreases glucose-stimulated insulin
Lack of secretion is observed in the GK rat model of NIDDM and in the neonatal strike.
T-type calcium current activity as seen in the leptozotocin-induced diabetes model
Under increased circumstances. In the state where the expression of T-type calcium channel is increased
Thus, the reduction of the basic calcium influx by pharmacological intervention alone
Target [Ca2+]i8 (Fig. 8), and the [Ca2+ ]iInducible inhibition may be reduced.

【0162】 [Ca2+i と糖尿病には明白な関連性がある。細胞による[Ca2+i 操作
の初期異常は、インスリン分泌及びインスリン作用で平行した障害を開始しそし
て糖尿病の合併症を開始するという欠陥である。続く代謝性障害はさらに[Ca 2+i の恒常性の変更を悪化させ、糖尿病患者の全般的な健康が進行的に低下し
ていく過酷な循環を生み出す。従って、[Ca2+i 恒常性を調節する薬理学的
作用物質は適切な治療手段である。故にT型カルシウムチャンネル遮断薬の使用
は真性糖尿病を効果的に治療し、ことによると治癒させることになる。
[Ca2+]iAnd there is a clear link between diabetes. [Ca2+]ioperation
Early abnormalities of insulin initiate parallel impairments in insulin secretion and action.
It is a defect that initiates the complications of diabetes. Subsequent metabolic disorders further [Ca 2+ ]iWorsens homeostasis and progressively reduces the overall health of diabetics
Create a harsh cycle. Therefore, [Ca2+]iPharmacological regulation of homeostasis
An agent is a suitable therapeutic means. Hence the use of T-type calcium channel blockers
Will effectively treat and possibly cure diabetes mellitus.

【0163】 実施例III ミベフラジル作用の薬理学 ミベフラジルは血管平滑筋細胞におけるT型Ca2+電流に強力な阻害効果を及
ぼすことが示されてきた。本明細書のデータは、通常の全細胞パッチクランプ構
成において、ミベフラジルも膵臓β細胞でのT型Ca2+電流を遮断することを証
明している。ミベフラジル(1μM)は時間0で記録室に投与し(Fig.13
)、対照(薬剤なし)は「減少」を示した。この図面は、T型Ca2+電流が膵臓
β細胞においてL型Ca2+電流よりミベフラジルに対してさらに感受性であるこ
とを示している。
EXAMPLE III Pharmacology of Mibefradil Action Mibefradil has been shown to exert a potent inhibitory effect on T-type Ca 2+ currents in vascular smooth muscle cells. The data herein demonstrate that mibefradil also blocks T-type Ca 2+ currents in pancreatic β cells in a conventional whole cell patch clamp configuration. Mibefradil (1 μM) was administered to the recording room at time 0 (FIG. 13).
), Control (no drug) showed "decrease". This figure shows that T-type Ca 2+ current is more sensitive to mibefradil than L-type Ca 2+ current in pancreatic β cells.

【0164】 β細胞でのミベフラジルによるT型Ca2+チャンネルの遮断は可逆的である。
Fig.14はミベフラジルによるT型Ca2+電流の遮断の可逆性を証明してい
る。これらの実験において、ごく小容量のミベフラジル又はNiCl2 が記録細
胞の近くに送達された。次いで、該薬物は該細胞から拡散した。該チャンバーの
最終濃度は1nMであった。この実験は、膵臓β細胞におけるT型Ca2+電流に
及ぼすミベフラジルの阻害効果が該薬物と該チャンネルタンパク質との可逆的相
互作用に起因することを示している。
Blockade of T-type Ca 2+ channels by mibefradil in β cells is reversible.
FIG. 14 demonstrates the reversibility of blockade of T-type Ca 2+ currents by mibefradil. In these experiments, mibefradil or NiCl 2 a very small volume is delivered close to the recording cells. The drug then spread from the cells. The final concentration in the chamber was 1 nM. This experiment indicates that the inhibitory effect of mibefradil on T-type Ca 2+ current in pancreatic β cells is due to a reversible interaction between the drug and the channel protein.

【0165】 β細胞において、T型Ca2+チャンネルは、おおよそ静止している膜電位の電
圧で独自の「ウィンドウ」電流により少量だが持続したCa2+流入を媒介できた
。他の電圧調節チャンネルと同様に、T型Ca2+チャンネルは細胞膜を横切る電
位に応じて開閉する。この電圧依存性はFig.15に図示する。これらの活性
化曲線及び不活性化曲線は、ある範囲の電圧において開放状態のチャンネルと閉
鎖状態のチャンネルの割合を示す。ほとんどの電圧依存性Na+ チャンネル又は
L型Ca2+チャンネルとは異なって、T型Ca2+チャンネルの活性化曲線及び不
活性化曲線はある範囲の低電圧で重なり合う(即ちウィンドウ)。換言すれば、
この電圧範囲では非不活性化状態に留まる一部の僅かなT型Ca2+チャンネルが
存在する。Fig.15のデータは、該チャンネルに対する二価イオンの表面電
荷効果により該ウィンドウ電流を正電圧へ約10mVシフトさせた10mMの外
部Ca2+条件下で行われた実験から得られた。
In β-cells, T-type Ca 2+ channels were able to mediate small but sustained Ca 2+ influx by a unique “window” current at approximately resting membrane potential voltages. Like other voltage-regulated channels, T-type Ca 2+ channels open and close in response to potential across cell membranes. This voltage dependency is shown in FIG. FIG. These activation and deactivation curves show the ratio of open channels to closed channels over a range of voltages. Unlike most voltage-gated Na + or L-type Ca 2+ channels, the activation and inactivation curves of T-type Ca 2+ channels overlap at a range of low voltages (ie, windows). In other words,
In this voltage range, there are some small T-type Ca 2+ channels that remain in a non-inactivated state. FIG. Fifteen data were obtained from experiments performed under 10 mM external Ca 2+ conditions that shifted the window current to a positive voltage by about 10 mV due to the surface charge effect of divalent ions on the channel.

【0166】 ウィンドウ電流の存在はβ細胞における[Ca2+i の負のフィードバック調
節を提供する。細胞が不健康な状態下にある場合、該細胞は僅かに脱分極してウ
ィンドウ電流を活性化し、該電流は基礎的[Ca2+i を増大させてL型Ca2+ チャンネルによるさらなるCa2+流入から細胞を保護しうる。該膜電位が正常な
静止電位(−70mV)に回復する場合、この過程は可逆的である。
The presence of window currents provides negative feedback regulation of [Ca 2+ ] i in β cells. When the cell is under unhealthy conditions, it slightly depolarizes and activates the window current, which increases the basal [Ca 2+ ] i and increases the additional Ca 2 by L-type Ca 2+ channels. + May protect cells from influx. This process is reversible when the membrane potential returns to normal resting potential (-70 mV).

【0167】ミベフラジルは膵臓β細胞における基礎的[Ca2+i を調節する 本明細書のデータは、INS−1細胞で基礎的[Ca2+i を調節する際のT
型カルシウム電流の役割を証明している(Fig.8)。[Ca2+i は、Ca 2+ 非結合(340nm)に対するCa2+結合(380nm)の蛍光励起比により
直接測定した後、この比をカルシウム濃度に変換した。その浴溶液は10mMの
NaCl、4mMのKCl、2mMのCaCl2 、及び2mMのMgCl2 を含
有した。約150nMの平均値で変動する基礎的[Ca2+i を示す1個の細胞
において、該チャンバーに1μMのミベフラジルを投与すると直後に基礎的カル
シウムが低下した。このデータは、T型カルシウム電流が培養β細胞における平
均基礎的[Ca2+i の調節に関わることを示している。
[0167]Mibefradil regulates basal [Ca2 + ] i in pancreatic beta cells The data herein demonstrate that basal [Ca2+]iT when adjusting
Have demonstrated the role of type 2 calcium currents (FIG. 8). [Ca2+]iIs Ca 2+ Ca for unbound (340 nm)2+Depending on the fluorescence excitation ratio of the bond (380 nm)
After a direct measurement, this ratio was converted to a calcium concentration. The bath solution is 10 mM
NaCl, 4 mM KCl, 2 mM CaClTwo, And 2 mM MgClTwoIncluding
I had. The basic [Ca that fluctuates with an average of about 150 nM2+]iOne cell showing
In 1 hour, administration of 1 μM mibefradil to the chamber immediately
Cium has dropped. This data indicates that T-type calcium currents were
Basic [Ca2+]iIndicates that it is involved in the regulation of

【0168】ミベフラジルは基礎的インスリン分泌を調節する 膵臓β細胞の静止膜電位付近の低電圧でのT型Ca2+チャンネルの活性化は、
該チャンネルが無刺激条件下でのインスリン分泌に必要とされるCa2+流入を受
け持つことを示唆している。基礎的インスリン分泌に及ぼすミベフラジルの効果
を証明するためにNIT−1細胞系統を選択した。NIT−1は非肥満糖尿病マ
ウスのβ細胞に由来する細胞系統である。この細胞系統は高レベルのT型Ca2+ 電流を発現した。本明細書のデータは、5μMのミベフラジルが基礎的インスリ
ン分泌を対照の40%未満まで低減したことを示し(Fig.17)、この薬剤
がNIDDMの初期段階で見られる高い基礎的インスリン分泌レベルを低減でき
ることを示している。
Mibefradil regulates basal insulin secretion Activation of T-type Ca 2+ channels at low voltages near the resting membrane potential of pancreatic β cells
This suggests that the channel is responsible for the Ca 2+ influx required for insulin secretion under unstimulated conditions. The NIT-1 cell line was selected to demonstrate the effect of mibefradil on basal insulin secretion. NIT-1 is a cell line derived from β cells of non-obese diabetic mice. This cell line expressed high levels of T-type Ca 2+ current. The data herein show that 5 μM mibefradil reduced basal insulin secretion to less than 40% of controls (FIG. 17), indicating that the drug reduced the elevated basal insulin secretion levels seen in the early stages of NIDDM. It shows that it can be reduced.

【0169】[Ca2+i の自発的増大 T型Ca2+チャンネルが無刺激条件下でのカルシウム流入に重要な役割を果た
し、従って基礎的[Ca2+i を調節することを証明するため、細胞内遊離カル
シウム濃度の自発的増大をFluo−3・AM・蛍光画像法を用いて検出した。
NIT−1細胞を3.3mMのグルコースを含有する培地で培養し、2.5μM
のFluo−3・AMに予め載せた。自発的にカルシウムが増加した細胞数を計
数し、10分間の観察期間中に用いた全細胞と比較した。10μMのNiCl2 は基礎的Ca2+の自発的増大の90%を阻害した。
Spontaneous Increase of [Ca 2+ ] i Demonstrates that T-type Ca 2+ channels play an important role in calcium influx under unstimulated conditions and thus regulate basal [Ca 2+ ] i For this purpose, a spontaneous increase in the intracellular free calcium concentration was detected using Fluo-3 AM fluorescence imaging.
NIT-1 cells were cultured in a medium containing 3.3 mM glucose, and 2.5 μM
Was previously mounted on Fluo-3 AM. The number of cells with spontaneously increased calcium was counted and compared to all cells used during the 10 minute observation period. 10 μM NiCl 2 inhibited 90% of the spontaneous increase in basal Ca 2+ .

【0170】 細胞内Ca2+の自発的増大の細胞機構はエピ蛍光測定法を用いて調べた。無刺
激条件下において、一過性の[Ca2+i の自発的増大、即ち「カルシウムスパ
イク」を示す幾つかのINS−1細胞が観察された。この自発的過程におけるT
型Ca2+チャンネルの役割も同様に調べた。自発的カルシウムスパイク活性をも
つ1個の細胞において(Fig.17)、NiCl2 (30μM)は直ちに自発
的カルシウムスパイク頻度を低減した。この結果は、グルコースが存在しない条
件下で、T型Ca2+チャンネルが単独で又はL型Ca2+チャンネルと共に、[C
2+i の一過性の自発的増大の原因であることを示唆している。これらの自発
的カルシウムスパイクは基礎的インスリン分泌及び基礎的[Ca2+i の制御に
寄与しうる。
The cellular mechanism of spontaneous increase of intracellular Ca 2+ was examined using epifluorimetry. Under unstimulated conditions, some INS-1 cells showing a transient spontaneous increase in [Ca 2+ ] i, a “calcium spike”, were observed. T in this spontaneous process
The role of type Ca 2+ channels was also investigated. In one cell with spontaneous calcium spike activity (FIG. 17), NiCl 2 (30 μM) immediately reduced the spontaneous calcium spike frequency. This result shows that under conditions of absence of glucose, T-type Ca 2+ channels alone or together with L-type Ca 2+ channels [C
a 2+ ] i suggests that this is the cause of the transient spontaneous increase. These spontaneous calcium spikes can contribute to basal insulin secretion and basal [Ca 2+ ] i control.

