JP2002535959A - Materials and methods containing condition-holding domains - Google Patents

Materials and methods containing condition-holding domains

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JP2002535959A
JP2002535959A JP2000577309A JP2000577309A JP2002535959A JP 2002535959 A JP2002535959 A JP 2002535959A JP 2000577309 A JP2000577309 A JP 2000577309A JP 2000577309 A JP2000577309 A JP 2000577309A JP 2002535959 A JP2002535959 A JP 2002535959A
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Abstract

(57)【要約】 条件保持ドメイン (CRD)に関係する材料および方法が開示されている。また、CRDを含む融合タンパク質ならびにこのような融合タンパク質を発現する細胞も開示されている。さらに、本発明は、条件保持ドメインを含む融合タンパク質を用いてin vivo 標的タンパク質産生のための新規な方法と、新規CRD を同定する方法も提供する。 (57) SUMMARY Materials and methods related to the condition retention domain (CRD) are disclosed. Also disclosed are fusion proteins containing CRDs and cells expressing such fusion proteins. Further, the present invention provides a novel method for producing a target protein in vivo using a fusion protein containing a condition retaining domain, and a method for identifying a novel CRD.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の背景】BACKGROUND OF THE INVENTION

例えば、遺伝子治療、生物学的材料の製造、ならびに生物学的研究のための材
料および方法を含む多くの重要な用途が、治療上、商業上または実験上価値のあ
るタンパク質を産生するように細胞を誘導できるか否かにかかっている。テトラ
サイクリン、RU486 もしくはエクジソンによる引金で開始されるアロステリーに
基づくスイッチ、ならびにラパマイシン、クーママイシン、FK506 二量体、合成
FKBP結合剤および/もしくはCsA 、またはその類似物といった二量体化剤による
引金で開始される二量体化に基づくスイッチ、が関与する系をはじめとする、多
様な調節可能な発現系がこれまでに開発された。例えば、Clackson「小分子によ
る哺乳動物遺伝子発現の制御」Current Opinion in Chemical Biology, 1:210-2
18, 1997を参照。これらの発現系では、タンパク質産生が転写レベルで調節され
る。全てのこのような系に固有の制約は、標的タンパク質の分泌に対する細かな
一時的な制御を達成することができないことである。例えば、標的タンパク質の
最大治療レベルの分泌は、転写されたmRNAが著しい量の分泌タンパク質を産生す
るのに十分な高さのレベルにたまるまで、数時間ないし数日も遅れる。また、mR
NAが完全に分解するまでは、誘導性薬剤を取り除いた後も、分泌が低い基線レベ
ルに戻ることができず、この分解にはやはり数時間ないし数日を要することがあ
る。多くの用途にとって、この制御レベルは不十分である。それらの場合には、
転写に基づく方法を用いて達成可能なものよりずっと速い時間スケールでタンパ
ク質産生を誘導することが望まれていよう。
For example, many important uses, including materials and methods for gene therapy, the production of biological materials, and biological research, have led to the development of cells that produce therapeutically, commercially or experimentally valuable proteins. It depends on whether you can guide. Allostery-based switches triggered by tetracycline, RU486 or ecdysone, and rapamycin, coomamycin, FK506 dimer, synthetic
A variety of regulatable expression systems are involved, including those involving switches based on dimerization triggered by a dimerizing agent such as FKBP binding agents and / or CsA, or the like. Ever developed. For example, Clackson, "Control of mammalian gene expression by small molecules" Current Opinion in Chemical Biology, 1: 210-2
See 18, 1997. In these expression systems, protein production is regulated at the transcriptional level. An inherent limitation of all such systems is the inability to achieve fine temporal control over secretion of the target protein. For example, the maximum therapeutic level of secretion of the target protein is delayed for hours or even days until the transcribed mRNA has reached a level high enough to produce significant amounts of secreted protein. Also, mR
Until the NA is completely degraded, secretion cannot return to low baseline levels, even after removal of the inducing agent, and this degradation can again take hours or days. For many applications, this level of control is inadequate. In those cases,
It would be desirable to induce protein production on a much faster time scale than can be achieved using transcription-based methods.

【0002】[0002]

【発明の要約】SUMMARY OF THE INVENTION

本発明は、調節された転写に基づくのではなく、標的タンパク質の調節された
放出または分泌に基づく、標的タンパク質の調節された産生のユニークな手法を
採用する。本発明の組成物および方法は、生物学的研究および遺伝子治療用途に
有用である。
The present invention employs a unique approach to regulated production of a target protein that is not based on regulated transcription, but rather on regulated release or secretion of the target protein. The compositions and methods of the present invention are useful for biological research and gene therapy applications.

【0003】 本発明の重要な特徴は、条件保持ドメイン("CRD"と略記) 、それらを含有する
融合タンパク質、CRD に結合し、前記融合タンパク質の放出もしくは分泌を可能
にするリガンド、このような融合タンパク質をコードする組換え核酸、かかる組
換え核酸を含有するベクター、これらのベクターが形質導入された細胞および他
の材料ならびにこれらを利用した重要な方法を包含する。本発明の重要な融合タ
ンパク質は少なくとも2つの互いに異種のドメインを含有し、その1つはCRD で
ある。
[0003] An important feature of the present invention is that condition-holding domains (abbreviated as "CRD"), fusion proteins containing them, ligands that bind to CRD and allow release or secretion of said fusion proteins, such Includes recombinant nucleic acids encoding fusion proteins, vectors containing such recombinant nucleic acids, cells and other materials transduced with these vectors, and important methods utilizing these. Important fusion proteins of the invention contain at least two mutually heterologous domains, one of which is the CRD.

【0004】 より具体的には、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つの条件保持ドメ
イン(CRD) と、これとは異種の少なくとも1つの追加ドメインを、通常は分泌シ
グナル配列と一緒に、含有するように設計されている。分泌シグナル配列を含有
するタンパク質は、小胞体(ER)中で翻訳された後、分泌される途中で、ゴルジ体
のシス部、中間部およびトランス部といった他の分泌区画を通過する。しかし、
1または2以上のCRD を含有するタンパク質は、原則として、そのタンパク質に
結合するリガンドが存在する場合を除いて、分泌機構内にとどまる。CRD の代表
例としては、以下に詳述するように、レチノール結合性タンパク質ならびにF36M
hFKBP12のようなヒトFKBP12変異体が挙げられる。複数のCRD の鎖状体 (コンカ
テマー) 形成により、ユーザーが集合または保持の程度を調整することが可能に
なることがある。
[0004] More specifically, the fusion proteins of the invention contain at least one condition-retention domain (CRD) and at least one additional domain heterologous thereto, usually together with a secretory signal sequence. Is designed to be After being translated in the endoplasmic reticulum (ER), proteins containing a secretory signal sequence pass through other secretory compartments, such as the cis, intermediate and trans parts of the Golgi, during secretion. But,
Proteins containing one or more CRDs will, in principle, remain in the secretory machinery unless there is a ligand that binds to the protein. Representative examples of CRD include retinol binding protein and F36M, as described in detail below.
Human FKBP12 variants such as hFKBP12 are included. Concatemer formation of multiple CRDs may allow the user to adjust the degree of aggregation or retention.

【0005】 典型的には、融合タンパク質は、ERまたはゴルジ装置の任意の部分といった分
泌区画にその融合タンパク質を標的化するための分泌シグナル配列も含んでいる
。多くの分泌シグナル配列が既知である。例えば、ヒト成長ホルモンは本発明で
使用するのに適した分泌シグナル配列の供給源である。
[0005] Typically, the fusion protein also includes a secretory signal sequence for targeting the fusion protein to a secretory compartment, such as the ER or any part of the Golgi apparatus. Many secretory signal sequences are known. For example, human growth hormone is a source of a secretory signal sequence suitable for use in the present invention.

【0006】 また、CRD を含む融合タンパク質の部分を、CRD に対して異種のペプチド配列
を含む該融合タンパク質の部分から切断することができるように、融合タンパク
質がさらに酵素切断部位を含んでいることが多くの態様で好ましい。好ましくは
、酵素切断部位は、フリン(furin) のようなトランスゴルジ特異的エンドプロテ
アーゼにより認識されるペプチド配列を含む。例えば、フリンに対する切断部位
は、ペプチド配列 SARNRQKR により与えられる。
In addition, the fusion protein further includes an enzyme cleavage site so that the portion of the fusion protein containing the CRD can be cleaved from the portion of the fusion protein containing a peptide sequence heterologous to the CRD. Is preferred in many embodiments. Preferably, the enzyme cleavage site comprises a peptide sequence that is recognized by a trans Golgi-specific endoprotease, such as furin. For example, the cleavage site for furin is given by the peptide sequence SARNRQKR.

【0007】 CRD に対して異種の融合タンパク質の部分は、実務者にとって興味ある任意の
タンパク質またはタンパク質ドメインを含むものでよい。例えば、異種の部分は
、インスリン、副甲状腺ホルモンまたはβ−エンドルフィンといった標的タンパ
ク質を含むものでよい。
The portion of the fusion protein that is heterologous to the CRD may include any protein or protein domain of interest to the practitioner. For example, the heterologous moiety may include a target protein such as insulin, parathyroid hormone or β-endorphin.

【0008】 これをさらに例示すると、本発明の1つの典型的な融合タンパク質は、シグナ
ル配列と、条件保持ドメインと、フリン切断部位と、選択した標的タンパク質配
列を含むポリペプチド配列とを含有する。このような融合タンパク質の1例は、
N末端からC末端への順で、ヒト成長ホルモン由来のシグナル配列、3つのF36M
hFKBP 12 ドメイン、ヒト・ストロメライシン-3フリン切断部位、および選択さ
れた標的タンパク質配列を含む。融合タンパク質はまた、それぞれ酵素切断部位
で分断された数個の標的タンパク質を含んでいてもよい。例えば、このような融
合タンパク質は、ヒト成長ホルモン由来のシグナル配列、F36M hFKBP 12 といっ
た1もしくは2以上のCRD 、フリン切断部位、標的タンパク質、別のフリン切断
部位、および別の標的タンパク質を含む。この種の構築物は2以上の標的タンパ
ク質の同時放出を可能にする。
[0008] To further illustrate this, one exemplary fusion protein of the invention contains a signal sequence, a condition-retaining domain, a furin cleavage site, and a polypeptide sequence comprising the selected target protein sequence. One example of such a fusion protein is
In order from N-terminal to C-terminal, a signal sequence derived from human growth hormone, three F36M
Includes hFKBP12 domain, human stromelysin-3 furin cleavage site, and selected target protein sequence. The fusion protein may also include several target proteins, each separated by an enzyme cleavage site. For example, such a fusion protein comprises a signal sequence from human growth hormone, one or more CRDs such as F36M hFKBP12, a furin cleavage site, a target protein, another furin cleavage site, and another target protein. This type of construct allows for the simultaneous release of two or more target proteins.

【0009】 また、本発明の融合タンパク質は、分解のためにリソソーム標的性シグナルま
たはこれを標的とする他のポリペプチド配列を場合により含んでいてもよい。切
断部位の片側にCRD と一緒にこのようなペプチド配列を配置し、切断部位の反対
側には選択した標的ポリペプチドを配置することにより、融合タンパク質のCRD
含有部分の細胞除去を保証するのを助けることができる。
[0009] Further, the fusion proteins of the invention may optionally include a lysosomal targeting signal or other polypeptide sequence targeting it for degradation. Placing such a peptide sequence along with the CRD on one side of the cleavage site and a selected target polypeptide on the other side of the cleavage site allows the CRD of the fusion protein
It can help ensure cell removal of the containing portion.

【0010】 従って、本発明の目的の1つは、本明細書に記載の融合タンパク質である。 本発明の別の目的は、このような融合タンパク質をコードする組換え核酸であ
る。この組換え核酸は、それらが形質導入されたか、またはそれらを他の形で含
有する宿主細胞において、その発現を可能にする発現制御節配列に作動可能に連
結されていてもよい。これらの融合タンパク質の発現を推進するのに、CMV エン
ハンサーのような強力なプロモーター、RSV プロモーターのような他のウイルス
プロモーター、またはMCK のような組織特異的プロモーターを含む、どのプロモ
ーターを使用してもよい。
[0010] Accordingly, one of the objects of the present invention is a fusion protein as described herein. Another object of the invention is a recombinant nucleic acid encoding such a fusion protein. The recombinant nucleic acids may be operably linked to expression control node sequences that allow their expression in a host cell into which they have been transduced or otherwise contain them. Any promoter can be used to drive expression of these fusion proteins, including strong promoters such as the CMV enhancer, other viral promoters such as the RSV promoter, or tissue-specific promoters such as MCK. Good.

【0011】 別の目的は、一般に発現制御節配列に作動可能に連結された本発明の組換え核
酸を含むベクターである。このようなベクターとしては、本発明の融合タンパク
質をコードする組換え核酸に加え、ウイルスゲノムの一部または全部を含む「ウ
イルス」ベクターがある。ウイルスベクターは、本発明の組換え核酸を有する組
換えウイルスを産生するために設計され使用することができる。例えば、アデノ
ウイルス、AAV 、レトロウイルス、雑種アデノ-AAV、レンチウイルスその他を含
む非常に多様なこの種のウイルス系が当分野で知られていて、本発明の実施に適
用しうる。
[0011] Another object is a vector comprising a recombinant nucleic acid of the invention, generally operably linked to an expression control node sequence. Such vectors include "viral" vectors that contain part or all of the viral genome in addition to the recombinant nucleic acid encoding the fusion protein of the present invention. Viral vectors can be designed and used to produce recombinant viruses having the recombinant nucleic acids of the invention. A wide variety of such virus systems are known in the art, including, for example, adenovirus, AAV, retrovirus, hybrid adeno-AAV, lentivirus, and others, and are applicable to the practice of the present invention.

【0012】 本発明の組換え核酸は、例えば、宿主細胞を標的タンパク質の調節された分泌
が可能となるようにするために、任意の利用しうる手段により宿主細胞に形質導
入すればよい。細胞は好ましくは真核細胞、一般的には動物細胞であり、多くの
態様ではヒトでも非ヒトでもよい哺乳動物の細胞である。細胞の形質導入は、そ
の宿主生物内にin situ で実施してもよく、またin vitroに維持されている間に
実施してもよい。細胞は、初代細胞であっても、細胞系(cell line) 由来のもの
であってもよい。
[0012] The recombinant nucleic acids of the present invention may be transduced into the host cell by any available means, for example, to allow the host cell to achieve regulated secretion of the target protein. The cell is preferably a eukaryotic cell, generally an animal cell, and in many embodiments a mammalian cell, which may be human or non-human. Transduction of the cells may be performed in situ within the host organism, or while maintained in vitro. The cells can be primary cells or derived from a cell line.

【0013】 このように、本発明は、細胞に本発明の組換え核酸を導入して、上記のコード
された融合タンパク質を発現することができる遺伝子操作された細胞を生じさせ
ることを含む、細胞を、標的遺伝子の調節された分泌が可能となるようにするた
めの方法を提供する。この組換え核酸は、in vitroに保持されている細胞または
生体内に存在する細胞に、ウイルスもしくはその他の形態で導入すればよい。こ
うして得られる、1もしくは2以上のこれらの組換え核酸を含む遺伝子操作され
た細胞とそれらの子孫は、ヒト遺伝子治療、家畜の類似用途、細胞もしくは動物
モデル (トランスジェニック用途を含む) の作製、アッセイ用途、および所望タ
ンパク質のin vitro産生 (例えば回収や使用のための) を含む、明細書の他の箇
所で論じる多様な重要な用途において使用することができる。このような細胞は
、例えば、この細胞にリガンド、好ましくは細胞透過性リガンドを添加 (または
この細胞を含む生体に該リガンドを投与) して、標的遺伝子の分泌を調節するこ
とを含む方法に有用である。特に重要な動物モデルとしては、齧歯動物 (特にマ
ウスおよびラット) ならびに非ヒト霊長類モデルが挙げられる。ヒト遺伝子治療
用途では、細胞は一般にヒト細胞であり、融合タンパク質中に存在する各種ドメ
インのそれぞれのペプチド配列は、可能な限りヒト起源のペプチド配列であるか
、それに由来するものであることが好ましいであろう。
[0013] Thus, the present invention provides a cell, comprising introducing a recombinant nucleic acid of the present invention into a cell to produce a genetically engineered cell capable of expressing the encoded fusion protein described above. To provide for the regulated secretion of the target gene. This recombinant nucleic acid may be introduced into a cell maintained in vitro or a cell present in a living body in the form of a virus or other forms. The resulting genetically engineered cells containing one or more of these recombinant nucleic acids and their progeny can be used in human gene therapy, similar livestock applications, generation of cell or animal models (including transgenic applications), It can be used in a variety of important applications discussed elsewhere in the specification, including assay applications, and in vitro production of the desired protein (eg, for recovery and use). Such cells are useful, for example, in methods that include modulating the secretion of a target gene by adding a ligand, preferably a cell-permeable ligand, to the cell (or administering the ligand to a living organism containing the cell). It is. Particularly important animal models include rodents (especially mice and rats) and non-human primate models. For human gene therapy applications, the cells are generally human cells, and the peptide sequence of each of the various domains present in the fusion protein is preferably a peptide sequence of human origin or derived from it as much as possible Will.

【0014】 本発明はまた新規なCRD を同定する方法も提供する。CRD はツー・ハイブリッ
ド型の方法により同定してもよい。この方法では、下記(a) および(b) を含む遺
伝子操作された宿主細胞が提供される:(a) 調節可能な発現制御エレメントに連
結されたリポーター遺伝子、および(b) 第一の組換え核酸配列がDNA 結合ドメイ
ンをコードし、第二の組換え核酸配列が転写活性化ドメインをコードする、第一
と第二の2種類の組換え核酸配列に連結されたポリリンカーを含む組換え核酸、
ここで、DNA 結合ドメインと転写活性化ドメインとの会合がリポーター遺伝子の
発現を活性化させる。本明細書に説明するように、構築物は2つの独立した翻訳
カセットに連結された単一ポリリンカーを含む。これにより、それぞれ同じCRD
候補に連結された、一方はDNA 結合ドメイン、他方は転写活性化ドメイン、とい
う2つの融合タンパク質の発現が可能となる。さらに、下記(a) 〜(c) を含む遺
伝子操作された宿主細胞も提供される:(a) 調節可能な発現制御エレメントに連
結されたリポーター遺伝子、(b) 候補の条件保持ドメインに連結された転写活性
化ドメインを含む融合タンパク質をコードする第一の組換え核酸、(c) 該候補条
件保持ドメインに連結されたDNA 結合ドメインを含む融合タンパク質をコードす
る第二の組換え核酸、ここで、上記2種類の融合タンパク質の会合がリポーター
遺伝子の発現を活性化させる。
The present invention also provides a method for identifying a novel CRD. The CRD may be identified by a two-hybrid method. The method provides a genetically engineered host cell comprising (a) and (b): (a) a reporter gene linked to a regulatable expression control element, and (b) a first recombination gene. A recombinant nucleic acid comprising a polylinker linked to first and second types of recombinant nucleic acid sequences, wherein the nucleic acid sequence encodes a DNA binding domain and the second recombinant nucleic acid sequence encodes a transcription activation domain ,
Here, the association between the DNA binding domain and the transcription activation domain activates the expression of the reporter gene. As described herein, the construct includes a single polylinker linked to two independent translation cassettes. This allows each to have the same CRD
It allows the expression of two fusion proteins linked to the candidate, one being a DNA binding domain and the other a transcriptional activation domain. Also provided are genetically engineered host cells comprising (a)-(c): (a) a reporter gene linked to a regulatable expression control element, (b) linked to a candidate condition-carrying domain. (C) a second recombinant nucleic acid encoding a fusion protein comprising a DNA binding domain linked to said candidate condition-carrying domain, wherein: The association of the two fusion proteins activates the expression of the reporter gene.

【0015】 本発明はさらに、条件保持ドメインに結合することができるリガンドを同定す
る方法も提供する。46頁 (英語版) 以下の「CRD の同定方法」パート3を参照。
このような方法の1つは、CRD 含有集合体が適当なリガンドにより解集合 (集合
解除) される時にリポーター遺伝子を発現するように遺伝子操作された細胞を使
用する。この方法は下記工程を包含する:(a) 遺伝子発現を可能にする適当な条
件下で、前記遺伝子操作された細胞を候補リガンドと接触させ、(b) リポーター
遺伝子の発現の存在および/または量を観察し、そして(c) 細胞の接触によるリ
ポーター遺伝子発現の存在および/または量を1または2以上の候補リガンドと
相関させる。
[0015] The invention further provides a method of identifying a ligand capable of binding to a condition-maintaining domain. Page 46 (English) See Part 3 of the “Methods for Identifying CRDs” below.
One such method uses cells that have been genetically engineered to express a reporter gene when the CRD-containing assembly is disassembled (disassembled) by a suitable ligand. The method comprises the steps of: (a) contacting the engineered cell with a candidate ligand under appropriate conditions to allow gene expression; and (b) the presence and / or amount of reporter gene expression. And (c) correlate the presence and / or amount of reporter gene expression upon cell contact with one or more candidate ligands.

【0016】 本発明はまた、標的タンパク質のリガンド依存性分泌または膜タンパク質のリ
ガンド依存性局在化を可能にするCRD を直接スクリーニングする方法も提供する
。これらのスクリーニングアッセイに対しては、シグナル配列および酵素切断部
位に連結された候補CRD のライブラリーのメンバーをコードする融合タンパク質
を発現させる。これらのドメインは、分泌標的タンパク質または膜タンパク質の
細胞外の膜ドメインのいずれかにさらに連結させる。融合タンパク質は、標的タ
ンパク質の分泌または膜タンパク質の局在化を可能にする条件下で発現させる。
融合タンパク質を含む細胞をCRD を結合させるリガンドで処理した後、分泌タン
パク質または膜タンパク質のリガンド依存性の存在を評価する。その後、標的タ
ンパク質の分泌および/または膜タンパク質の局在化をCRD ライブラリーの1ま
たは2以上の個々のメンバーと相関させる。
The invention also provides a method of directly screening for CRDs that allows for ligand-dependent secretion of target proteins or ligand-dependent localization of membrane proteins. For these screening assays, a fusion protein encoding a member of a library of candidate CRDs linked to a signal sequence and an enzyme cleavage site is expressed. These domains are further linked to either the secretory target protein or the extracellular membrane domain of a membrane protein. The fusion protein is expressed under conditions that allow secretion of the target protein or localization of the membrane protein.
After treating cells containing the fusion protein with a ligand that binds CRD, the ligand-dependent presence of secreted or membrane proteins is assessed. The target protein secretion and / or membrane protein localization is then correlated with one or more individual members of the CRD library.

【0017】[0017]

【詳細な説明】[Detailed description]

定義 便宜上、本明細書で用いる一部の用語および句の意図する意味を以下に説明す
る。
For convenience in definition , the intended meaning of some terms and phrases used herein are described below.

【0018】 「選択的にハイブリッド形成しうる」とは、当業者が経験的に選択でき容易に
決定できるハイブリダイゼーション条件下で、他のDNA 分子が存在していても、
2つのDNA 分子が検出可能な相互のハイブリッドの形成を受けることができるこ
とを意味する。このような処理は、室温から65〜75℃まで範囲の温度において、
0.2〜6×SSC を含有するか、および/または 0.1%〜1% SDSを含有する緩衝
液で強く洗浄するなどの、高ストリンジェントな条件を含む。例えば、F.M. Aus
ubel et al.,編, Short Protocols in Molecular Biology, Units 6.3 and 6.4
(John Wiley and Sons, New York, 第3版, 1995) 参照。
“Selectively hybridizable” refers to the presence of other DNA molecules under hybridization conditions that can be empirically selected and readily determined by those skilled in the art.
It means that the two DNA molecules are capable of undergoing the formation of a detectable mutual hybrid. Such treatments can be performed at temperatures ranging from room temperature to 65-75 ° C.
Includes high stringency conditions, such as strong washing with a buffer containing 0.2-6 × SSC and / or 0.1% -1% SDS. For example, FM Aus
ubel et al., Ed., Short Protocols in Molecular Biology, Units 6.3 and 6.4.
(John Wiley and Sons, New York, Third Edition, 1995).

【0019】 「細胞」「宿主細胞」または「組換え宿主細胞」は、論じている特定の細胞だ
けでなく、その子孫も指す。突然変異または環境の影響により、続く世代におい
てある種の改変が生じるかもしれないので、このような子孫は、実際には親細胞
と全く同一ではないかもしれないが、ここで用いる用語の範囲には依然として含
まれる。
“Cell”, “host cell” or “recombinant host cell” refers not only to the particular cell being discussed, but also to its progeny. Such progeny may not actually be identical to the parent cell, as mutations or environmental influences may result in certain alterations in subsequent generations, but the scope of the terms used herein is not Is still included.

【0020】 「細胞系」は、in vitroでの継続した又は長期の成長 (増殖) および分裂が可
能な細胞集団を意味する。しばしば細胞系は、1個の母細胞由来のクローン集団
である。さらに当分野では、このようなクローン集団の保存または移動の間に核
型に自発的なまたは誘導された変化が起こり得ることが知られている。従って、
ある細胞系由来の細胞は正確には、先祖細胞または培養物と同一ではないかもし
れないが、言及する細胞系はそのような変異物も含む。
“Cell line” means a population of cells capable of continuous or long-term growth (proliferation) and division in vitro. Often the cell line is a clonal population from one mother cell. Furthermore, it is known in the art that spontaneous or induced changes in karyotype can occur during storage or transfer of such clonal populations. Therefore,
Although cells from one cell line may not be exactly the same as the progenitor cell or culture, the cell lines referred to also include such variants.

【0021】 「複合体 (composite)」「融合体」および「組換え体」は、それ以外では自然
には直接 (共有結合的に) 結合している状態では見出されない、すなわち自然で
は同じ連続ポリペプチドもしくは遺伝子において見出されず、少なくとも、複合
体、融合体もしくは組換え生成物において存在するのと同じ順序もしくは方向、
または同じ間隔では見出されないという意味で、互いに異種である少なくとも2
つの構成部分を含む核酸、核酸配列またはポリペプチドなどの材料を意味する。
典型的には、かかる材料は、少なくとも2つの異なるタンパク質もしくは遺伝子
に由来するか、または同じタンパク質もしくは遺伝子の少なくとも2つの非隣接
の部分に由来する成分を含む。一般に「複合体」とは、異なるタンパク質もしく
は核酸の部分が一緒に結合して単一の機能性単位を形成したものを指し、一方、
一般に「融合体」は、2またはそれ以上の機能性単位が一緒に連結されたものを
いう。「組換え体」は一般に、核酸もしくは核酸配列に関連して用いられる。
“Composite”, “fusion” and “recombinant” are not otherwise found in direct (covalent) association in nature, ie they are naturally the same contiguous Not found in the polypeptide or gene, at least in the same order or orientation as present in the complex, fusion or recombinant product;
Or at least two dissimilar to each other in the sense that they are not found at the same interval
A material such as a nucleic acid, nucleic acid sequence or polypeptide comprising two components.
Typically, such materials include components derived from at least two different proteins or genes, or from at least two non-contiguous portions of the same protein or gene. In general, a "complex" refers to the joining together of different protein or nucleic acid parts to form a single functional unit,
In general, "fusion" refers to two or more functional units linked together. "Recombinant" is generally used in reference to nucleic acids or nucleic acid sequences.

【0022】 「コーディング配列」、即ち、特定のポリペプチドもしくはRNA を「コードす
る」配列は、適当な発現制御配列の制御下に置かれた場合にin vitroもしくはin
vivo において、転写され (DNA の場合) 、ポリペプチドに翻訳される (mRNAの
場合) 核酸配列である。コーディング配列の境界は、一般に、5' (アミノ) 末端
の開始コドンと3' (カルボキシ) 末端の翻訳終止コドンにより決まる。コーディ
ング配列としては、原核もしくは真核mRNA由来のcDNA、原核もしくは真核DNA 由
来のゲノムDNA 、および合成DNA 配列を挙げることができるが、これらに限定さ
れない。転写終止配列は通常、コーディング配列の3'に位置するであろう。
A “coding sequence”, ie, a sequence that “encodes” a particular polypeptide or RNA, when placed under the control of appropriate expression control sequences, is in vitro or in vitro.
A nucleic acid sequence that is transcribed (in the case of DNA) and translated into a polypeptide (in the case of mRNA) in vivo. The boundaries of the coding sequence are generally determined by a start codon at the 5 '(amino) terminus and a translation stop codon at the 3' (carboxy) terminus. Coding sequences include, but are not limited to, cDNA from prokaryotic or eukaryotic mRNA, genomic DNA from prokaryotic or eukaryotic DNA, and synthetic DNA sequences. A transcription termination sequence will usually be located 3 ′ to the coding sequence.

