JP2002526060A - ヒトのケラチノサイトからの調節タンパク質 - Google Patents

ヒトのケラチノサイトからの調節タンパク質

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JP2002526060A
JP2002526060A JP2000574140A JP2000574140A JP2002526060A JP 2002526060 A JP2002526060 A JP 2002526060A JP 2000574140 A JP2000574140 A JP 2000574140A JP 2000574140 A JP2000574140 A JP 2000574140A JP 2002526060 A JP2002526060 A JP 2002526060A
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クラーマー ミヒャエル
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クラーマー ミヒャエル
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Abstract

(57)【要約】 本発明は天然にヒトのケラチノサイト中に存在し、かつケラチノサイトの活性化状態で強化して発現されるタンパク質と同様であるかまたは類似である(すなわち機能および作用において同じ)、単離したポリペプチドに関する。更に、ヒトのケラチノサイトに典型的なポリペプチドもしくはタンパク質をコードする単離した核酸、並びにこのポリペプチドおよび核酸の検出および治療目的等のための使用および試薬のための使用にも関する。本発明によるタンパク質は配列番号2または3中に示されたアミノ酸配列またはこれから生じたアレルまたは誘導体であり、かつ本発明による核酸は配列番号1または4中に示されたヌクレオチド配列またはこれに相補的なヌクレオチド配列またはこれらヌクレオチド配列の部分配列またはこれらのヌクレオチド配列の1つと完全にまたは部分的にハイブリダイズするヌクレオチド配列を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、天然にヒトのケラチノサイト中に存在し、ケラチノサイトの活性化
状態で強化して発現されるタンパク質と同じであるかまたは類似である(すなわ
ち機能および作用において同じ)、単離したポリペプチドに関する。更に、本発
明はヒトのケラチノサイトに典型的なポリペプチドもしくはタンパク質をコード
する単離した核酸、並びにこのポリペプチドおよび核酸の、検出、特に診断目的
のための、および/または治療目的のための使用、もしくは試薬、特に組み換え
ベクター分子およびそのような分子に対する抗体、の使用にも関する。
【0002】 現在の公知技術によれば、表皮の障害、例えば自己免疫皮膚病である“尋常性
天疱瘡”および“水疱性天疱瘡”、に影響を与えるために皮膚病治療においては
、主に、広い作用効果を有する薬剤、例えば、局所または全身適用のグルココル
チコイド、ビタミン−A−酸−誘導体、抗代謝剤および細胞増殖抑制剤、を使用
するか、または多かれ少なかれ非特異的な処置、例えばいわゆる“色素治療(Fa
rbstoffterapie)”または“光治療(Lichttherapie)”で処置する。しかしな
がら、公知の作用物質もしくは処置は全て、あまり特異的でなく、従って当然多
くの副作用を惹起する、という欠点を有する。
【0003】 特異的な作用物質の提供は、細胞の物質代謝に(特異的な)影響を及ぼすため
の攻撃点として(特に、医学的または化粧品学的観点において)使用することの
できる細胞の標的分子(標的構造、ターゲット)の数が表皮ケラチノサイト中で
狭く限られているという、皮膚病学においてすでに長期にわたって存在する根本
的な問題で不成功に終わっている。
【0004】 従って、本発明の課題は、診断剤、治療剤または化粧品のための、または一般
的に細胞の物質代謝に影響を及ぼすのための攻撃点として使用することのできる
、表皮ケラチノサイト中の新規標的構造を製造することである。
【0005】 この課題の解決は冒頭に記載した種類の、活性化したケラチノサイトにおいて
上昇調節され、すなわち強化して発現されもしくは生産され、かつ高濃度レベル
に維持されるタンパク質であって、かつ配列番号2または配列番号3中に示した
アミノ酸配列またはこれらの2つのアミノ酸配列の1つからアミノ酸置換、−欠
失、−挿入、または−逆位により生じたアレル(allele)または誘導体であるタ
ンパク質の提供にある。配列番号2または配列番号3によるアミノ酸配列を有す
るポリペプチドを以下にタンパク質pKe#122と呼ぶ。
【0006】 この課題の解決は、天然にヒトのケラチノサイト中に存在し、かつケラチノサ
イトの活性化状態で強化して発現されるタンパク質と同じかまたは類似であるタ
ンパク質をコードし、かつ配列番号1または配列番号4中に示されたヌクレオチ
ド配列またはこの両方の1つに相補的なヌクレオチド配列またはこれら両方の示
されたまたは相補的なヌクレオチド配列の1つの部分配列または前記のヌクレオ
チド配列の1つとハイブリダイズするヌクレオチド配列を有し、この際これら両
方の配列表において“T”の代わりに“U”であってもよい、単離した核酸の提
供にある。配列番号1または配列番号4で示したヌクレオチド配列とハイブリダ
イズする、有利にはこれら両方の少なくとも1つと同一であるかまたは相補的で
ある、スプライス−変異体およびセンス−またはアンチセンス−オリゴヌクレオ
チドも特に本発明による核酸もしくはヌクレオチド配列の群に属する。
【0007】 従って、本発明は配列番号1または4中に記載したヌクレオチド配列と同一で
あるかまたはこれに相補的であるスプライス変異体、特にmRNAのスプライス
変異体から生じるアミノ酸配列を有する、冒頭に挙げた種類のタンパク質もしく
はポリペプチドをも包含する。
【0008】 本発明によるセンス−またはアンチセンス−オリゴヌクレオチドは少なくとも
6個の、有利に8〜25個のヌクレオチドを包含する。
【0009】 概念“ハイブリダイズ”とは、通常の、特に高度にストリンジェントな条件下
での公知技術のハイブリダイゼーション法である。具体的なハイブリダイゼーシ
ョンのパラメータは、当業者が使用したヌクレオチド配列およびその一般的な専
門知識により選択する(Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, 199
7, John Wiley & Sons Inc., Suppl. 37, Chapter 4.9.14参照)。
【0010】 本発明による核酸は天然からも、合成または半合成によっても獲得することが
できる。プラクシスにおいては、cDNAとしてのその実施が特に認められてい
る。
【0011】 配列番号2または3によるアミノ酸配列を有し、かつ配列番号1または4に示
されている核酸によりコードされる、以下にタンパク質pKe#122と呼ばれ
るポリペプチドは、ヒトの表皮ケラチノサイトが“活性化”状態にあり、すなわ
ち特に、例えば事故により生じた皮膚損傷による、または自己免疫により惹起し
た水疱性皮膚病“尋常性天疱瘡”(接着斑に対する自己抗体により惹起される)
および“水疱性天疱瘡”(半接着斑に対する自己抗体により惹起される)におけ
る、増殖および/または移動(migration)の状態にある場合、ヒト表皮ケラチ
ノサイト中で上昇調節され、すなわち強化して発現され(生産され)、かつ出発
状態に比べて明らかに高濃度レベルに維持される。ヒト表皮ケラチノサイトの活
性化状態は、定状態(出発状態)に比較して、公知活性化マーカーuPA(ウロ
キナーゼ−型プラスミノーゲンアクチベーター)およびuPA−R(ウロキナー
ゼ−型プラスミノーゲンアクチベーターのレセプター)の上昇した発現において
も現れ、これらのマーカーにより定性的および定量的に検出することができる。
(Schaefer B.M., Reinartz J., Bechtel M.J., Inndorf S., Lang E., und Kram
er M. D., 1996: Dispase mediated basal detachment of cultured keratinocy
tes induces urokinase-type plasminogen activator (uPA) and its receptor
(uPA-R, CD87), Exp. Cell Res. 228, S. 246-253参照)。
【0012】 タンパク質pKe#122はセリン/スレオニン−キナーゼ−モチーフ、多数
の(4つの)チロシンキナーゼリン酸化モチーフおよびATP結合位を有するキ