【0171】 しかしながら、ミベフラジル又はNiCl2 のいずれも、全てのβ細胞におけ
る基礎的[Ca2+i に対して効果を示さなかった。比較的高い初期基礎的[C
2+i を有する細胞のみが該T型Ca2+チャンネルのアンタゴニストに応答す
るであろうことが観察された(Fig.18)。他方、低い初期基礎的[Ca2+i を有する細胞は該T型Ca2+チャンネルのアンタゴニストに応答しなかった
又は弱くしか応答しなかった。この結果は、該T型Ca2+チャンネルのアンタゴ
ニストが高い基礎的[Ca2+i をもつ細胞に選択的に作用し、ウィンドウ電流
を阻害することにより正常に回復させうることを示している。
However, neither mibefradil or NiCl 2 had any effect on basal [Ca 2+ ] i in all β cells. Relatively high initial basic [C
It was observed that only cells with a 2+ ] i would respond to the T-type Ca 2+ channel antagonist (FIG. 18). On the other hand, cells with low initial basal [Ca 2+ ] i did not respond or only weakly responded to the T-type Ca 2+ channel antagonist. This result indicates that the antagonist of the T-type Ca 2+ channel can selectively act on cells with high basal [Ca 2+ ] i and restore normal by inhibiting the window current. .

【0172】 実施例IV 膵臓β細胞に及ぼす作用 T型Ca2+はNIDDMにおいて二つの病理学的役割を担いうる。初期段階で、
該NIDDM患者は高インスリン血症及びβ細胞の過剰興奮性を示す。これは、
少なくとも部分的にβ細胞におけるT型Ca2+チャンネルの増大した活性による
ものでありうる。より進行したNIDDM段階では、ATP生産の減少がT型C
2+チャンネルの過剰発現及び膜の脱分極をもたらし、β細胞における基礎的C
2+の慢性的上昇を惹起するウィンドウ電流をβ細胞に引き起こしうる。この増
大した基礎的Ca2+はL型Ca2+活性及びグルコース誘導性インスリン分泌を低
下させる。
Example IV Effect on Pancreatic β Cells T-type Ca 2+ may play two pathological roles in NIDDM. At an early stage,
The NIDDM patient exhibits hyperinsulinemia and β-cell hyperexcitability. this is,
It may be due at least in part to the increased activity of T-type Ca 2+ channels in β cells. In the more advanced NIDDM stage, the decrease in ATP production was
a2 + channels, resulting in overexpression and membrane depolarization,
Window currents can be induced in β cells that trigger a chronic elevation of a 2+ . This increased basal Ca 2+ reduces L-type Ca 2+ activity and glucose-induced insulin secretion.

【0173】 ミベフラジルはラットにおける高インスリン血症の進行を妨げ軽快させること
が示されている。この結果は、該薬剤が初期段階のNIDDMの治療及び潜在患
者におけるNIDDMの予防のための貴重な候補であることを示している。
Mibefradil has been shown to prevent and relieve the progression of hyperinsulinemia in rats. This result indicates that the drug is a valuable candidate for early stage treatment of NIDDM and prevention of NIDDM in latent patients.

【0174】 T型Ca2+が膵臓β細胞の全体的な興奮性を増大することによりインスリン分泌
を促進することを示すために、INS−1細胞を用いて一連の実験を実施した。
具体的には、T型Ca2+チャンネルの活性化がL型Ca2+チャンネルの開放によ
り媒介される該脱分極スパイクの興奮頻度を増大させる(Fig.19A)。T
型Ca2+チャンネルの活性化は、閾値以上の脱分極により誘起される活動電位の
開始時間も減少させる(Fig.19B)。
A series of experiments were performed with INS-1 cells to show that T-type Ca 2+ enhances insulin secretion by increasing pancreatic β-cell overall excitability.
Specifically, activation of T-type Ca 2+ channels increases the frequency of excitation of the depolarizing spike mediated by opening of L-type Ca 2+ channels (FIG. 19A). T
Activation of type 2 Ca 2+ channels also reduces the onset time of action potentials induced by above-threshold depolarization (FIG. 19B).

【0175】 T型Ca2+電流がβ細胞の興奮性を増大させることをさらに証明するために、
100μMのNiCl2 を投与しT型Ca2+チャンネルを効果的に遮断した。対
照実験とは対照的に、NiCl2 は活動電位の開始を遅延させ活動電位の数を減
少させた。
To further demonstrate that T-type Ca 2+ currents increase β-cell excitability,
Administration of 100 μM NiCl 2 effectively blocked the T-type Ca 2+ channel. In contrast to control experiments, NiCl 2 delayed the onset of action potential and reduced the number of action potentials.

【0176】 グルコース誘導性インスリン分泌におけるT型Ca2+電流の役割を直接証明す
るために、INS−1細胞を11.1mMのグルコース及び種々の濃度のNiC
2 とインキュベートし、インスリン分泌を測定した。NiCl2 は用量依存的
様式でインスリン分泌を低下させた(Fig.20A)。他方で、クローンのイ
ンスリン分泌細胞(HIT−T15、T型Ca2+電流を一貫して示さなかった)
はNiCl2 の作用を受けなかった(Fig.20B)。
To directly demonstrate the role of T-type Ca 2+ currents in glucose-induced insulin secretion, INS-1 cells were treated with 11.1 mM glucose and various concentrations of NiC
l 2 and incubated, it was measured insulin secretion. NiCl 2 reduced insulin secretion in a dose-dependent manner (FIG. 20A). On the other hand, clonal insulin-secreting cells (HIT-T15, did not consistently show T-type Ca 2+ current)
Was not affected by NiCl 2 (FIG. 20B).

【0177】 これらの結果はT型Ca2+チャンネルがβ細胞の興奮性に重要な役割を果たす
こと、そしてT型Ca2+チャンネルのアンタゴニスト(NiCl2 など)がβ細
胞の興奮性を効果的に低減することを示す。
These results indicate that T-type Ca 2+ channels play an important role in β-cell excitability, and that T-type Ca 2+ channel antagonists (such as NiCl 2 ) effectively increase β-cell excitability. It shows that it reduces to.

【0178】 T型Ca2+チャンネルはβ細胞の全体的な興奮性を増大することによりインス
リン分泌を促進するが、T型Ca2+チャンネルの機能は両刃の剣である。β細胞
において過剰発現したT型Ca2+チャンネルの状態下では、ウィンドウ電流の機
能が優勢となり基礎的Ca2+の増大を結果として生ずる。高[Ca2+i はL型
Ca2+チャンネルを不活性化することによりインスリン分泌の障害を惹起しうる
While T-type Ca 2+ channels promote insulin secretion by increasing the overall excitability of β-cells, the function of T-type Ca 2+ channels is a double-edged sword. Under the condition of T-type Ca 2+ channels overexpressed in β cells, the function of the window current becomes dominant, resulting in an increase in basal Ca 2+ . High [Ca 2+ ] i can cause impaired insulin secretion by inactivating L-type Ca 2+ channels.

【0179】L型Ca2+チャンネルはβ細胞における無刺激状態で[Ca2+i により部分的 に不活性化される 全細胞パッチを設定すると、ピーク電流の規模が経時的にINS−1細胞で増
加するので、最初の五分間内に、該L型Ca2+電流が「上昇(run−up)」
する。(Fig.21)。この現象は、使用したこの記録条件下では、これらの
細胞に普遍的な特徴である。このピペット溶液はATPを含まなかったが高濃度
のカルシウムキレート剤であるBAPTA及びEGTAを含んでいた。該ピペッ
ト溶液が高濃度のCa2+を含むときは、この上昇は起こらない。代わりに急速な
下降が起こる。この「上昇」現象は細胞内部でのカルシウムのキレート化による
らしい。T型Ca2+電流はこの効果を示さない。
L-type Ca 2+ channels are set in whole cells patches that are partially inactivated by [Ca 2+ ] i in the unstimulated state in β-cells. Within the first 5 minutes, the L-type Ca 2+ current “runs up” as it increases in cells.
I do. (FIG. 21). This phenomenon is a universal feature of these cells under the recording conditions used. The pipette solution contained no ATP but high concentrations of the calcium chelators BAPTA and EGTA. This rise does not occur when the pipette solution contains high concentrations of Ca 2+ . Instead, a rapid descent occurs. This "rise" phenomenon appears to be due to calcium chelation inside the cell. T-type Ca 2+ current does not show this effect.

【0180】細胞内潅流パッチクランプ実験は基礎的[Ca2+i がINS−1細胞における L型Ca2+電流の振幅を調節することを示した 高濃度のCa2+を含む溶液の細胞内潅流(Fig.9A)はL型Ca2+電流の
実質的な減少を惹起する。L型Ca2+電流を−80mVの保持電位から+10m
Vまでの段階的電圧により誘起した。この[Ca2+i をfura−2蛍光比率
計を用いて直接測定した。このIVの関係に及ぼす高[Ca2+i (272nM
)の効果をFig.9Bに示す。高[Ca2+i の潅流は高電圧電流の成分を実
質的に減少させるが低電流の成分には影響しない。この高[Ca2+i はピーク
電流の負電圧へのシフトを惹起し、Ca2+電流は負電圧で増大した。この効果は
結果として該T型Ca2+電流の増強をもたらすらしい(Fig.9D)。T型C
2+電流の緩やかな脱活性化は高[Ca2+i の潅流時の活性化のシフトを示し
た。これはIVにおけるシフトを説明しうる。種々の濃度の[Ca2+i はL型
Ca2+チャンネルの活性を調節した(Fig.9C)。既存の高[Ca2+i
ら低[Ca2+i に(632nMから0nM)潅流すると経時的にL型Ca2+
流を増大したが、高[Ca2+i の潅流(0nMから272nM及び0nMから
632nM)は経時的に該L型Ca2+電流を阻害する。従って、[Ca2+i
レベルはL型Ca2+電流及びT型Ca2+電流の両方に調節効果を及ぼし、[Ca 2+i は該L型Ca2+電流に対し有効なフィードバック調節を行う。
[0180]Intracellular perfusion patch clamp experiments were performed on basal [Ca 2+ ] i in INS-1 cells. It has been shown to regulate the amplitude of L-type Ca 2+ current High concentration of Ca2+Perfusion (Fig. 9A) of the solution containing2+Current
Causes a substantial reduction. L-type Ca2++10 m from the holding potential of -80 mV
Induced by a stepped voltage up to V. This [Ca2+]iThe fura-2 fluorescence ratio
It was measured directly using a meter. The effect of high [Ca2+]i(272 nM
The effect of FIG. 9B. High [Ca2+]iPerfusion realizes the component of high voltage current
It reduces qualitatively, but does not affect low current components. This high [Ca2+]iIs the peak
Causing a shift of the current to a negative voltage,2+The current increased at negative voltage. This effect is
As a result, the T-type Ca2+It appears to result in an increased current (Fig. 9D). T type C
a2+Slow deactivation of current is high [Ca2+]iShows a shift in activation during perfusion
Was. This may explain the shift in IV. Various concentrations of [Ca2+]iIs L type
Ca2+The activity of the channel was regulated (Fig. 9C). Existing high [Ca2+]iOr
Low [Ca2+]iPerfusion (632 nM to 0 nM) with time, L-type Ca2+Electric
Flow increased, but high [Ca2+]iPerfusion (from 0 nM to 272 nM and 0 nM
632 nM) over time with the L-type Ca2+Inhibits current. Therefore, [Ca2+]iof
Level is L-type Ca2+Current and T-type Ca2+It has a regulating effect on both currents, [Ca 2+ ]iIs the L-type Ca2+Make effective feedback adjustments to the current.