【0023】 「構築物」、例えば「核酸構築物」もしくは「DNA 構築物」は、核酸もしくは
核酸配列を指す。 「〜由来(または〜から誘導された)」とは、一定の配列内から選択されたペ
プチドもしくはヌクレオチド配列を意味する。ある名称の配列に由来する (から
誘導された) ペプチドもしくはヌクレオチド配列は、親配列に対して少数の改変
(修飾)をさらに含んでいることがあり、それらは、ほとんどの場合、親配列に
存在するアミノ酸残基または塩基の約15%以下、好ましくは約10%以下、そして
多くの場合は約5%以下の、欠失、置換もしくは挿入を意味する。DNA の場合、
あるDNA 分子と別のDNA 分子の2つが互いに選択的にハイブリッドしうるなら、
あるDNA 分子は別のDNA 分子から誘導されるとも考えられる。ポリペプチドまた
はポリペプチド配列についても、これと参照のポリペプチドまたはポリペプチド
配列の2つのポリペプチドまたは配列をコードするDNA が互いに選択的にハイブ
リッド形成しうるなら、最初のポリペプチドまたは配列は参照ポリペプチドまた
は配列から誘導されるとも考えられる。典型的には、誘導されたペプチド配列は
、親配列と、5までのアミノ酸、多くの場合3までのアミノ酸、そして非常にし
ばしば0もしくは1つのアミノ酸の置換により異なるであろう。誘導された核酸
配列は、親配列と、15までの塩基、多くの場合9までの塩基、そして非常にしば
しば0〜3塩基の置換により異なるであろう。場合によっては、アミノ酸もしく
は塩基は、置換よりもむしろ、付加あるいは欠失する。
“Construct”, eg, “nucleic acid construct” or “DNA construct” refers to a nucleic acid or nucleic acid sequence. "Derived from (or derived from)" means a peptide or nucleotide sequence selected from within a given sequence. A peptide or nucleotide sequence derived from (derived from) a sequence of a given name may further contain a small number of alterations (modifications) relative to the parent sequence, which in most cases are present in the parent sequence. Refers to a deletion, substitution or insertion of no more than about 15%, preferably no more than about 10%, and often no more than about 5% of the amino acid residues or bases. For DNA,
If two DNA molecules and one DNA molecule can selectively hybridize to each other,
One DNA molecule may be derived from another DNA molecule. Also for a polypeptide or polypeptide sequence, if the DNA encoding the two polypeptides or sequences of this and the reference polypeptide or polypeptide sequence can selectively hybridize to each other, the first polypeptide or sequence will It may also be derived from a peptide or sequence. Typically, the derived peptide sequence will differ from the parent sequence by substitution of up to 5 amino acids, often up to 3 amino acids, and very often 0 or 1 amino acid. The derived nucleic acid sequence will differ from the parent sequence by substitution of up to 15 bases, often up to 9 bases, and very often 0 to 3 bases. In some cases, amino acids or bases are added or deleted, rather than substituted.

【0024】 「ドメイン」とは、タンパク質もしくはポリペプチドの一部を指す。当分野で
は、用語「ドメイン」は、別個の二次構造を有するタンパク質の部分を意味する
ことがある。しかし、本明細書で使用する文脈から明らかなように、この明細書
で用いられる用語「ドメイン」は、必ずしも一定の二次構造を意味しない。むし
ろ、ここでは単に、ある特定された供給源由来であるか、意図されたもしくは観
察された活性を有するかもしくは与えるポリペプチド配列を意味するために、あ
るペプチド配列を「ドメイン」と称する。ドメインは天然型のタンパク質から誘
導されても、非天然型配列を含んでいてもよい。
“Domain” refers to a portion of a protein or polypeptide. In the art, the term "domain" can refer to a portion of a protein that has a distinct secondary structure. However, as is clear from the context used herein, the term "domain" as used herein does not necessarily imply a certain secondary structure. Rather, a peptide sequence is referred to herein as a "domain" simply to mean a polypeptide sequence that is derived from, or has the intended or observed activity from, a particular source. Domains may be derived from naturally occurring proteins or may include non-naturally occurring sequences.

【0025】 「発現制御エレメント」もしくは単に「制御エレメント」は、それらが作動可
能に連結するDNA 配列の転写を誘導もしくは制御する、開始シグナル、エンハン
サー、プロモーターおよびサイレンサーなどのDNA 配列を指す。ある遺伝子の制
御エレメントは、イントロン、エキソン、コーディング領域および3'フランキン
グ配列に位置していてもよい。いくつかの制御エレメントは「組織特異的」であ
る、すなわち特定の細胞 (例えば、特定組織の細胞) において選ばれたDNA 配列
の発現に優先的に作用するが、その他のものは、多くのまたはほとんどの細胞種
において活性である。ある特定の細胞種での発現がその他の細胞種における発現
よりも目立って高い場合は、その特定細胞において遺伝子発現が優先的に生じて
いる。制御エレメントには、いわゆる「漏出性(leaky) 」プロモーターがあり、
これは主としてある組織において選ばれたDNA の発現を調節するが、その他の組
織でも同様に発現を生じさせるものである。さらに、制御エレメントは構成的に
あるいは誘導的に作用することができる。例えば、誘導性プロモーターは、刺激
がない場合より刺激に対して応答する際に、明らかに活性がより高い。刺激は、
ホルモン、サイトカイン、重金属、ホルボールエステル、サイクリックAMP (cAM
P)、レチノール酸もしくはそれらの誘導体等を含むことができる。1または2以
上の発現制御エレメントを含むヌクレオチド配列は「発現制御配列」と称される
こともある。
“Expression control elements” or simply “control elements” refer to DNA sequences, such as initiation signals, enhancers, promoters and silencers, that direct or control the transcription of the DNA sequence to which they are operably linked. The control elements of a gene may be located in introns, exons, coding regions and 3 'flanking sequences. Some regulatory elements are "tissue-specific", that is, they preferentially affect the expression of a selected DNA sequence in a particular cell (e.g., cells of a particular tissue), while others are more or less Active in most cell types. If expression in one particular cell type is significantly higher than expression in another cell type, gene expression occurs preferentially in that particular cell type. The control elements include so-called "leaky" promoters,
It primarily regulates the expression of the selected DNA in one tissue, but causes expression in other tissues as well. Furthermore, the control element can act constitutively or inductively. For example, inducible promoters are clearly more active in responding to a stimulus than without the stimulus. The stimulus is
Hormones, cytokines, heavy metals, phorbol esters, cyclic AMP (cAM
P), retinoic acid or derivatives thereof, and the like. Nucleotide sequences that include one or more expression control elements are sometimes referred to as "expression control sequences."

【0026】 「遺伝子」は、オープンリーディングフレームを含み、少なくとも1つのエキ
ソンおよび (任意に) 1または2以上のイントロン配列を包含する核酸分子また
は配列を意味する。
“Gene” means a nucleic acid molecule or sequence that includes an open reading frame and includes at least one exon and (optionally) one or more intron sequences.

【0027】 「 (遺伝子) 操作された細胞」とは、組換え体もしくは異種核酸 (例、1また
は2以上のDNA 構築物もしくはそのRNA 対応物) の導入により改変された細胞を
意味し、さらにこの遺伝的改変の一部もしくは全部を保持するこれらの細胞の子
孫も包含する。
The term “(gene) -engineered cell” means a cell that has been modified by the introduction of a recombinant or heterologous nucleic acid (eg, one or more DNA constructs or their RNA counterparts). Progeny of these cells that retain some or all of the genetic alterations are also included.

【0028】 「異種の」とは、核酸もしくはペプチド配列に関する場合、通常はある特定細
胞と一緒に結合しない、および/または通常はそれと連係しない配列を意味する
。従って、ある核酸構築物の「異種」領域は、自然の状態では他の分子と連係し
ているのが見られない別の核酸分子内もしくはそれに結合している核酸のセグメ
ントである。例えば、ある構築物の異種領域としては、コーディング配列であっ
て、両側の2つの配列が自然にはそのコーディング配列と連係しているのが見ら
れないような配列であるものが挙げられよう。異種コーディング配列の別の例は
、コーディング配列自体が自然には見出されないもの (例えば、天然型遺伝子と
は異なるコドンを有する合成配列) である構築物である。また、その細胞に通常
は存在しない核酸構築物が形質導入された細胞の場合、細胞と構築物は本発明の
目的にとっては互いに異種と考えられるであろう。
“Heterologous” when referring to nucleic acid or peptide sequences means a sequence that does not normally associate with and / or does not normally associate with a particular cell. Thus, a "heterologous" region of one nucleic acid construct is a segment of a nucleic acid within or associated with another nucleic acid molecule that is not found to be associated with another molecule in nature. For example, a heterologous region of a construct may include a coding sequence in which the two sequences on each side are not found to be naturally associated with the coding sequence. Another example of a heterologous coding sequence is a construct in which the coding sequence itself is not found in nature (eg, a synthetic sequence having different codons than the native gene). Also, in the case of a cell transduced with a nucleic acid construct not normally present in the cell, the cell and the construct will be considered heterologous to each other for the purposes of the present invention.

【0029】 「相互作用する」とは、分子間の直接的もしくは間接的に検出しうる相互作用
を意味し、例えば酵母ツーハイブリッド検定や免疫沈降法により検出しうるもの
がある。「相互作用する」という用語は、分子間の「結合性」相互作用も含む。
相互作用は、自然の状態では例えばタンパク質−タンパク質、タンパク質−核酸
、タンパク質−小分子または小分子−核酸で起こり得る。
The term “interact” means an interaction between molecules that can be detected directly or indirectly, for example, one that can be detected by a yeast two-hybrid assay or an immunoprecipitation method. The term "interact" also includes "binding" interactions between molecules.
Interactions can occur in nature in, for example, protein-protein, protein-nucleic acid, protein-small molecule or small molecule-nucleic acid.

【0030】 「核酸」は、デオキシリボ核酸 (DNA)、および適当であればリボ核酸 (RNA)の
ようなポリヌクレオチドを指す。この用語はまた、ヌクレオチド類似体から作成
されたRNA かDNA の誘導体、変異物および類似体、および、記載されている態様
に適用しうるように、一本鎖 (センスもしくはアンチセンス) および二本鎖ポリ
ヌクレオチドも含むものと理解されるべきである。
“Nucleic acid” refers to a polynucleotide such as deoxyribonucleic acid (DNA) and, where appropriate, ribonucleic acid (RNA). The term also refers to RNA or DNA derivatives, variants and analogs made from nucleotide analogs and, as applicable to the described embodiment, single-stranded (sense or antisense) and double-stranded. It should be understood that the term also includes a strand polynucleotide.

【0031】 「ポリリンカー」は、時に「多重クローニング部位」とも称され、ベクター内
の、制限酵素切断のための複数の部位を含む領域であって、それによりこのベク
ターを外来性遺伝子のクローニングに適したものとする領域である。
A “polylinker”, sometimes referred to as a “multiple cloning site”, is a region in a vector that contains multiple sites for restriction enzyme digestion, thereby allowing the vector to be used for cloning foreign genes. This is the area to be suitable.

【0032】 「タンパク質」、「ポリペプチド」及び「ペプチド」は互換的に使われる。 「組換えウイルス」は、詰め込まれた核酸が異種部分を含むウイルス粒子であ
る。
“Protein”, “polypeptide” and “peptide” are used interchangeably. "Recombinant virus" is a virus particle in which the packed nucleic acid contains a heterologous portion.

【0033】 細胞の「分泌機構」 (分泌装置とも呼ばれる) は、分泌されたタンパク質およ
び膜タンパク質が標的化され処理される細胞の区画をいう。これらの区画として
は、小胞体(ER)ならびにシス部、中間部およびトランス部ゴルジ体が挙げられる
。本書では、ERの用語は、しばしば「分泌区画」を意味するのに一般的に用いら
れる。
The “secretory machinery” of a cell (also called the secretory apparatus) refers to the compartment of a cell where secreted and membrane proteins are targeted and processed. These compartments include the endoplasmic reticulum (ER) and the cis, middle and trans Golgi. In this document, the term ER is often used generically to mean “secretory compartment”.

【0034】 「標的タンパク質」は、興味あるタンパク質であり、その分泌は本発明の方法
によって調節される。標的タンパク質は、例えばホルモン、エンドルフィンなど
でありうる。
“Target protein” is a protein of interest, the secretion of which is regulated by the methods of the present invention. The target protein can be, for example, a hormone, endorphin, and the like.

【0035】 「トランスフェクション」は、裸の核酸分子を受容細胞に導入することを意味
する。「感染」は、細胞に核酸を、その核酸を含有するウイルスにより導入する
過程をいう。「増殖性感染」は、ウイルスが細胞に入り、複製され、次いで細胞
から放出される過程を指す (「溶菌」感染とも称される) 。「形質導入」は任意
の方法で核酸を細胞中に導入することを含む。
“Transfection” refers to the introduction of a naked nucleic acid molecule into recipient cells. "Infection" refers to the process of introducing a nucleic acid into a cell with a virus containing the nucleic acid. "Proliferative infection" refers to the process by which a virus enters, replicates, and then is released from a cell (also called a "lytic" infection). "Transduction" includes introducing a nucleic acid into a cell by any method.

【0036】 「導入遺伝子」は、細胞内に導入された核酸配列をいう。導入遺伝子が導入さ
れた細胞に由来する娘細胞もまた、導入遺伝子を含むと言われる (欠失していな
ければ) 。導入遺伝子によりコードされるポリペプチドもしくはRNA は、それが
導入される動物もしくは細胞に対して部分的または全体的に異種、即ち外来性で
あってもよい。あるいは、導入遺伝子は、それが導入されるトランスジェニック
動物もしくは細胞の内生遺伝子に対して同種であってもよいが、挿入する細胞の
ゲノムを変化させるように動物ゲノムに挿入されるように設計されるか、または
挿入される (例えば、天然型遺伝子のものとは異なる位置に挿入される) 。導入
遺伝子はまた、エピソームに存在することも可能である。導入遺伝子は、選択さ
れたコーディング配列の最適な発現に必要もしくは望ましい1または2以上の発
現制御エレメントと、任意のその他の核酸 (例、イントロン) とを含むことがで
きる。
“Transgene” refers to a nucleic acid sequence introduced into a cell. Daughter cells from cells into which the transgene has been introduced are also said to contain the transgene (if not deleted). The polypeptide or RNA encoded by the transgene may be partially or totally heterologous, ie, foreign, to the animal or cell into which it is introduced. Alternatively, the transgene may be homologous to the endogenous gene of the transgenic animal or cell into which it is introduced, but designed to be inserted into the animal genome to alter the genome of the cell into which it is inserted. Or inserted (eg, at a different location than that of the native gene). The transgene can also be present in the episome. The transgene can include one or more expression control elements necessary or desirable for optimal expression of the selected coding sequence, and any other nucleic acids (eg, introns).

【0037】 「ベクター」の用語は、それが連結している別の核酸を輸送しうる核酸分子を
いう。1つの種類のベクターはエピソーム、すなわち染色体外複製が可能な核酸
である。自律的複製および/または連結している核酸の発現が可能なベクターが
よく用いられる。発現制御配列に作動可能に連結した、含まれている遺伝子の発
現を指令しうるベクターは「発現ベクター」と称することができる。発現ベクタ
ーは典型的には「プラスミド」の形態であり、これは一般的には、そのベクター
の形態では染色体には結合されない環状二本鎖DNA ループをいう。プラスミドが
最も普通に使用されるベクターの形態であるので、本明細書においては、「プラ
スミド」と「ベクター」は互換的に用いられる。しかし、本発明は、同等の機能
を発揮し、当分野で既知はまたは知られるようになるその他の形態のベクターも
含むものである。ウイルスベクターは、ウイルス粒子に詰め込まれうるウイルス
配列を含む核酸分子である。
The term “vector” refers to a nucleic acid molecule capable of transporting another nucleic acid to which it has been linked. One type of vector is an episome, a nucleic acid capable of extrachromosomal replication. Vectors capable of autonomous replication and / or expression of linked nucleic acids are often used. A vector operably linked to an expression control sequence and capable of directing the expression of a contained gene may be referred to as an “expression vector”. An expression vector is typically in the form of a "plasmid", which generally refers to a circular double-stranded DNA loop that is not attached to a chromosome in the form of a vector. As used herein, "plasmid" and "vector" are used interchangeably as the plasmid is the most commonly used form of vector. However, the invention also includes other forms of vectors that perform equivalent functions and are known or will become known in the art. Viral vectors are nucleic acid molecules that contain viral sequences that can be packed into viral particles.

【0038】 条件保持ドメイン: 条件保持ドメインは、リガンドの不存在下でERまたは他の分泌区画内に保持さ
れ、リガンドが結合された時、即ち、リガンドの存在下では、分泌機構から放出
される (遊離する) 任意のドメインである。CRD の使用は、ER「品質管理」の現
象を利用するものと考えられ、それにより正しくなくフォールディング (折り畳
み) または集合したタンパク質がゴルジに移行するよりERに保持される。結局、
大部分の折り畳み間違いのタンパク質は分解されるが、一部は実質的な定常状態
量で蓄積されることが認められた (例、VSV-G タンパク質: A.M. de Silva et a
l. (1990) J. Cell Biol. 111, 857-866。Kopito, R.R. (1997) Cell 88, 427-4
30も参照) 。下記のいくつかの種類のドメインが条件保持ドメインとして機能し
うる。
Condition-retaining domain: The condition-retaining domain is retained in the ER or other secretory compartment in the absence of the ligand and is released from the secretory machinery when the ligand is bound, ie, in the presence of the ligand. Any domain (releasing). The use of CRD is thought to take advantage of the phenomenon of ER "quality control" so that incorrectly folded or assembled proteins are retained in the ER rather than translocating to the Golgi. After all,
Most misfolded proteins were degraded, but some were found to accumulate in substantial steady-state quantities (eg, VSV-G protein: AM de Silva et a
l. (1990) J. Cell Biol. 111, 857-866. Kopito, RR (1997) Cell 88, 427-4
See also 30). Several types of domains described below can function as condition-holding domains.

【0039】 1) CRDは特定の小分子の不存在下で分泌機構に保持されるタンパク質の天然の 例でありうる : この種の条件保持ドメインの1例は、レチノール結合タンパク質(RBP) である
か、それ由来である。レチノール結合タンパク質は、レチノール (ビタミンA)
の特異的担体である約20 kD の血清タンパク質である (Melhus, H. et al. (199
2) J. Biol. Chem. 267, 12036-12041) 。これは、他のタンパク質、トランスエ
リトリン(transerythrin) との複合体としてERに保持される。レチノールがRBP
に結合すると、該複合体がその分子シャペロンから遊離して、ゴルジ装置に自由
に侵入できる。従って、レチノール結合タンパク質は、リガンド不存在下ではER
に保持板され、その存在下では分泌されるシランとして作用する。レチノール結
合タンパク質は主に肝細胞中で発現されるが、いくつかの群は、RBP のレチノー
ル媒介分泌が細胞種 (cell type)に無関係で、肝細胞特異的補因子を必要としな
いことを示したので、これは一般にCRD として有用である (例、Melhus, H. et
al. J. Biol. Chem. 267:12036-12041, 1992を参照) 。
1) CRD can be a natural example of a protein that is retained in the secretory machinery in the absence of certain small molecules : An example of this type of condition-retaining domain is retinol binding protein (RBP) Or it is derived from it. Retinol binding protein is retinol (vitamin A)
Is a serum protein of approximately 20 kD, which is a specific carrier of (Melhus, H. et al. (199
2) J. Biol. Chem. 267, 12036-12041). It is retained in the ER as a complex with another protein, transerythrin. Retinol is RBP
Upon binding, the complex is released from its molecular chaperone and is free to enter the Golgi apparatus. Thus, retinol binding protein, in the absence of ligand,
And acts as a secreted silane in its presence. Although retinol binding protein is predominantly expressed in hepatocytes, several groups have shown that retinol-mediated secretion of RBP is independent of cell type and does not require hepatocyte-specific cofactors. Therefore, this is generally useful as a CRD (eg, Melhus, H. et.
al. J. Biol. Chem. 267: 12036-12041, 1992).

【0040】 小分子リガンドの不存在下でERに保持されるタンパク質の別の例はIgM である
。ER中の可溶性μ鎖の保持は、単一の非対(unpaired)システイン残基に依存性で
ある。IgM の分泌は普通はμ重鎖への軽鎖の結合を必要とするが、IgM 中間体の
分泌は2-メルカプトエタノールまたは他の還元剤の添加により誘導することがで
きる (Alberini et al., Nature 347:485-487, 1990)。従って、可溶性μ鎖は、
チオール反応性小分子の存在下で分泌されるCRD として機能しうる。
Another example of a protein that is retained in the ER in the absence of a small molecule ligand is IgM. Retention of the soluble μ-chain in the ER is dependent on a single unpaired cysteine residue. Secretion of IgM usually requires binding of the light chain to the mu heavy chain, whereas secretion of the IgM intermediate can be induced by the addition of 2-mercaptoethanol or other reducing agents (Alberini et al., (Nature 347: 485-487, 1990). Thus, the soluble μ chain is
It can function as a CRD that is secreted in the presence of a thiol-reactive small molecule.

【0041】 2) CRDは、所定の小分子の不存在下で選択的に保持される性質を持つために選 択された、天然タンパク質の遺伝子操作された突然変異体でありうる : タンパク質を脱安定化させる突然変異がER保持につながりうることは知られて
いる。その理論を含む、何か1つの理論に拘束されることを望まないが、我々は
、ヒトFKBP Phe36でのある突然変異が、恐らく不安定性のため、貧弱にしか発現
されないタンパク質 (例、F36A) になることを知見した。このようなタンパク質
は、分泌装置にある程度保持されると考えられる。そのタンパク質に結合する高
親和性リガンドを使用して、ERを出て行かせる。
[0041] 2) CRD was selected to have the property of being selectively retained in the absence of a given small molecule may be a genetically modified mutant of the native protein: de Protein It is known that stabilizing mutations can lead to ER retention. While not wishing to be bound by any one theory, including that theory, we have found that certain mutations in human FKBP Phe36 are poorly expressed, possibly due to instability (eg, F36A) I learned that It is believed that such proteins are retained to some extent in the secretory apparatus. The ER is exited using a high affinity ligand that binds to the protein.

【0042】 3) CRDは小分子可逆的に自己集合するタンパク質でありうる: 大きなタンパク質の集合体がER中に保持されることは公知である。このような
場合、タンパク質の折り畳み間違いではなく集合体の形成のためにER保持が起こ
る。集合依存性のER保持の天然の例は、α1-アンチトリプシンのZ突然変異に見
られる。このこの血漿プロテアーゼの分泌されたM形態では、分子の反応性中心
ループ内の342 位置にグルタミン酸残基が位置する。突然変異Z形態では、この
グルタミン酸がリシンに置換されており、この置換により、反応性ループは、隣
接するα1-アンチトリプシン分子のAシートへのそれ自身の挿入が可能となり、
輸送に不適格な直線状の集合体が生成する。この集合体はERに蓄積するが、Aシ
ートに挿入して重合を妨げるペプチドの添加により遊離させる (放出する) こと
ができる (Hammond and Helenius, Current Opinion in Cell Biology 7:523-52
9, 1995; Lomas et al., Nature 357:605-607, 1992/06/18)。
3) CRD can be a small molecule reversibly self-assembling protein : It is known that large protein aggregates are retained in the ER. In such cases, ER retention occurs due to the formation of aggregates rather than protein misfolding. A natural example of assembly-dependent ER retention is found in the Z mutation of α 1 -antitrypsin. In this secreted M form of this plasma protease, a glutamic acid residue is located at position 342 in the reactive central loop of the molecule. In the mutant Z form, the glutamic acid has been replaced by lysine, which allows the reactive loop to insert itself into the A-sheet of the adjacent α 1 -antitrypsin molecule,
A linear assembly is formed that is ineligible for transport. This aggregate accumulates in the ER, but can be released (released) by addition of a peptide that inserts into the A-sheet and prevents polymerization (Hammond and Helenius, Current Opinion in Cell Biology 7: 523-52).
9, 1995; Lomas et al., Nature 357: 605-607, 1992/06/18).

【0043】 ファブリー(Fabry) リンパ芽球に見られるα−ガラクトシダーゼAの突然変異
形態は、ERからの集合体の小分子依存性放出の別の例を与える。この酵素の野生
型形態は分泌経路を効率的に通過するのに対し、上記の突然変異タンパク質は小
胞体内で集合し、ファブリー病患者における酵素欠損に少なくとも部分的に寄与
する。最近、Fan らは、α−ガラクトシダーゼAの拮抗阻害剤である1-デオキシ
-ガラクトノジリマイシン (DJG)の添加が、「化学的シャペロン」として作用し
、従って突然変異酵素の輸送およびプロセシングを促進させることにより、ファ
ブリーリンパ芽球のα−ガラクトシダーゼA活性を高めることを報告した (Fan
et al., Nature Medicine5:112-115, 1999) 。
The mutated form of α-galactosidase A found in Fabry lymphoblasts provides another example of small molecule-dependent release of aggregates from the ER. Whereas the wild-type form of this enzyme passes through the secretory pathway efficiently, the mutant proteins assemble in the endoplasmic reticulum and contribute at least partially to the enzyme deficiency in patients with Fabry disease. Recently, Fan et al. Described 1-deoxy, a competitive inhibitor of α-galactosidase A.
-Reported that the addition of galactonojirimycin (DJG) enhances α-galactosidase A activity of Fabry lymphoblasts by acting as a “chemical chaperone” and thus promoting transport and processing of the mutant enzyme (Fan
et al., Nature Medicine 5: 112-115, 1999).

【0044】 1好適態様では、CRD はヒトFKBP12由来のものである。特に、FKBP突然変異体
F36Mは、哺乳動物細胞中でシグナル配列および異種標的配列に融合させた時に、
条件保持ドメインとして機能する。リガンドの不存在下では、FKBP F36M および
シグナル配列を含む融合タンパク質は自己集合して小胞体内に蓄積する。リガン
ドを添加すると、融合タンパク質は解集合し、ERを通って移動し、この融合タン
パク質またはその切断産物の分泌を生ずる。CRD として機能する別のFKBP突然変
異体はFKBP W59V である。
[0044] In one preferred embodiment, the CRD is from human FKBP12. In particular, the FKBP mutant
F36M, when fused to a signal sequence and a heterologous target sequence in mammalian cells,
Functions as a condition holding domain. In the absence of ligand, the fusion protein containing FKBP F36M and the signal sequence will self-assemble and accumulate in the endoplasmic reticulum. Upon addition of the ligand, the fusion protein disassembles and travels through the ER, resulting in secretion of the fusion protein or its cleavage product. Another FKBP mutant that functions as a CRD is FKBP W59V.

【0045】 CRD のリガンド 天然物質および合成物質の両方を含む非常に広範な種類のリガンドを、本発明
において融合タンパク質分子を解離させるために用いることができる。リガンド
を選択する基準は、(A) リガンドの生理学的許容性 (すなわち、リガンドは用い
る細胞もしくは動物に対して過度の毒性をもたない) 、(B) 適度な治療用量範囲
、(C) 遺伝子治療用途を含む動物生体での用途のための経口投与に対する適切さ
(すなわち、胃腸系における適当な安定性と血管系への吸収性) 、(D) 細胞膜お
よびその他の膜を透過する能力、および必要ならば(E) CRD に対して適度な結合
親和性 (所望の用途について) である。好ましくは、この化合物は CRDに対する
親和性を除いては生理学的に比較的不活性である。リガンドが標的とされる細胞
内で天然型のタンパク質もしくはその他の材料に結合しなければしない程、通常
、応答は良好であろう。好ましくは、リガンドはペプチドもしくは核酸以外のも
のであり、好ましくは約5000ダルトン以下、より好ましくは約1200ダルトン以下
の分子量をもつ。
A wide variety of ligands, including both natural and synthetic ligands for CRD, can be used in the present invention to dissociate fusion protein molecules. The criteria for selecting a ligand are (A) the physiological tolerance of the ligand (i.e., the ligand does not have undue toxicity to the cells or animals used), (B) a moderate therapeutic dose range, (C) the gene Suitability for oral administration for veterinary use, including therapeutic use
(I.e., adequate stability in the gastrointestinal system and absorption into the vasculature), (D) ability to penetrate cell and other membranes, and, if necessary, (E) moderate binding affinity for CRD (desired About the use of). Preferably, the compound is physiologically relatively inert except for its affinity for CRD. To the extent that the ligand must not bind to the native protein or other material in the targeted cell, the response will usually be better. Preferably, the ligand is other than a peptide or nucleic acid, and preferably has a molecular weight of about 5000 daltons or less, more preferably about 1200 daltons or less.

【0046】 候補リガンドに対するリガンド結合ドメインが、操作しようとする細胞に対し
内生のものである各種態様においては、リガンド結合ドメインのペプチド配列を
変化させ、内生および改変されたリガンド結合ドメインとを識別するリガンドを
使用するのが好ましいことが多い。このようなリガンドは、天然型ペプチド配列
、例えば改変ドメインが由来する配列、に比べ改変リガンド結合ドメインに優先
的に結合すべきである。この方法は、リガンドの不適当な固有の活性を避けるこ
とができる。この目的に対する重要な指針と例示が、こに引用する各種の参照文
献において提供される。
In various embodiments where the ligand binding domain for the candidate ligand is endogenous to the cell to be manipulated, the peptide sequence of the ligand binding domain is changed to allow the endogenous and modified ligand binding domain to It is often preferable to use a discriminating ligand. Such a ligand should preferentially bind to the modified ligand binding domain as compared to the native peptide sequence, eg, the sequence from which the modified domain is derived. This method can avoid the inappropriate intrinsic activity of the ligand. Important guidance and illustrations for this purpose are provided in the various references cited herein.

【0047】 リガンド結合ドメインに対するリガンドの実質的な構造上の改変は、改変され
た化合物が対象のリガンド結合ドメインとして機能する限り、すなわち、化合物
が十分な結合親和性とここに開示する機能に対する特異性を有する限り許される
。化合物のいくつかは、大環状化合物、例えばマクロライドであるが、特定の態
様では直鎖および分岐化合物が好ましいかもしれない。適当な結合親和性は10-4 よりかなり低く、好ましくは10-6以下、より好ましくは約10-7以下のKd値として
反映されるが、ただし10-9または10-10 以下の結合親和性も可能であり、ある場
合には最も望ましいだろう。
[0047] Substantial structural modifications of the ligand to the ligand binding domain are made as long as the modified compound functions as the ligand binding domain of interest, ie, the compound has sufficient binding affinity and specificity for the functions disclosed herein. It is allowed as long as it has sex. Some of the compounds are macrocycles, such as macrolides, but in certain embodiments linear and branched compounds may be preferred. Suitable binding affinity significantly lower than 10-4, preferably 10-6 or less, and more preferably is reflected as about 10-7 following Kd values, but 10 -9 or 10 -10 or less of the binding affinity Is also possible and in some cases would be most desirable.