ナーゼ−ドメインを有する。これは明らかにシグナル伝達過程に関連しており、
多分セリン/スレオニン−キナーゼ機能を有し、細胞−細胞−結合および/また
は細胞−マトリックス−結合および/または接着斑および/または半接着斑の形
成においておそらく重要である。
【0013】 公知技術においては、ケラチノサイト中のセリン/スレオニン−キナーゼが細
胞−細胞−および細胞−マトリックス−接着の機能に影響を与えることが知られ
ている。S.Blumおよび共著等は、“プロテインキナーゼC(PKC)”の
タイプのセリン/スレオニン−キナーゼの活性化もしくは不活性化により接着帯
(zonula adhaerens)の一定の細胞接着−分子の局在化が影響されうるというこ
とを示した(Blum S., Ness W., Petrow W., Achenbach F., 1994: Localization
of protein kinase C in primary cultures of human keratinocytes in relat
ion to cell contact proteins. Cell Sig. 6: 157-165参照)。更に、M.Ser
resおよび共著等は、細胞培養体(HaCaT−細胞)中のケラチノサイトを
セリン/スレオニン−ホスファターゼ−インヒビターであるオカダ酸、カリクリ
ンおよびペファブロックTMで処理すると、一方では細胞−細胞−結合の損失に
導き、他方では細胞接着に含まれるリンカータンパク質β−カテニンの強化した
セリン/スレオニンリン酸化に導く(Serres M., Grangeasse C., Haftek M., Du
rocher Y., Duclos B., Schmitt D., 1997: Hyperphosphorylation of β-Caten
in on serine-threonine residues and loss of cell-cell-contacts indused b
y calyculin A and okadaic acid in human epidermal. cells. Exp. Cell. Res
. 231: 163-172参照)ことを示した。このインビトロでの発見は外植したヒトの
皮膚の表皮ケラチノサイトで確認された:オカダ酸の適用後(2μM、24時間
)、棘融解を伴う表皮細胞/細胞−結合の明らかな障害が現れた。PKC−アク
チベータ(例えば、ブリオスタチン(Bryostatin)−1またはTPA=PMA=
フォルボール・ミリステート・アセテート)およびPKC−インヒビター(Sphi
ngosin、Staurosporin、Chelerythrine、H7=1−(5−イソキノリニルスル
ホニル)−2−メチル−ピペラジン)も、プロテインキナーゼA(PKA)のイ
ンヒビターまたはアクチベーターも、チロシン−キナーゼ−およびホスファター
ゼ−インヒビターまたは特異性の僅かなホスファターゼ−インヒビターも細胞に
対してこのような効果を有していない。
【0014】 半接着斑の形成においてもセリン/スレオニン−キナーゼは重要な役割を果た
す(Mainiero F., Pepe A., Wary K.K., Spinardi L., Mohammadi M., Schlessin
ger J. Giancotti F.G., 1995: Signal transduction by the alpha6beta4 inte
grin: distinct beta4 subunit sites mediate recruitment of Shc/Grb2 and a
ssociation with the cytoskeleton of hemidesmosomes. EMBO J. 14:4470-4481
参照)。
【0015】 タンパク質pKe#122の単離調製により、すなわちこのプロテインをコー
ドするヌクレオチド配列の記載によりおよびそのアミノ酸配列の報告により、生
理学的に活性なもしくは活性化したケラチノサイトの物質代謝に(および勿論タ
ンパク質pKe#122を発現する他の細胞の物質代謝にも)標的を定めて影響
を与えること、特に医学および美容的治療のために影響を与えることが可能であ
る。
【0016】 更に、本発明は、本発明による核酸を包含し、かつヒトのケラチノサイト中に
存在し、ケラチノサイトの活性化した状態で強化して発現されるタンパク質、特
にタンパク質pKe#122を原核または真核細胞中で発現する能力を有する、
組み換えDNA−ベクター分子に関する。DNA−ベクター分子としては、プラ
クシスにおいて非常に好適であることが示されているので、有利に、プラスミド
pUEX−1および/またはプラスミドpGEX−2Tおよび/またはプラスミ
ドpBK−CMVおよび/またはプラスミドpHR2(Bluescript KS[Firma S
tratagene,Heidelberg]の誘導体、ヒトケラチン−14−プロモータを含有する
)である。
【0017】 真核細胞としては、特に細胞培養体からの細胞、例えばCOS−細胞を挙げる
ことができ、同様に生存する生物、例えばトランスジェニックマウスの該当する
細胞および構成体も挙げることができる。
【0018】 従って、本発明は、細胞中に天然に含有されているか組換えの結果含有されて
いる活性化可能なプロモータと結合している本発明による核酸を含有し、かつ(
その結果)ヒトのケラチノサイト中に存在しかつケラチノサイトの活性化状態で
強化して発現されるタンパク質、特にタンパク質pKe#122、を発現させる
能力を有する形質転換宿主細胞をも包含する。
【0019】 更に、本発明はトランスジェニック哺乳動物、特にマウスまたはラットの製造
のための本発明による核酸または本発明によるベクター分子の使用に関する。
【0020】 本発明による形質移入体は、タンパク質pKe#122により誘発された細胞
形態学および細胞の基礎機能、例えば増殖、接着、移動および分化、の詳細な解
明に関して、特にタンパク質pKe#122自体が“病理学的”活性を有してい
るのかどうかという質問の回答に関して、調査および開発の研究の可能性を提供
する。
【0021】 更に、本発明の課題は、ヒトのケラチノサイト中に存在し、かつケラチノサイ
トの活性化状態で強化して発現されるタンパク質、特にタンパク質pKe#12
2、の間接的な検出のための試薬であり、この際この試薬は、本発明による核酸
を少なくとも1種含有することを特徴とする。“間接的な検出のため”とはこの
タンパク質をコードするmRNAを直接検出するということを表し、こうしてこ
のタンパク質に関しては(このmRNAを介して)間接的である。
【0022】 このタンパク質pKe#122、およびタンパク質pKe#122と、すなわ
ち配列番号2中にまたは配列番号3中に示されたアミノ酸配列と類似のポリペプ
チド、すなわち配列番号2または3記載のアミノ酸配列の1つから置換、欠失、
挿入および/または逆位により誘導可能であるポリペプチド、または配列番号1
記載のヌクレオチド配列または配列番号4記載のヌクレオチド配列と、またはこ
れらのヌクレオチド配列の部分配列と同一であるかまたはこれと相補的であるか
、または少なくともハイブリダイズする、mRNAのスプライス−変異体から生
じるアミノ酸を有するポリペプチドは皮膚科学の研究および開発の分野に多くの
適用可能性を提供する。特に、これらのポリペプチドもしくはタンパク質に対す
る抗体を製造することができ、この抗体は診断剤としてまたは治療薬としてまた
は化粧品(“cosmeceuticals”)としても相当する修飾で、使用可能である。
【0023】 従って、本発明は、これらのポリペプチドに対する(モノクローナル、ポリク
ローナルまたは組み換え)抗体の製造のための、そのようなタンパク質もしくは
ポリペプチドの使用、該抗体自体および同様にその皮膚病の診断処置および/ま
たは治療のための、表皮の美容的処置およびタンパク質pKe#122を発現す
る他の組織または器官の診断、治療および/または美容的処置のための使用も包
含する。
【0024】 センス−および/またはアンチセンス−オリゴヌクレオチドも新規な科学的知
識により、薬剤治療のための作用物質として挙げることができ(G. Hartmann et
al. 1998: Antisense-Oligonukleotide, Deutsches Aerzteblatt 95, Heft 24,
C1115-C1119参照)、更には薬剤治療において根本的に新規な作用原理を有する作
用物質として挙げることができる。
【0025】 従って、本発明は診断および/または治療処置のための、特に皮膚病の診断お
よび/または治療処置のための、または特に表皮の美容的処置のための本発明に
よるセンス−またはアンチセンス−オリゴヌクレオチドの使用にも関する。
【0026】 本発明によるポリペプチドまたは本発明による核酸の技術的および経済的に意