【0181】Ca2+流入に及ぼす基礎的[Ca2+i の効果 Ca2+流入に及ぼす基礎的[Ca2+i の効果はCa2+色素指示薬であるfu
ra−2及び蛍光測定を用いて調べた。1個の細胞における電圧依存性Ca2+
入は、50mMのKClを含む浸透圧的平衡溶液を該記録チャンバーに潅流する
ことにより得た。[Ca2+i の電圧依存性の増大は、ニフェジピン感受性Ca 2+ チャンネルを介してまず発生する。INS−1細胞における静止的基礎[Ca 2+i は該実験条件下で約60〜80nMであった。[Ca2+i は、fura
−2カルシウム画像化キット(モレキュル・プローブス)から得られる標準曲線
により決定した。この系でfura−2へのカルシウム結合について得られた実
験上のKdは296±20nMであった。基礎的[Ca2+i が低く留まる場合
、次の50mMのKClによる電圧刺激は細胞への急速且つ大量のカルシウム流
入を誘起する、そして基礎的カルシウムが回復したとき反復刺激すると、これら
のカルシウムの変化は固定される(Fig.10)。この実験において、50m
MのKClの脱分極後、細胞は元の5mMのKCl溶液の潅流により再分極した
。再分極後、基礎的[Ca2+i は徐々に回復し、次いで第二の50mMのKC
lの脱分極が同様な[Ca2+i 過渡電流を誘起した。基礎的カルシウムが回復
できない場合、第二電圧誘導性カルシウム過渡電流の欠如が生じる(Fig.1
1)。この実験において、再分極後、基礎的[Ca2+i がその本来の値に戻れ
る前に第二の脱分極がはたらいたため[Ca2+i 過渡電流が実質的に低減する
。これらの発見は、基礎的[Ca2+i がINS−1細胞における電圧依存性C
2+流入の調節に重要な役割を担うことを示唆している。従って、基礎的[Ca 2+i のエフェクターは細胞に流入できるカルシウム量に重要な影響を与えるこ
とになる。
[0181]Effect of basic [Ca 2+ ] i on Ca 2+ influx Ca2+Basic effect on influx [Ca2+]iEffect of Ca2+Fu, a pigment indicator
It was examined using ra-2 and fluorescence measurements. Voltage-dependent Ca in one cell2+Flow
Inlet perfuses the recording chamber with an osmotic equilibration solution containing 50 mM KCl.
Was obtained. [Ca2+]iIncrease in voltage dependence of nifedipine-sensitive Ca 2+ Occurs first through the channel. Static basis in INS-1 cells [Ca 2+ ]iWas about 60-80 nM under the experimental conditions. [Ca2+]iIs fura
-2 Standard curve obtained from calcium imaging kit (Molecular Probes)
Determined by Fruit obtained for calcium binding to fura-2 in this system
The experimental Kd was 296 ± 20 nM. Basic [Ca2+]iStays low
The next voltage stimulation with 50 mM KCl is a rapid and massive flow of calcium into the cells.
When induced repeatedly and stimulated repeatedly when basal calcium is restored, these
Are fixed (Fig. 10). In this experiment, 50m
After M KCl depolarization, cells were repolarized by perfusion of the original 5 mM KCl solution.
. After repolarization, the basic [Ca2+]iGradually recovers, then a second 50 mM KC
l are similar [Ca2+]iA transient current was induced. Basic calcium recovers
If not, a lack of second voltage-induced calcium transients will occur (FIG. 1).
1). In this experiment, after repolarization, the basic [Ca2+]iReturn to its original value
Before the second depolarization was activated [Ca2+]iTransient current is substantially reduced
. These findings are fundamental [Ca2+]iIs voltage-dependent C in INS-1 cells
a2+It suggests that it plays an important role in regulating influx. Therefore, the basic [Ca 2+ ]iEffectors can have a significant effect on the amount of calcium that can enter cells.
And

【0182】ストレプトゾトシンにより誘導される高い基礎的[Ca2+i はKCl刺激によ りCa2+流入を阻害する 電圧刺激性Ca2+流入における基礎的[Ca2+i の重要性を再度述べるため
、INS−1細胞を毒物のストレプトゾトシンで前処理することにより該細胞に
おける基礎的[Ca2+i を人為的に増大させた。ストレプトゾトシンがDNA
鎖の破壊を誘導することは知られているが、これはβ細胞におけるCa2+チャン
ネルの活性を誘導することも示した。このデータは、5mMのストレプトゾトシ
ンで1時間細胞を前処理し、3時間後に回復させることにより、基礎的カルシウ
ムが2倍増加することを示している(Fig.22)。50mMのKClにより
刺激した場合、これらの細胞は対照細胞と比較してカルシウム流入が減少した。
[0182] high basal induced by streptozotocin [Ca 2+] i is fundamental in the voltage stimulated Ca 2+ influx inhibiting Ca 2+ influx Ri by the KCl stimulation [Ca 2+] Importance of i a To restate, basal [Ca2 + ] i in INS-1 cells was artificially increased by pretreating the cells with the toxic agent streptozotocin. Streptozotocin is DNA
It is known to induce chain breakage, but it has also been shown to induce Ca 2+ channel activity in β cells. This data shows that pretreatment of cells with 5 mM streptozotocin for 1 hour and recovery after 3 hours results in a 2-fold increase in basal calcium (FIG. 22). When stimulated with 50 mM KCl, these cells had reduced calcium influx compared to control cells.

【0183】 実施例V ミベフラジル代謝産物によるT型カルシウムチャンネルの阻害 ミベフラジル(Ro40−5967)はT型Ca2+電流に対し選択的阻害効果
を及ぼすことが示されたが、高濃度で高電圧活性化Ca2+電流に拮抗できる。C
2+チャンネルに対するミベフラジルの作用は、使用依存性及び定常状態依存性
であり、L型Ca2+チャンネルへのミベフラジルの結合部位はジヒドロピリジン
の結合部位とは異なる。通常の全細胞パッチクランプ及び貫通パッチクランプを
用いることにより、ミベフラジルはインスリン分泌細胞におけるT型及びL型の
Ca2+電流の両方に阻害効果を及ぼすことが示される。しかしながら、L型Ca 2+ 電流に対する効果は貫通パッチ実験において時間依存性でありあまり可逆的で
はなかった。質量分析を用いて、ミベフラジルが細胞内に捕捉されることそして
更にミベフラジルの代謝産物が検出されることを証明した。この代謝産物の細胞
内適用は該L型Ca2+電流を選択的に阻害したが、一方、ミベフラジルは効果が
なかった。この研究は、ミベフラジルが細胞内に透過し、L型Ca2+チャンネル
の内側に作用することにより該チャンネルを特異的に遮断する代謝産物へと加水
分解されることを示す。
[0183]Example V Inhibition of T-type calcium channels by mibefradil metabolites Mibefradil (Ro40-5967) is T-type Ca2+Selective inhibitory effect on current
At a high concentration and at a high voltage2+Can antagonize current. C
a2+The effect of mibefradil on channels is dependent on use and steady state
And L-type Ca2+The binding site of mibefradil to the channel is dihydropyridine
Is different from the binding site. Use regular whole cell patch clamps and penetrating patch clamps
By using it, mibefradil provides T- and L-forms in insulin secreting cells.
Ca2+It is shown to have an inhibitory effect on both currents. However, L-type Ca 2+ The effect on current is time-dependent and less reversible in penetration patch experiments
There was no. Using mass spectrometry, mibefradil is trapped inside cells and
Furthermore, it was proved that a metabolite of mibefradil was detected. Cells of this metabolite
Inside application is the L-type Ca2+Selectively inhibited the current, whereas mibefradil was not effective.
Did not. This study shows that mibefradil penetrates into cells and that L-type Ca2+Channel
Hydrolyzes into metabolites that specifically block the channel by acting inside
Indicates that it will be decomposed.

【0184】 T型及びL型のCa2+電流の両方に対するミベフラジルの用量依存性阻害を確
立するために、まず全細胞パッチクランプ及び浴潅流系を使用した。膜が−90
mVに維持されている場合−30mVで該T型Ca2+電流を測定し、膜が−40
mVに維持されている場合+20mVで該L型Ca2+電流を測定した。これらの
電流は測定間隔を2分としてミベフラジルの各濃度で二回ずつ測定した。T型C
2+電流の用量依存性阻害はFig.3Aに示す。50%阻害濃度(IC50)は
865nMであった。時間依存性阻害は観察されなかった。対照的に、L型Ca 2+ 電流の阻害は一対一の結合曲線に適合できなかった(Fig.3B)。1μM
のミベフラジルの投与により、10分後に開始振幅の70%までL型Ca2+電流
が漸次低下した(n=4)。これは、より複雑な薬理学機構が該L型Ca2+電流
に対するミベフラジルの作用に関与したことを示した。
T-type and L-type Ca2+Confirmed dose-dependent inhibition of mibefradil on both currents
To stand, a whole cell patch clamp and bath perfusion system were used first. The membrane is -90
When the voltage is maintained at -30 mV, the T-type Ca2+The current was measured and the film was found to be -40.
mV, the L-type Ca at +20 mV2+The current was measured. these
The current was measured twice at each concentration of mibefradil with a measurement interval of 2 minutes. T type C
a2+Dose-dependent inhibition of current is described in FIG. 3A. 50% inhibitory concentration (IC50) Is
It was 865 nM. No time-dependent inhibition was observed. In contrast, L-type Ca 2+ Inhibition of the current failed to fit a one-to-one binding curve (FIG. 3B). 1 μM
Administration of L-type Ca to 70% of the starting amplitude after 10 minutes.2+Current
Gradually decreased (n = 4). This is because a more complex pharmacologic mechanism is that the L-type Ca2+Current
Was shown to be involved in the action of mibefradil.

【0185】 次に、ミベフラジルによるT型Ca2+電流及びL型Ca2+電流の拮抗作用の可
逆性を試験するために薬物拡散系を使用した。マイクロマニピュレーターにより
位置決定される石英毛細管を用いて記録細胞のすぐ近くに小量(約2μL)の薬
物を送達した。投与後、薬物は2mLの浴溶液を含む記録室全体に拡散した。こ
の薬物拡散系はT型Ca2+電流における30μMのNiCl2 の可逆性を試験す
るために使用した(Fig.4)。T型電流の振幅は急速に40%まで減少し3
分内に初期レベルの80%まで次第に戻った。この系を用いて、ミベフラジルに
よるT型Ca2+電流の阻害は明らかに可逆的であることが見出された。対照的に
、L型Ca2+電流の阻害はあまり可逆的でなかった(Fig.4)。
[0185] Next, using the drug diffusion system to test the reversibility of the antagonism of T-type Ca 2+ current and L-type Ca 2+ current by mibefradil. A small volume (about 2 μL) of drug was delivered in close proximity to the recording cells using a quartz capillary positioned by a micromanipulator. After administration, the drug diffused throughout the recording room containing 2 mL of bath solution. This drug diffusion system was used to test the reversibility of 30 μM NiCl 2 in T-type Ca 2+ currents (FIG. 4). The amplitude of the T-type current decreases rapidly to 40% and 3
Within minutes, it gradually returned to 80% of the initial level. Using this system, the inhibition of T-type Ca 2+ current by mibefradil was found to be clearly reversible. In contrast, inhibition of L-type Ca 2+ current was not very reversible (FIG. 4).

【0186】 ミベフラジルによるL型Ca2+電流の貧弱な可逆性及び時間依存性阻害により
、この薬物が経時的な蓄積効果を有しうることが示唆された。極めて低用量のミ
ベフラジルを細胞に適用し貫通パッチクランプ構成で長時間該L型Ca2+電流を
記録することにより、この仮説を試験した。Fig.5Aに示すように、10n
Mのミベフラジルを投与した25分後に、相対電流は70%まで低減したのに対
して、対照パッチでは該電流は無変化のままであった。10nMのミベフラジル
と細胞を2時間インキュベーションすることにより、貫通パッチにより記録され
る電流密度がさらに低下した(Fig.5B)。10nMの濃度では、ミベフラ
ジルは該T型Ca2+電流に長期の効果を示さなかった。
Poor reversibility and time-dependent inhibition of L-type Ca 2+ currents by mibefradil suggested that this drug could have a cumulative effect over time. This hypothesis was tested by applying a very low dose of mibefradil to the cells and recording the L-type Ca 2+ current over time in a penetrating patch clamp configuration. FIG. As shown in 5A, 10n
Twenty-five minutes after the administration of M mibefradil, the relative current was reduced to 70%, while the control patch remained unchanged. Incubation of the cells with 10 nM mibefradil for 2 hours further reduced the current density recorded by the penetrating patch (FIG. 5B). At a concentration of 10 nM, mibefradil had no long-term effect on the T-type Ca 2+ current.

【0187】 ミベフラジルは細胞膜から細胞質へと透過し細胞内部に捕捉されうるという仮
説を試験するために、20μMのミベフラジルと予めインキュベートした細胞で
質量分析法を用いてミベフラジルの存在を調べた。3回洗浄した後、ミベフラジ
ル(496MWにピークを持つ)が細胞内でなお検出された(Fig.6B)。
1分間のインキュベーション後、細胞内ミベフラジルの濃度は3.18±0.7
8μM(n=3)であった。細胞の溶解後、ペレット及び上清におけるミベフラ
ジル濃度を測定することにより細胞内のミベフラジルの局在を調べた。ミベフラ
ジルの大部分(92%)が上清で検出され、メタノールで細胞を洗浄した後のペ
レットでは0%であった。これはミベフラジルが細胞質に捕捉されたことを示し
ている。さらに、ミベフラジルの加水分解された代謝産物であるデス−メトキシ
アセチルミベフラジル(dm−ミベフラジル)を表すピーク(MW=423)が
検出された。該dm−ミベフラジルは先に記載されたように(ウィルトシャイア
ら、1992)主要な代謝産物である。前インキュベーションの時間を変更する
ことにより、dm−ミベフラジルが時間依存的様式で細胞内部に蓄積することを
見出した(Fig.6A)。この蓄積は、dm−ミベフラジルがその前駆体のミ
ベフラジルより低い膜透過性を有するという考えと一致する。
To test the hypothesis that mibefradil can penetrate from the cell membrane into the cytoplasm and be trapped inside the cells, the presence of mibefradil was examined using mass spectrometry in cells preincubated with 20 μM mibefradil. After washing three times, mibefradil (having a peak at 496 MW) was still detected intracellularly (FIG. 6B).
After one minute incubation, the concentration of intracellular mibefradil was 3.18 ± 0.7.
It was 8 μM (n = 3). After lysis of the cells, the localization of mibefradil in the cells was determined by measuring the concentration of mibefradil in the pellet and the supernatant. The majority (92%) of mibefradil was detected in the supernatant and 0% in the pellet after washing the cells with methanol. This indicates that mibefradil was captured in the cytoplasm. Further, a peak (MW = 423) representing des-methoxyacetylmibefradil (dm-mibefradil), which is a hydrolyzed metabolite of mibefradil, was detected. The dm-mibefradil is the major metabolite as previously described (Wiltshire et al., 1992). By varying the time of the pre-incubation, dm-mibefradil was found to accumulate inside the cells in a time-dependent manner (Fig. 6A). This accumulation is consistent with the idea that dm-mibefradil has a lower membrane permeability than its precursor mibefradil.

