JP2002535007A - Genes identified as required for the growth of Escherichia coli - Google Patents

Genes identified as required for the growth of Escherichia coli

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JP2002535007A
JP2002535007A JP2000596147A JP2000596147A JP2002535007A JP 2002535007 A JP2002535007 A JP 2002535007A JP 2000596147 A JP2000596147 A JP 2000596147A JP 2000596147 A JP2000596147 A JP 2000596147A JP 2002535007 A JP2002535007 A JP 2002535007A
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antisense
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JP2000596147A
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ジスキンド,ジュディス
エル. オールセン,カリ
トラウィック,ジョン
フォーシス,アール.アリン
エム. フロエリッチ,ジェイミー
ジェイ. カール,グラント
ティー. ヤマモト,ロバート
シュイ,エイチ.ハワード
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エリトラ ファーマシューティカルズ,インコーポレイテッド
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    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
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    • C07K14/245Escherichia (G)
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Abstract

(57)【要約】 E.coliの増殖に必要なタンパク質をコードする核酸配列を開示する。この核酸を使用してタンパク質またはその一部を発現させ、発現タンパク質に特異的に結合することができる抗体を取得し、この発現タンパク質をふるい(screen)として使用して合理的な薬物送達プログラム用の候補分子を単離することができる。本核酸を使用して、E.coli以外の微生物増殖に必要な相同遺伝子をスクリーニングすることもできる。本核酸を使用して発現ベクターおよび分泌ベクターを設計することもできる。本発明の核酸を、他の生物の増殖に必要な遺伝子のスクリーニングならびに抗生物質のスクリーニング用の種々のアッセイ系に使用することもできる。   (57) [Summary] E. FIG. Disclosed are nucleic acid sequences encoding proteins necessary for the growth of E. coli. The nucleic acid is used to express a protein or a part thereof, and an antibody capable of specifically binding to the expressed protein is obtained. The expressed protein is used as a screen for a rational drug delivery program. Can be isolated. Using the present nucleic acids, Homologous genes required for the growth of microorganisms other than E. coli can also be screened. The present nucleic acids can also be used to design expression and secretion vectors. The nucleic acids of the invention can also be used in various assay systems for screening genes required for the growth of other organisms, as well as for screening antibiotics.

Description

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

【0001】 [発明の背景] ペニシリンの発見以来、細菌感染による害を治療するための抗生物質の使用に
より、多くの生命が救われてきた。これらの「特効薬」の出現により、一般に、
これを最後に人類は細菌感染源から守られると考えられていた。実際、1980
年代および1990年代初期の間、多くの製薬大企業は抗生物質の研究および開
発を縮小または撤退していた。最終的に細菌による感染症に打ち勝ち、新規の薬
物市場は制限されると考えられていた。不運なことに、この信念は楽観的すぎた
BACKGROUND OF THE INVENTION Since the discovery of penicillin, many lives have been saved by the use of antibiotics to treat harm from bacterial infections. With the advent of these “magic bullets”, in general,
This was ultimately thought to protect humans from bacterial sources. In fact, 1980
During the 1980's and early 1990's, many large pharmaceutical companies reduced or withdrawn antibiotic research and development. It was thought that the market for new drugs would be limited, eventually overcoming bacterial infections. Unfortunately, this belief was too optimistic.

【0002】 薬物耐性細菌がより頻繁に報告されるにつれて細菌に関心が持たれ始めている
。合衆国保険局は、最も強力な公知の抗生物質の1つであるバンコマイシンでは
一般的なStaphylococcus aureus(staph)感染を治
療することができないと公表した。この生物は一般的な環境下で見出され、多く
の院内感染を担う。バンコマイシンを強力な細菌株(staphなど)によって
引き起こされる感染の治療に多年にわたって使用してきたことを考慮すると、こ
の公表の重要性が明確になる。簡単に述べれば、細菌は、我々の最も強力な抗生
物質に耐性を示しつつある。この風潮が継続する場合、現在些細な細菌感染と考
えているものが不治のものとなるときが来ると考えられる。
[0002] Bacteria are beginning to be of interest as drug-resistant bacteria are reported more frequently. The United States Health Service has announced that vancomycin, one of the most potent known antibiotics, cannot cure common Staphylococcus aureus (staph) infections. This organism is found in a common environment and is responsible for many nosocomial infections. The importance of this publication becomes clear in light of the many years that vancomycin has been used to treat infections caused by powerful bacterial strains (such as staph). Briefly, bacteria are becoming resistant to our most potent antibiotics. If this trend continues, it is likely that what is now considered a minor bacterial infection will become incurable.

【0003】 医学分野の当業者自身が招いた多くの窮地の原因が存在する。一部の医師によ
る過剰医療および不適当な処方の習慣により抗生物質の公衆への無差別な利用が
増加している。患者にも一部責任がある。例えば、抗生物質が適切な治療である
場合でさえ、患者は不適切に薬物を用いることがあり、古典的な抗生物質に全体
または一部に対して耐性を示すさらに別の細菌集団を招いている。
There are many sources of plight posed by those skilled in the medical arts. Excessive medical care and improper prescribing habits by some physicians have increased the indiscriminate use of antibiotics by the public. Patients also have some responsibilities. For example, even if antibiotics are an appropriate treatment, patients may use drugs inappropriately, leading to yet another bacterial population that is resistant to classical antibiotics in whole or in part. I have.

【0004】 細菌が引き起こす疾患を治療するための現在の科学的手段の開発にもかかわら
ず、人類に出没する細菌の惨害は残存している。薬物耐性細菌は、現在、人類の
健康を脅かしている。細菌がかかわる未解決の健康に対しての害をもう一度取扱
う新規の抗生物質の作製が必要である。
[0004] Despite the development of current scientific tools for treating bacterial-caused diseases, the scourge of bacterial emergence in humans remains. Drug resistant bacteria are now threatening human health. There is a need to create new antibiotics that once again deal with the unresolved health harms of bacteria.

【0005】 [新規の抗生物質の発見] 一連の利用可能な抗生物質に耐性を示す細菌株が増加するにつれて、新規の化
合物が必要となる。従来、薬理学の当業者は、疾患の治療用の新規で安全で有効
な化合物を作製するための伝統的な薬物発見法に依存しなければならなかった。
伝統的な薬物発見法には、潜在的な薬物候補化合物の結合試験が含まれ、これは
、しばしば無作為に選択され、化合物がいくつかの疾患の治療に有効であること
を期待していた。その工程は綿密で骨の折れる上、成功する保証はない。平均的
な新薬の発見および開発費用は約5億米ドルであり、研究所から臨床までの平均
期間は15年である。この工程を改良することにより、少しずつではあるが、新
規の抗菌薬の作製が非常に進歩するであろう。
[0005] Discovery of new antibiotics [0005] As bacterial strains that are resistant to a range of available antibiotics increase, new compounds are needed. Previously, those skilled in pharmacology had to rely on traditional drug discovery methods to create new, safe and effective compounds for the treatment of disease.
Traditional drug discovery methods have included binding studies of potential drug candidate compounds, which were often randomly selected and expected that the compounds would be effective in treating some diseases . The process is meticulous and laborious, and there is no guarantee of success. The average cost of discovery and development of a new drug is about $ 500 million and the average time from lab to clinical is 15 years. By improving this process, the creation of new antimicrobials, albeit little by little, will be greatly advanced.

【0006】 薬物発見の新規に出現した手段は、新薬の無作為な発見よりもむしろ製薬への
アプローチを得るために多数の生化学的技術を利用する。例えば、生物の増殖に
必要な遺伝子配列およびそれによってコードされるタンパク質は、標的に対して
活性な化合物への細菌の暴露により生物が不活化されるので、優れた標的である
。いったん標的が同定されると、その標的の生物学的分析を使用して標的の機能
と相互作用して変化させる分子を発見するか、または設計することができる。物
理学的技術およびコンピュータ技術を使用して標的と相互作用する化合物に由来
する構造的および生化学的標的を分析することは合理的な薬物設計と呼ばれ、非
常に将来性がある。したがって、薬物発見手段の出現には、分子モデリング技術
、化学的併用アプローチ、および多数の候補化合物を生成およびスクリーニング
、かつ/または設計するための他の手段を使用する。
[0006] Newly emerging means of drug discovery utilize a number of biochemical techniques to gain an approach to pharmaceutical rather than random discovery of new drugs. For example, the gene sequences required for the growth of organisms and the proteins encoded thereby are excellent targets because exposure of bacteria to compounds active on the target inactivates the organism. Once a target has been identified, biological analysis of the target can be used to discover or design molecules that interact with and alter the function of the target. Analyzing structural and biochemical targets from compounds that interact with targets using physical and computer techniques is called rational drug design and is very promising. Thus, the emergence of drug discovery tools uses molecular modeling techniques, chemical combination approaches, and other tools for generating and screening and / or designing large numbers of candidate compounds.

【0007】 この薬物発見アプローチは明確に将来的な方法が存在するにもかかわらず、問
題が残されている。例えば、調査用の分子標的を同定する第1の工程は非常に時
間のかかる作業であり得る。コンピュータモデリング技術の使用によって標的と
相互作用する分子を設計することも困難であり得る。さらに、標的の機能が未知
であるか、またはあまり理解されていない場合、標的の機能と相互作用して変化
させる分子の検出アッセイの設計は困難であろう。新薬の発見および開発の速度
を改良するために、病原性微生物における重要な分子標的の同定法、およびこの
ような分子標的の機能と相互作用して変化させる分子の同定法が早急に必要であ
る。
[0007] Despite the clear future of this drug discovery approach, problems remain. For example, the first step in identifying a molecular target for investigation can be a very time consuming task. Designing molecules that interact with targets by using computer modeling techniques can also be difficult. Furthermore, if the function of the target is unknown or poorly understood, designing a detection assay for molecules that interact with and alter the function of the target may be difficult. Improving the speed of discovery and development of new drugs is urgently needed to identify key molecular targets in pathogenic microorganisms and to identify and interact with and alter the function of such molecular targets .

【0008】 Escherichia coliは、細菌の生化学および生理学を理解する
ための優れたモデル系である。Escherichia coli(E.col
i)の染色体の4.6×106塩基対に散在した4288個の遺伝子は、細菌の
生化学的工程の理解に非常に有望である。同様に、この知識は細菌によるヒト疾
患の診断および治療用の新規のツールの開発の補助となる。全E.coliゲノ
ムが配列決定されており、この一連の情報が新規の抗菌化合物の発見および開発
への適用に多大な潜在性を有している。しかし、この実現にもかかわらず、これ
ら遺伝子の多くの一般的機能または役割は未知である。例えば、E.coliゲ
ノム内に含まれる増殖に必要な遺伝子は未知であるが、約200〜700である
と様々に評価されている(Armstrong,K.A.and Fan,D.
P.、Essential Genes in the metB−malB
Region of Escherichia coli K12、1975,
J.Bacteriol.(26、48〜55))。
[0008] Escherichia coli is an excellent model system for understanding bacterial biochemistry and physiology. Escherichia coli (E. col
The 4288 genes scattered over 4.6 × 10 6 base pairs of the chromosome in i) are very promising for understanding bacterial biochemical processes. Similarly, this knowledge will aid in the development of new tools for the diagnosis and treatment of bacterial human diseases. All E. The E. coli genome has been sequenced, and this set of information has enormous potential for the discovery and development of new antimicrobial compounds. However, despite this realization, the general function or role of many of these genes is unknown. For example, E. The genes required for growth contained within the E. coli genome are unknown, but have been variously evaluated to be approximately 200-700 (Armstrong, KA and Fan, D.E.
P. , Essential Genes in the metB-malB
Region of Escherichia coli K12, 1975,
J. Bacteriol. (26, 48-55)).

【0009】 抗生物質耐性微生物が急速に発生しているので、新規の安全で有効な抗菌化合
物が必要である。しかし、本発明以前は、1つの細菌遺伝子の特徴づけでさえ骨
の折れる多年の努力を必要としていた。したがって、増殖に必要な遺伝子産物を
コードする細菌ゲノム配列を同定および特徴づけるためのより新規の方法、なら
びにこのような遺伝子および遺伝子産物の機能と相互作用して変化させる分子の
同定法が早急に必要である。
[0009] With the rapid development of antibiotic resistant microorganisms, new safe and effective antimicrobial compounds are needed. However, prior to the present invention, the characterization of even one bacterial gene required a laborious multi-year effort. Accordingly, newer methods for identifying and characterizing bacterial genomic sequences that encode gene products required for growth, and for identifying molecules that interact with and alter the function of such genes and gene products, are urgently needed. is necessary.

【0010】 [発明の概要] 本発明の1つの実施形態は、本質的に配列番号1〜81、405〜485の1
つからなる精製または単離された核酸配列であって、該核酸は微生物増殖を阻害
する。核酸配列はその発現が微生物増殖に必要とされる遺伝子のコード配列の少
なくとも一部に相補的であり得る。核酸配列は配列番号1〜81、405〜48
5の1つのフラグメントを含み、該フラグメントは配列番号1〜81、405〜
485の1つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも
30、少なくとも50、または50を超える連続した塩基を含むフラグメントか
らなる群から選択される。核酸配列はその発現が微生物増殖に必要とされる遺伝
子のコード配列に相補的であり得る。
SUMMARY OF THE INVENTION One embodiment of the present invention consists essentially of one of SEQ ID NOs: 1-81, 405-485.
A purified or isolated nucleic acid sequence, wherein the nucleic acid inhibits microbial growth. The nucleic acid sequence may be complementary to at least a portion of the coding sequence of a gene whose expression is required for microbial growth. The nucleic acid sequences are SEQ ID NOs: 1-81, 405-48
5 comprising one of SEQ ID NOs: 1-81, 405-405.
485 is selected from the group consisting of fragments comprising at least 10, at least 20, at least 25, at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases. The nucleic acid sequence may be complementary to the coding sequence of a gene whose expression is required for microbial growth.

【0011】 本発明の別の実施形態は、配列番号1〜81、405〜485からなる群から
選択される配列を含む核酸に作動可能に連結されたプロ−モーターを含むベクタ
ーである。プロモーターは、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)、スタフ
ィロコッカス・オーレウス(Staphylococcus aureus)、シュードモナス・アエ
ルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、エンテロバクター・クロアカエ(Ente
robacter cloacae)、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、ナイ
ゼリア・ゴノローエ(Neisseria gonorrhoeae)、エンテロコッカス・フェカリ
ス(Enterococcus faecalis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptoco
ccus pneumoniae)、ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus influenzae
)、サルモネラ・チフィムリウム(Salmonella typhimurium)、サッカロマイセ
ス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、キャンディダ・アルビカンス(
Candida albicans)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neo
formans)、アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus)、クレブシ
エラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、サルモネラ・チフィ(Salmone
lla typhi)、サルモネラ・パラチフィ(Salmonella paratyphi)、サルモネラ
・コレラスイス(Salmonella cholerasuis)、スタフィロコッカス・エピダーミ
ディス(Staphylococcus epidermidis)、マイコバクテリウム・ツベルクローシ
ス(Mycobacterium tuberculosis)、マイコバクテリウム・レプラエ(Mycobact
erium leprae)、トレポネマ・パリドゥム(Treponema pallidum)、バチルス・
アンスラシス(Bacillus anthracis)、イェルシニア・ペスティス(Yersinia p
estis)、クロストリジウム・ボツリヌム(Clostridium botulinum)、カンピロ
バクター・イェジュニィ(Campylobacter jejuni)、クラミジア・トラコマトゥ
ス(Chlamydia trachomatus)、クラミジア・ニューモニア(Chlamydia pneumon
iae)、または任意の上記種が属する属内の任意の種からなる群から選択される
生物中で活性であり得る。
[0011] Another embodiment of the present invention is a vector comprising a promoter operably linked to a nucleic acid comprising a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1-81, 405-485. Promoters include Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Enterobacter cloacae.
robacter cloacae), Helicobacter pylori, Neisseria gonorrhoeae, Enterococcus faecalis, Streptococcus pneumoniae (Streptoco)
ccus pneumoniae, Haemophilus influenzae
), Salmonella typhimurium, Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans (
Candida albicans), Cryptococcus neoformans
formans), Aspergillus fumigatus, Klebsiella pneumoniae, Salmone chifi (Salmone)
lla typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella cholera suis (Salmonella cholerasuis), Staphylococcus epidermidis (Staphylococcus epidermidis), Mycobacterium tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis), mycobacterium leprae
erium leprae), Treponema pallidum, Bacillus
Bacillus anthracis, Yersinia pestis
estis), Clostridium botulinum, Campylobacter jejuni, Chlamydia trachomatus, Chlamydia pneumon
iae) or any of the above species may be active in an organism selected from the group consisting of any species within the genus.

【0012】 本発明の別の実施形態は、上記ベクターを含む宿主細胞である。[0012] Another embodiment of the present invention is a host cell comprising the above vector.

【0013】 本発明の別の実施形態は、本質的に配列番号82〜88、90〜242の1つ
のコード配列からなる精製または単離された核酸である。この実施形態の1つの
態様は、配列番号82〜88、90〜242の1つの少なくとも10、少なくと
も20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも50、または50を超え
る連続した塩基を含む核酸のフラグメントである。
[0013] Another embodiment of the present invention is a purified or isolated nucleic acid consisting essentially of the coding sequence of one of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242. One aspect of this embodiment is a fragment of a nucleic acid comprising at least 10, at least 20, at least 25, at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases of one of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242. .

【0014】 本発明の別の実施形態は、上記実施形態の核酸に作動可能に連結されたプロモ
ーターを含むベクターである。
[0014] Another embodiment of the present invention is a vector comprising a promoter operably linked to the nucleic acid of the above embodiment.

【0015】 本発明の別の態様は、配列番号243〜357、359〜398からなる群か
ら選択される配列を含むポリペプチドをコードするオペロン内の遺伝子内配列、
遺伝子間配列、2つまたはそれ以上の遺伝子の少なくとも一部にわたる配列、5
’非コード領域、または3’非コード領域の少なくとも一部に相補的な核酸配列
を含む精製または単離された核酸である。
[0015] Another aspect of the present invention relates to an intragenic sequence in an operon encoding a polypeptide comprising a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398.
Intergenic sequences, sequences spanning at least a portion of two or more genes, 5
A purified or isolated nucleic acid comprising a nucleic acid sequence complementary to at least a portion of the 'non-coding region, or 3' non-coding region.

【0016】 本発明の別の実施形態は、デフォルトパラメーターを用いたBLASTNバー
ジョン2.0を使用して決定したとき、配列番号1〜81、405〜485、8
2〜88、90〜242またはこれらに相補的な配列からなる群から選択される
配列に少なくとも70%の相同性を有する核酸を含む、精製または単離された核
酸である。核酸は、Staphylococcus aureus、Pseud
omonas aeruginosa、Enterobacter cloac
ae、Helicobacter pylori、Neisseria gon
orrhoeae、Enterococcus faecalis、Strep
tococcus pneumoniae、Haemophilus infl
uenzae、Salmonella typhimurium、Saccha
romyces cerevisiae、Candida albicans、
Cryptococcus neoformans、Aspergillus
fumigatus、Klebsiella pneumoniae、Salm
onella typhi、Salmonella paratyphi、Sa
lmonella cholerasuis、Staphylococcus
epidermidis、Mycobacterium tuberculos
is、Mycobacterium leprae、Treponema pa
llidum、Bacillus anthracis、Yersinia p
estis、Clostridium botulinum、Campylob
acter jejuni、Chlamydia trachomatus、C
hlamydia pneumoniae、または任意の上記種が属する属内の
任意の種からなる群から選択される生物由来であり得る。
[0016] Another embodiment of the present invention provides that SEQ ID NOs: 1-81, 405-485, 8 as determined using BLASTN version 2.0 with default parameters.
A purified or isolated nucleic acid comprising a nucleic acid having at least 70% homology to a sequence selected from the group consisting of 2-88, 90-242 or a sequence complementary thereto. Nucleic acids are Staphylococcus aureus, Pseudo
omonas aeruginosa, Enterobacter cloac
ae, Helicobacter pylori, Neisseria gon
orrhoeae, Enterococcus faecalis, Strep
tococcus pneumoniae, Haemophilus infl
uenzae, Salmonella typhimurium, Saccha
romyces cerevisiae, Candida albicans,
Cryptococcus neoformans, Aspergillus
fumigatus, Klebsiella pneumoniae, Salm
onella typhi, Salmonella paratyphi, Sa
lmonella cholerasuis, Staphylococcus
epidermidis, Mycobacterium tuberculos
is, Mycobacterium leprae, Treponema pa
llidum, Bacillus anthracis, Yersinia p
estis, Clostridium botulinum, Campylob
acter jejuni, Chlamydia trachomatus, C
hlamydia pneumoniae, or an organism selected from the group consisting of any species within the genus to which any of the above species belongs.

【0017】 本発明の別の実施形態は、本質的に配列番号243〜357、359〜398
からなる群から選択される配列を有するポリペプチドをコードする核酸からなる
精製または単離された核酸である。
[0017] Another embodiment of the present invention is directed to essentially any of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398.
A purified or isolated nucleic acid consisting of a nucleic acid encoding a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of:

【0018】 本発明の別の実施形態は、配列番号243〜357、359〜398からなる
群から選択される配列を有するポリペプチドをコードする核酸に作動可能に連結
されたプロモーターを含むベクターである。
[0018] Another embodiment of the present invention is a vector comprising a promoter operably linked to a nucleic acid encoding a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398. .

【0019】 本発明の別の実施形態は、上記の実施形態のベクターを含む宿主細胞である。[0019] Another embodiment of the present invention is a host cell comprising the vector of the above embodiment.

【0020】 本発明の別の実施形態は、配列番号243〜357、359〜398の1つの
配列を含む精製または単離されたポリペプチドである。
Another embodiment of the present invention is a purified or isolated polypeptide comprising the sequence of one of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398.

【0021】 本発明の別の実施形態は、配列番号243〜357、359〜398のポリペ
プチドの1つのフラグメントを含み、該フラグメントは、配列番号243〜35
7、359〜398のポリペプチドの1つの少なくとも5、少なくとも10、少
なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも
60、または60を超える連続したアミノ酸を含むフラグメントからなる群から
選択される精製または単離されたポリペプチドである。
Another embodiment of the present invention includes a fragment of one of the polypeptides of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398, wherein the fragments comprise SEQ ID NOs: 243-35.
7. A purification selected from the group consisting of fragments comprising at least 5, at least 10, at least 20, at least 30, at least 40, at least 50, at least 60, or more than 60 contiguous amino acids of one of the 7,359-398 polypeptides. Or an isolated polypeptide.

【0022】 本発明の別の実施形態は、上記実施形態のポリペプチドに特異的に結合するこ
とができる抗体である。
Another embodiment of the present invention is an antibody that can specifically bind to the polypeptide of the above embodiment.

【0023】 本発明の別の実施形態は、配列番号243〜357、359〜398からなる
群から選択される配列を有するポリペプチドをコードする核酸に、作動可能に連
結されたプロモーターを含むベクターを細胞に移入する工程を含むポリペプチド
の製造方法である。この方法は、タンパク質を単離する工程をさらに含み得る。
[0023] Another embodiment of the present invention provides a vector comprising a promoter operably linked to a nucleic acid encoding a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398. This is a method for producing a polypeptide, which comprises a step of transferring into a cell. The method may further include isolating the protein.

【0024】 本発明の別の実施形態は、配列番号243〜357、359〜398からなる
群から選択される配列を有するポリペプチドの活性を阻害するかその量を減少さ
せる工程、または上記ポリペプチドをコードする核酸の活性を阻害するかその量
を減少させる工程を含む増殖阻害法である。
[0024] Another embodiment of the present invention provides a method for inhibiting or reducing the activity of a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398, or a polypeptide as described above. Is a method for inhibiting growth, which comprises a step of inhibiting the activity of the nucleic acid encoding or reducing the amount thereof.

【0025】 本発明の別の実施形態は、 配列番号243〜357、359〜398からなる群から選択される配列を有
するポリペプチドと候補化合物とを接触させる工程と、 該化合物が該ポリペプチドの活性に影響を与えるかどうかを同定する工程とを
含む、増殖に必要なポリペプチドの活性に影響を与える化合物の同定法である。
Another embodiment of the present invention provides a method comprising: contacting a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243 to 357, 359 to 398 with a candidate compound; Identifying a compound that affects the activity of the polypeptide required for growth.

【0026】 活性は酵素活性であり得る。活性は炭素化合物異化活性であり得る。活性は生
合成活性であり得る。活性は輸送体活性であり得る。活性は転写活性であり得る
。活性はDNA複製活性であり得る。活性は細胞分裂活性であり得る。
[0026] The activity may be an enzymatic activity. The activity may be a carbon compound catabolic activity. The activity may be a biosynthetic activity. The activity may be a transporter activity. The activity may be a transcription activity. The activity may be a DNA replication activity. The activity may be a cell division activity.

【0027】 本発明の別の実施形態は、上記の方法を用いて同定された化合物である。Another embodiment of the present invention is a compound identified using the method described above.

【0028】 本発明の別の実施形態は、標的を得る工程であって、該標的は配列番号82〜
88、90〜242からなる群から選択される配列のコード配列を含む、工程と
、 該標的と候補化合物とを接触させる工程と、 該標的の活性を測定する工程とを含む、増殖に必要なポリペプチドの活性レベ
ルの減少能力についての化合物のアッセイ法である。
Another embodiment of the present invention is a step of obtaining a target, wherein the target comprises SEQ ID NOs: 82-82.
88, 90 to 242, comprising a coding sequence of a sequence selected from the group consisting of: 88, 90 to 242; 4 is an assay of a compound for its ability to reduce the level of activity of a polypeptide.

【0029】 標的は配列番号82〜88、90〜242の1つのコード領域から転写された
メッセンジャーRNA分子であり、上記活性はこのメッセンジャーRNAの転写
である。標的は配列番号82〜88、90〜242の1つのコード領域であり得
り、上記活性はこのメッセンジャーRNAの転写である。
[0029] The target is a messenger RNA molecule transcribed from one of the coding regions of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242, and the activity is the transcription of this messenger RNA. The target can be a single coding region of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242, and the activity is transcription of this messenger RNA.

【0030】 本発明の別の実施形態は、上記の方法を用いて同定された化合物である。Another embodiment of the present invention is a compound identified using the method described above.

【0031】 本発明の別の実施形態は、細胞増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを
減少させる化合物の同定法であって、 細胞中の遺伝子産物の活性または量を減少させるために細胞中の該遺伝子産物
をコードする核酸に対するアンチセンス核酸を発現させて、感作細胞を産生する
工程と、 該感作細胞と化合物とを接触させる工程と、 該化合物が非感作細胞の増殖を阻害するよりも広い範囲で該化合物が前記感作
細胞の増殖を阻害するかどうかを同定する工程とを含む方法である。
Another embodiment of the present invention is a method of identifying a compound that reduces the activity or level of a gene product required for cell growth, the method comprising the steps of: Expressing an antisense nucleic acid against the nucleic acid encoding the gene product to produce a sensitized cell; contacting the sensitized cell with a compound; and the compound inhibiting the growth of a non-sensitized cell. Identifying whether the compound inhibits the proliferation of the sensitized cells in a wider range than the above.

【0032】 細胞は、細菌細胞、真菌細胞、植物細胞、および動物細胞からなる群から選択
され得る。細胞は、E.coli細胞であり得る。細胞は、Staphyloc
occus aureus、Pseudomonas aeruginosa、
Enterobacter cloacae、Helicobacter py
lori、Neisseria gonorrhoeae、Enterococ
cus faecalis、Streptococcus pneumonia
e、Haemophilus influenzae、Salmonella
typhimurium、Saccharomyces cerevisiae
、Candida albicans、Cryptococcus neofo
rmans、Aspergillus fumigatus、Klebsiel
la pneumoniae、Salmonella typhi、Salmo
nella paratyphi、Salmonella cholerasu
is、Staphylococcus epidermidis、Mycoba
cterium tuberculosis、Mycobacterium l
eprae、Treponema pallidum、Bacillus an
thracis、Yersinia pestis、Clostridium
botulinum、Campylobacter jejuni、Chlam
ydia trachomatus、Chlamydia pneumonia
e、または任意の上記種が属する属内の任意の種からなる群から選択される生物
由来であり得る。アンチセンス核酸は、誘導プロモーターから転写され得る。本
方法は、細胞とこのアンチセンス核酸を亜致死レベルに誘導する濃度のインデュ
ーサーとを接触させる工程をさらに包含し得る。インデューサーの亜致死濃度と
は増殖阻害が8%またはそれ以上であることであり得る。インデューサーはイソ
プロピル−1−チオ−β−D−ガラクトシドであり得る。増殖阻害を培養増殖溶
液の光学密度の監視によって測定し得る。遺伝子産物はポリペプチドであり得る
。遺伝子産物はRNAであり得る。遺伝子産物は、請求項243〜357、35
9〜398からなる群から選択される配列を有するポリペプチドを含み得る。
[0032] The cells can be selected from the group consisting of bacterial cells, fungal cells, plant cells, and animal cells. The cells are E. coli. coli cells. The cells are Staphyloc
occus aureus, Pseudomonas aeruginosa,
Enterobacter cloacae, Helicobacter py
lori, Neisseria gonorrhoeae, Enterococ
cus faecalis, Streptococcus pneumonia
e, Haemophilus influenzae, Salmonella
typhimurium, Saccharomyces cerevisiae
, Candida albicans, Cryptococcus neofo
rmans, Aspergillus fumigatus, Klebsiel
la pneumoniae, Salmonella typhi, Salmo
nella paratyphi, Salmonella cholerasu
is, Staphylococcus epidermidis, Mycoba
cterium tuberculosis, Mycobacterium l
eprae, Treponema pallidum, Bacillus an
thracis, Yersinia pestis, Clostridium
botulinum, Campylobacter jejuni, Chlam
ydia trachomatus, Chlamydia pneumonia
e, or an organism selected from the group consisting of any species within the genus to which any of the above species belongs. Antisense nucleic acids can be transcribed from an inducible promoter. The method may further comprise contacting the cell with an inducer at a concentration that induces the antisense nucleic acid to sublethal levels. A sublethal concentration of the inducer may be that growth inhibition is 8% or more. The inducer can be isopropyl-1-thio-β-D-galactoside. Growth inhibition can be measured by monitoring the optical density of the culture growth solution. The gene product can be a polypeptide. The gene product can be RNA. Claims 243-357,35 wherein the gene product is
It may include a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of 9-398.

【0033】 本発明の別の実施形態は、上記の方法を使用して同定される化合物である。Another embodiment of the present invention is a compound identified using the method described above.

【0034】 本発明の別の実施形態は、配列番号82〜88、90〜242の1つに対応す
る遺伝子に対する活性、または遺伝子を発現する細胞集団への上記遺伝子産物に
対する活性を有する化合物を移入する工程を含む、細胞増殖の阻害法である。化
合物は、配列番号1〜81、405〜485からなる群から選択される配列を含
むアンチセンスオリゴヌクレオチド、またはその増殖阻害部分であり得る。配列
番号1〜81、405〜485の1つの増殖阻害部分は、配列番号1〜81、4
05〜485の1つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25、少な
くとも30、少なくとも50、または50を超える連続した塩基を含むフラグメ
ントであり得る。化合物は三重らせんオリゴヌクレオチドであり得る。
Another embodiment of the present invention provides transferring a compound having activity against a gene corresponding to one of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242, or having activity against said gene product into a cell population expressing the gene. And a method for inhibiting cell proliferation. The compound can be an antisense oligonucleotide comprising a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1-81, 405-485, or a growth inhibiting portion thereof. One growth inhibiting portion of SEQ ID NOs: 1-81, 405-485 comprises SEQ ID NOs: 1-81, 4
It may be a fragment comprising at least 10, at least 20, at least 25, at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases of one of 05-485. The compound can be a triple helix oligonucleotide.

【0035】 本発明の別の実施形態は、薬学的に受容可能なキャリア中に配列番号1〜81
、405〜485からなる群から選択される配列を含む有効濃度のアンチセンス
オリゴヌクレオチド、またはその増殖阻害部分を含む調製物である。配列番号1
〜81、405〜485の1つの増殖阻害部分は、配列番号1〜81、405〜
485の1つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも
30、少なくとも50、または50を超える連続した塩基を含み得る。
[0035] Another embodiment of the present invention provides a method comprising providing SEQ ID NOs: 1-81 in a pharmaceutically acceptable carrier.
, 405-485, or a preparation comprising an effective concentration of an antisense oligonucleotide, or a growth-inhibiting portion thereof, comprising a sequence selected from the group consisting of: SEQ ID NO: 1
-81, 405-485 are SEQ ID NOs: 1-81, 405-485.
One of the 485 may comprise at least 10, at least 20, at least 25, at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases.

【0036】 本発明の別の実施形態は、増殖に必要なオペロン中の遺伝子発現の阻害法であ
って、細胞集団中の細胞とアンチセンス核酸とを接触する工程を含み、遺伝子を
発現する細胞は配列番号82〜88、90〜242の1つに対応し、上記アンチ
センス核酸は遺伝子の発現を有効に阻害するアンチセンス方向で上記オペロンの
少なくとも増殖阻害部分を含む方法である。アンチセンス核酸は配列番号82〜
88、90〜242の1つまたは複数を含む遺伝子の配列に相補的であり得る。
アンチセンス核酸は配列番号405〜485の1つの配列、またはその一部であ
り得る。細胞集団へのアンチセンス核酸を発現するプラスミドの移入によって上
記細胞をアンチセンス核酸と接触させることができる。細胞集団へのアンチセン
ス核酸を発現するファージの移入によって、細胞をアンチセンス核酸と接触させ
ることができる。細胞集団中の細胞の染色体中へのアンチセンス核酸をコードす
る配列の移入によって、細胞をアンチセンス核酸と接触させることができる。細
胞集団へのアンチセンス核酸を発現するレトロンの移入によって細胞をアンチセ
ンス核酸と接触させることができる。細胞集団へのリボザイムの移入によって細
胞をアンチセンス核酸と接触させることができ、リボザイムの結合部分はアンチ
センスオリゴヌクレオチドに相補的である。細胞へのアンチセンスオリゴヌクレ
オチドを含むリポソームの移入によって、細胞をアンチセンス核酸と接触させる
ことができる。エレクトロポレーションによって細胞をアンチセンス核酸に接触
させることができる。アンチセンス核酸は配列番号82〜88、90〜242の
1つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少
なくとも50、または50を超える連続した塩基を含むフラグメントであり得る
。アンチセンス核酸はオリゴヌクレオチドであり得る。
Another embodiment of the present invention is a method of inhibiting gene expression in an operon required for growth, comprising contacting a cell in a cell population with an antisense nucleic acid, wherein the cell expresses the gene. Corresponds to one of SEQ ID NOs: 82 to 88 and 90 to 242, wherein the antisense nucleic acid comprises at least a growth-inhibitory portion of the operon in an antisense orientation that effectively inhibits gene expression. The antisense nucleic acid has SEQ ID NO: 82 to
88, 90-242.
The antisense nucleic acid can be one of SEQ ID NOs: 405-485, or a portion thereof. The cells can be contacted with the antisense nucleic acid by transferring a plasmid expressing the antisense nucleic acid to a cell population. By transferring a phage expressing the antisense nucleic acid to a cell population, the cells can be contacted with the antisense nucleic acid. Transfer of the sequence encoding the antisense nucleic acid into the chromosomes of the cells in the cell population allows the cells to be contacted with the antisense nucleic acids. Cells can be contacted with the antisense nucleic acid by transfer of a retron expressing the antisense nucleic acid to the cell population. The cells can be contacted with the antisense nucleic acid by transfer of the ribozyme to a cell population, wherein the binding portion of the ribozyme is complementary to the antisense oligonucleotide. Transfer of the liposome containing the antisense oligonucleotide to the cell allows the cell to be contacted with the antisense nucleic acid. Cells can be contacted with the antisense nucleic acid by electroporation. The antisense nucleic acid can be a fragment comprising at least 10, at least 20, at least 25, at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases of one of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242. Antisense nucleic acids can be oligonucleotides.

【0037】 本発明の別の実施形態は、細菌種を含むサンプルを得る工程と、 配列番号1〜81、405〜485、82〜88、90〜242からなる群か
ら選択される配列を有する種特異的プローブを用いて上記細菌種を同定する工程
とを含む細菌株の同定法である。
Another embodiment of the present invention provides a method for obtaining a sample comprising a bacterial species, comprising the steps of: providing a sample having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1-81, 405-485, 82-88, 90-242. Identifying the bacterial species using a specific probe.

【0038】 本発明の別の実施形態は、(a)第1の微生物の増殖に必要な遺伝子または遺
伝子産物の活性を阻害する阻害核酸を同定する工程と、 (b)第2の微生物と阻害核酸とを接触させる工程と、 (c)第1の微生物由来の阻害核酸が第2の微生物の増殖を阻害するかどうかを
同定する工程と、 (d)阻害核酸によって阻害された第2の微生物中の遺伝子を同定する工程とを
含む、増殖に必要な微生物中の遺伝子の同定法である。
Another embodiment of the present invention provides a method comprising: (a) identifying an inhibitory nucleic acid that inhibits the activity of a gene or gene product required for growth of the first microorganism; and (b) inhibiting the second microorganism and the inhibitor. Contacting the nucleic acid; (c) identifying whether the inhibitory nucleic acid derived from the first microorganism inhibits the growth of the second microorganism; and (d) the second microorganism inhibited by the inhibitory nucleic acid. And a step of identifying a gene in the microorganism.

【0039】 本発明の別の実施形態は、(a)第1の微生物の増殖に必要な遺伝子または遺
伝子産物を同定する工程と、 (b)第2の微生物中の前記遺伝子または遺伝子産物のホモログを同定する工程
と、 (c)第2の微生物のホモログの活性を阻害する阻害核酸配列を同定する工程と
、 (d)第2の微生物と増殖阻害量の阻害核酸とを接触させて第2の微生物を感作
する工程と、 (e)上記工程(d)の感作微生物と化合物とを接触させる工程と、 (f)化合物が非感作微生物の増殖を阻害するよりも、化合物が感作微生物の増
殖を阻害する程度の方が高いかどうかを同定する工程とを含む、微生物増殖の阻
害能力についての化合物の分析法である。
Another embodiment of the present invention provides a method comprising: (a) identifying a gene or gene product required for growth of a first microorganism; and (b) a homolog of said gene or gene product in a second microorganism. (C) identifying an inhibitory nucleic acid sequence that inhibits the activity of a homolog of the second microorganism; and (d) contacting the second microorganism with a growth-inhibiting amount of the inhibitory nucleic acid to form a second nucleic acid. (E) contacting the compound with the sensitizing microorganism of step (d) above; and (f) sensitizing the compound more than the compound inhibits the growth of non-sensitizing microorganisms. Identifying whether the degree of inhibition of the growth of the cropping microorganisms is higher.

【0040】 第1の微生物の増殖に関連する遺伝子の同定工程は、 プロモーターに作動可能に連結された第1の微生物由来のランダムゲノムフラ
グメントを含む核酸を導入する工程であって、ランダムゲノムフラグメントはア
ンチセンス方向で存在する、工程と、 ランダムゲノムフラグメントを第1のレベルで転写する第1の微生物の増殖と
ランダムゲノムフラグメントのより低いレベルで転写する第1の微生物の増殖と
を比較する工程であって、増殖の相違はランダムゲノムフラグメントが増殖に関
与する遺伝子を含む、工程と、を含むことができる。
The step of identifying a gene associated with the growth of the first microorganism is a step of introducing a nucleic acid containing a random genomic fragment from the first microorganism operably linked to a promoter, wherein the random genomic fragment is Presenting in the antisense orientation, comparing the growth of a first microorganism that transcribes the random genomic fragment at a first level with the growth of a first microorganism that transcribes a lower level of the random genomic fragment. Wherein the difference in growth may comprise the step of random genomic fragments comprising genes involved in growth.

【0041】 第2の微生物の遺伝子のホモログの同定工程は、デフォルトパラメーターを用
いたBLASTNバージョン2.0およびデフォルトパラメーターを用いたFA
STAバージョン3.0t78アルゴリズムからなる群から選択されるアルゴリ
ズムを用いたデータベースにおいて、相同核酸または相同ポリペプチドをコード
する核酸を同定する工程を包含し得る。第2の微生物の遺伝子のホモログを同定
する工程は、上記第1の遺伝子にハイブリッド形成する核酸の同定によって相同
核酸または相同ポリペプチドをコードする核酸を同定する工程を含み得る。第2
の微生物の遺伝子のホモログを同定する工程は、第2の微生物における第1の微
生物の増殖を阻害する核酸を発現する工程を含み得る。阻害核酸はアンチセンス
核酸であり得る。阻害核酸は上記ホモログの一部に対するアンチセンス核酸を含
み得る。阻害核酸はホモログをコードするオペロンの一部に対するアンチセンス
核酸を含み得る。第2の微生物と阻害量の核酸配列とを接触させる工程は、第2
の微生物と核酸とを直接接触させる工程を含み得る。第2の微生物と増殖阻害量
の核酸配列とを接触させる工程は、第2の微生物においてホモログに対するアン
チセンス核酸を発現する工程を含み得る。
The step of identifying the homologue of the gene of the second microorganism comprises BLASTN version 2.0 using default parameters and FA using default parameters.
The method can include identifying a homologous nucleic acid or a nucleic acid encoding a homologous polypeptide in a database using an algorithm selected from the group consisting of the STA version 3.0t78 algorithm. The step of identifying a homolog of the gene of the second microorganism can include the step of identifying a nucleic acid encoding a homologous nucleic acid or a homologous polypeptide by identifying a nucleic acid that hybridizes to the first gene. Second
Identifying a homologue of a gene of the microbe may comprise expressing a nucleic acid that inhibits growth of the first microbe in the second microbe. The inhibitory nucleic acid can be an antisense nucleic acid. Inhibitory nucleic acids can include antisense nucleic acids to some of the homologs. Inhibitory nucleic acids can include antisense nucleic acids to a portion of the operon that encodes a homolog. The step of contacting the second microorganism with the inhibitory amount of the nucleic acid sequence comprises a second step.
Contacting the microorganism with the nucleic acid directly. Contacting the second microorganism with a growth inhibiting amount of the nucleic acid sequence can include expressing an antisense nucleic acid against a homolog in the second microorganism.

【0042】 本発明の別の実施形態は、上記の方法を用いて同定される化合物である。Another embodiment of the present invention is a compound identified using the method described above.

【0043】 本発明の別の実施形態は、(a)第1の微生物の増殖に必要な遺伝子または遺
伝子産物の活性を阻害する阻害核酸を同定する工程と、 (b)第2の微生物と増殖阻害量の阻害核酸とを接触させて、第2の微生物を感
作する工程と、 (c)上記工程(b)の増殖阻害微生物と化合物とを接触させる工程と、 (d)化合物が非感作の第2の微生物の増殖を阻害するよりも、化合物が感作微
生物の増殖を阻害する程度の方が高いかどうかを同定する工程とを含む、微生物
増殖の阻害能力についての化合物の分析法である。
Another embodiment of the present invention provides a method comprising: (a) identifying an inhibitory nucleic acid that inhibits the activity of a gene or gene product required for growth of a first microorganism; and (b) growing with a second microorganism. (C) bringing the compound into contact with the growth-inhibiting microorganism of step (b), and contacting the compound with the compound; Identifying whether the compound inhibits the growth of a sensitizing microorganism to a greater extent than does the growth of a second microorganism in the crop. It is.

【0044】 阻害核酸は第1の微生物の増殖を阻害するアンチセンス核酸であり得る。阻害
核酸は、第1の微生物の増殖を阻害するアンチセンス核酸の一部を含み得る。阻
害核酸は、第1の微生物の増殖に関連する遺伝子の全コード領域に対するアンチ
センス分子を含み得る。阻害核酸は、第1の微生物の増殖に関連する遺伝子をコ
ードするオペロンの一部に対するアンチセンス核酸を含み得る。
[0044] The inhibitory nucleic acid can be an antisense nucleic acid that inhibits growth of the first microorganism. The inhibitory nucleic acid can include a portion of an antisense nucleic acid that inhibits growth of the first microorganism. The inhibitory nucleic acid may include an antisense molecule for the entire coding region of the gene associated with the growth of the first microorganism. The inhibitory nucleic acid can include an antisense nucleic acid to a portion of the operon that encodes a gene associated with growth of the first microorganism.

【0045】 本発明の別の実施形態は、上記の方法を用いて同定される化合物である。Another embodiment of the present invention is a compound identified using the method described above.

【0046】 本発明の別の実施形態は、細胞中での増殖に必要な遺伝子産物をコードする核
酸に対するアンチセンス核酸の発現によって細胞を感作して遺伝子産物の活性ま
たは量を減少させる工程と、 感作細胞と化合物とを接触させる工程と、 化合物が非感作細胞の増殖を阻害するよりも化合物が感作細胞の増殖を阻害す
る程度の方が高いかどうかを同定する工程とを含む、増殖に必要な生物学的経路
に対する活性についての化合物の分析法である。
Another embodiment of the present invention provides a method of sensitizing a cell by expressing an antisense nucleic acid against a nucleic acid encoding a gene product required for growth in the cell to reduce the activity or amount of the gene product. Contacting the sensitized cells with the compound, and identifying whether the compound inhibits the growth of the sensitized cells more than the compound inhibits the growth of the non-sensitized cells. , Assays for compounds for activity on biological pathways required for growth.

【0047】 細胞は、細菌細胞、真菌細胞、植物細胞、および動物細胞からなる群から選択
され得る。細胞は、E.coli細胞であり得る。細胞は、Staphyloc
occus aureus、Pseudomonas aeruginosa、
Enterobacter cloacae、Helicobacter py
lori、Neisseria gonorrhoeae、Enterococ
cus faecalis、Streptococcus pneumonia
e、Haemophilus influenzae、Salmonella
typhimurium、Saccharomyces cerevisiae
、Candida albicans、Cryptococcus neofo
rmans、Aspergillus fumigatus、Klebsiel
la pneumoniae、Salmonella typhi、Salmo
nella paratyphi、Salmonella cholerasu
is、Staphylococcus epidermidis、Mycoba
cterium tuberculosis、Mycobacterium l
eprae、Treponema pallidum、Bacillus an
thracis、Yersinia pestis、Clostridium
botulinum、Campylobacter jejuni、Chlam
ydia trachomatus、Chlamydia pneumonia
e、または任意の上記種が属する属内の任意の種からなる群から選択される生物
由来であり得る。アンチセンス核酸は、誘導プロモーターから転写され得る。細
胞と誘導プロモーター由来のアンチセンス核酸の発現を誘導する薬剤とを接触さ
せる工程をさらに含むことができ、アンチセンス核酸は亜致死レベルで発現する
。アンチセンス核酸の亜致死レベルは8%またはそれ以上の増殖を阻害し得る。
薬剤はイソプロピル−1−チオ−β−D−ガラクトシド(IPTG)であり得る
。増殖阻害を液体培養物の光学密度の監視によって測定することができる。遺伝
子産物は、配列番号243〜357、359〜398からなる群から選択される
配列を有するポリペプチドを含み得る。
[0047] The cells may be selected from the group consisting of bacterial cells, fungal cells, plant cells, and animal cells. The cells are E. coli. coli cells. The cells are Staphyloc
occus aureus, Pseudomonas aeruginosa,
Enterobacter cloacae, Helicobacter py
lori, Neisseria gonorrhoeae, Enterococ
cus faecalis, Streptococcus pneumonia
e, Haemophilus influenzae, Salmonella
typhimurium, Saccharomyces cerevisiae
, Candida albicans, Cryptococcus neofo
rmans, Aspergillus fumigatus, Klebsiel
la pneumoniae, Salmonella typhi, Salmo
nella paratyphi, Salmonella cholerasu
is, Staphylococcus epidermidis, Mycoba
cterium tuberculosis, Mycobacterium l
eprae, Treponema pallidum, Bacillus an
thracis, Yersinia pestis, Clostridium
botulinum, Campylobacter jejuni, Chlam
ydia trachomatus, Chlamydia pneumonia
e, or an organism selected from the group consisting of any species within the genus to which any of the above species belongs. Antisense nucleic acids can be transcribed from an inducible promoter. The method may further include contacting the cell with an agent that induces the expression of an antisense nucleic acid derived from an inducible promoter, wherein the antisense nucleic acid is expressed at a sublethal level. Sublethal levels of antisense nucleic acids can inhibit proliferation by 8% or more.
The agent can be isopropyl-1-thio-β-D-galactoside (IPTG). Growth inhibition can be measured by monitoring the optical density of the liquid culture. The gene product can include a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398.