味のある使用可能性は、特にそのような分子を用いてスクリーニング法により多
数の準備された物質から、該当する核酸または該当するポリペプチドに特異的に
結合する物質を選出することができるということにある。これらの物質は薬理学
的に使用可能な物質の開発のための出発物質(案内構造(Leitstruktur))とし
て使用することができ、こうして特に冒頭に記載した皮膚病の、診断および治療
のための代わるべき別の薬剤を開発するための前提を提供する。
【0027】 更に、ポリペプチドもしくは核酸に結合し、これによりその機能および/また
は発現に影響を与える、特に阻害または活性化に作用する、薬理学的に使用可能
な物質の同定のための本発明によるポリペプチドまたは本発明による核酸の使用
も、本発明に属する。
【0028】 本発明を以下に製造例および使用例を用いて詳細に説明する。
【0029】 実施例1:タンパク質pKe#122の製造 A)タンパク質pKe#122をコードするポリヌクレオチドの獲得もしくは
製造 ポリヌクレオチドの供給源として、シェーファー等の文献(Schaefer B.M., R
einartz J., Bechtel M.J., Inndorf S., Lang E., und Kramer M. D., 1996: D
ispase mediated basal detachment of cultured keratinocytes induces uroki
nase-type plasminogen activator (uPA) and its receptor (uPA-R, CD87), Ex
p. Cell Res. 228, S. 246-253参照)中に十分に記載されている、細胞培養体も
しくは細胞培養モデルのヒト表皮ケラチノサイトを使用する。この文献の内容に
関しては、これにより引用していることを明らかにする。この細胞培養体もしく
は細胞培養モデルは、ケラチノサイトを細胞/マトリックス−接着の酵素的破壊
により、すなわち例えば培養マトリックスからのケラチノサイトのディスパーゼ
(Dispase)誘発剥離により、定常状態[uPA-/uPA−R-]から活性化状
態[uPA/uPA−R]に導くことを可能にしていることにより優れてい
る。活性化状態の誘発は可逆的である:分化したケラチノサイトからの融合性(
=最大密度増殖)で、多層の細胞連結の(新たな)形成は、uPAおよびuPA
−Rの低下調節に導く、すなわち生産の抑制、および低い濃度レベルへの調節に
導く(このためには、刊行物:Schaefer B.M., Stark H.J., Fusenig N.E., Rod
d R.F., Kramer M.D., 1996 Differential expression of urokinase-type plas
minogen activator (uPA), its receptor (uPA-R), and inhibitor type-2 (PAI
-2) during differentiation of keratinocytes in an organotypic coculture
system, Exp. Cell Res. 220:415-423を参照)。
【0030】 これらの細胞培養体もしくは細胞培養モデルの細胞は細胞は、以下にNHEK
(=normale humane epidermale Keratinozyten)と呼ぶ。
【0031】 細胞培養体もしくは細胞培養モデルの製造のためには以下の処置を実施する:
皮膚生検により得られたヒト表皮ケラチノサイトを4℃で一夜トリプシン処理し
、引き続きJ. G. RheinwaldおよびH. Green(1975,Cell 6, 331-334)の“フィ
ーダー層(feeder-layer)”−法により、ペトリシャーレまたは175cm
培養瓶中で、アデニンヘミスルフェート、インシュリン、トランスフェリン、ト
リヨードチロニン、ハイドロコルチゾン、ホルスコリン、表皮増殖因子(EGF
)および抗体(ペニシリン、ストレプトマイシンおよびゲンタマイシン)を添加
した、10%(体積/体積)ウシ胎児血清(FCS)を含有するダルベッコ改変
イーグル培地(DMEM)中で、8日間の期間、分化条件下で、すなわち上昇し
たカルシウム濃度で、培養した(37℃、CO 7%)。こうしてこの培養は
従来の公知法で慣用の条件で行った。この条件下に、ケラチノサイトは融合性の
、2〜3層のいわゆる“表皮等価物”またはケラチノサイト−“シート”を形成
する。
【0032】 この表皮等価物またはケラチノサイトシートをディスパーゼII(FCSなし
のDMEM中2.4mg/ml)で30分間処理することにより、培養マトリッ
クスから剥離し、DMEM中で2回洗浄し、引き続き4もしくは8時間の間、完
全な調整DMEM中でインキュベートした。調整したDMEM中でのインキュベ
ーションは新鮮なFCSの影響を排除するために行った。インキュベーションの
間、この浮遊するケラチノサイトシートにおいて公知活性化マーカーuPAおよ
びuPA−R並びに本発明において初めて記載するタンパク質pKe#122の
発現の上昇調節が生じた。uPA/uPA−R−上昇調節は、固相酵素免疫測定
法(ELISA)、インサイチューハイブリダイゼーションおよび免疫フルオレ
センスのような公知法により検出可能であった。インキュベートした細胞から公
知のグアニジニウム−チオシアネート−フェノール−クロロホルム抽出法(Chrom
czynski P. and Sacchi N., 1986: Single-step metohd of RNA isolaton by ac
id guanidinum thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Anal. Biochem. 1
62: 156-159参照)を用いて全てのRNAを獲得した(ハイデルベルグからのAG
S社の“RNA−Clean”キット)。総−RNAからmRNAをポリ−T−
被覆ビーズへの結合により単離した。このmRNAを引き続き行われるサブトラ
クションクローニングの工程の出発材料として使用した。
【0033】 対照実験中への使用のために、もしくは比較調製物のためにmRNAを接着ケ
ラチノサイトシートから単離した、すなわち前記と同じ方法を実施するが、但し
、ディスパーゼ処理の経過の際にこのディスパーゼにディスパーゼ抑制剤、例え
ばホスホラミドン(100μg/ml)を付加的に添加する。
【0034】 サブトラクションクローニングの原理により、有利に剥離により誘発された(
dyshaesionsinduzierte)遺伝子の、すなわちケラチノサイトシートの剥離によ
りこの細胞中に発現が増加するような遺伝子のcDNAを含有する遺伝子ライブ
ラリーを製造した。この目的のためには接着するケラチノサイトシートの細胞か
ら得られたmRNAを新たにポリ−T−被覆ビーズに結合し、1本鎖cDNAに
書き換え、引き続き剥離した、すなわち接着していないケラチノサイトシートの
mRNAに対してハイブリダイズする。接着していない状態でのみ、すなわち剥
離の後に発現されかつその結果全くハイブリダイゼーションのパートナーを見い
ださない、そのようなmRNA−分子は上澄み中に残る。これをcDNAに書き
換え、かつクローニングベクターpUEX−1中にクローニングした。
【0035】 引き続き、これから得られた遺伝子ライブラリーに関して試験の目的で、接着
したおよび接着していないケラチノサイトシートの[32P]−標識cDNAを
用いてサザンブロット法を実施した。このようなcDNAまたはむしろこのよう
なcDNAを含有する宿主細胞クローン−本発明においてはE.コリ株MC10
61−(これは剥離後に明らかな上昇調節を示した)を引き続き通常の培養条件
下に、30℃で一夜培養もしくは増殖させた。このE.コリ−クローンからプラ
スミドDNA(pUEX1−cDNA)を製造し、pUEX1−ベクターから切
断したcDNA−フラグメントをランダム−プライミングにより[32P]標識
した。この標識したcDNAをプローブとして接着したおよび接着していないケ
ラチノサイトシートからのRNAとノーザンブロットに使用した。ノーザンブロ
ット法にプローブとして使用する際に接着したケラチノサイトのRNAとは全く
シグナルが見られないかまたは非常に僅かのみ見られ、これとは反対に接着して
いないケラチノサイトシートのRNAとは明らかなシグナルが認識されるcDN
Aを含有するクローンを以下の配列決定法の工程のために選択した。
【0036】 ザンガー(Sanger)による改良された配列決定法であり、この間に慣用の操作
法となった“非放射性サイクル配列決定(nicht-radioaktiven Cycle-Sequencin
g)”を用いる、該当するクローンの配列決定において、配列番号1および4の