【0188】 次に、ミベフラジル又はdm−ミベフラジルが細胞内部からL型Ca2+電流又
はT型Ca2+電流を阻害するか否かを試験した。1μMのミベフラジル又はdm
−ミベフラジルが該ピペット溶液に含まれる場合、全細胞パッチクランプ構成で
L型電流及びT型電流の両方を測定した。Fig.7A及びFig.7Bに示す
ように、1μMのミベフラジルの細胞内適用はL型Ca2+電流又はT型Ca2+
流のいずれにも阻害効果を及ぼさなかったのに対し、同濃度のdm−ミベフラジ
ルは該L型Ca2+電流を特異的に阻止した。この一連の実験において浴溶液は薬
剤を含まないので、dm−ミベフラジルの阻害効果はL型Ca2+チャンネルの内
部ドメインに作用していると考えられる。
[0188] Next, mibefradil or dm- mibefradil tested whether inhibiting L-type Ca 2+ current or T-type Ca 2+ current from the inner cell. 1 μM mibefradil or dm
-When mibefradil was included in the pipette solution, both L-type and T-type currents were measured in a whole cell patch clamp configuration. FIG. 7A and FIG. As shown in 7B, whereas intracellular applications mibefradil of 1μM it did also have an inhibitory effect on any of the L-type Ca 2+ current or T-type Ca 2+ current, dm- mibefradil the same concentration the L The type Ca 2+ current was specifically blocked. In this series of experiments, the inhibitory effect of dm-mibefradil is thought to be acting on the internal domain of the L-type Ca 2+ channel since the bath solution does not contain any drug.

【0189】 dm−ミベフラジルのT型Ca2+電流に及ぼす阻害効果は、ミベフラジルを浴
溶液に適用した場合のその効果と類似していた。これは、ミベフラジルのメトキ
シアセチル基がT型Ca2+チャンネルタンパク質の細胞外受容体部位への結合に
重要な役割を担っていないことを示唆している。しかしながら、このメトキシア
セチル基は細胞内部からのL型Ca2+チャンネルを遮断するために必要である。
このことはミベフラジルのメトキシアセチル基の改変によりT型Ca2+チャンネ
ルのより選択的なアンタゴニストが生じ得ることを示している。
The inhibitory effect of dm-mibefradil on T-type Ca 2+ current was similar to its effect when mibefradil was applied to the bath solution. This suggests that the methoxyacetyl group of mibefradil does not play an important role in binding the T-type Ca 2+ channel protein to the extracellular receptor site. However, this methoxyacetyl group is required to block L-type Ca 2+ channels from inside the cell.
This indicates that modification of the methoxyacetyl group of mibefradil may result in a more selective antagonist of the T-type Ca 2+ channel.

【0190】 実施例VI LVA・Ca2+電流はサイトカイン誘導性膵臓β細胞死を媒介する インスリン依存性真性糖尿病は膵臓β細胞の選択的破壊により特徴付けられる
。サイトカインによる長期処理はマウスのβ細胞で低電圧活性化(LVA)Ca 2+ 電流を誘導した。これに付随する該基礎的細胞質遊離Ca2+濃度([Ca2+ i )の増加は、DNAの断片化及び細胞死に関連した。LVA・Ca2+チャンネ
ルのアンタゴニストはこの基礎的[Ca2+i の増大及びDNA断片化を妨げ、
細胞死の割合を低下させた。サイトカインとの接触はグルカゴン分泌α細胞にお
けるCa2+電流又は基礎的[Ca2+i の様相に影響を及ぼさなかった。従って
、LVA・Ca2+チャンネルを介するCa2+シグナルの増加はサイトカイン誘導
性β細胞破壊における重要な特徴でありうる。
[0190]Example VI LVA · Ca 2+ current mediates cytokine-induced pancreatic β-cell death Insulin-dependent diabetes mellitus is characterized by selective destruction of pancreatic beta cells
. Long-term treatment with cytokines results in low voltage activated (LVA) Ca in β cells of mice. 2+ A current was induced. Concomitant with this basal cytoplasmic free Ca2+Concentration ([Ca2+] i ) Was associated with DNA fragmentation and cell death. LVA ・ Ca2+Channe
Antagonists of this basic [Ca2+]iIncrease of DNA and DNA fragmentation,
The rate of cell death was reduced. Contact with cytokines affects glucagon-secreting α cells
Ca2+Current or basic [Ca2+]iDid not affect the appearance. Therefore
, LVA ・ Ca2+Ca through channel2+Increased signal is cytokine-induced
It may be an important feature in sex beta cell destruction.

【0191】 マウスの島細胞の初代培養における電圧感受性Ca2+電流に対する長期サイト
カイン処理の効果を調べた。IL−1β(25U/mL)及びIFNγ(300
U/mL)で6時間処理した後、これらの細胞でLVA・Ca2+電流を誘導した
(Fig.23A)。この電流はサイトカインで処理したマウス島細胞の48%
に存在した。細胞をIL−1β又はIFNγのいずれか単独で処理した場合、こ
のような電流は観察されなかった。サイトカインにより誘導されるLVA・Ca 2+ 電流の記録時間を変えて実験を行った。この結果は、48時間の処理後でさえ
、電流密度のさらなる増加は生じないことを示している。このLVA電流は未処
理細胞では観察されなかった。サイトカイン誘導性LVA・Ca2+電流の定常状
態不活性化曲線はNODマウス島細胞におけるLVA電流の該不活性化曲線に類
似の低電圧特性を示した(Fig.23E)。この電流はNiCl2 (10μM
;n=4;Fig.23F)によっても遮断された。低濃度のNiCl2 がLV
A電流を選択的に遮断することが報告されており、Ca2+電流密度における大き
な増加が−20mVから20mVの電圧にわたって観察された。これらの高電圧
活性化Ca2+電流はニフェジピン感受性電流(10μMのニフェジピンにより完
全に遮断される)であり、該電流密度の増加は、IDDM患者の血清でβ細胞を
処理した後に観察されるL型カルシウム電流密度の増加と類似している。
Voltage-sensitive Ca in primary cultures of mouse islet cells2+Long term site for current
The effect of Cain treatment was investigated. IL-1β (25 U / mL) and IFNγ (300
U / mL) for 6 hours, and then the cells were treated with LVA.Ca2+Induced current
(Fig. 23A). This current is equivalent to 48% of murine islet cells treated with cytokines.
Existed. When cells were treated with either IL-1β or IFNγ alone,
Was not observed. LVA · Ca induced by cytokines 2+ The experiment was performed while changing the current recording time. This result is even after 48 hours of treatment
Shows that no further increase in current density occurs. This LVA current is unprocessed
It was not observed in physical cells. Cytokine-induced LVA / Ca2+Steady state of current
Inactivation curve is similar to the inactivation curve of LVA current in NOD mouse islet cells.
Similar low voltage characteristics were shown (Fig. 23E). This current is NiClTwo(10 μM
N = 4; FIG. 23F). Low concentration of NiClTwoIs LV
It has been reported to selectively block A current2+Large in current density
A significant increase was observed over a voltage of -20 mV to 20 mV. These high voltages
Activated Ca2+The current was nifedipine-sensitive current (complete with 10 μM nifedipine).
And the increase in current density causes β-cells in the serum of IDDM patients.
Similar to the increase in L-type calcium current density observed after treatment.

【0192】 α細胞はβ細胞よりサイトカインの毒性効果に対してより耐性があるため、グ
ルカゴン分泌細胞系統(α−TC1)における該Ca2+電流に対するサイトカイ
ンの影響も調べた。この細胞系統はα細胞と同様にサイトカインの細胞障害性効
果に対してより耐性がある。IL−1β及びIFNγによるα−TC1細胞の処
理によりLVA・Ca2+電流は誘導されず、該電流密度は変化しなかった(Fi
g.23C及びFig.23D)。従って、サイトカインによる長期処理後に観
察されたLVA・Ca2+電流の誘導及びCa2+電流密度の増加はβ細胞に特異的
であることを示した。
Since α cells are more resistant to the toxic effects of cytokines than β cells, the effect of cytokines on the Ca 2+ current in the glucagon secreting cell line (α-TC1) was also examined. This cell line, like α cells, is more resistant to the cytotoxic effects of cytokines. Treatment of α-TC1 cells with IL-1β and IFNγ did not induce LVA · Ca 2+ current and did not change the current density (Fi
g. 23C and FIG. 23D). Thus, the induction of LVA Ca 2+ current and the increase in Ca 2+ current density observed after long-term treatment with cytokines were shown to be β-cell specific.

【0193】 LVA・Ca2+チャンネルは低い膜電位で活性化される。この独自の特徴は次
いで無刺激条件下で[Ca2+i を調節しうる。実際、サイトカインで処理した
細胞における基礎的[Ca2+i は未処理細胞より約3倍高かった(Fig.2
4A)。基礎的[Ca2+i のこの増加はNiCl2 (10μM)により遮断さ
れたが、L型Ca2+チャンネルのアンタゴニストであるニフェジピン(10μM
)によっては遮断されなかった。サイトカインによりα−TC1細胞における基
礎的[Ca2+i は増加しなかった(Fig.24B)。これらの結果は、LV
A・Ca2+チャンネルを通るCa2+の流入がβ細胞における基礎的[Ca2+i のサイトカイン誘導性増加の原因であることを示唆している。
The LVA.Ca 2+ channel is activated at a low membrane potential. This unique feature may then regulate [Ca 2+ ] i under non-stimulated conditions. In fact, the basal [Ca 2+ ] i in cells treated with cytokines was about 3-fold higher than in untreated cells (FIG. 2).
4A). This increase in basal [Ca 2+ ] i was blocked by NiCl 2 (10 μM), while nifedipine (10 μM), an antagonist of the L-type Ca 2+ channel,
) Were not blocked. Cytokines did not increase basal [Ca 2+ ] i in α-TC1 cells (FIG. 24B). These results indicate that LV
A suggests that Ca 2+ influx through A · Ca 2+ channels is responsible for cytokine-induced increases in basal [Ca 2+ ] i in β cells.

【0194】 サイトカインはヒトの膵臓島細胞にアポトーシスを誘導することが示された。
アポトーシスもNODマウスのIDDMの進行及び該マウスの低用量ストレプト
ゾトシン誘導性多発性IDDMにおける細胞死の様式であり、β細胞の破壊に関
わる。アポトーシスの1マーカーとして、β細胞の溶解に先立つDNAの断片化
が報告されている。
Cytokines have been shown to induce apoptosis in human pancreatic islet cells.
Apoptosis is also a mode of progression of IDDM in NOD mice and cell death in low-dose streptozotocin-induced multiple IDDM in these mice and is involved in β-cell destruction. As one marker of apoptosis, DNA fragmentation prior to lysis of β cells has been reported.