【0048】 本発明の別の実施形態は、上記の方法を用いて同定される化合物である。Another embodiment of the present invention is a compound identified using the method described above.

【0049】 本発明の別の実施形態は、化合物の細胞増殖阻害能力の分析法であって、 細胞と該細胞の増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させる薬剤
とを接触させる工程と、 上記細胞と上記化合物とを接触させる工程と、 該化合物が上記薬剤と接触させていない細胞の増殖を減少するよりも、化合物
が阻害を減少する程度の方が高いかどうかを同定する工程とを含む方法である。
Another embodiment of the present invention is an assay for the ability of a compound to inhibit cell growth, comprising contacting a cell with an agent that reduces the activity or level of a gene product required for the growth of the cell. Contacting the cell with the compound; identifying whether the compound reduces inhibition more than the compound reduces proliferation of cells not contacted with the agent. It is a method including.

【0050】 細胞の増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させる薬剤は、増殖
に必要な遺伝子またはオペロンに対するアンチセンス核酸を含み得る。細胞の増
殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させる薬剤は抗生物質を含み得
る。細胞は、該細胞の増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させる
温度感受性変異を含み得る。アンチセンス核酸は、アンチセンス核酸が指向する
上記細胞の増殖に必要な遺伝子産物と同一の機能的ドメインをコードする核酸に
指向され得る。アンチセンス核酸は、アンチセンス核酸が指向する機能的ドメイ
ンと異なる上記細胞の増殖に必要な遺伝子産物の機能的ドメインをコードする核
酸に指向され得る。
Agents that reduce the activity or level of a gene product that is required for cell growth can include an antisense nucleic acid to a gene or operon that is required for growth. Agents that reduce the activity or level of a gene product required for cell growth can include antibiotics. The cell may contain a temperature-sensitive mutation that reduces the activity or level of a gene product that is required for the growth of the cell. The antisense nucleic acid can be directed to a nucleic acid that encodes the same functional domain as the gene product required for growth of the cell to which the antisense nucleic acid is directed. An antisense nucleic acid can be directed to a nucleic acid that encodes a functional domain of a gene product required for the growth of the cell that differs from the functional domain to which the antisense nucleic acid is directed.

【0051】 本発明の別の実施形態は、上記の方法を用いて同定される化合物である。Another embodiment of the present invention is a compound identified using the method described above.

【0052】 本発明の別の実施形態は、増殖に必要な核酸またはその遺伝子産物が存在する
経路の同定法であって、 細胞中の上記増殖に必要な核酸に指向する亜致死レベルのアンチセンス核酸を
発現させる工程と、 上記細胞と抗生物質とを接触させる工程であって、該抗生物質が作用する前記
生物学的経路は公知である、工程と、 亜致死レベルの上記アンチセンス核酸を発現しない細胞よりも、該細胞が前記
抗生物質に対して実質的に感受性が高いかどうかを同定する工程とを含む方法で
ある。
Another embodiment of the present invention is a method of identifying a pathway in which a nucleic acid required for growth or a gene product thereof is present, comprising a sublethal level of antisense directed to the nucleic acid required for growth in a cell. Expressing a nucleic acid, contacting the cell with an antibiotic, wherein the biological pathway on which the antibiotic acts is known, expressing a sublethal level of the antisense nucleic acid Identifying whether the cells are substantially more susceptible to the antibiotic than cells without.

【0053】 本発明の別の実施形態は、試験化合物が作用する経路の同定法であって、 (a)細胞中の増殖に必要な核酸に指向する亜致死レベルのアンチセンス核酸を
発現させる工程であって、該増殖に必要な核酸が存在する生物学的経路は公知で
ある、工程と、 (b)上記細胞と上記試験化合物とを接触させる工程と、 (c)亜致死レベルの上記アンチセンス核酸を発現しない細胞よりも、該細胞が
上記試験化合物に対して実質的に感受性が高いかどうかを同定する工程とを含む
方法である。
Another embodiment of the present invention is a method of identifying a pathway in which a test compound acts, comprising: (a) expressing a sublethal level of an antisense nucleic acid directed to a nucleic acid required for growth in a cell. The steps of: (b) contacting said cells with said test compound; and (c) sub-lethal levels of said anti- Identifying whether the cells are substantially more sensitive to the test compound than cells that do not express the sense nucleic acid.

【0054】 上記方法は、(d)上記細胞中の第2の増殖に必要な核酸に指向する亜致死レ
ベルの第2のアンチセンス核酸を発現させる工程であって、第2の増殖に必要な
核酸は、上記工程(a)の増殖に必要な核酸と異なる生物学的経路に存在する、
工程と、 (e)上記亜致死レベルの第2のアンチセンス核酸を発現しない細胞よりも、該
細胞は上記試験化合物に対して実質的に感受性が高いかどうかを同定する工程と
をさらに含み得る。
The method comprises the step of: (d) expressing a sublethal level of a second antisense nucleic acid directed to the nucleic acid required for the second growth in the cell, wherein the second antisense nucleic acid is required for the second growth. The nucleic acid is in a different biological pathway than the nucleic acid required for propagation in step (a) above,
And (e) identifying whether the cells are substantially more sensitive to the test compound than cells that do not express the sublethal level of the second antisense nucleic acid. .

【0055】 本発明の別の実施形態は、本質的に配列番号358、399〜402の1つか
らなる精製または単離された核酸である。
Another embodiment of the present invention is a purified or isolated nucleic acid consisting essentially of one of SEQ ID NOs: 358, 399-402.

【0056】 本発明の別の実施形態は、配列番号1〜81、405〜485、82〜88、
90〜242、358、399〜402からなる群から選択される配列を含む精
製または単離された核酸である。
Another embodiment of the present invention provides SEQ ID NOs: 1-81, 405-485, 82-88,
A purified or isolated nucleic acid comprising a sequence selected from the group consisting of 90-242, 358, 399-402.

【0057】 本発明の別の実施形態は、増殖を阻害するために配列番号82〜88、90〜
242の1つの配列を含む核酸の遺伝子または遺伝子産物と相互作用する化合物
である。
Another embodiment of the present invention provides a method of inhibiting the growth of SEQ ID NOs: 82-88, 90-
242 is a compound that interacts with a gene or gene product of a nucleic acid comprising one of the sequences.

【0058】 本発明の別の実施形態は、増殖を阻害するために配列番号243〜357、3
59〜398の1つを含むポリペプチドと相互作用する化合物である。
Another embodiment of the present invention provides a method of inhibiting the growth of SEQ ID NOs: 243-357,3
A compound that interacts with a polypeptide comprising one of the compounds 59-398.

【0059】 本発明の別の実施形態は、増殖を阻害するために配列番号358、399〜4
02の1つを含む核酸と相互作用する化合物である。
Another embodiment of the present invention provides a method of inhibiting growth of SEQ ID NOs: 358, 399-4
02 is a compound that interacts with a nucleic acid that comprises one of the two.

【0060】 [定義] 「生物学的経路」は、遺伝子産物または遺伝子産物のサブセットによって行わ
れる任意の個々の細胞機能または工程を意味する。生物学的経路には、酵素、生
化学、および代謝経路、ならびに細胞壁などの細胞構造の産生に関連する経路が
含まれる。通常、微生物増殖に必要な生物学的経路には、細胞分裂、DNA合成
および複製、RNA合成(転写)、タンパク質合成(翻訳)、タンパク質のプロ
セシング、タンパク質輸送、脂肪酸生合成、細胞壁合成、細胞膜合成および維持
などが含まれるが、これらに限定されない。
Definitions “Biological pathway” means any individual cell function or step performed by a gene product or subset of gene products. Biological pathways include enzymatic, biochemical, and metabolic pathways, as well as those involved in the production of cellular structures such as cell walls. Generally, the biological pathways required for microbial growth include cell division, DNA synthesis and replication, RNA synthesis (transcription), protein synthesis (translation), protein processing, protein transport, fatty acid biosynthesis, cell wall synthesis, and cell membrane synthesis. And maintenance, but are not limited to these.

【0061】 「遺伝子または遺伝子産物に対する活性を阻害する」とは、遺伝子発現を減少
させるか、または遺伝子産物の活性レベルを減少させるような方法で、遺伝子ま
たは遺伝子産物の機能を干渉する能力を有することを意味する。遺伝子に対する
活性を有する薬剤には、遺伝子の転写を阻害する薬剤、および遺伝子から転写さ
れるmRNAの翻訳を阻害する薬剤が含まれる。微生物では、遺伝子に対する活
性を有する薬剤は、遺伝子が存在するか、あるいは遺伝子産物のレベルまたは活
性などを減少させるオペロンRNAのプロセシングを変化させるオペロンの発現
を減少させるように作用することができる。遺伝子産物は、リボゾームRNAな
どの非翻訳RNA、翻訳RNA(mRNA)、または遺伝子mRNAの翻訳から
得られるタンパク質であり得る。本発明の特定の用途は、特異的にハイブリッド
形成するオペロンまたは遺伝子に対する活性を有するアンチセンスRNAである
“Inhibiting activity on a gene or gene product” has the ability to interfere with the function of a gene or gene product in such a way as to reduce gene expression or the level of activity of the gene product. Means that. Agents having activity on a gene include agents that inhibit gene transcription and agents that inhibit translation of mRNA transcribed from the gene. In microorganisms, an agent having activity on a gene can act to reduce the expression of an operon that alters the processing of the operon RNA where the gene is present or reduces the level or activity of the gene product. The gene product can be untranslated RNA, such as ribosomal RNA, translated RNA (mRNA), or a protein obtained from translation of a gene mRNA. A particular use of the present invention is for antisense RNAs that have activity on specifically hybridizing operons or genes.

【0062】 「遺伝子産物に対する活性」とは、細胞中の遺伝子産物の機能を阻害するか、
あるいはそのレベルまたは活性を減少させる能力を有することを意味する。
“Activity against a gene product” refers to inhibiting the function of a gene product in a cell,
Alternatively, it means having the ability to reduce its level or activity.

【0063】 「タンパク質に対する活性」とは、細胞中のタンパク質の機能を阻害するか、
あるいはそのレベルまたは活性を減少させる能力を有することを意味する。
“Activity against a protein” refers to inhibiting the function of a protein in a cell,
Alternatively, it means having the ability to reduce its level or activity.

【0064】 「核酸に対する活性」とは、細胞中の核酸の機能を阻害するか、あるいはその
レベルまたは活性を減少させる能力を有することを意味する。
By “activity against a nucleic acid” is meant having the ability to inhibit the function of, or reduce the level or activity of, a nucleic acid in a cell.

【0065】 本明細書中で使用される、「亜致死」とは、全細胞増殖の阻害に必要な濃度未
満の薬剤の濃度を意味する。
As used herein, “sublethal” refers to a concentration of an agent that is less than that required to inhibit whole cell proliferation.

【0066】 [発明の詳細な説明] 本発明は、成長および/または増殖に必要なE.coli遺伝子の群および遺
伝子ファミリーを記載する。増殖に必要な遺伝子または遺伝子ファミリーは、遺
伝子転写および/または遺伝子産物が存在しない状況で、微生物の成長または生
存度が減少または消去されるものである。したがって、本明細書中で使用される
用語「増殖に必要な」とは、遺伝子転写物および/または遺伝子産物が存在しな
いために細胞増殖が完全に消滅する配列、ならびに遺伝子転写物および/または
遺伝子産物が存在しないために細胞増殖を減少させるのみである配列を含む。こ
れらの増殖に必要な遺伝子は、新規の抗菌薬の作製用の潜在的な標的として使用
することができる。この目的を達成するために、本発明はまた、増殖に必要な遺
伝子の新規の分析アッセイ、および増殖に必要な遺伝子の遺伝子産物を干渉する
化合物の同定アッセイを含む。さらに、本発明は、遺伝子の発現および増殖に必
要な遺伝子として同定され、本明細書中で報告された核酸配列によってコードさ
れたタンパク質の精製を意図する。精製タンパク質を使用して、薬剤を作製し、
かつ新規の抗菌化合物を得るためにさらに開発することができる化合物用の小分
子ライブラリーまたは他の候補化合物をスクリーニングすることができる。本発
明はまた、E.coli以外の生物における相同遺伝子の同定法を記載する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides E. coli required for growth and / or proliferation. E. coli gene groups and gene families are described. A gene or gene family that is required for growth is one in which the growth or viability of the microorganism is reduced or eliminated in the absence of gene transcription and / or gene product. Thus, as used herein, the term "required for growth" refers to sequences whose cell growth is completely abolished due to the absence of gene transcripts and / or gene products, and gene transcripts and / or genes Include sequences that only reduce cell growth due to the absence of product. The genes required for these growths can be used as potential targets for the production of new antimicrobial agents. To this end, the invention also includes novel analytical assays for genes required for growth and assays for identifying compounds that interfere with the gene product of the gene required for growth. In addition, the present invention contemplates the purification of proteins identified as genes required for gene expression and propagation and encoded by the nucleic acid sequences reported herein. Using the purified protein to make a drug,
And small molecule libraries or other candidate compounds for compounds that can be further developed to obtain new antimicrobial compounds can be screened. The present invention also relates to E.I. A method for identifying a homologous gene in an organism other than E. coli is described.

【0067】 本発明は、増殖に必要なE.coli配列の新規の同定法を利用する。一般に
、所与の供給源由来の核酸ライブラリーをサブクローン化するか、または誘導発
現ベクターに挿入して、発現ライブラリーを形成させる。インサート核酸は発現
ベクターが移入される生物の染色体に由来し得るにもかかわらず、インサートは
その天然の染色体位置に存在しないので、インサート核酸は本明細書中で考察の
目的の外因性核酸である。用語「発現」とは、遺伝子、遺伝子フラグメント、ゲ
ノムフラグメント、またはオペロンからのRNA分子の産生として定義する。発
現を用いて、ペプチドまたはポリペプチド合成の工程を示すこともできる。発現
ベクターは、リボ核酸(RNA)配列が発現媒介物内に保持された核酸配列から
転写される媒介物として定義する。発現ベクターはまた、発現ベクターに保持さ
れた外因性核酸配列から発現する転写RNAメッセージからタンパク質産物を翻
訳することができるという特徴を有し得る。したがって、発現ベクターは、その
唯一の産物または発現ベクターが最終的にタンパク質産物に翻訳されるRNA分
子を産生することができるようにRNA分子を産生することができる。
The present invention provides E. coli required for growth. Utilizes a novel method for identifying E. coli sequences. Generally, a nucleic acid library from a given source is subcloned or inserted into an inducible expression vector to form an expression library. Although the insert nucleic acid may be derived from the chromosome of the organism into which the expression vector is transferred, the insert nucleic acid is an exogenous nucleic acid of interest for purposes of the present discussion since the insert is not present at its natural chromosomal location. . The term "expression" is defined as the production of an RNA molecule from a gene, gene fragment, genomic fragment, or operon. Expression can also be used to indicate a step in peptide or polypeptide synthesis. An expression vector is defined as a vehicle in which a ribonucleic acid (RNA) sequence is transcribed from a nucleic acid sequence retained in the expression vehicle. Expression vectors may also have the feature of being able to translate protein products from transcribed RNA messages expressed from exogenous nucleic acid sequences carried on the expression vector. Thus, an expression vector is capable of producing an RNA molecule such that its sole product or expression vector can produce an RNA molecule that is ultimately translated into a protein product.

【0068】 いったん作製されると、細菌増殖に必要な遺伝子を検索するために、外因性核
酸配列を含む発現ライブラリーをE.coli集団に移入する。ライブラリーの
分子はE.coli集団にとって外来物であるので、発現ベクターおよびそれに
含まれる核酸セグメントは外因性核酸と考えられる。
Once created, an expression library containing exogenous nucleic acid sequences was used to search for genes required for bacterial growth. E. coli population. The molecules of the library are E. coli. The expression vector and the nucleic acid segments contained therein are considered to be exogenous nucleic acids since they are foreign to the E. coli population.

【0069】 次いで、発現ベクターライブラリーを含むE.coliの試験集団中の外因性
核酸フラグメントの発現を活性化する。発現ベクターの活性化は、発現ベクター
ライブラリーによって保持された外因性核酸配列が発現される条件にベクターを
含む細胞を供する工程からなる。次いで、E.coli細胞の試験集団をアッセ
イして、細胞の試験集団に対する外因性核酸フラグメントの発現効果を同定する
。活性化および発現の際にE.coliスクリーン集団の増殖に負の影響を与え
るこれらの発現ベクターを、同定、単離、およびさらなる研究のために精製した
Subsequently, E. coli containing an expression vector library was used. Activate expression of an exogenous nucleic acid fragment in a test population of E. coli. Activation of the expression vector comprises subjecting the cell containing the vector to conditions under which the exogenous nucleic acid sequence carried by the expression vector library is expressed. Then, E. A test population of E. coli cells is assayed to identify the effect of exogenous nucleic acid fragment expression on the test population of cells. Upon activation and expression, These expression vectors, which negatively affect the growth of the E. coli screen population, were purified for identification, isolation, and further study.

【0070】 増殖が発現に負の影響を与える核酸配列を同定するための種々のアッセイが含
まれる。1つの実施形態では、外因性核酸配列を発現するE.coli培養物の
増殖、およびこれらの配列を発現しない培養物の増殖を比較する。光学密度の測
定による増殖範囲の試験によって、増殖測定をアッセイする。あるいは、目的の
外因性核酸配列を同定するために、酵素アッセイを用いて細菌増殖速度を測定す
ることができる。コロニーサイズ、コロニー形態、および細胞形態は、宿主細胞
の増殖の評価に使用されるさらなる因子である。増殖に必要な遺伝子に負の影響
を与える核酸フラグメントをコードする発現ベクターを含む、発現条件下で増殖
しないか、または効率が減少して成長する培地を同定する。
Various assays are included to identify nucleic acid sequences whose growth negatively affects expression. In one embodiment, E. coli expressing an exogenous nucleic acid sequence. The growth of an E. coli culture is compared to that of a culture that does not express these sequences. Proliferation measurements are assayed by testing the range of proliferation by measuring optical density. Alternatively, bacterial growth rates can be measured using enzymatic assays to identify the exogenous nucleic acid sequence of interest. Colony size, colony morphology, and cell morphology are additional factors used to assess host cell growth. Identify media that do not grow or grow with reduced efficiency under expression conditions, including expression vectors encoding nucleic acid fragments that negatively affect genes required for growth.

【0071】 いったん目的の外因性核酸配列が同定されると、それらを分析する。分析の第
1工程は、目的の核酸フラグメントの核酸配列を必要とする。目的を達成するた
めに、目的の配列を含むこれらの発現ベクター中のインサートを、当該分野で周
知の標準的な技術を用いて配列決定する。次の工程は、核酸配列の供給源を同定
することである。
[0071] Once the exogenous nucleic acid sequences of interest have been identified, they are analyzed. The first step of the analysis requires the nucleic acid sequence of the nucleic acid fragment of interest. To achieve the objective, the insert in these expression vectors containing the sequence of interest is sequenced using standard techniques well known in the art. The next step is to identify the source of the nucleic acid sequence.

【0072】 配列供給源の同定を、得られた配列データと、種々の遺伝子データベースで公
知の配列との比較によって行う。同定された配列を使用してこれらの遺伝子デー
タベースを探索する。この手順の結果は、増殖に必要な新規の細菌遺伝子、なら
びに増殖に必要であるとして以前に同定されている遺伝子を含むリストに対応す
る外因性核酸配列のリストである。
Identification of the sequence source is performed by comparing the obtained sequence data with sequences known from various gene databases. Search these gene databases using the identified sequences. The result of this procedure is a list of exogenous nucleic acid sequences that correspond to the list containing novel bacterial genes required for growth, as well as genes previously identified as required for growth.

【0073】 データベースシステムで利用可能なDNAおよびタンパク質配列数は、多年に
わたって指数関数的に増加している。例えば、1998年の終わりには、Cae
norhabditis elegans、Saccharomyces ce
revisiae、およびE.coliを含む19の細菌ゲノムの完全な配列が
利用可能であった。この配列情報は、GenBank(the Nationa
l Center for Biotechnology Informati
on(NCBI))などの多数のデータバンクに保存されており、公的に検索可
能である。
The number of DNA and protein sequences available in database systems has increased exponentially over the years. For example, at the end of 1998, Cae
norhabditis elegans, Saccharomyces ce
revisiae, and E. The complete sequence of 19 bacterial genomes, including E. coli, was available. This sequence information is obtained from GenBank (the Nationa).
l Center for Biotechnology Information
on (NCBI)) and are publicly searchable.

【0074】 これらのデータベース内に保存された配列の分析を補助するために、種々のコ
ンピュータプログラムが利用可能である。FastA(W.R.Pearson
、1990年「Rapid and Sensitive Sequence
Comparison with FASTP and FASTA」、Met
hods in Enzymology、183、63〜98)、配列検索シス
テム(SRS)(Etzold & Argos、「SRS an index
ing and retrieval tool for flat file
data libraries」、Compt.Appl.Biosci.、
9、49〜57、1993年)は、目的の配列の分析に使用することができる2
つの例示的なコンピュータプログラムである。本発明の1つの実施形態では、デ
フォルトパラメーターを用いたBLASTNバージョン2.0、またはデフォル
トパラメーターを用いたBLASTXバージョン2.0を含むBLASTファミ
リーのコンピュータプログラムを使用して、核酸配列を分析する。
Various computer programs are available to assist in the analysis of sequences stored in these databases. FastA (WR Pearson
, 1990, "Rapid and Sensitive Sequence.
Comparison with FASTP and FASTA ", Met
hods in Enzymology, 183, 63-98), sequence search system (SRS) (Etzold & Argos, "SRS and index"
ing and retrieval tool for flat file
data libraries, Compt. Appl. Biosci. ,
9, 49-57, 1993) which can be used to analyze the sequence of interest.
Two exemplary computer programs. In one embodiment of the invention, the nucleic acid sequences are analyzed using a BLAST family computer program including BLASTN version 2.0 with default parameters, or BLASTX version 2.0 with default parameters.

【0075】 「Basic Local Alignment Search Tool」
の頭文字であるBLASTは、データベース類似性検索プログラムのファミリー
である。BLASTファミリーのプログラムには、BLASTN(ヌクレオチド
配列データベース検索プログラム)、BLASTX(入力が核酸配列である場合
のタンパク質データ検索プログラム)、およびBLASTP(タンパク質データ
ベース検索プログラム)が含まれる。BLASTプログラムは、配列適合、適合
の有意性の判断用の厳密な統計学的方法、および特別な状況でのプログラム調整
用の種々のオプションを実行する。プログラムの使用上の説明を、電子メールb
last@ncbi.nlm.nih.govから得ることができる。
“Basic Local Alignment Search Tool”
BLAST is a family of database similarity search programs. BLAST family programs include BLASTN (nucleotide sequence database search program), BLASTX (protein data search program when the input is a nucleic acid sequence), and BLASTP (protein database search program). The BLAST program implements sequence matches, rigorous statistical methods for determining the significance of matches, and various options for program adjustment in special circumstances. Instructions for using the program, e-mail b
last @ ncbi. nlm. nih. gov.

【0076】 細菌遺伝子は多シストロン性群中で転写される場合がある。これらの群は遺伝
子および遺伝子内配列の集合であるオペロンを含む。オペロンの遺伝子は同時転
写され、機能的に関連する場合がある。スクリーニングプロトコールの性質が与
えられた場合、同定された外因性核酸配列は、細菌増殖に必要な実際の配列由来
の上流または下流に存在する隣接する非コード配列、遺伝子内配列(すなわち、
遺伝子内の配列)、遺伝子間配列(すなわち、遺伝子間の配列)、2つまたはそ
れ以上の遺伝子の少なくとも一部にわたる配列、5’非コード配列、または3’
非コード領域を含むか含まない遺伝子またはその一部に対応することが可能であ
る。したがって、オペロン内でコードされるどの遺伝子が増殖に個々に必要とさ
れているかを同定することが望ましい場合がある。
[0076] Bacterial genes may be transcribed in a polycistronic group. These groups include genes and operons that are collections of sequences within a gene. The operon genes are co-transcribed and may be functionally related. Given the nature of the screening protocol, the identified exogenous nucleic acid sequence may contain upstream or downstream contiguous non-coding sequences from the actual sequence required for bacterial growth, intragenic sequences (ie,
Sequences within genes), intergenic sequences (ie, intergenic sequences), sequences that span at least a portion of two or more genes, 5 'non-coding sequences, or 3'
It is possible to correspond to a gene or a part thereof that includes or does not include a noncoding region. Thus, it may be desirable to identify which genes encoded within the operon are individually required for growth.

【0077】 本発明の1つの実施形態では、どの遺伝子が増殖に必要であるかを同定するた
めに、オペロンを分析する。例えば、ウェブサイトhttp://www.ci
fn.unam.mx./Computational_Biology/re
gulondb/で見出すこともできるHuerta et al.、Nucl
.Acids Res.、26、55〜59、1998年に記載のRegulo
nDBデータベースを使用して、細菌ゲノム内でコードされるオペロンの境界を
同定することができる。当該分野で周知の多数の技術を使用して、オペロンを分
析することができる。この実施形態の1つの態様では、相同組換えによる遺伝子
破壊を使用して、増殖に必要な遺伝子を含むと考えられるオペロンの遺伝子を個
々に不活化する。
In one embodiment of the invention, the operons are analyzed to identify which genes are required for growth. For example, the website http: // www. ci
fn. unam. mx. / Computational_Biology / re
gulondb /, which can also be found in Huerta et al. , Nucl
. Acids Res. , 26, 55-59, 1998.
The nDB database can be used to identify the boundaries of the operon encoded within the bacterial genome. The operon can be analyzed using a number of techniques well known in the art. In one aspect of this embodiment, gene disruption by homologous recombination is used to individually inactivate operon genes that are thought to contain genes required for growth.

【0078】 変異した非機能的な(無効)対立遺伝子への機能的遺伝子の置換用のいくつか
の遺伝子破壊技術が記載されている。一般に、これらの技術には、相同組換えの
使用が含まれる。Link et al.、J.Bacteriol.、199
7年、179、6228(その全体が本明細書中に参照により援用される)に記
載の方法は、E.coli中の遺伝子破壊に利用可能なこれらの方法の優れた例
として提供されている。この技術は、標的遺伝子のコード領域がインフレームで
欠失された無効対立遺伝子を作製するために交差PCRを使用する。無効対立遺
伝子を、野生型遺伝子(約500bp)に隣接する配列が保持される方法で構築
する。欠失無効対立遺伝子の周囲のこれらの相同配列により相同組換えの標的が
得られ、E.coli染色体上の野生型遺伝子を構築無効対立遺伝子と置換する
ことができる。
Several gene disruption techniques have been described for the replacement of a functional gene with a mutated non-functional (null) allele. Generally, these techniques involve the use of homologous recombination. Link et al. J. Bacteriol. , 199
7, 179, 6228, which is incorporated by reference herein in its entirety. It is provided as an excellent example of these methods available for gene disruption in E. coli. This technique uses cross-PCR to create null alleles in which the coding region of the target gene has been deleted in frame. Invalid alleles are constructed in such a way that sequences flanking the wild-type gene (about 500 bp) are retained. These homologous sequences around the deletion-invalid allele provide a target for homologous recombination. The wild-type gene on the E. coli chromosome can be replaced with a constructionally invalid allele.

【0079】 交差PCR増幅産物をベクターpK03にサブクローン化し、その特徴には、
クロラムフェニコール耐性遺伝子、対抗選択マーカーsacB、および温度感受
性自律増殖機能が含まれる。このようなベクターでのE.coli細胞集団の形
質転換後、染色体へのベクターの相同組換えを受けた細胞の選択を、43℃の非
許容温度でのクロラムフェニコールに対する増殖によって行った。これらの条件
下で、クロラムフェニコール耐性遺伝子が染色体に組み込まれている場合に限り
、プラスミドの自律複製は起こらず、細胞はクロラムフェニコール耐性を示す。
通常、E.coli染色体が1つの野生型対立遺伝子、およびベクター配列によ
って分離した1つの無効対立遺伝子からなる標的遺伝子の縦列重複を含むように
、1回の交差はこの組み込みを担う。
The cross-PCR amplification product was subcloned into the vector pK03, which features
Includes chloramphenicol resistance gene, counter-selectable marker sacB, and temperature-sensitive autonomous growth function. E. coli with such vectors. After transformation of the E. coli cell population, selection of cells that had undergone homologous recombination of the vector into the chromosome was performed by growth on chloramphenicol at a nonpermissive temperature of 43 ° C. Under these conditions, only when the chloramphenicol resistance gene is integrated into the chromosome, autonomous replication of the plasmid does not occur and the cells show chloramphenicol resistance.
Usually, E. One crossover is responsible for this integration so that the E. coli chromosome contains a tandem duplication of the target gene consisting of one wild-type allele and one invalid allele separated by the vector sequence.

【0080】 縦列重複を含むこの新規のE.coli株を、薬物選択(クロラムフェニコー
ル)の存在下、許容温度で維持することができる。その後、この新規の株の細胞
を許容温度(30℃)で薬物選択せずに培養する。この条件下で、集団内のいく
つかの細胞の染色体を内部相同組換えして、プラスミド配列を取り除く。その後
、クロラムフェニコールを欠くがスクロースを含む増殖培地中で培養した株を使
用して、このような組換え転換(recombinative resolution)を選択する。対抗
選択マーカーsacBの存在下で、スクロースは毒性代謝産物になる。したがっ
て、この対抗選択を生き残った細胞は、染色体由来のプラスミド配列、および組
換え転換の副産物である自律複製プラスミドの両方を喪失している。
This new E. coli with tandem duplication E. coli strains can be maintained at permissive temperatures in the presence of drug selection (chloramphenicol). The cells of this new strain are then cultured at the permissive temperature (30 ° C.) without drug selection. Under these conditions, the chromosomes of some cells in the population undergo internal homologous recombination to remove plasmid sequences. Thereafter, strains cultured in a growth medium lacking chloramphenicol but containing sucrose are used to select such a recombinant resolution. In the presence of the counter selection marker sacB, sucrose becomes a toxic metabolite. Thus, cells that survive this counterselection have lost both chromosomal-derived plasmid sequences and autonomously replicating plasmids that are a byproduct of recombination.

【0081】 上記の相同組換えによる組換え転換には2つの可能な結果が存在する。標的遺
伝子の野生型コピーが染色体上に維持されるか、または変異無効対立遺伝子が染
色体上に維持される。必須遺伝子の場合、1コピーの無効対立遺伝子が致命的で
あり、必須遺伝子に適用した場合はこのような(無効対立遺伝子を含む)細胞が
上記の手順では得られないはずである。必須遺伝子でない場合、ほぼ同数の無効
対立遺伝子を含む細胞および野生型対立遺伝子を含む細胞が得られるはずである
。したがって、本方法は、標的遺伝子の不可欠性の試験に役立つ:必須遺伝子に
適用した場合、染色体上に野生型対立遺伝子を有する細胞のみが得られる。
There are two possible consequences of the above recombination transformation by homologous recombination. Either the wild-type copy of the target gene is maintained on the chromosome, or the mutant null allele is maintained on the chromosome. In the case of essential genes, one copy of the invalid allele is lethal, and if applied to the essential gene, such cells (including the invalid allele) should not be obtained by the above procedure. If it is not an essential gene, cells containing approximately the same number of invalid alleles and cells containing the wild-type allele should be obtained. Thus, the method serves to test the essentiality of the target gene: when applied to essential genes, only cells with the wild-type allele on the chromosome are obtained.

【0082】 E.coliにおける破壊変異の作製用の他の技術も記載されている。例えば
、Link et al.による文献にはまた、得られる組換え物の分析を簡単
にするためのインフレーム欠失を含むインフレーム配列タグの挿入が記載されて
いる。さらに、Link et al.による文献では、カナマイシン耐性遺伝
子などの薬物耐性マーカーでの遺伝子破壊を記載している。Arigoni e
t al.による文献(Arigoni,F.et al、A Genomi−
based Approach for the identificatio
n of Essential Bacterial Genes、Natur
e Biotechnology、16、851〜856(その開示の全体が本
明細書中に参照により援用される))では、遺伝子発現が制御されるような試験
遺伝子の第2のコピーと、遺伝子の不可欠性を試験するためのアラビノースプロ
モーターなどの誘導プロモーターとの操作を組み合わせた遺伝子破壊の使用が記
載されている。これらの技術の多くによって、目的の遺伝子(薬物選択マーカー
など)に巨大なDNAフラグメントが挿入される。Link et al.によ
って記載された技術の利点は、機能喪失を引き起こす、遺伝子への挿入に依存す
るのではなくコード領域が正確に除去される点である。これにより、標的遺伝子
から下流の遺伝子の発現に対する極性効果の喪失が保証される。
E. Other techniques for making disruption mutations in E. coli have also been described. For example, Link et al. Also describes the insertion of in-frame sequence tags containing in-frame deletions to simplify analysis of the resulting recombinants. Further, Link et al. Describe gene disruption with a drug resistance marker such as the kanamycin resistance gene. Argonnie
t al. (Aragoni, F. et al, A Genomi-
based Approach for the identityificatio
no of Essential Bacterial Genes, Natur
eBiotechnology, 16, 851-856, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference, describes a second copy of a test gene whose gene expression is to be controlled, and the essentiality of the gene. The use of gene disruption in combination with operation with an inducible promoter such as the arabinose promoter to test has been described. Many of these techniques insert large DNA fragments into the gene of interest (such as a drug selectable marker). Link et al. The advantage of the technique described by is that the coding region is accurately removed rather than relying on insertion into the gene, which causes loss of function. This ensures loss of polar effects on the expression of genes downstream from the target gene.

【0083】 組換えDNA技術を使用して、増殖に必要であると同定された遺伝子の全コー
ド配列またはその一部を発現させることができる。過剰発現タンパク質をさらな
る研究用の試薬として使用することができる。当該分野で周知の方法を用いて、
同定された外因性配列を単離、精製、および適切な発現ベクターにクローン化す
る。所望ならば、核酸は、発現タンパク質の分泌を促進するための単一のペプチ
ドをコードする配列を含むことができる。
[0083] Recombinant DNA technology can be used to express the entire coding sequence, or a portion thereof, of a gene identified as required for growth. The overexpressed protein can be used as a reagent for further study. Using methods well known in the art,
The identified exogenous sequence is isolated, purified, and cloned into an appropriate expression vector. If desired, the nucleic acid can include a sequence encoding a single peptide to facilitate secretion of the expressed protein.

【0084】 増殖に必要であると同定された細菌遺伝子のフラグメントの発現も本発明の範
囲内である。同定された遺伝子のフラグメントは、本発明で同定された配列の1
つに相補的な遺伝子の少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、少なく
とも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40
、少なくとも45、少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なく
とも65、(少なくとも70、)少なくとも75、または75を超える連続した
アミノ酸を含むポリペプチドをコードすることができる。発現ベクターに挿入さ
れた核酸はまた、コード配列の上流および下流の配列を含むことができる。
The expression of a fragment of a bacterial gene identified as necessary for growth is also within the scope of the invention. The fragment of the identified gene is one of the sequences identified in the present invention.
At least 5, at least 10, at least 15, at least 20, at least 25, at least 30, at least 35, at least 40 of
, At least 45, at least 50, at least 55, at least 60, at least 65, (at least 70), at least 75, or a polypeptide comprising more than 75 contiguous amino acids. The nucleic acid inserted into the expression vector can also include sequences upstream and downstream of the coding sequence.

【0085】 細菌増殖に必要であると同定された全遺伝子のコード配列またはそのフラグメ
ントを発現させる場合、発現させる核酸配列を、従来のクローニング技術を用い
て発現ベクター中のプロモーターに作動可能に連結させる。発現ベクターは当該
分野で公知の任意の細菌、昆虫、酵母、または哺乳動物発現系であり得る。種々
の供給者(Genetics Institute(Cambridge、MA
)、Sratagene(La Jolla、California)、Pro
mega(Madison、Wisconsin)、およびInvitroge
n(San Diego、California)を含む)が市販するベクター
および発現系を利用することができる。所望ならば、発現を向上させ、タンパク
質折りたたみを容易にするために、Hatfield et al.、米国特許
第5,082,767号(本明細書中に参照により援用される)に説明のように
、発現ベクターが導入される特定の発現生物用に配列のコドン使用頻度およびコ
ドンの偏りを至適化することができる。融合タンパク質発現系もまた本発明の範
囲である。
When expressing the coding sequence of a gene or a fragment thereof identified as necessary for bacterial growth, the nucleic acid sequence to be expressed is operably linked to a promoter in an expression vector using conventional cloning techniques. . The expression vector can be any bacterial, insect, yeast, or mammalian expression system known in the art. Various suppliers (Genetics Institute (Cambridge, MA)
), Slatagene (La Jolla, California), Pro
mega (Madison, Wisconsin), and Invitroge
n (including San Diego, California) can use commercially available vectors and expression systems. If desired, to improve expression and facilitate protein folding, see Hatfield et al. As described in U.S. Patent No. 5,082,767, incorporated herein by reference, the sequence codon usage and codon bias for the particular expression organism into which the expression vector is introduced is described. Can be optimized. Fusion protein expression systems are also within the scope of the present invention.

【0086】 同定された外因性核酸配列によってコードされるタンパク質の発現後、タンパ
ク質を精製する。タンパク質の精製技術は当該分野で周知である。同定された外
因性核酸配列からコードされ、発現されたタンパク質を、沈殿技術(ポリエチレ
ングリコールを用いた沈殿など)を用いて部分精製することができる。本発明で
使用することができるクロマトグラフ分析法には、イオン交換クロマトグラフィ
ー、ゲル濾過、ハイドロキシアパタイトカラムの使用、固定化反応性色素、クロ
マト集束法(chromatofocusing)、および高速液体クロマトグラフィーの使用を
含み得る。精製法として、電気泳動法(1次元ゲル電気泳動、高分解能2次元ポ
リアクリルアミド電気泳動、等電点電気泳動など)やその他の精製法も意図され
る。また、抗体カラム、リガンドが存在するカラム、および他の親和性クロマト
グラフ基質を含む親和分離法も本発明の精製法として意図される。
After expression of the protein encoded by the identified exogenous nucleic acid sequence, the protein is purified. Techniques for purifying proteins are well known in the art. The protein encoded and expressed from the identified exogenous nucleic acid sequence can be partially purified using precipitation techniques (such as precipitation with polyethylene glycol). Chromatographic methods that can be used in the present invention include ion exchange chromatography, gel filtration, the use of hydroxyapatite columns, immobilized reactive dyes, chromatofocusing, and the use of high-performance liquid chromatography. May be included. Electrophoresis (one-dimensional gel electrophoresis, high-resolution two-dimensional polyacrylamide electrophoresis, isoelectric focusing, etc.) and other purification methods are also contemplated as purification methods. Affinity separation methods, including antibody columns, columns with ligands, and other affinity chromatographic substrates are also contemplated as purification methods of the invention.

【0087】 増殖に必要であると同定された遺伝子コード配列から産生させた精製タンパク
質を、有用な抗菌薬の種々の作製プロトコールで使用することができる。本発明
の1つの実施形態では、同定された外因性核酸配列から発現されたタンパク質に
対する抗体を作製する。発現したタンパク質に対するモノクローナルおよびポリ
クローナル抗体の両方を作製することができる。モノクローナルおよびポリクロ
ーナル抗体の作製法は、当該分野で周知である。また、上述のように産生した抗
体から調製した抗体フラグメント調製物も意図される。
[0087] Purified proteins produced from the gene coding sequences identified as necessary for growth can be used in various production protocols for useful antimicrobial agents. In one embodiment of the invention, antibodies are raised against a protein expressed from the identified exogenous nucleic acid sequence. Both monoclonal and polyclonal antibodies can be raised against the expressed protein. Methods for making monoclonal and polyclonal antibodies are well-known in the art. Also contemplated are antibody fragment preparations prepared from the antibodies produced as described above.

【0088】 また、本発明の精製タンパク質は、本発明の種々の標的タンパク質に対して活
性な候補化合物の小分子ライブラリーをスクリーニングすることに適用すること
もできる。当該分野で周知の結合の化学の分野における利点により、標的タンパ
ク質に対する結合または阻害効果を有することができる非常に多数の候補化合物
の作製法が得られる。したがって、同定された遺伝子配列から産生された標的タ
ンパク質に対して、結合親和性または阻害活性を有する化合物についての小分子
ライブラリーのスクリーニングも、本発明によって意図される。
The purified protein of the present invention can also be applied to screening a small molecule library of candidate compounds active against various target proteins of the present invention. The advantages in the art of binding chemistry, well known in the art, provide a way to generate a large number of candidate compounds that can have a binding or inhibitory effect on a target protein. Thus, screening of small molecule libraries for compounds having binding affinity or inhibitory activity against a target protein produced from the identified gene sequence is also contemplated by the present invention.

【0089】 本発明は、さらに、E.coliに加えて種々の他の病原性生物に対する用途
も意図される。例えば、本発明は、原核生物および真核生物の増殖に必要な遺伝
子の同定に利用される。例えば、本発明はプラスモディウム(Plasmodi
um)属のような原生生物、植物、アメーバ(Entamoeba)属およびC
ontracaecum属のような動物、Candida albicansの
ようなキャンディダ(Candida)種を含む菌類、Saccharomyc
es cerevisiae、Cryptococcus neoforman
s、およびAspergillus fumigatusに利用される。本発明
の1つの実施形態では、モネラ界の生物、特に、増殖に必要な新規の遺伝子を求
めて細菌を探索する。薬物耐性細菌が発生した場合、この実施形態は特に重要で
ある。
The present invention further provides Use against various other pathogenic organisms in addition to E. coli is also contemplated. For example, the invention finds use in identifying genes required for the growth of prokaryotes and eukaryotes. For example, the present invention relates to Plasmodium.
um), protists such as plants, plants of the genus Entamoeba and C
animals such as C. ontracaecum, fungi including Candida species such as Candida albicans, Saccharomyc
es cerevisiae, Cryptococcus neoforman
s, and Aspergillus fumigatus. In one embodiment of the invention, the organisms of the Monera kingdom, particularly bacteria, are searched for new genes required for growth. This embodiment is particularly important when drug resistant bacteria develop.

【0090】 既存の抗生物質に耐性を示している細菌種の数が増大している。これらの生物
の一部のリストには、Staphylococcus属(S.aureusなど
)、Enterococcus属(E.faecalisなど)、Pseudo
monas属(P.aeruginosaなど)、Clostridium属(
C.botulinumなど)、Haemophilus属(H.influe
nzaeなど)、Enterobacter属(E.cloacaeなど)、V
ibrio属(V.choleraなど)、Moraxala属(M.cata
rrhalisなど)、Streptococcus属(S.pneumoni
aeなど)、Neisseria属(N.gonorrhoeaeなど)、My
coplasma属(Mycoplasma pneumoniaeなど)、S
almonella typhimurium、Helicobacter p
ylori、Escherichia coli、およびMycobacter
ium tuberculosisが含まれる。増殖に必要な相同遺伝子を同定
するために、本発明の増殖に必要であると同定された配列を使用して、これらお
よび他の生物を探索することができる。
The number of bacterial species that are resistant to existing antibiotics is increasing. Some lists of these organisms include the genus Staphylococcus (such as S. aureus), the genus Enterococcus (such as E. faecalis), the Pseudo
genus (such as P. aeruginosa), Clostridium (
C. botulinum), the genus Haemophilus (H. influu
nzae), Enterobacter (genus E. cloacae), V
ibrio (such as V. cholera), Moraxala (such as M. cata)
rrhalis, etc.), the genus Streptococcus (S. pneumoni)
ae), Neisseria (N. gonorrhoeae, etc.), My
genus coplasma (such as Mycoplasma pneumoniae), S
almonella typhimurium, Helicobacter p
ylori, Escherichia coli, and Mycobacter
ium tuberculosis. These and other organisms can be searched using the sequences identified as required for growth of the present invention to identify homologous genes required for growth.

【0091】 本発明の1つの実施形態では、本明細書中に開示の核酸配列を使用して、E.
coli以外の目的の細菌種から作製したゲノムライブラリーをスクリーニング
することができる。例えば、ゲノムライブラリーは、Staphylococc
us aureus、Pseudomonas aeruginosa、Ent
erobacter cloacae、Helicobacter pylor
i、Neisseria gonorrhoeae、Enterococcus
faecalis、Streptococcus pneumoniae、H
aemophilus influenzae、Salmonella typ
himurium、Saccharomyces cerevisiae、Ca
ndida albicans、Cryptococcus neoforma
ns、Aspergillus fumigatus、Klebsiella
pneumoniae、Salmonella typhi、Salmonel
la paratyphi、Salmonella cholerasuis、
Staphylococcus epidermidis、Mycobacte
rium tuberculosis、Mycobacterium lepr
ae、Treponema pallidum、Bacillus anthr
acis、Yersinia pestis、Clostridium bot
ulinum、Campylobacter jejuni、Chlamydi
a trachomatus、Chlamydia pneumoniae、ま
たは任意の上記種が属する属内の任意の種由来であり得る。標準的な分子生物学
の技術を使用して、種々の微生物由来のゲノムライブラリーを作製することがで
きる。1つの態様では、ライブラリーを作製してニトロセルロース紙に接合させ
る。本発明の同定された外因性核酸配列を、相同配列のライブラリーをスクリー
ニングするためのプローブとして使用することができる。次いで、同定された相
同配列を、ある生物よりも高い活性を有する新規の抗菌化合物の標的として使用
することができる。
In one embodiment of the present invention, the nucleic acid sequences disclosed herein are used to transform E. coli.
A genomic library prepared from a target bacterial species other than E. coli can be screened. For example, a genomic library is Staphylococc
us aureus, Pseudomonas aeruginosa, Ent
erobacter cloacae, Helicobacter pylor
i, Neisseria gonorrhoeae, Enterococcus
faecalis, Streptococcus pneumoniae, H
aemophilus influenzae, Salmonella type
himurium, Saccharomyces cerevisiae, Ca
ndida albicans, Cryptococcus neoforma
ns, Aspergillus fumigatus, Klebsiella
pneumoniae, Salmonella typhi, Salmonel
la paratyphi, Salmonella cholerasuis,
Staphylococcus epidermidis, Mycobacterte
rium tuberculosis, Mycobacterium lepr
ae, Treponema pallidum, Bacillus anthr
acis, Yersinia pestis, Clostridium bot
ulinum, Campylobacter jejuni, Chlamydi
a trachomatus, Chlamydia pneumoniae, or any species within the genus to which any of the above species belongs. Genomic libraries from various microorganisms can be generated using standard molecular biology techniques. In one embodiment, a library is made and conjugated to nitrocellulose paper. The identified exogenous nucleic acid sequences of the present invention can be used as probes to screen libraries of homologous sequences. The identified homologous sequences can then be used as targets for novel antimicrobial compounds with higher activity than certain organisms.