【0048】 リガンド結合ドメイン/リガンドの対の例としては、レチノール結合タンパク
質もしくはその変異物とレチノールもしくはその誘導体の対、シクロフィリンも
しくはその変異物とシクロスポリンもしくはその類似体との対、FKBPもしくはそ
の変異物とFK506 、FK520 、ラパマイシン、それらの類似体もしくは合成FKBPリ
ガンドの対が挙げられる。イムノフィリンもしくはシクロフィリンを含む、ある
いはそれらから誘導されたリガンド結合ドメインの場合には、リガンド結合ドメ
インとリガンドとの複合体はカルシニューリンもしくはFRAPに特異的には結合し
ないのが望ましい。観察しうる免疫抑制活性をもたない広範な種類のFK506 誘導
体および合成FKBPリガンドは既知である。同様に、FKBPに結合するが免疫抑制的
ではない様々なラパマイシン類似体が知られている。例えば、非免疫抑制ラパロ
グについてはWO98/02441を参照。それらのおよびその他のリガンドは CRDの選択
に応じて同様に使用できる。以下に説明するようにスクリーニングにより同定さ
れる CRDに結合するリガンドを同定する多数のアッセイ法が当技術分野で知られ
ている。
Examples of ligand binding domain / ligand pairs include retinol binding protein or variant thereof and retinol or derivative thereof, cyclophilin or variant thereof and cyclosporin or analog thereof, FKBP or variant thereof And FK506, FK520, rapamycin, analogs thereof or a pair of synthetic FKBP ligands. In the case of a ligand binding domain comprising or derived from immunophilin or cyclophilin, the complex of the ligand binding domain and the ligand preferably does not specifically bind to calcineurin or FRAP. A wide variety of FK506 derivatives and synthetic FKBP ligands with no observable immunosuppressive activity are known. Similarly, various rapamycin analogs that bind to FKBP but are not immunosuppressive are known. See, for example, WO 98/02441 for non-immunosuppressive rapalogs. These and other ligands can be used as well, depending on the choice of CRD. A number of assays are known in the art for identifying ligands that bind to a CRD identified by screening as described below.

【0049】 リガンド結合ドメイン/リガンド対を、FKBPドメイン類 (例、F36M FKBP)とFK
BPリガンド類とにより例示する。一般にリガンドは、野生型FKBPより、変異した
(即ち、遺伝子操作すべき細胞中に自然には存在しないペプチド配列を有する)
FKBPに優先的に結合することが好ましい。F36M FKBP を始めとするFKBPタンパク
質に対するリガンドは、ラパマイシン、FK506 もしくはFK520 といった天然のFK
BPリガンドを含むか、これに由来するものでもよく、あるいは合成FKBPリガンド
(例、PCT/US95/10559; Holt, et al., J. Amer. Chem. Soc., 1993, 115, 9925
-9938; Holt, et al., Biomed. Chem. Lett., 1993, 4, 315-320; Luengo, et a
l., Biomed. Chem. Lett., 1993, 4, 321-324; Yamashita, et al., Biomed. Ch
em. Lett., 1993, 4, 325-328; PCT/US94/01617; PCT/US94/08008 に開示されて
いるような) を含むか、これに由来するものでもよい。EP 0 455 427 A1; EP 0
465 426 A1; US 5,023,263; WO 92/00278; WO 94/18317; WO 97/31898; WO 96/4
1865; ならびにVan Duyne et al (1991) Science 252, 839 も参照。
[0049] The ligand binding domain / ligand pair can be identified as FKBP domains (eg, F36M FKBP) and FKP
This is exemplified by BP ligands. Generally, the ligand was mutated from wild-type FKBP.
(I.e., having a peptide sequence that is not naturally present in the cell to be genetically engineered)
Preferably, it binds preferentially to FKBP. Ligands to FKBP proteins, including F36M FKBP, are native FKs such as rapamycin, FK506 or FK520.
It may contain or be derived from a BP ligand, or may be a synthetic FKBP ligand
(E.g., PCT / US95 / 10559; Holt, et al., J. Amer. Chem. Soc., 1993 , 115, 9925.
-9938; Holt, et al., Biomed. Chem. Lett., 1993 , 4, 315-320; Luengo, et a
l., Biomed. Chem. Lett., 1993 , 4, 321-324; Yamashita, et al., Biomed. Ch.
em. Lett., 1993 , 4, 325-328; PCT / US94 / 01617; as disclosed in PCT / US94 / 08008). EP 0 455 427 A1; EP 0
465 426 A1; US 5,023,263; WO 92/00278; WO 94/18317; WO 97/31898; WO 96/4
1865; and Van Duyne et al (1991) Science 252, 839.

【0050】 FKBP由来リガンド結合ドメインに対するリガンドの典型的な種類としては、下
記の属Iが挙げられる:
Typical types of ligands for the FKBP-derived ligand binding domain include the following genus I:

【0051】[0051]

【化1】 Embedded image

【0052】 式中、n=1または2; X=O, S, NHまたはCH2 ; B1およびB2は、独立して、H、または炭素数が通常は1ないし約12 (任意置換
基の炭素数を数えずに) である脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールもしくはヘテロ
アリール (これらの用語の意味は後で定義) であり; Y=O, S, NH, -NH(C=O)-, -NH(C=O)-O-, -NH(SO2)- もしくはNR3 であるか、
またはR2から炭素9への直接 (即ち、共有) 結合を表し; R1、R2、およびR3は、炭素数が通常は1ないし約36 (任意置換基の炭素数を数
えずに) の脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールまたはヘテロアリールであり; B1、B2およびR2の2以上が共有結合してC3〜C7環式またはヘテロ環式部分を形
成していてもよい;そして ここで用いた「脂肪族」なる用語は、飽和と不飽和の両方の直鎖、分岐鎖、環
式または多環式脂肪族炭化水素を包含し、これは1または2以上の置換基で任意
に置換されていてもよい。
In the formula, n = 1 or 2; X = O, S, NH or CH 2 ; B 1 and B 2 independently represent H, or usually 1 to about 12 (optional substituents) Aliphatic, heteroaliphatic, aryl or heteroaryl (the meaning of these terms is defined below); Y = O, S, NH, -NH (C = O) -, -NH (C = O) -O-, -NH (SO 2 )-or NR 3 ;
Or represents a direct (ie, covalent) bond from R 2 to carbon 9; R 1 , R 2 , and R 3 typically have from 1 to about 36 carbons (without counting the carbons of the optional substituents) An aliphatic, heteroaliphatic, aryl or heteroaryl group; two or more of B 1 , B 2 and R 2 may be covalently bonded to form a C 3 -C 7 cyclic or heterocyclic moiety And the term "aliphatic" as used herein includes both saturated and unsaturated, straight, branched, cyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbons, which may include one or more substituents May be optionally substituted.

【0053】 「置換基」なる用語は、それ自体が置換されていてもよい脂肪族、アリール、
ヘテロアリールおよびヘテロ環式部分、ならびに R8, -OR8, -SR8, -CN, -CHO,
=O, -COOH, -COR8, -OS(O)2R8, -SO2-NHR8, -NHSO2R8, サルフェート、スルホネ
ート、 (またはそのエステル、カルバメート、ウレア、オキシムもしくはカーボ
ネート) 、-NH2 (またはその置換アミン、アミド、ウレア、カルバメートもしく
はグアニジノ誘導体) 、ハロ、トリハロアルキル、-SO2-CF3, ならびに-OSO2Fと
いった官能基を包含し、ここでR8は、H、脂肪族、アリール、ヘテロアリールま
たはヘテロ脂肪族でよい。脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールおよびヘテロ環式置
換基は、それ自体が置換されていても、非置換でもよい (例、モノ、ジおよびト
リアルコキシフェニル;メチレンジオキシフェニルもしくはエチレンジオキシフ
ェニル;ハロフェニル;または -フェニル-C(Me)2-CH2-O-CO-[C3-C6]アルキルも
しくはアルキルアミノ) 。置換基の追加の例は、後述する実施例に示した具体例
により例示する。 (特に指定しなければ、アルキル基、他の脂肪族、アルコキシ
およびアシル基は、好ましくは1〜8、そして多くの場合は1〜6の連続炭素原
子を含有する。) 「脂肪族」なる用語は、かくして、アルキル、アルケニル、アルキニル、シク
ロアルキル、シクロアルケニル、およびシクロアルキニル部分を包含する意味で
ある。
The term “substituent” refers to an optionally substituted aliphatic, aryl,
Heteroaryl and heterocyclic moieties, and R 8 , -OR 8 , -SR 8 , -CN, -CHO,
= O, -COOH, -COR 8 , -OS (O) 2 R 8 , -SO 2 -NHR 8 , -NHSO 2 R 8 , sulfate, sulfonate, (or its ester, carbamate, urea, oxime or carbonate), -NH 2 (or substituted amine, amide, urea, carbamate or guanidino derivative), encompasses halo, trihaloalkyl, -SO 2 -CF 3, and a functional group such as -OSO 2 F, wherein R 8 is, H , Aliphatic, aryl, heteroaryl or heteroaliphatic. Aliphatic, heteroaliphatic, aryl and heterocyclic substituents can themselves be substituted or unsubstituted (eg, mono, di and trialkoxyphenyl; methylenedioxyphenyl or ethylenedioxyphenyl; halophenyl; or - phenyl -C (Me) 2 -CH 2 -O -CO- [C 3 -C 6] alkyl or alkylamino). Additional examples of the substituent are exemplified by specific examples shown in Examples described later. (Unless otherwise specified, alkyl, other aliphatic, alkoxy, and acyl groups preferably contain 1-8, and often 1-6, consecutive carbon atoms.) The term "aliphatic" Is thus meant to encompass alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, and cycloalkynyl moieties.

【0054】 ここで用いた「アルキル」なる用語は、直鎖と分岐鎖の両方のアルキル基を含
む。同様の規定が「アルケニル」、「アルキニル」等の他の一般用語にもあては
まる。さらに、ここで用いた「アルキル」、「アルケニル」、「アルキニル」等
の語は、置換と非置換の両方の基を包含する。
The term “alkyl” as used herein includes both straight and branched chain alkyl groups. Similar provisions apply to other general terms such as "alkenyl", "alkynyl" and the like. Additionally, terms such as "alkyl,""alkenyl,""alkynyl," and the like, as used herein include both substituted and unsubstituted groups.

【0055】 「アルキル」なる用語は、炭素数が通常は1〜8、好ましくは1〜6の基を意
味する。例えば、「アルキル」は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル
、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、t
ert-ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル等を意味することができる。適当な置換
アルキルとしては、これらに限られないが、フルオロメチル、ジフルオロメチル
、トリフルオロメチル、2-フルオロエチル、3-フルオロプロピル、ヒドロキシメ
チル、2-ヒドロキシエチル、3-ヒドロキシプロピル等が挙げられる。
The term “alkyl” refers to groups having usually 1 to 8, preferably 1 to 6, carbon atoms. For example, "alkyl" refers to methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, t
It can mean ert-pentyl, hexyl, isohexyl and the like. Suitable substituted alkyls include, but are not limited to, fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, hydroxymethyl, 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl, and the like. .

【0056】 「アルケニル」なる用語は、炭素数が通常は2〜8、好ましくは2〜6の基を
意味する。例えば、「アルケニル」は、2-プロペニル、2-ブテニル、3-ブテニル
、2-メチル-2-プロペニル、2-ヘキセニル、5-ヘキセニル、2,3-ジメチル-2- ブ
テニル等を意味することができる。「アルキニル」なる用語も、炭素数が通常は
2〜8、好ましくは2〜6の基を意味し、例えば、これらに限られないが、2-プ
ロピニル、2-ブチニル、3-ブチニル、2-ペンチニル、3-メチル-4-ペンチニル、2
-ヘキシニル、5-ヘキシニル等が挙げられる。
The term “alkenyl” refers to groups having usually 2 to 8, preferably 2 to 6, carbon atoms. For example, `` alkenyl '' can mean 2-propenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 2-methyl-2-propenyl, 2-hexenyl, 5-hexenyl, 2,3-dimethyl-2-butenyl and the like. it can. The term "alkynyl" also refers to groups having usually 2 to 8, preferably 2 to 6 carbon atoms, including, but not limited to, 2-propynyl, 2-butynyl, 3-butynyl, 2- Pentynyl, 3-methyl-4-pentynyl, 2
-Hexynyl, 5-hexynyl and the like.

【0057】 ここで用いた「シクロアルキル」なる用語は、炭素数が3〜7、好ましくは3
〜6の基を意味する。適当なシクロアルキル基としては、これらに限られないが
、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘ
プチル等が挙げられる。
As used herein, the term “cycloalkyl” refers to a group having 3 to 7, preferably 3 carbon atoms.
~ 6 groups. Suitable cycloalkyl groups include, but are not limited to, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, and the like.

【0058】 ここで用いた「ヘテロ脂肪族」なる用語は、炭素原子の代わりに、例えば酸素
、硫黄または窒素原子を1または2以上含有する脂肪族部分を意味する。 ここで用いた「ヘテロ環」なる用語は、好ましくは環原子の合計が3〜7の、
1または2以上のヘテロ原子を有する環式脂肪族基を意味し、これらに限られな
いが、オキセタン、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、アジリジン
、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、ピペラジン等が挙げられ
る。
The term “heteroaliphatic” as used herein refers to an aliphatic moiety that contains, for example, one or more oxygen, sulfur, or nitrogen atoms instead of carbon atoms. The term "heterocycle" as used herein, preferably has a total of 3 to 7 ring atoms,
A cycloaliphatic group having one or more heteroatoms, including, but not limited to, oxetane, tetrahydrofuranyl, tetrahydropyranyl, aziridine, azetidine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, piperazine, and the like.

【0059】 ここで用いた「アリール」および「ヘテロアリール」なる用語は、置換されて
いても非置換でもよい3〜14の炭素原子を有する、安定な単環もしくは多環、ヘ
テロ環、多環、および多ヘテロ環の不飽和部分を意味する。有用なアリール環基
の制限的ではない例としては、フェニル、ハロフェニル、アルコキシフェニル、
ジアルコキシフェニル、トリアルコキシフェニル、アルキレンジオキシフェニル
、ナフチル、フェナントリル、アントリル、フェナントロ等が挙げられる。代表
的なヘテロアリール環の例としては、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラ
ゾリル、フリル、イソチアゾリル、フラザニル、イソオキサゾリル、チアゾリル
等の5員環単環基;ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリ
アジニル等の6員環単環基;ならびにベンゾ[b]チエニル、ナフト[2,3-b]チエニ
ル、チアントレニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、キサンテニル、フェノ
キサチエニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、
プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサ
リニル、キナゾリニル、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、テトラヒドロ
キノリン、シンノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、β−カルボリニル、フ
ェナントリジニル、アクリジニル、ペリミジニル、フェナントロリニル、フェナ
ジニル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、フェノキサジニル等 (例、Katrit
zky, Handbook of Heterocyclic Chemistry を参照) の多環式ヘテロ環基が挙げ
られる。アリールまたはヘテロアリール部分は、ヒドロキシ、C1〜C8アルコキシ
、C1〜C8分岐もしくは直鎖アルキル、アシルオキシ、カルバモイル、アミノ、N-
アシルアミノ、ニトロ、ハロ、トリハロメチル、シアノ、およびカルボキシルよ
りなる群から選ばれた1〜5個で置換されていてもよい。
As used herein, the terms “aryl” and “heteroaryl” refer to a stable monocyclic or polycyclic, heterocyclic, heterocyclic, polycyclic ring having from 3 to 14 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted. , And the unsaturated portion of the polyheterocycle. Non-limiting examples of useful aryl ring groups include phenyl, halophenyl, alkoxyphenyl,
Dialkoxyphenyl, trialkoxyphenyl, alkylenedioxyphenyl, naphthyl, phenanthryl, anthryl, phenanthro and the like. Examples of typical heteroaryl rings include 5-membered monocyclic groups such as thienyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, furyl, isothiazolyl, furazanyl, isoxazolyl, and thiazolyl; A ring monocyclic group; and benzo [b] thienyl, naphtho [2,3-b] thienyl, thianthrenyl, isobenzofuranyl, chromenil, xanthenyl, phenoxathienyl, indolizinyl, isoindolyl, indolyl, indazolyl,
Purinyl, isoquinolyl, quinolyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, benzothiazole, benzimidazole, tetrahydroquinoline, cinnolinyl, pteridinyl, carbazolyl, β-carbolinyl, phenanthrinyl, acridinyl, perimidinyl, phenanthronyl, phenanthronyl, phenazinylyl , Phenothiazinyl, phenoxazinyl, etc. (eg, Katrit
zky, see Handbook of Heterocyclic Chemistry). Aryl or heteroaryl moiety, hydroxy, C 1 -C 8 alkoxy, C 1 -C 8 branched or straight-chain alkyl, acyloxy, carbamoyl, amino, N-
It may be substituted with 1 to 5 members selected from the group consisting of acylamino, nitro, halo, trihalomethyl, cyano, and carboxyl.

【0060】 本発明による「ハロ」置換基は、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨード置
換基でよい。 上述したように、R1は、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールまたはヘテロアリー
ルでよく、炭素数は、任意の置換基を除外して、通常は1ないし約36である。
A “halo” substituent according to the present invention may be a fluoro, chloro, bromo, or iodo substituent. As noted above, R 1 can be aliphatic, heteroaliphatic, aryl or heteroaryl, and has usually 1 to about 36 carbon atoms, excluding any substituents.

【0061】 一部の態様では、R1は任意にR2、B1またはB2に結合、即ち、共有結合して、大
環状構造を形成している。 一部の態様では、 -XR1 が次式で示される部分である:
In some embodiments, R 1 is optionally linked, ie, covalently, to R 2 , B 1, or B 2 to form a macrocyclic structure. In some embodiments, -XR 1 is a moiety represented by the formula:

【0062】[0062]

【化2】 Embedded image

【0063】 ここで、R4はH 、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールまたはヘテロアリールであ
る。脂肪族部分は分岐、非分岐、環式、飽和もしくは不飽和、置換もしくは非置
換でよく、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、t-ブチル、シクロペンチル
、シクロヘキシル等を含む。ヘテロ脂肪族部分は、分岐、非分岐または環式でよ
く、モルホリノ、ピロリジニル等のヘテロ環基を含む。この位置でのフェニル基
に対するオルト−、メタ−またはパラ−置換基の例としては次の1または2以上
が挙げられる:ハロ (例、クロロもしくはフルオロ) ;ヒドロキシル、アミノ、
-SO2NH2 、 -SO2NH(脂肪族) 、-SO2N(脂肪族)2、 -O-脂肪族-COOH 、 -O-脂肪族
-NH2 (これは1もしくは2個のN-脂肪族もしくはN-アシル置換基を含んでいても
よい) 、C1〜C6アルキル、アシル、アシルオキシ、C1〜C6アルコキシ (例、メト
キシ、エトキシ、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ) 等。ヘテロアリール基
は前述した通りであり、インドリル、ピリジル、ピロリル等を含む。R4部分の具
体例としては下記の基が挙げられる:
Here, R 4 is H 2, aliphatic, heteroaliphatic, aryl or heteroaryl. Aliphatic moieties can be branched, unbranched, cyclic, saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted, and include, for example, methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl, cyclopentyl, cyclohexyl, and the like. The heteroaliphatic moiety can be branched, unbranched or cyclic and includes heterocyclic groups such as morpholino, pyrrolidinyl and the like. Examples of ortho-, meta- or para-substituents for the phenyl group at this position include one or more of the following: halo (eg, chloro or fluoro); hydroxyl, amino,
-SO 2 NH 2, -SO 2 NH ( aliphatic), -SO 2 N (aliphatic) 2, -O- aliphatic -COOH, -O- aliphatic
-NH 2 (which may contain one or two N- aliphatic or N- acyl substituent), C 1 -C 6 alkyl, acyl, acyloxy, C 1 -C 6 alkoxy (e.g., methoxy , Ethoxy, methylenedioxy, ethylenedioxy) and the like. Heteroaryl groups are as previously described, and include indolyl, pyridyl, pyrrolyl, and the like. Specific examples of the R 4 moiety include the following groups:

【0064】[0064]

【化3】 Embedded image

【0065】 z=1〜6 Q= -NH2, -NHアルキル, -Nシ゛アルキル, -COOH, マタハ -OH R5は、炭素数1〜8の分岐、非分岐または環式脂肪族部分であり、これは任意
に置換されていてもよく、例えば、-CH-, -CHCH2-, -CH2CH-, -CHCH2CH2-, -CH2 CHCH2-, -CH(CH3)-CH2-CH-, -CH(CH2CH3)-CH2-CH-, -CH2CH2CH-, -C(CH3)CH2-等
を包含する。
Z = 1 to 6 Q = -NH 2 , -NHalkyl, -N-dialkyl, -COOH, Matah -OH R 5 is a branched, unbranched or cycloaliphatic moiety having 1 to 8 carbon atoms. Which may be optionally substituted, for example, -CH-, -CHCH 2- , -CH 2 CH-, -CHCH 2 CH 2- , -CH 2 CHCH 2- , -CH (CH 3 )- CH 2 —CH—, —CH (CH 2 CH 3 ) —CH 2 —CH—, —CH 2 CH 2 CH—, —C (CH 3 ) CH 2 — and the like.

【0066】 R6は、脂肪族、ヘテロ脂肪族、ヘテロ環式、アリールまたはヘテロアリール部
分であり、これは置換されていても非置換でもよい。R6に対する典型的な置換基
としては、分岐、非分岐または環式のC1〜C8脂肪族またはヘテロ脂肪族基が挙げ
られ、これには置換または非置換のアルケン、ヘテロ環、フェニル等の不飽和基
も包含される。
R 6 is an aliphatic, heteroaliphatic, heterocyclic, aryl or heteroaryl moiety, which may be substituted or unsubstituted. Exemplary substituents for R 6, branched, unbranched or cyclic C 1 -C 8 aliphatic or heteroaliphatic group may be mentioned, including substituted or unsubstituted alkene, heterocycle, phenyl, etc. Is included.

【0067】 R7は、H または、一部の態様では、-(CH2)z-CH=CH2, -(CH2)z-COOH, -(CH2)z-
CHO, -(CH2)z-OH, -(CH2)z-NH2, -(CH2)z-NH-アルキル, -(CH2)z-SH , またはア
ミノ基 (これは置換もしくは非置換でよく好ましくは第三級アミン) 等の置換基
である。R6がアリールである態様では、R7はo-、m-またはp-位に存在しうる。z
は0〜4の整数である。
R 7 is H or, in some embodiments, — (CH 2 ) z —CH = CH 2 , — (CH 2 ) z —COOH, — (CH 2 ) z
CHO,-(CH 2 ) z -OH,-(CH 2 ) z -NH 2 ,-(CH 2 ) z -NH-alkyl,-(CH 2 ) z -SH, or an amino group (which may be substituted or unsubstituted) And a substituent such as a tertiary amine). In embodiments where R 6 is aryl, R 7 can be in the o-, m- or p-position. z
Is an integer of 0 to 4.

【0068】 上述した通り、B1、B2およびR2は、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールまたはヘ
テロアリールでよい。代表的な基として挙げられるのは、分岐、非分岐もしくは
環式の、好ましくは炭素数1ないし約12の飽和もしくは不飽和の脂肪族部分 (例
えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、-CH2-シ
クロプロピル、アリル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、シ
クロブチル、-CH2-シクロブチル、n-ペンチル、sec-ペンチル、イソペンチル、t
ert-ペンチル、シクロペンチル、-CH2-シクロペンチル、n-ヘキシル、sec-ヘキ
シル、シクロヘキシル、-CH2-シクロヘキシル等が挙げられる) 、この脂肪族部
分は任意に-OH, -C=O, -COOH, -CHO, アリル, NH2 (または置換アミン、アミド
、ウレアもしくはカルバメート), エーテル (またはチオエーテル、いずれの場
合も脂肪族もしくは芳香族), アリール, もしくはヘテロアリール部分で置換さ
れていてもよく、また1もしくは2以上のCH2 もしくはCH単位の代わりに任意に
ヘテロ原子を含んでいてもよい;あるいは置換もしくは非置換アリール (例、モ
ノ、ジ、およびトリアルコキシフェニル;メチレンジオキシフェニルもしくはエ
チレンジオキシフェニル;ハロフェニル;もしくは -フェニル-C(Me)2-CH2-O-CO
-[C3〜C6]アルキルもしくはアルキルアミノ) またはヘテロ芳香族部分である。Y
R2 が -O-フェニルで、B1がH であるこのような態様では、B2は好ましくはシク
ロペンチルではない。別の態様では、Y がNHであり、-(C=O)-CH(B1)NHR2 部分は
、とりわけ、D-またはL-形態の天然または合成α−アミノ酸ならびにそのN-アル
キル、N-アシル、N-アリールおよびN-アロイル誘導体を含む。前述した各種の構
造に対するXR1, G, B1、B2およびYR2 基の具体例は、さらに、例えば、WO 96/06
097 、WO 97/31899 、WO 97/31898 の実施例、単量体および二量体の表ならびに
他の開示部分に記載されている化合物中に示されているものを包含する。
As mentioned above, B 1 , B 2 and R 2 may be aliphatic, heteroaliphatic, aryl or heteroaryl. Representative groups include branched, unbranched or cyclic, preferably saturated or unsaturated aliphatic moieties having 1 to about 12 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclo propyl, -CH 2 - cyclopropyl, allyl, n- butyl, sec- butyl, isobutyl, tert- butyl, cyclobutyl, -CH 2 - cyclobutyl, n- pentyl, sec- pentyl, isopentyl, t
ert- pentyl, cyclopentyl, -CH 2 - cyclopentyl, n- hexyl, sec- hexyl, cyclohexyl, -CH 2 - cyclohexyl), the aliphatic moiety is optionally -OH, -C = O, -COOH , -CHO, allyl, NH 2 (or substituted amine, amide, urea or carbamate), ether (or thioether, in each case aliphatic or aromatic), aryl, or heteroaryl moieties, It may also optionally contain a heteroatom in place of one or more CH 2 or CH units; or substituted or unsubstituted aryl (eg, mono, di, and trialkoxyphenyl; methylenedioxyphenyl or ethylenedioxyphenyl). Oxyphenyl; halophenyl; or -phenyl-C (Me) 2 -CH 2 -O-CO
- a [C 3 ~C 6] alkyl or alkylamino) or heteroaromatic moiety. Y
In such embodiments where R 2 is —O-phenyl and B 1 is H 2 , B 2 is preferably not cyclopentyl. In another embodiment, Y is NH, - (C = O) -CH (B 1) NHR 2 moiety, inter alia, natural or synthetic α- amino acids and their N- alkyl D- or L- form, N -Acyl, N-aryl and N-aroyl derivatives. Specific examples of the XR 1 , G, B 1 , B 2 and YR 2 groups for the various structures described above are further described, for example, in WO 96/06
097, WO 97/31899, WO 97/31898, including those set forth in the compounds described in the Tables of Monomers and Dimers and Other Disclosures.

【0069】 1つの好ましい種類の化合物は、属Iの化合物であって、nが2であるもので
ある。 別の好ましい種類の化合物は、属Iの化合物であって、B1がHであり;B2が分
岐、非分岐または環式の、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは1〜6の飽
和または不飽和脂肪族部分 (例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピ
ル、シクロプロピル、-CH2-シクロプロピル、アリル、n-ブチル、sec-ブチル、
イソブチル、tert-ブチル、シクロブチル、-CH2-シクロブチル、n-ペンチル、se
c-ペンチル、イソペンチル、tert-ペンチル、シクロペンチル、-CH2-シクロペン
チル、n-ヘキシル、sec-ヘキシル、シクロヘキシル、-CH2-シクロヘキシル等を
含む) であって、この脂肪族部分は任意に、例えば、-OH, -C=O, -COOH, -CHO,
アリル, NH2 (または置換アミン、アミド、ウレアもしくはカルバメート) また
はエーテル (またはチオエーテル、いずれの場合も脂肪族もしくは芳香族) で置
換されていてもよく、また1または2以上のCH2 またはCH単位の代わりにヘテロ
原子を含んでいてもよく;そしてYR2 がアリールまたはヘテロアリール部分であ
って、任意に置換されていてもよい [YR2 は例えば、o-, m-もしくはp-アルコキ
シフェニル; 3,5-, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 3,4-もしくは3,5-ジアルコキシフェニル
、または例えば、3,4,5-トリアルコキシフェニルのような部分を含み、ここでア
ルコキシ基はメトキシおよびエトキシ (その1もしくは2以上はヒドロキシもし
くはアミノ部分を持っていてもよい) から独立して選ばれる] ものである。
One preferred type of compound is a compound of the genus I wherein n is 2. Another preferred class of compounds are compounds of genus I, wherein B 1 is H; B 2 is branched, unbranched or cyclic, preferably having 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. saturated or unsaturated aliphatic moiety (e.g., methyl, ethyl, n- propyl, isopropyl, cyclopropyl, -CH 2 - cyclopropyl, allyl, n- butyl, sec- butyl,
Isobutyl, tert- butyl, cyclobutyl, -CH 2 - cyclobutyl, n- pentyl, se
c- pentyl, isopentyl, tert- pentyl, cyclopentyl, -CH 2 - cyclopentyl, n- hexyl, sec- hexyl, cyclohexyl, -CH 2 - a cyclohexyl, etc.), the aliphatic moiety is optionally, for example , -OH, -C = O, -COOH, -CHO,
May be substituted with allyl, NH 2 (or substituted amine, amide, urea or carbamate) or ether (or thioether, in each case aliphatic or aromatic), and one or more CH 2 or CH units And YR 2 is an aryl or heteroaryl moiety and may be optionally substituted [YR 2 is, for example, an o-, m- or p-alkoxyphenyl; 3,5-, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 3,4- or 3,5-dialkoxyphenyl, or a moiety such as, for example, 3,4,5-trialkoxyphenyl Wherein the alkoxy group is independently selected from methoxy and ethoxy, one or more of which may have a hydroxy or amino moiety.