【0195】 サイトカイン媒介性DNA断片化におけるLVA・Ca2+チャンネルの役割を
証明するために、マウスのβ細胞系統であるβ−TC3細胞を用いた。最初に、
サイトカイン処理前後の該LVA・Ca2+電流密度を調べた。β−TC3細胞に
おけるLVA・Ca2+電流(Vm =−30mMでの)は、サイトカイン(25U
/mLのIL−1β、100U/mLのIFNγ、及び100U/mLのTNF
α)で25時間処理した後、1.86±0.33(pA/pF;n=30)から
3.45±0.47(pA/pF;n=10)に増大した。これは、マウス島細
胞に見られるようにβ−TC3細胞におけるLVA・Ca2+電流がサイトカイン
により調節されることを示している。Fig.24に示すように、サイトカイン
誘導性DNA断片化は梯子模様のオリゴヌクレオソーム断片を示した。三つのL
VA・Ca2+チャンネル遮断薬であるNiCl2 、アミロライド、及びミベフラ
ジルは全て独立にサイトカイン誘導性DNA断片化を妨げた。対照的に、ニフェ
ジピンはサイトカインにより誘導されるDNA断片化に対して阻害効果を及ぼさ
なかった。この実験はβ−TC3細胞(n=2)及びNODマウスに由来するβ
細胞系統のNIT−1細胞(n=3)で反復し、同一の結果が得られた。
To demonstrate the role of LVA Ca 2+ channels in cytokine-mediated DNA fragmentation, β-TC3 cells, a mouse β cell line, were used. At first,
The LVA · Ca 2+ current density before and after the cytokine treatment was examined. LVA · Ca 2+ current (at V m = −30 mM) in β-TC3 cells was determined by cytokines (25 U
/ ML IL-1β, 100 U / mL IFNγ, and 100 U / mL TNF
After treatment with α) for 25 hours, it increased from 1.86 ± 0.33 (pA / pF; n = 30) to 3.45 ± 0.47 (pA / pF; n = 10). This indicates that LVA · Ca 2+ current in β-TC3 cells is regulated by cytokines as seen in mouse islet cells. FIG. As shown in FIG. 24, cytokine-induced DNA fragmentation showed ladder-shaped oligonucleosome fragments. Three L
The VA.Ca 2+ channel blockers NiCl 2 , amiloride, and mibefradil all independently inhibited cytokine-induced DNA fragmentation. In contrast, nifedipine had no inhibitory effect on DNA fragmentation induced by cytokines. This experiment was performed using β-TC3 cells (n = 2) and β from NOD mice.
Repeat with NIT-1 cells of the cell line (n = 3) with identical results.

【0196】 次に、β−TC3細胞のサイトカイン媒介性細胞死におけるLVA・Ca2+
ャンネルの機能を調べた。培地が25U/mLのIL−1β、100U/mLの
IFNγ、及び100U/mLのTNFαを含む場合、多数の細胞が死んだが、
NiCl2 (20μM)は時間依存性様式及び用量依存性様式の両方でサイトカ
インのβ細胞殺傷能力を効果的に低減した(それぞれFig.25A及びFig
.25B)。対照的に、ニフェジピンは保護効果を示さなかった。ミベフラジル
処理したNIT−1細胞で行った実験からも同様な結果が得られ、ミベフラジル
はサイトカインにより誘導されるβ細胞死をも低減した。これらの結果は、サイ
トカインの細胞障害性効果に対するβ細胞の攻撃され易さをLVA・Ca2+チャ
ンネルが増強することを証明している。
Next, the function of LVA · Ca 2+ channel in cytokine-mediated cell death of β-TC3 cells was examined. When the medium contains 25 U / mL IL-1β, 100 U / mL IFNγ, and 100 U / mL TNFα, many cells died,
NiCl 2 (20 μM) effectively reduced the β-cell killing ability of cytokines in both a time-dependent and dose-dependent manner (FIG. 25A and FIG. Respectively).
. 25B). In contrast, nifedipine had no protective effect. Similar results were obtained from experiments performed with mibefradil-treated NIT-1 cells, which also reduced cytokine-induced β-cell death. These results demonstrate that LVA · Ca 2+ channels enhance the susceptibility of β cells to the cytotoxic effects of cytokines.

【0197】 本明細書において好ましい実施態様を詳細に叙述し記載してきたが、本発明の
精神から逸脱することなく種々の変更、追加、置換等を実施でき、従って、これ
らが本発明の範囲内にあるとみなされることは当業者には明白である。
Although preferred embodiments have been described and described in detail herein, various changes, additions, substitutions, and the like can be made without departing from the spirit of the invention, and these are within the scope of the invention. Will be apparent to those skilled in the art.

【0198】 参照文献 アスファリ,エム.ら、Endocrinology 130: 167-178 (1992) 。 べイヤー,イー.エイ.ら、Meth. Enzym. 62: 308 (1979) 。 ブハッタチャルジー,エイ.ら、Endocrinology 138: 3735-3740 (1997) 。References Asphali, M. Endocrinology 130: 167-178 (1992). Bayer, E. A. Meth. Enzym. 62: 308 (1979). Bhattacharzy, A. Et al., Endocrinology 138: 3735-3740 (1997).

【0199】 ボイド,エイ.イー.III、Current Concepts、ジ アップジョン カンパニ
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【0201】 クリセイ,エル.ら、Antisense Research and Development 1 (1): 57-63 (199
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【0202】 イングヴァール,イー.ら、Immunol. 109: 129 (1972)。 ゴーディング,ジェイ.ダブリュー.、J. Immunol. Meth. 13: 215 (1976)。 ハン,エル.ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 4313-4317 (1991) 。Ingvar, E. Et al., Immunol. 109: 129 (1972). Gording, Jay. Wu. J. Immunol. Meth. 13: 215 (1976). Han, El. Natl. Acad. Sci. USA 88: 4313-4317 (1991).

【0203】 ヒリアート,エム.とマッテソン,ディー.アール.、J. Gen. Physiol. 91: 1
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【0204】 カトウ,エス.ら、J. Clin. Invest. 97: 2417-2425 (1996) 。 ケアヘイ,エイチ.エイチ.ら、Diabetes 38: 188-193 (1989) 。 クライン,ティー.エム.ら、Nature 327: 70-73 (1987)。Kato, S. J. Clin. Invest. 97: 2417-2425 (1996). Care hey, H. H. Diabetes 38: 188-193 (1989). Klein, tea. M. Et al., Nature 327: 70-73 (1987).

【0205】 ルッツら、Exp. Cell Res. 175: 109-124 (1988)。 マンニノ,アール.ジェイ.とゴウルド−フォゲライト,エス.、BioTechnique
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Lutz et al., Exp. Cell Res. 175: 109-124 (1988). Mannino, Earl. Jay. And Gould-Foghelite, S. , BioTechnique
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【0206】 ペレッツ−レイズ,イー.ら、Nature 391: 896-900 (1998)。 ロッシ,ジェイ.ジェイ.ら、AIDS Research and Human Retroviruses 8 (2):
183-189 (1992)。 ロッシ,ジェイ.ジェイ.、British Medical Bulletin 51 (1): 217-225。
Peretz-Raise, e. Et al., Nature 391: 896-900 (1998). Rossi, Jay. Jay. AIDS Research and Human Retroviruses 8 (2):
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【0207】 サムブルックら、分子クローニング:実験手引き、第二版、コールド・スプリン
グ・ハーバー・ラボラトリー・プレス、コールド・スプリング・ハーバー、ニュ
ーヨーク(1989)。 サーバー,エヌ.ら、Science 247: 1222-1225 (1990) 。 セイノ,エス.ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 584-588 (1992) 。
Sambrook et al., Molecular Cloning: An Experimental Guide, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (1989). Server, N. Et al., Science 247: 1222-1225 (1990). Seino, S. Natl. Acad. Sci. USA 89: 584-588 (1992).

【0208】 シゲカワ,ケイ.とドヴァー,ダブリュー.ジェイ.、BioTechniques 6: 742-7
51 (1988) 。 スティア,エイ.ら、リガンド及び電圧開閉イオンチャンネル、113〜151
頁、アール.アラン,ノース編、シーアールシー・プレス、ボカ・ラトン(1995
)。 スターンベルガー,ジェイ.エイ.ら、J. Histochem. Cytochem. 18: 315 (197
0)。
Shigekawa, Kei. And Dvar, W. Jay. , BioTechniques 6: 742-7
51 (1988). Stia, A. Et al., Ligand and voltage-gated ion channels, 113-151.
Page, Earl. Alan, North, CRC Press, Boca Raton (1995
). Sternberger, Jay. A. Et al., J. Histochem. Cytochem. 18: 315 (197
0).

【0209】 エスティー.グロスら、J. Immunol. Methods 35: 1-21 (1980) 。 ベイグ,ピー.とモウリン,ジェイ.ピー.、Metabolism 31: 139-144 (1982)
。 ウィルトシャー,エイチ.アール.ら、Xenobiotica 22: 837-857 (1992)。
Estee. Gross et al., J. Immunol. Methods 35: 1-21 (1980). Vague, P. And Moulin, Jay. P. , Metabolism 31: 139-144 (1982)
. Wiltshire, H. R. Et al., Xenobiotica 22: 837-857 (1992).

【0210】 ヴァング,エルら、Diabetes 45: 1678-1683 (1996) 。 ヤニ−,ジーシーら、Mol. Endocrinol. 6: 2143-2152 (1992)。 本発明のこれらの特徴及び他の特徴並びに利点は、添付の図面と併せて読まれ
る場合に下記の好ましい実施態様の詳細な説明から明らかになるであろう。
Vang, El et al., Diabetes 45: 1678-1683 (1996). Jani, GC et al., Mol. Endocrinol. 6: 2143-2152 (1992). These and other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments when read in conjunction with the accompanying drawings.

【配列表】 [Sequence list]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 Fig.1Aは5′末端領域(α1 Gのaa1〜67)でのα1 G−INS(
1)及びα1 G(2)のヌクレオチド配列の比較を図示する。四つの挿入体を矢
じりで示す。大文字のATGは各cDNAに対する開始コドンを表す。 Fig.1BはドメインIII及びドメインIVの間の部分的なラットのゲノ
ムヌクレオチド構成を表す図である。ゲノムDNAは、該cDNA配列の484
5から5256の間のα1 Gに特異的なエキソン(陰をつけた円)及びINS−
1から得られるT型Ca2+のα1 サブユニットに特異的なエキソン(陰をつけた
長方形)を含んだ。他のエキソン(白い長方形)はこれら二つのcDNA間で同
一である。この太文字は1667のGlyをコードするヌクレオチドを示す。
FIG. 1A is α 1 G-INS at the 5 ′ terminal region (aa 1 to 67 of α 1 G) (
1 illustrates a comparison of the nucleotide sequences of 1) and α 1 G (2). The four inserts are indicated by arrowheads. Upper case ATG represents the start codon for each cDNA. FIG. FIG. 1B depicts the partial rat genomic nucleotide organization between domain III and domain IV. Genomic DNA contains 484 of the cDNA sequence.
Exons (shaded circles) specific to α 1 G between 5 and 5256 and INS-
Exons (shaded rectangles) specific to the α1 subunit of T-type Ca 2+ from Example 1 were included. The other exons (white rectangles) are identical between these two cDNAs. The bold letters indicate 1667 Gly encoding nucleotides.

【図2】 Fig.2A〜Fig.2Dはアフリカツメガエル卵母細胞におけるα1 G―
INSの発現を図示する。Fig.2Aは−60mVから40mVまでパルスを
脱分極することにより誘起された40mMのCa2+電流を図示する。Fig.2
Bは−30mVから30mVの間の試験電位で測定された活性化及び不活性化の
時定数を図示する。この活性化の時定数は、m値を4と規定した(n=6)ホジ
キン−ハックスリーの式と電流の増加部分(活性化)を適合させることにより得
た。不活性化の時定数は1回の指数適合(n=6)により得た。Fig.2Cは
電圧依存性コンダクタンス(n=7)を図示し並びにFig.2Dは卵母細胞で
現れる電流の定常状態不活性化(n=3)を図示する。Fig.2C及びFig
.2Dの保持電位は−80mVであった。Fig.2Dの電流は1000msの
前パルス電位を変更した後、−10mVで測定した。ピーク電流は該最大電流に
対し正規化した後、平均化した(誤差線はSEを表す)。
FIG. 2A to FIG. 2D is α 1 G-in Xenopus oocytes
2 illustrates the expression of INS. FIG. 2A illustrates the 40 mM Ca2 + current evoked by depolarizing the pulse from -60 mV to 40 mV. FIG. 2
B illustrates activation and inactivation time constants measured at test potentials between -30 mV and 30 mV. The time constant of this activation was obtained by fitting the Hodgkin-Huxley equation with the m value defined as 4 (n = 6) to the increasing part of the current (activation). The time constant for inactivation was obtained by a single exponential fit (n = 6). FIG. 2C illustrates the voltage dependent conductance (n = 7) and FIG. 2D illustrates the steady state inactivation (n = 3) of the current appearing in the oocyte. FIG. 2C and Fig
. The 2D holding potential was -80 mV. FIG. The 2D current was measured at −10 mV after changing the pre-pulse potential for 1000 ms. The peak current was normalized to the maximum current and then averaged (error bars represent SE).

【図3】 Fig.3A及びFig.3Bは、T型及びL型のCa2+電流に及ぼすミベフ
ラジルの阻害効果の累積的用量−応答関係を図示する。電流は全細胞パッチクラ
ンプ構成を用いて測定した。4実験のデータはそれぞれ正規化した後、平均値±
標準誤差としてプロットした。Fig.3Aは、1/(1+[ミベフラジル]/
Kd)の式に従う一対一の結合曲線を用いて該データを適合させることにより作
成した曲線を図示する。Fig.3Bは、潅流溶液が異なる濃度のミベフラジル
を含む場合に得られるL型Ca2+電流の用量応答である。
FIG. 3A and FIG. 3B illustrates the cumulative dose-response relationship of the inhibitory effect of mibefradil on T-type and L-type Ca2 + currents. Currents were measured using a whole cell patch clamp configuration. The data of the four experiments were normalized and then averaged ±
Plotted as standard error. FIG. 3A is 1 / (1+ [mibefradil] /
2 illustrates a curve generated by fitting the data using a one-to-one binding curve according to the equation Kd). FIG. 3B is the dose response of L-type Ca 2+ current obtained when the perfusion solution contains different concentrations of mibefradil.