【0092】 例えば、上記の方法を使用して、配列番号1〜81、405〜485、82〜
88、90〜242の配列の1つからなる群から選択される核酸配列に少なくと
も97%、少なくとも95%、少なくとも90%、少なくとも85%、少なくと
も80%または少なくとも70%同一な配列、またはその塩基の少なくとも10
、15、20、25、30、35、40、50、75、100、150、200
、300、400、または500個の連続した塩基を含むフラグメント、および
それらに相補的な配列を有する核酸を単離することができる。同一性は、デフォ
ルトパラメーターを用いたBLASTNバージョン2.0を用いて測定すること
ができる。(Altschul,S.F.et al.、Gapped BLA
ST and PSI−BLAST:A New Generation of
Protein Database Search Programs、Nu
cleic Acid Res.、25、3389〜3402(1997)(こ
の開示の全体が本明細書中に参照により援用される))。例えば、相同なポリヌ
クレオチドは本明細書中に記載のコード配列の1つの天然に存在する対立遺伝子
変異型であるコード配列を有し得る。配列番号1〜81、405〜485、82
〜88、90〜242の核酸、またはそれに相補的な配列と比較すると、このよ
うな対立遺伝子変異型は、1つまたは複数の核酸の置換、欠失、または付加を有
し得る。
For example, using the methods described above, SEQ ID NOs: 1-81, 405-485, 82-
88, 90 to 242, at least 97%, at least 95%, at least 90%, at least 85%, at least 80% or at least 70% identical to a nucleic acid sequence selected from the group consisting of one of the sequences: At least 10
, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 75, 100, 150, 200
, 300, 400, or 500 contiguous bases, and nucleic acids having sequences complementary thereto can be isolated. Identity can be measured using BLASTN version 2.0 with default parameters. (Altschul, SF et al., Gapped BLA.
ST and PSI-BLAST: A New Generation of
Protein Database Search Programs, Nu
cleic Acid Res. , 25, 3389-3402 (1997), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. For example, a homologous polynucleotide may have a coding sequence that is a naturally occurring allelic variant of one of the coding sequences described herein. SEQ ID NOs: 1-81, 405-485, 82
Such allelic variants can have one or more nucleic acid substitutions, deletions, or additions when compared to the nucleic acid of ~ 88, 90-242, or a sequence complementary thereto.

【0093】 さらに、上記の手順を使用して、デフォルトパラメーターを用いたFASTA
バージョン3.0t78アルゴリズムを使用して同定したところ、配列番号24
3〜357、359〜398の1つの配列を有するポリペプチドに少なくとも9
9%、少なくとも95%、少なくとも90%、少なくとも85%、少なくとも8
0%、少なくとも70%、少なくとも60%、少なくとも50%または少なくと
も40%同一性または類似性を有するポリペプチド、またはその少なくとも5、
10、15、20、25、30、35、40、50、75、100、または15
0個の連続したアミノ酸を含むフラグメントをコードする核酸を単離することが
できる。あるいは、タンパク質の同一性または類似性を、デフォルトパラメータ
ーを用いたBLASTP、デフォルトパラメーターを用いたBLASTX、また
はデフォルトパラメーターを用いたTBLASTNを用いて同定することができ
る。(Alschul,S.F.et al.、Gapped BLAST a
nd PSI−BLAST:A New Generation of Pro
tein Database Search Programs、Nuclei
c Acid Res.、25、3389〜3402(1997)(この開示の
全体が本明細書中に参照により援用される))。
Further, using the above procedure, FASTA with default parameters
When identified using the version 3.0t78 algorithm, SEQ ID NO: 24
At least 9 for a polypeptide having one sequence of 3-357, 359-398;
9%, at least 95%, at least 90%, at least 85%, at least 8
A polypeptide having 0%, at least 70%, at least 60%, at least 50% or at least 40% identity or similarity, or at least 5,
10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 75, 100, or 15
Nucleic acids encoding fragments containing 0 contiguous amino acids can be isolated. Alternatively, protein identity or similarity can be identified using BLASTP using default parameters, BLASTX using default parameters, or TBLASTN using default parameters. (Alschul, SF et al., Gapped BLAST a)
nd PSI-BLAST: A New Generation of Pro
tein Database Search Programs, Nuclei
c Acid Res. , 25, 3389-3402 (1997), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

【0094】 あるいは、増殖に関連する核酸もしくはポリペプチド、または微生物増殖に関
連する核酸に対するアンチセンス核酸に対して所望の相同性レベルを有する配列
を同定するために、データベースの検索によって相同核酸またはポリペプチドを
同定することができる。GenBankおよびGenSeqを含む種々のデータ
ベースが利用可能である。いくつかの実施形態では、データベースをスクリーニ
ングして、増殖に関連する核酸もしくはポリペプチド、または増殖に関連するア
ンチセンス核酸に少なくとも97%、少なくとも95%、少なくとも90%、少
なくとも85%、少なくとも80%、少なくとも70%、少なくとも60%、少
なくとも50%または少なくとも40%同一性または類似性を有する核酸、また
はポリペプチドを同定する。例えば、データベースをスクリーニングして、配列
番号1〜81、405〜485、82〜88、90〜242の1つに相同な核酸
または配列番号243〜357、359〜398に相同なポリペプチドを同定す
ることができる。いくつかの実施形態では、データベースをスクリーニングして
、Staphylococcus aureus、Pseudomonas a
eruginosa、Enterobacter cloacae、Helic
obacter pylori、Neisseria gonorrhoeae
、Enterococcus faecalis、Streptococcus
pneumoniae、Haemophilus influenzae、S
almonella typhimurium、Saccharomyces
cerevisiae、Candida albicans、Cryptoco
ccus neoformans、Aspergillus fumigatu
s、Klebsiella pneumoniae、Salmonella t
yphi、Salmonella paratyphi、Salmonella
cholerasuis、Staphylococcus epidermi
dis、Mycobacterium tuberculosis、Mycob
acterium leprae、Treponema pallidum、B
acillus anthracis、Yersinia pestis、Cl
ostridium botulinum、Campylobacter je
juni、Chlamydia trachomatus、Chlamydia
pneumoniae、または任意の上記種が属する属内の任意の種などの生
物を含む、E.coli以外の生物由来の相同核酸またはポリペプチドを同定す
ることができる。
Alternatively, homologous nucleic acids or polypeptides may be searched through databases to identify sequences having a desired level of homology to nucleic acids or polypeptides associated with growth, or antisense nucleic acids to nucleic acids associated with microbial growth. Peptides can be identified. Various databases are available, including GenBank and GenSeq. In some embodiments, the database is screened for at least 97%, at least 95%, at least 90%, at least 85%, at least 80% of proliferation-associated nucleic acids or polypeptides, or proliferation-associated antisense nucleic acids. , Nucleic acids or polypeptides having at least 70%, at least 60%, at least 50% or at least 40% identity or similarity. For example, screening a database to identify nucleic acids or polypeptides homologous to one of SEQ ID NOs: 1-81, 405-485, 82-88, 90-242 or SEQ ID NOs: 243-357, 359-398. be able to. In some embodiments, the database is screened for Staphylococcus aureus, Pseudomonas a.
eruginosa, Enterobacter cloacae, Helic
observer pylori, Neisseria gonorrhoeae
, Enterococcus faecalis, Streptococcus
pneumoniae, Haemophilus influenzae, S
almonella typhimurium, Saccharomyces
cerevisiae, Candida albicans, Cryptoco
ccus neoformans, Aspergillus fumigatu
s, Klebsiella pneumoniae, Salmonella t
yphi, Salmonella paratyphi, Salmonella
cholerasuis, Staphylococcus epidermi
dis, Mycobacterium tuberculosis, Mycob
acterium leprae, Treponema pallidum, B
acillus anthracis, Yersinia pestis, Cl
Ostrium botulinum, Campylobacter je
juni, Chlamydia trachomatus, Chlamydia
E. pneumoniae, or an organism such as any species within the genus to which any of the above species belongs. Homologous nucleic acids or polypeptides from organisms other than E. coli can be identified.

【0095】 別の実施形態では、遺伝子発現アレイおよびマイクロアレイを使用することが
できる。遺伝子発現アレイは、DNAサンプルの高密度のアレイをガラスチップ
、ナイロンメンブラン等上の特定の位置に貼り付けてある。研究者らはこのよう
なアレイを使用して、異なる条件下での相対遺伝子発現を定量することができる
。研究者らは、遺伝子発現アレイを使用して最適な薬物の標的、新規の化合物の
プロファイリング、および疾患経路を同定するための一助とすることができる。
この技術の例は、米国特許第5,807,522号(本明細書中に参照により援
用される)に見出される。
[0095] In another embodiment, gene expression arrays and microarrays can be used. The gene expression array has a high-density array of DNA samples attached to a specific position on a glass chip, nylon membrane, or the like. Researchers can use such arrays to quantify relative gene expression under different conditions. Researchers can use gene expression arrays to help identify optimal drug targets, profile new compounds, and identify disease pathways.
An example of this technique can be found in US Pat. No. 5,807,522, which is incorporated herein by reference.

【0096】 1つのアレイ用いて特定の微生物ゲノム中の全ての遺伝子の発現を研究するこ
とが可能である。例えば、Genosysのアレイは、E.coliの4290
個のORFに対応するPCR産物を含む12×24cmのナイロンフィルターか
らなる。それぞれ10ngがフィルター上に1.5mm間隔でスポットされてい
る。アレイへのハイブリッド形成用に1本鎖標識cDNAを調製し(第2の鎖の
合成または増幅工程を行わない)、フィルターに接触させるように置く。したが
って、標識cDNAは「アンチセンス」方向である。蛍光体画像(phosphorimag
er)によって定量分析が行われる。
It is possible to study the expression of all genes in a particular microbial genome using one array. For example, Genosys arrays are available from E. coli. coli 4290
Consisted of a 12 × 24 cm nylon filter containing PCR products corresponding to one ORF. Each 10 ng is spotted on the filter at 1.5 mm intervals. Single-stranded labeled cDNA is prepared for hybridization to the array (no second strand synthesis or amplification step is performed) and placed in contact with the filter. Thus, the labeled cDNA is in the "antisense" orientation. Phosphor image (phosphorimag
er) performs a quantitative analysis.

【0097】 このようなアレイへの全細胞mRNAのサンプルから作製したcDNAのハイ
ブリッド形成後、当業者に公知の1つまたは複数の種々の技術によって結合を検
出すると、cDNAとハイブリッド形成したアレイ上の各位置にシグナルが認め
られる。したがって、アレイ上の各位置から得られたハイブリッド形成シグナル
の強度は、サンプル中に存在する特異的遺伝子のmRNA量を反映する。したが
って、異なる条件下で増殖させた細胞から単離したmRNAから得られた結果の
比較により、異なる条件下での増殖中の各遺伝子の相対的発現量の比較が可能で
ある。
After hybridization of a cDNA prepared from a sample of whole cellular mRNA to such an array, binding is detected by one or more of a variety of techniques known to those of skill in the art to determine if binding on the array hybridized to the cDNA has occurred. A signal is observed at each position. Thus, the intensity of the hybridization signal obtained from each location on the array reflects the amount of mRNA for a specific gene present in the sample. Thus, a comparison of the results obtained from mRNA isolated from cells grown under different conditions allows a comparison of the relative expression levels of each gene during growth under different conditions.

【0098】 遺伝子発現アレイを使用して、増殖に必要な遺伝子に対するアンチセンス核酸
の誘導後の種々の測定点での全mRNAパターンを分析することができる。アレ
イへのハイブリッド形成によって示された発現パターンの分析により、アンチセ
ンス核酸の標的遺伝子がアンチセンス誘導に影響をうけるかどうか、どれぐらい
の速度でアンチセンスが標的遺伝子に影響を与えるのか、より遅い測定点でどん
な他の遺伝子がアンチセンス発現に影響を受けるのかについての情報が得られる
。例えば、アンチセンスが50Sサブユニット中のリボゾームタンパク質L7/
L12の遺伝子に指向する場合、その標的化されたmRNAが最初に消滅し、そ
の後、他のmRNAが増加、減少、または現状維持を継続し得る。同様に、アン
チセンスが異なる50Sサブユニットのリボゾームタンパク質mRNA(例えば
、L25)に指向する場合、mRNAは最初に消滅し、その後、L7/L12ア
ンチセンス発現で認められたものと類似のmRNA発現が変化する。したがって
、増殖に必要な遺伝子に対するアンチセンス核酸で認められたmRNA発現パタ
ーンにより、アンチセンス核酸の標的として同一の経路における他の増殖に必要
な核酸を同定することができる。さらに、候補薬物化合物で認められたmRNA
発現パターンは、増殖に必要な核酸に対するアンチセンス核酸で認められるもの
と比較され得る。候補薬物化合物で認められたmRNA発現パターンがアンチセ
ンス核酸で認められたものと類似する場合、薬物化合物は有望な治療候補であり
得る。したがって、この分析法は、以下に記載の方法などのスクリーニング法で
使用される候補薬物化合物の選択の補助に有用であろう。
Gene expression arrays can be used to analyze total mRNA patterns at various measurement points after induction of antisense nucleic acids against genes required for growth. Analysis of expression patterns revealed by hybridization to the array indicates whether the target gene of the antisense nucleic acid is affected by antisense induction, how fast antisense affects the target gene, or slower Information about what other genes are affected by antisense expression at the measurement point is obtained. For example, the antisense ribosomal protein L7 / in the 50S subunit
When directed to the L12 gene, its targeted mRNA may first disappear, and then the other mRNA may increase, decrease, or remain the same. Similarly, when the antisense is directed to a different 50S subunit ribosomal protein mRNA (eg, L25), the mRNA is first abolished, and then an mRNA expression similar to that observed with L7 / L12 antisense expression. Change. Thus, based on the mRNA expression pattern observed for an antisense nucleic acid against a gene required for growth, a nucleic acid required for another growth in the same pathway as the target of the antisense nucleic acid can be identified. In addition, the mRNA found in the candidate drug compound
Expression patterns can be compared to those found with antisense nucleic acids to nucleic acids required for growth. If the mRNA expression pattern observed with the candidate drug compound is similar to that seen with the antisense nucleic acid, the drug compound may be a promising therapeutic candidate. Thus, this assay would be useful in assisting in selecting candidate drug compounds for use in screening methods, such as those described below.

【0099】 アレイ上に貼り付けた核酸の供給源、およびアレイにハイブリッド形成した核
酸の供給源が2つの異なる生物由来である場合、遺伝子発現アレイにより2つの
生物の相同遺伝子を同定することができる。
If the source of the nucleic acid stuck on the array and the source of the nucleic acid hybridized to the array are from two different organisms, a gene expression array can identify homologous genes of the two organisms .

【0100】 本発明はまた、増殖に必要な遺伝子についての他の微生物のさらなるスクリー
ニング法を意図する。この実施形態では、増殖に必要であると同定された配列の
保存された部分を使用して、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で使用する変性プ
ライマーを作製することができる。PCR技術は、当該分野で周知である。本明
細書中で同定された配列から作製した変性プローブを使用したPCR産物の好結
果の産生は、スクリーニングされる種の相同遺伝子配列の存在を示す。次いで、
この相同遺伝子を、単離し、発現し、候補抗菌化合物の標的として使用する。こ
の実施形態の別の態様では、自己の生物または異種生物の増殖に必要な相同遺伝
子のレベルまたは活性を変化させる方法で、相同遺伝子が自己の生物中または異
種生物中に発現する。この実施形態のさらに別の態様では、相同遺伝子またはそ
の一部は、自己の生物または異種生物の増殖に必要な核酸のレベルまたは活性を
変化させる方法でアンチセンス配向で発現する。
The present invention also contemplates additional methods of screening other microorganisms for genes required for growth. In this embodiment, conserved portions of sequences identified as required for growth can be used to make degenerate primers for use in the polymerase chain reaction (PCR). PCR technology is well known in the art. Successful production of a PCR product using a denatured probe made from the sequences identified herein indicates the presence of a homologous gene sequence for the species being screened. Then
This homologous gene is isolated, expressed and used as a target for candidate antimicrobial compounds. In another aspect of this embodiment, the homologous gene is expressed in the organism or heterologous organism in a manner that alters the level or activity of the homologous gene required for growth of the organism or heterologous organism. In yet another aspect of this embodiment, the homologous gene, or a portion thereof, is expressed in an antisense orientation in a manner that alters the level or activity of a nucleic acid required for the growth of an autologous or heterologous organism.

【0101】 本明細書中に記載の技術を用いて同定した、増殖に必要な遺伝子に対する相同
配列を使用して、以下に記載のように、E.coli以外の生物の増殖に必要な
遺伝子を同定するか、あるいは以下に記載するように、E.coli以外の生物
の同定された相同核酸またはポリペプチドの活性の阻害またはその量の減少によ
ってE.coli以外の生物の増殖を阻害するか、E.coli以外の生物の増
殖を阻害する化合物を同定することができる。
Using homologous sequences to genes required for growth identified using the techniques described herein, as described below, E. coli. Genes required for the growth of organisms other than E. coli are identified, or as described below. E. coli by inhibiting or reducing the activity of an identified homologous nucleic acid or polypeptide of an organism other than E. coli. inhibiting the growth of organisms other than E. coli; Compounds that inhibit the growth of organisms other than E. coli can be identified.

【0102】 本発明の別の態様では、増殖に必要であると同定されたE.coli配列を、
非E.coli種内で機能することができる発現ベクターに移す。当業者に認識
されるように、発現ベクターは特異的な種である一定のエレメントを含むべきで
ある。これらのエレメントは、プロモーター配列、オペレーター配列、リプレッ
サー遺伝子、複製起点、リボゾーム結合配列、終止配列などを含み得る。本発明
の同定された外因性配列を使用するために、当業者は培養細菌細胞由来の目的の
配列を含むベクターの単離、その配列の単離および精製、ならびにスクリーニン
グされる細菌種への使用に適用された発現ベクターへのこれらの配列のサブクロ
ーニングのための標準的な分子生物学的技術の使用を認識している。
[0102] In another aspect of the invention, E. coli identified as required for growth. E. coli sequence,
Non-E. Transfer to an expression vector that can function in the E. coli species. As will be appreciated by those in the art, the expression vector should include certain elements that are specific species. These elements can include promoter sequences, operator sequences, repressor genes, origins of replication, ribosome binding sequences, termination sequences, and the like. To use the identified exogenous sequences of the present invention, one of skill in the art would isolate a vector containing the sequence of interest from cultured bacterial cells, isolate and purify the sequence, and use it for the bacterial species to be screened. Recognize the use of standard molecular biology techniques for subcloning these sequences into expression vectors as applied to US Pat.

【0103】 種々の他の種の発現ベクターが当該分野で公知である。例えば、Cao et
al.はStaphylococcus aureusのステロイドレセプタ
ーフラグメントの発現を報告している。(J.Steroid Biochem
Mol.Biol.、44(1)、1〜11、1993年。)また、Pla
et al.は、Salmonella typhimurium、Pseud
omonas putida、およびPseudomonas aerugin
osaを含む多数の関連宿主において機能的である発現ベクターを報告している
。(J.Bacteriol.、172(8)、4448〜55、1990年。
)これらの例は、本発明に対する目的の細菌種の発現ベクターを構築することが
できる分子生物学的技術の存在を示す。
[0103] Various other types of expression vectors are known in the art. For example, Cao et
al. Report the expression of a steroid receptor fragment of Staphylococcus aureus. (J. Steroid Biochem
Mol. Biol. 44 (1), 1-11, 1993. ) Also, Pla
et al. Is Salmonella typhimurium, Pseud
omonas putida and Pseudomonas aerugin
Expression vectors that are functional in a number of related hosts, including osa, have been reported. (J. Bacteriol., 172 (8), 4448-55, 1990.
These examples demonstrate the existence of molecular biology techniques that can construct expression vectors of the bacterial species of interest for the present invention.

【0104】 目的の微生物中で機能的な発現ベクターへの同定された核酸配列のサブクロー
ニング後、同定された核酸配列を条件的に転写させて、細菌増殖阻害について分
析する。転写された場合、細菌増殖を阻害する配列を含むことが見出されたこれ
らの発現ベクターは、またはスクリーニングされた病原性微生物の公知のゲノム
配列に類似しているか、スクリーニングされる生物由来の相同配列が未知の場合
、上記のように、目的の増殖に必要なE.coli配列へのハイブリッド形成ま
たは目的の増殖に必要なE.coli配列に基づくプライマーを用いた増幅によ
って同定および単離することができる。
After subcloning the identified nucleic acid sequence into an expression vector that is functional in the microorganism of interest, the identified nucleic acid sequence is conditionally transcribed and analyzed for bacterial growth inhibition. These expression vectors that, when transcribed, are found to contain sequences that inhibit bacterial growth may be similar to, or homologous to, the known genomic sequence of the screened pathogenic microorganism. If the sequence is unknown, as described above, the E. coli required for the desired growth is obtained. E. coli required for hybridization to E. coli sequences or desired growth. It can be identified and isolated by amplification using primers based on the E. coli sequence.

【0105】 次いで、上記のように同定された第2の生物由来のアンチセンス配列を、誘導
プロモーターなどのプロモーターに作動可能に連結させるか、第2の生物に導入
することができる。したがって、本明細書中に記載の、増殖に必要なE.col
i遺伝子の同定技術を使用して、第2の生物由来の同定された配列が第2の生物
の増殖を阻害するかどうかを判定することができる。
[0105] The antisense sequence from the second organism identified above can then be operably linked to a promoter, such as an inducible promoter, or introduced into the second organism. Thus, the E. coli required for growth described herein. col
The i-gene identification technique can be used to determine whether the identified sequence from the second organism inhibits the growth of the second organism.

【0106】 E.coli配列および他の生物由来の増殖に必要な核酸の間の相同性を評価
するために、E.coli以外の生物の増殖に必要なアンチセンス核酸またはそ
れに対応する遺伝子を、E.coli ORFを含むマイクロアレイとハイブリ
ッド形成することもできる。例えば、増殖に必要な核酸は、Staphyloc
occus aureus、Pseudomonas aeruginosa、
Enterobacter cloacae、Helicobacter py
lori、Neisseria gonorrhoeae、Enterococ
cus faecalis、Streptococcus pneumonia
e、Haemophilus influenzae、Salmonella
typhimurium、Saccharomyces cerevisiae
、Candida albicans、Cryptococcus neofo
rmans、Aspergillus fumigatus、Klebsiel
la pneumoniae、Salmonella typhi、Salmo
nella paratyphi、Salmonella cholerasu
is、Staphylococcus epidermidis、Mycoba
cterium tuberculosis、Mycobacterium l
eprae、Treponema pallidum、Bacillus an
thracis、Yersinia pestis、Clostridium
botulinum、Campylobacter jejuni、Chlam
ydia trachomatus、Chlamydia pneumonia
e、または任意の上記種が属する属内の任意の種由来であり得る。プローブがマ
イクロアレイ上の配列に対して異なる相同レベルを有する場合に、E.coli
以外の生物由来の増殖に必要な核酸を、ハイブリッド形成が起こる種々の条件下
でアレイとハイブリッド形成することができる。これにより、生物を超えた相同
性ならびにこれらの生物中の他の可能な必須遺伝子の鍵が呈示されるであろう。
E. To evaluate homology between E. coli sequences and nucleic acids required for growth from other organisms, An antisense nucleic acid or a gene corresponding thereto required for the growth of an organism other than E. coli is It can also hybridize with microarrays containing the E. coli ORF. For example, nucleic acids required for growth are Staphyloc
occus aureus, Pseudomonas aeruginosa,
Enterobacter cloacae, Helicobacter py
lori, Neisseria gonorrhoeae, Enterococ
cus faecalis, Streptococcus pneumonia
e, Haemophilus influenzae, Salmonella
typhimurium, Saccharomyces cerevisiae
, Candida albicans, Cryptococcus neofo
rmans, Aspergillus fumigatus, Klebsiel
la pneumoniae, Salmonella typhi, Salmo
nella paratyphi, Salmonella cholerasu
is, Staphylococcus epidermidis, Mycoba
cterium tuberculosis, Mycobacterium l
eprae, Treponema pallidum, Bacillus an
thracis, Yersinia pestis, Clostridium
botulinum, Campylobacter jejuni, Chlam
ydia trachomatus, Chlamydia pneumonia
e, or from any species within the genus to which any of the above species belongs. If the probes have different levels of homology to sequences on the microarray, coli
Nucleic acids required for growth from other organisms can hybridize to the array under various conditions under which hybridization occurs. This will provide a key to homology across organisms as well as other possible essential genes in these organisms.

【0107】 本発明のさらに別の実施形態では、細菌の成長または増殖に必要であると同定
された本発明の外因性核酸配列を、細菌死滅のアンチセンス治療薬として使用す
ることができる。アンチセンス配列を、その配列が本明細書中で同定された外因
性核酸プローブに対応する増殖に必要な遺伝子に対して使用することができる(
すなわち、アンチセンス核酸は遺伝子またはその一部とハイブリッド形成するこ
とができる)。あるいは、アンチセンス治療薬を増殖に必要な遺伝子が存在する
オペロンに指向することができる(すなわち、アンチセンス核酸は増殖に必要な
遺伝子が存在するオペロン中の任意の遺伝子とハイブリッド形成することができ
る)。さらに、アンチセンス治療薬を、細菌増殖に必要な実際の配列、あるいは
増殖に必要な遺伝子を含むオペロンから上流または下流に存在する、隣接する非
コード配列である遺伝子内配列(すなわち、遺伝子内の配列)、遺伝子間配列(
すなわち、遺伝子間の配列)、2つまたはそれ以上の遺伝子の少なくとも一部に
わたる配列、5’非コード配列、または3’非コード領域を含むか含まない増殖
に必要な遺伝子またはその一部に指向することができる。
In yet another embodiment of the invention, an exogenous nucleic acid sequence of the invention identified as being required for bacterial growth or growth can be used as an antisense therapeutic for bacterial killing. An antisense sequence can be used for the gene required for growth whose sequence corresponds to the exogenous nucleic acid probe identified herein (
That is, an antisense nucleic acid can hybridize to a gene or a portion thereof). Alternatively, the antisense therapeutic can be directed to the operon where the gene required for growth is present (ie, the antisense nucleic acid can hybridize to any gene in the operon where the gene required for growth is present). ). In addition, antisense therapeutics may be used to identify the actual sequence required for bacterial growth or the adjacent non-coding intragenic sequence upstream or downstream from the operon containing the gene required for growth (ie, Sequence), intergenic sequence (
That is, a sequence that spans at least a portion of two or more genes, a 5 ′ non-coding sequence, or a gene or portion thereof that is required for growth with or without a 3 ′ non-coding region. can do.

【0108】 治療への適用に加えて、本発明は、診断ツールとしての増殖に必要な配列に相
補的な核酸の使用を含む。例えば、微生物の特定の種に特異的な増殖に必要な配
列に相補的な核酸をプローブとして使用して、臨床標本中の特定の微生物種を同
定することができる。この用途によって、細菌感染の原因物質を同定する、迅速
で信頼できる方法が得られる。この用途によって、医師がこのような感染を治療
するための種特異的抗菌化合物の処方が可能となるであろう。この用途の拡大に
より、増殖に必要な配列から転写されたmRNAから翻訳されたタンパク質に対
して作製された抗体を使用して、種特異的様式でこのようなタンパク質を産生さ
せる特異的微生物をスクリーニングすることもできる。
In addition to therapeutic applications, the present invention involves the use of nucleic acids complementary to sequences required for growth as diagnostic tools. For example, a nucleic acid complementary to a sequence required for specific growth of a particular microorganism can be used as a probe to identify a particular microorganism species in a clinical specimen. This application provides a quick and reliable way to identify the causative agent of a bacterial infection. This use will allow physicians to formulate species-specific antimicrobial compounds to treat such infections. This expanded use allows screening of specific microorganisms that produce such proteins in a species-specific manner using antibodies raised against proteins translated from mRNA transcribed from sequences required for growth. You can also.

【0109】 以下の実施例は、増殖に必要であると同定されたE.coli遺伝子に使用さ
れる本発明の遺伝子およびサブセットを教示する。これらの実施例は例示のみを
目的とし、本発明の範囲を制限することを意図しない。
The following examples illustrate E. coli identified as required for growth. The genes and subsets of the invention used for the E. coli gene are taught. These examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

【0110】 [実施例] 以下の実施例は、増殖に必要なE.coli遺伝子の同定および開発に関する
。遺伝子の同定法ならびに同定された配列の種々の利用法を考察する。
Examples The following examples illustrate the E. coli required for growth. E. coli gene identification and development. Methods for identifying genes and various uses of the identified sequences are discussed.

【0111】 E.coliの増殖に必要であると同定された遺伝子 外因性核酸配列を誘導発現ベクターにクローン化し、増殖阻害活性について分
析した。実施例1は、IPTG誘導発現ベクターにクローン化した外因性核酸配
列のライブラリーの試験を記載する。活性化または誘導の際、発現ベクターは、
サブクローン化した外因性核酸配列に対応するRNA分子を産生した。RNA産
物は、それ自身が初めに由来したE.coli遺伝子に関してアンチセンス配向
であった。次いで、このアンチセンスRNAは、種々のE.coli遺伝子から
産生されたセンスmRNAと相互作用し、センスメッセンジャーRNA(mRN
A)の翻訳を緩衝または阻害したので、これらのセンスmRNA分子からのタン
パク質産生を妨害した。センスmRNAが増殖に必要なタンパク質をコードした
場合、活性化された発現ベクターを含む細菌細胞は増殖することができなかった
、あるいは実質的に減少した速度で増殖した。
E. Gene exogenous nucleic acid sequences identified as required for E. coli growth were cloned into an inducible expression vector and analyzed for growth inhibitory activity. Example 1 describes the testing of a library of exogenous nucleic acid sequences cloned into an IPTG-derived expression vector. Upon activation or induction, the expression vector is:
An RNA molecule corresponding to the subcloned exogenous nucleic acid sequence was produced. The RNA product was originally derived from E. coli. It was in the antisense orientation with respect to the E. coli gene. This antisense RNA can then be used for various E. coli. interacts with the sense mRNA produced from the E. coli gene and generates a sense messenger RNA (mRN
Buffering or inhibiting the translation of A) prevented protein production from these sense mRNA molecules. When the sense mRNA encoded a protein required for growth, bacterial cells containing the activated expression vector could not grow or grew at a substantially reduced rate.

【0112】 実施例1 IPTG誘導後の細菌増殖の阻害 液体培地中での転写誘導の効果を研究するために、1mM IPTGを含むか
含まない、1:200の培地の新鮮な培地への戻し希釈、および30分毎のOD 450 の測定によって成長曲線を作製した。固体培地での転写誘導効果を研究する
ために、一晩培養物の102、103、104、105、106、107、108倍希
釈物を調製した。これらの希釈物の0.5〜3μlのアリコートを、1mM I
PTGを含むか含まない選択寒天プレートにスポットした。一晩のインキュベー
ション後、プレートを比較してIPTGに対するクローンの感受性を評価した。
Example 1 Inhibition of Bacterial Growth After IPTG Induction To study the effect of transcription induction in liquid media, should 1 mM IPTG be included?
Without dilution, 1: 200 medium back dilution into fresh medium and OD every 30 minutes 450 A growth curve was prepared by measuring. Study the effect of inducing transcription on solid media
For an overnight culture of 10Two, 10Three, 10Four, 10Five, 106, 107, 108Double
An exudate was prepared. Aliquots of 0.5-3 μl of these dilutions were made with 1 mM I
Spotted on selective agar plates with or without PTG. Overnight incubation
After the application, the plates were compared to evaluate the sensitivity of the clone to IPTG.

【0113】 試験した多数のクローンのうち、いくつかのクローンがIPTG誘導後にE.
coli増殖を阻害する配列を含むと同定された。したがって、挿入された核酸
に対応する遺伝子、または挿入核酸を含むオペロン内の遺伝子は、E.coli
の増殖に必要であり得る。
[0113] Of the large number of clones tested, some clones were E. coli after IPTG induction.
It was identified as containing sequences that inhibited E. coli growth. Thus, the gene corresponding to the inserted nucleic acid, or the gene in the operon containing the inserted nucleic acid, is E. coli. coli
May be required for growth.

【0114】 E.coli増殖に負の影響を与える単離クローンの特徴づけ 発現の際、E.coliの成長または増殖に負の影響を与える発現ベクターの
同定後、これらの発現ベクター中に含まれるインサートまたは核酸フラグメント
をその後の特徴づけのために単離した。目的の発現ベクターを、核酸配列決定に
供した。
E. Characterization of isolated clones that negatively affect E. coli growth After identification of expression vectors that negatively affect E. coli growth or growth, the inserts or nucleic acid fragments contained in these expression vectors were isolated for subsequent characterization. The desired expression vector was subjected to nucleic acid sequencing.

【0115】 実施例2 E.coli増殖に有害な影響を与える核酸フラグメントを発現する同定クロ
ーンの核酸配列の決定 外因性同定配列の核酸配列を、QIAPREP(Qiagen、Valenc
ia、CA)および製造者から供給された方法で、単離したプラスミドDNAを
用いて決定した。インサートの配列決定に使用したプライマーは、5’−TGT
TTATCAGACCGCTT−3’(配列番号403)および5’−ACAA
TTTCACACAGCCTC−3’(配列番号404)であった。これらの配
列は、pLEX5BA中のポリリンカーに隣接する。同定されたインサートの配
列番号を、表1に列挙し、以下で考察した。
Example 2 Determination of the Nucleic Acid Sequence of Identified Clones Expressing Nucleic Acid Fragments that Detrimentally Affect E. coli Propagation
ia, CA) and the method supplied by the manufacturer, and was determined using the isolated plasmid DNA. The primer used for sequencing the insert was 5'-TGT
TTATCGACCGCTT-3 ′ (SEQ ID NO: 403) and 5′-ACAA
TTTCACACACGCCTC-3 ′ (SEQ ID NO: 404). These sequences are adjacent to the polylinker in pLEX5BA. The SEQ ID NOs of the identified inserts are listed in Table 1 and discussed below.

【0116】 実施例3 単離された配列と公知の配列との比較 上記の発現ベクターから得たサブクローン化フラグメントの核酸配列を、以下
のデフォルトパラメーターを用いたBLASTバージョン1.4またはバージョ
ン2.0.6を用いてGenBankの公知のE.coli配列と比較した:フ
ィルタリングオフ、ギャップを開くコスト(cost to open a gap)−5、ギャッ
プを伸長するコスト(cost to extend a gap)−2、blastの実行部分中の
ミスマッチに対するペナルティー−3、blastの実行部分におけるマッチン
グに対する利益(reward for a match in the blast portion of run)−1、期待
値(e)−10.0、ワードサイズ−11、オンライン表示数−100、アライ
ンメントの表示数(B)−100。BLASTは、Altschul、J.Mo
l.Biol.、215、403〜10、1990年(その開示の全体が本明細
書中で参考として援用される)に記載されている。発現ベクターは、センスおよ
びアンチセンス方向の両方で核酸配列を含むことが見出された。公知の遺伝子、
読み取り枠、およびリボゾーム結合部位の存在を、公的なデータベースが保有す
る遺伝子情報およびGenetics Computer Groupプログラ
ムFRAMESおよびCODONPREFERENCEなどの種々のコンピュー
タプログラムと比較することによって同定した。産生されたRNA転写産物が染
色体遺伝子座から発現したmRNAと相補的であるようにクローン化フラグメン
トがプロモーターに配向している場合、クローンを、「アンチセンス」と呼んだ
。染色体遺伝子座由来の野生型mRNAの一部と同一なRNAフラグメントをコ
ードする場合、クローンを「センス」と呼んだ。
Example 3 Comparison of Isolated Sequence with Known Sequences The nucleic acid sequence of the subcloned fragment obtained from the above expression vector was converted to BLAST version 1.4 or version 2.10 using the following default parameters: 0.6 using GenBank's known E.C. compared to E. coli sequences: filtering off, cost to open a gap -5, cost to extend a gap -2, penalty for mismatch in the running part of blast-3, Reward for a match in the blast portion of run-1, expected value (e) -10.0, word size-11, online display count-100, alignment display count (B ) -100. BLAST is described in Altschul, J .; Mo
l. Biol. 215, 403-10, 1990, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. The expression vector was found to contain the nucleic acid sequence in both sense and antisense orientation. A known gene,
The open reading frame and the presence of the ribosome binding site were identified by comparing the genetic information held by public databases and various computer programs such as the Genetics Computer Group programs FRAMES and CODONPREFERENCE. If the cloned fragment was oriented to the promoter such that the RNA transcript produced was complementary to the mRNA expressed from the chromosomal locus, the clone was called "antisense". A clone was called "sense" if it encoded an RNA fragment that was identical to a portion of the wild-type mRNA from the chromosomal locus.

【0117】 細菌増殖を阻害し、アンチセンス配向で遺伝子フラグメントを含む実施例1〜
2に記載の配列を、表1に列挙する。この表は、National Cente
r for Biotechnology Information(NCBI
)Blattner(Science 277:1453〜1474(1997
年)E.coli K−12ゲノム配列も含む)、またはRudd(Micro
.and Mol.Rev.62:985〜1019(1998年)の命名法に
したがって列挙された、配列同定番号、分子番号、同定された配列に対応する遺
伝子によって同定された各配列をそれぞれ列挙した。(両論文は本明細書中に参
照により援用される)。各同定配列中のCONTIG数ならびに、E.coli
染色体上に存在する最初および最後の塩基対の位置を示す。「**」をつけた分子
番号は、遺伝子間配列に対応するクローンを示す。
Examples 1 to 4 Inhibiting Bacterial Growth and Containing Gene Fragments in Antisense Orientation
The sequences described in Table 2 are listed in Table 1. This table shows the National Center
r for Biotechnology Information (NCBI
) Blattner (Science 277: 1453-1474 (1997)
Year) E. coli K-12 genomic sequence) or Rudd (Micro
. and Mol. Rev .. 62: 985-1019 (1998). Each sequence identified by the gene corresponding to the sequence identification number, molecular number, and the identified sequence was listed, respectively. (Both articles are incorporated herein by reference). CONTIG number in each identified sequence; coli
Indicates the position of the first and last base pairs present on the chromosome. Molecular numbers with “ ** ” indicate clones corresponding to the intergenic sequence.

【0118】 増殖を阻害する米国仮特許出願第60/117,405号由来の配列番号1〜
81の核酸インサート配列をさらに分析した。米国仮特許出願第60/117,
405号の配列番号1〜81に対応する再分析した配列は、本出願の配列番号4
05〜485を有する。
SEQ ID NOs: 1 from US Provisional Patent Application No. 60 / 117,405 which inhibits growth
The 81 nucleic acid insert sequences were further analyzed. US Provisional Patent Application No. 60/117,
The reanalyzed sequence corresponding to SEQ ID NOs: 1-81 of SEQ ID NO: 405 is SEQ ID NO: 4
05 to 485.

【0119】 米国仮特許出願第60/117,405号の配列番号82〜242は、以下の
例外を除いて本出願の配列番号82〜242と同一である。本出願の配列番号1
48は米国仮特許出願第60/117,405号の配列番号148の相補鎖であ
る。したがって、配列番号148によってコードされる配列番号308のタンパ
ク質もまた修正されている。本出願の配列番号163は、米国仮特許出願第60
/117,405号の配列番号163の相補鎖である。したがって、配列番号1
63によってコードされる配列番号323のタンパク質もまた修正されている。
SEQ ID NOs: 82-242 of US Provisional Patent Application No. 60 / 117,405 are identical to SEQ ID NOs: 82-242 of the present application with the following exceptions. SEQ ID NO: 1 of the present application
48 is the complementary strand of SEQ ID NO: 148 of US Provisional Patent Application No. 60 / 117,405. Accordingly, the protein of SEQ ID NO: 308, encoded by SEQ ID NO: 148, has also been modified. SEQ ID NO: 163 of the present application corresponds to US Provisional Patent Application No. 60
/ 117,405 is the complementary strand of SEQ ID NO: 163. Therefore, SEQ ID NO: 1
The protein of SEQ ID NO: 323 encoded by 63 has also been modified.

【0120】 米国仮特許出願第60/117,405号の配列番号18および19の標的遺
伝子(本出願の配列番号18、19、422、423)は、これらの配列番号が
ftsZ発現を阻害する天然のアンチセンス分子を含む事実を反映して、dic
FからftsZに修正されている。
[0120] The target genes of SEQ ID NOs: 18 and 19 of US Provisional Patent Application No. 60 / 117,405 (SEQ ID NOs: 18, 19, 422, 423 of the present application) are those whose SEQ ID NOs: Reflecting the fact that antisense molecules contain dic
It has been modified from F to ftsZ.

【0121】 米国仮特許出願第60/117,405号の配列番号198および239〜2
42および本出願(本出願の配列番号358および399〜402)の核酸の遺
伝子産物は、これらの核酸が非翻訳tRNAおよびrRNAをコードする事実を
反映するように修正されている。したがって、表Iおよび表IIは修正されてい
る。表IIの配列番号もまた、配列番号89および402が米国仮特許出願第6
0/117,405号で同定された事実を反映するように修正した。
[0121] SEQ ID NOs: 198 and 239-2 of US Provisional Patent Application No. 60 / 117,405.
42 and the gene products of the nucleic acids of the present application (SEQ ID NOs: 358 and 399-402 of the present application) have been modified to reflect the fact that these nucleic acids encode untranslated tRNA and rRNA. Accordingly, Tables I and II have been modified. SEQ ID NOs: 89 and 402 in Table II also correspond to US Provisional Patent Application No. 6
Revised to reflect the facts identified in 0 / 117,405.

【0122】[0122]

【表1】 [Table 1]

【0123】 実施例4 アンチセンス阻害によって影響を受ける遺伝子およびそれに対応するオペロン
の同定 全E.coliゲノムの配列決定は、Blattner et al.、Sc
ience、277、1453〜1474、1997年(その全体が本明細書中
に参照により援用される)に記載されており、ゲノム配列はGenBankアク
セッション番号U00096(その開示全体が本明細書中に参照により援用され
る)に列挙されている。増殖阻害核酸に対応するオペロンを、RegulonD
Bおよび文献中の情報を用いて同定した。E.coliゲノム上のこれらのオペ
ロンの境界の座標を表IIIに列挙する。表IIは、増殖阻害核酸フラグメント
を含むインサートの分子番号、インサートに対応するオペロン中の遺伝子、イン
サートを含む遺伝子の配列番号、遺伝子にコードされるタンパク質の配列番号、
E.coliゲノム上の遺伝子の開始点および終止点、ゲノム上の遺伝子の配向
、オペロンが推定されているか文献に記載されているかどうか、および遺伝子の
推定機能を列挙する。同定されたオペロン、その推定機能、および遺伝子が増殖
に必要であると現在考えられているかどうかについて以下で考察する。
Example 4 Identification of genes affected by antisense inhibition and their corresponding operons The sequencing of the E. coli genome is described in Blattner et al. , Sc
gene, 277, 1453-1474, 1997, which is incorporated herein by reference in its entirety, and the genomic sequence is GenBank Accession No. U00096, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. , Incorporated by reference). An operon corresponding to the growth-inhibiting nucleic acid was obtained from Regulon D
Identification was performed using B and information in the literature. E. FIG. The coordinates of the boundaries of these operons on the E. coli genome are listed in Table III. Table II shows the molecular number of the insert containing the growth-inhibiting nucleic acid fragment, the gene in the operon corresponding to the insert, the SEQ ID NO of the gene containing the insert, the SEQ ID NO of the protein encoded by the gene,
E. FIG. The start and end points of the gene on the E. coli genome, the orientation of the gene on the genome, whether the operon is estimated or described in the literature, and the putative function of the gene are listed. The identified operons, their putative functions, and whether the genes are currently considered necessary for growth are discussed below.

【0124】 同定された遺伝子の機能を、Blattnerの機能的クラス命名法または同
定配列と種々のデータベース中の公知の配列との比較によって同定した。本発明
のクローンが対応する遺伝子について、種々の生物学的機能を記載した。目的の
遺伝子の機能を、表IIに示す。
The function of the identified genes was identified by Blattner's functional class nomenclature or by comparison of the identified sequences to known sequences in various databases. Various biological functions have been described for the genes to which the clones of the present invention correspond. The function of the gene of interest is shown in Table II.

【0125】 表IIに列挙したタンパク質は、広範な生物学的機能に関連する。The proteins listed in Table II are associated with a wide range of biological functions.

【0126】[0126]

【表2】 [Table 2]

【0127】 いくつかの発現ベクターは、未知の機能の遺伝子に対応するか機能が公知であ
る場合遺伝子が必須であるか未知であるフラグメントを含む。例えば、EcXA
001、003、007、008、013、015、016、017、018、
019、020、021、022、023、024、025、026、027、
028、029、030、032、033、034、035、036、037、
038、039、040、041、047、048、049、および050は全
て、機能が未知であるか機能が必須か必須でないかを示されていないE.col
iタンパク質に対応する外因性核酸配列である。
[0127] Some expression vectors contain fragments that correspond to or have a known function, when the gene is essential or unknown. For example, EcXA
001, 003, 007, 008, 013, 015, 016, 017, 018,
019, 020, 021, 022, 023, 024, 025, 026, 027,
028, 029, 030, 032, 033, 034, 035, 036, 037,
038, 039, 040, 041, 047, 048, 049, and 050 all do not indicate whether the function is unknown or whether the function is required or not. col
An exogenous nucleic acid sequence corresponding to the i protein.

【0128】 本発明は、増殖に必要な多数の新規のE.coli遺伝子およびオペロンを報
告している。リストから、本明細書中で同定したクローン配列は、それぞれE.
coliの増殖に必要なオペロンの一部であると同定された。E.coliの増
殖に必要であることが既に公知の遺伝子に対応するクローン化配列には、EcX
A002、004、005、010、012、014、031、02、043、
045、051、052、054、および055が含まれる。残りの同定配列は
、当該分野で以前に増殖に必要であると指摘されていないE.coli遺伝子に
対応する。
The present invention provides a number of novel E. coli required for growth. The E. coli gene and operon have been reported. From the list, the clone sequences identified herein are each E. coli.
It was identified as part of the operon required for E. coli growth. E. FIG. Cloned sequences corresponding to genes already known to be necessary for the growth of E. coli include EcX
A002, 004, 005, 010, 012, 014, 031, 02, 043,
045, 051, 052, 054, and 055. The remaining identified sequences have been previously identified in the art as not required for growth. E. coli gene.