【0070】 別の好ましい種類の化合物は、属Iの化合物であって、B1、B2およびYR2 が同
一または異なる低級脂肪族部分であるものである。 別の好ましい種類の化合物は、-NB1R2部分を含む属Iの化合物であって、B1
Hで、B2が低級脂肪族であるものである。
Another preferred class of compounds is compounds of the genus I, wherein B 1 , B 2 and YR 2 are the same or different lower aliphatic moieties. Another preferred class of compounds are those compounds of genus I that include a -NB 1 R 2 moiety, wherein B 1 is H and B 2 is lower aliphatic.

【0071】 別の好ましい種類の化合物は、属Iの化合物であって、Gが任意の置換基を有
する脂環式またはヘテロ環基であるものである。 別の好ましい種類の化合物は、属Iの化合物であって、Xが酸素であり、R1
R4R5R6R7を含むものある。ここで、R4は任意に置換されていてもよい脂肪族、脂
環式、アリール、ヘテロアリール、またはヘテロ環基であり、R5は分岐または非
分岐低級脂肪族基であり、R6は任意に置換されていてもよい脂肪族、脂環式、ヘ
テロ脂肪族、ヘテロ環式、アリールまたはヘテロアリールである。
Another preferred class of compounds are those of the genus I, wherein G is an alicyclic or heterocyclic group with optional substituents. Another preferred type of compound is a compound of the genus I wherein X is oxygen and R 1 is
Some containing R 4 R 5 R 6 R 7 . Wherein R 4 is an optionally substituted aliphatic, alicyclic, aryl, heteroaryl, or heterocyclic group, R 5 is a branched or unbranched lower aliphatic group, and R 6 is An optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, heteroaliphatic, heterocyclic, aryl or heteroaryl.

【0072】 別の好ましい種類の化合物は、属Iの化合物であって、R1が、すぐ上の節で説
明したようなR4R5R6R7を含み、YR2 が置換または非置換のアリールまたはヘテロ
アリールを含むものである。YR2 のアリールまたはヘテロアリールは、フェニル
;o-, m-またはp-置換フェニル (置換基はクロロのようなハロ、低級アルキル、
またはメトキシもしくはエトキシのようなアルコキシである) ;ジ置換フェニル
(例、2,4-, 3,4-または3,5-ジメトキシもしくはジエトキシフェニルのような、
またはメチレンジオキシフェニルもしくは3-メトキシ-5-エトキシフェニルのよ
うなジアルコキシフェニル) ;またはトリ置換フェニル (例、3,4,5-トリメトキ
シもしくはトリエトキシフェニルのようなトリアルコキシフェニル、3,5-ジメト
キシ-4-クロロフェニル等) を含む。
Another preferred class of compounds are compounds of genus I, wherein R 1 comprises R 4 R 5 R 6 R 7 as described in the immediately preceding section and YR 2 is substituted or unsubstituted And aryl or heteroaryl. The aryl or heteroaryl of YR 2 is phenyl; o-, m- or p-substituted phenyl (substituents are halo such as chloro, lower alkyl,
Or alkoxy such as methoxy or ethoxy); disubstituted phenyl
(Examples, such as 2,4-, 3,4- or 3,5-dimethoxy or diethoxyphenyl,
Or a dialkoxyphenyl such as methylenedioxyphenyl or 3-methoxy-5-ethoxyphenyl); or a trisubstituted phenyl (eg, a trialkoxyphenyl such as 3,4,5-trimethoxy or triethoxyphenyl, 3,5 -Dimethoxy-4-chlorophenyl etc.).

【0073】 また、このような化合物は、置換プロリンおよびピペコリン酸誘導体を含んで
いてもよく、その数多くの例が文献に記載されている。ここに引用した特許文献
および科学文献に記載されているのと同様の合成手法を用いて、置換プロリン類
およびピペコレート類を用いて、ここに引用した特許文献に例示されるように、
C-2 ないしC-6 位置 (下に引用した文献の大部分のFK506 番号位置を参照して)
に置換基を持つリガンドを調製することができる。
[0073] Such compounds may also include substituted proline and pipecolic acid derivatives, numerous examples of which are described in the literature. Using the same synthetic techniques described in the patent and scientific literature cited herein, using substituted prolines and pipecolates, as exemplified in the patent literature cited herein,
C-2 to C-6 positions (see most FK506 number positions in the references cited below)
Can be prepared.

【0074】 置換プロリン類およびピペコリン酸の代表例については、下記文献を参照: Chung, et al., J. Org. Chem., 1990, 55, 270; Shuman, et al., J. Org. Che
m., 1990, 55, 738; Hanson, et al., Tetrahedron Lett., 1989, 30, 5751; Ba
iley, et al., Tetrahedron Lett., 1989, 30, 6781 。
For representative examples of substituted prolines and pipecolic acids, see: Chung, et al., J. Org. Chem., 1990 , 55, 270; Shuman, et al., J. Org. Che.
m., 1990 , 55, 738; Hanson, et al., Tetrahedron Lett., 1989 , 30, 5751; Ba
iley, et al., Tetrahedron Lett., 1989 , 30, 6781.

【0075】 FKBPリガンドおよび/または他のリガンド結合ドメインのリガンドに関する追
加情報を含む、多様な化合物の化学的変換、合成、処方および放出に関する多様
な指針については、例えば下記文献を参照:WO 94/18317 およびBelshaw et al,
1996, PNAS 93:4604-4607 (FKBP、シクロフィリンおよび/もしくはFRB ドメイ
ンのようなイムノフィリンのリガンドに基づく方法および材料について); WO 96
/06097およびWO 97/31898 (FKBP およびその変異体のさらなるリガンド); WO 93
/33052, WO 96/41865 およびRivera et al「遺伝子発現の薬理学的制御に対する
人体適合させた系」Nature Medicine 2(9):1028-1032 (1997)(ラパマイシン類似
物); WO 94/18317 (シクロフィリン/シクロスポリン); Licitra et al, 1996,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:12817-12821 (DHFR/メトトレキセート);ならび
にFarrar et al, 1996, Nature 383:178-181 (DNAジャイレース/クーママイシ
ン) 。本発明で採用してもよい、リガンドおよびリガンド結合ドメイン、ならび
にそれらの設計、選択および/もしくは特性決定の方法に対する多くの変更例や
修正例が、引用した文献に開示されている。
For various guidance on chemical conversion, synthesis, formulation and release of various compounds, including additional information on FKBP ligands and / or ligands of other ligand binding domains, see, eg, WO 94 / 18317 and Belshaw et al,
1996, PNAS 93: 4604-4607 (for methods and materials based on ligands for immunophilins such as FKBP, cyclophilin and / or FRB domains); WO 96
/ 06097 and WO 97/31898 (Further ligands for FKBP and its variants); WO 93
/ 33052, WO 96/41865 and Rivera et al `` Human-adapted system for pharmacological control of gene expression '' Nature Medicine 2 (9): 1028-1032 (1997) (rapamycin analog); WO 94/18317 ( Cyclophilin / cyclosporin); Licitra et al, 1996,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 12817-12821 (DHFR / methotrexate); and Farrar et al, 1996, Nature 383: 178-181 (DNA gyrase / coomamycin). Many alterations and modifications to the ligands and ligand binding domains and methods of their design, selection and / or characterization that may be employed in the present invention are disclosed in the cited references.

【0076】 切断酵素 本発明の融合タンパク質の設計において、CRD と標的タンパク質との間に酵素
切断部位を配置することが好ましいことが多い。融合タンパク質がリガンドの添
加後にERから出て行く場合、酵素切断部位は、標的タンパク質をCRD から遊離さ
せて分泌させるのを可能にする。理想的には、切断部位は、ERと原形質膜との間
の細胞区画 (例、ゴルジ装置) 内に存在する酵素に特異的であるべきである。
Cleavage Enzyme In designing the fusion protein of the present invention, it is often preferable to place an enzyme cleavage site between the CRD and the target protein. If the fusion protein exits the ER after addition of the ligand, the enzyme cleavage site allows the target protein to be released from the CRD and secreted. Ideally, the cleavage site should be specific for enzymes present in the cell compartment between the ER and the plasma membrane (eg, the Golgi apparatus).

【0077】 典型的な切断酵素は、PACEとしても知られる、フリン(furin) である。フリン
は、プロタンパク質及びプロホルモンをそれらの活性形態に変換する酵素である
、プロタンパク質変換酵素(convertase)のKEX2/サブチリシンファミリーの1員
である (ナカヤマ・カズヒサ, Biochem. J. (1997) 327:625-635) 。これは、ト
ランス−ゴルジ体に存在するタンパク質であるが、TGN38 のような多くのゴルジ
タンパク質と同様に、細胞表面と TGN (トランス−ゴルジ体網状系) との間を構
成的に循環する。フリンは遍在的 (いたるところの) 組織分布を持ち、その基質
は数多くあって、多様である。しかし、ほぼ全てが共通の切断配列 RX(K/R)R を
共有する。フリンの基質となるタンパク質には次のものがある:ヒト・プロニュ
ーロトロフィン-3 (MSMRVRR)、ヒト・プロインスリン様増殖因子I (KPAKSAR) 、
ヒト・プロ副甲状腺ホルモン (KSVKKR) 、ヒト・ストロメライシン-3 (ARNRQKR)
。フリンはまた、ヒト・インスリンプロ受容体 (RPSRKRR)およびヒト・肝細胞増
殖因子プロ受容体 (TEKRKKR)といった膜結合基質を切断することもできる。どの
フリン基質からの切断部位も本発明の融合タンパク質に使用することができる。
場合によっては、切断部位は共通フリン切断配列を含む非天然のペプチド配列で
あろう。切断酵素としてフリンを利用する1つの特別の利点は、その認識配列が
もっぱらその切断部位に対してN末端側に位置することである。これにより、標
的タンパク質をコードするタンパク質の部分を、追加のアミノ酸の存在により改
変されない細胞から放出することが可能となる。
A typical cleavage enzyme is furin, also known as PACE. Furin is a member of the KEX2 / subtilisin family of proprotein convertases, enzymes that convert proproteins and prohormones into their active forms (Nakayama Kazuhisa, Biochem. J. (1997) 327: 625-635). It is a protein present in the trans-Golgi apparatus, but, like many Golgi proteins such as TGN38, circulates constitutively between the cell surface and the TGN (trans-Golgi network). Furin has a ubiquitous (ubiquitous) tissue distribution and its substrates are numerous and diverse. However, almost all share a common cleavage sequence, RX (K / R) R. Proteins that are substrates for furin include: human proneurotrophin-3 (MSMRVRR), human proinsulin-like growth factor I (KPAKSAR),
Human pro-parathyroid hormone (KSVKKR), human stromelysin-3 (ARNRQKR)
. Furin can also cleave membrane-bound substrates such as human insulin pro-receptor (RPSRKRR) and human hepatocyte growth factor pro-receptor (TEKRKKR). Cleavage sites from any furin substrate can be used in the fusion proteins of the invention.
In some cases, the cleavage site will be a non-natural peptide sequence that includes a common furin cleavage sequence. One particular advantage of utilizing furin as a cleavage enzyme is that its recognition sequence is located exclusively N-terminal to its cleavage site. This allows the portion of the protein that encodes the target protein to be released from cells that are not modified by the presence of additional amino acids.

【0078】 フリンファミリーは、やはり本発明の実施に有用であるかもしれない他のメン
バーを包含している。これらのタンパク質の多くは独特の組織分布を有する。例
えば、PC1/PC3 およびPC2 は膵島、下垂体および脳のような神経内分泌組織だけ
に見られ、PC4 は主に精巣生殖細胞内で発現される。PACE4 、ならびにPC5/PC6
およびLPC/PC7/PC8/SPC7は遍在的に発現される (ナカヤマ、1997) 。これらの酵
素の切断部位も、融合タンパク質が適当な細胞種で発現される限り、本発明の実
施に使用してもよい。
The furin family includes other members that may also be useful in the practice of the present invention. Many of these proteins have a unique tissue distribution. For example, PC1 / PC3 and PC2 are found only in neuroendocrine tissues such as pancreatic islets, pituitary gland and brain, while PC4 is mainly expressed in testis germ cells. PACE4 and PC5 / PC6
And LPC / PC7 / PC8 / SPC7 are ubiquitously expressed (Nakayama, 1997). Cleavage sites for these enzymes may also be used in the practice of the invention as long as the fusion protein is expressed in a suitable cell type.

【0079】 さらに、サブチリシンのような特異的切断配列を持つ全ての哺乳動物プロテア
ーゼを、これが細胞内の所望位置に標的化されたなら、本発明の融合タンパク質
の切断に使用することができよう。例えば、サブチリシンは、これをTGN38 のよ
うな定住 (resident) ゴルジタンパク質由来の局在化配列に融合させることによ
りTGN に標的化させることができよう。あるいは、YKGLおよびSer 含有クラスタ
ーの SDSEEDEをはじめとする、フリンをTGN に標的化させることが知られている
モチーフは、細胞質プロテアーゼをゴルジ体に標的化するのに十分であることが
ある。細胞を遺伝子操作して、CRD 含有融合タンパク質だけに存在する配列を切
断するように調整した酵素を発現させてもよい。例えば、Ballinger らは、サブ
チリシン酵素をフリンの特異性を獲得するように遺伝子操作したサブチリシンの
突然変異形態を報告している (Ballinger MD, et al. Biochemistry. 1996/10/2
2; 35(42):13579-85), Ballinger MD, et al. Biochemistry. 1995/10/17; 34(4
1):13312-9) 。
In addition, any mammalian protease with a specific cleavage sequence, such as subtilisin, could be used to cleave a fusion protein of the invention once it was targeted to a desired location in the cell. For example, subtilisin could be targeted to TGN by fusing it to a localization sequence from a resident Golgi protein such as TGN38. Alternatively, motifs known to target furin to TGN, including SDSEEDE in the YKGL and Ser-containing clusters, may be sufficient to target cytoplasmic proteases to the Golgi. The cells may be genetically engineered to express enzymes tailored to cleave sequences present only in the CRD-containing fusion protein. For example, Ballinger et al. Report a mutant form of subtilisin in which the subtilisin enzyme has been genetically engineered to acquire furin specificity (Ballinger MD, et al. Biochemistry.
2; 35 (42): 13579-85), Ballinger MD, et al. Biochemistry. 1995/10/17; 34 (4
1): 13312-9).

【0080】 分泌シグナル配列 分泌タンパク質をリボソーム上で翻訳する時、シグナル配列と呼ばれる16〜30
残基のアミノ酸配列がリボソームをER膜に向ける。この配列はその後、新生 (ナ
セント) 鎖をER膜を横断してER内に輸送するシグナルを開始させる。一般に、こ
のような配列はタンパク質のN末端に存在し、1または2以上の正電荷を持つア
ミノ酸とそれに続く6〜12疎水性残基の伸長部とを含む。数多くのシグナル配列
が知られおり、分泌または膜貫通タンパク質のERへの輸送を普通に指令する全て
のシグナル配列を本発明の融合タンパク質に使用することができる。典型的なシ
グナル配列は、プレプロアルブミン、プレリゾチーム、ヒト成長ホルモン、プロ
インスリン、アセチルコリン受容体またはIgG 軽鎖由来のものである。本発明で
の使用のために、シグナル配列は、調節可能に分泌されるようにタンパク質のN
末端でコードされる。このシグナル配列はその後、リボソームをERに向け、そこ
で、CRD を含有する翻訳されたタンパク質は、リガンドが細胞に添加されるまで
集合する。
Secretory Signal Sequence When translating a secreted protein on the ribosome, a signal sequence called 16-30
The amino acid sequence of the residues directs the ribosome to the ER membrane. This sequence then initiates a signal that transports the nascent (nascent) chain across the ER membrane and into the ER. Generally, such sequences are located at the N-terminus of the protein and include one or more positively charged amino acids followed by an extension of 6-12 hydrophobic residues. Numerous signal sequences are known, and any signal sequence that normally directs the transport of secreted or transmembrane proteins to the ER can be used in the fusion proteins of the invention. Typical signal sequences are from preproalbumin, prelysozyme, human growth hormone, proinsulin, acetylcholine receptor or an IgG light chain. For use in the present invention, the signal sequence is such that the protein's N
Coded at the end. This signal sequence then directs the ribosome to the ER, where the translated protein containing the CRD assembles until the ligand is added to the cell.

【0081】 標的タンパク質 本発明の融合タンパク質は、迅速かつ効率的に分泌または輸送することが望ま
れる可能性のある任意の標的タンパク質を含有しうる。好ましくは、標的タンパ
ク質は治療用タンパク質であろう。標的タンパク質は所望の表現型を与えること
ができる。これは、膜結合タンパク質もしくは膜に広がるタンパク質(membrane-
spanning protein) でも、また分泌されたタンパク質でも、細胞質タンパク質で
もよい。単独であるいは組み合わせて発現されるタンパク質は、ホーミング、細
胞傷害、増殖、分化、免疫応答、炎症反応、凝血、血栓溶解、ホルモン調節、血
管新生等に関与することができる。ポリペプチドは天然型または非天然型のペプ
チド配列でよい。
Target Proteins The fusion proteins of the present invention may contain any target protein that may be desired to be secreted or transported quickly and efficiently. Preferably, the target protein will be a therapeutic protein. The target protein can confer a desired phenotype. This is a membrane-bound or membrane-spreading protein (membrane-
spanning protein), a secreted protein, or a cytoplasmic protein. Proteins expressed alone or in combination can be involved in homing, cytotoxicity, proliferation, differentiation, immune response, inflammatory response, coagulation, thrombolysis, hormonal regulation, angiogenesis, and the like. The polypeptide may be a naturally occurring or non-naturally occurring peptide sequence.

【0082】 各種の分泌産物としては、インスリン、ヒト成長ホルモン、グルカゴン、下垂
体放出因子、ACTH、メラノトロピン、リラキシン、レプチン等のホルモン類;EG
F 、IGF-1 、TGF-α、TGF-β、PDGF、G-CSF 、M-CSF 、GM-CSF、FGF ファミリー
のメンバー、エリトロポエチン、トロンボポエチン、巨核球増殖因子、神経成長
因子等の増殖因子;アンギオスタチン、エンドスタチンおよびVEGFおよびそれら
の変異物等の血管新生を刺激または阻害するタンパク質;IL-1からIL-15 まで等
のインターロイキン類;TNF-αおよび-β;インターフェロン-α、-βおよび-γ
;ならびに組織プラスミノーゲン活性化因子、補体カスケードのメンバー、パー
フォリン、スーパーオキシドジムスターゼ等の酵素やその他の因子;アンチトロ
ンビン-III、V 因子、VII 因子、VIIIc 因子、vWF 、IX因子、α1-アンチトリプ
シン、タンパク質Cおよびタンパク質S等の凝固関連因子;エンドルフィン、ダ
イノルフィン、骨形成因子、CFTR等が挙げられる。
Various secretory products include hormones such as insulin, human growth hormone, glucagon, pituitary release factor, ACTH, melanotropin, relaxin, leptin; EG
F, IGF-1, TGF-α, TGF-β, PDGF, G-CSF, M-CSF, GM-CSF, a member of the FGF family, growth factors such as erythropoietin, thrombopoietin, megakaryocyte growth factor, nerve growth factor; Proteins that stimulate or inhibit angiogenesis, such as angiostatin, endostatin and VEGF and variants thereof; interleukins such as IL-1 to IL-15; TNF-α and -β; interferon-α, -β And -γ
Enzymes such as tissue plasminogen activator, members of the complement cascade, perforin, superoxide dismutase and other factors; antithrombin-III, factor V, factor VII, VIIIc, vWF, IX, α Coagulation-related factors such as 1 -antitrypsin, protein C and protein S; endorphin, dynorphin, osteogenic factor, CFTR and the like.

【0083】 タンパク質は、天然の表面膜タンパク質または適当なシグナルペプチドおよび
膜貫通配列の導入によりそのようにしたタンパク質でもよい。各種のこのような
タンパク質には、ホーミング受容体 [例、L-セレクチン (Mel-14)]、造血細胞マ
ーカー (例、CD3, CD4, CD8, B細胞受容体、TCR サブユニットα、β、γもしく
はδ, CD10, CD19, CD28, CD33, CD38, CD41等) インターロイキン受容体IL-2R,
IL-4R等の受容体;各種ホルモン、増殖因子等を含むその他のリガンドの受容体
;これらの受容体およびその可溶性形態の受容体アンタゴニスト;イオン (例、
H+, Ca2+, K+, Na+, Cl- 等) の流入もしくは流出のためのチャンネルタンパク
質等;CFTR、チロシン活性化モチーフ、Zap-70等がある。
The protein may be a native surface membrane protein or a protein so made by the introduction of a suitable signal peptide and transmembrane sequence. A variety of such proteins include homing receptors [eg, L-selectin (Mel-14)], hematopoietic cell markers (eg, CD3, CD4, CD8, B cell receptors, TCR subunit α, β, γ Or δ, CD10, CD19, CD28, CD33, CD38, CD41, etc.) Interleukin receptor IL-2R,
Receptors such as IL-4R; Receptors for other ligands including various hormones, growth factors, etc .; Receptor antagonists of these receptors and their soluble forms; Ions (eg,
Channel proteins for inflow or outflow of H + , Ca 2+ , K + , Na + , Cl and the like; CFTR, tyrosine activation motif, Zap-70 and the like.

【0084】 標的タンパク質は、代謝経路に関与するタンパク質、または調節タンパク質、
ステロイド受容体、転写因子などの細胞内タンパク質であってもよい。 さらに例示すると、T細胞では、T細胞受容体の1つまたは両方の鎖をコード
する遺伝子を導入することが望まれるかもしれない。B細胞については、分泌の
ための免疫グロブリンの重鎖と軽鎖を提供することができよう。角質細胞、特に
角質幹細胞等の皮膚細胞につては、α、βまたはγインターフェロン、抗走化性
因子、細菌細胞壁タンパク質に特異的なプロテアーゼ、各種抗ウイルス性タンパ
ク質などを分泌することによって感染に対する防御を提供できよう。
A target protein is a protein involved in a metabolic pathway or a regulatory protein,
It may be an intracellular protein such as a steroid receptor or a transcription factor. By way of further example, in a T cell, it may be desirable to introduce a gene encoding one or both chains of the T cell receptor. For B cells, the immunoglobulin heavy and light chains could be provided for secretion. For skin cells such as keratinocytes, especially keratin stem cells, protection against infection is achieved by secreting α, β or γ interferons, anti-chemotactic factors, proteases specific to bacterial cell wall proteins, and various antiviral proteins. Could be provided.

【0085】 種々の状況において、細胞を特定部位に向けたいと望むことがあるかもしれな
い。このような部位には、解剖学上の部位、例えば、リンパ節、粘膜組織、皮膚
、滑膜、肺もしくはその他の内部器官、または機能上の部位、例えば血餅、損傷
部位、外科手術の部位、炎症、感染等が含まれる。興味ある特定部位を認識する
か、これに結合する膜タンパク質の調節された発現は、例えば、遺伝子操作され
た細胞をその部位に向ける方法を与える。こうして、分泌産物の局在化濃度を達
成するか、あるいは細胞による回復、除去、感染防御、抗腫瘍活性等を実施しう
る。興味あるタンパク質には、ホーミング受容体、例えば、L-セレクチン、GMP-
140 、CLAM-1等、またはアドレッシン(adressin)、例えばELAM-1、PNAd、LNAd等
、血塊結合タンパク質または走化性因子の局在化勾配に応答する細胞表面タンパ
ク質が含まれる。
In various situations, one may wish to direct a cell to a particular site. Such sites include anatomical sites, such as lymph nodes, mucosal tissue, skin, synovium, lungs or other internal organs, or functional sites, such as blood clots, damaged sites, surgical sites , Inflammation, infection and the like. Regulated expression of a membrane protein that recognizes or binds to a particular site of interest, for example, provides a way to direct genetically engineered cells to that site. In this way, a localized concentration of secreted product can be achieved, or cell recovery, elimination, infection protection, antitumor activity, etc. can be performed. Proteins of interest include homing receptors such as L-selectin, GMP-
140, CLAM-1, etc., or adressins, such as ELAM-1, PNAd, LNAd, etc., and cell surface proteins that respond to the localization gradient of clot binding proteins or chemotactic factors.

【0086】 本発明の1態様において、CRD へのリガンドの結合は、標的遺伝子の転写を調
節する。この態様では、標的遺伝子は、上述したものをはじめとする任意のタン
パク質をコードしうる。
[0086] In one embodiment of the invention, binding of the ligand to the CRD modulates transcription of the target gene. In this aspect, the target gene may encode any protein, including those described above.

【0087】 使い捨て標的化配列 本発明の多くの態様において、CRD は標的タンパク質からのその切断後に捨て
ることが望ましいであろう。CRD の処分は、細胞からのその分泌および血流中の
その蓄積を防止しよう。この目標を達成する1つの手法は、CRD をリソソーム区
画内に標的化することであり、この区画でCRD は分解されよう。普通の細胞通行
(trafficking) 中に、リソソームタンパク質はトランス−ゴルジ体網状系から選
別され、そこでこれらのタンパク質はエンドソーム経路へ、その後リソソームに
導かれる。カテプシンDのような定住可溶性リソソーム酵素を、特定のN-連結オ
リゴ糖上の1または2以上のマンノース残基の炭素6へのリン酸基の結合によっ
て、リソソーム経路に標的化するためにマークすると、このオリゴ糖はその後リ
ソチーム内でマンノース-6-リン酸受容体により認識される。カテプシンDのホ
スホトランスフェラーゼ認識配列は、203 位置に決定的なリシン残基を含むアミ
ノ酸188-230 と、アミノ酸265-292 という2つの不連続な配列からなる (Barans
ki et al., Cell 1990, 63:281-291) 。Baranskiらは、これらの配列を分泌タン
パク質であるペプシノーゲン上の適切な位置にスプライシングすると、該キメラ
分子上で糖のリン酸化を生ずることを証明した (Baranski et al.,前出) 。他の
グループは、カテプシンBの全配列のMyoDへの融合が、生成した複合体のリソソ
ームへの標的化を生ずることを示した (Li et al., J. Cell Biol., 135:1043-1
057, 1996/11) 。また、可溶性CD4 、プロカテプシンDおよび3つのリソソーム
膜タンパク質のC末端尾部からなるキメラタンパク質は、分解のためにHIV 糖タ
ンパク質 gp160をリソソームに導くことができた (Lin et al., FASEB J., 7:10
70-1080, 1993/8)。lamp-1およびLAP のようなリソソーム膜タンパク質は、それ
らのC末端尾部におけるチロシンに基づく標的化モチーフを介してリソソームに
導かれる (Williams et al., J. Cell Biol., 111:955-966, 1990; Klionski et
al., J. Biol. Chem., 265:5349-5352, 1990)。これら尾部の定住原形質膜タン
パク質の細胞外および膜貫通ドメインへの融合は、それらのタンパク質をリソソ
ームに標的化するのに十分である。
Disposable Targeting Sequences In many embodiments of the invention, it may be desirable to discard the CRD after its cleavage from the target protein. Disposal of the CRD will prevent its secretion from cells and its accumulation in the bloodstream. One approach to achieving this goal is to target the CRD within a lysosomal compartment, where the CRD will be degraded. Normal cell traffic
During trafficking, lysosomal proteins are sorted from the trans-Golgi network, where these proteins are directed to the endosomal pathway and then to the lysosome. Marking a resident soluble lysosomal enzyme such as cathepsin D to target the lysosomal pathway by attaching a phosphate group to carbon 6 of one or more mannose residues on a particular N-linked oligosaccharide This oligosaccharide is then recognized by the mannose-6-phosphate receptor in lysozyme. The phosphotransferase recognition sequence of cathepsin D consists of two discontinuous sequences, amino acids 188-230 containing a critical lysine residue at position 203 and amino acids 265-292 (Barans
ki et al., Cell 1990, 63: 281-291). Baranski et al. Have demonstrated that splicing these sequences into appropriate positions on the secreted protein pepsinogen results in phosphorylation of sugars on the chimeric molecule (Baranski et al., Supra). Another group has shown that fusion of the entire sequence of cathepsin B to MyoD results in targeting of the resulting complex to lysosomes (Li et al., J. Cell Biol., 135: 1043-1).
057, 1996/11). Also, a chimeric protein consisting of soluble CD4, procathepsin D and the C-terminal tail of three lysosomal membrane proteins was able to direct the HIV glycoprotein gp160 to lysosomes for degradation (Lin et al., FASEB J., 7:10
70-1080, 1993/8). Lysosomal membrane proteins such as lamp-1 and LAP are directed to lysosomes via a tyrosine-based targeting motif at their C-terminal tail (Williams et al., J. Cell Biol., 111: 955-966, 1990; Klionski et
al., J. Biol. Chem., 265: 5349-5352, 1990). Fusion of these tail resident plasma membrane proteins to the extracellular and transmembrane domains is sufficient to target them to lysosomes.