【図4】 Fig.4は、NiCl2 及びミベフラジルによるT型電流及びL型電流の阻
害の可逆性をそれぞれ図示する。白丸及び黒丸は、NiCl2 (30μMの2μ
L)及びミベフラジル(10μMの2μL)を投与した前後に記録されたT型C
2+電流をそれぞれ表す。白正方形は、貫通パッチクランプ構成を用いてミベフ
ラジル(10μMの2μL)を投与した前後に記録されたL型Ca2+電流を表す
。該T型Ca2+電流は全細胞構成を用いて−80mVの保持電位で−30mVで
測定した。矢印は該薬剤が送達された時間を示す。各群の実験についてn=3。
FIG. 4 illustrates the reversibility of inhibition of T-type and L-type currents by NiCl 2 and mibefradil, respectively. Open circles and black circles indicate NiCl 2 (30 μM 2 μM).
L) and T-type C recorded before and after administration of mibefradil (2 μL of 10 μM)
a 2+ current. Open squares represent L-type Ca 2+ currents recorded before and after administration of mibefradil (2 μL of 10 μM) using a penetrating patch clamp configuration. The T-type Ca 2+ current was measured at −30 mV with a holding potential of −80 mV using the whole cell configuration. Arrows indicate the time at which the drug was delivered. N = 3 for each group of experiments.

【図5】 Fig.5A及びFig.5Bは、貫通パッチ構成におけるL型及びT型のC
2+電流に及ぼすミベフラジル(10nM)の長期効果を図示する。Fig.5
Aでは、黒丸及び白丸はミベフラジルを投与した細胞及び投与しない細胞で記録
されたL型Ca2+電流をそれぞれ表す。黒三角形はミベフラジル投与後に該細胞
で記録されたT型Ca2+電流を表す。ミベフラジルは時間0で送達された。各群
の実験についてn=4。Fig.5Bにおいては、10nMのミベフラジルと共
に2時間インキュベートした培地又はしない培地で細胞を培養した。この電流密
度は貫通パッチクランプ構成を用いて記録した。各群の実験についてn=14。
FIG. 5A and FIG. 5B shows L-type and T-type C in the through patch configuration.
1 illustrates the long-term effect of mibefradil (10 nM) on a 2+ current. FIG. 5
In A, closed circles and open circles represent L-type Ca 2+ currents recorded in cells treated with and without mibefradil, respectively. Closed triangles represent T-type Ca 2+ currents recorded in the cells after administration of mibefradil. Mibefradil was delivered at time zero. N = 4 for each group of experiments. FIG. In 5B, cells were cultured in medium incubated with or without 10 nM mibefradil for 2 hours. This current density was recorded using a through patch clamp configuration. N = 14 for each group of experiments.

【図6】 Fig.6Aは質量分析を用いて測定した該細胞におけるdm−ミベフラジル
の蓄積を図示する。該細胞はまずこの図に示す時間の間ミベフラジル(20μM
)とインキュベートした(n=3)。差し込み図(Fig.6B)は、496及
び424でピークを示す質量分析の一次データを示す。これはミベフラジル及び
dm−ミベフラジルにそれぞれ対応する。
FIG. 6A illustrates dm-mibefradil accumulation in the cells as measured using mass spectrometry. The cells were first treated with mibefradil (20 μM) for the time shown in this figure.
) (N = 3). The inset (FIG. 6B) shows the primary data of mass spectrometry showing peaks at 496 and 424. This corresponds to mibefradil and dm-mibefradil, respectively.

【図7】 Fig.7Aは細胞内部からのL型Ca2+電流に及ぼすミベフラジル及びdm
−ミベフラジルの効果を図示する。n=8、対照値に対して、p<0.01。 Fig.7Bは細胞内部からのT型Ca2+電流に及ぼすミベフラジル又はdm
−ミベフラジルの効果を図示する。n=4。全てのデータは全細胞パッチの形成
5分後に集めた。該ピペット溶液は1μMの該薬剤を含有した。
FIG. 7A shows the effect of mibefradil and dm on L-type Ca 2+ current from inside the cell.
-Illustrates the effect of mibefradil. n = 8, p <0.01 relative to control value. FIG. 7B shows the effect of mibefradil or dm on T-type Ca 2+ current from inside the cell.
-Illustrates the effect of mibefradil. n = 4. All data was collected 5 minutes after formation of the whole cell patch. The pipette solution contained 1 μM of the drug.

【図8】 Fig.8はINS−1細胞で測定された基礎的[Ca2+i を図示する。T
型カルシウムチャンネルのアンタゴニストであるミベフラジル(1μM)はグル
コースを含まない浴溶液中の1個の細胞における基礎的[Ca2+i を低下させ
た。この[Ca2+i は、Fura−2・AMの発光比(F380/F340)
を用いて測定した後、モレキュラー・プローブス・インク(オレゴン州)から購
入した標準溶液を用いて補正した。 Fig.9Aは、272nMの遊離カルシウム濃度を含む溶液の細胞内潅流が
該L型カルシウム電流を阻害することを図示する。電流は−80mVの保持電位
で+10mVまでの段階的電圧により誘起した。 Fig.9Bは、IVのカルシウム電流関係に及ぼす高カルシウム濃度での潅
流の効果を図示する。黒丸は潅流前の細胞を表し、白丸は272nMの遊離カル
シウムの潅流を表す。 Fig.9Cは、L型カルシウム電流に及ぼす異なるカルシウム濃度での経時
的な細胞内潅流効果を図示する。正方形は高カルシウムから低カルシウムまでの
(細胞内溶液は632nMを含有し、次いで10mMのEGTAを含む溶液によ
り潅流した)潅流を表し、三角形は低カルシウムから272nMのカルシウムま
での潅流を表し、そして円形は低カルシウムから632nMのカルシウムまでを
表す。 Fig.9Dは、該T型カルシウムチャンネル電流に及ぼす高カルシウムの効
果を図示する。尾状の電流は10msで−30mVまでの段階的電圧により誘起
した。
FIG. 8 illustrates basal [Ca 2+ ] i measured in INS-1 cells. T
Mibefradil (1 μM), an antagonist of type 2 calcium channels, reduced basal [Ca 2+ ] i in one cell in a glucose-free bath solution. This [Ca 2+ ] i is the emission ratio of Fura-2 · AM (F380 / F340)
And then corrected using a standard solution purchased from Molecular Probes, Inc. (Oregon). FIG. 9A illustrates that intracellular perfusion of a solution containing a free calcium concentration of 272 nM inhibits the L-type calcium current. The current was induced by a step voltage up to +10 mV at a holding potential of -80 mV. FIG. 9B illustrates the effect of perfusion at high calcium concentrations on IV calcium current relationships. Closed circles represent cells before perfusion, open circles represent perfusion of 272 nM free calcium. FIG. 9C illustrates the effect of intracellular perfusion at different calcium concentrations over time on L-type calcium current. Squares represent perfusion from high to low calcium (the intracellular solution contained 632 nM and then perfused with a solution containing 10 mM EGTA), triangles represent perfusion from low to 272 nM calcium, and circles Represents low to 632 nM calcium. FIG. 9D illustrates the effect of high calcium on the T-type calcium channel current. The tail current was induced by a step voltage up to -30 mV in 10 ms.

【図9】 Fig.10は、基礎的カルシウムの回復がカルシウム流入の固定化を惹起す
ることを図示する。細胞は、膜電位を回復させるため元の浴溶液の介在潅流を挟
んで50mMのKClを用いる潅流を二回行った。 Fig.11は、増大した基礎的Ca2+がCa2+過渡電流の欠如をもたらすこ
とを図示する。細胞は膜電位を回復させるため元の浴溶液の介在潅流を挟んで5
0mMのKClを用いる潅流を二回行った。約60nMの本来の基礎的[Ca2+i の回復前に第二の潅流が起きた。
FIG. 10 illustrates that restoration of basal calcium causes fixation of calcium influx. Cells were perfused twice with 50 mM KCl, with intervening perfusion of the original bath solution to restore membrane potential. FIG. 11 illustrates that increased basal Ca 2+ results in a lack of Ca 2+ transients. The cells are separated by an intervening perfusion of the original bath solution to restore the membrane potential.
Perfusion with 0 mM KCl was performed twice. A second perfusion occurred before the recovery of about 60 nM of the original basal [Ca 2+ ] i .

【図10】 Fig.12はグルコース刺激性インスリン分泌についてのモデルを図示する
。 Fig.13は、ミベフラジル(1μM)がINS−1細胞におけるT型Ca 2+ 電流及びL型Ca2+電流を遮断することを図示する。このT型Caチャンネル
の相対電流はその徐々に脱活性化される尾状電流を測定することにより得られる
(n=8)。
FIG. 12 illustrates a model for glucose-stimulated insulin secretion
. FIG. 13 shows that mibefradil (1 μM) is T-type Ca in INS-1 cells. 2+ Current and L-type Ca2+Figure 4 illustrates interrupting the current. This T-type Ca channel
Relative current is obtained by measuring its gradually deactivated tail current
(N = 8).

【図11】 Fig.14は、ミベフラジル及びNiCl2 がINS−1細胞におけるT型
Ca2+電流を可逆的に遮断することを図示する。記録開始の180秒後に薬剤を
記録室に投与した。N=3。 Fig.15は「ウィンドウ電流」を示す、INS−1細胞の活性化曲線及び
不活性化曲線を図示する。
FIG. 14 illustrates that mibefradil and NiCl 2 reversibly block T-type Ca 2+ currents in INS-1 cells. The drug was administered to the recording room 180 seconds after the start of recording. N = 3. FIG. 15 illustrates the activation and inactivation curves of INS-1 cells, showing "window current".

【図12】 Fig.16はNIT−1細胞の基礎的インスリン分泌に及ぼすNiCl2
ミベフラジル、及びニフェジピンの効果を図示する。この実験において、グルコ
ース濃度は3mMである。 Fig.17は、T型カルシウムチャンネルのアンタゴニストであるNiCl 2 (30μM)がグルコースを含まない浴溶液中の1個の細胞における[Ca2+i の一過性自発的増大の頻度を低減したことを図示する。 Fig.18は無刺激条件下における[Ca2+i に及ぼす30mMのNiC
2 の効果を図示する。データは「高い」初期基礎的[Ca2+i (約100n
M)をもつ細胞から集めた。n=13。
FIG. 16 shows the effect of NiCl on basal insulin secretion of NIT-1 cells.Two,
2 illustrates the effects of mibefradil and nifedipine. In this experiment, gluco
The source concentration is 3 mM. FIG. 17 is NiCl, a T-type calcium channel antagonist Two [30 μM] in one cell in a bath solution without glucose [Ca2+ ]i2 illustrates that the frequency of transient spontaneous increases has been reduced. FIG. 18 [Ca2+]iEffect of 30 mM NiC
lTwoFIG. Data are “high” initial basic [Ca2+]i(About 100n
M). n = 13.

【図13】 Fig.19A及びFig.19Bは、過分極が活動電位の数の増加及び開始
潜伏の減少を誘導したことを図示する。N=40。 Fig.20A及びFig.20Bはインスリン分泌に及ぼすNiCl2 の用
量依存性効果を図示する。細胞は11.1mMのグルコースを含む培地に入れた
。開始潜伏の減少。N=40。 Fig.21は全細胞記録での「上昇」を図示する。
FIG. 19A and FIG. 19B illustrates that hyperpolarization induced an increase in the number of action potentials and a decrease in onset latency. N = 40. FIG. 20A and FIG. 20B illustrates the dose-dependent effect of NiCl 2 on insulin secretion. Cells were placed in media containing 11.1 mM glucose. Decrease in starting latency. N = 40. FIG. 21 illustrates the "rise" in the whole cell record.