【0129】 本発明の興味深い所見は、E.coli増殖に必要であると考えられないE.
coli遺伝子に対応するいくつかの配列フラグメントも存在することである。
それにもかかわらず、上記の条件下で、これらの遺伝子フラグメントのアンチセ
ンス発現により、細胞増殖が減少する。この結果は、同定配列に対応する遺伝子
は事実上増殖に必要であることを意味する。これらの遺伝子に対応する分子番号
はEcXA006、044、および053である。
An interesting observation of the present invention is that E. coli not considered necessary for E. coli growth
Some sequence fragments corresponding to the E. coli gene are also present.
Nevertheless, under the conditions described above, antisense expression of these gene fragments reduces cell proliferation. This result indicates that the gene corresponding to the identified sequence is actually required for growth. The molecular numbers corresponding to these genes are EcXA006, 044, and 053.

【0130】 目的の配列の同定後、これらの配列をオペロンに局在化させた。細菌遺伝子は
多シストロン様式で発現するので、オペロン中の1つの遺伝子のアンチセンス阻
害は、オペロン上の他の全遺伝子または同定された1つの遺伝子から下流の遺伝
子の発現に影響を与え得る。オペロンにおけるどの遺伝子産物が増殖に必要であ
るかを同定するために、オペロン内に含まれる各遺伝子を下記のように生存度に
対するその効果について分析することができる。
After identifying the sequences of interest, these sequences were localized to the operon. Since bacterial genes are expressed in a polycistronic fashion, antisense inhibition of one gene in the operon can affect the expression of all other genes on the operon or genes downstream from one identified gene. To identify which gene products in the operon are required for growth, each gene contained within the operon can be analyzed for its effect on viability as described below.

【0131】[0131]

【表3】 実施例5 増殖に必要なオペロン内の各遺伝子の同定 以下の実施例は、オペロン中のどの遺伝子が増殖に必要であるかどうかの同定
法を例示する。分子番号EcXA004に対応するクローンインサートは、E.
coli遺伝子rspGおよびrspLに相同な核酸配列を保有する。この分子
は、2つのさらなる遺伝子fusAおよびtufAを含むオペロンに対応する。
rpsL遺伝子は、オペロン中の第1の遺伝子である。このオペロン中のどの遺
伝子が増殖に必要であるかを同定するために、各遺伝子を相同組換えを用いて選
択的に不活化する。遺伝子rpsLは不活化された第1の遺伝子である。
[Table 3] Example 5 Identification of Each Gene in the Operon Required for Growth The following example illustrates a method for identifying which genes in the operon are required for growth. The clone insert corresponding to molecule number EcXA004 was obtained from E. coli.
It carries nucleic acid sequences homologous to the E. coli genes rspG and rspL. This molecule corresponds to an operon containing two additional genes, fusA and tufA.
The rpsL gene is the first gene in the operon. To identify which genes in this operon are required for growth, each gene is selectively inactivated using homologous recombination. Gene rpsL is the inactivated first gene.

【0132】 E.coli中の遺伝子の染色体コピーの欠失不活化を、組み込み遺伝子置換
によって行うことができる。この方法(Hamilton,C.M.et al
.、1989、J.Bacteriol.、171、4617〜4622)の原
理は、標的遺伝子の変異対立遺伝子を構築し、条件付き自殺ベクターを用いてこ
の対立遺伝子に移入し、野生型対立遺伝子およびベクター配列を除去することで
ある。これにより、天然の遺伝子が所望の変異に置換されるが、プロモーター、
オペレータなどは無傷なままである。遺伝子の不可欠性を、遺伝子分析による推
測または標的遺伝子の野生型コピーの条件付き発現(トランス相同性)のいずれ
かによって同定する。
E. Deletion inactivation of a chromosomal copy of a gene in E. coli can be performed by integrated gene replacement. This method (Hamilton, CM et al.
. 1989; Bacteriol. 171, 4617-4622) is to construct a mutant allele of the target gene, transfer it to this allele using a conditional suicide vector, and remove the wild-type allele and vector sequence. This replaces the native gene with the desired mutation, but with the promoter,
Operators and the like remain intact. The essentiality of the gene is identified either by speculation by genetic analysis or by conditional expression of a wild-type copy of the target gene (trans homology).

【0133】 第1工程は、PCR増幅を用いた変異rpsL対立遺伝子の作製である。遺伝
子を不活化するための中央が大きく欠失したrpsLのコピーを産生させるため
に、2組のPCRプライマーを選択する。極性効果を排除するために、rpsL
遺伝子のコード領域のほとんどまたは全てがインフレームで欠失された変異対立
遺伝子を構築することが望ましい。各PCRプライマーの組を、増幅される遺伝
子に隣接した領域が組換えられるのに十分に長いように選択する(典型的には、
各欠失部位上の少なくとも500ヌクレオチド)。標的欠失または変異は、この
フラグメント内に含まれ得る。PCR産物のクローニングを容易にするために、
PCRプライマーはまた、pK03などの条件付きノックアウトベクターのクロ
ーニング領域に見出される制限エンドヌクレアーゼ部位を含み得る(Link
et al.、1997年、J.Bacteriol.、179、(20)、6
228〜6237)。適切な部位には、NotL、SalI、BamHI、およ
びSmaIが含まれる。rpsL遺伝子フラグメントを、標準的なPCR条件(
Hot Start taq PCRキット(Qiagen,Inc.、Vale
ncia、CA)の製品の添付文書に略述されている条件を含むがこれらに限定
されない)を用いて産生させる。PCR反応により、互いに融合することができ
る2つのフラグメントが産生され得る。あるいは、クロスオーバーPCRを使用
して、1工程で所望の欠失を作製することができる(Ho,S.N.,et a
l.、1989、Gene、77、51〜59、Horton,R.M.,et
al.、1989、Gene、77、61〜68)。したがって、産生された
変異対立遺伝子を、機能的遺伝子産物を産生することができないので、「ヌル」
対立遺伝子と呼ぶ。
The first step is the generation of a mutant rpsL allele using PCR amplification. Two sets of PCR primers are selected to produce a copy of rpsL with a large central deletion to inactivate the gene. To eliminate the polarity effect, rpsL
It is desirable to construct a mutant allele in which most or all of the coding region of the gene has been deleted in frame. Each set of PCR primers is chosen such that the region adjacent to the gene to be amplified is long enough to recombine (typically,
At least 500 nucleotides on each deletion site). Target deletions or mutations may be included within this fragment. To facilitate cloning of PCR products,
PCR primers may also include a restriction endonuclease site found in the cloning region of a conditional knockout vector such as pK03 (Link
et al. 1997; Bacteriol. , 179, (20), 6
228-6237). Suitable sites include NotL, SalI, BamHI, and SmaI. The rpsL gene fragment was prepared using standard PCR conditions (
Hot Start taq PCR kit (Qiagen, Inc., Vale)
ncia, CA), including but not limited to the conditions outlined in the product insert. The PCR reaction can produce two fragments that can be fused together. Alternatively, the desired deletion can be made in one step using crossover PCR (Ho, SN, et a).
l. 1989, Gene, 77, 51-59; Horton, R .; M. , Et
al. , 1989, Gene, 77, 61-68). Therefore, the mutated allele produced is referred to as "null" because it cannot produce a functional gene product.
Called alleles.

【0134】 PCR増幅から得た変異対立遺伝子を、pK03の多クローニング部位にクロ
ーン化する。rpsL「ヌル」対立遺伝子の定方向クローニングは必要ない。p
K03ベクターは、pSC101由来の温度感受性複製起点を有する。したがっ
て、クローンを、許容温度(30℃)で増殖させる。ベクターはまた、2つの選
択マーカー遺伝子(クロラムフェニコールなどに耐性を付与し、増殖培地を含む
スクロースに対して対抗選択することができる遺伝子(バチルス・サチルス s
acB遺伝子))を含む。挿入された「ヌル」対立遺伝子を有するベクターDN
Aを含むクローンを、単離したプラスミドDNAの制限エンドヌクレアーゼ分析
およびDNA配列分析によって確認する。rpsL「ヌル」対立遺伝子挿入を含
むプラスミドは、ノックアウトプラスミドとして公知である。
The mutated allele from the PCR amplification is cloned into the multiple cloning site of pK03. No directional cloning of the rpsL "null" allele is required. p
The K03 vector has a temperature-sensitive origin of replication from pSC101. Therefore, clones are grown at the permissive temperature (30 ° C.). The vector also provides two selectable marker genes (such as Bacillus subtilis s) that confer resistance to chloramphenicol and the like and are capable of counterselecting against sucrose containing growth medium.
acB gene)). Vector DN with "null" allele inserted
Clones containing A are confirmed by restriction endonuclease analysis and DNA sequence analysis of the isolated plasmid DNA. Plasmids containing the rpsL "null" allele insertion are known as knockout plasmids.

【0135】 いったんノックアウトプラスミドが構築されてその配列が確認されると、これ
を、Rec+E.coli宿主細胞に形質転換する。形質転換を、エレクトロポ
レーションなどの任意の標準的な方法によって行うことができる。形質転換細胞
のいくつかのフラクションでは、プラスミドは、プラスミド中のrpsLヌル対
立遺伝子と染色体中のrpsL遺伝子との間の相同組換えによってE.coli
染色体に組み込まれる。このような事象が起こる形質転換体コロニーを、非許容
温度(43℃)およびクロラムフェニコールの存在下での増殖によって容易に選
択される。この温度では、プラスミドはエピソームとして複製されず、細胞が増
殖して分裂するにつれて細胞から失われていくであろう。これらの細胞は、もは
やクロラムフェニコールに耐性を示さず、クロラムフェニコールが存在する場合
には増殖しないであろう。しかし、ノックアウトプラスミドがE.coli染色
体に組み込まれた細胞は、クロラムフェニコールに対する耐性を維持し、増殖す
る。
[0135] Once the knockout plasmid has been constructed and its sequence confirmed, it can be transferred to Rec + E. coli. E. coli host cells. Transformation can be performed by any standard method, such as electroporation. In some fractions of the transformed cells, the plasmid is transformed into E. coli by homologous recombination between the rpsL null allele in the plasmid and the rpsL gene in the chromosome. coli
Integrated into the chromosome. Transformant colonies in which such an event occurs are readily selected for by growth in the non-permissive temperature (43 ° C) and in the presence of chloramphenicol. At this temperature, the plasmid will not replicate as an episome and will be lost from the cell as it grows and divides. These cells are no longer resistant to chloramphenicol and will not proliferate in the presence of chloramphenicol. However, the knockout plasmid was E. coli. Cells integrated into the E. coli chromosome maintain resistance to chloramphenicol and proliferate.

【0136】 組み込んだノックアウトプラスミドを含む細胞は、通常、ベクター配列によっ
て分離されたrpsLの変異および天然野生型対立遺伝子のタンデム配列を作製
する一回の交差の結果である。この結果は、rpsLがこれらの細胞中でも発現
されるであろうことである。遺伝子が増殖に必須であるかどうかを決定するため
に、野生型コピーを除去しなければならない。これは、2つの対立遺伝子間の相
同組換えがプラスミド配列から離れて環状化する過程による、プラスミド除去を
選ぶことによって行われる。このような除去を受け、sacB遺伝子を含むプラ
スミド配列が欠失した細胞を、培地へのスクロースの添加によって選択する。s
acB遺伝子産物は、スクロースを毒性分子に変換する。したがって、スクロー
スでの対抗選択によって、プラスミド配列がもはや細胞中に存在しないことが確
認される。さらに、プラスミド配列の喪失を、クロラムフェニコールに対する感
受性の試験(クロラムフェニコール耐性遺伝子の喪失)によって確認する。後者
の試験は、ときどきsacB遺伝子の変異が、プラスミド複製に対する影響のな
いsacB機能の喪失という結果として起こるという理由から、重要である(L
ink,et al.、1997年、J.Bacteriol.、179、(2
0)、6228〜6237)。これらの人工クローンはプラスミド配列を保持す
るので、クロラムフェニコールに耐性を示す。
Cells containing the integrated knockout plasmid are usually the result of a mutation in rpsL separated by the vector sequence and a single crossover creating the tandem sequence of the native wild-type allele. The result is that rpsL will be expressed in these cells as well. To determine if a gene is essential for growth, the wild-type copy must be removed. This is done by choosing plasmid removal by a process in which homologous recombination between the two alleles circularizes away from the plasmid sequence. Cells that have undergone such removal and lack the plasmid sequence containing the sacB gene are selected by adding sucrose to the medium. s
The acB gene product converts sucrose to a toxic molecule. Thus, counter-selection on sucrose confirms that the plasmid sequence is no longer present in the cell. In addition, the loss of plasmid sequence is confirmed by a test for susceptibility to chloramphenicol (loss of chloramphenicol resistance gene). The latter test is important because sometimes mutations in the sacB gene occur as a result of loss of sacB function without affecting plasmid replication (L
ink, et al. 1997; Bacteriol. , 179, (2
0), 6228-6237). These artificial clones retain the plasmid sequence and are therefore resistant to chloramphenicol.

【0137】 プラスミド除去工程では、2つのrpsL対立遺伝子のうちの1つがプラスミ
ドDNAと共に染色体から欠失している。一般に、ヌル対立遺伝子または野生型
対立遺伝子が欠失するようである。したがって、rpsL遺伝子が必須でない場
合、この実験で得られたクローンの半分は、染色体上に野生型対立遺伝子を有し
、その半分がヌル対立遺伝子であろう。しかし、rpsL遺伝子が必須の場合、
ヌル対立遺伝子の1つのコピーが致死的であるので、ヌル対立遺伝子を含む細胞
は得られないであろう。
In the plasmid removal step, one of the two rpsL alleles has been deleted from the chromosome along with the plasmid DNA. Generally, null or wild-type alleles appear to be deleted. Thus, if the rpsL gene is not essential, half of the clones obtained in this experiment will have the wild-type allele on the chromosome, and half will be the null allele. However, when the rpsL gene is essential,
Since one copy of the null allele is lethal, cells containing the null allele will not be obtained.

【0138】 rpsLの不可欠性を同定するために、得られた統計学的に有意なクローン数
(少なくとも20個)を、rpsL遺伝子のPCR増幅によって分析する。ヌル
対立遺伝子はrpsL遺伝子の有意な部分を欠くので、そのPCR産物は野生型
遺伝子の産物よりも著しく短く、両者はゲル塩基泳動分析によって容易に識別さ
れる。さらなる確認のために、PCR産物を当該分野で周知の方法による配列決
定に供することもできる。
To identify the indispensability of rpsL, the resulting statistically significant number of clones (at least 20) is analyzed by PCR amplification of the rpsL gene. Because the null allele lacks a significant portion of the rpsL gene, its PCR product is significantly shorter than that of the wild-type gene, and both are easily distinguished by gel base analysis. For further confirmation, the PCR product can be subjected to sequencing by methods well known in the art.

【0139】 上記の実験は、一般に、rpsLなどの遺伝子の不可欠性の同定に適切である
。しかし、遺伝子の不可欠性をより直接的に確認することが必要であるか望まし
いかもしれない。これを達成することができるいくつかの方法が存在する。一般
に、これらには、以下の3つの工程を含む:1)野生型対立遺伝子を含むエピソ
ームの構築、2)エピソームの野生型対立遺伝子の存在下を除く、上記と同様の
変異ヌル対立遺伝子の1つの染色体コピーを含むクローンの単離、および3)エ
ピソーム対立遺伝子の発現が遮断された場合に細胞が生存するかどうかの同定。
この場合、野生型rpsLのトランスコピーをrpsLの全コード領域のPCR
クローニングおよびE.coli lacプロモーターなどの誘導プロモーター
の下流へのセンス方向での挿入によって作製する。このrpsLの対立遺伝子の
転写は、lacリプレッサーを不活化するIPTGの存在下で誘導される。IP
TG誘導下で、組換え遺伝子がリボゾーム結合部位も保有している限り、rps
Lタンパク質は発現され、これは「シャイン・ダルガーノ配列」として公知であ
る。rpsLのトランスコピーを、pSC101と適合するプラスミドにクロー
ン化する。適合性ベクターには、p15A、pBR322、およびpUCプラス
ミドなどが含まれる。適合性プラスミドの複製は、温度感受性ではない。機能的
rpsLタンパク質の発現が完全に維持されることを確認するために、rpsL
のヌル対立遺伝子の組み込みおよびその後のプラスミド除去の全工程をIPTG
の存在下で行う。ヌルrpsL対立遺伝子が野生型rpsL対立遺伝子の代わり
に染色体に組み込まれることを確認後、IPTGを回収して機能的rpsLタン
パク質の発現を遮断する。rpsL遺伝子が必須である場合、これらの条件下で
細胞は増殖しない。しかし、rpsL遺伝子が必須ではない場合、細胞はこれら
の条件下で増殖しつづける。この実験では、不可欠性を、意図する染色体破壊の
不能よりも野生型遺伝子コピーの条件付き発現によって同定する。
The above experiments are generally suitable for identifying the essentiality of genes such as rpsL. However, it may be necessary or desirable to more directly confirm the essentiality of the gene. There are several ways that this can be achieved. In general, these include the following three steps: 1) construction of an episome containing the wild-type allele, 2) one of the mutant null alleles as described above, except in the presence of the episome wild-type allele. Isolation of clones containing two chromosomal copies, and 3) identification of whether cells survive if expression of episomal alleles is blocked.
In this case, the transcopy of wild-type rpsL was performed by PCR of the entire coding region of rpsL.
Cloning and E. coli. It is made by insertion in the sense direction downstream of an inducible promoter, such as the E. coli lac promoter. Transcription of this rpsL allele is induced in the presence of IPTG, which inactivates the lac repressor. IP
Under TG induction, as long as the recombinant gene also has a ribosome binding site, rps
The L protein is expressed and is known as the "Shine-Dalgarno sequence". The rpsL transcopy is cloned into a plasmid compatible with pSC101. Compatible vectors include p15A, pBR322, and pUC plasmids. Replication of compatible plasmids is not temperature sensitive. To confirm that the expression of the functional rpsL protein was fully maintained, rpsL
The entire process of integration of the null allele and subsequent plasmid removal is
Perform in the presence of After confirming that the null rpsL allele is integrated into the chromosome instead of the wild-type rpsL allele, the IPTG is recovered to block expression of the functional rpsL protein. If the rpsL gene is essential, the cells will not grow under these conditions. However, if the rpsL gene is not essential, cells will continue to grow under these conditions. In this experiment, indispensability is identified by the conditional expression of a wild-type gene copy rather than the inability of the intended chromosome disruption.

【0140】 他のいくつかの遺伝子破壊技術に関する本方法の利点は、外来DNAの巨大な
セグメントの移入なしで標的遺伝子を欠失および変異することができることであ
る。したがって、下流遺伝子に対する極性効果を、消失または最小化させる。潜
在的に必須の細菌遺伝子の上流の誘導プロモーター移入を記載した方法が存在す
る。しかし、このような場合、複数の転写開始点由来の極性が問題であり得る。
これを回避する1つの方法は、組み込んだ誘導プロモーターの上流の強力な転写
ターミネーターを含む遺伝子破壊カセットを挿入することである(Zhang,
Y and Cronan,J.E.、1996年、J.Bacteriol.
、178、12、3614〜3620)。記載の技術は、当業者に周知である。
An advantage of this method over some other gene disruption techniques is that the target gene can be deleted and mutated without the transfer of large segments of foreign DNA. Thus, polar effects on downstream genes are eliminated or minimized. Methods exist that describe inducible promoter transfer upstream of potentially essential bacterial genes. However, in such cases, polarity from multiple transcription start points can be a problem.
One way to avoid this is to insert a gene disruption cassette that contains a strong transcription terminator upstream of the integrated inducible promoter (Zhang,
Y and Cronan, J.M. E. FIG. 1996; Bacteriol.
178, 12, 3614-3620). The techniques described are well known to those skilled in the art.

【0141】 rpsL遺伝子の分析後、オペロンの他の遺伝子を調査して、増殖に必要であ
るかどうかを同定する。
Following analysis of the rpsL gene, other genes in the operon are examined to identify if they are required for growth.

【0142】 実施例6 E.coli増殖に必要であると同定された遺伝子によってコードされたタンパ
ク質の発現 上記の同定配列によってコードされた増殖に必要なタンパク質の例示的な発現
法を以下に示す。第1に、遺伝子の開始および終止コドンを同定する。必要なら
ば、タンパク質の転写または発現の改良法が当該分野で周知である。例えば、発
現されるポリペプチドをコードする核酸が開始部位、強力なシャイン・ダルガー
ノ配列、または終止コドンとして作用するメチオニンコドンを欠く場合、これら
の配列を添加することができる。同様に、同定された核酸配列が転写終止シグナ
ルを欠く場合、例えば、適切なドナー配列由来のこのような配列のスプライシン
グによって構成にこの配列を添加することができる。さらに、所望ならば、コー
ド配列を、強力プロモーターまたは誘導プロモーターに作動可能に連結させるこ
とができる。発現されるポリペプチドをコードする同定核酸配列またはその一部
を、同定された核酸配列またその一部に相補的なオリゴヌクレオチドプライマー
を用い、5’プライマーに組み込まれたNcoIおよび3’プライマーに対応す
る5’末端のBglIIの制限エンドヌクレアーゼ配列を含み、同定した核酸配
列がインフレームで終止シグナルと共に存在することの証明を考慮して、細菌発
現ベクターまたはゲノムからPCRによって得る。得られたPCR反応物から得
た精製フラグメントを、NcoIおよびBglIIで消化および精製して、発現
ベクターに連結する。
Example 6 Expression of a Protein Encoded by a Gene Identified as Required for E. coli Propagation An exemplary method for expressing a protein required for growth encoded by the above identified sequences is provided below. First, the start and stop codons of the gene are identified. If necessary, methods for improving the transcription or expression of proteins are well known in the art. For example, if the nucleic acid encoding the expressed polypeptide lacks a start site, a strong Shine-Dalgarno sequence, or a methionine codon that acts as a stop codon, these sequences can be added. Similarly, if the identified nucleic acid sequence lacks a transcription termination signal, this sequence can be added to the construct, for example, by splicing such a sequence from a suitable donor sequence. In addition, if desired, the coding sequence can be operably linked to a strong or inducible promoter. The identified nucleic acid sequence encoding the polypeptide to be expressed, or a part thereof, corresponds to the NcoI incorporated into the 5 ′ primer and the 3 ′ primer using an oligonucleotide primer complementary to the identified nucleic acid sequence or a part thereof. The 5'-terminal BglII restriction endonuclease sequence is obtained by PCR from a bacterial expression vector or genome, taking into account the evidence that the identified nucleic acid sequence is present in frame with a termination signal. The purified fragment obtained from the resulting PCR reaction is digested and purified with NcoI and BglII and ligated into an expression vector.

【0143】 連結した産物を、DH5αまたは潜在的なタンパク質の過剰発現に適切ないく
つかの他のE.coli株で形質転換する。形質転換プロトコールは当該分野で
周知である。例えば、形質転換プロトコールは、Current Protoc
ols in Molecular Biology、第1巻、Unit 1.
8、Ausubel,et al.編、John Wiley & Sons,
Inc.、(1997年)に記載されている。形質転換細胞の50〜100μg
/ml アンピシリン(Sigma,St.Louis、Missouri)を
含むプレート上での増殖後、ポジティブな形質転換体を選択する。1つの実施形
態では、発現タンパク質は、宿主生物の細胞質に保持される。別の実施形態では
、発現タンパク質は培養培地に放出される。さらに別の実施形態では、発現タン
パク質を、細胞膜周辺腔に隔離するか、当該分野で公知の多数の細胞溶解技術の
任意の1つを使用してそれから遊離させることができる。例えば、Curren
t Protocols in Molecular Biology、第2巻
、Ausubel,et al.編、John Wiley & Sons,I
nc.、1997年、の16章に記載の浸透圧衝撃細胞溶解法。これらの各方法
を使用して、増殖に必要なタンパク質を発現させることができる。
[0143] The ligated product can be combined with DH5α or some other E. coli suitable for overexpression of potential proteins. E. coli strain. Transformation protocols are well-known in the art. For example, the transformation protocol is a Current Protocol.
ols in Molecular Biology, Volume 1, Unit 1.
8, Ausubel, et al. Hen, John Wiley & Sons,
Inc. , (1997). 50-100 μg of transformed cells
After growth on plates containing / ml ampicillin (Sigma, St. Louis, Missouri), positive transformants are selected. In one embodiment, the expressed protein is retained in the cytoplasm of the host organism. In another embodiment, the expressed protein is released into the culture medium. In yet another embodiment, the expressed protein can be sequestered in the periplasmic space or released therefrom using any one of a number of cell lysis techniques known in the art. For example, Curren
t Protocols in Molecular Biology, Volume 2, Ausubel, et al. Hen, John Wiley & Sons, I
nc. Osmotic shock cell lysis as described in Chapter 16, Vol. Each of these methods can be used to express proteins required for growth.

【0144】 次いで、培養培地中または細胞周辺腔または細胞質から遊離した発現タンパク
質を、硫酸アンモニウム沈殿、標準的なクロマトグラフィー、免疫沈澱、免疫ク
ロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフ
ィー、およびHPLCなどの従来の技術を用いて、上清から精製するか、または
富化する。あるいは、分泌タンパク質は、さらなる富化を行うことなく、意図す
る目的に使用することが可能な宿主の上清または増殖培地中で十分に富化されて
いるか、または純粋な状態で存在し得る。得られたタンパク質産物の純度を、ク
ーマシーまたは銀染色法などの技術の使用、またはコントロールタンパク質に対
する抗体の使用によって評価することができる。クーマシーまたは銀染色法は、
当業者に周知である。
The expressed proteins released in the culture medium or from the periplasmic space or cytoplasm are then analyzed by ammonium sulfate precipitation, standard chromatography, immunoprecipitation, immunochromatography, size exclusion chromatography, ion exchange chromatography, HPLC, etc. Purify or enrich from the supernatant using conventional techniques. Alternatively, the secreted protein can be fully enriched or present in a host supernatant or growth medium that can be used for the intended purpose without further enrichment. The purity of the resulting protein product can be assessed by using techniques such as Coomassie or silver staining, or by using antibodies to control proteins. Coomassie or silver staining methods
It is well known to those skilled in the art.

【0145】 目的のタンパク質を特異的に認識することができる抗体を、合成ペプチドを用
いた当該分野で周知の方法を用いて作製することができる。Antibodie
s:A Laboratory Manual、Harlow and Lan
e編、Cold Spring Harbor Laboratory、(19
88年)を参照のこと。例えば、目的の適切な同定遺伝子配列またはその一部に
よってコードされた配列を有する15量体ペプチドを化学合成することができる
。合成ペプチドをマウスに注射して、目的の同定核酸配列またはその一部によっ
てコードされるポリペプチドに対する抗体を作製する。あるいは、上記の発現ベ
クターから発現されたタンパク質サンプルを精製してアミノ酸配列決定に供し、
組換え発現させたタンパク質の同一性を確認し、その後これを使用して抗体を惹
起させることができる。モノクローナルおよびポリクローナル抗体の作製を詳細
に記載した例を、実施例7に示す。
An antibody capable of specifically recognizing a protein of interest can be produced by using a synthetic peptide and a method well known in the art. Antibody
s: A Laboratory Manual, Harlow and Lan
e, Cold Spring Harbor Laboratory, (19
1988). For example, a 15-mer peptide having the sequence encoded by the appropriate identified gene sequence of interest or a portion thereof can be chemically synthesized. Synthetic peptides are injected into mice to generate antibodies against the polypeptide encoded by the identified nucleic acid sequence of interest or a portion thereof. Alternatively, a protein sample expressed from the above expression vector is purified and subjected to amino acid sequencing,
The identity of the recombinantly expressed protein can be confirmed and then used to raise antibodies. An example describing in detail the production of monoclonal and polyclonal antibodies is given in Example 7.

【0146】 目的の同定核酸配列またはその一部によってコードされたタンパク質を、標準
的な免疫クロマトグラフィー技術によって精製することができる。このような手
順では、分泌たんぱく質(培養培地または細胞抽出物など)を含む溶液を、クロ
マトグラフィー基質に結合させた分泌タンパク質に対する抗体を有するカラムに
通す。分泌タンパク質を、免疫クロマトグラフィーカラムに結合させる。その後
、カラムを洗浄して非特異的に結合したタンパク質を除去する。次いで、特異的
に結合した分泌タンパク質を、標準的な技術を使用してカラムから放出させ、回
収する。これらの手順は、当該分野で周知である。
[0146] The protein encoded by the identifying nucleic acid sequence of interest or a portion thereof can be purified by standard immunochromatographic techniques. In such a procedure, a solution containing a secreted protein (such as a culture medium or cell extract) is passed through a column having antibodies to the secreted protein bound to a chromatography substrate. The secreted protein is bound to an immunochromatographic column. Thereafter, the column is washed to remove non-specifically bound proteins. The specifically bound secreted protein is then released from the column and recovered using standard techniques. These procedures are well-known in the art.

【0147】 別のタンパク質精製スキームでは、目的の同定核酸配列またはその一部を、キ
メラポリペプチドを使用した精製スキームで使用するための設計された発現ベク
ターに組み込むことができる。このような戦略では、目的の同定核酸配列または
その一部のコード配列を、他の半分のキメラをコードする遺伝子にインフレーム
挿入する。他の半分のキメラは、マルトース結合タンパク質(MBP)またはニ
ッケル結合ポリペプチドコード配列であり得る。次いで、MBPまたはニッケル
に対する抗体を有するクロマトグラフィー基質を使用して、キメラタンパク質を
精製することができる。プロテアーゼ切断部位を、MBP遺伝子またはニッケル
結合ポリペプチドと目的の同定遺伝子またはその一部との間に操作することがで
きる。したがって、キメラの2つのポリペプチドを、プロテアーゼ消化によって
互いに分離することができる。
In another protein purification scheme, the identified nucleic acid sequence of interest or a portion thereof can be incorporated into an expression vector designed for use in a purification scheme using a chimeric polypeptide. In such a strategy, the coding sequence for the identifying nucleic acid sequence of interest, or a portion thereof, is inserted in frame with the gene encoding the other half chimera. The other half chimera may be a maltose binding protein (MBP) or a nickel binding polypeptide coding sequence. The chimeric protein can then be purified using a chromatographic substrate with antibodies to MBP or nickel. The protease cleavage site can be engineered between the MBP gene or nickel binding polypeptide and the identified gene of interest or a portion thereof. Thus, the two polypeptides of the chimera can be separated from each other by protease digestion.

【0148】 マルトース結合タンパク質融合タンパク質作製用の1つの有用な発現ベクター
は、malE遺伝子をコードするpMAL(New England Biol
abs)である。pMalタンパク質融合系では、クローン遺伝子を、malE
遺伝子の下流のpMalベクターに挿入する。これにより、MBP融合タンパク
質が発現する。融合タンパク質親和性クロマトグラフィーによって精製する。記
載のこれらの技術は、分子生物学分野の当業者に周知である。
One useful expression vector for making maltose binding protein fusion proteins is pMAL (New England Biol) encoding the malE gene.
abs). In the pMal protein fusion system, the cloned gene is
Insert into the pMal vector downstream of the gene. Thereby, the MBP fusion protein is expressed. Purify by fusion protein affinity chromatography. These techniques described are well known to those skilled in the field of molecular biology.

【0149】 実施例7 単離E.coliタンパク質に対する抗体の産生 実質的に純粋なタンパク質またはポリペプチドを、実施例6に記載のように形
質転換細胞から単離する。最終調製物中のタンパク質濃度を、例えば、10,0
00分子量カットオフのAMICONフィルターデバイス(Millipore
、Bedford、MA)によって数μg/mlのレベルまでの濃縮によって調
整する。次いで、このタンパク質に対するモノクローナルまたはポリクローナル
抗体を以下のように調製することができる。
Example 7 Isolation Production of Antibodies Against E. coli Proteins Substantially pure proteins or polypeptides are isolated from transformed cells as described in Example 6. The protein concentration in the final preparation is, for example,
AMICON filter device (Millipore)
, Bedford, MA) by concentration to a level of a few μg / ml. A monoclonal or polyclonal antibody to this protein can then be prepared as follows.

【0150】 ハイブリドーマ融合によるモノクローナル抗体産生 記載のように同定および単離された任意のペプチドのエピトープに対するモノ
クローナル抗体を、Kohler,G. and Milstein,C.、N
ature、256、495、1975の古典的方法またはこの方法から派生さ
せた公知の方法にしたがって、マウスハイブリドーマから調製することができる
。簡単に述べれば、マウスを、数μgの選択タンパク質またはそれ由来のペプチ
ドを数週間にわたり繰り返し接種する。次いで、マウスを屠殺し、脾臓の抗体産
生細胞を単離する。脾臓細胞をポリエチレングリコールによってマウスミエロー
マ細胞と融合し、アミノプテリンを含む選択培地(HAT培地)上での系の増殖
によって過剰な非融合細胞を破壊する。首尾よく融合した細胞を希釈し、希釈物
のアリコートを、培養の増殖を継続するマイクロタイタープレートのウェルに置
く。免疫アッセイ法(Engvall,E.「Enzyme immunoas
say ELISA and EMIT」、Meth.Enzymol.、70
、419、1980に記載のELISAなど)およびその派生法によるウェルの
上清中の抗体の検出によって公知産生細胞を同定する。選択されたポジティブク
ローンを拡大し、そのモノクローナル抗体産物を回収した。詳細なモノクローナ
ル抗体産生法は、Davis,L.et al.、Basic Methods
in Molecular Biology Elisevier、New
York、21−2章に記載されている。
Monoclonal Antibody Production by Hybridoma Fusion Monoclonal antibodies against any peptide epitope identified and isolated as described were prepared by Kohler, G .; and Milstein, C.I. , N
It can be prepared from mouse hybridomas according to the classical method of atature, 256, 495, 1975 or a known method derived from this method. Briefly, mice are repeatedly inoculated with several μg of the selected protein or peptides derived therefrom over several weeks. The mice are then sacrificed and the antibody-producing cells of the spleen are isolated. The spleen cells are fused with polyethylene glycol with mouse myeloma cells and excess non-fused cells are destroyed by growing the system on a selective medium containing aminopterin (HAT medium). Dilute the successfully fused cells and place aliquots of the dilutions into the wells of a microtiter plate to continue growing the culture. Immunoassay (Engvall, E. "Enzyme immunoas
say ELISA and EMIT ", Meth. Enzymol. , 70
Known production cells are identified by detection of antibodies in the supernatant of wells by the ELISA method described in US Pat. The selected positive clone was expanded and its monoclonal antibody product was recovered. Detailed methods for producing monoclonal antibodies are described in Davis, L .; et al. , Basic Methods
in Molecular Biology Eliseviewer, New
York, Chapter 21-2.

【0151】 免疫化によるポリクローナル抗体の産生 1つのタンパク質またはポリペプチドの異種エピトープに対する抗体を含むポ
リクローナル抗体を、免疫原生を向上させるために未修飾または修飾することが
できる上記の発現タンパク質またはそれに由来するペプチドでの適切な動物の免
疫化によって調製することができる。有効なポリクローナル抗体産生は、抗原お
よび宿主の種の両方に関連する多くの因子に影響を受ける。例えば、小分子はよ
り大きな分子より免疫原性が低く、キャリアおよびアジュバントを使用する必要
がある。また、宿主動物は、接種部位および用量の両方に応答して変化し、不適
切または過剰量の抗原により抗血清の力価が低くなる。多数の皮内部位への少量
(ngレベル)の抗原の投与が最も信頼できるようである。有効なウサギの免疫
化プロトコールを、Vaitukaitis,J.et al.、J.Clin
.Endocrinol.Metab.、33、988〜991、1971に見
出すことができる。
Production of Polyclonal Antibodies by Immunization Polyclonal antibodies, including antibodies against heterologous epitopes of one protein or polypeptide, are expressed or derived from the above-described proteins that can be unmodified or modified to enhance immunogenicity It can be prepared by immunizing a suitable animal with the peptide. Effective polyclonal antibody production is affected by a number of factors related to both the antigen and the species of the host. For example, small molecules are less immunogenic than larger molecules, requiring the use of carriers and adjuvants. Also, host animals change in response to both the site of inoculation and the dose, and inappropriate or excessive amounts of antigen result in low titers of antisera. Administration of small amounts (ng level) of antigen to multiple intradermal sites appears to be most reliable. An effective rabbit immunization protocol is described in Vaitukaitis, J .; et al. J. Clin
. Endocrinol. Metab. , 33, 988-991, 1971.

【0152】 追加免疫注射を、規則的な間隔で投与し、例えば既知濃度の抗原に対する寒天
中の二重免疫拡散法によって半定量的に同定して、その抗体力価が低下し始めた
ときに抗血清を回収することができる。例えば、Ouchterlony,O.
et al.、Handbook of Experimental Immu
nology、D.Wier編の第19章、Backwell、1973年を参
照のこと。抗体のプラトー濃度は、通常、0.1〜0.2mg/ml血清(およ
そ12M)の範囲である。抗原の抗血清の親和性を、例えば、Fisher,D
.Manual of Clinical Immunology、第2版の4
2章、Rose and Friedman編、Amer.Soc.For M
icrobiol.、Washington,D.C.、1980に記載の競合
結合曲線の作成によって同定する。
Booster injections are administered at regular intervals and are identified semiquantitatively by double immunodiffusion in agar against known concentrations of antigen, for example, when their antibody titers begin to decrease. Antiserum can be recovered. See, for example, Ouchterlony, O .;
et al. , Handbook of Experimental Immu
nology, D.E. See Chapter 19 of Wier, Backwell, 1973. Antibody plateau concentrations typically range from 0.1 to 0.2 mg / ml serum (approximately 12M). The affinity of the antigen for antisera can be determined, for example, by Fisher, D.
. Manual of Clinical Immunology, 2nd edition 4
Chapter 2, Rose and Friedman, Amer. Soc. For M
microbiol. Washington, D .; C. , 1980 by generating a competitive binding curve.

【0153】 いずれかのプロトコールで調製した抗体調製物は、生物学的サンプル中の抗原
保有基質濃度を同定する定量的免疫アッセイに有用である。調製物を使用して、
生物学的サンプル中の抗原の存在を半定量的または定性的に同定する。抗体を、
タンパク質を発現する細菌細胞の死滅用の治療組成物に使用することもできる。
[0153] Antibody preparations prepared by either protocol are useful in quantitative immunoassays to identify antigen-carrying substrate concentrations in biological samples. Using the preparation
A semi-quantitative or qualitative identification of the presence of the antigen in the biological sample. Antibodies,
It can also be used in therapeutic compositions for killing bacterial cells that express the protein.

【0154】 実施例8 化学的ライブラリーのスクリーニング A.タンパク質ベースのアッセイ 増殖に必要であることが認められたタンパク質が単離および発現された場合、
本発明は、潜在的な薬物候補としての化合物のライブラリーのスクリーニングア
ッセイにおけるこれらの発現タンパク質の使用をさらに意図する。化学的ライブ
ラリーの作製は、当該分野で周知である。例えば、組み合わせ化学を使用して、
本明細書中に記載のアッセイでスクリーニングされた化合物のライブラリーを作
製することができる。組み合わせ化学ライブラリーは、多数の化学的「結合遮断
」試薬の組み合わせによる化学合成または生物学的合成のいずれかによって作製
される種々の化合物の集団である。例えば、ポリペプチドライブラリーなどの線
状(linear)組み合わせ化学ライブラリーを、所与の長さのペプチドが得られる
ように任意の可能な組み合わせでのアミノ酸の組み合わせによって形成する。理
論的には、このような化学結合遮断物の組み合わせ混合によって無数の化合物を
合成することができる。例えば、ある当業者は、100個の交換可能な結合遮断
物の合成的組み合わせ混合により、1億個の四量体または100億個の五量体化
合物が理論的に合成されることを認めた。(Gallop et al.、「A
pplications of Combinatorial Technol
ogies to Drug Discovery,Background a
nd Peptide Combinatorial Libraries」、
Journal of Medicinal Chemistry、第37巻、
9号、1233〜1250、1994年)。当業者に公知の他の化学的ライブラ
リー(天然産物ライブラリーを含む)もまた使用することができる。
Example 8 Screening of Chemical Libraries A. Protein-Based Assays If proteins identified as required for growth are isolated and expressed,
The present invention further contemplates the use of these expressed proteins in screening assays of libraries of compounds as potential drug candidates. Generation of chemical libraries is well known in the art. For example, using combinatorial chemistry,
Libraries of compounds screened by the assays described herein can be made. Combinatorial chemical libraries are collections of various compounds made by either chemical or biological synthesis by the combination of a number of chemical "bond blocking" reagents. For example, a linear combinatorial chemical library, such as a polypeptide library, is formed by combining amino acids in any possible combination to obtain a peptide of a given length. Theoretically, countless compounds can be synthesized by combinatorial mixing of such chemical bond blockers. For example, one skilled in the art has recognized that the synthetic combinatorial mixing of 100 exchangeable binding blockers theoretically synthesizes 100 million tetramers or 10 billion pentamer compounds. . (Gallop et al., "A
applications of Combinatorial Technology
ogies to Drug Discovery, Background a
nd Peptide Combinatorial Libraries ",
Journal of Medicinal Chemistry, Vol. 37,
9, No. 1233-1250, 1994). Other chemical libraries known to those of skill in the art, including natural product libraries, can also be used.

【0155】 いったん作製されると、組み合わせライブラリーを、所望の生物学的性質を保
有する化合物についてスクリーニングすることができる。例えば、薬物として有
用であり得るか薬物を開発するための化合物は、おそらく上記で単離、発現、か
つ精製した標的タンパク質に結合する能力を有しているであろう。さらに、同定
標的タンパク質が酵素である場合、候補化合物はおそらく標的タンパク質の酵素
としての性質を干渉するであろう。任意の酵素が標的タンパク質であり得る。例
えば、標的タンパク質の酵素機能は、プロテアーゼ、ホスファターゼ、デヒドロ
ゲナーゼ、輸送体タンパク質、転写酵素、および公知または未知の他の任意の型
の酵素として作用することができる。したがって、本発明は、組み合わせ化学ラ
イブラリーをスクリーニングするための上記のタンパク質産物の使用も意図する
[0155] Once created, combinatorial libraries can be screened for compounds that possess the desired biological properties. For example, a compound that may be useful as a drug or for developing a drug will likely have the ability to bind to the target protein isolated, expressed, and purified above. Furthermore, if the identified target protein is an enzyme, the candidate compound will likely interfere with the enzymatic properties of the target protein. Any enzyme can be the target protein. For example, the enzymatic function of the target protein can act as a protease, phosphatase, dehydrogenase, transporter protein, transcriptase, and any other type of enzyme known or unknown. Thus, the present invention also contemplates the use of the above protein products to screen combinatorial chemical libraries.

【0156】 当業者は、治療薬の発見および開発に有用な分子を同定するための標的タンパ
ク質の特徴づけ技術が多数存在することを認識する。例えば、いくつかの技術に
は、薬物を同定および開発するための標的タンパク質を生物学的および遺伝学的
に探索、かつ分析するための小分子のペプチドの作製および使用が含まれる。こ
のような技術には、がPCT公開番号WO99/35494、WO98/191
62、WO99/54728(これらの開示全体が本明細書中に参照により援用
される)に記載の方法含まれる。
Those of skill in the art will recognize that there are a number of techniques for characterizing target proteins to identify molecules useful for the discovery and development of therapeutics. For example, some techniques include the production and use of small molecule peptides to biologically and genetically search and analyze target proteins to identify and develop drugs. Such techniques include, but are not limited to, PCT Publication Nos. WO 99/35494, WO 98/191.
62, WO 99/54728, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

【0157】 別の例では、標的タンパク質はセリンプロテアーゼであり、この酵素の基質は
公知である。この例は、標的酵素のインヒビターとして機能する化合物を同定す
るための化合物のライブラリーの分析に関する。第1に、当該分野で周知の組み
合わせライブラリー形成法を使用して、小分子のライブラリーを作製する。Ag
rafiotis,et al.に付与された米国特許第5,463,564号
および同第5,574,656号(タイトル「Systems and Met
hod of Automatically Generating Chem
ical Compound with Desired Propertie
s」)の2つは、上記方法の教示である。次いで、ライブラリーの化合物を、所
望の構造および機能の性質を保有するライブラリー化合物を同定するためにスク
リーニングする。米国特許第5,684,711号はまた、ライブラリーのスク
リーニング法を記載している。
In another example, the target protein is a serine protease, and the substrate for this enzyme is known. This example relates to the analysis of a library of compounds to identify compounds that function as inhibitors of the target enzyme. First, a library of small molecules is generated using combinatorial library formation methods well known in the art. Ag
rafiotis, et al. U.S. Patent Nos. 5,463,564 and 5,574,656 (titles "Systems and Met") issued to
hod of Automatically Generating Chem
ical Compound with Desired Property
s ") are the teachings of the above method. The compounds of the library are then screened to identify library compounds that possess the desired structural and functional properties. U.S. Patent No. 5,684,711 also describes a method for screening a library.

【0158】 スクリーニング工程を例示するために、ライブラリーの組み合わせた標的およ
び化合物を精製酵素に曝露して相互作用させる。標識した基質をこのインキュベ
ーションに添加する。基質上の標識は、検出可能なシグナルが代謝された基質分
子から発するものである。このシグナルの発生により、標的酵素の酵素活性に対
する組み合わせライブラリーの化合物の効果を測定することが可能である。各ラ
イブラリーの化合物の特徴を、酵素に対して活性を示す化合物を分析して、同定
された種々の化合物に共通の特徴を単離してライブラリーのさらなる相互作用に
組み込むことができるようにコード化する。
To illustrate the screening step, the combined targets and compounds of the library are exposed to and interact with purified enzymes. A labeled substrate is added to this incubation. The label on the substrate is one in which the detectable signal originates from the metabolized substrate molecule. The generation of this signal makes it possible to determine the effect of the compounds of the combination library on the enzymatic activity of the target enzyme. The characteristics of the compounds in each library are coded so that compounds that are active against the enzyme can be analyzed to isolate characteristics common to the various compounds identified and incorporated into further interactions of the library. Become

【0159】 いったん化合物のライブラリーをスクリーニングすると、その後は、標的酵素
に対する活性を有するために第1のスクリーニングで認められた特徴を保有する
化学結合遮断物を使用してライブラリーを作製する。この方法を使用して、候補
化合物のその後の相互作用は、酵素に高い特異性を有する酵素阻害物の群を発見
することができるまで、標的酵素の1つまたは複数の機能阻害に必要な構造的お
よび機能的特徴を保有する。次いで、これらの化合物を、動物に使用する抗生物
質としての安全性および効力についてさらに試験することができる。
Once a library of compounds has been screened, the library is then made using chemical bond blockers that possess the features identified in the first screen to have activity against the target enzyme. Using this method, the subsequent interaction of the candidate compound will reduce the structure required for the inhibition of one or more functions of the target enzyme until a group of enzyme inhibitors with high specificity for the enzyme can be discovered. Possesses strategic and functional characteristics. These compounds can then be further tested for safety and efficacy as antibiotics for use in animals.