ヌクレオチド配列を有する遺伝子が見いだされた。この遺伝子およびこれに属す
るタンパク質を名称pKe#122とした。遺伝子pKe#122に属する、す
なわちpKe#122特異的mRNA(剥離した、すなわち非接着のケラチノサ
イトシートからのもの)をより詳細に調べたところ、このmRNAは約4.8k
bの大きさを有し、かつディスパーゼ誘発の剥離後に上昇調節を示すという情報
が得られた。図1は、ディスパーゼ誘発剥離の後(a)直後もしくは(b)4時
間後のケラチノサイトシートからのmRNAを用いて、および[32P]標識p
Ke#122−cDNAを用いて実施したノーザンブロットの結果を示す。この
結果は、剥離の直後は少量のpKe#122−mRNAが存在するか、またはい
ずれにしろ検出可能であったが、これに対して4時間後には多量のものが存在し
(広く色の濃いバンド)、すなわち約4.8kbの分子量帯域に存在した、こと
を明らかにしている。
【0037】 遺伝子pKe#122のヌクレオチド配列は配列番号1の2373〜2375
の位置に3′−末端を有し、かつ相応して配列番号4の2472〜2474に終
止コドンを有し、これは転写末端の推定上の位置を設定し、かつポリ−A−サイ
トの前の正確に28個の核酸にいわゆる“ポリアデニル化サイト”(AATAA
AA)に非常に類似の配列、すなわちAATAAの1つが続く。
【0038】 こうして、pKe#122−遺伝子の全構造もしくはタンパク質pKe#12
2をコードする一般化したポリヌクレオチドの全構造が明らかになり、この遺伝
子もしくはポリヌクレオチドが配列番号1または配列番号4中に示したヌクレオ
チド配列、またはこれら両方のヌクレオチド配列の1つの部分配列であるか、ま
たはこれらの示したヌクレオチドの1つまたはその部分配列の1つと相補的であ
るヌクレオチド配列を包含するかまたはこれからなるか、またはこれらの遺伝子
もしくはポリヌクレオチドが配列番号1または配列番号4に示したヌクレオチド
配列と、またはこれら両方のヌクレオチド配列の1つの部分配列とまたはこれら
の示したヌクレオチド配列またはその部分配列に相補的な配列と完全にまたは部
分的にハイブリダイズし、この際配列番号1および4においては、“T”の代わ
りに“U”であってもよく、かつこれらの遺伝子もしくはポリヌクレオチドから
、約4.8kbのcDNAに相当するかもしくは相同であるmRNAが誘導され
る。
【0039】 B)タンパク質pKe#122をコードするポリヌクレオチド(pKe#12
2−遺伝子)を基にしてタンパク質pKe#122のアミノ酸順序の誘導および
特徴付け 遺伝学的コードに関してはコンピューターにより支持された方法(プログラム
:HUSAR=Heidelberg Unix Sequence Analysis Resources, Version 4.0, Deutsc
hes Krebsforschungszentrum Heidelberg, 1997)を用いて、配列番号1および4
に記載のヌクレオチド配列からそれぞれ配列番号2もしくは配列番号3中に記載
されているアミノ酸配列を誘導した。配列番号2および3に記載のアミノ酸配列
の構造分析は、同様に該プログラムを用いて、両方のアミノ酸配列に当てはまる
次の情報を与える: − 配列番号2による位置40〜63のアミノ酸順序(LGKGNFAVVK
LARHRVTKTQVAIK)およびこれに相当する配列番号3に記載の位置
73〜96のアミノ酸順序はATP−結合位を有する公知プロテインキナーゼ−
モチーフに相当する、 − 配列番号2による位置152〜164のアミノ酸順序(IVHRDLKT
ENLLL)およびこれに相当する配列番号3に記載の位置185〜197は公
知セリン/スレオニン−プロテインキナーゼモチーフに相当する、 − 配列番号2による位置238〜240(TLR)、位置475〜477(
TGR)、位置485〜487(STR)および位置600〜603(TTR)
のアミノ酸順序および配列番号3に記載の位置271〜273(TLR)、位置
508〜510(TGR)、位置518〜520(STR)および位置633〜
635(TTR)は公知プロテインキナーゼCに関するリン酸化位に相当する、 − 配列番号2による位置138〜156のアミノ酸順序(WQILSAVE
YCHDHHIVHRD)およびこれに相当する配列番号3に記載の位置171
〜189はpKe#122−1ペプチドを表し、これに対して抗−ペプチド−抗
体である“抗pKe#122−1”がウサギ中に製造された(実施例2参照)、 − 配列番号2による位置481〜499のアミノ酸順序(LAEVSTRL
SPLTAPCIVVS)およびこれに相当する配列番号3に記載の位置514
〜532はpKe#122−2ペプチドを表し、これに対して抗−ペプチド−抗
体である“抗pKe#122−2”がウサギ中に製造された(実施例2参照)、 − 配列番号2による位置339〜352のアミノ酸順序(NHFAAIYY
LLLERL)およびこれに相当する配列番号3に記載の位置372〜385は
pKe#122−3ペプチドを表し、これに対して抗−ペプチド−抗体である“
抗pKe#122−3”がウサギ中に製造された(実施例2参照)、 − 配列番号2による位置614〜625のアミノ酸順序(GLARQVCQ
VPAS)およびこれに相当する配列番号3に記載の位置647〜658はpK
e#122−4ペプチドを表し、これに対して抗−ペプチド−抗体である“抗p
Ke#122−4”がウサギ中に製造された(実施例2参照)、 図2(配列番号2)中および図14(配列番号3)中には、これらのタンパク
質pKe#122の構造データが概略的に記載されている。図2Aおよび図14
AはATV−結合位を有するプロテインキナーゼモチーフ、セリン/スレオニン
−プロテインキナーゼモチーフおよびプロテインキナーゼCに関する4つのリン
酸化位を示し、図2Bおよび図14Bは配列断片を示し、これに対して抗−ペプ
チド−抗体をウサギ中で製造した。
【0040】 実施例2:ポリクローナル抗−ペプチド−抗体を製造するためのタンパク質p
Ke#122のアミノ酸配列の使用 実施例1において記載したコンピュータープログラムを使用してコンピュータ
で支持された抗原分析を用いて、ポリクローナル抗−ペプチド−抗体の生産に好
適と思われる領域を配列番号2記載のアミノ酸配列から選択した。この領域は公
知“マルチプル−抗原ペプチド法”(Posnett D.N., Tam J.P., 1989: Multiple
antigenic peptide method for producing antipeptide site-specific antibo
dies. Methods-Enzymol. 1998; 178: 739-746参照)により分子量約10〜15k
Dを有する分離したペプチド(pKe#122-1 から -4、図2参照)の形で合成された。
これらのペプチドを支持物質の添加なしに、ウサギのアジュバント支持免疫化の
ために使用した。このペプチド−製法およびこの免疫化法の詳細は公知技術にお
いて一般的に行われている。免疫前血清および免疫後血清を一般的に公知の固相
免疫活性測定法(ELISA)を用いて、それぞれの免疫化のために使用したペプチ
ドおよび比較ペプチドとの反応性に関して試験した。ペプチドpKe#122−
1、pKe#122−2およびpKe#122−4に対する明らかな免疫化が検
出可能であった。ポリクローナル抗体の精製のために、免疫後血清を最初に硫酸
アンモニウム沈殿を実施し、これによりIgG−フラクションを富化させた。引
き続き、この富化したIgG−フラクションを用いて、免疫親和性クロマトグラ
フィーを実施した。このためには免疫化に使用した4種のペプチドpKe#12
2−1から−4をセファロース4Bに固定し、かつこのペプチド−セファロース
−4B−複合体を免疫親和性クロマトグラフィーに使用した。3つの非常に純粋
な抗−ペプチド−IgG−フラクション、すなわち抗ペプチドpKe#122−
1、抗ペプチドpKe#122−2および抗ペプチドpKe#122−4が生じ
た。これらの3種の親和性で精製した抗体フラクションは、それぞれ相応する抗
原ペプチドと明らかな免疫反応を示した。表1にこの結果を示した。
【0041】 更に、ペプチドpKe#122−1に対する免疫血清、ポリクローナル抗体抗
pKe#122−1、を用いて、ケラチノサイトラインHaCaTのおよびディ
スパーゼでの剥離後8時間のケラチノサイトシート(非接着ケラチノサイトシー
ト)の細胞溶解産物をウェスタンブロット法で、タンパク質pKe#122の発
現に関して試験した。HaCaT−細胞中にも、剥離した(非接着)ケラチノサ
イトシートの細胞中にも分子量約70〜85kDを有するバンドが検出された。
この実験に属するウェスタンブロット法は実施例3B(2)中に詳細に記載され