【0088】 上記のリソソーム標的化シグナルのいずれかを用いて、本発明のCRD を処分の
ために標的化することができる。可溶性タンパク質の場合、好ましい方法は、マ
ンノース-6-リン酸シグナルを含む定住リソソームタンパク質をCRD に融合する
ことである。このようなタンパク質の例は、カテプシンファミリー:カテプシン
B、D、H、L、S、CおよびK、のシステインプロテアーゼである。使用でき
る他のリソソーム酵素には、カルボキシペプチダーゼ、プロリルカルボキシペプ
チダーゼおよびデアミダーゼ (カテプシンA) がある。膜結合CRD の場合、好ま
しい標的化配列は、リソソーム膜タンパク質に存在するもの、例えば、チロシン
に基づくインターナリゼーションモチーフであろう。これらのモチーフは、標的
化すべきタンパク質の細胞質領域内の複数アミノ酸の短い直線状伸長部である。
チロシンに基づくモチーフは、配列 NPXY または YXXO (ここで、Xは任意のア
ミノ酸であり、Oはかさ高の疎水性基を持つアミノ酸である) 内の決定的なチロ
シン残基を中心とする。多くのタンパク質において、YXXO型シグナルのチロシン
の前にあるグリシンは、これらのタンパク質のリソソームへの標的化を高める。
本発明の一部の用途に使用する配列は、 Lamp-1, LAP (リソソーム酸性ホスファ
ターゼ), CD63, Lamp-2 またはCD3-γ (これらは全てが普通はリソソームに標的
化される) といったタンパク質に由来するものでよい。チロシンに基づく選別モ
チーフのさらなる情報については、例えば、Marks et al., Trends in Cell Bio
logy, 7:124-128, 1997 を参照。
[0088] Any of the lysosomal targeting signals described above can be used to target a CRD of the invention for disposal. For soluble proteins, the preferred method is to fuse a resident lysosomal protein containing a mannose-6-phosphate signal to the CRD. Examples of such proteins are the cysteine proteases of the cathepsin family: cathepsins B, D, H, L, S, C and K. Other lysosomal enzymes that can be used include carboxypeptidase, prolyl carboxypeptidase and deamidase (cathepsin A). In the case of a membrane-bound CRD, a preferred targeting sequence would be that present on a lysosomal membrane protein, such as a tyrosine-based internalization motif. These motifs are short linear extensions of several amino acids in the cytoplasmic region of the protein to be targeted.
Tyrosine-based motifs are centered on critical tyrosine residues within the sequence NPXY or YXXO, where X is any amino acid and O is an amino acid with a bulky hydrophobic group. In many proteins, glycine in front of the tyrosine of the YXXO-type signal enhances the targeting of these proteins to the lysosome.
Sequences used in some applications of the present invention include proteins such as Lamp-1, LAP (lysosomal acid phosphatase), CD63, Lamp-2 or CD3-γ, all of which are normally targeted to lysosomes. It may be derived from. For more information on tyrosine-based selection motifs, see, for example, Marks et al., Trends in Cell Bio.
logy, 7: 124-128, 1997.

【0089】 DNA 構築物の設計および組み立て 構築物はここで引用する特許文献および科学文献に開示された原理、例示およ
び材料、方法に従い、これをここに記載するような修正およびさらなる具体化を
行って設計すればよい。構築物の成分は、次のようにして常法により調製できる
。コーディング配列および調節領域を単離し、必要に応じ連結し、適宜クローニ
ング用宿主でクローン化し、制限酵素切断または配列決定、あるいは他の好適な
手段で解析すればよい。特に、 PCR法を用いて機能性単位の全部もしくは一部を
含む個々の断片を単離してもよく、その場合1または2以上の突然変異を「プラ
イマー修復」、連結、in vitro突然変異誘発等を適宜用いて導入してもよい。融
合タンパク質をコードするDNA 構築物の場合、個々のドメインおよびサブドメイ
ンをコードするDNA 配列を、これが細胞または細胞溶解液において全ての成分ド
メインを有する単一のポリペプチドに翻訳されうる融合タンパク質をコードする
単一のオープンリーディングフレームを構成するように結合させる。次いで、融
合タンパク質をコードするDNA 構築物を、宿主細胞に形質導入してタンパク質の
発現を可能にするためのベクター中に入れればよい。コードされたキメラの生化
学的解析には、細菌中もしくは網状赤血球−溶解液系においてタンパク質の発現
を指令するプラスミドを作成するのが望ましいこともある。哺乳動物細胞におけ
るタンパク質の産生に用いるには、タンパク質をコードする配列を、これらの細
胞中で発現を指令する発現ベクター中に導入する。このような用途に適した発現
ベクターは当分野では周知である。多くの種類のこのようなベクターが市販され
ている。
Design and Assembly of DNA Constructs The constructs are designed according to the principles, examples and materials, methods disclosed in the patent and scientific literature cited herein, with modifications and further embodiments as described herein. do it. The components of the construct can be prepared in a conventional manner as follows. The coding sequence and regulatory regions may be isolated, ligated as necessary, cloned as appropriate in a cloning host, and analyzed by restriction enzyme digestion or sequencing, or other suitable means. In particular, individual fragments containing all or part of the functional unit may be isolated using PCR, in which case one or more mutations may be isolated by "primer repair", ligation, in vitro mutagenesis, etc. May be introduced as appropriate. In the case of a DNA construct encoding a fusion protein, the DNA sequence encoding the individual domains and subdomains encodes a fusion protein that can be translated into a single polypeptide with all component domains in a cell or cell lysate. Combine to make up a single open reading frame. The DNA construct encoding the fusion protein may then be placed in a vector for transducing host cells to allow expression of the protein. For biochemical analysis of the encoded chimera, it may be desirable to generate a plasmid that directs expression of the protein in bacteria or in a reticulocyte-lysate system. For use in producing proteins in mammalian cells, sequences encoding the protein are introduced into expression vectors that direct expression in these cells. Expression vectors suitable for such uses are well known in the art. Many types of such vectors are commercially available.

【0090】 プロモーター ここに記載する融合タンパク質は、哺乳動物細胞においてそれらの発現を指示
する任意のプロモーターと組み合わせて使用すればよい。プロモーターは、ヒト
CMV プロモーター等の強力なプロモーターでも、ヒト内生遺伝子のプロモーター
などの弱いプロモーターでもよい。使用できるその他のプロモーターには、ラウ
ス肉腫ウイルス(RSV) プロモーター、マウスモロニー白血病ウイルス(MMLV)由来
のレトロウイルスLTR 、筋肉クレアチンキナーゼ(MCK) エンハンサー、SV40プロ
モーターおよび主要な前初期遺伝子由来のCMV エンハンサーが挙げられるが、こ
れらに限定されない。上記プロモーターのGenbank 受託番号を以下の表に示す。
Promoters The fusion proteins described herein may be used in combination with any promoter that directs their expression in mammalian cells. Promoter is human
A strong promoter such as the CMV promoter or a weak promoter such as a promoter of a human endogenous gene may be used. Other promoters that can be used include the Rous sarcoma virus (RSV) promoter, the retroviral LTR from mouse Moloney leukemia virus (MMLV), the muscle creatine kinase (MCK) enhancer, the SV40 promoter and the CMV enhancer from major immediate early genes. But not limited to them. The following table shows the Genbank accession numbers for the above promoters.

【0091】 プロモーター Genbank 受託番号 CMV AF 067197 RSV M 83237 MMLV LTR M 77239 SV40 U 47120 MIE 遺伝子のCMV エンハンサー K 03104 MCK エンハンサー X 67536 多くの場合、プロモーターの選択は、その用途で用いる融合タンパク質の立体
配置によるだろう。従って、実務者が CRD含有融合タンパク質を高レベルで発現
させたい場合はCMV のような強力なプロモーターを用いることになろう。あるい
は、組織特異的発現にはMCK エンハンサー (筋肉中での発現のために) のような
組織特異的プロモーターを選択することになろう。
Promoter Genbank accession number CMV AF 067197 RSV M 83237 MMLV LTR M 77239 SV40 U 47120 MIE gene CMV enhancer K 03104 MCK enhancer X 67536 In many cases, the choice of promoter depends on the configuration of the fusion protein used for that purpose. right. Thus, if practitioners want to express CRD-containing fusion proteins at high levels, they will use a strong promoter, such as CMV. Alternatively, one would choose a tissue-specific promoter, such as the MCK enhancer (for expression in muscle) for tissue-specific expression.

【0092】 構築物の細胞への導入 本発明は特に、動物細胞の (遺伝子) 操作およびこの操作された動物細胞の使
用に関連する用途において有用である。動物細胞は、中でも、昆虫、虫または哺
乳動物細胞でよい。例えば、ウマ、ウシ、ヒツジ、イヌ、ネコ、ネズミおよび非
ヒト霊長類の細胞をはじめとする各種の哺乳動物細胞が使用できるが、ヒトおよ
びマウス細胞が特に関心がある。多様な種にわたる多様な種類の細胞、例えば造
血、神経、グリア、間充織、皮膚、粘膜、ストロマ、筋肉 (平滑筋細胞を含む)
、脾臓、網膜内皮、上皮、内皮、肝臓、腎臓、胃腸、肺、繊維芽細胞およびその
他の細胞種が使用できる。特に関心があるのは、筋肉細胞 (骨格筋、心筋および
その他の筋肉細胞を包含する) 、中枢および末梢神経系の細胞、および造血細胞
(赤血球、リンパ球もしくは骨髄系列に関与しうる任意の有核細胞を包含しうる
) 、さらに筋芽細胞および繊維芽細胞である。また、幹細胞および前駆細胞、例
えば造血、神経、ストロマ、筋肉、肝臓、肺、胃腸および間充織幹細胞も関心が
ある。
Transfection of Constructs into Cells The invention is particularly useful in applications involving the (gene) manipulation of animal cells and the use of the engineered animal cells. The animal cell may be an insect, insect or mammalian cell, among others. For example, a variety of mammalian cells can be used, including cells of horses, cows, sheep, dogs, cats, mice and non-human primates, but human and mouse cells are of particular interest. Different types of cells across different species, including hematopoiesis, nerves, glia, mesenchyme, skin, mucous membranes, stroma, muscle (including smooth muscle cells)
, Spleen, retinal endothelium, epithelium, endothelium, liver, kidney, gastrointestinal, lung, fibroblasts and other cell types can be used. Of particular interest are muscle cells (including skeletal, cardiac and other muscle cells), cells of the central and peripheral nervous system, and hematopoietic cells
(Can include erythrocytes, lymphocytes or any nucleated cell that may be involved in the myeloid lineage)
) And myoblasts and fibroblasts. Also of interest are stem cells and progenitor cells such as hematopoietic, neural, stroma, muscle, liver, lung, gastrointestinal and mesenchymal stem cells.

【0093】 細胞は、自己の細胞、同系細胞、同種異系細胞でよく、ある場合には意図する
宿主生物に関して異種細胞であってもよい。細胞は、主要組織適合遺伝子複合体
("MHC") 特性を変化させることにより改変してもよい。これは、β2-ミクログロ
ブリンを不活性化して機能性クラスI MHC 分子の形成、クラスII分子の不活性化
を防止し、1または2以上の MHC分子の発現を提供し、細胞傷害活性に関与する
遺伝子の発現を増加あるいは阻止することにより細胞傷害性を上昇または不活性
化する等により行える。
The cells can be autologous, syngeneic, allogeneic, and in some cases heterologous with respect to the intended host organism. Cells are major histocompatibility complex
("MHC") may be modified by altering properties. It inactivates β2-microglobulin to prevent the formation of functional class I MHC molecules and the inactivation of class II molecules, provides for the expression of one or more MHC molecules, and is involved in cytotoxic activity. The cytotoxicity can be increased or inactivated by increasing or inhibiting the expression of the gene to be expressed.

【0094】 場合によっては、細胞が特定抗原特異性もしくはホーミング標的部位特異性を
有するT細胞およびB細胞のような特定の特異性を有している、特定クローンま
たはオリゴクローン細胞に関心があるかもしれない。
In some cases, one may be interested in particular clonal or oligoclonal cells in which the cells have particular specificities, such as T cells and B cells with particular antigen specificity or homing target site specificity. unknown.

【0095】 融合タンパク質をコードし、本発明の標的遺伝子を含む構築物は、1または2
以上の核酸分子もしくは構築物として細胞に導入することができ、多くの場合、
その構築物を含む宿主細胞の選択を可能にする1または2以上のマーカーも一緒
に導入される。構築物は常法により製造することができ、それによれば、コーデ
ィング配列および調節領域を単離し、適当であれば連結し、適宜のクローニング
宿主中でクローン化し、制限酵素切断もしくは配列決定またはその他の適宜手段
で解析すればよい。特に、 PCR法を用い、機能性ドメインの全部もしくは一部を
含む個々の断片を単離してもよく、そこに1または2以上の突然変異を「プライ
マー修復」、連結、in vitro変異誘発等を適宜に用いて導入してもよい。
The construct encoding the fusion protein and containing the target gene of the present invention may comprise 1 or 2
The above nucleic acid molecules or constructs can be introduced into cells, and in many cases,
One or more markers that allow the selection of host cells containing the construct are also introduced. Constructs can be prepared by conventional methods, whereby the coding sequence and regulatory regions are isolated, ligated, if appropriate, cloned in a suitable cloning host, digested with restriction enzymes or sequenced or otherwise suitable. What is necessary is just to analyze by means. In particular, individual fragments containing all or part of a functional domain may be isolated by PCR, and one or more mutations may be isolated therefrom by "primer repair", ligation, in vitro mutagenesis, etc. It may be introduced as appropriate.

【0096】 完成し、適当な配列を有することが証明された構築物は、次いで任意の好都合
な手段により宿主細胞中に導入することができる。構築物は、エピソーム複製が
可能なベクター (例、BPV もしくはEBR ベクター) または宿主細胞の染色体に組
込まれるように設計されたベクター中に導入することができる。構築物を、非複
製性の欠損ウイルスゲノム、例えばアデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)
もしくは単純ヘルペスウイルス(HSV) 他 (レトロウイルスベクターを含む) に、
細胞への感染もしくは形質導入のために組込んで、パッケージング (詰め込み)
することもできる。あるいは、構築物を、プロトプラスト (原形質体) 融合、エ
レクトロポレーション、バイオリスティックス(biolistics)、リン酸カルシウム
トランスフェクション、リポフェクション、DNA の微量注入等により導入しても
よい。宿主細胞はある場合には、構築物の導入の前に培養して成長、増殖させ、
次いで、構築物の導入および構築物の組込みのための適宜処理を行う。次いで、
細胞を増殖および/または構築物に存在するマーカーによりスクリーニングを行
ってもよい。うまく使用することができる各種マーカーには、hprt、ネオマイシ
ン耐性、チミジンキナーゼ、ヒグロマイシン(hygromycin)耐性等、および Tac,
CD8, CD3, Thy1およびNGF 受容体などの各種細胞表面マーカーがある。
The completed construct, which has been proven to have the appropriate sequence, can then be introduced into a host cell by any convenient means. The construct can be introduced into a vector capable of episomal replication (eg, a BPV or EBR vector) or a vector designed to integrate into the chromosome of a host cell. The construct is constructed using a non-replicating defective viral genome, e.g., adenovirus, adeno-associated virus (AAV).
Or herpes simplex virus (HSV) and others (including retroviral vectors)
Packaging for infecting or transducing cells
You can also. Alternatively, the construct may be introduced by protoplast fusion, electroporation, biolistics, calcium phosphate transfection, lipofection, microinjection of DNA, and the like. The host cell may, in some cases, be cultured and grown and expanded prior to introduction of the construct,
Next, an appropriate process for introducing the construct and incorporating the construct is performed. Then
Cells may be screened for growth and / or markers present in the construct. Various markers that can be used successfully include hprt, neomycin resistance, thymidine kinase, hygromycin resistance, etc., and Tac,
There are various cell surface markers such as CD8, CD3, Thy1 and NGF receptor.

【0097】 ある場合には、相同的組換えのための標的部位を有することができ、その場合
、特定遺伝子座に構築物を組込むことが望まれる。例えば、内生遺伝子 (同じ遺
伝子座もしくは別の遺伝子座) を欠失させるか、および/または本発明の組換え
標的構築物で置換しうる。相同的組換えの場合、一般的にはΩかO-ベクターのい
ずれかを使用すればよい。例えば、Thomas & Capecchi, Cell (1987) 51, 503-5
12; Mansour, et al., Nature (1988) 336, 348-352; Joyner, et al., Nature
(1989) 338, 153-156 参照。
In some cases, it may be possible to have a target site for homologous recombination, in which case it is desirable to integrate the construct at a particular locus. For example, an endogenous gene (same locus or another locus) may be deleted and / or replaced with a recombinant targeting construct of the invention. In the case of homologous recombination, generally either Ω or O-vector may be used. For example, Thomas & Capecchi, Cell (1987) 51, 503-5
12; Mansour, et al., Nature (1988) 336, 348-352; Joyner, et al., Nature
(1989) 338, 153-156.

【0098】 構築物は、遺伝子の全部をコードする単一のDNA 分子として、または1もしく
は2以上の遺伝子を有する異なるDNA 分子として導入すれることができる。構築
物はそれぞれ、同じまたは異なるマーカーと共に同時にまたは連続的に導入する
ことができる。
The construct can be introduced as a single DNA molecule encoding all of the genes, or as different DNA molecules having one or more genes. Each construct can be introduced simultaneously or sequentially with the same or different markers.

【0099】 細菌もしくは酵母の複製起点、選択可能および/または増幅可能なマーカー、
真核もしくは原核細胞での発現のためのプロモーター/エンハーサー要素、およ
び哺乳動物の発現制御(調節)エレメント等といった、構築物DNA のストックを
調製してトランスフェクションを行うのに使用できる、有用な要素を含むベクタ
ーが当分野で周知であり、多くのものが市販されている。
A bacterial or yeast origin of replication, a selectable and / or amplifiable marker,
Useful elements that can be used to prepare stocks of construct DNA and perform transfections, such as promoter / enhancer elements for expression in eukaryotic or prokaryotic cells, and expression control (regulatory) elements in mammals. Included vectors are well known in the art and many are commercially available.

【0100】 構築物の動物への導入 遺伝子操作された細胞もしくは異種DNA の、動物、好ましくはヒトでも非ヒト
でもよい哺乳動物、への導入のための任意の手段が、各種のDNA 構築物を目的受
容者へ供給するために本発明の実施に適用できる。この議論の目的にとって、こ
こに記載の各種DNA 構築物は全体として導入遺伝子と称される。
Transfection of Constructs into Animals Any means for introducing genetically engineered cells or heterologous DNA into animals, preferably mammals, which may be human or non-human, can be used to target various DNA constructs. Can be applied to the implementation of the present invention to supply it to the user. For the purposes of this discussion, the various DNA constructs described herein are referred to collectively as transgenes.

【0101】 ex vivo 遺伝子操作による DNA 構築物をex vivo もしくはin vitroで形質導入した細胞を、選択的条件下
で培養し、望ましい構築物を有するものとして選択される細胞を、次に増殖させ
、さらに、例えば宿主細胞中の構築物の存在を決定するためのポリメラーゼチェ
インリアクション法を用いて、および/または所望の遺伝子産物の産生のための
アッセイ法を用いて解析すればよい。異種遺伝子構築物を形質導入した後、改変
された宿主細胞は同定、選択、増殖、特性決定等を所望に応じて行うことができ
、次いで計画したように、例えば培養による増殖もしくは宿主生体中への導入の
ために用いればよい。
Cells transduced ex vivo or in vitro with the ex vivo genetically engineered DNA construct are cultured under selective conditions, and cells selected as having the desired construct are then expanded, and For example, analysis may be performed using the polymerase chain reaction method to determine the presence of the construct in the host cell, and / or using an assay method for the production of the desired gene product. After transducing the heterologous gene construct, the modified host cells can be identified, selected, expanded, characterized, etc., as desired, and then, as planned, e.g., grown in culture or introduced into the host organism. It may be used for introduction.

【0102】 細胞の性質に応じ、細胞は宿主生物、例えば哺乳動物に非常に多様な方法によ
り、一般的には所望の組織もしくは区画への、または細胞の目的の場所への移動
を可能にする組織もしくは区画への、注入 (注射) もしくは移植により導入すれ
ばよい。注入もしくは移植の部位の例としては、血管系、骨髄、筋肉、肝臓、頭
蓋もしくは脊髄、腹膜および皮膚が挙げられる。例えば、造血細胞は血管系への
注入により投与でき、通常は約104 以上、一般に約1010以下の細胞数である。用
いられる細胞数は状況、導入の目的、細胞の寿命、用いるプロトコル (例、投与
回数) 、細胞の増殖能、治療剤の安定性、治療剤の生理学的必要性等による。一
般的には、例えば筋芽細胞または繊維芽細胞については、細胞数は約104 以上、
約109 以下であり、分散液として投与することができ、一般に興味ある部位また
はその近くに注入される。細胞は通常は生理学的に許容しうる媒体中に含有させ
る。
Depending on the nature of the cell, the cell allows the host organism, eg, a mammal, to migrate by a wide variety of methods, generally to the desired tissue or compartment, or to the desired location of the cell. It may be introduced by injection (injection) or transplantation into the tissue or compartment. Examples of injection or implantation sites include the vasculature, bone marrow, muscle, liver, skull or spinal cord, peritoneum and skin. For example, hematopoietic cells can be administered by infusion into the vasculature, usually having a cell number of about 10 4 or more, generally about 10 10 or less. The number of cells used will depend on the circumstances, the purpose of the transfer, the life span of the cells, the protocol used (eg, number of doses), the growth potential of the cells, the stability of the therapeutic agent, the physiological need of the therapeutic agent, and the like. In general, for example for myoblasts or fibroblasts, cell number of about 10 4 or more,
It is less than about 10 9 and can be administered as a dispersion and is generally injected at or near the site of interest. The cells are usually contained in a physiologically acceptable medium.

【0103】 本発明により操作された細胞は (マイクロ) カプセル化してもよく、例えば慣
用の生体適合性の材料や方法を用いて、治療タンパク質の産生のための宿主生体
もしくは患者への移植の前に行えばよい。例えば、Hguyen et al, 宿主内に生存
した高い細胞密度を持続する組織移植システム及び方法, 米国特許第5,314,471
号 (Baxter International, Inc.); Uludag and Sefton, 1993, J Biomed. Mate
r. Res. 27(10): 1213-24 (Hep G2 細胞/ヒドロキシエチルメタクリレート−メ
チルメタクリレート膜); Chang et al, Hum Gene Ther 4(4):433-40 (hGH発現マ
ウスLtk 細胞/免疫防御性perm選択性アルギン酸塩マイクロカプセル; Reddy et
al, 1993, J Infect Dis 168(4):1082-3(アルギン酸塩); Tai and Sun, 1993,
FASEB J 7(11):1061-9 (hGH 発現マウス繊維芽細胞/アルギン酸塩−ポリ−L−
リジン−アルギン酸塩膜); Ao et al, 1995, Transplantation Proc. 27(6):334
9, 3350(アルギン酸塩); Rajotte et al, 1995, Transplantation Proc. 27(6):
3389 (アルギン酸塩); Lakey et al, 1995, Transplantation Proc. 27(6):3266
(アルギン酸塩); Korbutt et al, 1995, Transplantation Proc. 27(6):3212(
アルギン酸塩); Dorian et al,米国特許第5,429,821 号 (アルギン酸塩); Emeri
ch et al, 1993, Exp Neurol 122(1):37-47(ポリマーカプセル化PC12細胞); Sag
en et al, 1993, J Neurosci 13(6):2415-23 (半透性ポリマー膜でカプセル化さ
れ、ラット脊髄・くも膜下空間に移植されたウシクロム親和性細胞); Aebischer
et al, 1994, Exp Neurol 126(2):151-8(モンキーに移植されたポリマーカプセ
ル化ラットPC12細胞; Aebischer, WO 92/19595も参照); Savelkoul et al, 1994
, J Immunol Methods 170(2):185-96(抗体を産生するカプセル化ハイブリドーマ
;各種サイトカインを発現するカプセル化トランスフェクション細胞系); Winn
et al, 1994, PNAS USA 91(6):2324-8 (免疫分離高分子装置内にカプセル化され
、ラットに移植されたヒト神経成長因子を発現する遺伝子操作されたBHK 細胞);
Emerich et al, 1994, Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 18(5):93
5-46 (ラットに移植されたポリマーカプセル化PC12細胞); Kordower et al, 199
4, PNAS USA 91(23):10898-902 (モンキーに移植されたhNGFを発現するポリマー
カプセル化された遺伝子操作BHK 細胞);およびButler et al WO 95/04521 (カプ
セル化装置) 参照。その後、動物宿主、好ましくは哺乳動物、より好ましくはそ
の必要があるヒト患者に、細胞をカプセル化形態で導入することができる。好ま
しくは、カプセル化材料は半透性であり、カプセル化された細胞により産生され
る標的タンパク質の宿主への放出を可能にする。多くの態様では、半透性カプセ
ル化により、カプセル化細胞はそれが導入された宿主生物から免疫学的に分離さ
れる。そのような態様では、カプセル化される細胞は、宿主の種のタンパク質由
来、および/またはウイルスタンパク質または宿主の種以外の種からのタンパク
質由来の成分ドメインを含む1または2以上の融合タンパク質を発現してもよい
。細胞は、受容者以外の1または2以上の個体由来であってもよく、また、受容
生物または患者の種以外の種由来のものであってもよい。
Cells engineered according to the present invention may be (micro) encapsulated, eg, using conventional biocompatible materials and methods, prior to implantation into a host organism or patient for production of a therapeutic protein. You can go to See, for example, Hguyen et al, Tissue transplantation systems and methods for sustaining high cell density surviving in a host, US Pat. No. 5,314,471.
No. (Baxter International, Inc.); Uludag and Sefton, 1993, J Biomed. Mate
r. Res. 27 (10): 1213-24 (Hep G2 cells / hydroxyethyl methacrylate-methyl methacrylate membrane); Chang et al, Hum Gene Ther 4 (4): 433-40 (hGH expressing mouse Ltk cells / immunoprotection) Perm-selective alginate microcapsules; Reddy et
al, 1993, J Infect Dis 168 (4): 1082-3 (alginate); Tai and Sun, 1993,
FASEB J 7 (11): 1061-9 (hGH-expressing mouse fibroblast / alginate-poly-L-
Lysine-alginate membrane); Ao et al, 1995, Transplantation Proc. 27 (6): 334
9, 3350 (alginate); Rajotte et al, 1995, Transplantation Proc. 27 (6):
3389 (alginate); Lakey et al, 1995, Transplantation Proc. 27 (6): 3266
(Alginate); Korbutt et al, 1995, Transplantation Proc. 27 (6): 3212 (
Alginate); Dorian et al, U.S. Patent No. 5,429,821 (alginate); Emeri
ch et al, 1993, Exp Neurol 122 (1): 37-47 (polymer encapsulated PC12 cells); Sag
en et al, 1993, J Neurosci 13 (6): 2415-23 (bovine chromaffin cells encapsulated in a semipermeable polymer membrane and implanted in the rat spinal cord / subarachnoid space); Aebischer
et al, 1994, Exp Neurol 126 (2): 151-8 (see also polymer-encapsulated rat PC12 cells implanted in monkeys; see also Aebischer, WO 92/19595); Savelkoul et al, 1994.
, J Immunol Methods 170 (2): 185-96 (encapsulated hybridoma producing antibodies; encapsulated transfection cell line expressing various cytokines); Winn
et al, 1994, PNAS USA 91 (6): 2324-8 (engineered BHK cells expressing human nerve growth factor encapsulated in an immunoisolating polymer device and implanted in rats);
Emerich et al, 1994, Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 18 (5): 93
5-46 (polymer-encapsulated PC12 cells implanted in rats); Kordower et al, 199
4, PNAS USA 91 (23): 10898-902 (monkey transplanted polymer-encapsulated engineered BHK cells expressing hNGF); and Butler et al WO 95/04521 (encapsulation equipment). The cells can then be introduced in encapsulated form into an animal host, preferably a mammal, more preferably a human patient in need thereof. Preferably, the encapsulating material is semi-permeable, allowing release of the target protein produced by the encapsulated cells to the host. In many embodiments, semi-permeable encapsulation causes the encapsulated cells to be separated immunologically from the host organism into which they have been introduced. In such embodiments, the cells to be encapsulated express one or more fusion proteins that include a component domain from a protein of the host species and / or from a viral protein or a protein from a species other than the host species. May be. The cells may be from one or more individuals other than the recipient and may be from a species other than the species of the recipient organism or patient.

【0104】 in vivo 遺伝子操作による 細胞のex vivo 改変の代わりに、多くの状況においてin vivo で細胞を改変す
ることが望まれることがある。ウイルスおよび非ウイルス系を含む、標的組織お
よび細胞のin vivo での遺伝子操作のための多様な技術が開発されてきた。
As an alternative to ex vivo modification of cells by in vivo genetic engineering, it may be desirable in many situations to modify cells in vivo. A variety of techniques have been developed for in vivo genetic manipulation of target tissues and cells, including viral and non-viral systems.