【0160】 この特定のスクリーニング方法は例示のみを目的とすることが容易に認識され
る。他の方法は、当業者に周知である。例えば、標的タンパク質の生化学的機能
が公知である場合、多数の天然に存在する標的についての広範な種々のスクリー
ニング技術が公知である。
It will be readily recognized that this particular screening method is for illustrative purposes only. Other methods are well known to those skilled in the art. For example, where the biochemical function of the target protein is known, a wide variety of screening techniques for a large number of naturally occurring targets are known.

【0161】 B.細胞ベースのアッセイ 薬物の発見および開発用の化合物を同定または特徴づけるために使用される現
在の細胞ベースのアッセイは、しばしば細胞内または細胞の表面上に存在する標
的分子の活性を阻害するための試験化合物の能力の検出に依存する。最もよく使
用される標的分子は、酵素、レセプターなどのタンパク質である。しかし、標的
分子には、DNA、脂質、炭水化物、およびRNA(メッセンジャーRNA、リ
ボゾームRNA、tRNAなどを含む)などの他の分子も含み得る。当業者は、
試験化合物と特異的標的分子との結合および相互作用を検出するために多数の感
度の高い細胞ベースのアッセイ法を利用することができる。しかし、これらの方
法は、一般に、試験化合物がその標的分子と中程度または低い親和性で結合また
は相互作用する場合、あまり有効ではない。さらに、標的分子が細胞内または細
菌細胞の周辺質などの細胞区画内に存在する場合などでは、溶液中で標的分子は
試験化合物に容易に近づくことができない。したがって、現在の細胞ベースのア
ッセイ法は、中程度から低い親和性で標的と相互作用する化合物、または容易に
近づくことができない標的と相互作用する化合物を有効に同定または特徴づけら
れないという点で制限される。
B. Cell-Based AssaysCurrent cell-based assays used to identify or characterize compounds for drug discovery and development often involve the inhibition of the activity of target molecules that are present intracellularly or on the surface of cells. Depends on the detection of the ability of the test compound. The most commonly used target molecules are proteins such as enzymes, receptors and the like. However, target molecules can also include other molecules such as DNA, lipids, carbohydrates, and RNA (including messenger RNA, ribosomal RNA, tRNA, etc.). Those skilled in the art
A number of sensitive cell-based assays are available for detecting binding and interaction of a test compound with a specific target molecule. However, these methods are generally not very effective when the test compound binds or interacts with its target molecule with moderate or low affinity. In addition, the target molecule cannot be readily accessible to the test compound in solution, such as when the target molecule is present in a cell or in a cellular compartment such as the periplasm of a bacterial cell. Thus, current cell-based assays cannot effectively identify or characterize compounds that interact with a target with moderate to low affinity or that cannot be easily accessed. Limited.

【0162】 本発明の細胞ベースのアッセイ法は、当該分野での実施されている現在の細胞
ベースのアッセイを超える実質的な利点を有する。この利点は、増殖に必要な遺
伝子産物(標的分子)のレベルまたは活性がその機能の存在または非存在によっ
て細胞増殖速度が律速段階になる点まで特異的に減少する感作細胞の使用に由来
する。本発明の方法には細菌、真菌、植物、または動物細胞の全てを使用するこ
とができる。このような感作細胞は、影響を受ける標的分子に対して活性である
化合物にさらにより感受性を示す。したがって、本発明の細胞ベースのアッセイ
は化合物が非感作細胞よりも感作細胞に対して実質的により強力であるので、目
的の標的分子に対して低いまたは中程度の効力を示す化合物を検出することがで
きる。この影響は、感作細胞に対して試験した場合、非感作細胞と比較して、試
験化合物が2〜数倍強力、少なくとも10倍強力、またはさらに少なくとも10
0倍強力であり得るほどである。
[0162] The cell-based assays of the present invention have substantial advantages over current cell-based assays practiced in the art. This advantage stems from the use of sensitized cells in which the level or activity of the gene product (target molecule) required for growth is specifically reduced to the point where the rate of cell growth becomes the rate-limiting step due to the presence or absence of that function. . Bacteria, fungi, plant or animal cells can all be used in the method of the invention. Such sensitized cells are even more sensitive to compounds that are active on the affected target molecule. Thus, the cell-based assays of the present invention detect compounds that exhibit low or moderate potency against the target molecule of interest, as the compounds are substantially more potent on sensitized cells than unsensitized cells can do. This effect is indicated when the test compound is 2- to several-fold more potent, at least 10-fold more potent, or even at least 10-fold more potent when compared to unsensitized cells when tested against sensitized cells.
It can be 0 times stronger.

【0163】 一部病原性微生物の抗生物質耐性の徴候の増加およびいくつかの現在使用され
ている抗生物質に関連する有意な副作用により、当該分野の新規の標的に作用す
る新規の抗生物質が高度に追求されている。しかし、細胞ベースのアッセイに関
する現在の別の制限は、生物学的経路のいくつかの制限されたセットにおいて標
的分子のいくつかの種に対する対象を同定する問題である。これは、「古い」標
的に作用する化合物がより頻繁に遭遇し、新規の標的に作用する化合物よりも強
力であるので、このような新規の標的に作用する化合物が切り捨てられ、無視さ
れるか、または検出されない場合に起こり得る。結果として、現在使用されてい
る抗生物質の大部分が生物学的経路のより制限されたセット内で少数の標的分子
と相対的に相互作用する。
Due to the increased signs of antibiotic resistance of some pathogenic microorganisms and the significant side effects associated with some currently used antibiotics, new antibiotics that act on new targets in the art are becoming increasingly sophisticated. Has been pursued. However, another current limitation of cell-based assays is the problem of identifying targets for some species of target molecules in some restricted sets of biological pathways. This is because compounds acting on `` old '' targets are more frequently encountered and are more potent than compounds acting on new targets, so compounds acting on such new targets may be truncated and ignored. Or if not detected. As a result, most of the currently used antibiotics interact relatively with a small number of target molecules within a more restricted set of biological pathways.

【0164】 本発明の感作細胞の使用により、上記問題が2つの方法で解決される。第1に
、本発明の感作細胞に対して試験した場合、目的の標的(新規の標的または既に
公知であるがあまり利用されていない標的のいずれでも)と作用する所望の化合
物は、このような所望の化合物の効力の特異的および実質的増加のために、「古
い」標的に作用する上記化合物の「ノイズ」を検出することができる。第2に、
目的の標的に作用する化合物に対する細胞の感作に使用する方法はまた、第1の
同じ生物学的経路内の他の標的分子と作用する化合物に対するこれらの分子を感
作することができる。例えば、リボゾームタンパク質をコードする遺伝子に対す
るアンチセンス分子の発現により、リボゾームタンパク質に作用する化合物に対
する細胞の感作が予想され、任意のリボゾーム成分(タンパク質またはrRNA
)と作用する化合物、またはさらにタンパク質合成経路の一部である任意の標的
と作用する化合物に対する細胞を感作することもできる。したがって、本発明の
重要な利点は、以前は薬物発見法に容易にアクセスできなかった新規の標的およ
び経路を明らかにする能力である。
The use of the sensitized cells of the present invention solves the above problem in two ways. First, when tested against the sensitized cells of the present invention, the desired compound that will interact with the target of interest (either a new target or a target that is already known but less utilized) will be identified as such Because of the specific and substantial increase in potency of any desired compound, the "noise" of the compound acting on the "old" target can be detected. Second,
The methods used to sensitize cells to compounds that act on the target of interest can also sensitize these molecules to compounds that interact with other target molecules in the same first biological pathway. For example, expression of an antisense molecule against a gene encoding a ribosomal protein predicts sensitization of the cell to a compound that acts on the ribosomal protein, and any ribosome component (protein or rRNA
) Can be sensitized to a compound that interacts with a compound that further acts with any target that is part of the protein synthesis pathway. Thus, a key advantage of the present invention is the ability to identify novel targets and pathways that were not previously readily accessible to drug discovery methods.

【0165】 本発明の感作細胞を、標的分子の活性またはレベルの減少によって調製する。
標的分子は、本明細書中に記載の増殖に必要な核酸から産生されるRNAまたは
ポリペプチドなどの遺伝子産物であり得る。あるいは、標的は、本明細書中に記
載の増殖に必要な核酸と同一のオペロン内の配列から産生されるRNAまたはポ
リペプチドなどの遺伝子産物であり得る。さらに、標的は、本明細書中に記載の
増殖に必要な核酸と同一の生物学的経路中のRNAまたはポリペプチドであり得
る。このような生物学的経路には、酵素経路、生化学的経路、および代謝経路な
らびに細胞壁などの細胞構造の産生に関連する経路などが含まれるが、これらに
限定されない。
The sensitized cells of the present invention are prepared by reducing the activity or level of the target molecule.
The target molecule can be a gene product, such as an RNA or polypeptide produced from the nucleic acids required for growth described herein. Alternatively, the target may be a gene product such as an RNA or polypeptide produced from the same sequence in the operon as the nucleic acids required for growth described herein. In addition, the target can be an RNA or polypeptide in the same biological pathway as the nucleic acids required for growth described herein. Such biological pathways include, but are not limited to, enzymatic, biochemical, and metabolic pathways, as well as pathways associated with the production of cellular structures such as cell walls.

【0166】 医学および組み合わせ化学の分野で使用されている現在の方法は、直接的結合
アッセイおよび細胞ベースのアッセイを含む種々の生物学的アッセイにおける化
合物の試験に由来する構造−活性関係の情報を使用することができる。時折、薬
物開発に十分に有効なアッセイにおいて化合物を同定する。より頻繁に使用され
る第1の対象化合物(initial hit compound)は、中程度または低い効力を示す
。いったん対象化合物が低いまたは中程度の効力であると同定されると、より強
力にするかどうかを同定するために化合物の指向ライブラリー(directed libra
ries)を合成して試験する。一般に、これらの指向ライブラリーは、対象化合物
に関連する構造を有するが、種々の構造の特徴の添加、減少、および置換を含む
系統的な変形形態を含む化合物からなる組み合わせ化学ライブラリーである。標
的分子に対する活性について試験する場合、単独または他の特徴との組み合わせ
が活性を上昇させるか、または減少させる構造的特徴を同定する。この情報を使
用して、標的分子に対する活性が上昇した化合物を含むさらなる指向ライブラリ
ーを設計する。この工程の1つまたは複数の相互作用後、標的分子に対して実質
的に活性が増加した化合物が同定され、さらに薬物として開発することができる
。選択された標的に作用する化合物は、この細胞ベースのアッセイにおける強力
を増加させ、その他の方法で得られるよりも多くの有用な情報を提供するより多
くの化合物を特徴づけることができるので、この工程は本発明の感作細胞の使用
によって容易になる。
Current methods used in the fields of medicine and combinatorial chemistry provide structure-activity relationship information derived from testing compounds in a variety of biological assays, including direct binding assays and cell-based assays. Can be used. Occasionally, compounds are identified in assays that are sufficiently effective for drug development. The more frequently used initial hit compounds show moderate or low potency. Once a compound of interest has been identified as low or moderate potency, a directed library of compounds (directed library
ries) is synthesized and tested. In general, these directed libraries are combinatorial chemical libraries consisting of compounds having a structure related to the compound of interest, but including systematic variations that include the addition, reduction, and substitution of various structural features. When tested for activity on a target molecule, structural features that alone or in combination with other features increase or decrease activity are identified. This information is used to design additional directed libraries containing compounds with increased activity on the target molecule. After one or more of the interactions in this step, compounds with substantially increased activity on the target molecule can be identified and further developed as drugs. Compounds that act on the selected target increase their potency in this cell-based assay and can be characterized as more compounds that provide more useful information than otherwise obtained. The process is facilitated by the use of the sensitized cells of the present invention.

【0167】 したがって、以前は容易に同定または特徴づけられなかった化合物(細胞ベー
スのアッセイを用いて以前は容易に利用されなかった標的に作用する化合物を含
む)を同定または特徴づけるために、本発明の細胞ベースのアッセイを使用する
ことができる。おそらく同数の試験化合物について、より多くの構造−機能関係
の情報が明らかになるので、第1の対象化合物から得られる強力な薬物の開発工
程はまた、本発明の細胞ベースのアッセイによって実質的に改良される。
Accordingly, in order to identify or characterize compounds that were not readily identified or characterized previously, including compounds that act on targets that were not readily exploited previously using cell-based assays, The cell-based assays of the invention can be used. Because more structure-function relationship information is likely to be revealed, perhaps for the same number of test compounds, the process of developing a potent drug derived from the first compound of interest is also substantially improved by the cell-based assay of the present invention. Be improved.

【0168】 細胞の感作法は、適切な遺伝子またはオペロンの選択を必要とする。適切な遺
伝子またはオペロンは、その発現が感作される細胞の増殖に必要であるものであ
る。次の工程は、感作される細胞への適切な遺伝子もしくはオペロン、または適
切な遺伝子もしくはオペロンによってコードされるRNAとハイブリッド形成す
ることができるアンチセンスRNAの移入である。アンチセンスRNAの移入は
、アンチセンスRNAが誘導プロモーターの調節下で産生される発現ベクターの
形態であり得る。アンチセンスRNAの産生量は、細胞が曝露されることによっ
てアンチセンスRNAのプロモーター駆動転写活性が変化するインデューサー濃
度の変化に制限される。したがって、アンチセンスRNA発現が亜致死レベルに
なるインデューサー濃度に細胞を曝露することによって、細胞を感作させる。
[0168] Methods of sensitizing cells require the selection of appropriate genes or operons. Suitable genes or operons are those whose expression is necessary for the growth of cells sensitized. The next step is the transfer of the appropriate gene or operon, or an antisense RNA capable of hybridizing to the RNA encoded by the appropriate gene or operon, to the cells to be sensitized. The transfer of the antisense RNA can be in the form of an expression vector in which the antisense RNA is produced under the control of an inducible promoter. The amount of antisense RNA produced is limited to changes in the inducer concentration at which exposure of the cells changes the promoter-driven transcriptional activity of the antisense RNA. Thus, cells are sensitized by exposing the cells to an inducer concentration at which antisense RNA expression is at a sublethal level.

【0169】 細胞ベースのアッセイの1つの実施形態では、同定された本発明の外因性E.
coliヌクレオチド配列を使用して、増殖に必要なタンパク質の産生を阻害す
る。増殖に必要な同定された遺伝子に対するアンチセンスRNAを産生する発現
ベクターを使用して、増殖を断絶するほど阻害することなく増殖に必要なタンパ
ク質濃度を制限する。この目的を達成するために、インデューサーの増殖阻害用
量曲線を、アンチセンス発現によって引き起こされる対応する増殖阻害に対する
インデューサーの種々の用量のプロッティングによって計算する。この曲線から
、増殖阻害が誘導されるアンチセンスの種々の百分率(1〜100%)を同定す
ることができる。発現ベクター中に含まれるプロモーターがlacオペレーター
を含む場合、lacリプレッサーによって転写は制御され、プロモーター由来の
発現は、IPTGで誘導される。例えば、増殖速度を減少させない(0%増殖阻
害)インデューサーIPTGの最も高い濃度を、この曲線から予想することがで
きる。細胞増殖を、OD測定による増殖培地の濁度によって監視することができ
る。別の例では、増殖を25%減少させるインデューサーの濃度を、曲線から予
想することができる。さらに別の例では、増殖を50%減少させるインデューサ
ーの濃度を計算することができる。コロニー形成単位(cfu)などのさらなる
パラメーターを使用して、細胞の生存度を測定することができる。
In one embodiment of the cell-based assay, the identified exogenous E. coli of the present invention is
The E. coli nucleotide sequence is used to inhibit the production of proteins required for growth. Expression vectors that produce antisense RNA against the identified gene required for growth are used to limit the protein concentration required for growth without severely disrupting growth. To this end, a growth inhibitory dose curve of the inducer is calculated by plotting different doses of the inducer against the corresponding growth inhibition caused by antisense expression. From this curve, the various percentages (1-100%) of the antisense at which growth inhibition is induced can be identified. When the promoter contained in the expression vector contains a lac operator, transcription is controlled by the lac repressor, and expression from the promoter is induced by IPTG. For example, the highest concentration of the inducer IPTG that does not reduce the growth rate (0% growth inhibition) can be predicted from this curve. Cell growth can be monitored by turbidity of the growth medium by OD measurement. In another example, the concentration of inducer that reduces proliferation by 25% can be predicted from the curve. In yet another example, the concentration of an inducer that reduces proliferation by 50% can be calculated. Additional parameters such as colony forming units (cfu) can be used to measure cell viability.

【0170】 アッセイされる細胞を、上記で決定したインデューサー濃度に曝露する。この
亜致死濃度でのインデューサーの存在により、増殖に必要な遺伝子産物の量が増
殖を支持する細胞中での最も少量に減少する。したがって、このインデューサー
濃度の存在により、目的の増殖に必要なタンパク質もしくはRNAのインヒビタ
ー、または目的の増殖に必要なタンパク質もしくはRNAと同一の生物学的経路
中のタンパク質またはRNAのインヒビターであるが、関連のないタンパク質ま
たはRNAのインヒビターではないインヒビターに特異的により感受性を示す。
The cells to be assayed are exposed to the inducer concentrations determined above. The presence of the inducer at this sublethal concentration reduces the amount of the gene product required for growth to the smallest amount in cells that support growth. Thus, due to the presence of this inducer concentration, an inhibitor of a protein or RNA required for the desired growth, or of a protein or RNA in the same biological pathway as the protein or RNA required for the desired growth, It is more sensitive specifically to inhibitors that are not inhibitors of unrelated proteins or RNA.

【0171】 阻害濃度以下のインデューサーで前処理し、それにより増殖に必要な標的遺伝
子産物の量が減少した細胞を使用して、細胞増殖を減少させる化合物についてス
クリーニングする。亜致死濃度のインデューサーは、細胞の感受性をより高くす
る候補化合物の同定アッセイへの意図された使用に一致する任意の濃度であり得
る。例えば、インデューサーの亜致死濃度は、増殖を少なくとも約5%、少なく
とも約8%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、
少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約
75%またはそれ以上阻害する濃度であり得る。上記方法を用いて予め感作した
細胞は、野生型細胞より阻害の少ない標的タンパク質を含むので、標的タンパク
質のインヒビターにより感受性が高い。
Cells that are pre-treated with subinhibitory concentrations of an inducer, thereby reducing the amount of target gene product required for growth, are used to screen for compounds that reduce cell growth. The sublethal concentration of the inducer can be any concentration consistent with the intended use in the identification assay for candidate compounds that render the cells more sensitive. For example, a sublethal concentration of an inducer may increase proliferation by at least about 5%, at least about 8%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%,
The concentration can be at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 75% or more. Cells pre-sensitized using the above method contain the target protein with less inhibition than wild-type cells and are more sensitive to inhibitors of the target protein.

【0172】 本発明の細胞ベースのアッセイの別の実施形態では、増殖に必要な遺伝子産物
のレベルまたは活性を、増殖に必要な配列および増殖に必要な配列に対するアン
チセンス核酸における温度感受性変異を用いて減少させる。変異が増殖に必要な
遺伝子産物中に存在する場合の温度感受性変異体の許容温度と制限温度との間の
中間の温度での細胞の増殖により、細胞の増殖に必要な遺伝子産物の活性が減少
する。増殖に必要な配列に指向するアンチセンスRNAは、増殖に必要な遺伝子
産物の活性をさらに減少させる。温度感受性変異またはアンチセンス核酸のみの
いずれかを用いて見出すことができない薬物を、アンチセンス核酸の発現を誘導
し、許容温度と制限温度との間の温度で成長させた細胞がアンチセンス核酸の発
現を誘導せず、かつ許容温度で増殖する細胞より試験化合物に対する感受性が実
質的に高いかどうかの判定によって同定することができる。また、アンチセンス
核酸のみ、または温度感受性変異体のみのいずれかから以前に見出されている薬
物は、2つのアプローチを組み合わせた細胞で使用した場合、異なる感受性プロ
フィールを有し、感受性プロフィールは遺伝子産物の1つまたは複数の活性を阻
害する薬物のより特異的な作用を示し得る。
In another embodiment of the cell-based assay of the invention, the level or activity of a gene product required for growth is determined using temperature sensitive mutations in sequences required for growth and antisense nucleic acids to sequences required for growth. To reduce. Growth of cells at temperatures intermediate between the permissive and limiting temperatures of the temperature-sensitive mutant when the mutation is present in the gene product required for growth reduces the activity of the gene product required for cell growth I do. Antisense RNA directed to sequences required for growth will further reduce the activity of the gene product required for growth. Drugs that cannot be found using either the temperature-sensitive mutation or the antisense nucleic acid alone induce the expression of the antisense nucleic acid, and cells grown at a temperature between the permissive temperature and the limiting temperature will cause Cells that do not induce expression and are substantially more sensitive to the test compound than cells growing at the permissive temperature can be identified. Also, drugs previously found from either the antisense nucleic acid alone or the temperature sensitive mutant alone have different sensitivity profiles when used in cells combining the two approaches, and the sensitivity profile is It may exhibit a more specific effect of the drug that inhibits one or more activities of the product.

【0173】 温度感受性変異は、遺伝子内の異なる部位に存在し、タンパク質の異なるドメ
インに対応し得る。例えば、エシュリヒア・コリのdnaB遺伝子は複製フォー
クDNAヘリカーゼをコードする。DnaBは、いくつかのドメイン(オリゴマ
ー形成、ATP加水分解、DNA結合、プライマーゼとの相互作用、DnaCと
の相互作用、およびDnaAとの相互作用のドメインを含む)を有する。[(B
iwas,E.E.and Biswas,S.B.、1999年。エシュリヒ
ア・コリの機構およびDnaBヘリカーゼ:ATP加水分解、DNA結合、およ
びオリゴマー形成に関連する構造ドメイン。Biochem.、38、1091
9〜10928、Hiasa,H.and Marians,K.J.、199
9年、染色体起源での2方向複製の開始はヘリカーゼとプライマーゼとの間の相
互作用に指向する。J.Biol.Chem.、274、27244〜2724
8、San Martin,C.,Randermacher,M.,Wolp
ensinger,B.,Engel,A.,Miles,C.S.,Dixo
n,N.E.,and Carazo,J.M.、1998年)。低温電子顕微
鏡画像からの三次元再構築により、ヘリカーゼDnaBとそのローディングパー
トナーDnaCとの間の詳細な複合体が明らかになる。Structure、6
、501−9、Sutton,M.D.,Carr,K.M.,Vicente
,M.,and Kaguni,J.M.、1998年。エシュリヒア・コリ
DnaAタンパク質。E.coli染色体でのN末端ドメインおよびDnaBヘ
リカーゼのローディング。J.Biol.Chem.、273、34255〜6
2)(その開示全体が本明細書中に参照により援用される)]。DnaBの異な
るドメインにおける温度感受性変異は制限温度で異なる表現型を付与し、これは
、DNAが破壊されているか破壊されていないDNA複製の突然の停止または緩
やかな停止(Wechsler,J.A.and Gross,J.D.、19
71。DNA合成が温度感受性のエシュリヒア・コリ変異体。Mol.Gen.
Genetics、113、273〜284(その開示全体が本明細書中に参照
により援用される)および増殖の終止または細胞死のいずれかを含む。制限温度
でdnaB遺伝子に対するアンチセンスによって細胞死が引き起こされるdna
B遺伝子における温度感受性変異の使用の組み合わせによって、DnaBによっ
て示される1つまたはサブセットの活性の非常に特異的で有効なインヒビターを
発見することができる。
[0173] Temperature sensitive mutations are present at different sites in the gene and may correspond to different domains of the protein. For example, the Escherichia coli dnaB gene encodes a replication fork DNA helicase. DnaB has several domains, including domains for oligomerization, ATP hydrolysis, DNA binding, interaction with primase, interaction with DnaC, and interaction with DnaA. [(B
iwas, E .; E. FIG. and Biswas, S.M. B. , 1999. Escherichia coli mechanism and DnaB helicase: structural domains involved in ATP hydrolysis, DNA binding, and oligomerization. Biochem. , 38, 1091
9-10928, Hiasa, H .; and Marians, K.M. J. , 199
Nine years, the initiation of bidirectional replication from chromosomal origin is directed to the interaction between helicase and primase. J. Biol. Chem. , 274, 27244-2724
8, San Martin, C.I. , Randermacher, M .; , Wolp
ensinger, B.S. Engel, A .; Miles, C .; S. , Dixo
n, N. E. FIG. , And Carazo, J .; M. , 1998). Three-dimensional reconstruction from cryo-EM images reveals a detailed complex between helicase DnaB and its loading partner DnaC. Structure, 6
501-9, Sutton, M .; D. , Carr, K .; M. , Victorent
, M .; , And Kaguni, J .; M. , 1998. Esrichia Kori
DnaA protein. E. FIG. Loading of the N-terminal domain and DnaB helicase on the E. coli chromosome. J. Biol. Chem. , 273, 34255-6
2), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference)]. Temperature-sensitive mutations in different domains of DnaB confer different phenotypes at the limiting temperature, which can be abrupt or gradual termination of DNA replication with or without DNA disruption (Wechsler, JA and Gross, JD, 19
71. An Escherichia coli mutant whose DNA synthesis is temperature-sensitive. Mol. Gen.
Genetics, 113, 273-284, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference and including either termination of proliferation or cell death. Antisense to dnaB Gene Causes Cell Death at Limited Temperature
By a combination of the use of temperature-sensitive mutations in the B gene, very specific and effective inhibitors of one or a subset of the activities exhibited by DnaB can be found.

【0174】 増殖に必要な遺伝子産物に対する抗生物質をスクリーニングする場合、制限量
の増殖に必要な遺伝子産物を含む細胞の増殖阻害をアッセイすることができる。
増殖培地の光学密度によって測定した、実験サンプルとコントロールサンプルと
の間の増殖量の直接的な比較によって増殖阻害を測定することができる。別の細
胞増殖アッセイ法には、緑色蛍光タンパク質(GFP)レポーター構築物発行の
測定、種々の酵素活性アッセイ、および当該分野で周知の他の方法が含まれる。
When screening for antibiotics for a gene product required for growth, inhibition of growth of cells containing the gene product required for a limited amount of growth can be assayed.
Growth inhibition can be measured by a direct comparison of the amount of growth between the experimental and control samples, as measured by the optical density of the growth medium. Alternative cell proliferation assays include measurements of green fluorescent protein (GFP) reporter construct publication, various enzyme activity assays, and others well known in the art.

【0175】 上記の方法を、固相、液相、またはこれら2つの組み合わせにおいて行うこと
ができることが認識される。例えば、アンチセンス構築物のインヂューサーを含
む栄養寒天上で増殖した細胞を、寒天表面上にスポットした化合物に曝露するこ
とができる。化合物の効果を、得られた死滅領域(化合物適用ポイント周囲の細
胞が増殖しない領域)の直径から判断することができる。多数の化合物を寒天プ
レートに移し、マルチチャネルピペッター(例えば、Beckman Mult
imek)およびマルチチャネルスポッター(例えば、Genomic Sol
utions Flexys)を含むがこれらに限定されない自動および半自動
装置を用いて同時に試験することができる。この方法では、多数のプレートおよ
び無数の化合物を1日で試験することができる。
It will be appreciated that the above method can be performed in a solid phase, a liquid phase, or a combination of the two. For example, cells grown on nutrient agar containing the inducer of the antisense construct can be exposed to compounds spotted on the agar surface. The effect of the compound can be determined from the diameter of the resulting killed area (the area around the compound application point where no cells proliferate). Transfer a number of compounds to an agar plate and use a multichannel pipettor (eg, Beckman Multi).
imek) and multi-channel spotters (eg, Genomic Sol)
tests can be performed simultaneously using automated and semi-automated equipment, including, but not limited to, U.s. Flexions. In this way, large numbers of plates and countless compounds can be tested in one day.

【0176】 化合物を、下記のマイクロタイタープレートを用いて液相において全体を試験
することもできる。多数のプレートおよび1日あたりの数千から数百万の化合物
をスクリーニングするために、マイクロタイタープレートあたり96、384、
1536またはそれ以上のウェルを含むマイクロタイタープレートで液相スクリ
ーニングを行うことができる。自動および半自動装置を、さらなる試薬(例えば
、細胞および化合物)および細胞密度の同定に使用することができる。
Compounds can also be tested in their entirety in the liquid phase using the microtiter plates described below. To screen large numbers of plates and thousands to millions of compounds per day, 96,384,
Liquid phase screening can be performed on microtiter plates containing 1536 or more wells. Automated and semi-automated devices can be used to identify additional reagents (eg, cells and compounds) and cell density.

【0177】 実施例9 上記の細胞ベースのアッセイの有効性を、リボゾームタンパク質L7/L12
、L10、およびL23をそれぞれコードするE.coli遺伝子rpIL、r
pIJ、およびrpIWに対するアンチセンスRNAを発現する構築物を用いて
確認した。これらのタンパク質は、細胞のタンパク質合成装置の一部であり、そ
のようなものとして増殖に必要である。これらの構築物を使用して、リボゾーム
に結合してタンパク質合成を阻害することが公知の抗体に対する細胞感受性に対
するアンチセンス発現の効果を試験した。いくつかの他の遺伝子(elaD、v
isC、yohH、およびaptE/B)に対するアンチセンスRNAを発現す
る構築物(タンパク質合成に関連しない産物)を比較に使用した。
Example 9 The efficacy of the cell-based assay described above was tested for ribosomal protein L7 / L12
, L10, and L23, respectively. coli gene rpIL, r
Confirmation was made with constructs expressing antisense RNA against pIJ and rpIW. These proteins are part of the cell's protein synthesizer and as such are required for growth. These constructs were used to test the effect of antisense expression on cell sensitivity to antibodies known to bind ribosomes and inhibit protein synthesis. Several other genes (elaD, v
Constructs expressing antisense RNA against isC, yohH, and aptE / B) (products not involved in protein synthesis) were used for comparison.

【0178】 rpIWまたはelaDに対するアンチセンス構築物を含む第1の発現ベクタ
ーを、別のE.coli細胞集団に移入した。ベクター移入は、当業者に周知の
技術である。本実施例の発現ベクターは、インデューサーの存在下でアンチセン
スRNAの発現を駆動するIPTG誘導プロモーターを含む。しかし、当業者は
、他の誘導プロモーターも使用することができることを認識している。適切な発
現ベクターもまた当該分野で周知である。リボゾームタンパク質L7/L12、
L10、およびL23をコードするE.coliアンチセンスクローンを使用し
て、これらのタンパク質に結合することが公知の抗生物質に対する細胞感受性に
対するアンチセンス発現の効果を試験した。第1に、L7/L12、L10、ま
たはL23をコードする遺伝子のいずれかに対するアンチセンスを含む発現ベク
ターを別のE.coli細胞集団に移入した。
The first expression vector containing the antisense construct for rpIW or elaD was replaced with another E. coli. E. coli cell population. Vector transfer is a technique well known to those skilled in the art. The expression vector of this example contains an IPTG-inducible promoter that drives the expression of antisense RNA in the presence of an inducer. However, one skilled in the art will recognize that other inducible promoters can also be used. Suitable expression vectors are also well known in the art. Ribosomal proteins L7 / L12,
E. L. encoding L10 and L23. E. coli antisense clones were used to test the effect of antisense expression on cell susceptibility to antibiotics known to bind to these proteins. First, an expression vector containing an antisense to any of the genes encoding L7 / L12, L10, or L23 was added to another E. coli. E. coli cell population.

【0179】 細胞集団を、液体培地中の一連のIPTG濃度に曝露して各クローンについて
の阻害用量曲線を得た(図1)。第1に、種培養物を増殖溶液の光学密度(OD
)によって測定した特定の濁度まで増殖させた。溶液のODは、溶液中に含まれ
る細菌細胞数に直接関連する。次いで、16個の200μlの液体培地培養物を
、96ウェルマイクロタイタープレート中、37℃、一連のIPTG濃度で、1
600μM〜12.5μM(最終濃度)の2連の2倍連続希釈物で増殖させた。
さらに、IPTGを含まない2連のコントロール細胞を増殖させた。これらの培
養を、目的のクローンの同一の種培養由来の等量の細胞から開始した。細胞を最
大15時間まで増殖させ、増殖範囲を600nmでの培養物の光学密度の測定に
よって同定した。コントロール培養物が対数中期に達したとき、それぞれのIP
TGを含む培養物のコントロールの増殖%をIPTGの対数濃度に対してプロッ
トして、IPTGについての増殖阻害用量反応曲線を作成した。次いで、0mM
にIPTGコントロール(0%増殖阻害)と比較した細胞増殖を50%阻害する
IPTG濃度(IC50)を曲線から計算した。これらの条件下で、増殖が50%
阻害される程度のrpIWおよびelaDの発現レベルを減少させるアンチセン
スRNA量を得た。
The cell population was exposed to a range of IPTG concentrations in liquid medium to obtain an inhibitory dose curve for each clone (FIG. 1). First, the seed culture was grown at the optical density (OD
) To a specific turbidity determined by The OD of a solution is directly related to the number of bacterial cells contained in the solution. Sixteen 200 μl liquid medium cultures were then incubated at 37 ° C. in a 96-well microtiter plate at a range of IPTG concentrations for 1 hour.
Grow in duplicate 2-fold serial dilutions from 600 μM to 12.5 μM (final concentration).
In addition, duplicate control cells without IPTG were grown. These cultures were started from equal amounts of cells from the same seed culture of the clone of interest. Cells were grown for up to 15 hours and the growth range was identified by measuring the optical density of the culture at 600 nm. When control cultures reached mid-log, each IP
Growth inhibition dose-response curves for IPTG were generated by plotting the control% growth of the cultures containing TG against the log concentration of IPTG. Then, 0 mM
The IPTG concentration that inhibits cell growth by 50% compared to the IPTG control (0% growth inhibition) was calculated from the curve (IC 50 ). Under these conditions, growth is 50%
The amount of antisense RNA that reduced the level of rpIW and elaD expression that was inhibited was obtained.

【0180】 増殖の別の測定法もまた意図される。この方法の例には、タンパク質の測定が
含まれる(タンパク質の発現を試験される細胞中に操作して容易に測定すること
ができる)。このようなタンパク質の例には、緑色蛍光タンパク質(GFP)お
よび種々の酵素が含まれる。
[0180] Other measures of proliferation are also contemplated. An example of this method involves measuring the protein (the expression of the protein can be easily measured by engineering it into the cells to be tested). Examples of such proteins include green fluorescent protein (GFP) and various enzymes.

【0181】 細胞を選択濃度のIPTGで前処理し、これを使用してテトラサイクリン、エ
リスロマイシン、および他のタンパク質合成インヒビターに対する細胞集団の感
受性を試験した。rpIWおよびelaD遺伝子についてのテトラサイクリン用
量反応曲線の例を、図2Aおよび図2Bにそれぞれ示す。細胞を、対数期まで増
殖後、培地のみ、またはIPTG容量反応曲線で同定した20%および50%の
増殖阻害濃度でIPTGを含む培地で希釈した。2.5時間後、細胞を以下を含
む96ウェルプレート中でOD600が0.002まで希釈した:(1)2.5時
間予備インキュベートと同一の濃度での+/−IPTGおよび(2)テトラサイ
クリンの最終濃度が1μg/ml〜15.6ng/mlおよび0μg/mlの範
囲であるようなテトラサイクリンの連続2倍希釈物。96ウェルプレートを37
℃でインキュベートし、OD600を5分毎に最大15時間までプレートリーダー
で読み取った。コントロール(テトラサイクリンを含まない)が0.1のOD60 0 に達したとき、各IPTG濃度およびIPTGを含まないコントロールについ
てのテトラサイクリン用量反応曲線を同定した。IPTGを含むか含まないテト
ラサイクリン感受性を比較するために、用量反応曲線からテトラサイクリンIC
50を同定した(図2A〜図2B)。L23(rpIW)レベルが減少した細胞
は、elaDレベルの減少した細胞と比較して(図2B)テトラサイクリンに対
する感受性の増加が認められた(図2A)。図3は、50%増殖阻害を示すIP
TGの存在下で同定したテトラサイクリンIC50とIPTGなしで同定したテ
トラサイクリンIC50との比(テトラサイクリン感受性の倍増加)をプロット
した。L7/L12(遺伝子rpIL、rpIJ)またはL23(rpIW)の
いずれかのレベルが減少した細胞は、テトラサイクリンに対する感受性の増加が
認められた(図3)。タンパク質合成への関与が未知の遺伝子(atpB/E、
visC、elaD、yohH)に対するアンチセンスを発現する細胞は、テト
ラサイクリンに対して同一の感受性の増加を認められず、このアッセイの特異性
が確証された(図3)。
The cells were pretreated with a selected concentration of IPTG and used to test the sensitivity of the cell population to tetracycline, erythromycin, and other protein synthesis inhibitors. Examples of tetracycline dose response curves for the rpIW and elaD genes are shown in FIGS. 2A and 2B, respectively. After growing to log phase, cells were diluted in medium alone or medium containing IPTG at growth inhibitory concentrations of 20% and 50% as identified by IPTG volume response curves. After 2.5 h, the cells were diluted to 96 OD 600 well plates in 0.002 including the following: (1) 2.5 hour pre-incubation with the same concentrations of +/- IPTG and (2) tetracycline Two-fold dilutions of tetracycline such that the final concentration of is in the range of 1 μg / ml to 15.6 ng / ml and 0 μg / ml. 37 96-well plates
℃ incubated at and read on a plate reader up to 15 hours OD 600 every 5 minutes. When the control (without tetracycline) reaches OD 60 0 0.1 were identified tetracycline dose-response curves for control without the IPTG concentration and IPTG. To compare tetracycline sensitivity with and without IPTG, the tetracycline IC was
50 were identified (FIGS. 2A-2B). Cells with reduced L23 (rpIW) levels showed increased sensitivity to tetracycline (FIG. 2A) compared to cells with reduced elaD levels (FIG. 2B). FIG. 3 shows IP showing 50% growth inhibition.
The ratio of the tetracycline IC50 identified in the presence of TG to the tetracycline IC50 identified without IPTG (fold increase in tetracycline sensitivity) was plotted. Cells with reduced levels of either L7 / L12 (genes rpIL, rpIJ) or L23 (rpIW) showed increased sensitivity to tetracycline (FIG. 3). Genes with unknown involvement in protein synthesis (atpB / E,
Cells expressing antisense to visC, elaD, yohH) did not show the same increase in sensitivity to tetracycline, confirming the specificity of the assay (FIG. 3).

【0182】 上記に加えて、タンパク質合成に関連する遺伝子(リボゾームタンパク質L7
/L12およびL10、L7/L12のみ、L22、およびL18をコードする
遺伝子、ならびにrRNAおよび伸長因子Gをコードする遺伝子を含む)に対す
るアンチセンスRNAを発現するクローンはマクロライド、エリスロマイシンに
対する感受性が増加したが、非タンパク質合成遺伝子elaD、atpB/E、
およびvisCに対するアンチセンスを発現するクローンは感受性が増加しない
ことが最初の実験で認められた。さらに、rpILおよびrpIJに対するアン
チセンスを発現するクローンは、ナリジクス酸およびオフロキサシン(タンパク
質合成を阻害しない抗生物質)に対する感受性が増大しない。
[0182] In addition to the above, genes involved in protein synthesis (ribosome protein L7
/ L12 and L10, clones expressing antisense RNA against L7 / L12 alone, genes encoding L22 and L18, and genes encoding rRNA and elongation factor G) have increased sensitivity to macrolide, erythromycin Is the non-protein synthetic gene elaD, atpB / E,
Initial experiments showed that clones expressing antisense to and visC did not increase sensitivity. In addition, clones expressing antisense to rpIL and rpIJ do not have increased sensitivity to nalidixic acid and ofloxacin, an antibiotic that does not inhibit protein synthesis.

【0183】 リボゾームタンパク質遺伝子rpIL、rpIJ、およびrpIWを用いた結
果ならびに種々の他のアンチセンスクローンおよび抗生物質を使用した最初の結
果は、抗生物質標的の濃度の制限により細胞がタンパク質に特異的に相互作用す
る抗菌薬により高い感受性を示すことを示す。この結果はまた、タンパク質標的
が関与するが他の機能を阻害する抗菌薬に感受性を示さない全ての機能を阻害す
る抗菌薬にこれらの細胞が感受性を示すことを示す。
The results with the ribosomal protein genes rpIL, rpIJ, and rpIW, as well as the initial results with various other antisense clones and antibiotics, indicate that cells are specific for the protein due to the limited concentration of the antibiotic target. Shows greater sensitivity to interacting antimicrobials. The results also indicate that these cells are susceptible to antimicrobial agents that inhibit all functions that involve protein targets but are not sensitive to antimicrobial agents that inhibit other functions.

【0184】 上記の細胞ベースのアッセイを使用して、増殖に必要な核酸またはその遺伝子
産物が存在する生物学的経路を同定することもできる。このような方法では、標
的である増殖に必要な核酸に対して、亜致死レベルのアンチセンスを発現する細
胞およびアンチセンス発現を誘導しない細胞を、種々の経路で作用することが公
知の抗生物質のパネルに接触させる。標的である増殖に必要な核酸またはその遺
伝子産物が存在する経路で抗生物質が作用する場合、アンチセンス発現を誘導す
る細胞は、アンチセンス発現を誘導しない細胞よりも抗生物質に対して感受性が
高い。
The cell-based assays described above can also be used to identify biological pathways in which nucleic acids or their gene products required for growth are present. In such a method, cells expressing sublethal levels of antisense and cells that do not induce antisense expression against the target nucleic acid required for proliferation are treated with various antibiotics by known antibiotics. Contact the panel. Cells that induce antisense expression are more susceptible to antibiotics than cells that do not induce antisense expression when the antibiotic acts in a pathway where the target nucleic acid or its gene product is required for growth. .

【0185】 コントロールとして、アンチセンス核酸を発現する細胞のパネルと標的である
増殖に必要な遺伝子を含む多くの異なる増殖に必要な遺伝子との接触によって、
アッセイの結果を確認することができる。抗生物質が特異的に作用する場合、標
的である増殖に必要な遺伝子に対するアンチセンスを発現する細胞(または標的
である増殖に必要な遺伝子と同一の経路中の他の増殖に必要な遺伝子に対するア
ンチセンスを発現する細胞)においてのみ抗生物質に対する感受性の増加が認め
られるが、一般に、増殖に必要な遺伝子に対するアンチセンスを発現する細胞で
は認められない。
As a control, by contacting a panel of cells expressing an antisense nucleic acid with a number of different genes required for growth, including those targeted for growth,
The result of the assay can be confirmed. When the antibiotics specifically act, cells expressing antisense to the target gene required for growth (or antisense to other genes required for growth in the same pathway as the gene required for target growth). Increased sensitivity to antibiotics is observed only in cells expressing sense, but generally not in cells expressing antisense to a gene required for growth.

【0186】 同様に、上記の方法を使用して試験抗生物質が作用する経路を同定することが
できる。細胞のパネル(それぞれ公知の経路において増殖に必要な核酸に対する
アンチセンスを発現する)を、パネルが作用する経路の同定に望ましい化合物と
接触させる。アンチセンスの発現が誘導される細胞中およびアンチセンスの発現
が誘導されないコントロール細胞における細胞パネルの試験化合物に対する感受
性を同定する。試験抗生物質がアンチセンス核酸が作用する経路に対して作用す
る場合、アンチセンスの発現が誘導された細胞は、アンチセンスの発現が誘導さ
れなかった細胞より抗生物質に対する感受性が高い。さらに、他の経路における
増殖に必要な遺伝子に対してアンチセンスの発現が誘導されたコントロール細胞
は、抗生物質に対して高い感受性を示さない。この方法で、試験抗生物質が作用
する経路を同定することができる。
Similarly, the methods described above can be used to identify the pathway by which a test antibiotic acts. A panel of cells, each expressing antisense to a nucleic acid required for growth in a known pathway, is contacted with a compound desired to identify the pathway in which the panel acts. A panel of cells is identified for sensitivity to a test compound in cells in which antisense expression is induced and in control cells in which antisense expression is not induced. When the test antibiotic acts on the pathway in which the antisense nucleic acid acts, cells in which antisense expression is induced are more sensitive to the antibiotic than cells in which antisense expression is not induced. Furthermore, control cells in which antisense expression is induced for genes required for proliferation in other pathways do not show high sensitivity to antibiotics. In this way, the pathway by which the test antibiotic acts can be identified.

【0187】 以下の実施例はこのようなアッセイを行うための1つの方法を示す。The following example illustrates one method for performing such an assay.

【0188】 実施例10 増殖に必要な遺伝子が存在する経路または抗生物質が作用する経路の同定。A.
アッセイ用の細菌ストックの調製 スクリーニング用の一貫した細胞の供給源を得るために、所望のアンチセンス
構築物を含む宿主細菌の凍結ストックを、標準的な微生物学的技術を使用して調
製する。例えば、細胞増殖用の栄養素およびアンチセンス構築物が耐性を付与す
る遺伝子を含む抗生物質を含む寒天プレート上に元のストックのサンプルを画線
することによって生物の単一クローンを単離することができる。一晩の増殖後、
単離したクローンを、プレートから滅菌ニードルで釣り上げ、プラスミドの維持
に必要な抗生物質を含む適切な液体培地に移す。細胞を、30℃〜37度で激し
く震盪しながら4〜6時間インキュベートして、培養物を指数関数的に増殖させ
た。滅菌グリセロールを15%(v/v)まで添加し、100μL〜500μL
アリコートを滅菌低温チューブに分注し、液体窒素注で急速凍結し、さらなるア
ッセイ用に−80℃で保存する。
Example 10 Identification of pathways where genes required for growth are present or where antibiotics act. A.
Preparation of Bacterial Stock for Assay To obtain a consistent source of cells for screening, a frozen stock of host bacteria containing the desired antisense construct is prepared using standard microbiological techniques. For example, a single clone of the organism can be isolated by streaking a sample of the original stock on an agar plate containing antibiotics that contain genes for which cell growth nutrients and antisense constructs confer resistance. . After overnight growth,
The isolated clone is picked from the plate with a sterile needle and transferred to a suitable liquid medium containing the antibiotics necessary for plasmid maintenance. Cells were incubated for 4-6 hours with vigorous shaking at 30 ° C.-37 ° C. to allow the culture to grow exponentially. Add sterile glycerol to 15% (v / v), 100 μL-500 μL
Aliquots are dispensed into sterile cryotubes, snap frozen with liquid nitrogen injection and stored at -80 <0> C for further assays.