ており、図3中に示した。HaCaT−細胞中にも非接着ケラチノサイトシート
中にも約70〜85kDの大きさのタンパク質が示された。
【0042】 更に、ポリクローナル抗−ペプチド−抗体pKe#122−1は本発明の実施
例5中に記載された組み換え体GST−pKe#122−融合タンパク質約10
0kD(図10B中のフラグメント85)を用いて免疫ブロット法で試験された
。このポリクローナル抗ペプチド−抗体pKe#122−1はこの融合タンパク
質と反応した。プラスの反応は対照実験との比較により確認された、この対照実
験は抗−ペプチド−抗体pKe#122−1の代わりに抗−GST−抗体、また
は正常ウサギIgGを使用した。この結果を表1および図4中に記載した。図4
中のレーン“a”はヤギ−正常−IgGを用いた対照バッチであり、図4中のレ
ーン“b”はヤギ−抗−GST−IgGを有するバッチを示しており、図4中の
“c”はウサギ−正常−IgGを有するバッチ、図4中の“d”はウサギ−抗−
pKe#122−1を有するバッチを示している。
【0043】 実施例3:タンパク質pKe#122の、もしくはこのタンパク質またはpK
e#122のmRNAに対する反応試薬の、ヒト表皮ケラチノサイトの活性化状
態の検出のための使用 A)使用したケラチノサイト 実験細胞もしくはターゲット細胞(=標的対象細胞)としてHaCaT−細胞
および細胞培養体のもしくは細胞培養モデル(HNEK)のヒト表皮ケラチノサ
イトを使用した、このモデルに関しては文献中にB.M.Schaeferおよびその共著等
(前記)により詳細に記載されており、本発明においては実施例1(A)に短く
まとめて記載されている。この文献の内容に関してはここで本発明への関連を明
記する。更に皮膚生検をpKe#122−タンパク質の発現に関して調べた。
【0044】 B)タンパク質pKe#122に対する抗体の使用を基礎とする検出法 1. 免疫組織学 クリオトーム(Kryotom)を用いて、臨床的に正常な皮膚の生検からの、およ
び尋常性天疱瘡、水疱性天疱瘡および尋常性乾癬のような疾患の結果、臨床的に
損傷を有する皮膚の生検からの組織の5μMの厚さの凍結断片を作成した。これ
らを室温で乾燥し、100%アセトン中で固定する(アセトンの代わりに、10
0%メタノール、100%エタノールまたは4%のパラホルムアルデヒドを同様
に使用することができる)。この後、この断片をいわゆる“遮断法”として知ら
れる公知法により処理し、抗体に関して非特異的な結合位を遮断する。この実施
例においては、2回の遮断法を実施した:(1)アビジン/ビオチンでの遮断お
よび(2)正常血清での遮断。最初の遮断工程においてはVector-Laboratories
社のアビジン−ビオチン−遮断キットを使用して、製造者の指示書に従ってアビ
ジン/ビオチン−遮断を実施した、すなわち室温で、最初にアビジン完成溶液で
15分間、および引き続きビオチン完成溶液で15分間インキュベートした。引
き続き、この断片をPBS中の10体積%正常血清(二番目の抗体がこれから由
来する種の正常血清、ここではヤギ−正常血清;PBS=phosphate buffered s
aline=リン酸塩緩衝食塩水、pH7.2〜7.4)と共に室温で15分間インキ
ュベートした。
【0045】 この遮断に続いて、この断片を抗−ペプチド−pKe#122−1 5μg/
mlを含有するPBS中で室温で1時間インキュベートする。結合していない抗
体を除去するために、引き続きこの断片をウシ血清アルブミン0.2%(質量/
体積)を含有するPBS中で洗浄する。引き続き、ヤギからの例えばビオチン標
識し、かつウサギ−IgGに対する抗体とのインキュベーション、更なる洗浄工
程並びに蛍光染料Cy3−標識ストレプトアビジン(PBS/0.2%BSA中
に1:1000希釈)の担持を実施する。Cy3の代わりに、他の蛍光染料、例
えばFITC、をストレプトアビジンの標識のために使用することもできる。最
後の洗浄工程の後、この断片を被覆媒体、例えばElvanolまたはHistogelで被覆
し、蛍光顕微鏡で調べて、評価する。図5中にはこのように実施した免疫蛍光検
出法の結果が記載されている:抗−pKe#122−1IgG抗体は表皮の基底
膜領域の範囲で正常皮膚断片ケラチノサイトを染色する。疾患尋常性天疱瘡(図
5B)、水疱性天疱瘡(図5C)または尋常性乾癬(図5D)により損傷した皮
膚の生検の染色においては、表皮ケラチノサイト、特に表皮損傷の範囲で明らか
な強い染色を示す。このことにより、そこではタンパク質pKe#122の強化
した発現および明らかな上昇調節が行われた。
【0046】 2. 免疫ブロット(“ウェスタン−ブロット”)およびドットブロット 図3中には抗−pKe#122−1を使用するウェスタンブロット法によるp
Ke#122−タンパク質の検出が図示されている。このためにはケラチノサイ
トラインHaCaT(試料“HaCaT”)の細胞溶解産物およびディスパーゼ
処理後8時間のケラチノサイトシート(試料“NHEK8h”)の細胞溶解産物
をSDS−ポリアクリルアミドゲル中で電気泳動により分離した。このタンパク
質をニトロセルロース膜上に標準法によりブロットした。非特異的な結合位の遮
断のために5質量%粉ミルク/TBS−緩衝剤と共にインキュベートした。引き
続き、“抗−122−1”と命名した(タンパク質−)ゾーンを抗−pKe#1
22−1抗体(1μg/ml)の添加下に3%−粉末ミルク/TBS−緩衝剤中
で、および“rbIgG”と命名した(タンパク質−)ゾーンをウサギ−正常−
IgG(1μg/ml)の添加下に3%−粉末ミルク/TBS−緩衝剤中で、そ
れぞれ4℃で約18時間(一夜)インキュベートした。その後、ニトロセルロー
ス膜をTBS/ツウィーン−およびTBS−緩衝剤で洗浄し、酵素標識した抗−
ウサギ−IgG−抗体と3%−粉末ミルク/TBS−緩衝剤中でインキュベート
した。TBS/ツウィーンおよびTBSでの新たな洗浄の後、結合した抗体をペ
ルオキシダーゼ特異的な蛍光基質(ここでは、例えばAmersham-Buchler社のEC
L−システム)で可視とし、オートラジオグラフィーで図示した。選択肢として
、色原体基質での標識も良好に可能である。細胞溶解産物も予め電気泳動による
精製なしに、直接ニトロセルロース膜上にブロットし、その後前記と同様に処理
することもできる。
【0047】 3. 固相免疫活性測定法(ELISA) マイクロタイタープレートを種々異なる濃度(10〜0ng/ml)の組み換
えpKe#122/GST−融合タンパク質で被覆した。非特異的な結合位をP
BS中の0.1質量%ゼラチン(PBS/ゼラチン)での処理により遮断する。
引き続き被覆した凹部を抗pKe#122−1IgG(1μg/ml)と室温で
1時間インキュベートする(図6A参照、黒丸)。対照バッチは同濃度のウサギ
正常−IgGで行われる(図6A参照、白丸)。PBS中の0.05容積%ツウ
ィーン−20(PBS/ツウィーン)での洗浄工程の後、ペルオキシダーゼ−標
識ヤギ−抗−ウサギIgG(PBS/ツウィーン中1:10000)と共にイン
キュベートする。未結合の酵素標識抗体を除去するための更なる洗浄工程の後に
、ペルオキシダーゼにより有色の生成物に変換する、無色ペルオキシダーゼ−基
質オルト−フェニレンジアミンを添加する。オルト−フェニレンジアミンの代わ
りに、色変化を示す他のペルオキシダーゼ基質を使用することもできる。色形成
の定量化およびこれに伴う結合抗体の定量は490から405nm(縦軸)にお
いてマイクロタイタープレート測光器中での吸収測定により行う。そのような実
験の結果は図6A中に図示されている。これは、色の濃さがプレートに結合した
pKe#122−溶融タンパク質の量に比例することを示している。このことか
ら、公知抗原濃度の試料、いわゆる標準、の使用において、比較により未知の抗
原量の定量が可能になるということが導かれる。
【0048】 複合溶液中でのpKe#122−タンパク質の定量のためには、サンドイッチ
−ELISAの実施が有利である(図6B)。このためにはマイクロタイタープ
レートをpKe#122に対する抗体(例えばウサギ抗−pKe#122/GS
T−融合タンパク質、1μg/凹部)で被覆する。次いでマイクロタイタープレ
ートのなお残っている非特異的結合位をPBS/ゼラチンで遮断する。引き続き
、マイクロタイタープレートを種々の濃度のpKe#122/GST−タンパク
質(10〜0ng/ml)と共にバッチにした。PBS/ツウィーンでの洗浄工
程の後、このプレートを第2のペルオキシダーゼ−標識抗−pKe#122−抗
体(例えば、ペルオキシダーゼ−標識ウサギ抗−pKe#122−1(ペプチド
)−抗体)と共にインキュベートする(例えば室温で振盪下に1時間)。ここで
“ペルオキシダーゼ”とは、抗体の、例えば酵素、蛍光分子またはルミネセンス
分子での実質的に全ての任意の標識を意味する。非結合の酵素標識抗体を除去す