【0105】 1つの方法では、DNA 構築物の細胞への送り込み (送達) を、トランスフェク
ションにより、すなわち「裸のDNA 」、脂質複合体化もしくはリポソーム処方し
たDNA 、あるいはその他の処方したDNA の細胞への送達によって行う。DNA の処
方 (例、脂質による) の前に、もしくはその他の方法の場合は最終発現ベクター
における導入の前に、所望のDNA 構築物を保有する導入遺伝子を含有するプラス
ミドを、まず実験的に発現の最適化を図ってもよい (例、5'非翻訳領域における
イントロンの包含および不必要な配列の除去、Felgner et al., Ann NY Aca Sci
126-139, 1995) 。その後、例えば各種の脂質やリポソーム材料によるDNA の処
方を既知の方法および材料を用いて行い、受容哺乳動物に送り込めばよい。例え
ば、Canonico et al, Am J Respir Cell Mol Biol 10:24-29, 1994 (カチオン性
リポソームに複合体化したエーロゾル化組換えヒトα1-アンチトリプシン遺伝子
のラビットの肺へのin vivo 導入); Tsan et al, Am J Physiol 268 (Lung Cell
Mol Physiol 12):L1052-L1056, 1995 (単独またはカチオン性リポソームに複合
体化したプラスミドDNA の気管ガス注入によるラット肺への遺伝子の導入); Alt
on et al., Nat Genet. 5:135-142, 1993 (cDNA-リポソーム複合体のネブライズ
(噴霧化) 送達によるマウス気道への遺伝子導入) を参照。いずれの場合も、ベ
クターまたは裸のもしくは処方したDNA の送達は、ウイルス粒子をリンゲル液、
リン酸緩衝食塩水もしくは他の類似の担体に移行させた後で、気管支鏡法による
点滴注入により、あるいは噴霧化により行うことができる。
In one method, the delivery (delivery) of the DNA construct to the cell is accomplished by transfection, ie, to “naked DNA”, lipid-complexed or liposome formulated DNA, or other formulated DNA cells. By delivery of Prior to formulation of the DNA (e.g., with lipids) or, in other cases, prior to transfer in the final expression vector, a plasmid containing the transgene carrying the desired DNA construct is first experimentally expressed. Optimization (eg, inclusion of introns in the 5 'untranslated region and removal of unnecessary sequences, Felgner et al., Ann NY Aca Sci.
126-139, 1995). Thereafter, for example, the DNA may be formulated using various lipids and liposome materials using known methods and materials, and then sent to the recipient mammal. For example, Canonico et al, Am J Respir Cell Mol Biol 10: 24-29, 1994 (in vivo introduction of rabbits of aerosolized recombinant human α 1 -antitrypsin gene complexed into cationic liposomes into the lung); Tsan et al, Am J Physiol 268 (Lung Cell
Mol Physiol 12): L1052-L1056, 1995 (transfer of genes into rat lung by tracheal gas injection of plasmid DNA alone or complexed with cationic liposomes); Alt
on et al., Nat Genet. 5: 135-142, 1993 (Nebulization of cDNA-liposome complex
(Nebulization) Gene transfer into mouse airways by delivery). In each case, the delivery of the vector or the naked or formulated DNA involves the transfer of the virus particles to Ringer's solution,
After transfer to phosphate buffered saline or other similar carrier, it can be performed by bronchoscopic instillation or by nebulization.

【0106】 ウイルス系には、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、雑種アデノ-AAV、レ
ンチウイルスおよびレトロウイルスなどのウイルスに基づくものがあり、これは
感染による形質導入を可能にし、ある場合にはウイルスもしくは導入遺伝子の宿
主ゲノムへの組込みを可能にする。例えば、Dubuensky et al. (1984) Proc. Na
tl. Acad. Sci. USA 81, 7529-7533; Kaneda et al., (1989) Science 243, 375
-378; Hiebert et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 3594-3598; Ha
tzoglu et al, (1990) J. Biol. Chem. 265, 17285-17293およびFerry, et al.
(1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 8377-8381 を参照。ウイルスは、注射
(例、血管内、筋肉内) 、吸入またはその他の非経口形態で投与すればよい。リ
ポソームとの複合体を介した、または注射、カテーテルもしくはバイオリスティ
ックなどの非ウイルス性送達方法も用いられる。例えば、処方および組換え核酸
の細胞および生体への送達に関するさらなる指針については、例えば、WO 96/41
865 、PCT/US97/22454およびUSSN 60/084819参照。
Viral systems include those based on viruses such as adenovirus, adeno-associated virus, hybrid adeno-AAV, lentivirus and retrovirus, which allow transduction by infection, and in some cases, virus or Allows integration of the transgene into the host genome. For example, Dubuensky et al. (1984) Proc. Na
tl.Acad.Sci. USA 81, 7529-7533; Kaneda et al., (1989) Science 243, 375.
-378; Hiebert et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 3594-3598; Ha
tzoglu et al, (1990) J. Biol. Chem. 265, 17285-17293 and Ferry, et al.
(1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 8377-8381. Virus injection
(Eg, intravascular, intramuscular), by inhalation or other parenteral forms. Non-viral delivery methods, such as via complexes with liposomes or by injection, catheter or biolistic, are also used. For example, see WO 96/41 for further guidance on formulation and delivery of recombinant nucleic acids to cells and organisms.
865, PCT / US97 / 22454 and USSN 60/084819.

【0107】 所望により、標的転写開始領域を有する弱毒化または改変レトロウイルスを用
いることにより、ウイルスが産生され隣接細胞に形質導入されるように、本転写
因子構築物の1つを用いてウイルスを活性化することができる。
If desired, use one of the transcription factor constructs to activate the virus so that the virus is produced and transduced into neighboring cells by using an attenuated or modified retrovirus having a target transcription initiation region. Can be

【0108】 核酸構築物を送達するための組換えウイルスの使用は特に興味あるものである
。導入遺伝子は遺伝子治療において有用な多様なウイルスのいずれかに導入すれ
ばよい。
The use of recombinant viruses to deliver nucleic acid constructs is of particular interest. The transgene may be introduced into any of a variety of viruses useful in gene therapy.

【0109】 臨床設備においては、遺伝子送達系 (すなわち、ベクター、ウイルス、脂質処
方もしくは他の形態中の組換え核酸) を患者に、例えば多くの既知の方法のいず
れかにより導入することができる。例えば、遺伝子送達系の製剤を全身に、例え
ば静脈注射もしくは注入、吸入等により導入できる。ある系では、送達の手段が
構築物の所望標的細胞への特異的または選択的形質導入をもたらす。これは、領
域もしくは局所投与 (米国特許第5,328,470 号参照) により、または定位固定注
入 (例、Chen et al., (1994) PNAS USA 91:3054-3057)により、または送達手段
のもつ決定要素により達成することができる。例えば、あるウイルス系は感染に
対して組織もしくは細胞型特異性を有する。ある系では細胞型もしくは組織型発
現が遺伝子の発現を制御 (調節) する細胞型もしくは組織特異的な発現制御エレ
メントの使用により達成される。
In a clinical setting, a gene delivery system (ie, a recombinant nucleic acid in a vector, virus, lipid formulation or other form) can be introduced into a patient, for example, by any of a number of known methods. For example, a gene delivery system formulation can be introduced systemically, for example, by intravenous injection or infusion, inhalation, and the like. In some systems, the means of delivery results in specific or selective transduction of the construct into the desired target cells. This may be by local or topical administration (see U.S. Patent No. 5,328,470), by stereotactic injection (e.g., Chen et al., (1994) PNAS USA 91: 3054-3057), or by determinants of the delivery vehicle. Can be achieved. For example, some viral systems have tissue or cell type specificity for infection. In some systems, cell-type or tissue-type expression is achieved through the use of cell-type or tissue-specific expression control elements that control (regulate) gene expression.

【0110】 本発明の好ましい態様では、本発現構築物は、組換えレトロウイルス、アデノ
ウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV) 、雑種アデノウイルス/AAV、ヘルペスウイ
ルスもしくはレンチウイルスを含むウイルス送達系への興味ある遺伝子構築物の
導入により誘導される (その他の用途は組換え細菌もしくは真核プラスミドを用
いて行われるが) 。各種ウイルスベクターが本発明の実施に使用できるが、AAV
およびアデノウイルスに基づく方法が、in vivo 外来遺伝子の導入、特にヒトお
よびその他の哺乳動物への導入にとって特に興味あるものである。以下の、ウイ
ルス部位の選択および使用に関するさらなる指針は、ex vivo でもin vivo でも
特に全生物体が関係する用途 (ヒト遺伝子治療ならびに動物モデル系の開発およ
び使用の両方を含む) に関して、実務者に役立つかもしれない。
In a preferred embodiment of the invention, the expression construct is of interest to a viral delivery system comprising a recombinant retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), hybrid adenovirus / AAV, herpes virus or lentivirus. It is induced by the introduction of a genetic construct (although other uses are made using recombinant bacteria or eukaryotic plasmids). Although various viral vectors can be used in the practice of the present invention, AAV
And adenovirus-based methods are of particular interest for the introduction of foreign genes in vivo, particularly into humans and other mammals. The following additional guidance on the selection and use of viral sites is provided to practitioners, both ex vivo and in vivo, especially for applications involving all organisms, including both the development and use of human gene therapy and animal model systems. May be helpful.

【0111】 ウイルスベクターアデノウイルスベクター 本発明において有用なウイルス遺伝子送達系はアデノウイルス由来ベクターを
利用する。36 kb の直鎖状二本鎖DNA ウイルスであるアデノウイルスの遺伝的構
成の知識により、アデノウイルスDNA の大きな片を、8kb までの外来配列で置換
することが可能である。レトロウイルスとは対照的に、アデノウイルスDNA の宿
主細胞への感染により、染色体への組込みが生じることはないのは、アデノウイ
ルスDNA がエピソーム的に複製しうるためであり、遺伝毒性の可能性はない。ま
た、アデノウイルスは構造的に安定であり、大量の増幅後にもゲノム再編成は検
出されていない。アデノウイルスは、実質的にすべての上皮細胞を、その細胞サ
イクルの段階にかかわらず感染させうる。これまでところ、アデノウイルスは、
ヒトにおける急性呼吸系疾患のような軽い病気にのみ関連するようである。
Viral Vectors : Adenovirus Vectors The viral gene delivery systems useful in the present invention utilize adenovirus-derived vectors. With knowledge of the genetic makeup of adenovirus, a 36 kb linear double-stranded DNA virus, it is possible to replace large pieces of adenovirus DNA with foreign sequences up to 8 kb. In contrast to retroviruses, infection of host cells with adenovirus DNA does not result in chromosomal integration because the adenovirus DNA may replicate episomally and may be genotoxic. There is no. In addition, adenovirus is structurally stable, and no genomic rearrangement has been detected even after large-scale amplification. Adenovirus can infect virtually all epithelial cells regardless of their cell cycle stage. So far, adenovirus has
It appears to be associated only with mild illnesses such as acute respiratory illness in humans.

【0112】 アデノウイルスは、その中程度の大きさのゲノム、扱いの容易さ、高力価、広
い標的細胞範囲および高い感染性のために、特に遺伝子導入ベクターとして用い
るのに適している。このウイルスゲノムの両末端は 100〜200 塩基対(bp)の逆方
向末端反復配列(ITR) を含み、それらはウイルスDNA の複製およびパッケージン
グに必要なシスエレメントである。このゲノムの初期(E) および後期(L) 領域は
ウイルスDNA の複製開始により分裂する異なる転写ドメインを含有する。E1領域
(E1AおよびE1B)は、ウイルスゲノムおよび少数の細胞遺伝子の転写調節を担うタ
ンパク質をコードする。E2領域(E2AおよびE2B)の発現は、ウイルスDNA 複製のた
めのタンパク質合成を生じさせる。これらのタンパク質は、DNA 複製、後期遺伝
子発現および宿主細胞停止(host cell shut off)に関与する (Renan (1990) Rad
iotherap. Oncol. 19:197)。ウイルスキャプシドタンパク質のほとんどを含む後
期遺伝子の産物は、主要後期プロモーター(MLP) により生じる単一の一次転写物
のかなりのプロセシングの後にのみ発現する。MLP (16.8 m.u.に位置する) は感
染の後期相において特に効果的であり、このプロモーターから生じるmRNAはすべ
て、これらを翻訳のための好ましいmRNAとする5'三部分リーダー(TL)配列を有す
る。
Adenoviruses are particularly suitable for use as gene transfer vectors because of their medium size genome, ease of handling, high titer, wide target cell range, and high infectivity. Both ends of the viral genome contain 100-200 base pair (bp) inverted terminal repeats (ITRs), which are cis elements required for viral DNA replication and packaging. The early (E) and late (L) regions of this genome contain different transcription domains that divide by the onset of viral DNA replication. E1 area
(E1A and E1B) encode proteins responsible for the transcriptional regulation of the viral genome and a few cellular genes. Expression of the E2 region (E2A and E2B) results in protein synthesis for viral DNA replication. These proteins are involved in DNA replication, late gene expression, and host cell shut off (Renan (1990) Rad
iotherap. Oncol. 19: 197). The product of the late gene, which contains most of the viral capsid proteins, is only expressed after significant processing of a single primary transcript generated by the major late promoter (MLP). MLPs (located at 16.8 mu) are particularly effective in the late phase of infection, and all mRNAs resulting from this promoter have a 5 'tripartite leader (TL) sequence that makes them preferred mRNAs for translation.

【0113】 アデノウイルスのゲノムは、関心ある遺伝子産物をコードするが、正常な溶菌
ウイルス生活環においてはその複製能の点で不活性化されるように操作しうる (
例えば、Berkner er al., (1988) BioTechniques 6:616; Rosenfeld et al., (1
991) Science 252:431-434; およびRosenfeld et al., (1992) Cell 68:143-155
参照) 。アデノウイルスAd 5型 d1324株またはその他のアデノウイルス株 (例、
Ad2, Ad3, Ad7 等) 由来の適当なアデノウイルスベクターが当業者に周知である
。組換えアデノウイルスは、分裂しない細胞を感染させることができず、広範な
細胞種、例えば、気管支上皮 (Rosenfeld et al., (1992)、上記で引用) 、内皮
細胞 (Lemarchand et al., (1992) PNAS USA 89:6482-6486)、肝細胞 (Herz and
Gerard, (1993) PNAS USA 90:2812-2816)および筋肉細胞 (Quantin et al., (1
992) PNAS USA 89:2581-2584) を感染させるのに使用できる点で、ある状況では
有利でありうる。アデノウイルスベクターはまた、ワクチンの開発に使用されて
きた (Grunhaus and Horwitz (1992) Seminar in Virology 3:237; Graham and
Prevec (1992) Biotechnology 20:363) 。組換えアデノウイルスを異なる組織に
投与する際の実験には、気管点滴注入 (Rosenfeld et al. (1991); Rosenfeld e
t al. (1992) Cell 68:143) 、筋肉注射 (Ragot et al. (1993) Nature 361:647
) 、末梢静脈注射 (Herz and Gerard (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 9
0:2812) および脳への定位固定接種 (Le Gal La Salle et al. (1993) Science
254:988)がある。
The adenovirus genome encodes a gene product of interest, but can be engineered to be inactivated in its normal lytic virus life cycle in terms of its ability to replicate (
For example, Berkner er al., (1988) BioTechniques 6: 616; Rosenfeld et al., (1
991) Science 252: 431-434; and Rosenfeld et al., (1992) Cell 68: 143-155.
See). Adenovirus Ad type 5 d1324 strain or other adenovirus strains (e.g.,
Suitable adenovirus vectors from Ad2, Ad3, Ad7, etc.) are well known to those skilled in the art. Recombinant adenovirus is unable to infect non-dividing cells and has a broad spectrum of cell types, such as bronchial epithelium (Rosenfeld et al., (1992), cited above), endothelial cells (Lemarchand et al., ( 1992) PNAS USA 89: 6482-6486), hepatocytes (Herz and
Gerard, (1993) PNAS USA 90: 2812-2816) and muscle cells (Quantin et al., (1
992) PNAS USA 89: 2581-2584) can be advantageous in certain situations because it can be used to infect Adenovirus vectors have also been used in vaccine development (Grunhaus and Horwitz (1992) Seminar in Virology 3: 237; Graham and
Prevec (1992) Biotechnology 20: 363). Experiments involving the administration of recombinant adenovirus to different tissues include tracheal instillation (Rosenfeld et al. (1991); Rosenfeld e.
t al. (1992) Cell 68: 143), intramuscular injection (Ragot et al. (1993) Nature 361: 647)
), Peripheral vein injection (Herz and Gerard (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 9
0: 2812) and stereotaxic inoculation into the brain (Le Gal La Salle et al. (1993) Science
254: 988).

【0114】 さらに、このウイルス粒子は比較的安定で、精製および濃縮がしやすく、そし
て上記のように感染性スペクトルに影響するように改変することができる。さら
に、アデノウイルスは増殖および扱いが容易で、in vitroおよびin vivo で広い
宿主範囲を示す。この属のウイルスは高力価、例えば109 〜1011プラーク形成単
位 (PFU)/ml で得ることができ、感染性が高い。アデノウイルスの生活環は宿主
ゲノムに組込まれることを必要としない。アデノウイルスベクターにより送達さ
れた外来遺伝子はエピソーム的であり、従って宿主細胞に対する遺伝毒性は低い
。野生型アデノウイルスを用いたワクチンの研究において副作用は報告されてお
らず (Couch et al., 1963; Top et al., 1971) 、in vivo 遺伝子導入ベクター
としての安全性と治療可能性を示している。さらに、外来DNA のためのアデノウ
イルスゲノムの保持能は他の遺伝子送達ベクターに比べて大きい(8キロベースま
で) (Berkner et al.,前出;Haj-Ahmand and Graham (1986) J. Virol. 57:267)
。現在使用され、従って、本発明において好ましい複製欠損アデノウイルスベク
ターのほとんどは、ウイルスE1およびE3遺伝子の全部または一部を欠失している
が、アデノウイルス遺伝物質の約80%までは保持している (例えば、Jones et a
l., (1979) Cell 16:683; Berkner et al., 前出; Graham et al., Methods in
Molecular Biology, E.J. Murray, 編 (Humana, Clifton, NJ, 1991) vol. 7, p
p. 109-127参照) 。挿入された遺伝子の発現は、例えばE1A プロモーター、主要
後期プロモーター(MLP) および関連リーダー配列、ウイルスE3プロモーターまた
は外来性プロモーター配列の制御下にありうる。
In addition, the virus particles are relatively stable, easy to purify and concentrate, and can be modified to affect the infectivity spectrum as described above. In addition, adenoviruses are easy to grow and handle, and exhibit a wide host range in vitro and in vivo. Viruses of this genus can be obtained at high titers, eg, 10 9 -10 11 plaque forming units (PFU) / ml, and are highly infectious. The life cycle of adenovirus does not require integration into the host genome. Foreign genes delivered by adenovirus vectors are episomal and therefore have low genotoxicity to host cells. No side effects have been reported in wild-type adenovirus vaccine studies (Couch et al., 1963; Top et al., 1971), demonstrating safety and therapeutic potential as an in vivo gene transfer vector. I have. Furthermore, the ability to retain the adenovirus genome for foreign DNA is greater (up to 8 kilobases) than other gene delivery vectors (Berkner et al., Supra; Haj-Ahmand and Graham (1986) J. Virol. 57: 267)
. Most of the replication deficient adenoviral vectors currently used and therefore preferred in the present invention lack all or part of the viral E1 and E3 genes, but retain up to about 80% of the adenovirus genetic material. (For example, Jones et a
l., (1979) Cell 16: 683; Berkner et al., supra; Graham et al., Methods in
Molecular Biology, EJ Murray, Ed. (Humana, Clifton, NJ, 1991) vol. 7, p.
p. 109-127). Expression of the inserted gene can be under the control of, for example, the E1A promoter, the major late promoter (MLP) and associated leader sequences, the viral E3 promoter or an exogenous promoter sequence.

【0115】 アデノウイルスベクターが複製欠損性であるか、少なくとも条件的に欠損性で
あるという要件の他は、アデノウイルスベクターの性質は本発明を成功裏に実施
するのに必須ではないと考えられる。アデノウイルスは42の異なる既知の血清型
またはA-F の亜群のいずれでもよい。亜群Cの5型アデノウイルスは、本発明の
方法に用いる条件的複製欠損アデノウイルスベクターを得るために好ましい出発
材料である。これは、アデノウイルス5型は多くの生化学的および遺伝学的情報
が知られているヒトアデノウイルスであり、アデノウイルスをベクターとして採
用するほとんどの構築物について、これが歴史的に用いられてきたからである。
上述のように、本発明の典型的ベクターは複製欠損性であり、アデノウイルスE1
領域をもたないであろう。従って、対象の核酸を、E1コーディング配列が除去さ
れた位置に導入するのが最も好都合であろう。しかし、対象の核酸の、アデノウ
イルス配列内のある領域における挿入位置は本発明にとって重要でない。例えば
、対象の核酸はまた、Karlson 等 (1986) により既報のE3置換ベクター中の欠失
E3領域の代わりに、あるいはヘルパー細胞系もしくはヘルパーウイルスがE4欠失
を補うE4領域に挿入してもよい。
Apart from the requirement that the adenovirus vector be replication-deficient or at least conditionally defective, the nature of the adenovirus vector is not believed to be essential for the successful practice of the present invention. . The adenovirus may be of any of the 42 different known serotypes or AF subgroups. Subgroup C type 5 adenovirus is a preferred starting material for obtaining conditional replication defective adenovirus vectors for use in the methods of the present invention. This is because adenovirus type 5 is a human adenovirus for which much biochemical and genetic information is known and has been used historically for most constructs that employ adenovirus as a vector. is there.
As mentioned above, typical vectors of the invention are replication deficient and adenovirus E1
Will have no territory. Therefore, it may be most convenient to introduce the nucleic acid of interest at a location where the E1 coding sequence has been removed. However, the position of insertion of the nucleic acid of interest in a region within the adenovirus sequence is not critical to the invention. For example, the nucleic acid of interest may also be a deletion in the E3 replacement vector reported by Karlson et al. (1986).
Instead of the E3 region, or a helper cell line or helper virus may be inserted into the E4 region to compensate for the E4 deletion.

【0116】 好ましいヘルパー細胞系は293(ATCC受託番号No. CRL 1573) である。このヘル
パー細胞系はまた、「パッケージング細胞系」とも言われ、Frank Graham (Grah
am et al. (1987) J. Gen. Virol. 36:59-72およびGraham (1977) J. General V
irology 68:937-940) により開発され、E1A およびE1B をトランスに提供する。
しかし、ヘルパー細胞系はまた、ヒト胚性腎臓細胞、筋肉細胞、造血細胞または
その他のヒト胚性間充織もしくは上皮細胞などのヒト細胞由来のものであっても
よい。あるいは、ヘルパー細胞はヒトアデノウイルスを許容する他の哺乳動物種
の細胞由来であってもよい。このような細胞には、例えばベロ細胞またはその他
のサル胚性間充織もしくは上皮細胞がある。
A preferred helper cell line is 293 (ATCC Accession No. CRL 1573). This helper cell line is also referred to as a "packaging cell line" and is used by Frank Graham (Grah
am et al. (1987) J. Gen. Virol. 36: 59-72 and Graham (1977) J. General V.
irology 68: 937-940) and provides E1A and E1B to trans.
However, the helper cell line may also be derived from human cells, such as human embryonic kidney cells, muscle cells, hematopoietic cells or other human embryonic mesenchymal or epithelial cells. Alternatively, the helper cells may be derived from cells of other mammalian species that allow human adenovirus. Such cells include, for example, Vero cells or other monkey embryonic mesenchymal or epithelial cells.

【0117】 各種のアデノウイルスベクターが、遺伝子をヒトを含む哺乳動物に導入するの
に有用であることが実証されてきた。複製欠損アデノウイルスベクターが、肺上
皮におけるマーカータンパク質およびCFTRを発現するのに用いられてきた。その
効率的に分裂中の細胞を感染させる能力、肺への親和性および高力価のストック
の製造が比較的容易であることから、アデノウイルスベクターはこの数年多くの
研究の対象であったし、各種のベクターが遺伝子をヒト患者の肺に送達させるの
に用いられてきた (Zabner et al., Cell 75:207-216, 1993; Crystal, et al.,
Nat Genet. 8:42-51, 1994; Boucher, et al., Hum Gene Ther 5:615-639, 199
4)。第一世代のE1a 欠失アデノウイルスベクターは、温度感受性E2a ウイルスタ
ンパク質を含む第二世代を用いて改良されてきて、ウイルスタンパク質の発現が
少なく、それによりウイルス感染細胞を免疫系の標的となることが少ないように
設計されている (Goldman et al., Human Gene Therapy 6:839-851, 1995) 。よ
り最近では、ウイルスの全オープンリーディングフレームが欠失したウイルスベ
クターが報告されている (Fisher er al., Virology 217:11-22, 1996)。さらに
、ウイルスのIL-10 の発現がアデノウイルス抗原に対する免疫応答を阻害するこ
とが示されている (Qin et al., Human Gene Therapy 8:1365-1374, 1997) 。
A variety of adenovirus vectors have been demonstrated to be useful for introducing genes into mammals, including humans. Replication-deficient adenovirus vectors have been used to express marker proteins and CFTR in lung epithelium. Adenovirus vectors have been the subject of much research in recent years because of their ability to infect dividing cells efficiently, their affinity for the lungs, and the relative ease of producing high-titer stocks. However, various vectors have been used to deliver genes to the lungs of human patients (Zabner et al., Cell 75: 207-216, 1993; Crystal, et al.,
Nat Genet. 8: 42-51, 1994; Boucher, et al., Hum Gene Ther 5: 615-639, 199
Four). First-generation E1a-deficient adenoviral vectors have been modified using second generations containing temperature-sensitive E2a viral proteins, resulting in lower expression of viral proteins, thereby targeting virus-infected cells to the immune system. (Goldman et al., Human Gene Therapy 6: 839-851, 1995). More recently, viral vectors in which the entire open reading frame of the virus has been deleted have been reported (Fisher er al., Virology 217: 11-22, 1996). Furthermore, viral IL-10 expression has been shown to inhibit the immune response to adenovirus antigens (Qin et al., Human Gene Therapy 8: 1365-1374, 1997).

【0118】 アデノウイルスはまた、細胞型特異的であってもよい、すなわち限られた種類
の細胞のみを感染させ、および/または限られた種類の細胞においてのみ導入遺
伝子を発現する。例えば、米国特許第5,698,443 号 (Henderson and Schuur、19
97年12月16日発行) に記載のように、ウイルスは、標的宿主細胞によって特異的
に制御された転写開始領域の転写制御下に遺伝子を含有する。このように、複製
が可能なアデノウイルスは、例えば細胞特異的応答要素を挿入して、複製に必要
なタンパク質 (例、E1A またはE1B)の合成を調節することにより、ある種の細胞
に限定することができる。
Adenoviruses may also be cell type-specific, ie, infect only a limited type of cells and / or express the transgene only in a limited type of cells. For example, U.S. Pat.No. 5,698,443 (Henderson and Schuur, 19
The virus contains the gene under the transcriptional control of a transcription initiation region that is specifically controlled by the target host cell, as described in US Pat. Thus, replication-competent adenoviruses are restricted to certain types of cells, for example, by inserting cell-specific response elements and regulating the synthesis of proteins required for replication (e.g., E1A or E1B). be able to.

【0119】 多数のアデノウイルス型のDNA 配列がGenBank から入手可能である。例えば、
ヒトアデノウイルス5型はGenBank 受託番号No. M 73260 である。アデノウイル
スDNA 配列は現在同定されている42の型のヒトアデノウイルスの任意のものから
得ればよい。各種アデノウイルス株はアメリカン・タイプ・カルチャー・コレク
ション (ロックビル、メリーゴーランド州) から、または多数の商業的および学
術的機関から要請により入手できる。ここに記載の導入遺伝子は、任意のアデノ
ウイルスベクター中に、CFTRもしくはその他の遺伝子をベクターに挿入するのに
用いるのと同じ方法 (制限酵素切断、リンカー連結もしくは末端補充および連結
) によって任意の送達プロトコルにより導入すればよい。
A number of adenovirus-type DNA sequences are available from GenBank. For example,
Human adenovirus type 5 is GenBank Accession No. M 73260. The adenovirus DNA sequence may be obtained from any of the 42 types of human adenovirus currently identified. Various adenovirus strains are available from the American Type Culture Collection (Rockville, Md.) Or upon request from a number of commercial and academic institutions. The transgenes described here can be inserted into any adenovirus vector in the same manner as used to insert CFTR or other genes into the vector (restriction enzyme cleavage, linker ligation or terminal recruitment and ligation).
) May be introduced by any delivery protocol.

【0120】 アデノウイルス産生細胞系は、1または2以上の遺伝子が変異しているか欠失
しているアデノウイルスベクターのパッケージングのために、アデノウイルス遺
伝子E1、E2a およびE4 DNA配列の1または2以上を包含することができる。これ
は、例えば、Kadan 等のPCT/US95/15947 (WO 96/18418); Kovesdi 等のPCT/US95
/07341 (WO 95/346671); Imler等のPCT/FR94/00624 (WO 94/28152); Perrocaude
t 等のPCT/FR94/00851 (WO 95/02697); Wang等のPCT/US95/14793 (WO 96/14061)
に記載されている。
The adenovirus-producing cell line may contain one or two of the adenovirus gene E1, E2a and E4 DNA sequences for packaging of an adenovirus vector in which one or more genes are mutated or deleted. The above can be included. This is, for example, the PCT / US95 / 15947 of Kadan et al. (WO 96/18418); PCT / US95 of Kovesdi et al.
/ 07341 (WO 95/346671); PCT / FR94 / 00624 (WO 94/28152); Perrocaude of Imler et al.
PCT / FR94 / 00851 (WO 95/02697) such as t; PCT / US95 / 14793 (WO 96/14061) such as Wang
It is described in.

【0121】 AAV ベクター DNA の送達に有用な別のウイルスベクター系は、アデノ随伴ウイルス(AAV) で
ある。アデノ随伴ウイルスはアデノウイルスやヘルペスウイルスなどの別のウイ
ルスを効率的な複製および増殖性生活環のためのヘルパーウイルスとして必要と
する天然の欠損ウイルスである (総説としてMuzyczka et al., Curr. Topics in
Micro. and Immunol. (1992) 158:97-129) 。
Another viral vector system useful for delivery of AAV vector DNA is adeno-associated virus (AAV). Adeno-associated virus is a naturally occurring virus that requires another virus, such as an adenovirus or herpes virus, as a helper virus for efficient replication and a productive life cycle (for review, see Muzyczka et al., Curr. Topics in
Micro. And Immunol. (1992) 158: 97-129).

【0122】 AAV はいずれの病気の原因とも関連しない。AAV はトランスフォーミングまた
は発癌性ウイルスではない。AAV のヒト細胞系染色体への組込みは、細胞の増殖
特性や形態的特徴に何ら著しい変化を生じさせない。これらの性質により、AAV
は潜在的に有用なヒト遺伝子治療用ベクターとして推奨される。
AAV is not associated with any disease cause. AAV is not a transforming or oncogenic virus. Integration of AAV into the chromosome of the human cell line does not cause any significant changes in the growth or morphological characteristics of the cells. Due to these properties, AAV
Is recommended as a potentially useful vector for human gene therapy.