【0189】 B.アッセイで使用する細菌の増殖 アッセイの1日前に、ストックウイルスをフリーザーから取り出し、急速に融
解し(37℃水浴)、一掻きの培地を細胞増殖用の栄養素およびアンチセンス構
築物が耐性を付与する抗生物質を含む寒天プレートに画線する。37℃で一晩の
増殖後、無作為に選択した単離コロニーを、プレートからアンチセンスベクター
が耐性を付与する抗生物質を含む5mLのLB培地を含む滅菌チューブに移す(
滅菌接種用ループで)。激しく混合して均一な細胞懸濁液を形成させた後、60
0nm(OD600)での懸濁液の光学密度を測定し、必要ならば懸濁液のアリコ
ートをLB培地および抗生物質を含む第2の滅菌チューブで0.02以下のOD 600 での吸収単位になるまで希釈する。次いで、培養物を、OD600がOD0.2
〜0.3に到達するまで37℃で1〜2時間撹拌しながらインキュベートする。
この時点で、細胞がアッセイに使用する状態になる。
B. Growth of bacteria used in the assay One day prior to the assay, the stock virus is removed from the freezer and rapidly thawed.
Thaw (37 ° C water bath) and scrape medium with nutrients and antisense structure for cell growth.
The streak is streaked on agar plates containing antibiotics that confer resistance. Overnight at 37 ° C
After growth, randomly selected isolated colonies were removed from the plate using the antisense vector
Transfer to a sterile tube containing 5 mL of LB medium containing antibiotics that confer resistance (
In a sterile inoculation loop). After vigorous mixing to form a uniform cell suspension, 60
0 nm (OD600Measure the optical density of the suspension in) and, if necessary,
The OD to 0.02 or less in a second sterile tube containing LB medium and antibiotics. 600 Dilute to absorbance units in. The culture is then placed on the OD600Is OD 0.2
Incubate with agitation at 37 ° C. for 1-2 hours until 0.30.3 is reached.
At this point, the cells are ready for use in the assay.

【0190】 C.アッセイに使用される培地の選択 アンチセンス構築物の維持のために、適切な抗生物質を含む培養培地での2倍
連続希釈のインデューサーを作製する。いくつかの培地を並行して試験し、4ウ
ェルのうち3ウェルを使用して各培地の各濃度でのインデューサーの効果を評価
する。例えば、M9最少培地、LBブロス、TBDブロス、およびMuller
−Hinton培地を、以下の濃度のインデューサーIPTGを用いて試験する
ことができる:50μM、100μM、200μM、400μM、600μM、
800μM、および1000μM。同体積の試験培地−インデューサーおよび細
胞を384ウェルのマイクロタイタープレートのウェルに添加し、混合する。細
胞を上記のように調製し、マイクロタイタープレートのウェルに添加する直前に
試験抗生物質を含む適切な培地で1:100に希釈する。コントロールとして、
インデューサーを含まない(例えば、0M IPTG)各培地のいくつかのウェ
ルにも細胞を添加する。マイクロタイタープレートリーダー中で37℃でインキ
ュベートして18時間にわたってウェルのOD600を監視することによって細胞
増殖を継続して監視する。各濃度のインデューサーによって得られた細胞阻害%
を、対数増殖速度とインデューサーを含まない培地での細胞増殖速度との比較に
よって計算する。インデューサーに対して最も高い感受性を示す培地を、下記の
アッセイ用に選択する。
C. Selection of Medium Used in Assay For maintenance of the antisense construct, make a two-fold serial dilution of the inducer in culture medium containing the appropriate antibiotic. Several media are tested in parallel and three out of four wells are used to assess the effect of the inducer at each concentration of each media. For example, M9 minimal media, LB broth, TBD broth, and Muller
-Hinton medium can be tested with the following concentrations of inducer IPTG: 50 μM, 100 μM, 200 μM, 400 μM, 600 μM,
800 μM, and 1000 μM. Equal volumes of test media-inducer and cells are added to the wells of a 384-well microtiter plate and mixed. Cells are prepared as described above and diluted 1: 100 in a suitable medium containing the test antibiotic just prior to addition to the wells of the microtiter plate. As a control,
Cells are also added to some wells of each medium without inducer (eg, 0M IPTG). Cell growth is continuously monitored by incubating at 37 ° C. in a microtiter plate reader and monitoring the OD 600 of the wells for 18 hours. % Cell inhibition obtained with each concentration of inducer
Is calculated by comparing the log growth rate with the cell growth rate in media without inducer. The medium showing the highest sensitivity to the inducer is selected for the assay described below.

【0191】 D.アンチセンス構築物誘導の非存在下での試験抗生物質の感受性の測定 構築物の維持に使用される抗生物質を補充したさらなるアッセイの開発のため
の選択した培養培地で、作用機構が公知の抗生物質の2倍連続希釈物を作製する
。異なる経路で作用することが公知の試験抗生物質のパネルを、各濃度で増殖さ
せた細胞に対する試験抗生物質の効果を評価するために使用される4ウェル中の
3ウェルと並行して試験する。同体積の試験抗生物質および細胞を384ウェル
のマイクロタイタープレートのウェルに添加し、混合する。細胞を上記のように
アンチセンス構築物の維持に必要な抗生物質を補足したアッセイの開発用に選択
された培地を用いて調製し、マイクロタイタープレートのウェルに添加する直前
に同一の培地で1:100に希釈する。コントロールとして、抗生物質の溶解に
使用するが抗生物質を含まない溶媒を含むいくつかのウェルに細胞を添加する。
マイクロタイタープレートリーダー中で37℃でインキュベートして18時間に
わたってウェルのOD600を監視することによって細胞増殖を継続して監視する
。各濃度の抗生物質によって得られた細胞阻害%を、対数増殖速度と抗生物質を
含まない培地での細胞増殖速度との比較によって計算する。log[抗生物質濃
度]に対する阻害%のプロットにより、各抗生物質についてのIC50を推定する
ことができる。
D. Determination of sensitivity of test antibiotics in the absence of induction of antisense constructs In selected culture media for the development of additional assays supplemented with the antibiotics used to maintain the constructs, select antibiotics with known mechanisms of action. Make two-fold serial dilutions. A panel of test antibiotics known to act by different routes is tested in parallel with three of the four wells used to evaluate the effect of the test antibiotic on cells grown at each concentration. Equal volumes of test antibiotic and cells are added to the wells of a 384-well microtiter plate and mixed. Cells are prepared using media selected for the development of assays supplemented with the antibiotics necessary for maintenance of the antisense construct as described above, and in the same media immediately prior to addition to the wells of the microtiter plate: Dilute to 100. As a control, cells are added to some wells containing the solvent used for lysis of the antibiotic but without the antibiotic.
Cell growth is continuously monitored by incubating at 37 ° C. in a microtiter plate reader and monitoring the OD 600 of the wells for 18 hours. The% cell inhibition obtained with each concentration of antibiotic is calculated by comparing the log growth rate with the cell growth rate in media without antibiotic. A plot of% inhibition versus log [antibiotic concentration] allows one to estimate the IC 50 for each antibiotic.

【0192】 E.アンチセンス構築物インデューサーの存在下での試験抗生物質の感受性の
測定 アッセイ用に選択された培養培地に、上記のように50%および80%まで細
胞増殖を阻害することが認められている濃度のインデューサーを補足する。これ
らの各培地で、上記で使用した試験のパネルの2倍連続希釈物を作製する。いく
つかの抗生物質を、各培地中の各濃度で増殖させた細胞に対する抗生物質の効果
を評価するために使用される4ウェル中の3ウェルと並行して試験する。同体積
の試験抗生物質および細胞を384ウェルのマイクロタイタープレートのウェル
に添加し、混合する。細胞を上記のようにアンチセンス構築物の維持に必要な抗
生物質を補足したアッセイ用に選択された培地を用いて調製する。細胞を、それ
ぞれ50%および80%細胞増殖を阻害することが認められている濃度のインデ
ューサーを含む同一の培地の2つの50mLアリコートで1:100に希釈する
。マイクロタイタープレートのウェルに添加する直前に、培養物をアンチセンス
構築物の維持に使用された同一濃度のインデューサーおよび抗生物質を補足した
温かい(37℃)滅菌培地での希釈によって適切なOD600(典型的には0.0
02)に調整する。コントロールとして、抗生物質の溶解に使用するが抗生物質
を含まない溶媒を含むいくつかのウェルにも細胞を添加する。マイクロタイター
プレートリーダー中で37℃でインキュベートして18時間にわたってウェルの
OD600を監視することによって細胞増殖を継続して監視する。各濃度の抗生物
質によって得られた細胞阻害%を、対数増殖速度と抗生物質を含まない培地での
細胞増殖速度との比較によって計算する。log[抗生物質濃度]に対する阻害
%のプロットにより、各抗生物質についてのIC50を推定することができる。
E. Determination of the sensitivity of the test antibiotic in the presence of the antisense construct inducer In the culture medium selected for the assay, the concentration of the cells shown to inhibit cell growth by 50% and 80% as described above Supplement the inducer. In each of these media, make two-fold serial dilutions of the test panel used above. Some antibiotics are tested in parallel with three of the four wells used to assess the effect of the antibiotic on cells grown at each concentration in each medium. Equal volumes of test antibiotic and cells are added to the wells of a 384-well microtiter plate and mixed. Cells are prepared using media selected for assays supplemented with the antibiotics necessary for maintenance of the antisense construct as described above. The cells are diluted 1: 100 with two 50 mL aliquots of the same medium containing the inducers at concentrations that have been found to inhibit cell growth by 50% and 80%, respectively. Immediately prior to addition to the wells of the microtiter plate, the culture is diluted to the appropriate OD 600 (by dilution in warm (37 ° C.) sterile medium supplemented with the same concentration of inducer and antibiotic used to maintain the antisense construct. Typically 0.0
02). As a control, cells are also added to some wells containing a solvent used for lysis of the antibiotic but no antibiotic. Cell growth is continuously monitored by incubating at 37 ° C. in a microtiter plate reader and monitoring the OD 600 of the wells for 18 hours. The% cell inhibition obtained with each concentration of antibiotic is calculated by comparing the log growth rate with the cell growth rate in media without antibiotic. A plot of% inhibition versus log [antibiotic concentration] allows one to estimate the IC 50 for each antibiotic.

【0193】 F.試験抗生物質の特異性の同定 アンチセンスが誘導されるか誘導されない条件下での公知の作用機構の抗生物
質によって得られたIC50の比較によって、増殖に必要な核酸が存在する経路を
同定することができる。増殖に必要な遺伝子に対するアンチセンス核酸を発現す
る細胞が特定の経路を介した抗生物質の作用に選択的に感受性を示す場合、アン
チセンスが作用する遺伝子は、抗生物質が作用する経路に関連する。
F. Comparison an IC 50 obtained by antibiotics known mechanism of action under the conditions identified antisense specificity of the test antibiotics is not induced or induced, to identify a path exists nucleic necessary for growth be able to. If cells expressing an antisense nucleic acid against a gene required for growth are selectively susceptible to the action of an antibiotic via a particular pathway, then the antisense-acting gene is associated with the pathway for the antibiotic to act .

【0194】 G.試験化合物が作用する経路の同定 上記で考察のように、細胞ベースのアッセイを使用して、試験化合物が作用す
る経路を同定することもできる。このような分析では、アンチセンス核酸の各パ
ネルが作用する経路が上記のように同定される。細胞のパネル(それぞれ公知の
増殖に必要な経路中の遺伝子に対する誘導アンチセンスベクターを含む)を、非
誘導条件下で作用する経路の同定に望ましい試験抗生物質と接触させる。特定の
経路中の遺伝子に対するアンチセンスを発現する誘導細胞では感受性の上昇が認
められるが、他の経路中の遺伝子に対するアンチセンスを発現する誘導細胞では
認められない場合、試験抗生物質は、感受性の上昇が認められた経路に対して作
用する。
G. Third Embodiment Identifying the Pathway for the Test Compound to Act As discussed above, cell-based assays can also be used to identify the pathway for the test compound to act. In such an analysis, the pathway in which each panel of antisense nucleic acids acts is identified as described above. A panel of cells, each containing an induced antisense vector for a gene in a pathway required for known growth, is contacted with a test antibiotic desired to identify a pathway that operates under non-induced conditions. If induced cells expressing antisense to a gene in a particular pathway show increased sensitivity but not induced cells expressing antisense to a gene in another pathway, the test antibiotic will be sensitive. Acts on pathways with elevated levels.

【0195】 当業者は、アンチセンス発現の誘導に使用されるインデューサー濃度および/
またはアッセイに使用される増殖条件(例えば、インキュベーション温度および
培地成分)などのアッセイ条件のさらなる至適化により、示される抗生物質の感
受性の選択性および/または大きさをさらに増加させることができることを認識
する。
The skilled artisan will appreciate that the inducer concentrations used to induce antisense expression and / or
Or that further optimization of assay conditions, such as the growth conditions (eg, incubation temperature and media components) used in the assay, can further increase the selectivity and / or magnitude of the sensitivity of the indicated antibiotic. recognize.

【0196】 以下の実施例により、上記の方法の有効性を確認する。The following example confirms the effectiveness of the above method.

【0197】 実施例11 増殖に必要な遺伝子が存在する経路の同定 種々の化学的クラスおよび作用様式の抗生物質をSigma Chemica
ls(St.Louis、MO)から購入した。製造者から得た情報に基づいて
、適切な水溶液に各抗生物質を溶解することによってストック溶液を調製した。
各抗生物質の最終検量線用溶液は、任意の有機溶媒を0.2%(w/v)しか含
有しなかった。増殖に必要な50Sリボゾームタンパク質に対するアンチセンス
の発現を操作した細菌株に対するその効力を同定するために、各抗生物質を、ア
ンチセンス構築物の維持用の適切な抗生物質を補充した増殖培地で2〜3倍に連
続希釈した。各抗生物質について少なくとも10個の希釈物を調製した。各希釈
物の25μLア リコートを、多チャネルピペットを使用して384ウェルマ
イクロプレート(アッセイプレート)の個別のウェルに移した。4連のウェルを
各処理条件下(+および−インデューサー)で抗生物質の各希釈物に使用した。
各アッセイプレートは、細胞増殖コントロール用に20ウェル(抗生物質を増殖
培地で置換)、各処理用(+および−インデューサー、この実施例ではIPTG
)に10ウェルを含む。通常、アッセイプレートを以下の2つの処理群に分けた
:半分は誘導細胞および誘導状態を維持するための適切な濃度のインデューサー
(この実施例ではIPTG)を含むプレート、残り半分はIPTGの非存在下で
非誘導細胞を含むプレート。
Example 11 Identification of Pathways Where Genes Required for Proliferation Are Present Antibiotics of various chemical classes and modes of action are available from Sigma Chemica
ls (St. Louis, MO). Based on the information obtained from the manufacturer, stock solutions were prepared by dissolving each antibiotic in the appropriate aqueous solution.
The final calibration curve solution for each antibiotic contained only 0.2% (w / v) of any organic solvent. To identify its potency against bacterial strains that have engineered expression of antisense to the 50S ribosomal protein required for growth, each antibiotic was treated in growth medium supplemented with an appropriate antibiotic for maintenance of the antisense construct. Serially diluted 3-fold. At least 10 dilutions were prepared for each antibiotic. A 25 μL aliquot of each dilution was transferred to a separate well of a 384-well microplate (assay plate) using a multichannel pipette. Quadruplicate wells were used for each dilution of antibiotic under each treatment condition (+ and-inducer).
Each assay plate contained 20 wells for cell growth control (replacing antibiotics with growth medium) and for each treatment (+ and − inducers, IPTG in this example).
) Contains 10 wells. Typically, the assay plates were divided into two treatment groups: one half containing the induced cells and an appropriate concentration of an inducer (IPTG in this example) to maintain the induced state, and the other half containing non-IPTG. Plate containing non-induced cells in the presence.

【0198】 アッセイ用の細胞を、以下のように調製した。増殖に必要な50Sリボゾーム
サブユニットタンパク質をコードする、rpILおよびrpIJに対するアンチ
センス核酸の発現を、IPTGの存在下で誘導できる構築物を含む細菌細胞を、
指数関数的(OD600は0.2〜0.3)に増殖させ、400μMまたは0μM
のインデューサー(IPTG)のいずれかを含む新鮮な培地で1:100に希釈
した。これらの培地を、37℃で2.5時間インキュベートした。2.5時間の
インキュベーション後、誘導および非誘導細胞を、それぞれアッセイ培地で最終
OD600値が0.0004になるまで希釈した。培地は、アンチセンス構築物の
維持用の適切な濃度の抗生物質を含んでいた。さらに、誘導細胞の希釈に使用し
た培地に、アッセイプレートへの添加により最終IPTG濃度が400μMにな
るように800μM IPTGを補足した。誘導および非誘導細胞懸濁液を、上
記の適切なアッセイプレートのウェルに(25μl/ウェル)分注した。次いで
、プレートをプレートリーダーにロードし、一定温度でインキュベートし、細胞
増殖を595nmの光散乱の測定によって各ウェルを監視した。増殖を、細胞培
地が増殖静止期に達するまで5分毎に監視した。各濃度の抗生物質について、増
殖阻害%を関連するコントロールウェル(抗生物質なし、+または−IPTG)
の対数増殖中期に対応する測定点で計算した。各抗生物質および条件(+または
−IPTG)について、抗生物質濃度のlogに対して阻害%をプロットして、
IC50を同定した。IPTGの存在および非存在下での各抗生物質についてのI
50の比較によって、アンチセンス構築物が細胞を、抗生物質が示した作用機構
に対して感作したかどうかが明らかになった。インデューサーの存在下で有意な
(標準的な統計分析)IC50値の減少を示した細胞は、試験抗生物質に対する感
受性が増加したと考えられた。
Cells for the assay were prepared as follows. Bacterial cells containing a construct capable of inducing the expression of antisense nucleic acids against rpIL and rpIJ in the presence of IPTG, encoding 50S ribosomal subunit proteins required for growth,
Grow exponentially (OD 600 0.2-0.3), 400 μM or 0 μM
1: 100 in fresh medium containing any of the above inducers (IPTG). These media were incubated at 37 ° C. for 2.5 hours. After 2.5 hours of incubation, the induced and uninduced cells were diluted to a final OD 600 values in each assay medium becomes 0.0004. The medium contained the appropriate concentration of antibiotic for maintenance of the antisense construct. Further, the medium used for dilution of the induced cells was supplemented with 800 μM IPTG so that the final IPTG concentration was 400 μM by adding to the assay plate. Induced and uninduced cell suspensions were dispensed (25 μl / well) into wells of the appropriate assay plate described above. The plates were then loaded on a plate reader, incubated at a constant temperature, and cell growth was monitored for each well by measuring 595 nm light scatter. Growth was monitored every 5 minutes until the cell medium reached a stationary growth phase. Control wells associated with% growth inhibition for each concentration of antibiotic (no antibiotic, + or -IPTG)
Were calculated at the measurement points corresponding to the mid-logarithmic growth phase. For each antibiotic and condition (+ or -IPTG), plot% inhibition versus log antibiotic concentration,
The IC 50 was identified. I for each antibiotic in the presence and absence of IPTG
Comparison of C 50, antisense constructs to cells, whether sensitized revealed to the action mechanism of the antibiotic showed. Cells showed a significant reduction in the presence of inducer (standard statistical analysis) IC 50 values were considered sensitive is increased to the test antibiotics.

【0199】 結果を以下の表に示し、これは、分析に使用した抗生物質のクラスおよび名称
、抗生物質の標的、IPTGの非存在下でのIC50、IPTGの存在下でのIC 50 、IC50の濃縮単位、IPTGの存在下でのIC50の倍数増加、および感受性
の増加がIPTGの存在下で認められたかどうかを列挙している。
The results are shown in the table below, which shows the class and name of the antibiotic used in the analysis.
, An antibiotic target, IC in the absence of IPTG50, IC in the presence of IPTG 50 , IC50Unit in the presence of IPTG50Fold increase, and sensitivity
Are listed in the presence of IPTG.

【0200】[0200]

【表4】 [Table 4]

【0201】 上記の結果は、50Sリボゾームサブユニットタンパク質をコードする遺伝子
に対するアンチセンスRNAの誘導によりリボゾーム機能およびタンパク質合成
を阻害する抗生物質に対して、細胞が選択的および非常に有意に感作されたこと
を示す。上記の結果は、必須遺伝子に対するアンチセンス構築物の誘導によりそ
の遺伝子産物の生物学的役割を干渉する化合物に対して、生物が感作されること
をさらに示す。感作は、標的遺伝子およびその産物に関連する経路を干渉する化
合物に制限される。
The above results indicate that cells are selectively and very significantly sensitized to antibiotics that inhibit ribosome function and protein synthesis by inducing antisense RNA against the gene encoding the 50S ribosomal subunit protein. Indicates that The above results further indicate that the organism is sensitized to a compound that interferes with the biological role of that gene product by induction of an antisense construct against the essential gene. Sensitization is limited to compounds that interfere with pathways associated with the target gene and its products.

【0202】 必須遺伝子に対するアンチセンス構築物を使用するアッセイを使用して、経路
中の多数の標的活性を特異的に阻害する化合物を同定することができる。このよ
うな構築物を使用して、1反応で1つ経路中の多数の標的に対してサンプルを同
時にスクリーニングすることができる(組み合わせHTS)。
Assays using antisense constructs against essential genes can be used to identify compounds that specifically inhibit a number of target activities in the pathway. Using such a construct, a sample can be simultaneously screened against multiple targets in one pathway in one reaction (combination HTS).

【0203】 さらに、上記のように、細胞を含むアンチセンス構築物団を使用して、作用機
構が未知の抗生物質を含む必須の生物学的経路に影響を与える任意の化合物の介
入点を特徴づけることができる。
In addition, as described above, antisense constructs, including cells, are used to characterize the point of entry of any compound that affects essential biological pathways, including antibiotics of unknown mechanism of action. be able to.

【0204】 本発明の別の実施形態は、増殖に必要な経路に関連する標的タンパク質または
核酸の活性が、細胞と、標的タンパク質または核酸に対して作用する亜致死濃度
の公知の抗生物質との接触によって減少する、試験抗菌薬が活性な経路の同定法
である。1つの実施形態では、標的タンパク質または核酸は、上記の方法を用い
て同定された増殖に必要な核酸に対応する標的タンパク質または核酸である。こ
の方法は、増殖に必要な核酸に対する亜致死レベルのアンチセンスを用いて増殖
に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させるのではなく、増殖に必要な
遺伝子産物に対して作用する亜致死レベルの公知の抗生物質を用いて増殖に必要
な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させる点を除けば、試験抗生物質が作用
する経路の上記の同定法に類似する。
Another embodiment of the present invention is directed to a method wherein the activity of a target protein or nucleic acid associated with a pathway required for growth is determined by the interaction of a cell with a sublethal concentration of a known antibiotic acting on the target protein or nucleic acid. A method of identifying pathways in which a test antimicrobial is active, which is reduced by contact. In one embodiment, the target protein or nucleic acid is a target protein or nucleic acid corresponding to a nucleic acid required for growth identified using the method described above. This method does not use a sublethal level of antisense to the nucleic acid required for growth to reduce the activity or level of the gene product required for growth, but rather to reduce the sublethal level acting on the gene product required for growth. Similar to the above-described method of identifying the pathway in which a test antibiotic acts, except that the known antibiotics used to reduce the activity or level of the gene product required for growth.

【0205】 同一の生物学的経路に影響を与える薬物間の相互作用は文献に記載されている
。例えば、メシリナム(アムジノシリン)は、ペニシリン結合タンパク質2(P
BP2、E.coli中のmrdAの産物)に結合して不活化する。この抗生物
質は、PBP2を阻害する他の抗生物質ならびにPBP3などの他のペニシリン
結合タンパク質を阻害する抗生物質と相互作用する。[Gutmann,L.,
Vincent,S.,Billot−Klein,D.,Acar,J.F.
,Mrena,E.,and Williamson,R.、1986年。β−
ラクタム抗生物質のみまたはアムジノシリン(メシリナム)との相乗溶解効果に
よるEscherichia coliの溶解物におけるペニシリン結合タンパ
ク質2と他のペニシリン結合タンパク質との関係。Antimicrobial
Agents & Chemotherapy、30、906〜912(その
開示全体が本明細書中で参考として援用される)]。したがって、薬物間の相互
作用は、同一の経路中の同一の標的タンパク質または核酸を阻害するか異なるタ
ンパク質または核酸を阻害する2つの薬物が関与し得る[Fukuoka,T.
,Domon,H.,Kakuta,M.,Ishii,C.,Hirasaw
a,A.,Utsui,Y.,Ohya,S.,and Yasuda,H.、
1997年。メチシリン耐性の高いStaphylococcus aureu
sに対するパニペネムとバンコマイシンとの併用効果。Japan.J.Ant
ibio.、50、411〜419;Smith,C.E.Foleno,B.
E.,Barrett,J.F.,and Frosc,M.B.、1997年
。チェックボード寒天希釈およびタイムキル(time−kill)法によるE
nterococcus faeciumに対するレボフロキサシンとアンピシ
リンとの相乗作用の評価。Diagnos.Microbiol.Infect
.Disease、27、85〜92;den Hollander,J.G.
,Horrevorts,A.M.,van Goor,M.L.,Verbr
ugh,H.A.,及びMouton,J.W.、1997年。インビトロ(i
n vitro)薬物動態モデルにおいて試験した、耐性Pseudomona
s aeruginosa株に対するトブラマイシンとセフタジジムとの間の相
乗作用。Antimicrobial Agents & Chemother
apy、41、95〜110(これらの開示全体が本明細書中で参考として援用
される)]。
Interactions between drugs affecting the same biological pathway have been described in the literature. For example, mesilinam (amdinocillin) is a penicillin binding protein 2 (P
BP2, E.C. (product of mrdA in E. coli). This antibiotic interacts with other antibiotics that inhibit PBP2 as well as other penicillin binding proteins such as PBP3. [Gutmann, L .; ,
Vincent, S.M. , Billot-Klein, D .; Acar, J .; F.
, Mrena, E .; , And Williamson, R .; 1986. β-
Relationship between penicillin binding protein 2 and other penicillin binding proteins in lysates of Escherichia coli by a synergistic dissolution effect with lactam antibiotics alone or with amdinocillin (mesilinam). Antimicrobial
Agents & Chemotherapy, 30, 906-912, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. Thus, the interaction between drugs may involve two drugs that inhibit the same target protein or nucleic acid in the same pathway or different proteins or nucleic acids [Fukuoka, T. et al.
, Domon, H .; , Kakuta, M .; , Ishii, C.I. , Hirasaw
a, A. Utsui, Y .; , Ohya, S .; , And Yasuda, H .; ,
1997. Staphylococcus aureu with high methicillin resistance
Effect of combined use of panipenem and vancomycin on s. Japan. J. Ant
ibio. , 50, 411-419; Smith, C.I. E. FIG. Foleno, B .;
E. FIG. Barrett, J .; F. , And Frosc, M .; B. , 1997. E by checkboard agar dilution and time-kill method
Evaluation of the synergistic effect of levofloxacin and ampicillin on N. terococcus faecium. Diagnostics. Microbiol. Infect
. Disease, 27, 85-92; den Hollander, J. et al. G. FIG.
, Horreports, A .; M. , Van Goor, M .; L. , Verbr
Ugh, H .; A. And Mouton, J .; W. , 1997. In vitro (i
n vitro) resistant Pseudomona tested in a pharmacokinetic model
Synergy between tobramycin and ceftazidime on S. aeruginosa strains. Antimicrobial Agents & Chemother
apy, 41, 95-110, the entire disclosures of which are hereby incorporated by reference.

【0206】 2つの薬物は、異なる標的を阻害する場合でさえ相互作用し得る。例えば、プ
ロトンポンプインヒビターであるオメプラゾールおよび抗生物質アモキシシリン
は共に作用する相乗作用化合物であり、これらは、Helicobacter
pylori感染を治療することができる[Gabryelewicz,A.,
Laszewicz,W.,Dzieniszewski,J.,Ciok,J
.,Marlicz,K.,Bielecki,D.,Popiela,T.,
Legutko,J.,Knapik,Z.,Poniewierka,E.、
1997年。Helicobacter pylori関連十二指腸潰瘍および
胃潰瘍の二重治療(オメプラゾールおよびアモキシシリン)の多施設評価(2年
間の観察)。J.Physiol.Pharmacol.、48、Suppl.
、4、93〜105(その開示全体が本明細書中で参考として援用される)]。
The two drugs can interact even if they inhibit different targets. For example, the proton pump inhibitor omeprazole and the antibiotic amoxicillin are synergistic compounds that work together; these are Helicobacter
pylori infection can be treated [Gabrylewicz, A. et al. ,
Laszewicz, W.C. , Dzieniszewski, J .; , Cook, J
. , Marlicz, K .; Bielecki, D .; , Popiela, T .; ,
Legutko, J .; , Knapik, Z .; , Poniewierka, E .; ,
1997. Multicenter evaluation (two-year observation) of dual treatment (omeprazole and amoxicillin) for Helicobacter pylori-related duodenal and gastric ulcers. J. Physiol. Pharmacol. , 48, Suppl.
4, 93-105, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

【0207】 亜致死濃度の公知の抗生物質由来の増殖阻害は、少なくとも約5%、少なくと
も約8%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少
なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60、もしくは少なくと
も約75%またはそれ以上であり得る。
Sublethal concentrations of growth inhibition from known antibiotics are at least about 5%, at least about 8%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%. %, At least about 60, or at least about 75% or more.

【0208】 あるいは、亜致死濃度の公知の抗生物質を、増殖阻害の測定ではなく標的であ
る増殖に必要な遺伝子産物の活性の測定によって同定することができる。
Alternatively, sublethal concentrations of known antibiotics can be identified by measuring the activity of the target gene product required for growth rather than by measuring growth inhibition.

【0209】 細胞を、亜致死レベルの公知の抗生物質団の各メンバーと種々の濃度の試験抗
生物質との組み合わせに接触させる。コントロールとして、細胞を、種々の濃度
の試験抗生物質のみと接触させる。公知の抗生物質の存在下または非存在下での
試験抗生物質のIC50を同定する。公知の抗生物質の存在下または非存在下での
IC50が実質的に類似である場合、試験薬物および公知の薬物は異なる経路で作
用する。IC50が実質的に異なる場合、試験薬物および公知の薬物は同一の経路
で作用する。
The cells are contacted with a combination of sublethal levels of each member of the known antibiotic community with various concentrations of the test antibiotic. As a control, cells are contacted only with various concentrations of the test antibiotic. The IC 50 of the test antibiotic in the presence or absence of the known antibiotic is identified. If the IC 50 in the presence or absence of the known antibiotic is substantially similar, the test drug and the known drug act by different routes. If the IC 50 of substantially different, the test drug and the known drugs which act in the same pathway.

【0210】 本発明の別の実施形態は、細胞と、標的タンパク質または核酸に対して作用す
る亜致死濃度の公知の抗生物質との接触によって減少する、増殖に必要な経路に
関連する標的タンパク質または核酸の活性に対して、抗生物質として使用する候
補化合物の同定法である。1つの実施形態では、標的タンパク質または核酸は、
上記の方法を用いて同定された、増殖に必要な核酸に対応する標的タンパク質ま
たは核酸である。この方法は、増殖に必要な核酸に対する致死レベルのアンチセ
ンスを用いて増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させるのではな
く、増殖に必要な遺伝子産物に対して作用する亜致死レベルの公知の抗生物質を
用いて増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させる点を除けば、抗
生物質として使用される上記の候補化合物の同定法に類似する。
Another embodiment of the present invention relates to a method for reducing a target protein or a pathway involved in a pathway required for growth, which is reduced by contacting a cell with a sublethal concentration of a known antibiotic acting on the target protein or nucleic acid. This is a method for identifying a candidate compound to be used as an antibiotic for the activity of a nucleic acid. In one embodiment, the target protein or nucleic acid is
A target protein or nucleic acid corresponding to a nucleic acid required for growth, identified using the above method. This method does not use a lethal level of antisense to the nucleic acid required for growth to reduce the activity or level of the gene product required for growth, but rather to reduce the sublethal level acting on the gene product required for growth. Similar to the above-described method for identifying candidate compounds to be used as antibiotics, except that known antibiotics are used to reduce the activity or level of the gene product required for growth.

【0211】 亜致死濃度の公知の抗生物質由来の増殖阻害は、少なくとも約5%、少なくと
も約8%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少
なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、もしくは少なく
とも75%またはそれ以上であり得る。
[0211] Sublethal concentrations of growth inhibition from known antibiotics are at least about 5%, at least about 8%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%. %, At least about 60%, or at least 75% or more.

【0212】 あるいは、亜致死濃度の公知の抗生物質を、増殖阻害の測定ではなく標的であ
る増殖に必要な遺伝子産物の活性の測定によって同定することができる。
Alternatively, sublethal concentrations of known antibiotics can be identified by measuring the activity of the target gene product required for growth rather than by measuring growth inhibition.

【0213】 目的の試験化合物を特徴づけるために、細胞を、亜致死レベルの公知の抗生物
質団および1つまたは複数の試験化合物濃縮物と接触させる。コントロールとし
て、細胞を、同一濃度の、試験化合物のみと接触させる。公知の抗生物質の存在
下または非存在下での試験化合物のIC50を同定する。公知の薬物の存在下また
は非存在下での試験化合物のIC50が実質的に異なる場合、試験化合物は抗生物
質として使用するのに良好な候補である。上記のように、上記の方法を用いて一
旦候補化合物が同定されると、コンビナトリアルケミストリーなどの標準的な技
術を用いてその構造を至適化することができる。
To characterize the test compound of interest, the cells are contacted with sublethal levels of a known antibiotic group and one or more test compound concentrates. As a control, cells are contacted with the same concentration of test compound only. The IC 50 of the test compound in the presence or absence of a known antibiotic is identified. If the IC 50 of the test compound in the presence or absence of the known drug is substantially different, the test compound is a good candidate for use as an antibiotic. As described above, once a candidate compound has been identified using the method described above, its structure can be optimized using standard techniques such as combinatorial chemistry.

【0214】 上記の各方法に使用することができる公知の代表的な抗生物質を、以下の表に
示す。しかし、他の抗生物質を使用することもできることが認識されるだろう。
[0214] The following table lists representative known antibiotics that can be used in each of the above methods. However, it will be appreciated that other antibiotics can be used.

【0215】[0215]

【表5】 [Table 5]

【0216】 実施例12 E.coli発現ベクターまたはE.coli以外の細菌種で機能的な発現ベク
ターを用いた、他の細菌種への外因性核酸配列の導入 上記と類似の方法を用いて同定したE.coliの増殖を阻害するアンチセン
ス核酸を用いて、上記の方法を評価した。IPTGでのアンチセンスRNA発現
の誘導の際にE.coli増殖を阻害する発現ベクターを、Enterobac
ter cloacae、Klebsiella pneumoniaまたはS
almonella typhimuriumに直接形質転換した。次いで、実
施例1の方法にしたがって、増殖阻害について形質転換細胞をアッセイした。液
体培養(liquid culture)での増殖後、細胞を種々の連続希釈物にプレートし、
コロニーが認められた最大10倍希釈で同定した誘導対非誘導アンチセンスRN
A発現についての増殖のlogの差の計算によってスコアを決定した。これらの
実験結果を以下の表6に列挙する。生物にアンチセンスRNA発現の効果が認め
られない場合、表6においてそのクローンはマイナスである。これに対して、表
6でポジティブとは、少なくとも10倍の細胞が、使用した条件下およびその生
物中で、非誘導プレートよりも誘導プレートでコロニーを認めるために必要であ
ることを意味する。
Example 12 coli expression vector or E. coli. Introduction of Exogenous Nucleic Acid Sequences into Other Bacterial Species Using Expression Vectors Functional in Bacterial Species Other than E. coli The above method was evaluated using antisense nucleic acids that inhibit E. coli growth. Induction of antisense RNA expression with IPTG An expression vector that inhibits E. coli growth is
ter cloacae, Klebsiella pneumonia or S
almonella typhimurium was directly transformed. The transformed cells were then assayed for growth inhibition according to the method of Example 1. After growth in liquid culture, cells are plated in various serial dilutions,
Induced versus uninduced antisense RN identified at up to 10-fold dilution where colonies were observed
Scores were determined by calculating the log difference in proliferation for A expression. The results of these experiments are listed in Table 6 below. If there is no effect of antisense RNA expression on the organism, the clone is negative in Table 6. In contrast, positive in Table 6 means that at least 10-fold cells are required to find colonies on induced rather than uninduced plates under the conditions used and in the organism.

【0217】 構築物中16個がIPTGでのアンチセンスRNA発現の誘導の際、試験した
全ての生物中で増殖を阻害すると認められた。当業者は、異種生物における負の
結果は、生物がその遺伝子を喪失していることも、遺伝子が必須ではないことも
意味しないことを認識するだろう。しかし、正の結果は、異種生物がその生物の
増殖に必要な相同遺伝子を含むことを意味する。相同遺伝子を、本明細書中に記
載の方法を用いて得ることができる。アンチセンスによって阻害されるこれらの
細胞を、これらの生物に有効な抗生物質を開発するための化合物の同定および特
徴づけについての本明細書中に記載の細胞ベースのアッセイで使用することがで
きる。当業者は、その生物中で作用するアンチセンス分子が常に異種生物中で作
用するとは限らないことを認識するだろう。
Twenty-six of the constructs were found to inhibit growth in all organisms tested upon induction of antisense RNA expression with IPTG. One skilled in the art will recognize that a negative result in a heterologous organism does not mean that the organism has lost its gene or that the gene is not essential. However, a positive result means that the heterologous organism contains the homologous genes necessary for the growth of that organism. Homologous genes can be obtained using the methods described herein. These cells, which are inhibited by antisense, can be used in the cell-based assays described herein for identifying and characterizing compounds to develop effective antibiotics for these organisms. One skilled in the art will recognize that an antisense molecule that acts in that organism does not always act in a heterologous organism.

【0218】[0218]

【表6】 [Table 6]

【0219】 実施例13 同定した外因性核酸配列のプローブとしての使用 本発明の同定配列を、第2の生物から目的のさらなる遺伝子配列を得るための
プローブとして使用することができる。例えば、潜在的な細菌標的タンパク質に
対するプローブを、他の細菌および高等生物を含む他の生物由来の核酸とハイブ
リッド形成させて、相同配列を同定することができる。このようなハイブリッド
形成により、プローブが対応する遺伝子によってコードされるタンパク質がヒト
で見出され、必ずしも良好な薬物標的ではないことが示されるであろう。あるい
は、遺伝子を細菌中でのみ保存することができ、広範な抗生物質または抗菌薬の
良好な薬物標的となるであろう。
Example 13 Use of the Identified Exogenous Nucleic Acid Sequence as a Probe The identified sequence of the present invention can be used as a probe to obtain a further gene sequence of interest from a second organism. For example, probes for potential bacterial target proteins can be hybridized with nucleic acids from other organisms, including other bacteria and higher organisms, to identify homologous sequences. Such hybridization will indicate that the protein encoded by the gene to which the probe corresponds is found in humans and is not necessarily a good drug target. Alternatively, the gene can be stored only in bacteria and would be a good drug target for a wide range of antibiotics or antibacterials.

【0220】 目的の同定核酸配列またはその一部由来のプローブを、当業者に周知の検出可
能な標識(放射性同位体および非放射性標識を含む)で標識して検出可能なプロ
ーブを得ることができる。検出可能なプローブは、一本鎖または二本鎖であって
よく、当該分野で公知の技術(インビトロ転写、ニック翻訳、またはキナーゼ反
応を含む)を用いて作製することができる。標識プローブとハイブリッド形成す
ることができる配列を含む核酸サンプルを、標識プローブと接触させる。サンプ
ル中の核酸が二本鎖である場合、プローブに接触させる前に変性させることがで
きる。いくつかの適用では、核酸サンプルをニトロセルロースまたはナイロンメ
ンブランなどの表面に固定することができる。核酸サンプルは、種々の供給源(
ゲノムDNA、cDNAライブラリー、RNA、または組織サンプルを含む)か
ら得た核酸を含み得る。
[0220] A probe derived from the identified nucleic acid sequence of interest or a portion thereof can be labeled with a detectable label (including radioisotopes and non-radioactive labels) well known to those of skill in the art to provide a detectable probe. . Detectable probes can be single-stranded or double-stranded and can be made using techniques known in the art, including in vitro transcription, nick translation, or a kinase reaction. A nucleic acid sample containing a sequence capable of hybridizing to a labeled probe is contacted with the labeled probe. If the nucleic acid in the sample is double-stranded, it can be denatured before contacting the probe. For some applications, the nucleic acid sample can be immobilized on a surface such as nitrocellulose or a nylon membrane. Nucleic acid samples can be obtained from various sources (
(Including genomic DNA, cDNA libraries, RNA, or tissue samples).

【0221】 検出可能なプローブとハイブリッド形成することができる核酸の存在の検出に
使用した方法には、サザンブロッティング、ノーザンブロッティング、ドットブ
ロッティング、コロニーハイブリッド形成、およびプラークハイブリッド形成な
どの周知の技術が含まれる。いくつかの適用では、サンプル中のハイブリッド形
成核酸の特徴づけおよび発現を容易にするために、標識プローブとハイブリッド
形成することができる核酸を、発現ベクター、配列決定ベクター、またはインビ
トロ転写ベクターなどのベクターにクローン化することができる。例えば、この
ような技術を使用して、実施例5および実施例6で同定された配列から作製した
プローブとハイブリッド形成することができる配列を、種々の細菌種から作製し
たゲノムライブラリーから単離、精製、およびクローン化することができる。
The methods used to detect the presence of a nucleic acid capable of hybridizing to a detectable probe include well known techniques such as Southern blotting, Northern blotting, dot blotting, colony hybridization, and plaque hybridization. It is. For some applications, to facilitate characterization and expression of the hybridizing nucleic acid in the sample, the nucleic acid capable of hybridizing to the labeled probe is converted to a vector, such as an expression vector, a sequencing vector, or an in vitro transcription vector. Can be cloned. For example, using such a technique, sequences capable of hybridizing to probes generated from the sequences identified in Examples 5 and 6 were isolated from genomic libraries generated from various bacterial species. , Purified, and cloned.

【0222】 実施例14 PCRプライマーの調製およびDNAの増幅 増殖に必要な核酸配列のオペロンまたはその一部に直接対応するかその中に位
置する同定E.coli遺伝子を使用して、相同遺伝子の一部または全てを含む
他の種(例えば、Salmonella typhimurium、Enter
obacter cloacae、およびKlebsiella pneumo
nia)からの相同配列の同定または単離を含む、種々の用途のためのPCRプ
ライマーを調製することができる。相同遺伝子は配列が関連するが同一ではない
ので、当業者はしばしは変性配列PCRプライマーを使用する。このような変性
配列プライマーを、公知または推測される保存配列領域(保存コード領域など)
に基づいて設計する。本明細書中で同定された配列から作製した変性プローブを
用いてPCR産物が首尾よく産生された場合、スクリーニング中の種の相同遺伝
子配列の存在が示される。PCRプライマーは少なくとも10塩基長、好ましく
は、少なくとも20塩基長である。より好ましくはPCRプライマーは、少なく
とも20〜30塩基長である。いくつかの実施形態では、PCRプライマーは3
0塩基長を超え得る。プライマー対は融解温度がほぼ同一の温度であるように、
G/C比がほぼ同一であることが好ましい。種々のPCR技術が、当業者に周知
である。PCR技術の概説については、Molecular Cloning
to Genetic Engineering、White,B.A.編、M
ethods in Molecular Biology、67、Human
a Press、Totowa、1997年を参照のこと。標的遺伝子の全コー
ド配列が公知である場合、標的遺伝子の5’および3’領域を、PCRプローブ
作製用の配列源として使用することができる。これらの各PCR法では、増幅さ
れる核酸配列のいずれかの末端上のPCRプライマーを、dNTPおよび熱安定
性ポリメラーゼ(Taqポリメラーゼ、Pfuポリメラーゼ、またはVentポ
リメラーゼなど)と共に適切に調製した核酸サンプルに添加する。サンプル中の
核酸を変性し、PCRプライマーをサンプル中の相補的核酸配列と特異的にハイ
ブリッド形成させる。ハイブリッド形成したプライマーを伸長させる。その後、
次のサイクルの変性、ハイブリッド形成、および伸長を開始する。サイクルを、
複数回繰り返して、プライマー部位の間の核酸配列を含む増幅フラグメントを産
生させる。
Example 14 Preparation of PCR Primers and Amplification of DNA Identification of E. coli directly corresponding to or located within an operon or a portion thereof of a nucleic acid sequence required for growth. Using the E. coli gene, other species containing some or all of the homologous genes (eg, Salmonella typhimurium, Enter)
obactor cloacae and Klebsiella pneumo
PCR primers can be prepared for various uses, including the identification or isolation of homologous sequences from nia). Since homologous genes are related but not identical in sequence, those skilled in the art often use degenerate sequence PCR primers. Such a degenerate sequence primer may be used as a conserved or known conserved sequence region (eg, a conserved coding region).
Design based on Successful production of a PCR product using a denatured probe made from the sequences identified herein indicates the presence of a homologous gene sequence for the species being screened. PCR primers are at least 10 bases in length, preferably at least 20 bases in length. More preferably, PCR primers are at least 20 to 30 bases in length. In some embodiments, the PCR primer is 3
It can exceed 0 bases in length. Primer pairs should have similar melting temperatures,
Preferably, the G / C ratios are approximately the same. Various PCR techniques are well known to those skilled in the art. For an overview of PCR technology, see Molecular Cloning.
to Genetic Engineering, White, B .; A. Hen, M
methods in Molecular Biology, 67, Human
a Press, Totowa, 1997. If the entire coding sequence of the target gene is known, the 5 'and 3' regions of the target gene can be used as a sequence source for making PCR probes. In each of these PCR methods, PCR primers on either end of the nucleic acid sequence to be amplified are added to an appropriately prepared nucleic acid sample with dNTPs and a thermostable polymerase (such as Taq polymerase, Pfu polymerase, or Vent polymerase). I do. The nucleic acid in the sample is denatured and the PCR primer specifically hybridizes to the complementary nucleic acid sequence in the sample. The hybridized primer is extended. afterwards,
Initiate the next cycle of denaturation, hybridization, and extension. Cycle
Repeat multiple times to produce an amplified fragment containing the nucleic acid sequence between the primer sites.

【0223】 実施例15 逆PCR 逆ポリメラーゼ連鎖反応技術を使用して、実施例5および実施例6で同定した
既知の核酸配列を伸長させることができる。逆PCR反応は、一般に、Ochm
an et al.、PCR Technology:Principles
and Applications for DNA Amplificati
onの第10章、Henry A.Erlich編、W.H.Freeman
and Co.、1992年に記載されている。従来のPCRは、DNAの相補
鎖の合成の開始に2つのプライマーを必要とする。逆PCRでは、コア配列のみ
が既知である必要がある。
Example 15 Inverse PCR Inverse polymerase chain reaction technology can be used to extend the known nucleic acid sequence identified in Examples 5 and 6. Inverse PCR reactions generally involve Ochm
an et al. , PCR Technology: Principles
and Applications for DNA Amplificati
on, Chapter 10, Henry A. Ed. Erlich, W.M. H. Freeman
and Co. , 1992. Conventional PCR requires two primers to initiate the synthesis of the complementary strand of DNA. In reverse PCR, only the core sequence needs to be known.

【0224】 実施例5および実施例6で教示され、細菌の他の種に適用された技術により関
連すると同定された配列を使用して、細菌の増殖に必要な遺伝子またはオペロン
に対応する外因性核酸配列のサブセットを同定する。ゲノム配列が未知である種
では、逆PCR技術により、同定された外因性核酸配列が結合する標的配列の全
範囲における配列を決定するかプローブ配列を配置するための遺伝子の獲得法が
得られる。
Using sequences taught in Examples 5 and 6 and identified as relevant by techniques applied to other species of bacteria, an exogenous gene corresponding to a gene or operon required for bacterial growth is used. Identify a subset of the nucleic acid sequences. In species where the genomic sequence is unknown, the inverse PCR technique provides a method for obtaining genes to determine the sequence or place a probe sequence in the entire range of target sequences to which the identified exogenous nucleic acid sequence binds.