【図14】 Fig.22はストレプトゾトシンで処理したINS−1細胞におけるKCl
誘導性Ca2+流入を図示する。n=13。 Fig.23A〜Fig.23Fはサイトカイン処理の結果を図示する。LV
A・Ca2+電流は、マウス島細胞の一次培養における6時間のサイトカイン処理
(IL−1β、25U/mL、IFNγ、300U/mL)により誘起されたが
、α−TC1細胞では誘起されなかった。LVA電流は島細胞で−40mVの試
験パルスにより誘起された(Fig.23A)が、同電流はα−TC1細胞では
検出されなかった(Fig.23C)。サイトカイン処理の有無による島細胞(
Fig.23B)及びα−TC1細胞(Fig.23D)から得られたCa2+
流密度−電圧関係を示す。白丸は未処理細胞の電流密度を表し(島細胞はn=1
0、α−TC1細胞はn=20)、黒丸はサイトカイン処理した細胞の電流密度
を表す(島細胞はn=21、α−TC1細胞はn=21)。この記録は、100
m秒間で−50mVから+20mVの範囲の電圧により得られた。全ての実験は
−80mVで実施した。Fig.23Eは、−80mVの保持電位で10m秒間
の脱分極(−10mV)パルス、その後の50m秒間の過分極(−100mV)
パルスにより誘起されたLVA尾状電流の定常状態不活性化を示す。Fig.2
3Fは、NiCl2 (10μM)が島細胞で−30mVの段階パルスで誘起され
たサイトカイン誘導性LVA・Ca2+電流を遮断したことを示す。
FIG. 22 is KCl in INS-1 cells treated with streptozotocin
6 illustrates inducible Ca 2+ influx. n = 13. FIG. 23A-FIG. 23F illustrates the results of cytokine treatment. LV
A · Ca 2+ currents were induced by 6-hour cytokine treatment (IL-1β, 25 U / mL, IFNγ, 300 U / mL) in primary cultures of mouse islet cells, but not α-TC1 cells . The LVA current was induced by a test pulse of -40 mV in islet cells (Fig. 23A), but the current was not detected in α-TC1 cells (Fig. 23C). Islet cells with and without cytokine treatment (
FIG. 23B) and Ca 2+ current density-voltage relationships obtained from α-TC1 cells (FIG. 23D). Open circles represent the current density of untreated cells (islet cells are n = 1
0, α-TC1 cells are n = 20), and solid circles represent the current density of the cytokine-treated cells (n = 21 for islet cells, n = 21 for α-TC1 cells). This record is 100
Obtained with voltages ranging from -50 mV to +20 mV for m seconds. All experiments were performed at -80 mV. FIG. 23E is a depolarization (-10 mV) pulse for 10 ms at a holding potential of -80 mV, followed by a hyperpolarization (-100 mV) for 50 ms.
Figure 4 shows steady state inactivation of pulse induced LVA tail current. FIG. 2
3F shows that NiCl 2 (10 μM) blocked the cytokine-induced LVA Ca 2+ current induced by a −30 mV step pulse in islet cells.

【図15】 Fig.24A及びFig.24Bはマウス島細胞及びα−TC1細胞におけ
る[Ca2+i に及ぼすサイトカインの効果を図示する。Fig.24Aにおい
て、マウス島細胞の一次培養の基礎的[Ca2+i はサイトカイン処理後約3倍
高かった。NiCl2 (10μM)は[Ca2+i の増大を妨げたが、ニフェジ
ピン(10μM)は妨げなかった。Fig.24Bにおいて、α−TC1細胞の
基礎的[Ca2+i はサイトカイン処理に影響されなかった。サイトカイン処理
は6時間のIL−1β(25U/mL)及びIFNγ(300U/mL)から構
成された。 Fig.25A及びFig.25Bはサイトカイン誘導性β−TC3細胞死に
及ぼすNiCl2 の効果を図示する。NiCl2 (20μM)は時間依存性様式
(Fig.25A)及び用量依存性様式(Fig.25B)の両方でサイトカイ
ンにより誘導される細胞死を有意に低減した(n=3)。サイトカイン処理は、
Fig.25AではIL−1β(25U/mL)、IFNγ(100U/mL)
及びTNFα(100U/mL)から構成され、Fig.25Bでは、IL−1
β(25U/mL)、TNFα(100U/mL)及び25Bに示すような種々
の濃度のIFNγから構成された。最初の用量の0は全ての3つのサイトカイン
についてゼロ濃度を表す。ニフェジピンの濃度はFig.25A及びFig.2
5Bの両方とも10μMであった。
FIG. 24A and FIG. 24B illustrates the effect of cytokines on [Ca 2+ ] i in mouse islet cells and α-TC1 cells. FIG. At 24A, basal [Ca 2+ ] i of primary culture of mouse islet cells was approximately 3-fold higher after cytokine treatment. NiCl 2 (10 μM) prevented the increase of [Ca 2+ ] i , while nifedipine (10 μM) did not. FIG. In 24B, basal [Ca 2+ ] i of α-TC1 cells was not affected by cytokine treatment. Cytokine treatment consisted of IL-1β (25 U / mL) and IFNγ (300 U / mL) for 6 hours. FIG. 25A and FIG. 25B illustrates the effect of NiCl 2 on cytokine-induced β-TC3 cell death. NiCl 2 (20 μM) significantly reduced cytokine-induced cell death in both a time-dependent manner (FIG. 25A) and a dose-dependent manner (FIG. 25B) (n = 3). Cytokine treatment
FIG. For 25A, IL-1β (25 U / mL), IFNγ (100 U / mL)
And TNFα (100 U / mL). In 25B, IL-1
It consisted of various concentrations of IFNγ as shown in β (25 U / mL), TNFα (100 U / mL) and 25B. The first dose of 0 represents zero concentration for all three cytokines. The concentration of nifedipine was determined according to FIG. 25A and FIG. 2
Both 5B were 10 μM.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07K 14/47 C07K 16/18 4B065 16/18 C12N 1/15 4C084 C12N 1/15 1/19 4C086 1/19 1/21 4H045 1/21 9/00 5/10 C12Q 1/68 A 9/00 G01N 33/15 Z C12Q 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 M 33/53 33/566 33/577 B 33/566 33/58 A 33/577 33/68 33/58 C12P 21/08 33/68 C12N 15/00 ZNAA // C12P 21/08 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB ,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE,G H,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 2G045 AA40 BB20 CB01 CB21 CB26 DA12 DA13 DA14 DA31 DA36 DA54 DA80 DB07 FA20 FB02 FB03 FB05 FB07 GC18 JA20 4B024 AA01 AA11 BA07 BA80 CA04 CA05 CA09 CA12 CA20 DA01 DA02 DA05 DA11 EA02 EA04 GA11 HA13 HA14 HA17 4B050 CC01 CC03 CC10 DD20 EE01 LL01 LL03 LL05 4B063 QA01 QA05 QA13 QA17 QA19 QQ08 QQ43 QQ53 QQ79 QR08 QR32 QR40 QR42 QR56 QR62 QR77 QR80 QS16 QS25 QS34 QX02 QX10 4B064 AG27 CA10 CA20 CC01 CC24 DA01 DA13 4B065 AA01X AA58X AA72X AA87X AA91X AA99Y AC14 AC20 BA02 CA24 CA27 CA43 CA44 CA46 4C084 AA13 AA17 NA14 ZC35 4C086 AA01 AA02 AA03 EA16 MA01 MA04 NA14 ZC35 4H045 AA10 AA11 AA20 AA30 BA10 CA40 DA76 EA20 EA50 FA72 FA74 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C07K 14/47 C07K 16/18 4B065 16/18 C12N 1/15 4C084 C12N 1/15 1/19 4C086 1 / 19 1/21 4H045 1/21 9/00 5/10 C12Q 1/68 A 9/00 G01N 33/15 Z C12Q 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 M 33/53 33/566 33/577 B 33/566 33/58 A 33/577 33/68 33/58 C12P 21/08 33/68 C12N 15/00 ZNAA // C12P 21/08 5/00 A (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, N, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, G H, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZWF terms (Reference) 2G045 AA40 BB20 CB01 CB21 CB26 DA12 DA13 DA14 DA31 DA36 DA54 DA80 DB07 FA20 FB02 FB03 FB05 FB07 GC18 JA20 4 B024 AA01 AA11 BA07 BA80 CA04 CA05 CA09 CA12 CA20 DA01 DA02 DA05 DA11 EA02 EA04 GA11 HA13 HA14 HA17 4B050 CC01 CC03 CC10 DD20 EE01 LL01 LL03 LL05 4B063 QA01 QA05 QA13 QA17 QA19 QQ08 QQ43 QR08QR QRQR QRQR QRQR QRQR QRQR QRQR QRQR QRQR QX02 QX10 4B064 AG27 CA10 CA20 CC01 CC24 DA01 DA13 4B065 AA01X AA58X AA72X AA87X AA91X AA99Y AC14 AC20 BA02 CA24 CA27 CA43 CA44 CA46 4C084 AA13 AA17 NA14 ZC35 4C086 AA01 AAA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA FA74