るための更なる洗浄工程の後に、無色のペルオキシダーゼ−基質であるオルト−
フェニレンジアミンを添加し、これはペルオキシダーゼの活性により有色の生成
物に変換する。色形成の定量化は490から405nm(縦軸)でのマイクロタ
イタープレート測光器中での吸収測定により行われる。このような実験の結果を
図6B中に示した。これは、色濃度がプレートに結合したpKe#122の量に
比例することを示す。この試験法により、試料中のpKe#122の未知の量の
定量が成功裏に可能である。この際、基質オルト−フェニレンジアミンは、ペル
オキシダーゼ活性によりその色を変化させる全ての任意のペルオキシダーゼ基質
を代表する。
【0049】 ここで例として使用したポリクローナル抗体“抗−pKe#122−1”の代
わりに、同様に、タンパク質pKe#122に対するモノクローナル抗体を使用
してよく、かつ簡単なELISA法(=Enzyme linked immunosorben assay)で
あっても、サンドイッチ−ELISAであってもよい。
【0050】 実施例4:リバースポリメラーゼ連鎖反応を用いる細胞中のpKe#122特
異的mRNAの検出 ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いてディスパーゼ処理の後のケラチノサ
イトシート(NHEK)の細胞中のおよびHaCaT−細胞中のpKe#122
−特異的RNAを検出した。このためには、ディスパーゼ処理および異なる長さ
の更なるインキュベーション時間の後のケラチノサイトシート(NHEK)の細
胞からのおよびHaCaT−細胞からのRNAを、それぞれ標準法(グアニジニ
ウム−チオシアネート−フェノール−クロロホルム−抽出法、実施例1A参照)
で単離し、標準法でcDNAに書き換える。このcDNAをPCR処理し、ここ
で約350kbの部分フラグメントをこのpKe#122−特異的cDNAから
増幅した。プライマー対としては、プライマー“pKe#122−フォワード3
”(tgagcaggcgctgggtatcatgcag)および“pKe#
122−リバース2”(tcaccgggaacaagaagggccacct
)からの組合せを使用した。それぞれのプライマー10μMとcDNA10ng
を熱安定性のDNA−ポリメラーゼ、ATP、TTP、GTP、CTPおよびポ
リメラーゼ緩衝液からなる混合物(例えば: Current protocols in Molecular Bi
ology, Vol. 1, 1997, John Wiley & Sons. Inc, Suppl. 37, Chapter 15参照)
と一緒に、本発明においては市販のClontech社の“PCR-Master-Mix”の形で、バ
ッチとした。更に、次の対照実験を実施した:1. cDNAの代わりにプラス
ミドpUEX−1/pKe#122を有する前記のバッチ、2. キット内部の
プラスの対照、3. cDNAを添加しない前記反応バッチ(マイナスの対照1
)、4. ディスパーゼ処理後2時間のケラチノサイトシート(NHEK)の細
胞からのcDNAを含有し、プライマーを添加していない、前記反応バッチ(マ
イナス対照2)。PCR−反応の反応生成物をアガロースゲル電気泳動で分離し
た。図7はこれらの分離の結果を示す。レーン1=分子量マーカー、レーン2=
NHEK T0、レーン3=NHEK T2、レーン4=NHEK T4、レーン
5=NHEK T8、レーン6=HaCaT、レーン7=空き、レーン8=プラ
スの対照(pUEX−1;挿入物としてpKe#122)、レーン9=マイナス
の対照(cDNAを有し、プライマーを含有しないバッチ)、レーン10=PC
Rの機能コントロールのためのキット特異的プラスの対照、レーン11=マイナ
スの対照(cDNAを有さず、プライマーを含有するバッチ)、レーン12=分
子量マーカー。期待する大きさ約350kbのPCR−生成物はレーン3、4、
5、6および8中に検出される、すなわち:pKe#122−特異的mRNAは
ディスパーゼ誘発剥離後の2(T2)、4(T4)および8(T8)時間の時点
の細胞中に、および同様にHaCaT−細胞中に検出された。
【0051】 この技術は、免疫組織学的方法、ELISA法、ドットブロット法、ウェスタ
ンブロット法において低すぎる発現レベルのためにpKe#122−タンパク質
の検出ができない場合にも、pKe#122−発現を検出することを可能とした
【0052】 実施例5:原核細胞もしくは真核細胞中のタンパク質pKe#122の発現能
力を有するベクター分子の製造 組み換えpKe#122−タンパク質の製造もしくは発現のために、2つの方
法を実施した。1つの方法は、2つのpKe#122−グルタチオン−S−トラ
ンスフェラーゼ(GST)−融合タンパク質であるpKe#122/GST−I
およびpKe#122/GST−II(ベクターpGEX;図8参照)を細菌(
E.コリDH5α)中での発現のために製造した。他の方法のためには、pKe
#122−FLAG−融合タンパク質(ベクターpBK−CMV;図9参照)を
真核細胞(cos−細胞)中での発現のために製造した。
【0053】 pKe#122−グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)−融合タ
ンパク質をE.コリ(DH5α)中にIPTG−誘発により発現させた。誘発の
後、細菌の溶解産物をウェスタンブロット法において抗−GST−抗体と共に実
験した、すなわちpKe#122−グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(G
ST)−ベクターを有するが、誘発していない細菌溶解産物に、並びにGSTの
みを発現する細菌の溶解産物に比較して実験した。このウェスタンブロット法の
生成物を図10A中に示した:レーン(a)はIPTG−誘発前の対照形質転換
体(挿入体なしのGST)を示す、レーン(b)はIPTG−誘発後の対照形質
転換体(挿入体なしのGST)を示す、レーン(c)はIPTG−誘発前のpK
e#122/GST−Iを示す、レーン(d)はIPTG−誘発後のpKe#1
22/GST−Iを示す、レーン(e)はIPTG−誘発前のpKe#122/
GST−IIを示す、レーン(f)はIPTG−誘発後のpKe#122/GS
T−IIを示す。
【0054】 図面から明らかなように、異なる大きさのGSTプラスのバンドの混合物を検
出可能であり、すなわちIPTG−誘発の後のみ異なる大きさのGSTプラスの
バンドの混合物を検出可能である。最大分子のバンドは約100kDの分子量を
有し(フラクション85)、最も低い分子量のバンドは約26kDであり、これ
は純粋なGST−タンパク質の分子量に相当する。前記データは、E.コリ中で
組み換えpKe#122−GST−融合タンパク質の分解が生じるということを
示す。発現した融合タンパク質(レーンd)は、不溶性のタンパク質凝集物とし
ていわゆる“封入体”中に存在し、従って、Prep−細胞により精製を実施し
た。次いで、このPrep細胞−精製のフラクションを標準法により電気泳動に
より分離し、すでに前記の抗−GST−抗体を用いる免疫ブロット法により分析
した。この精製法の生産物を図10B中に図示した。精製により異なる大きさの
GST−融合タンパク質が生じた。最も強いバンド、すなわち多くのGST−融
合タンパク質は65kDの見かけ(apparent)分子量マーカーを示す。このこと
はpKe#122−GST−融合タンパク質65kDがGST−タンパク質およ
びタンパク質pKe#122の約40kDの大きさのフラグメントからなるとい
う結論を許可する。この65kDのpKe#122/GST−融合タンパク質を
ポリクローナルアンチ血清の製造のためにウサギ中に引き入れる。抗体の製造お
よび特徴付けは抗−ペプチド−抗体に関する実施例2におけると同様に行った。
【0055】 最大分子のバンドは約100kDの見かけ分子量を有した(図10B、フラク
ション85参照)。このことは100kDのpKe#122−GST−融合タン
パク質がGST−タンパク質およびタンパク質pKe#122の約70〜75k
Dの大きさのフラグメントからなるという結論を許可する(図4およびこれに属
する実施例2中の記載参照)。
【0056】 真核系においてはpBK−CMV−pKe#122−ベクター(図9)をいわ
ゆるcos−細胞、すなわち公知技術において一般的に公知のcos−細胞ライ
ンの細胞、中に形質転換する。このcos−細胞をDEAE−デキストラン/ク
ロロキンでの処理による標準法によりプラスミド−DNAを取り込ませた。その
後、この形質転換細胞を2日間標準条件(37℃および7%CO)下にインキ
ュベートした。このcos−細胞を溶解し、免疫ブロット法でFLAG−エピト
ープもしくは抗−ペプチド−抗体抗−pKe#122−1IgGに対する抗体の