【0225】 この技術を実施するために、標的生物のゲノムを、適切な制限酵素で消化して
、同定配列ならびに同定配列に隣接する未知の配列を含む核酸のフラグメントを
作製する。次いで、これらのフラグメントを環状化し、PCR反応のテンプレー
トとする。実施例15の教示にしたがってPCRプライマーを設計し、同定配列
の末端に指向するPCRプライマーを合成した。環状テンプレート内に含まれる
公知の配列から離れ且つ未知の配列に指向する方向にプライマーは核酸を合成す
る。PCR反応の完了後、得られたPCR産物を、同定された外因性核酸配列の
コア配列を過ぎた同定遺伝子配列を伸長させるために配列決定することができる
。この様式では、それぞれの新規の全遺伝子配列を同定することができる。さら
に、隣接するコード領域および非コード領域配列を同定することができる。
To perform this technique, the genome of the target organism is digested with appropriate restriction enzymes to produce fragments of the nucleic acid containing the identified sequence as well as unknown sequences that flank the identified sequence. These fragments are then circularized and used as templates for PCR reactions. PCR primers were designed according to the teachings of Example 15 and PCR primers directed to the ends of the identified sequences were synthesized. The primer synthesizes nucleic acid in a direction away from the known sequence contained in the circular template and toward the unknown sequence. After completion of the PCR reaction, the resulting PCR product can be sequenced to extend the identified gene sequence past the core sequence of the identified exogenous nucleic acid sequence. In this manner, each new entire gene sequence can be identified. In addition, flanking coding and non-coding region sequences can be identified.

【0226】 実施例16 Staphylococcus aureus増殖に必要な遺伝子の同定 Staphylococcus aureusの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 16 Identification of Genes Required for Staphylococcus aureus Proliferation Genes required for Staphylococcus aureus proliferation are identified according to the method described above.

【0227】 実施例17 Neisseria gonorrhoeae増殖に必要な遺伝子の同定 Neisseria gonorrhoeaeの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 17 Identification of Genes Required for Neisseria gonorrhoeae Propagation Genes required for Neisseria gonorrhoeae propagation are identified according to the method described above.

【0228】 実施例18 Pseudomonas aeruginosa増殖に必要な遺伝子の同定 Pseudomonas aeruginosaの増殖に必要な遺伝子を、上
記の方法に従って同定する。
Example 18 Identification of Genes Required for Pseudomonas aeruginosa Proliferation Genes required for Pseudomonas aeruginosa growth are identified according to the method described above.

【0229】 実施例19 Enterococcus faecalis増殖に必要な遺伝子の同定 Enterococcus faecalisの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 19 Identification of Genes Required for Growth of Enterococcus faecalis Genes required for growth of Enterococcus faecalis are identified according to the method described above.

【0230】 実施例20 Haemophilus influenzae増殖に必要な遺伝子の同定 Haemophilus influenzaeの増殖に必要な遺伝子を、上
記の方法に従って同定する。
Example 20 Identification of Genes Required for Haemophilus influenzae Growth Genes required for Haemophilus influenzae growth are identified according to the method described above.

【0231】 実施例21 Salmonella typhimurium増殖に必要な遺伝子の同定 Salmonella typhimuriumの増殖に必要な遺伝子を、上
記の方法に従って同定する。
Example 21 Identification of Genes Required for Salmonella typhimurium Growth Genes required for Salmonella typhimurium growth are identified according to the methods described above.

【0232】 実施例22 Helicobacter pylori増殖に必要な遺伝子の同定 Helicobacter pyloriの増殖に必要な遺伝子を、上記の方
法に従って同定する。
Example 22 Identification of Genes Required for Propagation of Helicobacter pylori Genes required for propagation of Helicobacter pylori are identified according to the method described above.

【0233】 実施例23 Mycoplasma pneumoniae増殖に必要な遺伝子の同定 Mycoplasma pneumoniaeの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 23 Identification of Genes Required for Mycoplasma pneumoniae Proliferation Genes required for Mycoplasma pneumoniae proliferation are identified according to the method described above.

【0234】 実施例24 Plasmodium ovale増殖に必要な遺伝子の同定 Plasmodium ovaleの増殖に必要な遺伝子を、上記の方法に従
って同定する。
Example 24 Identification of Genes Required for Propagation of Plasmodium ovale Genes required for propagation of Plasmodium ovale are identified according to the method described above.

【0235】 実施例25 Saccharomyces cerevisiae増殖に必要な遺伝子の同定 Saccharomyces cerevisiaeの増殖に必要な遺伝子を
、上記の方法に従って同定する。
Example 25 Identification of Genes Required for Saccharomyces cerevisiae Growth Genes required for Saccharomyces cerevisiae growth are identified according to the method described above.

【0236】 実施例26 Entamoeba histolytica増殖に必要な遺伝子の同定 Entamoeba histolyticaの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 26 Identification of Genes Required for Entamoeba histolytica Proliferation Genes required for Entamoeba histolytica growth are identified according to the method described above.

【0237】 実施例27 Candida albicans増殖に必要な遺伝子の同定 Candida albicansの増殖に必要な遺伝子を、上記の方法に従
って同定する。
Example 27 Identification of Genes Required for Growth of Candida albicans Genes required for growth of Candida albicans are identified according to the method described above.

【0238】 実施例28 Klebsiella pneumoniae増殖に必要な遺伝子の同定 Klebsiella pneumoniaeの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 28 Identification of Genes Required for Growth of Klebsiella pneumoniae Genes required for growth of Klebsiella pneumoniae are identified according to the method described above.

【0239】 実施例29 Salmonella typhi増殖に必要な遺伝子の同定 Salmonella typhiの増殖に必要な遺伝子を、上記の方法に従
って同定する。
Example 29 Identification of Genes Required for Salmonella typhi Propagation Genes required for Salmonella typhi growth are identified according to the method described above.

【0240】 実施例30 Salmonella paratyphi増殖に必要な遺伝子の同定 Salmonella paratyphiの増殖に必要な遺伝子を、上記の
方法に従って同定する。
Example 30 Identification of Genes Required for Salmonella paratyphi Growth Genes required for Salmonella paratyphi growth are identified according to the method described above.

【0241】 実施例31 Salmonella cholerasuis増殖に必要な遺伝子の同定 Salmonella cholerasuisの増殖に必要な遺伝子を、上
記の方法に従って同定する。
Example 31 Identification of Genes Required for Salmonella cholerasuis Propagation Genes required for Salmonella cholerasuis growth are identified according to the method described above.

【0242】 実施例32 Staphylococcus epidermis増殖に必要な遺伝子の同定 Staphylococcus epidermisの増殖に必要な遺伝子を
、上記の方法に従って同定する。
Example 32 Identification of Genes Required for Staphylococcus epidermis Propagation Genes required for Staphylococcus epidermis propagation are identified according to the method described above.

【0243】 実施例33 Mycobacterium tuberculosis増殖に必要な遺伝子の
同定 Mycobacterium tuberculosisの増殖に必要な遺伝
子を、上記の方法に従って同定する。
Example 33 Identification of Genes Required for Mycobacterium tuberculosis Growth Genes required for Mycobacterium tuberculosis growth are identified according to the method described above.

【0244】 実施例34 Mycobacterium leprae増殖に必要な遺伝子の同定 Mycobacterium lepraeの増殖に必要な遺伝子を、上記の
方法に従って同定する。
Example 34 Identification of Genes Required for Propagation of Mycobacterium leprae Genes required for growth of Mycobacterium leprae are identified according to the method described above.

【0245】 実施例35 Treponema pallidum増殖に必要な遺伝子の同定 Treponema pallidumの増殖に必要な遺伝子を、上記の方法
に従って同定する。
Example 35 Identification of Genes Required for Growth of Treponema pallidum Genes required for growth of Treponema pallidum are identified according to the method described above.

【0246】 実施例36 Bacillus anthracis増殖に必要な遺伝子の同定 Bacillus anthracisの増殖に必要な遺伝子を、上記の方法
に従って同定する。
Example 36 Identification of Genes Required for Bacillus anthracis Growth Genes required for Bacillus anthracis growth are identified according to the methods described above.

【0247】 実施例37 Yersinia pestis増殖に必要な遺伝子の同定 Yersinia pestisの増殖に必要な遺伝子を、上記の方法に従っ
て同定する。
Example 37 Identification of Genes Required for Growth of Yersinia pestis Genes required for growth of Yersinia pestis are identified according to the method described above.

【0248】 実施例38 Clostridium botulinum増殖に必要な遺伝子の同定 Clostridium botulinumの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 38 Identification of Genes Required for Growth of Clostridium botulinum Genes required for growth of Clostridium botulinum are identified according to the method described above.

【0249】 実施例39 Campylobacter jejuni増殖に必要な遺伝子の同定 Campylobacter jejuniの増殖に必要な遺伝子を、上記の
方法に従って同定する。
Example 39 Identification of Genes Required for Growth of Campylobacter jejuni Genes required for growth of Campylobacter jejuni are identified according to the method described above.

【0250】 実施例40 Chlamydia trachomatis増殖に必要な遺伝子の同定 Chlamydia trachomatisの増殖に必要な遺伝子を、上記
の方法に従って同定する。
Example 40 Identification of Genes Required for Growth of Chlamydia trachomatis Genes required for growth of Chlamydia trachomatis are identified according to the method described above.

【0251】 アンチセンス抗生物質としての単離外因性核酸フラグメントの使用 抗生物質の同定に有用な化合物を同定するための分子ライブラリーのスクリー
ニングが可能な同定配列の使用に加えて、この配列自体を治療薬として使用する
ことができる。特に、細菌標的遺伝子の翻訳を阻害するように、個体にアンチセ
ンス方向の同定外因性配列を与えることができる。
Use of Isolated Exogenous Nucleic Acid Fragments as Antisense Antibiotics In addition to the use of identifying sequences that allow screening of molecular libraries to identify compounds useful for antibiotic identification, Can be used as a therapeutic. In particular, an individual can be provided with an identifying exogenous sequence in the antisense orientation so as to inhibit translation of a bacterial target gene.

【0252】 同定外因配列由来のアンチセンス治療薬の作製 本発明の配列を、インビトロまたはインビボ(in vivo)での細菌感染
の治療用または単純に細菌増殖の阻害用のアンチセンス治療薬として使用するこ
とができる。この治療は、遺伝子がメッセンジャーRNA(mRNA)に転写さ
れてタンパク質に翻訳される細胞中の生物学的工程を利用する。アンチセンスR
NA技術は、標的に結合して標的mRNAの翻訳を減少または阻害する標的遺伝
子に指向するアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用を意図する。1つの実施形
態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドを使用して、細菌が汚染した所望の細
胞集団を含む細胞培養の細菌感染を治療および調節することができる。別の実施
形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドを使用して細菌感染した生物を治療
することができる。
Generation of Antisense Therapeutics from Identified Exogenous Sequences The sequences of the invention are used as antisense therapeutics for treating bacterial infections in vitro or in vivo, or simply for inhibiting bacterial growth. be able to. This treatment utilizes a biological process in cells where genes are transcribed into messenger RNA (mRNA) and translated into proteins. Antisense R
NA technology contemplates the use of antisense oligonucleotides directed to a target gene that binds to the target and reduces or inhibits translation of the target mRNA. In one embodiment, antisense oligonucleotides can be used to treat and regulate bacterial infection of cell cultures containing the desired bacterially contaminated cell population. In another embodiment, an antisense oligonucleotide can be used to treat a bacterially infected organism.

【0253】 アンチセンスオリゴヌクレオチドを、当該分野で周知の方法を使用して本発明
の任意の配列から合成することができる。好ましい実施形態では、アンチセンス
オリゴヌクレオチドを、人工的な手段を用いて合成する。Uhlmann &
Peymann、Chemical Rev.、90、543〜584、199
0年は、アンチセンスオリゴヌクレオチド技術を詳細に概説している。修飾また
は未修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドを、治療薬として使用することができ
る。アンチセンスオリゴヌクレオチドは非常に不安定であることが周知であるの
で、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドが好ましい。アンチセンスオリゴヌク
レオチドのリン酸骨格の修飾を、ヌクレオチド間のリン酸残基の、メチルホスホ
ネート、ホスホロチオエート、ホスホラミデート、およびリン酸エステルでの置
換によって行うことができる。シロキサン架橋、炭酸架橋、チオエステル架橋、
ならびに当該分野で公知のその他多くの架橋などの非リン酸ヌクレオチド間アナ
ログ。修飾ヌクレオチド内結合を用いた一定のアンチセンスオリゴヌクレオチド
の調製は、米国特許第5,142,047号(本明細書中で参考として援用され
る)に記載されている。
Antisense oligonucleotides can be synthesized from any of the sequences of the present invention using methods well known in the art. In a preferred embodiment, the antisense oligonucleotide is synthesized using artificial means. Uhlmann &
Peymann, Chemical Rev. , 90, 543-584, 199
Year 0 reviews the antisense oligonucleotide technology in detail. Modified or unmodified antisense oligonucleotides can be used as therapeutics. Since antisense oligonucleotides are known to be very unstable, modified antisense oligonucleotides are preferred. Modifications of the phosphate backbone of antisense oligonucleotides can be made by replacement of phosphate residues between nucleotides with methylphosphonates, phosphorothioates, phosphoramidates, and phosphate esters. Siloxane crosslinking, carbonic acid crosslinking, thioester crosslinking,
And non-phosphate internucleotide analogs, such as many other bridges known in the art. The preparation of certain antisense oligonucleotides using modified intranucleotide linkages is described in US Pat. No. 5,142,047, which is incorporated herein by reference.

【0254】 アンチセンスオリゴヌクレオチドのヌクレオチド単位に対する修飾も意図され
る。この修飾により、インビボでのオリゴヌクレオチドの半減期を増加させ、細
胞の取り込み速度を増加させることができる。例えば、α−アノマーヌクレオチ
ド単位および修飾塩基(1,2−ジデオキシ−d−リボフラノース、1,2−ジ
デオキシ−1−フェニルリボフラノース、およびN4,N4−エタノ−5−メチル
−シトシンなど)は、本発明での使用が意図される。
Modifications to the nucleotide units of the antisense oligonucleotide are also contemplated. This modification can increase the half-life of the oligonucleotide in vivo and increase the rate of cellular uptake. For example, α-anomeric nucleotide units and modified bases (such as 1,2-dideoxy-d-ribofuranose, 1,2-dideoxy-1-phenylribofuranose, and N 4 , N 4 -ethano-5-methyl-cytosine). Is intended for use in the present invention.

【0255】 修飾アンチセンス分子のさらなる形態は、ペプチド核酸に見出される。標準的
な一本鎖および二本鎖核酸とハイブリッド形成するペプチド核酸(PNA)が開
発されている。PNAは、全リン酸デオキシリボース骨格が化学的に全く異なる
が構造的には相同の2−アミノエチルグリシン単位を含むポリアミド(ペプチド
)骨格に交換されている核酸アナログである。高度に負電荷のDNAと異なり、
PNA骨格は中性である。したがって、類似のDNA−DNAハイブリッドより
PNA−DNAハイブリッド中の相補鎖の間の反発的エネルギーが非常に低いの
で、より安定である。PNAはWatson/CrickまたはHoogste
en様式(Demidov et al.、Proc.Natl.Acad.S
ci.U.S.A.、92、2637〜2641、1995年、Egholm、
Nature、365、566〜568、1993年;Nielsen et
al.、Science、254、1497〜1500、1991年;Dueh
olm et al.、New J.Chem.、21、19〜31、1997
年)のいずれかでDNAとハイブリッド形成することができる。
Further forms of modified antisense molecules are found in peptide nucleic acids. Peptide nucleic acids (PNA) have been developed that hybridize to standard single- and double-stranded nucleic acids. PNA is a nucleic acid analog in which the total deoxyribose phosphate skeleton is exchanged for a polyamide (peptide) skeleton containing 2-aminoethylglycine units that are chemically distinct but structurally homologous. Unlike highly negatively charged DNA,
The PNA backbone is neutral. Thus, it is more stable because the repulsive energy between complementary strands in a PNA-DNA hybrid is much lower than a similar DNA-DNA hybrid. PNA is Watson / Crick or Hoogste
en format (Demidov et al., Proc. Natl. Acad. S.
ci. U. S. A. , 92, 2637-2641, 1995, Egholm,
Nature, 365, 566-568, 1993; Nielsen et.
al. , Science, 254, 1497-1500, 1991; Dueh.
olm et al. New J .; Chem. , 21, 19-31, 1997
Year) can hybridize with DNA.

【0256】 3つの8−アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸単位を含む可動性ヘアピンリ
ンカーによって結合した2つの同一のPNA配列を有するPNA「クランプ」と
呼ばれる分子が合成されている。PNAクランプを相補的ホモプリンまたはホモ
ピリミジンDNA標的配列と混合した場合、非常に安定であることが示されてい
るPNA−DNA−PNA三重ハイブリッドを形成することができる(Bent
in et al.、Biochemistry、35、8863〜8869、
1996年;Egholm et al.、Nucleic Acids Re
s.、23、217〜222、1995;Griffith et al.、J
.Am.Chem.Soc.、117、831〜832、1995年)。
A molecule called a PNA "clamp" having two identical PNA sequences joined by a flexible hairpin linker containing three 8-amino-3,6-dioxaoctanoic acid units has been synthesized. When the PNA clamp is mixed with a complementary homopurine or homopyrimidine DNA target sequence, a PNA-DNA-PNA triple hybrid that has been shown to be very stable can be formed (Bent
in et al. , Biochemistry, 35, 8863-8869,
1996; Egholm et al. , Nucleic Acids Re
s. Griffith et al., 23, 217-222, 1995; , J
. Am. Chem. Soc. 117, 831-832, 1995).

【0257】 配列特異的で高親和性の二重鎖および三重鎖のPNA結合は広範に記載されて
いる(Nielsen et al.、Science、254、1497〜1
500、1991;Egholm et al.、J.Am.Chem.Soc
.、114、9677〜9678、1992年;Egholm et al.、
Nature、365、566〜568、1993年;Almarsson e
t al.、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、90、9
542〜9546、1993年;Demidov et al.、Proc.N
atl.Acad.Sci.U.S.A.、92、2637〜2641、199
5年)。これらはまた、ヌクレオチドおよびプロテアーゼ消化への耐性が示され
ている(Demidov et al.、Biochem.Pharm.、48
、1010〜1313、1994年)。PNAを使用して、遺伝子発現を阻害し
(Hanvey et al.、Science、258、1481〜1485
、1992年;Nielsen et al.、Nucl.Acids. Re
s.、21、197〜200、1993年;Nielsen et al.、G
ene、149、139〜145、1994年;Good & Nielsen
、Science、95、2073〜2076、1998年(これらの全てが本
明細書中で参考として援用される))、制限酵素活性を遮断し(Nielsen
et al.、前出、1993年)、人工転写プロモーターとして作用させ(
Mollegaard、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A、
91、3892〜3895、1994年)、偽制限エンドヌクレアーゼとして作
用させる(Demidov et al.、Nucl.Acids. Res.
、21、2103〜2107、1993年)ことができる。最近、PNAがアン
チセンス機構によって媒介される抗ウイルス活性および抗腫瘍活性を有すること
も示されている(Norton、Nature Biotechnol.、14
、615〜619、1996年;Hirschman et al.、J.In
vestig.Med.、44、347〜351、1996年)。PNAは細胞
へのPNA侵入を促進するために種々のペプチドに結合している(Basu e
t al.、Bioconj.Chem.、8、481〜488、1997年;
Pardridge et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.
U.S.A、92、5592〜5596、1995年)。
The sequence-specific, high-affinity duplex and triplex PNA binding has been extensively described (Nielsen et al., Science, 254, 1497-1).
500, 1991; Egholm et al. J. Am. Chem. Soc
. Egholm et al., 114, 9677-9678, 1992; ,
Nature 365, 566-568, 1993; Almarssone
t al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. , 90, 9
542-9546, 1993; Demidov et al. Proc. N
atl. Acad. Sci. U. S. A. , 92, 2637-2641, 199
5 years). They have also been shown to be resistant to nucleotide and protease digestion (Demidov et al., Biochem. Pharm., 48).
1010-1313, 1994). PNA is used to inhibit gene expression (Hanvey et al., Science, 258, 1481-1485).
Nielsen et al., 1992. , Nucl. Acids. Re
s. , 21, 197-200, 1993; Nielsen et al. , G
ene, 149, 139-145, 1994; Good & Nielsen
Science, 95, 2073-2076, 1998, all of which are incorporated herein by reference) and block restriction enzyme activity (Nielsen).
et al. , Supra, 1993), acting as an artificial transcription promoter (
Mollegaard, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A,
91, 3892-3895, 1994), acting as a pseudorestriction endonuclease (Demidov et al., Nucl. Acids. Res.
, 21, 2103-2107, 1993). Recently, PNAs have also been shown to have antiviral and antitumor activities mediated by an antisense mechanism (Norton, Nature Biotechnol., 14).
Hirschman et al., 615-619, 1996; J. In
vestig. Med. 44, 347-351 (1996)). PNAs have been linked to various peptides to facilitate PNA entry into cells (Basue
t al. , Bioconj. Chem. 8, 481-488, 1997;
Pardridge et al. Proc. Natl. Acad. Sci.
U. S. A, 92, 5592-5596, 1995).

【0258】 本発明で意図されるアンチセンスオリゴヌクレオチドを、当該分野で周知の標
準的な技術を使用した標的へのオリゴヌクレオチドの直接適用によって投与する
ことができる。プラスミドまたはファージを使用して標的内にアンチセンスオリ
ゴヌクレオチドを産生することができる。あるいは、アンチセンス核酸を、標的
細胞の染色体中の配列から発現させることができる。意図されるアンチセンスオ
リゴヌクレオチドをリボザイム配列に組み込んで、アンチセンスを特異的に結合
させてその標的mRNAを切断可能であることがさらに意図される。リボザイム
およびアンチセンスオリゴヌクレオチドの技術的適用については、Rossi
et al.、Pharmaclol.Ther.、50(2)、245〜25
4、1991年(本明細書中で参考として援用される)を参照のこと。本発明は
また、細胞に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを誘導させるためのレトロ
ンの使用を意図する。レトロン技術は、米国特許第5,405,775号(本明
細書中で参考として援用される)に例示されている。アンチセンスオリゴヌクレ
オチドを、リポソームを用いるか当該分野で周知のエレクトロポレーション技術
によって送達させることもできる。
The antisense oligonucleotides contemplated by the present invention can be administered by direct application of the oligonucleotide to the target using standard techniques well known in the art. Plasmids or phage can be used to produce antisense oligonucleotides in the target. Alternatively, antisense nucleic acids can be expressed from sequences in the chromosome of the target cell. It is further contemplated that the intended antisense oligonucleotide can be incorporated into a ribozyme sequence to specifically bind the antisense and cleave its target mRNA. For technical applications of ribozymes and antisense oligonucleotides, see Rossi
et al. Pharmacol. Ther. , 50 (2), 245-25
4, 1991, incorporated herein by reference. The invention also contemplates the use of retrons to direct antisense oligonucleotides to cells. Retron technology is exemplified in US Pat. No. 5,405,775, which is incorporated herein by reference. Antisense oligonucleotides can also be delivered using liposomes or by electroporation techniques well known in the art.

【0259】 本発明のアンチセンス核酸を用いて細胞内三重らせん形態で機能する核酸を含
む抗菌化合物を設計することもできる。三重らせんオリゴヌクレオチドを使用し
て、ゲノムからの転写を阻害する。本発明の増殖に必要であると同定された配列
またはその一部をテンプレートとして使用して、微生物に感染した個体における
微生物遺伝子発現を阻害することができる。従来は、ホモプリン配列が三重らせ
んストラテジーに最も有用であると考えられていた。しかし、ホモピリミジン配
列は、遺伝子発現も阻害し得る。このようなホモピリミジンオリゴヌクレオチド
は、ホモプリン:ホモピリミジン配列の主要な溝に結合する。したがって、本発
明の配列に基づいた増殖に必要な配列の型は共に、抗菌化合物のテンプレートと
しての使用が意図される。
The antisense nucleic acids of the present invention can also be used to design antimicrobial compounds containing nucleic acids that function in an intracellular triple helix form. Triple helix oligonucleotides are used to inhibit transcription from the genome. Sequences or portions thereof identified as required for growth according to the invention can be used as templates to inhibit microbial gene expression in individuals infected with the microorganism. Heretofore, homopurine sequences were considered to be most useful for triple helix strategies. However, homopyrimidine sequences can also inhibit gene expression. Such homopyrimidine oligonucleotides bind to the major groove of the homopurine: homopyrimidine sequence. Accordingly, both types of sequences required for propagation based on the sequences of the present invention are contemplated for use as templates for antimicrobial compounds.

【0260】 本実施例のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的遺伝子の翻訳の阻害によ
って、細菌細胞死または少なくとも細菌の静止を誘導するために本発明の同定配
列を使用する。約8〜40塩基の本発明の配列を含むアンチセンスオリゴヌクレ
オチドは、生理学的条件下で標的配列と二重鎖を形成するために十分に相補的で
ある。
The antisense oligonucleotides of this example use the identifying sequences of the present invention to induce bacterial cell death or at least bacterial quiescence by inhibiting translation of the target gene. Antisense oligonucleotides comprising a sequence of the invention of about 8-40 bases are sufficiently complementary to form a duplex with the target sequence under physiological conditions.

【0261】 細菌細胞を死滅させるかその増殖を阻害するために、アンチセンスオリゴヌク
レオチドを、その取り込みを促進する条件下で細菌または標的細胞に適用する。
これらの条件には、アンチセンスオリゴヌクレオチドが細胞によって取り込まれ
るような、細胞およびオリゴヌクレオチドの十分なインキュベーション時間が含
まれる。1つの実施形態では、7〜10日のインキュベート期間でサンプル中の
細菌の死滅に十分である。使用にあたってアンチセンスオリゴヌクレオチドの至
適濃度を選択する。
To kill bacterial cells or inhibit their growth, antisense oligonucleotides are applied to the bacteria or target cells under conditions that promote their uptake.
These conditions include sufficient incubation time of the cells and oligonucleotide so that the antisense oligonucleotide is taken up by the cells. In one embodiment, a 7-10 day incubation period is sufficient to kill bacteria in the sample. For use, select the optimal concentration of the antisense oligonucleotide.

【0262】 使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド濃度は、調節されると考えられる
細菌の型、使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチドの性質、および処理され
る培地中の所望の細胞に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドの相対毒性によ
って変化し得る。アンチセンスオリゴヌクレオチドを、多数の異なる濃度、好ま
しくは1×10-10Mと1×10-4Mとの間の濃度で細胞サンプルに導入するこ
とができる。一旦遺伝子発現を適切に調節することができる最少濃度が得られる
と、至適用量を、インビボでの使用に適切な投薬量に変換する。例えば、培養中
の阻害濃度1×10-7を、約0.6mg/kg体重の用量に変換する。実験動物
でのオリゴヌクレオチドの毒性試験後、100mg/kg体重に達する、または
それを超えるオリゴヌクレオチドレベルが可能であり得る。さらに、被験体由来
の細胞を取り出し、アンチセンスオリゴヌクレオチドで治療し、被験体に再導入
することも意図される。この範囲は、単なる例示であって、当業者は所与の場合
で使用される至適濃度を決定することができる。
The antisense oligonucleotide concentration used will depend on the type of bacteria that are believed to be modulated, the nature of the antisense oligonucleotide used, and the relative antisense oligonucleotide to the desired cells in the treated medium. Can vary with toxicity. Antisense oligonucleotides can be introduced into a cell sample at a number of different concentrations, preferably between 1 × 10 −10 M and 1 × 10 −4 M. Once the minimum concentration that can adequately regulate gene expression is obtained, the optimal dosage is converted into a dosage suitable for in vivo use. For example, an inhibitory concentration of 1 × 10 −7 in culture is converted to a dose of about 0.6 mg / kg body weight. Following toxicity testing of oligonucleotides in experimental animals, oligonucleotide levels reaching or exceeding 100 mg / kg body weight may be possible. It is further contemplated that cells from the subject are removed, treated with an antisense oligonucleotide, and reintroduced into the subject. This range is merely exemplary, and one skilled in the art can determine the optimal concentration to use in a given case.

【0263】 細菌細胞を所望の培地中で死滅させるか調節した後、所望の細胞集団を他の目
的に使用することができる。
After killing or adjusting bacterial cells in the desired medium, the desired cell population can be used for other purposes.

【0264】 実施例41 以下の実施例は、E.coliアンチセンスオリゴヌクレオチドの、汚染した
細胞培養系を処理するための抗菌薬または静菌薬として作用する能力を示す。本
発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドの適用により、増殖に必要な細菌遺伝子
産物の翻訳を阻害すると考えられる。
Example 41 The following example illustrates the use of E. coli. Figure 4 shows the ability of E. coli antisense oligonucleotides to act as antibacterial or bacteriostatic agents for treating contaminated cell culture systems. It is believed that the application of the antisense oligonucleotides of the invention inhibits translation of bacterial gene products required for growth.

【0265】 本実施例のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、増殖に関連する核酸に相補的
な30塩基のホスホロチオエート修飾オリゴデオキシヌクレオチド(例えば分子
番号EcXA001)に対応する。アンチセンス配列に相補的なセンスオリゴデ
オキシヌクレオチドを、コントロールとして合成して使用する。オリゴヌクレオ
チドを、Matsukura,et al.、Gene、72、343、198
8年の手順に従って合成および精製する。試験オリゴヌクレオチドを、少量のオ
ートクレーブした水に溶解し、培養培地に添加して100マイクロモルのストッ
ク溶液を作製する。
The antisense oligonucleotide of this example corresponds to a 30-base phosphorothioate-modified oligodeoxynucleotide (eg, molecule number EcXA001) complementary to a nucleic acid involved in growth. A sense oligodeoxynucleotide complementary to the antisense sequence is synthesized and used as a control. Oligonucleotides were purchased from Matsukura, et al. Gene, 72, 343, 198
Synthesize and purify according to the 8-year procedure. The test oligonucleotide is dissolved in a small amount of autoclaved water and added to the culture medium to make a 100 micromolar stock solution.

【0266】 ヒト骨髄細胞を、2人の患者の末梢血から獲得し、当該分野で周知の標準的な
手順にしたがって培養する。培養物に、E.coli K−12株を汚染させ、
細菌が感染するまで37℃で一晩インキュベートする。
Human bone marrow cells are obtained from the peripheral blood of two patients and cultured according to standard procedures well known in the art. Cultures contain E. coli. coli K-12 strain,
Incubate at 37 ° C. overnight until bacteria are infected.

【0267】 溶液を含むコントロールおよびアンチセンスオリゴヌクレオチドを、汚染培養
物に添加して、細菌増殖を監視する。培養物およびオリゴヌクレオチドのインキ
ュベートから10時間後、コントロールおよび実験培養物からサンプルを取り出
し、当該分野で周知の標準的な細菌技術を使用して標的細菌遺伝子の翻訳につい
て分析する。コントロールオリゴヌクレオチドで処理したコントロール培地にお
いて標的E.coli遺伝子の翻訳が認められたが、本発明のアンチセンスオリ
ゴヌクレオチドで処理した実験培養物においては標的遺伝子の翻訳は検出も減少
もされない。
Control and antisense oligonucleotides containing solutions are added to the contaminated culture to monitor bacterial growth. Ten hours after incubation of the cultures and oligonucleotides, samples are removed from control and experimental cultures and analyzed for translation of the target bacterial gene using standard bacterial techniques well known in the art. Target E. coli in control medium treated with control oligonucleotides. Although translation of the E. coli gene was observed, translation of the target gene was not detected or reduced in experimental cultures treated with the antisense oligonucleotides of the invention.

【0268】 実施例42 E.coliに感染した被験体を、実施例39のアンチセンスオリゴヌクレオ
チド調製物で治療する。アンチセンスオリゴヌクレオチドを、薬学的に受容可能
なキャリア中に標的遺伝子の翻訳阻害に有効な濃度で含める。この被験体を、約
100マイクロモルの血中濃度を達成するのに十分なアンチセンスオリゴヌクレ
オチド濃度で治療する。この濃度を維持するために、患者にアンチセンスオリゴ
ヌクレオチド注射を毎日1週間投与する。週の終わりに血液サンプルを採血し、
当該分野で周知の標準的な技術を使用してE.coliの存在について分析する
。E.coliは検出されず、治療を終了する。
Example 42 A subject infected with E. coli is treated with the antisense oligonucleotide preparation of Example 39. The antisense oligonucleotide is included in a pharmaceutically acceptable carrier at a concentration effective to inhibit translation of the target gene. The subject is treated with an antisense oligonucleotide concentration sufficient to achieve a blood concentration of about 100 micromolar. To maintain this concentration, patients are given an antisense oligonucleotide injection daily for one week. At the end of the week a blood sample is taken
E. coli using standard techniques well known in the art. Analyze for the presence of E. coli. E. FIG. coli is not detected and the treatment is terminated.

【0269】 実施例43 三重らせんプローブの調製および使用 本発明の、増殖に必要な微生物の遺伝子配列を、スキャンして、遺伝子発現阻
害用の三重らせんベースのストラテジーに使用することができる10量体〜20
量体のホモピリミジンまたはホモプリンストレッチ(stretches)を同定する。
候補ホモピリミジンまたはホモプリンストレッチの同定後、その遺伝子発現阻害
効力を、標的遺伝子を正常に発現する細菌細胞集団への候補配列を含む種々の量
のオリゴヌクレオチドの導入によって評価する。オリゴヌクレオチドを、オリゴ
ヌクレオチド合成機で調製するか、注文によるオリゴヌクレオチド合成の専門会
社(GENSET、Paris、Franceなど)から購入することができる
Example 43 Preparation and Use of a Triple Helix Probe The gene sequence of a microorganism required for growth according to the present invention can be scanned and used as a triple helix-based strategy for inhibiting gene expression in a 10-mer. ~ 20
Identify dimeric homopyrimidine or homopurine stretches.
After identification of a candidate homopyrimidine or homopurine stretch, its efficacy in inhibiting gene expression is assessed by introducing various amounts of oligonucleotides containing the candidate sequence into bacterial cell populations that normally express the target gene. Oligonucleotides can be prepared on an oligonucleotide synthesizer or purchased from specialized oligonucleotide synthesis companies (GENSET, Paris, France, etc.).

【0270】 オリゴヌクレオチドを当業者に公知の種々の方法(リン酸カルシウム沈殿、D
EAE−デキストラン、エレクトロポレーション、リポソーム媒介トランスフェ
クション、または天然の取り込み(native uptake)を含むが、これらに限定さ
れない)を用いて細胞に導入することができる。
The oligonucleotides can be prepared by various methods known to those skilled in the art (calcium phosphate precipitation, D
Cells can be introduced using EAE-dextran, electroporation, liposome-mediated transfection, or including, but not limited to, native uptake.

【0271】 処理細胞を、光学密度測定を用いた増殖レベルの監視などの技術を用いて未処
理細胞と比較した増殖の減少について監視する。次いで、培養細胞における遺伝
子発現阻害に有効なオリゴヌクレオチドの有効な投薬レベルで、当該分野で周知
の技術を用いてインビボで導入することができる。
Treated cells are monitored for reduced proliferation compared to untreated cells using techniques such as monitoring the level of proliferation using optical densitometry. The oligonucleotide can then be introduced in vivo at an effective dosage level effective to inhibit gene expression in cultured cells using techniques well known in the art.

【0272】 いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドにヌクレアーゼに対するより高
い耐性を与えるために、オリゴヌクレオチド単位の天然の(β)アノマーを、α
アノマーに置換することができる。さらに、臭化エチジウムなどの挿入剤を、α
オリゴヌクレオチドの3末端に結合させて三重らせんを安定化することができる
。三重らせん形成に適切なオリゴヌクレオチドの作製についての情報については
、Griffin et al.、Science、245、967〜971、
1989年(本明細書中で参考として援用される)を参照のこと。
In some embodiments, the natural (β) anomer of the oligonucleotide unit is converted to α to provide the oligonucleotide with higher resistance to nucleases.
It can be replaced by an anomer. Further, an intercalating agent such as ethidium bromide is added to α
The triple helix can be stabilized by binding to the three termini of the oligonucleotide. For information on making oligonucleotides suitable for triple helix formation, see Griffin et al. , Science, 245, 967-971,
See 1989, incorporated herein by reference.

【0273】 実施例44 PCRによる単離検体由来の細菌株の同定 種々の細菌種の従来からの生物学的検出法は、時間および費用がかかる。これ
らの方法には、特別な培地中の被験体から単離した細菌の増殖、選択寒天培地で
の培養、その後の、完了までに8〜10日間またはそれ以上かかる確認アッセイ
のセットが含まれる。本発明の同定配列の使用により、サンプル中に存在する特
定の細菌種の検出および同定時間が劇的に短縮される方法が得られる。
Example 44 Identification of Bacterial Strains from Isolated Specimens by PCR Conventional methods for the biological detection of various bacterial species are time consuming and expensive. These methods include the growth of bacteria isolated from the subject in a particular medium, culturing on selective agar medium, followed by a set of confirmatory assays that take 8-10 days or more to complete. Use of the identification sequences of the present invention provides a method that dramatically reduces the time to detect and identify a particular bacterial species present in a sample.

【0274】 1つの例示的方法では、細菌を集積培地(enrichment medium)で増殖させ、
従来の方法によって、例えば、血液、尿、糞便、唾液、または中枢神経系液の検
体からDNAサンプルを単離する。次いで、実施例12のように種々の微生物種
に固有の同定配列に基づくPCRプライマー団を利用して、検体から約100〜
200塩基長のDNAを増幅させる。各PCRプライマー対用の別のPCR反応
を設定し、PCR反応の完了後、反応混合物を、PCR産物の存在についてアッ
セイする。PCRプライマー対が存在する種由来の細菌の存在を、種々の試験P
CR反応チューブ中のPCR産物の存在によって同定する。
In one exemplary method, the bacteria are grown on an enrichment medium,
DNA samples are isolated by conventional methods, for example, from a sample of blood, urine, feces, saliva, or central nervous system fluid. Then, using a PCR primer group based on the identification sequences unique to various microorganism species as in Example 12, about 100 to 100
Amplify a 200 base long DNA. A separate PCR reaction is set up for each PCR primer pair, and after completion of the PCR reaction, the reaction mixture is assayed for the presence of the PCR product. Various tests were performed to determine the presence of bacteria from the species in which the PCR primer pair was present.
Identify by the presence of the PCR product in the CR reaction tube.

【0275】 PCR反応を使用して種々の細菌種の存在について単離サンプルをアッセイす
るが、サザンブロットハイブリッド形成などの他のアッセイも意図される。
Although PCR reactions are used to assay isolated samples for the presence of various bacterial species, other assays such as Southern blot hybridization are also contemplated.

【配列表】 [Sequence list]

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

【図1】 タンパク質合成および必須の細胞増殖に必要なE.coliリボゾームタンパ
ク質rplWに対するアンチセンスクローン(AS−rplW)またはタンパク
質合成に関与することが公知ではなく、かつ増殖にやはり必須なelaDに対す
るアンチセンスクローン(AS−elaD)遺伝子のいずれかを含むIPTG誘
導可能プラスミドで形質転換したE.coliにおけるIPTG用量反応曲線を
示す図である。
FIG. 1. E. coli required for protein synthesis and essential cell growth. E. coli ribosomal protein rplW antisense clone (AS-rplW) or IPTG inducible containing any of the antisense clone against elaD (AS-elaD) genes that are not known to be involved in protein synthesis and are also essential for growth E. coli transformed with the plasmid FIG. 2 shows an IPTG dose response curve in E. coli.

【図2】 図2Aは、0、20、または50μM IPTGの存在下で、rplWに対す
るアンチセンス(AS−rplW)を含むIPTG誘導可能プラスミドで形質転
換したE.coliにおけるテトラサイクリン用量反応曲線を示す図である。 図2Bは、0、20、または50μM IPTGの存在下で、elaDに対す
るアンチセンス(AS−elaD)を含むIPTG誘導可能プラスミドで形質転
換したE.coliにおけるテトラサイクリン用量反応曲線を示す図である。
FIG. 2A shows E. coli transformed with an IPTG-inducible plasmid containing antisense to rplW (AS-rplW) in the presence of 0, 20, or 50 μM IPTG. FIG. 4 shows a tetracycline dose response curve in E. coli. FIG. 2B shows E. coli transformed with an IPTG-inducible plasmid containing antisense to elaD (AS-elaD) in the presence of 0, 20, or 50 μM IPTG. FIG. 4 shows a tetracycline dose response curve in E. coli.

【図3】 必須リボゾームタンパク質L23(AS−rplW)およびL7/L12なら
びにL10(AS−rplLrpIJ)に対するアンチセンスクローンでトラン
スフェクトしたE.coliのテトラサイクリン感受性の倍数増加を示すグラフ
である。タンパク質合成に関与しない公知の遺伝子に対するアンチセンスクロー
ン(atpB/E(AS−atpB/E)、visC(AS−visC、ela
D(AS−elaD)、yohH(AS−yohH))はテトラサイクリンに対
する感受性が非常に低い。
FIG. 3. E. coli transfected with antisense clones against the essential ribosomal proteins L23 (AS-rplW) and L7 / L12 and L10 (AS-rplLrpIJ). 5 is a graph showing a fold increase in E. coli sensitivity to tetracycline. Antisense clones against known genes not involved in protein synthesis (atpB / E (AS-atpB / E), visC (AS-visC, ela)
D (AS-elaD), yohH (AS-yohH)) have very low sensitivity to tetracycline.