Claims (60)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする単離された核酸
分子。
1. An isolated nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel.
【請求項2】 該核酸がデオキシリボ核酸である請求項1記載の単離された
核酸分子。
2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said nucleic acid is a deoxyribonucleic acid.
【請求項3】 該デオキシリボ核酸がcDNAである請求項2記載の単離さ
れた核酸分子。
3. The isolated nucleic acid molecule according to claim 2, wherein said deoxyribonucleic acid is cDNA.
【請求項4】 該核酸分子が配列番号:1に示すヌクレオチド配列を持つ、
請求項3記載の単離された核酸分子。
4. The nucleic acid molecule has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.
An isolated nucleic acid molecule according to claim 3.
【請求項5】 該核酸分子が配列番号:2に示すアミノ酸配列をコードする
、請求項1記載の単離された核酸分子。
5. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said nucleic acid molecule encodes the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2.
【請求項6】 該核酸がリボ核酸である請求項1記載の単離された核酸分子
6. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said nucleic acid is a ribonucleic acid.
【請求項7】 該リボ核酸がmRNAである請求項6記載の単離された核酸
分子。
7. The isolated nucleic acid molecule according to claim 6, wherein said ribonucleic acid is mRNA.
【請求項8】 請求項7記載のmRNAの少なくとも一部に相補的なアンチ
センス核酸分子。
8. An antisense nucleic acid molecule complementary to at least a part of the mRNA according to claim 7.
【請求項9】 請求項8記載のアンチセンス核酸分子を含む細胞。9. A cell comprising the antisense nucleic acid molecule according to claim 8. 【請求項10】 請求項8記載のアンチセンス核酸分子を含む発現ベクター
10. An expression vector comprising the antisense nucleic acid molecule according to claim 8.
【請求項11】 プラスミド及びウイルスからなる群より選択される、請求
項10記載の発現ベクター。
11. The expression vector according to claim 10, which is selected from the group consisting of a plasmid and a virus.
【請求項12】 請求項10記載の発現ベクターを含む細胞。12. A cell comprising the expression vector according to claim 10. 【請求項13】 請求項8記載のアンチセンス核酸分子を宿主細胞中に導入
する工程を含む該細胞における膵臓T型カルシウムチャンネルの発現を減少させ
る方法であって、該アンチセンス核酸分子が該mRNAの翻訳を阻止して該宿主
細胞における該膵臓T型カルシウムチャンネルの発現を減少させるものである方
法。
13. A method for reducing pancreatic T-type calcium channel expression in a host cell, comprising introducing the antisense nucleic acid molecule according to claim 8 into a host cell, wherein the antisense nucleic acid molecule comprises the mRNA. A method of inhibiting the translation of a T-type calcium channel in said host cell.
【請求項14】 請求項7記載のmRNAの一部分に相補的な認識配列を有
するリボザイム。
14. A ribozyme having a recognition sequence complementary to a part of the mRNA according to claim 7.
【請求項15】 請求項14記載のリボザイムを含む細胞。15. A cell comprising the ribozyme according to claim 14. 【請求項16】 請求項14記載のリボザイムを含む発現ベクター。16. An expression vector comprising the ribozyme according to claim 14. 【請求項17】 プラスミド及びウイルスから成る群より選択される請求項
16記載の発現ベクター。
17. The expression vector according to claim 16, which is selected from the group consisting of a plasmid and a virus.
【請求項18】 請求項16記載の発現ベクターを含む細胞。18. A cell comprising the expression vector according to claim 16. 【請求項19】 請求項14記載のリボザイムを宿主細胞中に導入する工程
を含む、該細胞における膵臓T型カルシウムチャンネルの発現を減少させる方法
であって、該細胞における該リボザイムの発現が該細胞における該膵臓T型カル
シウムチャンネルの発現の減少を結果として生ずるものである方法。
19. A method for decreasing the expression of a pancreatic T-type calcium channel in a cell, comprising the step of introducing the ribozyme according to claim 14 into a host cell, wherein the expression of the ribozyme in the cell is the cell. A method that results in reduced expression of said pancreatic T-type calcium channel in
【請求項20】 請求項1記載の核酸分子を含む細胞。20. A cell comprising the nucleic acid molecule according to claim 1. 【請求項21】 請求項1記載の核酸分子を含む発現ベクター。21. An expression vector comprising the nucleic acid molecule according to claim 1. 【請求項22】 プラスミド及びウイルスから成る群より選択される、請求
項21記載の発現ベクター。
22. The expression vector according to claim 21, which is selected from the group consisting of a plasmid and a virus.
【請求項23】 請求項21記載の発現ベクターを含む細胞。23. A cell comprising the expression vector according to claim 21. 【請求項24】 宿主細胞における膵臓T型カルシウムチャンネルの発現を
増加させる方法であって、 該細胞中に請求項1記載の核酸分子を導入する工程、及び 該細胞に該核酸分子を発現させて該細胞における膵臓T型カルシウムチャ
ンネルの生産を結果として生じさせる工程、 を含む方法。
24. A method for increasing the expression of a pancreatic T-type calcium channel in a host cell, comprising: introducing the nucleic acid molecule according to claim 1 into the cell; and expressing the nucleic acid molecule in the cell. Resulting in the production of pancreatic T-type calcium channels in said cells.
【請求項25】 T型カルシウムチャンネルの機能を変更する物質の能力に
ついて該物質をスクリーニングする方法であって、 宿主細胞に請求項1記載の核酸分子を導入する工程、 該宿主細胞において該核酸分子がコードする該膵臓T型カルシウムチャン
ネルを発現させる工程、 該細胞を物質に接触させる工程、及び 該物質がT型カルシウムチャンネルの機能を変更するか否かを決定するた
め該接触させた細胞を評価する工程、 を含む方法。
25. A method of screening a substance for altering the function of a T-type calcium channel, the step of introducing the nucleic acid molecule according to claim 1 into a host cell, wherein the nucleic acid molecule is used in the host cell. Expressing the pancreatic T-type calcium channel encoded by: contacting the cell with a substance; and evaluating the contacted cell to determine whether the substance alters the function of the T-type calcium channel Performing the method.
【請求項26】 該評価がT型カルシウムチャンネルの発現をモニターする
工程を含むものである、請求項25記載の方法。
26. The method of claim 25, wherein said evaluating comprises monitoring expression of T-type calcium channels.
【請求項27】 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするDNAを取得
する方法であって、 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするDNA分子であって、配列番
号:1に示すヌクレオチド配列を持つ該DNA分子を選択する工程、 配列番号:1に基づき膵臓T型カルシウムチャンネルのためのオリゴヌク
レオチドプローブを設計する工程、 このオリゴヌクレオチドプローブを用いて微生物のゲノムライブラリー又
はcDNAライブラリーを探査する工程、及び 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするDNAを取得するために該ラ
イブラリーから該オリゴヌクレオチドプローブにより認識されるクローンを取得
する工程、 を含む方法。
27. A method for obtaining a DNA encoding a pancreatic T-type calcium channel, comprising: a DNA molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel, the DNA molecule having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1. Selecting; designing an oligonucleotide probe for pancreatic T-type calcium channel based on SEQ ID NO: 1; exploring a genomic or cDNA library of a microorganism using the oligonucleotide probe; Obtaining a clone recognized by the oligonucleotide probe from the library to obtain DNA encoding a calcium channel.
【請求項28】 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするDNAを取得
する方法であって、 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードするDNA分子であって配列番号
:1に示すヌクレオチド配列を有する該DNA分子を選択する工程、 配列番号:1に基づいて縮重オリゴヌクレオチドプライマーを設計する工
程、及び DNA試料についてポリメラーゼ連鎖反応で該オリゴヌクレオチドプライ
マーを用いて該試料中の膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする相同なDN
Aを同定する工程、 を含む方法。
28. A method for obtaining DNA encoding a pancreatic T-type calcium channel, comprising selecting a DNA molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel and having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1. Designing a degenerate oligonucleotide primer based on SEQ ID NO: 1; and using a homologous DN encoding a pancreatic T-type calcium channel in the DNA sample using the oligonucleotide primer in a polymerase chain reaction on the DNA sample.
Identifying A.
【請求項29】 膵臓T型カルシウムチャンネルをコードする単離された核
酸分子であって、配列番号:2に示される第二のアミノ酸配列に対して少なくと
も90%のアミノ酸同一性を有する第一のアミノ酸配列をコードする核酸分子。
29. An isolated nucleic acid molecule encoding a pancreatic T-type calcium channel, wherein the first nucleic acid molecule has at least 90% amino acid identity to the second amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. A nucleic acid molecule that encodes an amino acid sequence.
【請求項30】 請求項1記載の核酸分子にハイブリダイズすることができ
るDNAオリゴマー。
30. A DNA oligomer capable of hybridizing to the nucleic acid molecule according to claim 1.
【請求項31】 試料中に膵臓T型カルシウムチャンネルが存在することを
検出する方法であって、 試料を、請求項30記載のDNAオリゴマーであって該試料中に存在する
該膵臓T型カルシウムチャンネルのいずれかとハイブリダイズする該DNAオリ
ゴマーと接触させ、それと複合体を形成させる工程、及び 該複合体を検出し、それにより該試料中における膵臓T型カルシウムチャ
ンネルの存在を検出する工程、 を含む方法。
31. A method for detecting the presence of a pancreatic T-type calcium channel in a sample, wherein the sample is a DNA oligomer according to claim 30, wherein the pancreatic T-type calcium channel is present in the sample. Contacting and forming a complex therewith with the DNA oligomer that hybridizes to any of the above, and detecting the complex, thereby detecting the presence of pancreatic T-type calcium channels in the sample. .
【請求項32】 該DNAオリゴマーが検出可能なマーカーで標識されてい
るものである請求項31記載の方法。
32. The method according to claim 31, wherein said DNA oligomer is labeled with a detectable marker.
【請求項33】 単離された膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質。33. An isolated pancreatic T-type calcium channel protein. 【請求項34】 配列番号:1に示すヌクレオチド配列によりコードされる
、請求項33記載の膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質。
34. The pancreatic T-type calcium channel protein according to claim 33, which is encoded by the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.
【請求項35】 配列番号:2に示すアミノ酸配列によりコードされる、請
求項33記載の膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質。
35. The pancreatic T-type calcium channel protein according to claim 33, which is encoded by the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
【請求項36】 配列番号:2に示す第二のアミノ酸配列に少なくとも90
%のアミノ酸同一性を有する第一のアミノ酸配列によりコードされる、単離され
た膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質。
36. The method according to claim 36, wherein the second amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 has at least 90
An isolated pancreatic T-type calcium channel protein, encoded by a first amino acid sequence having a percent amino acid identity.
【請求項37】 請求項36記載の膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク
質に特異的な抗体又はその断片。
37. An antibody or a fragment thereof specific to the pancreatic T-type calcium channel protein according to claim 36.
【請求項38】 該抗体がモノクローナル抗体を含む請求項37記載の抗体
38. The antibody according to claim 37, wherein said antibody comprises a monoclonal antibody.
【請求項39】 該抗体がポリクローナル抗体を含む請求項37記載の抗体
39. The antibody according to claim 37, wherein said antibody comprises a polyclonal antibody.
【請求項40】 請求項36記載の膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク
質及び混合しても影響のない担体を含む組成物。
40. A composition comprising the pancreatic T-type calcium channel protein according to claim 36 and a carrier having no effect when mixed.
【請求項41】 試料中における膵臓T型カルシウムチャンネルタンパク質
の存在を検出する方法であって、 請求項37記載の抗体又はその断片であって該試料中に存在する該膵臓T
型カルシウムチャンネルタンパク質のいずれかと結合するものと試料を接触させ
てそれと複合体を形成させる工程、及び 該複合体を検出し、それにより該試料中おける膵臓T型カルシウムチャン
ネルタンパク質の存在を検出する工程、 を含む方法。
41. A method for detecting the presence of a pancreatic T-type calcium channel protein in a sample, comprising the antibody or fragment thereof according to claim 37, wherein said pancreatic T is present in said sample.
Contacting the sample with any of the type calcium channel proteins to form a complex therewith, and detecting the complex, thereby detecting the presence of pancreatic T-type calcium channel protein in the sample , Including.
【請求項42】 該抗体又はその断片が検出可能なマーカーで標識されるも
のである請求項41記載の方法。
42. The method of claim 41, wherein said antibody or fragment thereof is labeled with a detectable marker.
【請求項43】 膵臓のべーター細胞によるインスリン分泌を変更する方法
であって、膵臓のベータ細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベル
を変更する工程を含む方法。
43. A method of altering insulin secretion by pancreatic beta cells, comprising altering the level of a functional T-type calcium channel in pancreatic beta cells.
【請求項44】 機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する工程
が膵臓のベータ細胞におけるT型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更する
工程を含むものである請求項43記載の方法。
44. The method of claim 43, wherein altering the level of a functional T-type calcium channel comprises altering the expression of a T-type calcium channel gene in pancreatic beta cells.
【請求項45】 T型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更する工程が
T型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更する化合物に膵臓のベータ細胞を
接触させる工程を含むものである請求項44記載の方法。
45. The method of claim 44, wherein the step of altering expression of the T-type calcium channel gene comprises the step of contacting pancreatic beta cells with a compound that alters expression of the T-type calcium channel gene.
【請求項46】 該化合物がT型カルシウムチャンネル遺伝子を標的とする
アンチセンスオリゴヌクレオチドである請求項45記載の方法。
46. The method of claim 45, wherein said compound is an antisense oligonucleotide targeting a T-type calcium channel gene.
【請求項47】 機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する工程
が、膵臓のベータ細胞を機能性T型カルシウムチャンネルの阻害剤と接触させる
工程を含むものである請求項43記載の方法。
47. The method of claim 43, wherein altering the level of a functional T-type calcium channel comprises contacting pancreatic beta cells with an inhibitor of a functional T-type calcium channel.
【請求項48】 機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する工程
が、膵臓のベータ細胞を膜のT型カルシウムチャンネル形成を妨害する化合物と
接触させる工程を含むものである請求項43記載の方法。
48. The method of claim 43, wherein altering the level of a functional T-type calcium channel comprises contacting pancreatic beta cells with a compound that interferes with membrane T-type calcium channel formation.
【請求項49】 膵臓のベータ細胞がII型糖尿病を患う患者に存在するもの
である請求項43記載の方法。
49. The method of claim 43, wherein the pancreatic beta cells are present in a patient suffering from type II diabetes.
【請求項50】 患者におけるII型糖尿病を治療する方法であって、該患者
の膵臓ベータ細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する
のに有効な量の化合物を該患者に投与する工程を含む方法。
50. A method of treating type II diabetes in a patient, comprising administering to the patient an amount of a compound effective to alter the level of functional T-type calcium channels in pancreatic beta cells of the patient. A method that includes
【請求項51】 該化合物がT型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更
することにより機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更するものである
請求項50記載の方法。
51. The method of claim 50, wherein said compound alters the level of a functional T-type calcium channel by altering the expression of a T-type calcium channel gene.
【請求項52】 T型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更する工程が
、該膵臓ベータ細胞をT型カルシウムチャンネル遺伝子の発現を変更する化合物
に接触させる工程を含むものである請求項51記載の方法。
52. The method of claim 51, wherein altering the expression of the T-type calcium channel gene comprises contacting the pancreatic beta cell with a compound that alters the expression of the T-type calcium channel gene.
【請求項53】 該化合物が該T型カルシウムチャンネル遺伝子を標的とす
るアンチセンスオリゴヌクレオチドである請求項52記載の方法。
53. The method of claim 52, wherein said compound is an antisense oligonucleotide targeting said T-type calcium channel gene.
【請求項54】 該化合物が機能性T型カルシウムチャンネルの阻害剤であ
る請求項50記載の方法。
54. The method of claim 50, wherein said compound is an inhibitor of a functional T-type calcium channel.
【請求項55】 該化合物が膜のT型カルシウムチャンネル形成を妨害する
ものである請求項50記載の方法。
55. The method of claim 50, wherein said compound interferes with membrane T-type calcium channel formation.
【請求項56】 細胞における基礎的カルシウムレベルを変更する方法であ
って、該細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する工程
を含む方法。
56. A method of altering basal calcium levels in a cell, comprising altering the level of a functional T-type calcium channel in the cell.
【請求項57】 細胞におけるL型カルシウムチャンネルの活動電位を変更
する方法であって、該細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを
変更する工程を含む方法。
57. A method of altering the action potential of an L-type calcium channel in a cell, comprising altering the level of a functional T-type calcium channel in the cell.
【請求項58】 膵臓のベータ細胞の死を変更する方法であって、該膵臓ベ
ータ細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する工程を含
む方法。
58. A method of altering the death of pancreatic beta cells, comprising altering the level of functional T-type calcium channels in the pancreatic beta cells.
【請求項59】 膵臓のベータ細胞の増殖を変更する方法であって、該膵臓
ベータ細胞における機能性T型カルシウムチャンネルのレベルを変更する工程を
含む方法。
59. A method of altering the proliferation of pancreatic beta cells, comprising altering the level of functional T-type calcium channels in said pancreatic beta cells.
【請求項60】 細胞におけるL型カルシウムチャンネルを通過するカルシ
ウムの流れを変更する方法であって、該細胞の機能性T型カルシウムチャンネル
のレベルを変更する工程を含む方法。
60. A method of altering the flow of calcium through an L-type calcium channel in a cell, the method comprising altering the level of a functional T-type calcium channel in the cell.
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