使用下に分析した。図11は免疫ブロットの生成物を示す:レーンaは非形質転
換cos−細胞を示し、レーンbはFLAG−対照タンパク質を示しかつレーン
cはpKe#122−FLAGベクター構成体で形質転換したcos−細胞を示
す。レーンcは抗−FLAG抗体により着色した、約分子量80kDのバンドを
示す。レーンbは抗−FLAG−抗体の機能性を示す、FLAG−標識対照タン
パク質を示す。
【0057】 実施例6:pKe#122−特異的アンチセンス−オリゴヌクレオチドによる
ケラチノサイトへの影響 アンチセンス−ヌクレオチドを細胞、ケラチノサイトから取りだし(G. Hartma
nn et al. 1998: Antisense-Oligonukleotide, Deutsches Aerzteblatt 95, Hef
t 24, C1115-C1119参照)、この細胞中に存在するmRNAに結合させ、その翻訳
およびこうして発現を抑制する(Y.-S. Lee, et al. 1997: Definition by speci
fic antisense oligonucleotides of a role for proteinkinase Cα in expres
sion of differentiation markers in normal and neoplastic mouse epidermal
keratinocytes, Molecular Carcinogenesis 18, S. 44-53参照)。好適なアンチ
センス−オリゴヌクレオチドをpKe#122−特異的ヌクレオチド配列(配列
番号1もしくは4)により製造した。これを好適な緩衝媒体(いわゆる“オリゴ
緩衝剤”)で濃度100μMに調節した。HaCaT−細胞を37℃および7%
COで70〜80%の融合(confluent)まで培養した。この細胞をトリプシ
ン処理し(0.2%EDTA10分間、0.1%トリプシン5〜10分間)250
00細胞/mlの濃度に調節した。96穴−プレートの凹部当たり、細胞懸濁液
100μl(細胞2500個に相当)をピペットで入れた。この細胞を1時間イ
ンキュベートし、その後アンチセンス−オリゴヌクレオチド(100μM−溶液
の2μl)の添加を実施し、更に24〜48時間インキュベーションした。マイ
ナスの対照としては、同じ塩基分布であるが、たまたま選択された配列を有する
オリゴヌクレオチドを添加した細胞バッチを使用した。
【0058】 そのように処理した細胞を顕微鏡を用いて、細胞中の表現型変化に関して調べ
た。顕微鏡分析の結果を図12および図13中に示した。図12aはpKe#1
22−特異的アンチセンス−オリゴヌクレオチドで処理されている、サブ融合(
subconfluent)HaCaT−培養体を示し、図12bは対照オリゴヌクレオチド
で処理されているサブ融合HaCat−培養を示し、図13aはpKe#122
−特異的アンチセンス−オリゴヌクレオチドで処理されている、融合(confluen
t)HaCaT−培養体を示し、図13bは対照オリゴヌクレオチドで処理され
ている融合HaCat−培養を示し、図13cは図13aのより詳細な図を示す
【0059】 この顕微鏡実験結果は、特異的なアンチセンス−オリゴヌクレオチドで処理し
た培養体中の細胞の数が対照−オリゴヌクレオチドに比べて明らかに減少してい
るということを示している。このことはアンチセンス−オリゴヌクレオチドに起
因する細胞増殖の減少を推量させる。融合の達成の後、アンチセンス−オリゴヌ
クレオチドで処理したHaCaT−培養体中に、対照−オリゴヌクレオチドで処
理した培養体中には見いだされなかった、強度に拡大した細胞が見いだされた。
この大きな細胞はその形態学において分化したケラチノサイトに相当する。この
発見はpKe#122−特異的アンチセンス−オリゴヌクレオチドで処理した細
胞が分化への強化された傾向を示すということを推定させる。
【0060】 要約すると、pKe#122−特異的オリゴヌクレオチドでの処理は増殖およ
び分化への明らかな影響に導く。
【0061】 表1 抗−ペプチド−抗体の特徴付け。それぞれの血清からIgG−フラクションを
硫酸アンモニウム沈殿により富化させた。それぞれのIgG−調製物を相当する
ペプチドおよび関連していないペプチドを用いてペプチド−ELISAで試験し
た。更なる工程でIgG−調製物を精製した融合タンパク質GST−pKe#1
22−1を免疫−ブロット法で試験した。
【0062】
【表1】 配列表 (1)一般的情報: 出願人: 名称:ミヒャエル・クラーマー博士 町:ベルク シュトラーセ 85 市:プフングシュタット 州:ヘッセン 国:ドイツ 郵便コード:64319 代理人: 名称:ウルリケ・ルドルフ博士 町:イン デル シャンツ 10 市:シュリースハイム 州:バーデン−ビュルッテンベルグ 国:ドイツ 郵便コード:69198 代理人番号:246263 書類記号:km-1/pct 電信情報 電話:06203−61348 テレファックス:06203−64196 発明の名称:ヒトのケラチノサイトからの調節タンパク質 配列の数:4 コンピューター読み取り可能形: 媒体型:フロッピー(登録商標)ディスク コンピューター:IBM PC コンパチブル オペレーティング システム:MS−DOS ソフトウエア:ウィンドウズ6.0 マイクロソフト WORD (2) SEQ ID NO:1に関する情報: 配列特徴: 長さ:2533塩基対 型:デオキシリボ核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名:ホモ サピエンス 種族:コーカサス 成長段階:成人 細胞型:表皮ケラチノサイト 直接の起源:ケラチノサイトからのcDNA 特徴: 名称/記号:ヒトのケラチノサイトからの調節タンパク質をコードする配
列 存在位置:1..2533 特徴を決定した方法:cDNA−配列決定 配列
【0063】
【外1】
【0064】 (2) SEQ ID NO:2に関する情報: 配列特徴: 長さ:790アミノ酸 型:アミノ酸配列 配列の種類:タンパク質 起源: 生物名:ホモ サピエンス 種族:コーカサス 成長段階:成人 細胞型:表皮ケラチノサイト 直接の起源:cDNA−配列からの誘導 特徴: 名称/記号:ヒトのケラチノサイトからの調節タンパク質をコードする配
列 存在位置:1..790 特徴を決定した方法:cDNA−配列からの誘導 その他の情報:セリン/スレオニン−キナーゼ−モチーフ1個、チロシン
キナーゼリン酸化モチーフ4個およびATP−結合位を有するキナーゼ−ドメイ
ン1個を包含する 配列
【0065】
【外2】
【0066】 (2) SEQ ID NO:3に関する情報: 配列特徴: 長さ:823アミノ酸 型:アミノ酸配列 配列の種類:タンパク質 起源: 生物名:ホモ サピエンス 種族:コーカサス 成長段階:成人 細胞型:表皮ケラチノサイト 直接の起源:cDNA−配列から誘導 特徴: 名称/記号:ヒトのケラチノサイトからの調節タンパク質をコードする配
列 存在位置:1..823 特徴を決定した方法:cDNA−配列からの誘導 その他の情報:セリン/スレオニン−キナーゼ−モチーフ1個、チロシン
キナーゼリン酸化モチーフ4個およびATP−結合位を有するキナーゼ−ドメイ
ン1個を包含する 配列
【0067】
【外3】
【0068】 (2) SEQ ID NO:4に関する情報: 配列特徴: 長さ:2632塩基対 型:デオキシリボ核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名:ホモ サピエンス 種族:コーカサス 成長段階:成人 細胞型:表皮ケラチノサイト 直接の起源:ケラチノサイトからのcDNA 特徴: 名称/記号:ヒトのケラチノサイトからの調節タンパク質をコードする配
列 存在位置:1..2632 特徴を決定した方法:cDNA−配列決定 配列
【0069】
【外4】
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1のA)で実施したノーザンブロット法の結果を示す図である。
【図2】 配列番号2のタンパク質pKe#122の構造データを概略的に示した図であ
る。
【図3】 実施例3のB)1.において実施した、抗−122−1およびrbIgGのウ
ェスタンブロット法の結果を示す図である。
【図4】 実施例2で実施した、免疫ブロット法の結果を示す図である。
【図5】 実施例3のB)3.において実施した、免疫蛍光検出法の結果を示す図である
【図6】 実施例2のB)3.のELISA法の結果を示す図である。
【図7】 実施例4に記載した、PCR−反応の反応生成物をアガロースゲル電気泳動で
分離した結果を示す図である。
【図8】 ベクターpGEXの制限地図を示す図である。
【図9】 ベクターpBK−VMWの制限地図を示す図である。