───────────────────────────────────────────────────── 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 16/12 C12N 1/15 4C084 C12N 1/15 1/19 4C086 1/19 1/21 4H045 1/21 C12P 21/02 C 5/10 C12Q 1/02 C12P 21/02 1/68 A C12Q 1/02 G01N 33/15 Z 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 M 33/50 33/566 33/53 C12N 15/00 ZNAA 33/566 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,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 オールセン,カリ エル. アメリカ合衆国 カルフォルニア 92117 サン ディエゴ ビスタ デ ラ オリ ラ 3560 (72)発明者 トラウィック,ジョン アメリカ合衆国 カルフォルニア 91942 ラ メサ ボールドリッチ ストリート 7210 (72)発明者 フォーシス,アール.アリン アメリカ合衆国 カルフォルニア 92109 サン ディエゴ ベリル ストリート 1135 (72)発明者 フロエリッチ,ジェイミー エム. アメリカ合衆国 カルフォルニア 92116 サン ディエゴ 35ス ストリート 5057 (72)発明者 カール,グラント ジェイ. アメリカ合衆国 カルフォルニア 92029 エスコンディド ソンライズ グレン 2210 (72)発明者 ヤマモト,ロバート ティー. アメリカ合衆国 カルフォルニア 92131 サン ディエゴ ノート デーム アベ ニュー 3725 (72)発明者 シュイ,エイチ.ハワード アメリカ合衆国 カルフォルニア 92131 サン ディエゴ アイビー ヒル ドラ イブ 11142 Fターム(参考) 2G045 AA34 AA35 BB20 BB46 BB50 CB21 DA13 DA36 FB02 FB12 4B024 AA01 AA11 AA13 BA48 CA01 CA12 FA02 GA11 GA27 HA06 HA12 4B063 QA01 QA18 QQ06 QQ42 QQ53 QQ79 QQ96 QR32 QR48 QR55 QR58 QR75 QS22 QS24 QS28 QX01 4B064 AG01 CA02 CA19 CC24 DA01 DA13 4B065 AA26X AA26Y AB01 AC14 BA02 BA25 BD50 CA23 CA44 CA46 4C084 AA13 NA14 ZB35 4C086 AA01 AA02 AA03 EA16 MA01 MA04 NA14 ZB35 4H045 AA10 AA11 AA30 CA11 DA55 EA20 EA52 FA74 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07K 16/12 C12N 1/15 4C084 C12N 1/15 1/19 4C086 1/19 1/21 4H045 1/21 C12P 21/02 C 5/10 C12Q 1/02 C12P 21/02 1/68 A C12Q 1/02 G01N 33/15 Z 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 M 33/50 33/566 33/53 C12N 15/00 ZNAA 33/566 5/00 A (81) Designated countries 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, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K) E, LS, MW, SD, L, SZ, TZ, UG, ZW), EA (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, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS , JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Olsen, Carrier. United States California 92117 San Diego Vista de la Oli La 3560 (72) Inventor Trawick, John United States of America 91942 La Mesa Baldrich Street 7210 (72) Inventor Forsys, Earl. Allin United States California 92109 San Diego Beryl Street 1135 (72) Inventors Froerich, Jamie M. M. United States California 92116 San Diego 35th Street 5057 (72) Inventor Carl, Grant Jay. United States California 92029 Escondido Sonrize Glen 2210 (72) Inventor Yamamoto, Robert Tee. United States California 92131 San Diego Noto Deme Avenue 3725 (72) Inventor Shui, H. et al. Howard USA California 92131 San Diego Ivy Hill Drive 11142 F-term (reference) 2G045 AA34 AA35 BB20 BB46 BB50 CB21 DA13 DA36 FB02 FB12 4B024 AA01 AA11 AA13 BA48 CA01 CA12 FA02 GA11 GA27 HA06 HA12 4B06QQQ QQ1 QR58 QR75 QS22 QS24 QS28 QX01 4B064 AG01 CA02 CA19 CC24 DA01 DA13 4B065 AA26X AA26Y AB01 AC14 BA02 BA25 BD50 CA23 CA44 CA46 4C084 AA13 NA14 ZB35 4C086 AA01 AA02 AA03 EA16 MA01 MA04 NA14 AB AA AA AA AA AA AA A4 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

Claims (110)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 本質的に配列番号405〜485の1つからなる精製または
単離された核酸配列であって、該核酸は微生物の増殖を阻害する、核酸配列。
1. A purified or isolated nucleic acid sequence consisting essentially of one of SEQ ID NOs: 405-485, wherein the nucleic acid inhibits growth of a microorganism.
【請求項2】 前記核酸配列は、その発現が微生物の増殖に必要とされる遺
伝子のコード配列の少なくとも一部に相補的である、請求項1記載の核酸配列。
2. The nucleic acid sequence of claim 1, wherein said nucleic acid sequence is complementary to at least a portion of a coding sequence of a gene whose expression is required for growth of the microorganism.
【請求項3】 前記核酸配列は配列番号405〜485の1つのフラグメン
トを含み、該フラグメントは配列番号405〜485の1つの少なくとも10、
少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも50、または5
0を超える連続した塩基を含むフラグメントからなる群から選択される、請求項
1または請求項2記載の核酸配列。
3. The nucleic acid sequence comprises one fragment of SEQ ID NOs: 405-485, wherein the fragment comprises at least 10 of one of SEQ ID NOs: 405-485.
At least 20, at least 25, at least 30, at least 50, or 5
The nucleic acid sequence according to claim 1 or 2, wherein the nucleic acid sequence is selected from the group consisting of fragments containing more than 0 consecutive bases.
【請求項4】 前記核酸配列はその発現が微生物増殖に必要とされる遺伝子
のコード配列に相補的である、請求項3記載の核酸配列。
4. The nucleic acid sequence of claim 3, wherein said nucleic acid sequence is complementary to the coding sequence of a gene whose expression is required for microbial growth.
【請求項5】 配列番号405〜485からなる群から選択される配列を含
む核酸に作動可能に連結されたプロモーターを含むベクター。
5. A vector comprising a promoter operably linked to a nucleic acid comprising a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 405-485.
【請求項6】 前記プロモーターは、エシェリヒア・コリ(Escherichia co
li)、スタフィロコッカス・オーレウス(Staphylococcus aureus)、シュード
モナス・アエルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、エンテロバクター・クロ
アカエ(Enterobacter cloacae)、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pyl
ori)、ナイゼリア・ゴノローエ(Neisseria gonorrhoeae)、エンテロコッカス
・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ
(Streptococcus pneumoniae)、ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus
influenzae)、サルモネラ・チフィムリウム(Salmonella typhimurium)、サッ
カロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、キャンディダ・アル
ビカンス(Candida albicans)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Crypto
coccus neoformans)、アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus)
、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、サルモネラ・チフ
ィ(Salmonella typhi)、サルモネラ・パラチフィ(Salmonella paratyphi)、
サルモネラ・コレラスイス(Salmonella cholerasuis)、スタフィロコッカス・
エピダーミディス(Staphylococcus epidermidis)、マイコバクテリウム・ツベ
ルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マイコバクテリウム・レプラエ
(Mycobacterium leprae)、トレポネマ・パリドゥム(Treponema pallidum)、
バチルス・アンスラシス(Bacillus anthracis)、イェルシニア・ペスティス(
Yersinia pestis)、クロストリジウム・ボツリヌム(Clostridium botulinum)
、カンピロバクター・イェジュニィ(Campylobacter jejuni)、クラミジア・ト
ラコマトゥス(Chlamydia trachomatus)、クラミジア・ニューモニア(Chlamyd
ia pneumoniae)、または任意の前記種が属する属内の任意の種からなる群から
選択される生物由来である、請求項12記載の核酸。 ら選択される生物中で活性である、請求項5記載のベクター。
6. The promoter according to claim 6, wherein the promoter is Escherichia coli.
li), Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloacae, Helicobacter pyl
ori), Neisseria gonorrhoeae, Enterococcus faecalis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae
influenzae), Salmonella typhimurium, Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans, Cryptococcus neoformans (Crypto)
coccus neoformans), Aspergillus fumigatus
, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhi, Salmonella paratyphi,
Salmonella cholerasuis (Salmonella cholerasuis), Staphylococcus
Epidermidis (Staphylococcus epidermidis), Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae (Mycobacterium leprae), Treponema pallidum (Treponema pallidum),
Bacillus anthracis, Yersinia pestis (
Yersinia pestis), Clostridium botulinum (Clostridium botulinum)
, Campylobacter jejuni, Chlamydia trachomatus, Chlamydum pneumonia
ia pneumoniae) or an organism selected from the group consisting of any species within the genus to which any of the species belongs. The vector according to claim 5, which is active in an organism selected from the group consisting of:
【請求項7】 請求項5または請求項6記載のベクターを含む宿主細胞。7. A host cell comprising the vector according to claim 5 or 6. 【請求項8】 本質的に配列番号82〜88、90〜242の1つのコード
配列からなる、精製または単離された核酸。
8. A purified or isolated nucleic acid consisting essentially of the coding sequence of one of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242.
【請求項9】 前記フラグメントは配列番号82〜88、90〜242の1
つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30、少な
くとも50、または50を超える連続した塩基を含む、請求項8記載の核酸のフ
ラグメント。
9. The fragment comprises one of SEQ ID NOs: 82 to 88, 90 to 242.
9. A fragment of a nucleic acid according to claim 8, comprising at least 10, at least 20, at least 25, at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases.
【請求項10】 請求項8または請求項9記載の核酸に操作可能に連結され
たプロモーターを含むベクター。
10. A vector comprising a promoter operably linked to the nucleic acid according to claim 8 or 9.
【請求項11】 配列番号243〜357、359〜398からなる群から
選択される配列を含むポリペプチドをコードするオペロン内の遺伝子内配列、遺
伝子間配列、2つまたはそれ以上の遺伝子の少なくとも一部にわたる配列、5’
非コード領域、または3’非コード領域の少なくとも一部に相補的な核酸配列を
含む、精製または単離された核酸。
11. An intragenic sequence, an intergenic sequence, and at least one of two or more genes in an operon encoding a polypeptide comprising a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243 to 357, 359 to 398. Sequence across the part, 5 '
A purified or isolated nucleic acid comprising a nucleic acid sequence complementary to a non-coding region, or at least a portion of a 3 'non-coding region.
【請求項12】 デフォルトパラメーターを用いたBLASTNバージョン
2.0を使用して決定したとき、配列番号405〜485、82〜88、90〜
242またはこれらに相補的な配列からなる群から選択される配列に少なくとも
70%の相同性を有する核酸を含む、精製または単離された核酸。
12. SEQ ID NOs: 405-485, 82-88, 90-, as determined using BLASTN version 2.0 with default parameters.
242 or a purified or isolated nucleic acid comprising a nucleic acid having at least 70% homology to a sequence selected from the group consisting of sequences complementary thereto.
【請求項13】 前記核酸は、スタフィロコッカス・オーレウス(Staphylo
coccus aureus)、シュードモナス・アエルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa
)、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloacae)、ヘリコバクター
・ピロリ(Helicobacter pylori)、ナイゼリア・ゴノローエ(Neisseria gonor
rhoeae)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ストレ
プトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ヘモフィルス・イ
ンフルエンザ(Haemophilus influenzae)、サルモネラ・チフィムリウム(Salm
onella typhimurium)、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevi
siae)、キャンディダ・アルビカンス(Candida albicans)、クリプトコッカス
・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、アスペルギルス・フミガタ
ス(Aspergillus fumigatus)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneu
moniae)、サルモネラ・チフィ(Salmonella typhi)、サルモネラ・パラチフィ
(Salmonella paratyphi)、サルモネラ・コレラスイス(Salmonella cholerasu
is)、スタフィロコッカス・エピダーミディス(Staphylococcus epidermidis)
、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マ
イコバクテリウム・レプラエ(Mycobacterium leprae)、トレポネマ・パリドゥ
ム(Treponema pallidum)、バチルス・アンスラシス(Bacillus anthracis)、
イェルシニア・ペスティス(Yersinia pestis)、クロストリジウム・ボツリヌ
ム(Clostridium botulinum)、カンピロバクター・イェジュニィ(Campylobact
er jejuni)、クラミジア・トラコマトゥス(Chlamydia trachomatus)、クラミ
ジア・ニューモニア(Chlamydia pneumoniae)、または任意の前記種が属する属
内の任意の種からなる群から選択される生物由来である、請求項12記載の核酸
13. The nucleic acid according to claim 1, wherein the nucleic acid is Staphylococcus aureus.
coccus aureus), Pseudomonas aeruginosa
), Enterobacter cloacae, Helicobacter pylori, Neisseria gonorhea
rhoeae), Enterococcus faecalis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Salmonella typhimurium (Salm)
onella typhimurium, Saccharomyces cerevi
siae), Candida albicans, Cryptococcus neoformans, Aspergillus fumigatus, Klebsiella pneumonium
moniae), Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella cholera Switzerland (Salmonella cholerasu)
is), Staphylococcus epidermidis
, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Treponema pallidum, Bacillus anthracis,
Yersinia pestis, Clostridium botulinum, Campylobacter yejunyi
er jejuni), Chlamydia trachomatus, Chlamydia pneumoniae, or an organism selected from the group consisting of any species within the genus to which any of the species belongs. Nucleic acids.
【請求項14】 本質的に、配列番号243〜357、359〜398から
なる群から選択される配列を有するポリペプチドをコードする核酸からなる、精
製または単離された核酸。
14. A purified or isolated nucleic acid consisting essentially of a nucleic acid encoding a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398.
【請求項15】 配列番号243〜357、359〜398からなる群から
選択される配列を有するポリペプチドをコードする核酸に作動可能に連結された
プロモーターを含むベクター。
15. A vector comprising a promoter operably linked to a nucleic acid encoding a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398.
【請求項16】 請求項15記載のベクターを含む宿主細胞。16. A host cell comprising the vector according to claim 15. 【請求項17】 配列番号243〜357、359〜398の1つの配列を
含む精製または単離されたポリペプチド。
17. A purified or isolated polypeptide comprising the sequence of one of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398.
【請求項18】 配列番号243〜357、359〜398のポリペプチド
の1つのフラグメントを含み、該フラグメントは、配列番号243〜357、3
59〜398のポリペプチドの1つの少なくとも5、少なくとも10、少なくと
も20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、
または60を超える連続したアミノ酸を含むフラグメントからなる群から選択さ
れる、精製または単離されたポリペプチド。
18. A fragment comprising one of the polypeptides of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398, wherein the fragments comprise SEQ ID NOs: 243-357,3.
At least 5, at least 10, at least 20, at least 30, at least 40, at least 50, at least 60, one of the 59 to 398 polypeptides.
Or a purified or isolated polypeptide selected from the group consisting of fragments comprising more than 60 contiguous amino acids.
【請求項19】 請求項17または請求項18記載のポリペプチドに特異的
に結合することができる抗体。
(19) an antibody capable of specifically binding to the polypeptide according to (17) or (18);
【請求項20】 配列番号243〜357、359〜398からなる群から
選択される配列を有するポリペプチドをコードする核酸に作動可能に連結された
プロモーターを含むベクターを細胞に導入する工程を含む、ポリペプチドの製造
方法。
20. introducing a vector comprising a promoter operably linked to a nucleic acid encoding a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398, into a cell; A method for producing a polypeptide.
【請求項21】 タンパク質を単離する工程をさらに含む、請求項20記載
の方法。
21. The method of claim 20, further comprising isolating the protein.
【請求項22】 配列番号243〜357、359〜398からなる群から
選択される配列を有するポリペプチドの活性を阻害するかその量を減少させる工
程または前記ポリペプチドをコードする核酸の活性を阻害するかその量を減少さ
せる工程を含む、増殖阻害法。
22. A step of inhibiting or reducing the activity of a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398, or inhibiting the activity of a nucleic acid encoding said polypeptide. Or a method of inhibiting the growth thereof, comprising the steps of:
【請求項23】 増殖に必要なポリペプチドの活性に影響を与える化合物を
同定する方法であって、配列番号243〜357、359〜398からなる群か
ら選択される配列を有するポリペプチドと候補化合物とを接触させる工程と、 前記化合物が前記ポリペプチドの活性に影響を与えるかどうかを同定する工程
とを含む方法。
23. A method for identifying a compound that affects the activity of a polypeptide required for growth, comprising: a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 243-357, 359-398; and a candidate compound. And identifying whether the compound affects the activity of the polypeptide.
【請求項24】 前記活性は酵素活性である、請求項23記載の方法。24. The method of claim 23, wherein said activity is an enzymatic activity. 【請求項25】 前記活性は炭素化合物異化活性である、請求項23記載の
方法。
25. The method of claim 23, wherein said activity is a carbon compound catabolism activity.
【請求項26】 前記活性は生合成活性である、請求項23記載の方法。26. The method of claim 23, wherein said activity is a biosynthetic activity. 【請求項27】 前記活性は輸送体活性である、請求項23記載の方法。27. The method of claim 23, wherein said activity is a transporter activity. 【請求項28】 前記活性は転写活性である、請求項23記載の方法。28. The method of claim 23, wherein said activity is a transcription activity. 【請求項29】 前記活性はDNA複製活性である、請求項23記載の方法
29. The method of claim 23, wherein said activity is a DNA replication activity.
【請求項30】 前記活性は細胞分裂活性である、請求項23記載の方法。30. The method of claim 23, wherein said activity is a cell division activity. 【請求項31】 活性を減少させる能力または増殖に必要なポリペプチドの
レベルについて化合物を分析する方法であって、 配列番号82〜88、90〜242からなる群から選択される配列のコード配
列を含む標的を得る工程と、 前記標的と候補化合物とを接触させる工程と、 前記標的の活性を測定する工程とを含む方法。
31. A method of analyzing a compound for the ability to reduce activity or the level of a polypeptide required for growth, comprising: encoding a coding sequence of a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242. A method comprising: obtaining a target comprising: contacting the target with a candidate compound; and measuring the activity of the target.
【請求項32】 前記標的は配列番号82〜88、90〜242の1つのコ
ード領域から転写されるメッセンジャーRNA分子であり、前記活性は前記メッ
センジャーRNAの転写である、請求項31記載の方法。
32. The method of claim 31, wherein said target is a messenger RNA molecule transcribed from one of the coding regions of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242, and wherein said activity is transcription of said messenger RNA.
【請求項33】 前記標的は配列番号82〜88、90〜242の1つのコ
ード領域であり、前記活性は前記メッセンジャーRNAの転写である、請求項3
2記載の方法。
33. The target is a coding region of one of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242, and the activity is transcription of the messenger RNA.
2. The method according to 2.
【請求項34】 請求項31記載の方法を使用して同定される化合物。34. A compound identified using the method of claim 31. 【請求項35】 細胞増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少さ
せる化合物を同定する方法であって、 細胞中の遺伝子産物の活性または量を減少させるために該細胞中の該遺伝子産
物をコードする核酸に対するアンチセンス核酸を発現させて、それにより感作細
胞を産生する工程と、 前記感作細胞と化合物とを接触させる工程と、 前記化合物が非感作細胞の増殖を阻害するよりも、前記化合物が前記感作細胞
の増殖を阻害する程度の方が高いかどうかを同定する工程とを含む方法。
35. A method of identifying a compound that decreases the activity or level of a gene product required for cell growth, comprising: reducing the gene product in a cell to reduce the activity or amount of the gene product in the cell. Expressing an antisense nucleic acid against the encoding nucleic acid, thereby producing a sensitized cell, contacting the sensitized cell with a compound, and preventing the compound from inhibiting the growth of non-sensitized cells. Identifying whether the compound inhibits the growth of the sensitized cells to a greater extent.
【請求項36】 前記細胞は、細菌細胞、真菌細胞、植物細胞、および動物
細胞からなる群から選択される、請求項35記載の方法。
36. The method of claim 35, wherein said cells are selected from the group consisting of bacterial cells, fungal cells, plant cells, and animal cells.
【請求項37】 前記細胞はエシェリヒア・コリ細胞である、請求項36記
載の方法。
37. The method of claim 36, wherein said cells are Escherichia coli cells.
【請求項38】 前記細胞は、スタフィロコッカス・オーレウス(Staphylo
coccus aureus)、シュードモナス・アエルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa
)、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloacae)、ヘリコバクター
・ピロリ(Helicobacter pylori)、ナイゼリア・ゴノローエ(Neisseria gonor
rhoeae)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ストレ
プトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ヘモフィルス・イ
ンフルエンザ(Haemophilus influenzae)、サルモネラ・チフィムリウム(Salm
onella typhimurium)、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevi
siae)、キャンディダ・アルビカンス(Candida albicans)、クリプトコッカス
・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、アスペルギルス・フミガタ
ス(Aspergillus fumigatus)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneu
moniae)、サルモネラ・チフィ(Salmonella typhi)、サルモネラ・パラチフィ
(Salmonella paratyphi)、サルモネラ・コレラスイス(Salmonella cholerasu
is)、スタフィロコッカス・エピダーミディス(Staphylococcus epidermidis)
、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マ
イコバクテリウム・レプラエ(Mycobacterium leprae)、トレポネマ・パリドゥ
ム(Treponema pallidum)、バチルス・アンスラシス(Bacillus anthracis)、
イェルシニア・ペスティス(Yersinia pestis)、クロストリジウム・ボツリヌ
ム(Clostridium botulinum)、カンピロバクター・イェジュニィ(Campylobact
er jejuni)、クラミジア・トラコマトゥス(Chlamydia trachomatus)、クラミ
ジア・ニューモニア(Chlamydia pneumoniae)、または任意の前記種が属する属
内の任意の種からなる群から選択される生物由来である、請求項36記載の方法
38. The cell, wherein the cell is Staphylococcus aureus.
coccus aureus), Pseudomonas aeruginosa
), Enterobacter cloacae, Helicobacter pylori, Neisseria gonorhea
rhoeae), Enterococcus faecalis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Salmonella typhimurium (Salm)
onella typhimurium, Saccharomyces cerevi
siae), Candida albicans, Cryptococcus neoformans, Aspergillus fumigatus, Klebsiella pneumonium
moniae), Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella cholera Switzerland (Salmonella cholerasu)
is), Staphylococcus epidermidis
, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Treponema pallidum, Bacillus anthracis,
Yersinia pestis, Clostridium botulinum, Campylobacter yejunyi
38. The method according to claim 36, wherein the organism is derived from an organism selected from the group consisting of Chlamydia trachomatus, Chlamydia pneumoniae, or any species within the genus to which any of the species belongs. Method.
【請求項39】 前記アンチセンス核酸は誘導可能なプロモーターから転写
される、請求項35記載の方法。
39. The method of claim 35, wherein said antisense nucleic acid is transcribed from an inducible promoter.
【請求項40】 前記細胞と、前記アンチセンス核酸を亜致死レベルに誘導
する濃度のインデューサーとを接触させる工程をさらに含む、請求項39記載の
方法。
40. The method of claim 39, further comprising the step of contacting said cell with an inducer at a concentration that induces said antisense nucleic acid to a sublethal level.
【請求項41】 前記インデューサーの前記亜致死濃度とは増殖阻害が8%
またはそれ以上であることである、請求項40に記載の方法。
41. A growth inhibition of 8% with the sublethal concentration of the inducer
41. The method of claim 40, or more.
【請求項42】 前記インデューサーはイソプロピル−1−チオ−β−D−
ガラクトシドである、請求項40記載の方法。
42. The inducer is isopropyl-1-thio-β-D-
41. The method of claim 40, wherein the method is galactoside.
【請求項43】 前記増殖阻害は培養増殖溶液の光学濃度を監視することに
よって測定する、請求項35記載の方法。
43. The method of claim 35, wherein said growth inhibition is measured by monitoring the optical density of a culture growth solution.
【請求項44】 前記遺伝子産物はポリペプチドである、請求項35記載の
方法。
44. The method of claim 35, wherein said gene product is a polypeptide.
【請求項45】 前記遺伝子産物はRNAである、請求項35記載の方法。45. The method of claim 35, wherein said gene product is RNA. 【請求項46】 前記遺伝子産物は、配列番号243〜357、359〜3
98からなる群から選択される配列を有するポリペプチドを含む、請求項44記
載の方法。
46. The gene product according to any one of SEQ ID NOs: 243 to 357, 359 to 3
45. The method of claim 44, comprising a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of 98.
【請求項47】 請求項35記載の方法を使用して同定される化合物。47. A compound identified using the method of claim 35. 【請求項48】 配列番号82〜88、90〜242の1つに対応する遺伝
子に対する活性または前記遺伝子産物に対する活性を有する化合物を、遺伝子を
発現する細胞集団に導入する工程を含む、細胞増殖の阻害法。
48. A method for cell proliferation comprising the step of introducing a compound having activity against a gene corresponding to one of SEQ ID NOs: 82 to 88, 90 to 242 or an activity against said gene product into a cell population expressing the gene. Inhibition method.
【請求項49】 前記化合物は、配列番号405〜485からなる群から選
択される配列を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその増殖阻害部分で
ある、請求項48記載の方法。
49. The method of claim 48, wherein said compound is an antisense oligonucleotide comprising a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 405-485 or a growth inhibiting portion thereof.
【請求項50】 前記配列番号405〜485の1つの増殖阻害部分は配列
番号405〜485の1つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25
、少なくとも30、少なくとも50、または50を超える連続した塩基を含むフ
ラグメントである、請求項49記載の方法。
50. The growth inhibiting moiety of one of SEQ ID NOs: 405-485 is at least 10, at least 20, at least 25 of one of SEQ ID NOs: 405-485.
50. The method of claim 49, wherein the fragment comprises at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases.
【請求項51】 前記化合物は三重らせんオリゴヌクレオチドである、請求
項48記載の方法。
51. The method of claim 48, wherein said compound is a triple helix oligonucleotide.
【請求項52】 薬学的に受容可能なキャリア中に配列番号405〜485
からなる群から選択される配列を含む、有効濃度の、アンチセンスオリゴヌクレ
オチドまたはその増殖阻害部分を含む、調製物。
52. SEQ ID NOS: 405-485 in a pharmaceutically acceptable carrier
A preparation comprising an effective concentration of an antisense oligonucleotide or a growth inhibiting portion thereof, comprising a sequence selected from the group consisting of:
【請求項53】 配列番号405〜485の1つの増殖阻害部分は、配列番
号405〜485の1つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25、
少なくとも30、少なくとも50、または50を超える連続した塩基を含む、請
求項52記載の調製物。
53. The growth-inhibiting moiety of one of SEQ ID NOs: 405-485 comprises at least 10, at least 20, at least 25, one of SEQ ID NOs: 405-485.
53. The preparation of claim 52, comprising at least 30, at least 50, or more than 50 contiguous bases.
【請求項54】 増殖に必要なオペロン中の遺伝子発現の阻害法であって、
細胞集団中の細胞とアンチセンス核酸とを接触させる工程を含み、遺伝子を発現
する前記細胞は配列番号82〜88、90〜242の1つに対応し、前記アンチ
センス核酸は、少なくとも前記オペロンの増殖阻害部分を前記遺伝子の発現を有
効に阻害するアンチセンス配向で含む、方法。
54. A method of inhibiting gene expression in an operon required for growth,
Contacting a cell in a cell population with an antisense nucleic acid, wherein said cell expressing a gene corresponds to one of SEQ ID NOs: 82-88, 90-242, wherein said antisense nucleic acid comprises at least one of said operon. A method comprising a growth inhibiting moiety in an antisense orientation that effectively inhibits expression of said gene.
【請求項55】 前記アンチセンス核酸は配列番号82〜88、90〜24
2の1つまたは複数を含む遺伝子の配列に相補的である、請求項54記載の方法
55. The antisense nucleic acid according to any one of SEQ ID NOs: 82 to 88, 90 to 24.
55. The method of claim 54, which is complementary to a sequence of a gene comprising one or more of the two.
【請求項56】 前記アンチセンス核酸は配列番号405〜485の1つの
配列またはその一部である、請求項54に記載の方法。
56. The method of claim 54, wherein said antisense nucleic acid is one of SEQ ID NOs: 405-485 or a portion thereof.
【請求項57】 前記アンチセンス核酸を発現するプラスミドを前記細胞集
団に導入することにより、前記細胞を前記アンチセンス核酸と接触させる、請求
項54記載の方法。
57. The method of claim 54, wherein said cells are contacted with said antisense nucleic acid by introducing a plasmid expressing said antisense nucleic acid into said cell population.
【請求項58】 前記アンチセンス核酸を発現するファージを前記細胞集団
に導入することにより、前記細胞を前記アンチセンス核酸と接触させる、請求項
54記載の方法。
58. The method of claim 54, wherein said cells are contacted with said antisense nucleic acid by introducing phage expressing said antisense nucleic acid into said cell population.
【請求項59】 前記アンチセンス核酸を前記細胞の染色体中にコードする
配列を前記細胞集団に導入することにより、前記細胞を前記アンチセンス核酸と
接触させる、請求項54記載の方法。
59. The method of claim 54, wherein said cell is contacted with said antisense nucleic acid by introducing into said cell population a sequence encoding said antisense nucleic acid in the chromosome of said cell.
【請求項60】 前記アンチセンス核酸を発現するレトロンを前記細胞集団
に導入することにより、前記細胞を前記アンチセンス核酸と接触させる、請求項
54記載の方法。
60. The method of claim 54, wherein said cells are contacted with said antisense nucleic acid by introducing a retron expressing said antisense nucleic acid into said cell population.
【請求項61】 前記細胞集団へのリボザイムの導入によって前記細胞を前
記アンチセンス核酸と接触させ、前記リボザイムの結合部分は前記アンチセンス
オリゴヌクレオチドに相補的である、請求項54記載の方法。
61. The method of claim 54, wherein said cell is contacted with said antisense nucleic acid by introducing a ribozyme into said cell population, and wherein said ribozyme binding portion is complementary to said antisense oligonucleotide.
【請求項62】 前記細胞への前記アンチセンスオリゴヌクレオチドを含む
リポソームの導入によって前記細胞を前記アンチセンス核酸と接触させる、請求
項54記載の方法。
62. The method of claim 54, wherein said cell is contacted with said antisense nucleic acid by introducing liposomes comprising said antisense oligonucleotide into said cell.
【請求項63】 エレクトロポレーションによって前記細胞を前記アンチセ
ンス核酸に接触させる、請求項54記載の方法。
63. The method of claim 54, wherein said cells are contacted with said antisense nucleic acid by electroporation.
【請求項64】 前記アンチセンス核酸は配列番号82〜88、90〜24
2の1つの少なくとも10、少なくとも20、少なくとも25、少なくとも30
、少なくとも35、少なくとも50、または50を超える連続した塩基を含むフ
ラグメントである、請求項54記載の方法。
64. The antisense nucleic acid comprises SEQ ID NOs: 82 to 88, 90 to 24.
At least 10, at least 20, at least 25, at least 30 of one of the two
55. The method of claim 54, wherein the fragment comprises at least 35, at least 50, or more than 50 contiguous bases.
【請求項65】 前記アンチセンス核酸はオリゴヌクレオチドである、請求
項54記載の方法。
65. The method of claim 54, wherein said antisense nucleic acid is an oligonucleotide.
【請求項66】 細菌種を含むサンプルを得る工程と、 配列番号405〜485、82〜88、90〜242からなる群から選択され
る配列を有する種特異的プローブを用いて前記細菌種を同定する工程とを含む、
細菌菌株の同定法。
66. A step of obtaining a sample containing the bacterial species, and identifying the bacterial species using a species-specific probe having a sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 405-485, 82-88, 90-242. And the step of
Identification of bacterial strains.
【請求項67】 増殖に必要な微生物中の遺伝子を同定する方法であって、
(a)第1の微生物の増殖に必要な遺伝子または遺伝子産物の活性を阻害する阻
害核酸を同定する工程と、 (b)第2の微生物と前記阻害核酸とを接触させる工程と、 (c)前記第1の微生物由来の前記阻害核酸が前記第2の微生物の増殖を阻害す
るかどうかを判定する工程と、 (d)前記阻害核酸によって阻害された前記第2の微生物中の遺伝子を同定する
工程とを含む方法。
67. A method for identifying a gene in a microorganism required for growth, comprising:
(A) a step of identifying an inhibitory nucleic acid that inhibits the activity of a gene or a gene product required for the growth of the first microorganism; (b) a step of contacting a second microorganism with the inhibitory nucleic acid; (c) Determining whether the inhibitory nucleic acid from the first microorganism inhibits the growth of the second microorganism; and (d) identifying a gene in the second microorganism inhibited by the inhibitory nucleic acid. And a step.
【請求項68】 微生物の増殖を阻害する能力について化合物を分析する方
法であって、 (a)第1の微生物の増殖に必要な遺伝子または遺伝子産物を同定する工程と、
(b)第2の微生物中の前記遺伝子または遺伝子産物のホモログを同定する工程
と、 (c)前記第2の微生物中の前記ホモログの活性を阻害する阻害核酸配列を同定
する工程と、 (d)前記第2の微生物と増殖阻害量の前記阻害核酸とを接触させて前記第2の
微生物を感作する工程と、 (e)前記工程(d)の感作微生物と化合物とを接触させる工程と、 (f)前記化合物が非感作微生物の増殖を阻害するよりも、前記化合物が前記感
作微生物の増殖を阻害する程度の方が高いかどうかを判定する工程とを含む方法
68. A method of analyzing a compound for its ability to inhibit the growth of a microorganism, comprising: (a) identifying a gene or gene product required for growth of the first microorganism;
(B) identifying a homolog of the gene or gene product in the second microorganism; (c) identifying an inhibitory nucleic acid sequence that inhibits the activity of the homolog in the second microorganism; (d) ) Contacting the second microorganism with a growth-inhibiting amount of the inhibitory nucleic acid to sensitize the second microorganism; and (e) contacting the sensitized microorganism of step (d) with a compound. And (f) determining whether the compound inhibits the growth of the sensitized microorganism more than the compound inhibits the growth of the non-sensitized microorganism.
【請求項69】 前記第1の微生物の増殖に関連する遺伝子の同定工程は、 プロモーターに作動可能に連結された前記第1の微生物由来のランダムゲノム
フラグメントを含む核酸を導入する工程であって、該ランダムゲノムフラグメン
トはアンチセンス配向で存在する、工程と、 前記ランダムゲノムフラグメントを第1のレベルで転写する前記第1の微生物
の増殖と前記ランダムゲノムフラグメントのより低いレベルで転写する前記第1
の微生物の増殖とを比較する工程とを包含し、増殖の相違は前記ランダムゲノム
フラグメントが増殖に関与する遺伝子を含むことを示す、請求項68記載の方法
69. The step of identifying a gene associated with the growth of the first microorganism, comprising introducing a nucleic acid comprising a random genomic fragment from the first microorganism operably linked to a promoter, Wherein said random genomic fragment is present in an antisense orientation; and said growing said first microorganism to transcribe said random genomic fragment at a first level and said first transcript to a lower level of said random genomic fragment.
Comparing the growth of said microorganism with said microorganism, wherein said difference in growth indicates that said random genomic fragment contains a gene involved in growth.
【請求項70】 前記第2の微生物中の遺伝子のホモログの同定する工程は
、デフォルトパラメーターを用いたBLASTNバージョン2.0およびデフォ
ルトパラメーターを用いたFASTAバージョン3.0t78アルゴリズムから
なる群から選択されるアルゴリズムを用いたデータベースにおける相同核酸また
は相同ポリペプチドをコードする核酸を同定する工程を含む、請求項69記載の
方法。
70. The step of identifying a homologue of the gene in the second microorganism is selected from the group consisting of BLASTN version 2.0 using default parameters and FASTA version 3.0t78 algorithm using default parameters. 70. The method of claim 69, comprising identifying a homologous nucleic acid or a nucleic acid encoding a homologous polypeptide in a database using an algorithm.
【請求項71】 前記第2の微生物中の遺伝子のホモログを同定する工程は
、前記第1の遺伝子にハイブリッド形成する核酸を同定することによって相同核
酸または相同ポリペプチドをコードする核酸を同定する工程を含む、請求項69
記載の方法。
71. The step of identifying a homologue of a gene in the second microorganism comprises the step of identifying a nucleic acid encoding a homologous nucleic acid or a homologous polypeptide by identifying a nucleic acid that hybridizes to the first gene. 70. The method of claim 69, comprising:
The described method.
【請求項72】 前記第2の微生物の遺伝子のホモログを同定する工程は、
前記第2の微生物における前記第1の微生物の増殖を阻害する核酸を発現する工
程を含む、請求項69記載の方法。
72. The step of identifying a homologue of the gene of the second microorganism,
70. The method of claim 69, comprising expressing a nucleic acid that inhibits growth of said first microorganism in said second microorganism.
【請求項73】 前記阻害核酸はアンチセンス核酸である、請求項69記載
の方法。
73. The method of claim 69, wherein said inhibitory nucleic acid is an antisense nucleic acid.
【請求項74】 前記阻害核酸は前記ホモログの一部に対するアンチセンス
核酸を含む、請求項69記載の方法。
74. The method of claim 69, wherein said inhibitory nucleic acid comprises an antisense nucleic acid to a portion of said homolog.
【請求項75】 前記阻害核酸は前記ホモログをコードするオペロンの一部
に対するアンチセンス核酸を含む、請求項69記載の方法。
75. The method of claim 69, wherein said inhibitory nucleic acid comprises an antisense nucleic acid to a portion of an operon encoding said homolog.
【請求項76】 前記第2の微生物と増殖阻害量の前記核酸配列とを接触さ
せる工程は前記第2の微生物と前記核酸とを直接接触させる工程を含む、請求項
69記載の方法。
76. The method of claim 69, wherein contacting the second microorganism with a growth-inhibiting amount of the nucleic acid sequence comprises directly contacting the second microorganism with the nucleic acid.
【請求項77】 前記第2の微生物と増殖阻害量の前記核酸配列とを接触さ
せる工程は、前記第2の微生物における前記ホモログにアンチセンス核酸を発現
させる工程を含む、請求項69記載の方法。
77. The method of claim 69, wherein contacting the second microorganism with a growth-inhibiting amount of the nucleic acid sequence comprises expressing an antisense nucleic acid in the homolog of the second microorganism. .
【請求項78】 請求項68記載の方法を用いて同定される化合物。78. A compound identified using the method of claim 68. 【請求項79】 (a)第1の微生物の増殖に必要な遺伝子または遺伝子産
物の活性を阻害する阻害核酸配列を同定する工程と、 (b)第2の微生物と増殖阻害量の前記阻害核酸とを接触させて、前記第2の微
生物を感作する工程と、 (c)前記工程(b)の増殖阻害微生物と化合物とを接触させる工程と、 (d)前記化合物が非感作の第2の微生物の増殖を阻害するよりも、前記化合物
が前記感作の第2の微生物の増殖を阻害する程度の方が高いかどうかを同定する
工程とを含む、微生物増殖の阻害能力についての化合物の分析方法。
79. (a) identifying an inhibitory nucleic acid sequence that inhibits the activity of a gene or gene product required for growth of the first microorganism; and (b) a second microorganism and a growth inhibitory amount of the inhibitory nucleic acid. (C) contacting the compound with the growth-inhibiting microorganism of step (b); and (d) contacting the compound with a non-sensitizing second microorganism. Identifying whether the compound inhibits the growth of the second microorganism in the sensitization to a greater extent than the inhibition of the growth of the second microorganism. Analysis method.
【請求項80】 前記阻害核酸は前記第1の微生物の増殖を阻害するアンチ
センス核酸である、請求項79記載の方法。
80. The method of claim 79, wherein said inhibitory nucleic acid is an antisense nucleic acid that inhibits growth of said first microorganism.
【請求項81】 前記阻害核酸は前記第1の微生物の増殖を阻害するアンチ
センス核酸の一部を含む、請求項79記載の方法。
81. The method of claim 79, wherein said inhibitory nucleic acid comprises a portion of an antisense nucleic acid that inhibits growth of said first microorganism.
【請求項82】 前記阻害核酸は前記第1の微生物の増殖に関連する遺伝子
の全コード領域に対するアンチセンス分子を含む、請求項79記載の方法。
82. The method of claim 79, wherein said inhibitory nucleic acid comprises an antisense molecule to the entire coding region of a gene associated with growth of said first microorganism.
【請求項83】 前記阻害核酸は前記第1の微生物の増殖に関連する遺伝子
をコードするオペロンの一部に対するアンチセンス核酸を含む、請求項79記載
の方法。
83. The method of claim 79, wherein said inhibitory nucleic acid comprises an antisense nucleic acid to a portion of an operon encoding a gene associated with growth of said first microorganism.
【請求項84】 請求項79記載の方法を用いて同定される化合物。84. A compound identified using the method of claim 79. 【請求項85】 細胞中での増殖に必要な遺伝子産物をコードする核酸に対
するアンチセンス核酸の発現によって細胞を感作して、前記遺伝子産物の活性ま
たは量を減少させる工程と、 前記感作細胞と化合物とを接触させる工程と、 前記化合物が非感作細胞の増殖を阻害するよりも前記化合物が前記感作細胞の
増殖を阻害する程度の方が高いかどうかを同定する工程とを含む、増殖に必要な
生物学的経路に対する活性についての化合物の分析方法。
85. A method of sensitizing a cell by expressing an antisense nucleic acid against a nucleic acid encoding a gene product required for growth in the cell to reduce the activity or amount of the gene product, And contacting the compound with, and identifying whether the compound inhibits the growth of the sensitized cells to a greater extent than the compound inhibits the growth of unsensitized cells, Methods for analyzing compounds for activity on a biological pathway required for growth.
【請求項86】 前記細胞は、細菌細胞、真菌細胞、植物細胞、および動物
細胞からなる群から選択される、請求項85記載の方法。
86. The method of claim 85, wherein said cells are selected from the group consisting of bacterial cells, fungal cells, plant cells, and animal cells.
【請求項87】 前記細胞はE.coli細胞である、請求項86記載の方
法。
87. The cell may be E. coli. 89. The method of claim 86, wherein the method is an E. coli cell.
【請求項88】 前記細胞は、スタフィロコッカス・オーレウス(Staphylo
coccus aureus)、シュードモナス・アエルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa
)、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloacae)、ヘリコバクター
・ピロリ(Helicobacter pylori)、ナイゼリア・ゴノローエ(Neisseria gonor
rhoeae)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ストレ
プトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ヘモフィルス・イ
ンフルエンザ(Haemophilus influenzae)、サルモネラ・チフィムリウム(Salm
onella typhimurium)、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevi
siae)、キャンディダ・アルビカンス(Candida albicans)、クリプトコッカス
・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、アスペルギルス・フミガタ
ス(Aspergillus fumigatus)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneu
moniae)、サルモネラ・チフィ(Salmonella typhi)、サルモネラ・パラチフィ
(Salmonella paratyphi)、サルモネラ・コレラスイス(Salmonella cholerasu
is)、スタフィロコッカス・エピダーミディス(Staphylococcus epidermidis)
、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マ
イコバクテリウム・レプラエ(Mycobacterium leprae)、トレポネマ・パリドゥ
ム(Treponema pallidum)、バチルス・アンスラシス(Bacillus anthracis)、
イェルシニア・ペスティス(Yersinia pestis)、クロストリジウム・ボツリヌ
ム(Clostridium botulinum)、カンピロバクター・イェジュニィ(Campylobact
er jejuni)、クラミジア・トラコマトゥス(Chlamydia trachomatus)、クラミ
ジア・ニューモニア(Chlamydia pneumoniae)、または任意の前記種が属する属
内の任意の種からなる群から選択される生物由来である、請求項85記載の方法
88. The cell may be a Staphylococcus aureus.
coccus aureus), Pseudomonas aeruginosa
), Enterobacter cloacae, Helicobacter pylori, Neisseria gonorhea
rhoeae), Enterococcus faecalis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Salmonella typhimurium (Salm)
onella typhimurium, Saccharomyces cerevi
siae), Candida albicans, Cryptococcus neoformans, Aspergillus fumigatus, Klebsiella pneumonium
moniae), Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella cholera Switzerland (Salmonella cholerasu)
is), Staphylococcus epidermidis
, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Treponema pallidum, Bacillus anthracis,
Yersinia pestis, Clostridium botulinum, Campylobacter yejunyi
86. The method of claim 85, wherein the organism is derived from an organism selected from the group consisting of Chlamydia trachomatus, Chlamydia pneumoniae, or any species within the genus to which any of the species belongs. Method.
【請求項89】 前記アンチセンス核酸は誘導プロモーターから転写される
、請求項85記載の方法。
89. The method of claim 85, wherein said antisense nucleic acid is transcribed from an inducible promoter.
【請求項90】 前記細胞と、前記誘導プロモーターからの前記アンチセン
ス核酸の発現を誘導する薬剤とを接触させる工程をさらに包含し、前記アンチセ
ンス核酸は亜致死レベルで発現する、請求項89記載の方法。
90. The method of claim 89, further comprising contacting the cell with an agent that induces expression of the antisense nucleic acid from the inducible promoter, wherein the antisense nucleic acid is expressed at sublethal levels. the method of.
【請求項91】 前記アンチセンス核酸の前記亜致死レベルは8%またはそ
れ以上の増殖を阻害する、請求項90に記載の方法。
91. The method of claim 90, wherein said sublethal level of said antisense nucleic acid inhibits proliferation by 8% or more.
【請求項92】 前記薬剤はイソプロピル−1−チオ−β−D−ガラクトシ
ド(IPTG)である、請求項90記載の方法。
92. The method of claim 90, wherein said agent is isopropyl-1-thio-β-D-galactoside (IPTG).
【請求項93】 前記増殖阻害は液体培養物の光学濃度の監視によって測定
される、請求項91記載の方法。
93. The method of claim 91, wherein said growth inhibition is measured by monitoring the optical density of a liquid culture.
【請求項94】 前記遺伝子産物は、配列番号243〜357、359〜3
98からなる群から選択される配列を有するポリペプチドを含む、請求項85記
載の方法。
94. The gene product is SEQ ID NOS: 243-357, 359-3
86. The method of claim 85, comprising a polypeptide having a sequence selected from the group consisting of 98.
【請求項95】 請求項85記載の方法を使用して同定した化合物。95. A compound identified using the method of claim 85. 【請求項96】 化合物の細胞増殖阻害能力の分析方法であって、 細胞と、該細胞の増殖に必要な遺伝子産物の活性またはレベルを減少させる薬
剤とを接触させる工程と、 前記細胞と前記化合物とを接触させる工程と、 前記化合物が前記薬剤と接触させていない細胞の増殖を減少するよりも前記化
合物が増殖を減少する程度の方が高いかどうかを判定する工程とを含む、方法。
96. A method for analyzing the ability of a compound to inhibit cell proliferation, comprising the steps of: contacting a cell with an agent that reduces the activity or level of a gene product required for the proliferation of the cell; And determining whether the compound reduces the growth of cells that have not been contacted with the agent more than the compound does.
【請求項97】 前記細胞の増殖に必要な前記遺伝子産物の活性またはレベ
ルを減少させる前記薬剤は、増殖に必要な遺伝子またはオペロンに対するアンチ
センス核酸を含む、請求項96記載の方法。
97. The method of claim 96, wherein said agent that decreases the activity or level of said gene product required for growth of said cell comprises an antisense nucleic acid against a gene or operon required for growth.
【請求項98】 前記細胞の増殖に必要な前記遺伝子産物の活性またはレベ
ルを減少させる前記薬剤は抗生物質を含む、請求項96記載の方法。
98. The method of claim 96, wherein said agent that decreases the activity or level of said gene product required for cell growth comprises an antibiotic.
【請求項99】 前記細胞は、該細胞の増殖に必要な前記遺伝子産物の活性
またはレベルを減少させる温度感受性変異を含む、請求項96記載の方法。
99. The method of claim 96, wherein said cell comprises a temperature sensitive mutation that reduces the activity or level of said gene product required for growth of said cell.
【請求項100】 前記アンチセンス核酸は、該アンチセンス核酸が指向す
る前記細胞の増殖に必要な前記遺伝子産物と同一の機能的ドメインをコードする
核酸に指向する、請求項99記載の方法。
100. The method of claim 99, wherein said antisense nucleic acid is directed to a nucleic acid that encodes the same functional domain as said gene product required for growth of said cell to which said antisense nucleic acid is directed.
【請求項101】 前記アンチセンス核酸は、該アンチセンス核酸が指向す
る機能的ドメインと異なる前記細胞の増殖に必要な前記遺伝子産物の機能的ドメ
インをコードする核酸に指向する、請求項99記載の方法。
101. The antisense nucleic acid of claim 99, wherein said antisense nucleic acid is directed to a nucleic acid that encodes a functional domain of said gene product that is different from the functional domain to which said antisense nucleic acid is directed for growth of said cell. Method.
【請求項102】 請求項96記載の方法を用いて同定される化合物。102. A compound identified using the method of claim 96. 【請求項103】 増殖に必要な核酸またはその遺伝子産物が存在する経路
の同定法であって、 細胞中の前記増殖に必要な核酸に指向する亜致死レベルのアンチセンス核酸を
発現させる工程と、 前記細胞と抗生物質とを接触させる工程であって、前記抗生物質が作用する生
物学的経路は公知であり、 前記亜致死レベルの前記アンチセンス核酸を発現しない細胞よりも、前記細胞
が前記抗生物質に対して実質的に感受性が高いかどうかを判定する工程とを含む
、方法。
103. A method for identifying a pathway in which a nucleic acid required for growth or a gene product thereof is present, comprising: expressing a sublethal level of an antisense nucleic acid directed to the nucleic acid required for growth in a cell; Contacting the cell with an antibiotic, wherein the biological pathway through which the antibiotic acts is known, and the cell is more resistant to the antibiotic than a cell that does not express the sublethal level of the antisense nucleic acid. Determining whether the substance is substantially sensitive to the substance.
【請求項104】 試験化合物が作用する経路の判定方法であって、 (a)細胞中の増殖に必要な核酸に指向する亜致死レベルのアンチセンス核酸を
発現させる工程であって、前記増殖に必要な核酸が存在する生物学的経路は公知
である、工程と、 (b)前記細胞と前記試験化合物とを接触させる工程と、 (c)前記亜致死レベルの前記アンチセンス核酸を発現しない細胞よりも、前記
細胞が前記試験化合物に対して実質的に感受性が高いかどうかを判定する工程と
を含む、方法。
104. A method for determining a pathway in which a test compound acts, comprising: (a) expressing a sublethal level of an antisense nucleic acid directed to a nucleic acid required for proliferation in a cell; (B) contacting the cells with the test compound; and (c) cells that do not express the sublethal level of the antisense nucleic acid. Determining whether said cells are substantially more sensitive to said test compound.
【請求項105】 (d)前記細胞中の第2の増殖に必要な核酸に指向する
亜致死レベルの第2のアンチセンス核酸を発現させる工程であって、前記第2の
増殖に必要な核酸は、前記工程(a)の増殖に必要な核酸と異なる生物学的経路
に存在する、工程と、 (e)前記亜致死レベルの第2のアンチセンス核酸を発現しない細胞よりも、前
記細胞が前記試験化合物に対して実質的に感受性が高いかどうかを同定する工程
とをさらに含む、請求項104記載の方法。
(D) expressing a sublethal level of a second antisense nucleic acid directed to a nucleic acid required for a second growth in the cell, wherein the nucleic acid is required for the second growth. Is present in a different biological pathway than the nucleic acid required for the growth of step (a), and (e) said cell is less than the cell that does not express said sublethal level of a second antisense nucleic acid. Identifying whether said test compound is substantially sensitive to said test compound.
【請求項106】 本質的に配列番号358、399〜402の1つからな
る精製または単離された核酸。
106. A purified or isolated nucleic acid consisting essentially of one of SEQ ID NOs: 358, 399-402.
【請求項107】 請求項23記載の方法を用いて同定される化合物。107. A compound identified using the method of claim 23. 【請求項108】 増殖を阻害するために、配列番号82〜88、90〜2
42の1つの配列を含む核酸の遺伝子または遺伝子産物と相互作用する化合物。
108. SEQ ID NOs: 82-88, 90-2 to inhibit growth
A compound that interacts with a gene or gene product of a nucleic acid comprising one of the 42 sequences.
【請求項109】 増殖を阻害するために配列番号243〜357、359
〜398の1つを含むポリペプチドと相互作用する化合物。
109. SEQ ID NOS: 243-357,359 to inhibit growth
-398, a compound that interacts with a polypeptide comprising one of:
【請求項110】 増殖を阻害するために配列番号358、399〜402
の1つを含む核酸と相互作用する化合物。
110. SEQ ID NOs: 358, 399-402 for inhibiting growth
A compound that interacts with a nucleic acid comprising one of the following.
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