【0123】 AAV はまた、そのDNA を非分裂性細胞、例えば肺上皮細胞や筋肉細胞中に組込
んでもよい数少ないウイルスの1つであり、高頻度の安定な組込みを示す (例え
ば、Flotte et al., (1992) Am. J. Respir. Cell. Mol. 7:349-356; Samluski
et al., (1989) L. Virol. 63:3822-3828;およびMcLaughlin et al., (1989) J.
Virol. 62:1963-1973参照) 。AAV のわずか 300塩基対ほどを含むベクターをパ
ッケージングし、組込むことができる。外来DNA のための空間は約4.5 kbに制限
される。Tratschin et al., (1985) Mol. Cell. Biol. 5:3251-3260 に記載のも
のなどのAAV ベクターが、DNA を細胞に導入するのに使用できる。多様な核酸が
AAV ベクターを用いて異なる細胞種に導入されてきた (例えば、Hermonat et al
., (1984) PNAS USA 81:6466-6470; Tratschin et al., (1985) Mol. Cell. Bio
l. 4:2072-2081; Wondisford et al. Mol. Endocrinol. 2:32-39; Tratschin et
al., (1984) J. Virol. 51:611-619;およびFlotte et al., (1993) J. Biol. C
hem. 268:3781-3790参照) 。
AAV is also one of the few viruses that may integrate its DNA into non-dividing cells, such as lung epithelial cells and muscle cells, and exhibits a high frequency of stable integration (eg, Flotte et al. ., (1992) Am. J. Respir. Cell. Mol. 7: 349-356; Samluski.
et al., (1989) L. Virol. 63: 3822-3828; and McLaughlin et al., (1989) J.
Virol. 62: 1963-1973). Vectors containing as little as 300 base pairs of AAV can be packaged and integrated. Space for foreign DNA is limited to about 4.5 kb. AAV vectors, such as those described in Tratschin et al., (1985) Mol. Cell. Biol. 5: 3251-3260, can be used to introduce DNA into cells. Diverse nucleic acids
It has been introduced into different cell types using AAV vectors (eg, Hermonat et al.
., (1984) PNAS USA 81: 6466-6470; Tratschin et al., (1985) Mol. Cell. Bio
l. 4: 2072-2081; Wondisford et al. Mol. Endocrinol. 2: 32-39; Tratschin et.
al., (1984) J. Virol. 51: 611-619; and Flotte et al., (1993) J. Biol. C.
hem. 268: 3781-3790).

【0124】 典型的に使用されるAAV に基づく発現ベクターは、利用しうる制限酵素部位を
用いて直接に、あるいは制限酵素で導入遺伝子を切り出した後、末端の平滑化、
適宜DNA リンカーの連結、制限酵素切断およびITR 間の部位への連結により、導
入遺伝子のサブクローニングのために使用できる制限酵素部位の両端に隣接する
145ヌクレオチドのAAV 逆方向末端反復配列(ITR) を含む。AAV ベクターの収容
能力は約4.4 kbである。各種AAV に基づくベクターと、多様なプロモーター/エ
ンハンサーとを用いて、次のようなタンパク質が発現されてきた:ネオマイシン
ホスホトランスフェラーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ
、ファンコニ貧血遺伝子、嚢胞性繊維症膜貫通コンダクタンス調節因子および顆
粒球マクロファージコロニー刺激因子 (Kotin, R.M., Human Gene Therapy 5:79
3-801, 1994,表1) 。本発明の各種DNA 構築物を導入する導入遺伝子は、同様に
AAV に基づくベクター中に含有させることができる。融合タンパク質、例えば活
性化ドメインまたはDNA 結合ドメインを含む融合タンパク質をコードする組換え
DNA の発現を推進するためのCMV などの構成的プロモーターを含有させることに
代え、AAV プロモーターを使用できる (ITR 自身またはAAV p5 (Flotte et al.,
J. Biol. Chem. 268:3781-3790, 1993)) 。
AAV-based expression vectors that are typically used are directly transfected using available restriction enzyme sites or after cutting out the transgene with restriction enzymes, blunting the ends,
Flanking both ends of the restriction enzyme site, which can be used for subcloning of the transgene, by appropriate DNA linker ligation, restriction enzyme cleavage and ligation to sites between ITRs
Contains the 145 nucleotide AAV inverted terminal repeat (ITR). The capacity of the AAV vector is about 4.4 kb. The following proteins have been expressed using various AAV-based vectors and various promoters / enhancers: neomycin phosphotransferase, chloramphenicol acetyltransferase, Fanconi anemia gene, cystic fibrosis transmembrane conductance. Regulatory factor and granulocyte macrophage colony stimulating factor (Kotin, RM, Human Gene Therapy 5:79
3-801, 1994, Table 1). Transgenes for introducing the various DNA constructs of the present invention
It can be contained in an AAV-based vector. Recombinant encoding a fusion protein, eg, a fusion protein containing an activation domain or a DNA binding domain
Instead of including a constitutive promoter such as CMV to drive DNA expression, the AAV promoter can be used (ITR itself or AAV p5 (Flotte et al.,
J. Biol. Chem. 268: 3781-3790, 1993)).

【0125】 かかるベクターを既報の方法によりAAV ビリオンにパッケージングすることが
できる。例えば、293 のようなヒト細胞系を、AAV に基づく発現ベクターと内生
AAV プロモーターまたは異種プロモーターの制御下にAAV rep およびcap(組換え
ウイルス構築物の複製およびパッケージングに必須である) をコードするオープ
ンリーディングフレームを含む他のプラスミドとでコトランスフェクションする
ことができる。ヘルパーウイルスが存在しないと、rep タンパク質Rep68 および
Rep78 は複製型の蓄積を防止するが、アデノウイルスもしくはヘルペスウイルス
が重感染すると、これらのタンパク質は ITR (導入遺伝子を含む構築物において
のみ存在) からの複製およびウイルスキャプシドタンパク質の発現を可能にする
。この系は導入遺伝子DNA のAAV ビリオンへのパッケージングを生じさせる (Ca
rter, B.J., Current Opinion in Biotechnology 3:533-539, 1992; Kotin, R.M
., Human Gene Therapy 5:793-801, 1994)。典型的には、トランスフェクション
後3日目に組換えAAV をアデノウイルスと共に細胞から集め、次いで混入アデノ
ウイルスを熱処理によ不活性化する。
[0125] Such vectors can be packaged into AAV virions by methods previously described. For example, a human cell line such as 293 can be transformed with an endogenous AAV-based expression vector.
It can be co-transfected with an AAV promoter or other plasmid containing an open reading frame encoding AAV rep and cap (essential for replication and packaging of the recombinant viral construct) under the control of a heterologous promoter. In the absence of a helper virus, the rep proteins Rep68 and
Rep78 prevents the accumulation of replicative forms, but upon superinfection with adenovirus or herpes virus, these proteins allow replication from the ITR (only present in constructs containing the transgene) and expression of the viral capsid protein. This system results in the packaging of transgene DNA into AAV virions (Ca
rter, BJ, Current Opinion in Biotechnology 3: 533-539, 1992; Kotin, RM
., Human Gene Therapy 5: 793-801, 1994). Typically, three days after transfection, recombinant AAV is harvested from the cells with the adenovirus, and the contaminating adenovirus is then inactivated by heat treatment.

【0126】 AAV 力価の改善のための方法もまた、AAV ビリオンにおける導入遺伝子の発現
に用いることができる。かかる方策は次のようなものを含むが、これに限定され
ることはない:細胞系中での ITRを両端にもつ導入遺伝子の安定な発現の後、ウ
イルスパッケージングを指示する第二のプラスミドでのトランスフェクション;
AAV タンパク質を誘導的に発現する (例えば、温度感受性誘導性発現や薬理学的
誘導性発現など) 細胞系の使用。あるいは、細胞を、異種遺伝子の両端に5'ITR
、3'ITR を含む第一のAAV ベクターと、薬剤 (例、SV40T 抗原) により誘導する
ことができ、AAV rep およびcap タンパク質をコードするDNA 配列を含有する、
誘導性複製起点 (例、SV40複製起点) を含む第二のAAV ベクターとにより形質転
換することができる。薬剤による誘導後、第二のAAV ベクターは高コピー数で複
製してもよく、それにより数の増加した感染性AAV 粒子を産生してもよい (例え
ば、Chiorini等の米国特許第5,693,531 号、1997年12月2日発行、参照) 。多量
の組換えAAV を産生するためのさらに別の方法では、エプスタイン・バール核抗
原 (EBNA) 遺伝子、エプスタイン・バールウイルスの後期複製起点 (oriP) およ
びAAV ゲノムを導入するプラスミドを用いる。これらのプラスミドは293 細胞な
どの細胞中に複数コピーの染色体外要素として維持される。野生型ヘルパー機能
の付加により、これらの細胞は大量の組換えAAV を産生するであろう (Lebkowsk
i 等の米国特許第5,691,176 号、1997年11月25日発行) 。別の系では、 rep遺伝
子の発現を可能にするAAV パッケージングプラスミドが提供され、ここでは通常
rep発現を制御するp5プロモーターを異種プロモーターで置換する (Flotte等の
米国特許第5,658,776 号、1997年8月19日発行) 。さらに、Wilson等のWO 96/39
530 に記載のように、細胞を、一本鎖形態を二本鎖形態に変換するのを容易にす
る薬剤で処理することによりAAV 形質導入の効率を増加させてもよい。
Methods for improving AAV titers can also be used for transgene expression in AAV virions. Such strategies include, but are not limited to: a second plasmid that directs viral packaging after stable expression of the transgene carrying the ITR at both ends in the cell line. Transfection at
Use of a cell line that expresses AAV protein inducibly (eg, temperature sensitive or pharmacologically inducible expression). Alternatively, cells can be placed at the 5'ITR
A first AAV vector containing a 3'ITR, and a DNA sequence that can be induced by an agent (e.g., SV40T antigen) and encodes AAV rep and cap proteins;
It can be transformed with a second AAV vector containing an inducible origin of replication (eg, the SV40 origin of replication). Following drug induction, the second AAV vector may replicate at a high copy number, thereby producing an increased number of infectious AAV particles (see, e.g., Chiorini et al., U.S. Patent No. 5,693,531, 1997). Issued on December 2, 2008). Yet another method for producing large amounts of recombinant AAV uses a plasmid that introduces the Epstein-Barr nuclear antigen (EBNA) gene, the Epstein-Barr virus late replication origin (oriP), and the AAV genome. These plasmids are maintained as multiple copies of extrachromosomal elements in cells such as 293 cells. With the addition of wild-type helper function, these cells will produce large amounts of recombinant AAV (Lebkowsk
i. et al., US Pat. No. 5,691,176, issued Nov. 25, 1997). Another system provides an AAV packaging plasmid that allows expression of the rep gene, where
The p5 promoter controlling rep expression is replaced with a heterologous promoter (Flotte et al., US Pat. No. 5,658,776, issued Aug. 19, 1997). Further, WO 96/39 by Wilson et al.
As described at 530, the efficiency of AAV transduction may be increased by treating cells with an agent that facilitates conversion of the single-stranded form to the double-stranded form.

【0127】 AAV ストックは、HermonatおよびMuzyczka (1984) PNAS 81:6466に記載のよう
にして製造し、Samulski et al., (1989) J. Virol. 63:3822 により記載されて
いるpAAV/Ad を用いて改変することができる。ウイルスの濃縮および精製は、AA
V ベクターin vivo 発現の最初の報告 (Flotte et al., J. Biol. Chem. 268:37
81-3790, 1993)で用いられたように塩化セシウム勾配におけるバンディング、ま
たはO'Riordan et al., WO 97/08298 に記載のようなクロマトグラフィーによる
精製などの既報の方法で達成されうる。
The AAV stock was prepared as described in Hermonat and Muzyczka (1984) PNAS 81: 6466, and was constructed from pAAV / Ad described by Samulski et al., (1989) J. Virol. 63: 3822. And can be modified using For virus concentration and purification, AA
First report of V vector in vivo expression (Flotte et al., J. Biol. Chem. 268: 37
81-3790, 1993), banding in a cesium chloride gradient, or by chromatographic purification as described in O'Riordan et al., WO 97/08298.

【0128】 AAV ベクターのin vitroパッケージングの方法も利用でき、粒子へ詰め込まれ
るDNA の大きさに制限がないという利点を有する (Zhou等の米国特許第5,688,67
6 号、1997年11月18日発行、参照) 。この操作は無細胞パッケージング抽出液の
調製も含む。
A method for in vitro packaging of AAV vectors is also available and has the advantage of not limiting the size of DNA that can be packed into particles (US Patent No. 5,688,67 to Zhou et al.).
No. 6, issued on November 18, 1997). This operation includes the preparation of a cell-free packaging extract.

【0129】 導入遺伝子の導入のための方法と材料、この導入遺伝子を含む組換えAAV ベク
ターの増殖と精製、および細胞および哺乳動物のトランスフェクションにおける
その使用を含む、本発明の実施に有用なAAV 技術に関するさらに詳細な指針に関
しては、例えば、Carter等の米国特許第4,797,368 号 (1989年1月10日); Muzy
czka等の米国特許第5,139,941 号 (1992年8月18日); Lebkowski 等の米国特許
第5,173,414 号 (1992年12月22日); Srivastava 等の米国特許第5,252,479 号 (
1993年10月12日); Lebkowski等の米国特許第5,354,678 号 (1994年10月11日); S
henk等の米国特許第5,436,146 号 (1995年7月25日); Chatterjee 等の米国特許
第5,454,935 号 (1995年12月12日); Charter等のWO 93/24641 (1993 年12月9日
発行);およびNatsoulis 等の米国特許第5,622,856 号 (1997年4月22日) 参照。
AAV および必要とされるアデノウイルスもしくはヘルペスヘルパー機能に関する
さらなる情報は以下の論文中に見られる: Berns およびBohensky (1987),「アデ
ノ随伴ウイルス:最新情報」 Advanced in Virus Research, Academic Press, 3
3:234-306 。AAV のゲノムは、Laughlin et al., (1983) 「細菌プラスミドにお
ける感染性アデノ随伴ウイルスゲノムのクローニング」, Gene, 23:65-73に記載
されている。AAV の発現は、Beaton et al., (1989) 「アデノ随伴ウイルスp5お
よびp19 プロモーターからの発現はrep タンパク質によりトランスに負に調節さ
れる」 J. Virol., 63:4450-4454に記載されている。rAAVの作製は多数の刊行物
に記載されている: Tratschin et al. (1984)「哺乳動物細胞内の遺伝子の高頻
度組込み、発現および奪還のためのアデノ随伴ウイルスベクター」Mol. Cell. B
iol., 4:2072-2081; Hermonat and Muzyczka (1984) 「哺乳動物DNA クローニン
グベクターとしてのアデノ随伴ウイルスの使用: 哺乳動物組織培養細胞へのネオ
マイシン耐性の形質導入」Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:6466-6470; McLaug
hlin et al. (1988)「アデノ随伴ウイルス一般的形質導入ベクター: プロウイル
ス構造の解析」J. Virol., 62:1963-1973;およびSamulski et al. (1989)「組換
えアデノ随伴ウイルスの無ヘルパーストック: 普通の組込みはウイルス遺伝子発
現を必要としない」J. Virol., 63:3822-3828 。rAAVにより形質転換することが
できる細胞系は、Lebkowski et al. (1988) 「アデノ随伴ウイルス: 多様な哺乳
動物細胞種へのDNA の効率的な導入および組込みのためのベクター系」Mol. Cel
l. Biol., 8:3988-3996 に記載されているものである。組換えレトロウイルスの
製造に用いる「プロデューサー」または「パッケージング」細胞系は、Doughert
y et al. (1989) J. Virol., 63:3209-3212;およびMarkowitz et al. (1988) J.
Virol., 62:1120-1124 に記載されている。
AAV useful in the practice of the present invention, including methods and materials for transgene introduction, propagation and purification of recombinant AAV vectors containing the transgene, and their use in transfecting cells and mammals For more detailed guidance on technology, see, for example, Carter et al., US Pat. No. 4,797,368 (Jan. 10, 1989); Muzy.
U.S. Patent No. 5,139,941 to Cczka et al. (August 18, 1992); U.S. Patent No. 5,173,414 to Lebkowski et al. (December 22, 1992); U.S. Patent No. 5,252,479 to Srivastava et al.
U.S. Pat.No. 5,354,678 to Lebkowski et al. (Oct. 11, 1994); S
U.S. Patent No. 5,436,146 to Henk et al. (July 25, 1995); U.S. Patent No. 5,454,935 to Chatterjee et al. (December 12, 1995); WO 93/24641 to Charter et al. (Published December 9, 1993) And U.S. Patent No. 5,622,856 to Natsoulis et al. (April 22, 1997).
Further information on AAV and required adenovirus or herpes helper function can be found in the following article: Berns and Bohensky (1987), "Adeno-Associated Viruses: An Update" Advanced in Virus Research, Academic Press, 3
3: 234-306. The AAV genome is described in Laughlin et al., (1983) "Cloning of the Infectious Adeno-Associated Virus Genome on Bacterial Plasmids", Gene, 23: 65-73. AAV expression is described in Beaton et al., (1989) "Expression from adeno-associated virus p5 and p19 promoters is negatively regulated in trans by the rep protein." J. Virol., 63: 4450-4454. I have. The production of rAAV has been described in a number of publications: Tratschin et al. (1984) "Adeno-associated virus vectors for high frequency integration, expression and recapture of genes in mammalian cells" Mol. Cell. B
iol., 4: 2072-2081; Hermonat and Muzyczka (1984) "Use of adeno-associated virus as a mammalian DNA cloning vector: transduction of neomycin resistance into mammalian tissue culture cells" Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 6466-6470; McLaug
hlin et al. (1988) "Adeno-associated virus common transduction vector: analysis of proviral structure", J. Virol., 62: 1963-1973; and Samulski et al. (1989). Helper stock: normal integration does not require viral gene expression. "J. Virol., 63: 3822-3828. Cell lines that can be transformed with rAAV are described in Lebkowski et al. (1988) "Adeno-associated virus: a vector system for efficient transfer and integration of DNA into a variety of mammalian cell types", Mol. Cel.
l. Biol., 8: 3988-3996. The "producer" or "packaging" cell line used for the production of recombinant retroviruses is Doughert
y et al. (1989) J. Virol., 63: 3209-3212; and Markowitz et al. (1988) J.
Virol., 62: 1120-1124.

【0130】 雑種アデノウイルス-AAVベクター 雑種アデノウイルス-AAVベクターは、アデノウイルスの一部を含む核酸と、選
択された導入遺伝子をあるプロモーターの制御下で挟んでいるAAV 由来の5'およ
び3'ITR 配列とを含有するアデノウイルスキャプシドにより表される。例えば、
Wilson et al.,国際特許出願公開 WO 96/13598号参照。この雑種ベクターは、宿
主細胞への高力価の導入遺伝子の送達と、rep 遺伝子の存在下で宿主細胞染色体
に安定的に導入遺伝子を組込む能力とを特徴とする。このウイルスは、実質的に
すべての細胞種への感染 (そのアデノウイルス配列により付与) と宿主細胞ゲノ
ムへの安定的な長期の導入遺伝子組込み (そのAAV 配列により付与) とが可能で
ある。
Hybrid Adenovirus-AAV Vector The hybrid adenovirus-AAV vector comprises a nucleic acid containing a portion of an adenovirus and an AAV-derived 5 'and 3' flanking a selected transgene under the control of a promoter. And the adenovirus capsid containing the ITR sequence. For example,
See Wilson et al., International Patent Application Publication WO 96/13598. This hybrid vector is characterized by the delivery of a high titer transgene to the host cell and the ability to stably integrate the transgene into the host cell chromosome in the presence of the rep gene. The virus is capable of infecting virtually all cell types (conferred by its adenoviral sequence) and stable long-term transgene integration into the host cell genome (conferred by its AAV sequence).

【0131】 このベクターで用いられるアデノウイルス核酸配列は、雑種ウイルス粒子の産
生にヘルパーウイルスの使用が必要であるような最小の配列量から、欠失遺伝子
の産物をパッケージング細胞により雑種ウイルス法で供給できる、アデノウイル
ス遺伝子の単に選択された欠失までの範囲に及ぶ。例えば、雑種ウイルスはアデ
ノウイルスの5'および3'逆方向末端反復(ITR) 配列 (これは複製起点として機能
する) を有していてもよい。使用できるAd5 ゲノムの左末端配列(5')配列は通常
のアデノウイルスゲノムのbp1から約360(マップ単位0〜1ともいう) に広がり
、5'ITR およびパッケージング/エンハンサードメインを含む。雑種ウイルスの
3'アデノウイルス配列は、約580 ヌクレオチドである右末端3'ITR 配列 (アデノ
ウイルスのほぼbp35,353〜末端、マップ単位約98.4〜100 ともいう) を含む。
The adenovirus nucleic acid sequence used in this vector can be used to hybridize the product of the deleted gene to the packaging cells by the hybrid virus method from the minimum amount of sequence that would require the use of a helper virus for hybrid virus particle production. It can range from a simple deletion of an adenovirus gene that can be supplied. For example, the hybrid virus may have the adenovirus 5 'and 3' inverted terminal repeat (ITR) sequences, which function as origins of replication. The available left-end sequence (5 ') sequence of the Ad5 genome extends from bp 1 of the normal adenovirus genome to about 360 (also referred to as map units 0-1) and includes the 5'ITR and the packaging / enhancer domain. Hybrid virus
The 3 'adenovirus sequence includes a right terminal 3' ITR sequence of about 580 nucleotides (approximately bp 35,353 to the end of the adenovirus, also referred to as a map unit of about 98.4-100).

【0132】 雑種ベクターにおいて有用なAAV 配列は、rep およびcap ポリペプチドをコー
ドする配列が欠失しているウイルス配列であり、通常シス作用性5'および3'ITR
配列である。従って、AAV ITR 配列は、選択されたアデノウイルス配列が両末端
に存在し、AAV ITR 配列自体は選択された導入遺伝子の両端に存在する。雑種ベ
クターの調製は、「雑種アデノウイルス-AAVウイルスおよびその使用方法」と題
する公開PCT 出願 WO 96/13598 (Wilson等) にさらに詳しく述べられている。
AAV sequences useful in hybrid vectors are viral sequences in which sequences encoding the rep and cap polypeptides have been deleted, and are usually cis-acting 5 ′ and 3′ITRs.
Is an array. Thus, the AAV ITR sequence has the selected adenovirus sequence at both ends and the AAV ITR sequence itself is at both ends of the selected transgene. Preparation of hybrid vectors is described in further detail in published PCT application WO 96/13598 (Wilson et al.), Entitled "Hybrid Adenovirus-AAV Virus and Methods of Use Thereof".

【0133】 導入遺伝子の導入のための方法と材料、導入遺伝子を含む組換えウイルスの増
殖と精製、および細胞もしくは哺乳動物のトランスフェクションにおけるその使
用を含む、本発明の実施に有用であるかもしれないアデノウイルスおよび雑種ア
デノウイルス-AAV技術に関するさらに詳細な指針は、Wilson等のWO 94/28938 、
WO 96/13597 およびWO 96/26285 およびそこで引用された参考文献を参照。
It may be useful in practicing the present invention, including methods and materials for transgene introduction, propagation and purification of recombinant viruses containing the transgene, and their use in transfecting cells or mammals. More detailed guidance on adenovirus and hybrid adenovirus-AAV technology is provided by Wilson et al., WO 94/28938,
See WO 96/13597 and WO 96/26285 and the references cited therein.

【0134】 レトロウイルス レトロウイルスは、逆転写の過程により感染細胞中でRNA を二本鎖DNA に変換
する能力を特徴とする一本鎖RNA ウイルス群である (Coffin (1990) 「レトロウ
イルス科とその複製」Fields, Knipe 編, Virology所載, ニューヨーク:Raven
Press)。得られたDNA は、その後プロウイルスとして細胞の染色体に安定に入り
込み、ウイルスタンパク質の合成を指令する。この組込みは、受容細胞およびそ
の子孫におけるウイルス遺伝子配列の保持を生ずる。レトロウイルスゲノムは3
つの遺伝子、gag 、pol 、およびenv を含み、それぞれキャプシドタンパク質、
ポリメラーゼ酵素およびエンベロープ成分をコードする。gag 遺伝子の上流に見
出された配列はpsi と命名され、ゲノムのビリオンへのパッケージングのための
シグナルとして機能する。2つの長い末端反復配列(LTR) 配列がウイルスゲノム
の5'および3'末端に存在する。これらは強力なプロモーターとエンハンサー配列
を含み、宿主細胞ゲノムへの組込みにも必要である (Coffin (1990),前出) 。
Retroviruses Retroviruses are a group of single-stranded RNA viruses characterized by their ability to convert RNA to double-stranded DNA in infected cells by the process of reverse transcription (Coffin (1990) Duplicates ”, edited by Fields, Knipe, Virology, New York: Raven
Press). The resulting DNA then stably enters the chromosome of the cell as a provirus, directing the synthesis of viral proteins. This integration results in the retention of the viral gene sequence in the recipient cell and its progeny. Retrovirus genome is 3
Contains two genes, gag, pol, and env, each of which is a capsid protein,
Encodes polymerase enzyme and envelope components. The sequence found upstream of the gag gene is named psi and functions as a signal for packaging the genome into virions. Two long terminal repeat (LTR) sequences are present at the 5 'and 3' ends of the viral genome. They contain strong promoter and enhancer sequences and are also required for integration into the host cell genome (Coffin (1990), supra).

【0135】 レトロウイルスベクターの構築には、目的の核酸を、ある種のウイルス配列に
代えてウイルスゲノム中に挿入し、複製欠損ウイルスを作製する。ビリオンの作
製には、gag 、pol およびenv 遺伝子を含むが、LTR およびpsi 成分をもたない
パッケージング細胞系を作る (Mann et al., (1983) Cell 33:153)。ヒトcDNAを
含む組換えプラスミドを、レトロウイルスLTR およびpsi 配列と共に、この細胞
系に導入する (例えば、リン酸カルシウム沈降により) と、psi 配列により組換
えプラスミドのRNA 転写物がウイルス粒子に詰め込まれることを可能にし、次い
でウイルス粒子は培地中に分泌される (Nicolas and Rubenstein (1988) 「レト
ロウイルスベクター」Rodriguez and Denhardt編 "ベクター: 分子クローニング
ベクターとその使用の概説" 所載、Stoneham: Butterworth; Temin, (1986)「遺
伝子導入用のレトロウイルスベクター: 外来性DNA への効率的な組込みとその脊
椎動物細胞ゲノム中での発現」Kuncherlapati 編 "遺伝子導入" 所載、New York
: Plenum Press; Mann et al., 1983 前出) 。次いで、組換えレトロウイルスを
含む培地を集め、場合により濃縮し、遺伝子導入に使用する。レトロウイルスベ
クターは広範な種類の細胞を感染させうる。しかし、組込みと安定な発現には宿
主細胞の分裂を必要とする (Paskind et al., (1975) Virology 67:242) 。
For the construction of a retroviral vector, a nucleic acid of interest is inserted into the viral genome in place of certain viral sequences to create a replication-defective virus. The production of virions creates a packaging cell line that contains the gag, pol and env genes, but lacks the LTR and psi components (Mann et al., (1983) Cell 33: 153). When a recombinant plasmid containing human cDNA is introduced into this cell line, along with the retroviral LTR and psi sequences (e.g., by calcium phosphate precipitation), the psi sequence causes the RNA transcript of the recombinant plasmid to be packed into the virus particle. And then the viral particles are secreted into the medium (Nicolas and Rubenstein (1988) "Retroviral Vectors", edited by Rodriguez and Denhardt, "Vectors: Overview of Molecular Cloning Vectors and Their Use", Stoneham: Butterworth; Temin, (1986) "Retroviral Vectors for Gene Transfer: Efficient Integration into Exogenous DNA and Its Expression in the Vertebrate Cell Genome", Kuncherlapati, eds. "Gene Transfer", New York
: Plenum Press; Mann et al., 1983, supra). The medium containing the recombinant retrovirus is then collected, optionally concentrated, and used for gene transfer. Retroviral vectors can infect a wide variety of cells. However, integration and stable expression require the division of host cells (Paskind et al., (1975) Virology 67: 242).