【図10】 実施例5に記載した、ウェスタンブロット法の結果を示す図である。
【図11】 実施例5に記載した、免疫ブロット法の結果を示す図である。
【図12】 実施例6の顕微鏡分析の結果を示す写真図である。
【図13】 実施例6の顕微鏡分析の結果を示す写真図である。
【図14】 配列番号3のタンパク質pKe#122の構造データを概略的に示した図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 17/00 C07K 16/40 4C084 C07K 16/40 C12N 9/12 4C085 C12N 5/10 C12Q 1/68 A 4C086 9/12 Z 4H045 C12Q 1/68 G01N 33/15 Z 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 A01K 67/027 33/53 C12N 15/00 ZNAA // A01K 67/027 5/00 B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CR, CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI,G B,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL ,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZA,ZW (72)発明者 ジャネッテ ライナルツ ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク アン ゲルヴェーク 2 (72)発明者 ビルギット シェーファー ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク オー デンヴァルトシュトラーセ 49/2 (72)発明者 ラインハルト ヴァリッヒ ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク ヘル マン−レンス−ヴェーク 52/1 Fターム(参考) 2G045 CB09 DA12 DA13 DA36 FB03 4B024 AA01 AA11 BA10 CA04 CA05 CA09 DA02 DA06 EA04 FA02 GA11 HA01 HA12 4B050 CC04 DD11 EE10 LL01 LL03 4B063 QA01 QA18 QA19 QQ08 QQ53 QR32 QS16 QS25 4B065 AA26X AA90X AA93Y AB01 AC14 BA02 CA29 CA44 CA46 4C084 AA13 BA01 BA02 BA22 CA18 ZA89 ZC78 4C085 AA13 BB11 CC04 DD88 EE01 4C086 EA16 MA01 MA04 NA14 ZA89 4H045 AA10 AA11 AA20 AA30 BA10 CA40 DA75 DA89 EA20 EA50 FA72 FA74

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然にヒトのケラチノサイト中に存在し、かつケラチノサイ
    トの活性化状態で強化して発現されるタンパク質と同様であるかまたは類似であ
    り、かつ 配列番号2中にまたは配列番号3中に示されたアミノ酸配列またはこれらの両
    方のアミノ酸配列の1つからアミノ酸置換、アミノ酸欠失、アミノ酸挿入または
    アミノ酸逆位により生じたアレルまたは誘導体である、 単離したポリペプチド。
  2. 【請求項2】 天然にヒトのケラチノサイト中に存在し、かつケラチノサイ
    トの活性化状態で強化して発現されるタンパク質と同様であるかまたは類似であ
    るタンパク質をコードし、 配列番号1中にまたは配列番号4中に示されたヌクレオチド配列、 またはこれらの両方の1つに相補的なヌクレオチド配列、 またはこれら両方の図示したまたは相補的なヌクレオチド配列の1つの部分配
    列、 またはこれらの前記ヌクレオチド配列の1つと完全にまたは部分的にハイブリ
    ダイズするヌクレオチド配列を有する、 単離した核酸。
  3. 【請求項3】 核酸が天然の、合成のまたは半合成の源から得られている、
    請求項2記載の単離した核酸。
  4. 【請求項4】 核酸がcDNAである請求項2または3記載の単離した核酸
  5. 【請求項5】 核酸が、少なくともヌクレオチド6個、有利にヌクレオチド
    8から25個を包含し、配列番号1中にまたは配列番号4中に示されたヌクレオ
    チド配列またはその部分配列とハイブリダイズする、センス−またはアンチセン
    ス−オリゴヌクレオチドである請求項2または3記載の単離した核酸。
  6. 【請求項6】 核酸が配列番号1または配列番号4中に示されたヌクレオチ
    ド配列とハイブリダイズする、スプライス−変異体である、請求項2または3記
    載の単離した核酸。
  7. 【請求項7】 配列番号1または配列番号4中に示したヌクレオチド配列、
    またはこれら両方の1つに相補的なヌクレオチド配列、 またはこれら両方の示したまたは相補的なヌクレオチド配列の1つの部分配列、
    または前記ヌクレオチド配列の1つと完全にまたは部分的にハイブリダイズする
    ヌクレオチド配列を有する、mRNAのスプライス−変異体から生じるアミノ酸
    配列を有することを特徴とする、単離したポリペプチド。
  8. 【請求項8】 請求項2から6のいずれか1項記載の核酸を包含し、ヒトの
    ケラチノサイト中に存在し、かつ活性化ケラチノサイト中で強化して発現される
    タンパク質、特にタンパク質pKe#122を真核細胞または原核細胞中で発現
    する能力を有する、組み換えDNA−ベクター分子。
  9. 【請求項9】 ベクター分子がプラスミドpUEX−1またはpGEX−2
    TまたはpBK−CMVまたはpHR2である、請求項8記載の組み換えDNA
    −ベクター分子。
  10. 【請求項10】 宿主細胞中に天然ににまたは組換えの結果として含有され
    ている、活性化可能なプロモータと結合している、請求項2から6のいずれか1
    項記載の核酸を含有し、かつヒトのケラチノサイト中に存在しかつ活性化ケラチ
    ノサイト中で強化して発現されるタンパク質、特にタンパク質pKe#122を
    発現させるための能力を有する、形質転換した宿主細胞。
  11. 【請求項11】 プロモータがサイトケラチン−14−プロモータであり、
    宿主細胞がケラチノサイトであるか、またはプロモータがCMV−プロモータで
    あり、宿主細胞がCos−細胞である請求項10記載の形質転換した宿主細胞。
  12. 【請求項12】 トランスジェニック哺乳動物、特にマウスまたはラットの
    製造のための、請求項2に記載の核酸または請求項8記載のベクター分子の使用
  13. 【請求項13】 これらのポリペプチドおよび/またはこれと類似のタンパ
    ク質に対する抗体を製造するための請求項1または請求項7記載のポリペプチド
    の使用。
  14. 【請求項14】 抗体を特に皮膚病の診断および/または治療処置のために
    、または特に表皮の美容的処置のために使用する請求項13記載の使用。
  15. 【請求項15】 請求項1または請求項7記載のポリペプチドと特異的に反
    応する抗体。
  16. 【請求項16】 皮膚病の診断および/または治療処置のための、または表
    皮の美容的処置のための請求項15記載の抗体の使用。
  17. 【請求項17】 ヒトのケラチノサイト中に存在し、かつ活性化ケラチノサ
    イト中で強化して発現されるタンパク質、特にタンパク質pKe#122を間接
    的に検出するための試薬において、この試薬が請求項2から6までのいずれか1
    項記載の核酸を少なくとも1種または請求項1または7記載のポリペプチドを包
    含することを特徴とする試薬。
  18. 【請求項18】 特に皮膚病の診断および/または治療処置のための、また
    は特に表皮の美容的処置のための、請求項5記載のセンス−またはアンチセンス
    −オリゴヌクレオチドの使用。
  19. 【請求項19】 ポリペプチドもしくは核酸に結合し、これによりその機能
    および/または発現に影響を与える、特にインヒビターまたはアクチベータとし
    て作用する、医学的、化粧品学的または薬理学的に使用可能な物質の同定のため
    の請求項1または請求項7記載のポリペプチドまたは請求項2記載の核酸の使用
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