【0136】 レトロウイルスの使用のための主な前提条件は、その使用の安全性、特に細胞
集団中に野生型が広がる可能性に関する安全性を確保することである。複製欠損
レトロウイルスのみを産生する特殊な細胞系 (「パッケージング細胞」と称する
) の開発により、遺伝子治療のためのレトロウイルスの有用性が増し、欠損レト
ロウイルスは遺伝子治療目的のための遺伝子導入に使用するのに十分な程度に特
性決定されている (総説として、Miller, A.D. (1990) Blood 76:271参照) 。こ
のようにして、レトロウイルスコーディング配列の一部 (gag, pol, env)を本発
明の融合タンパク質をコードする核酸で置き換え、レトロウイルスの複製を欠損
させた組換えレトロウイルスを作成することができる。次いで、複製欠損レトロ
ウイルスを、標準的方法によりヘルパーウイルスを用いて標的細胞に感染させる
のに使用できるビリオンにパッケージングする。組換えレトロウイルスの作成、
およびin vitroまたはin vivo で細胞にこれらのウイルスを感染させるためのプ
ロトコルは、Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel, F.M. et al.
,(編) Greene Publishing Associates, (1989), 9.10-9.14 節およびその他の標
準的実験マニュアルに見出される。適当なレトロウイルスの例には、当業者に周
知のpLJ, pZ1P, pWEおよびpEM がある。好ましいレトロウイルスベクターはpSR
MSVtkNeo (Muller et al., (1991) Mol. Cell. Biol. 11:1785) および pSR MSV
(Xbal) (Sawyers et al., (1995) J. Exp. Med, 181:307)およびそれらの誘導体
である。例えば、これらの両ベクターにおけるユニークBamHI 部位はベクターを
BamHI で切断し、クレノウ酵素で補充し、複製して、それぞれ pSMTN2 および p
SMTX2 を作成することにより除去できる (Clackson等のPCT/US 96/09948 に記載
のように) 。同種指向性および両指向性レトロウイルス系の調製のための適当な
パッケージングウイルス系の例としてはCrip, Cre, 2およびAmがある。
A major prerequisite for the use of retroviruses is to ensure the safety of their use, particularly with respect to the potential for wild-type spread in cell populations. A specialized cell line that produces only replication-defective retroviruses (referred to as "packaging cells")
) Has increased the usefulness of retroviruses for gene therapy, and defective retroviruses have been characterized sufficiently to be used for gene transfer for gene therapy purposes (for review, Miller, AD (1990) Blood 76: 271). In this way, a part of the retrovirus coding sequence (gag, pol, env) can be replaced with a nucleic acid encoding the fusion protein of the present invention, and a recombinant retrovirus deficient in replication of the retrovirus can be produced. . The replication defective retrovirus is then packaged into virions that can be used to infect target cells with a helper virus by standard methods. Creation of recombinant retrovirus,
Protocols for infecting cells with these viruses in vitro and in vivo are described in Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel, FM et al.
, (Eds.) Greene Publishing Associates, (1989), section 9.10-9.14 and other standard laboratory manuals. Examples of suitable retroviruses include pLJ, pZ1P, pWE and pEM well known to those skilled in the art. A preferred retroviral vector is pSR
MSVtkNeo (Muller et al., (1991) Mol. Cell. Biol. 11: 1785) and pSR MSV
(Xbal) (Sawyers et al., (1995) J. Exp. Med, 181: 307) and derivatives thereof. For example, the unique BamHI site in both these vectors
Cleavage with BamHI, supplemented with Klenow enzyme, replicated, pSMTN2 and pSMTN respectively
It can be removed by making SMTX2 (as described in PCT / US 96/09948 by Clackson et al.). Examples of suitable packaging virus systems for the preparation of allotrophic and amphotropic retrovirus systems include Crip, Cre, 2 and Am.

【0137】 レトロウイルスは、各種の遺伝子を、多くの異なる細胞種、例えば、神経細胞
、上皮細胞、内皮細胞、リンパ球、筋芽細胞、肝細胞、骨髄細胞にin vitroおよ
び/またはin vivo で導入するのに使用されてきた (例えば、Eglitis et al.,
(1985) Science 230:1395-1398, Danos and Mulligan, (1988) PNAS USA 85:646
0-6464; Wilson et al., (1988) PNAS USA 85:3014-3018; Armentano et al., (
1990) PNAS USA 87:6141-6145; Huber et al., (1991) PNAS USA 88:8039-8043;
Ferry et al., (1991) PNAS USA 88:8377-8381; Chowdhury et al., (1991) Sc
ience 254:1802-1805; van Beusechem et al., (1992) PNAS USA 89:7640-7644;
Kay et al., (1992) Human Gene Therapy 3:641-647; Dai et al., (1992) PNA
S USA 89:10892-10895; Hwu et al., (1993) J. Immunol. 150:4104-4115; 米国
特許第4,868,116;米国特許第4,980,286; PCT出願 WO 89/07136; PCT出願 WO 89/
02468; PCT出願 WO 89/05345; およびPCT出願 WO 92/07573を参照) 。
Retroviruses transfer various genes to many different cell types, such as neurons, epithelial cells, endothelial cells, lymphocytes, myoblasts, hepatocytes, bone marrow cells in vitro and / or in vivo. (Eg, Eglitis et al.,
(1985) Science 230: 1395-1398, Danos and Mulligan, (1988) PNAS USA 85: 646
0-6464; Wilson et al., (1988) PNAS USA 85: 3014-3018; Armentano et al., (
1990) PNAS USA 87: 6141-6145; Huber et al., (1991) PNAS USA 88: 8039-8043;
Ferry et al., (1991) PNAS USA 88: 8377-8381; Chowdhury et al., (1991) Sc
ience 254: 1802-1805; van Beusechem et al., (1992) PNAS USA 89: 7640-7644;
Kay et al., (1992) Human Gene Therapy 3: 641-647; Dai et al., (1992) PNA
S USA 89: 10892-10895; Hwu et al., (1993) J. Immunol. 150: 4104-4115; US Patent 4,868,116; US Patent 4,980,286; PCT Application WO 89/07136; PCT Application WO 89 /
02468; PCT application WO 89/05345; and PCT application WO 92/07573).

【0138】 さらに、レトロウイルス、従ってレトロウイルスに基づくベクターの感染スペ
クトルを、ウイルス粒子表面上のウイルスパッケージングタンパク質を改変する
ことにより制限できることが示されている (例、PCT 公開 WO 93/25234、WO 94/
06920 およびWO 94/11524 参照) 。例えば、レトロウイルスベクターの感染スペ
クトルの改変のための方策には次のものがある:細胞表面抗原に特異的な抗体を
ウイルスenv タンパク質に結合させる (Roux et al., (1989) PNAS USA 86:9079
-9083; Julan et al., (1992) J. Gen Virol 73:3251-3255;およびGroud et al.
, (1983) Virology 163:251-254)、または細胞表面リガンドをウイルスenv タン
パク質に結合させる (Neda et al., (1991) J. Biol. Chem. 266:14143-14146)
。結合は、タンパク質もしくはその他 (例、env タンパク質をアシアロ糖タンパ
ク質に変換するためにはラクトース) との化学的架橋の形態でよく、また融合タ
ンパク質 (例、単鎖抗体/env 融合タンパク質) の形成によっても可能である。
この方法はある種の組織への感染を制限するかあるいは指令するのに有用であり
、また、同種指向性ベクターを両指向性ベクターに変えるのに用いることもでき
る。
In addition, it has been shown that the infection spectrum of retroviruses, and thus retrovirus-based vectors, can be limited by modifying the viral packaging proteins on the surface of the virus particles (eg, PCT Publication WO 93/25234, WO 94 /
06920 and WO 94/11524). For example, strategies for altering the infection spectrum of retroviral vectors include: binding antibodies specific for cell surface antigens to the viral env protein (Roux et al., (1989) PNAS USA 86: 9079
-9083; Julan et al., (1992) J. Gen Virol 73: 3251-3255; and Groud et al.
, (1983) Virology 163: 251-254), or binding cell surface ligands to the viral env protein (Neda et al., (1991) J. Biol. Chem. 266: 14143-14146).
. The linkage may be in the form of a chemical cross-link with the protein or other (eg, lactose to convert the env protein to asialoglycoprotein) and by forming a fusion protein (eg, a single-chain antibody / env fusion protein). Is also possible.
This method is useful for limiting or directing the infection of certain tissues and can also be used to convert an ecotropic vector to an amphotropic vector.

【0139】 その他のウイルス系 遺伝子治療に応用されるその他のウイルスベクター系は、ヘルペスウイルス、
例えば単純ヘルペスウイルス (Woo 等の米国特許第5,631,236 号、1997年5月20
日発行) 、ワクシニアウイルス (Ridgeway (1988) Ridgeway「哺乳動物発現ベク
ター」Rodriguez RL, Denhardt DT 編 "ベクター: 分子クローニングベクターと
その使用の概説" 所載、Stoneham: Butterworth; Baichwal and Sugden (1986)
「動物DNA ウイルス由来の遺伝子導入用ベクター: 導入された遺伝子の一時的お
よび安定な発現」Kuncherlapati R 編 "遺伝子導入" 所載、New York: Plenum P
ress; Coupar et al. (1988) Gene, 68:1-10) およびいくつかのRNA ウイルスか
ら誘導されてきた。好ましいウイルスにはアルファウイルス、ポックスウイルス
、アレナウイルス、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス等がある。特に、ヘル
ペスウイルスベクターは中枢神経系および眼組織の細胞における組換え遺伝子の
保持のための独特の方策を提供しうる (Pepose et al., (1994) Invest Ophthal
mol Vis Sci 35:2662-2666) 。それらは各種哺乳動物細胞に対していくつかの魅
力的な特徴を提供する (Friedman (1989) Science, 244:1275-1281; Ridgeway,
1988, 前出; Bichwal and sugden, 1986, 前出; Coupar et al., 1988; Horwich
et. (1990) J. Virol., 64:642-650)。
Other Viral Systems Other viral vector systems applied to gene therapy include herpes virus,
For example, herpes simplex virus (Woo et al., US Patent No. 5,631,236, May 20, 1997
, Vaccinia virus (Ridgeway (1988) Ridgeway "Mammalian Expression Vectors", edited by Rodriguez RL, Denhardt DT, "Vectors: Overview of Molecular Cloning Vectors and Their Use", Stoneham: Butterworth; Baichwal and Sugden (1986)
"Vectors for gene transfer from animal DNA viruses: transient and stable expression of the introduced genes", Kuncherlapati R, "Gene Transfer", New York: Plenum P
ress; Coupar et al. (1988) Gene, 68: 1-10) and several RNA viruses. Preferred viruses include alphavirus, poxvirus, arenavirus, vaccinia virus, poliovirus and the like. In particular, herpesvirus vectors may provide a unique strategy for the maintenance of recombinant genes in cells of the central nervous system and eye tissue (Pepose et al., (1994) Invest Ophthal
mol Vis Sci 35: 2662-2666). They provide several attractive features for various mammalian cells (Friedman (1989) Science, 244: 1275-1281; Ridgeway,
1988, supra; Bichwal and sugden, 1986, supra; Coupar et al., 1988; Horwich
et. (1990) J. Virol., 64: 642-650).

【0140】 欠損B型肝炎ウイルスの最近の知見により、異なるウイルス配列の構造−機能
の関連性において新規な視点が得られた。in vitroの研究により、このウイルス
はそのゲノムの80%までの欠失にもかかわらず、ヘルパー依存性パッケージング
能および逆転写能を保持しうることが示された (Horwich 等、1990、前出) 。こ
れは、このゲノムの広い部分を外来遺伝物質で置換できることを示唆した。肝臓
親和性および持続性 (組込み) は、特に肝臓指向の遺伝子導入に魅力的な性質で
ある。Chang 等は最近、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ (CA
T)遺伝子を、アヒルのB型肝炎ウイルスゲノムにポリメラーゼ表面コーディング
配列およびプレ表面コーディング配列の代わりに導入した。それは、野生型ウイ
ルスと共に鳥類の肝細胞系へコトランスフェクションされた。高力価の組換えウ
イルスを含む培地をアヒル雛の初代肝細胞に感染させるのに用いた。安定な CAT
遺伝子発現がトランスフェクション後の少なくとも24日間は検出された (Chang
et al., (1991) Hepatology, 14:124A) 。
The recent findings of defective hepatitis B virus have provided a new perspective on the structure-function relationship of different viral sequences. In vitro studies have shown that this virus can retain helper-dependent packaging and reverse transcription, despite deletions of up to 80% of its genome (Horwich et al., 1990, supra). ). This suggested that a large portion of this genome could be replaced with foreign genetic material. Liver affinity and persistence (integration) are attractive properties, especially for liver-directed gene transfer. Chang et al. Recently reported that chloramphenicol acetyltransferase (CA
The T) gene was introduced into the duck hepatitis B virus genome in place of the polymerase and pre-surface coding sequences. It was co-transfected into the avian hepatocyte line with the wild-type virus. Medium containing high titers of recombinant virus was used to infect primary duck chick hepatocytes. Stable CAT
Gene expression was detected for at least 24 days after transfection (Chang
et al., (1991) Hepatology, 14: 124A).

【0141】 ウイルスベクターの投与 一般にウイルス粒子は生体適合性の溶液もしくは製剤的に許容しうる供給用担
体 (ビヒクル) 、例えば滅菌 (生理) 食塩水またはその他の水性もしくは非水溶
性の等張性滅菌注射液もしくは懸濁液 (これらの多くの例が当業者に周知であり
、例えばリンゲル液、リン酸緩衝化食塩水またはその他の同様の担体) に移行さ
せる。組換えウイルスベクターの送達は、筋肉内注射、静脈内投与、皮下注射、
肝臓内投与、カテーテル法 (心臓カテーテル法を含む) 、頭蓋内注射、噴霧化/
吸入または気管支鏡法による点滴注入を含むいくつかの投与経路の任意のものに
より行うことができる。
In general, viral particles are administered in a biocompatible solution or pharmaceutically acceptable delivery vehicle (vehicle), such as sterile (physiological) saline or other aqueous or water-insoluble isotonic sterile Transfer to an injectable solution or suspension (many examples of which are well known to those skilled in the art, for example Ringer's solution, phosphate buffered saline or other similar carriers). Delivery of recombinant viral vectors includes intramuscular injection, intravenous administration, subcutaneous injection,
Intrahepatic administration, catheterization (including cardiac catheterization), intracranial injection, nebulization /
It can be performed by any of several routes of administration, including inhalation or bronchoscopic instillation.

【0142】 DNA もしくは組換えウイルスの投与量は、このDNA またはウイルスが受容者の
標的細胞 (これは筋肉細胞、肝細胞、各種気管上皮細胞および平滑筋細胞、神経
単位 (ニューロン) 、心筋細胞等を含むが、これらに限定されない) 内で細胞に
トランスフェクトして、標的タンパク質の観察しうるリガンド応答性の分泌を、
好ましくは過度の副作用のない治療効果を付与するレベルで、生ずるのに十分な
レベルの導入遺伝子の発現を与えるのに十分な量とすることが好ましい。
The dosage of DNA or recombinant virus depends on the target cells of the recipient (such as muscle cells, hepatocytes, various tracheal epithelial cells and smooth muscle cells, neurons (neurons), cardiomyocytes, etc.). (Including, but not limited to) transfecting the cells to produce observable ligand-responsive secretion of the target protein.
Preferably, it is at a level that confers a therapeutic effect without undue side effects, and in an amount sufficient to provide a sufficient level of transgene expression to occur.

【0143】 DNA もしくはウイルスの最適投与量は、上述のような各種因子に依存し、従っ
て、患者によりある程度異なるかもしれない。また、ウイルスの治療有効用量は
、1ml当たり約1×107 〜約1×1010pfu のウイルス、例えば、1×108 〜1×
109 pfu のウイルスの濃度を含む約20〜約50 ml の (生理) 食塩水の範囲である
と考えられる。
[0143] The optimal dose of DNA or virus will depend on various factors, as described above, and may therefore vary somewhat from patient to patient. Also, a therapeutically effective dose of virus may range from about 1 × 10 7 to about 1 × 10 10 pfu of virus per ml, eg, 1 × 10 8 to 1 × pfu.
It believed to range from about 20 to about 50 ml of (physiological) saline containing concentrations of 10 9 pfu of the virus.

【0144】 用途 1つの用途においては、本発明により操作された細胞は、in vitroで標的タン
パク質を産生するのに用いられる。かかる用途では、細胞を標的タンパク質の産
生が望みのものとなるまで培養するか、保持する。その場合、適当なリガンドを
培地に、標的タンパク質産生の所望レベルを生じるのに十分な量で添加する。こ
うして産生されたタンパク質は、培地または細胞から回収して、所望により細胞
のその他の成分または培地から精製すればよい。
Uses In one use, the cells engineered according to the present invention are used to produce a target protein in vitro. In such uses, the cells are cultured or maintained until the production of the target protein is as desired. In that case, the appropriate ligand is added to the medium in an amount sufficient to produce the desired level of target protein production. The protein thus produced may be recovered from the medium or the cells and, if desired, purified from other components of the cells or the medium.

【0145】 商業および研究目的のためのタンパク質は、そのタンパク質を発現するように
操作された哺乳動物細胞系を用いて産生されることが多い。細菌、昆虫または酵
母細胞ではなく哺乳動物細胞を使用するのは、タンパク質の適正な機能が一般に
非哺乳動物細胞によっては行われない翻訳後修飾を必要とする場合に指示される
ことである。この方法で商業的に産生されるタンパク質の例としては、特にエリ
トロポエチン、BMP-2 、組織プラスミノーゲンアクチベーター、VIII:c因子、IX
因子および抗体が挙げられる。
[0145] Proteins for commercial and research purposes are often produced using mammalian cell lines that have been engineered to express the protein. The use of mammalian cells rather than bacterial, insect or yeast cells is indicated where the proper function of the protein requires post-translational modifications that are generally not performed by non-mammalian cells. Examples of proteins produced commercially by this method include, among others, erythropoietin, BMP-2, tissue plasminogen activator, VIII: c factor, IX
Factors and antibodies.

【0146】 その他の用途においては、動物宿主またはヒト患者内の細胞を本発明により操
作するか、このように操作した細胞を動物またはヒト患者に導入し、そのいずれ
の場合も受容者に標的遺伝子の分泌のリガンドによる調節を提供する。非ヒト動
物の場合には、これは動物の獣医学的処置の一部として行うか、多様な研究目的
のための動物モデルの作製のために行うことができる。ヒト患者の場合には、こ
れは治療もしくは予防的処置プログラムの一部として行うことができる。
In other applications, cells in an animal host or human patient are engineered according to the present invention, or the cells so engineered are introduced into an animal or human patient, and in each case the target gene is transferred to the recipient. Provides for ligand-mediated regulation of secretion of. In the case of non-human animals, this can be done as part of veterinary treatment of the animal or for the generation of an animal model for a variety of research purposes. In the case of human patients, this can be done as part of a therapeutic or prophylactic treatment program.

【0147】 本発明は多様な処置法に応用可能である。例えば、調節すべき標的タンパク質
(例、治療的タンパク質) は内生タンパク質でも異種タンパク質でもよく、その
分泌をリガンドの添加により活性化してもよい。
The present invention is applicable to various treatment methods. For example, the target protein to be regulated
(Eg, therapeutic proteins) may be endogenous or heterologous proteins, the secretion of which may be activated by the addition of a ligand.

【0148】 ある場合には、治療タンパク質は対象の (興味ある) 1または2以上の細胞種
の増殖および/または分化に必要な因子である。例えば、少なくとも一部の血球
が破壊された (例えば、放射線治療や化学療法により) 患者の増殖因子およびリ
ンフォカインの分泌を刺激するのが望ましいかもしれない。例えば、エリトロポ
エチンの分泌は赤血球の産生を刺激し、G-CSF の分泌は顆粒球の産生を刺激し、
GM-CSFの分泌は各種白血球等の産生を刺激する等。同様に、1または2以上の特
定の細胞種が病気の過程により破壊された病気または病状 (例、自己免疫疾患)
においては、特定の細胞はこれらの細胞の増殖を刺激する1または2以上の因子
の分泌を刺激することにより補充できる。本発明の方法はまた、エイズ患者にお
いてリンパ球の数を増加させる、例えばあるTヘルパー (Th) 細胞の増殖を刺激
するリンホカイン類 (例、IL-4) の分泌を刺激することにより増加させるのに用
いることもできる。
In some cases, a therapeutic protein is a factor necessary for the growth and / or differentiation of one or more cell types of interest (of interest). For example, it may be desirable to stimulate growth factor and lymphokine secretion in a patient in which at least some of the blood cells have been destroyed (eg, by radiation or chemotherapy). For example, secretion of erythropoietin stimulates the production of red blood cells, secretion of G-CSF stimulates the production of granulocytes,
The secretion of GM-CSF stimulates the production of various leukocytes. Similarly, a disease or condition in which one or more specific cell types have been destroyed during the course of the disease (eg, an autoimmune disease)
In, certain cells can be recruited by stimulating the secretion of one or more factors that stimulate the proliferation of these cells. The method of the present invention may also be used to increase lymphocyte numbers in AIDS patients, for example, by stimulating the secretion of lymphokines (eg, IL-4) that stimulate the proliferation of certain T helper (Th) cells. Can also be used.

【0149】 別の場合には、標的タンパク質が、迅速かつ効率的にその作用部位に供給しな
ければならないホルモンまたはエンドルフィンである。例えば、インスリン依存
性糖尿病 (IDDM) の患者は血流中のインスリンの生理学的濃度を人工的に維持し
なければならない。頻繁なインスリン注射の代わりに、必要な時に患者が自分自
身のインスリンを迅速に産生することができる調節された発現系に変更すること
が非常に望ましいであろう。現行の調節された発現系は転写機構を利用するもの
であり、タンパク質濃度はリガンドの添加から約12〜16時間後に増大する。これ
に対して、本発明は、リガンドの結合から20〜30分以内に所定部位にインスリン
を供給するのを可能にしよう。インスリンの場合と同様に、ここに説明した本発
明を利用して、治療用タンパク質の迅速な供給が有益な任意の症状を治療するこ
とができよう。例えば、本発明は、生物学的理由で定期的または1日1回の供給
を必要とする任意のタンパク質の供給に有用であろう。このようなタンパク質と
しては、とりわけ、副甲状腺ホルモンおよび成長ホルモンを挙げることができる
。他の用途としては、慢性関節リウマチ、炎症性大腸疾患等の炎症性の発赤型疾
患のタンパク質の供給が挙げられる。このような治療の例は、TNF 、可溶性TNFR
およびIL-1RAの抗体であろう。より一般的には、インスリン (上記) もしくは他
の血中グルコース管理用の薬剤、苦痛緩和(anti-pain) ペプチド;炎症 (上記)
、レプチン(leptin)、避妊 (例、LHRHの抗体) のような、任意の「需要即時 (on
-demand)」または自己投薬性シナリオの調節された分泌から、患者は利益を受け
よう。
In another case, the target protein is a hormone or endorphin that must be quickly and efficiently supplied to its site of action. For example, patients with insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) must artificially maintain the physiological concentration of insulin in the bloodstream. Instead of frequent insulin injections, it would be highly desirable to change to a regulated expression system that allows patients to rapidly produce their own insulin when needed. Current regulated expression systems make use of the transcription machinery, with protein concentrations increasing approximately 12-16 hours after addition of the ligand. In contrast, the present invention will allow insulin to be delivered to a given site within 20-30 minutes of ligand binding. As with insulin, the invention described herein could be used to treat any condition for which a rapid delivery of a therapeutic protein would be beneficial. For example, the present invention may be useful for the supply of any protein that requires a regular or once daily supply for biological reasons. Such proteins may include, inter alia, parathyroid hormone and growth hormone. Other uses include the supply of proteins for inflammatory redness disorders such as rheumatoid arthritis and inflammatory bowel disease. Examples of such treatments include TNF, soluble TNFR
And IL-1RA antibodies. More generally, insulin (above) or other blood glucose management agents, anti-pain peptides; inflammation (above)
Any demand such as, leptin, contraception (eg, LHRH antibodies)
-demand) "or the regulated secretion of a self-medication scenario would benefit the patient.

【0150】 CRD の同定方法 前述した3種類のそれぞれにおけるCRD 候補の同定、検証および改善のための
方法を下に開示する。
Methods for Identifying CRDs Methods for identifying, verifying, and improving CRD candidates in each of the three types described above are disclosed below.

【0151】 1.小分子可逆的な方法で分泌区画に保持された天然の例のタンパク質を含む CRD この種の候補CRD は、任意の天然に分泌されるタンパク質およびそのサブドメ
インを包含する。このようなタンパク質は、典型的にはそれらのコーディング配
列の開始点の分泌シグナル配列の存在により同定することができる。このような
シグナル配列の特徴は周知であり、それらの同定の手助けにはコンピュータ・ア
ルゴリズムが利用可能である。このような方法を用いて、配列データベースの調
査から分泌タンパク質を同定することができる。分泌タンパク質の好ましいサブ
セットは、小分子を結合させることが既知であるもの、あるいは他の小分子結合
タンパク質へのそれらの相同性によりそうであることが予測されるものである。
小分子は、その正常機能時に該タンパク質に一時的に結合されるリガンドもしく
は基質でよく、あるいは普通には永久的に結合されたままになる補因子でもよい
。いずれの場合も、これらの小分子は、候補CRD に対するリガンドを同定するた
めの出発点となる。一部の場合(1例はラットRPB である) には、分泌区画から
のタンパク質の小分子媒介放出は科学文献に既報であるものがある。
[0151] 1. CRDs Comprising Natural Example Proteins Retained in the Secretory Compartment in a Small Molecule-Reversible Way Candidate CRDs of this type include any naturally-occurring protein and its subdomains. Such proteins can typically be identified by the presence of a secretory signal sequence at the start of their coding sequence. The characteristics of such signal sequences are well known, and computer algorithms are available to help identify them. Using such methods, secretory proteins can be identified from searches of sequence databases. Preferred subsets of secreted proteins are those that are known to bind small molecules or are predicted to be so due to their homology to other small molecule binding proteins.
A small molecule may be a ligand or substrate that is temporarily bound to the protein during its normal function, or it may be a cofactor that usually remains permanently bound. In each case, these small molecules provide a starting point for identifying ligands for candidate CRDs. In some cases (one example is rat RPB), small molecule-mediated release of proteins from the secretory compartment has been published in the scientific literature.

【0152】 候補タンパク質がCRD として機能できるかどうかを試験するため、候補ポリペ
プチドをコードするDNA を、適当な細胞性供給源、またはcDNAもしくはゲノムDN
A ライブラリーから分離されたゲノムDNA もしくは完全もしくはポリA+ RNAとい
った、適当な供給源から標準的な方法を用いたPCR またはRT-PCRにより増幅する
。PCR プライマーは、哺乳動物細胞、または他の興味ある真核細胞内での発現の
ためのベクターへの挿入を可能にする制限部位を含むように操作する。或いは、
興味ある配列を制限断片として分離することができる。PCR または制限断片を次
いで発現ベクターのポリリンカー中にフレーム内でクローニングする。
To test whether a candidate protein can function as a CRD, the DNA encoding the candidate polypeptide can be obtained from a suitable cellular source, or cDNA or genomic DN.
A Amplify by PCR or RT-PCR using standard methods from appropriate sources, such as genomic DNA isolated from the library or complete or poly A + RNA. The PCR primers are engineered to contain restriction sites that allow for insertion into the vector for expression in mammalian cells, or other eukaryotic cells of interest. Or,
The sequence of interest can be isolated as a restriction fragment. The PCR or restriction fragments are then cloned in frame into the expression vector polylinker.

【0153】 好ましいベクターは図10Aに示した形のものである。ここで、hCMVはヒトCMV
前初期プロモーターおよびエンハンサーを意味し、SSはシグナル配列を意味し、
polyはポリリンカー領域であり、FCS はフリン切断部位であり、そしてhGH はヒ
ト成長因子ホルモンのcDNAである。このベクターの構成要素は、適宜置換するこ
とができる:例えば、FCS は別のTGN プロテアーゼ切断部位で置換することがで
き、そしてhGH は、分泌アルカリ性ホスファターゼ(SEAP)もしくはエリトロポエ
チン(EPO) といった、容易に検出でき、従ってリポータータンパク質として有用
な他の分泌タンパク質で置換することができる。場合により、タンパク質の免疫
化学的検出を可能にするエピトープタグ (例えば、FLAG配列: IBI/Kodak)を、ベ
クター配列中に含めるか、またはいずれかのPCR プライマーを介して取り込むこ
とができる。
Preferred vectors are of the type shown in FIG. 10A. Where hCMV is human CMV
Means immediate-early promoter and enhancer, SS means signal sequence,
poly is the polylinker region, FCS is the furin cleavage site, and hGH is the cDNA for human growth factor hormone. The components of this vector can be replaced as appropriate: for example, FCS can be replaced with another TGN protease cleavage site, and hGH can be readily replaced by secreted alkaline phosphatase (SEAP) or erythropoietin (EPO). It can be detected and therefore replaced with other secreted proteins useful as reporter proteins. Optionally, an epitope tag that allows immunochemical detection of the protein (eg, FLAG sequence: IBI / Kodak) can be included in the vector sequence or incorporated via any PCR primer.

【0154】 候補ポリペプチドがCRD として作用するかどうかを決定するため、発現ベクタ
ーを標準的な技術、例えば、リポフェクションを用いて培養中の細胞に導入する
。24時間後、培地の一部を取り出し、標準的な技術を用いてhGH の存在について
検定する (Rivera et al., 1996)。その後、異なる各種濃度の候補CRD リガンド
を含有する新たな培地を添加する。さらに2〜24時間後、培地を再びhGH の存在
の検定のために採取する。候補ポリペプチドのCRD 様活性は、培地中のhGH が化
合物の不存在下では低レベルで、化合物の存在下では量が増大することにより示
される。調査すべき適当な候補CRD リガンドとしては、検討しているタンパク質
の既知リガンドである化合物 (例えば、RBP に対してはレチノール) 、ならびに
細胞透過性もしくはタンパク質のER保持への効果といった有用な異なる性質を持
つ可能性のある化学的に関連する分子 (例えば、RBP に対しては多様なレチノイ
ド類) が挙げられる。これらのリガンドの調査すべき適当な濃度は1 pM〜1 mMの
範囲内である。
To determine whether a candidate polypeptide acts as a CRD, the expression vector is introduced into cells in culture using standard techniques, for example, lipofection. After 24 hours, aliquots of the medium are removed and assayed for the presence of hGH using standard techniques (Rivera et al., 1996). Thereafter, fresh media containing different concentrations of the candidate CRD ligand is added. After an additional 2 to 24 hours, the medium is again taken for assay for the presence of hGH. CRD-like activity of a candidate polypeptide is indicated by low levels of hGH in the medium in the absence of the compound and increasing amounts in the presence of the compound. Suitable candidate CRD ligands to investigate include compounds that are known ligands for the protein under consideration (eg, retinol for RBP) and useful different properties such as cell permeability or effect on protein ER retention Chemically related molecules that may have (eg, various retinoids for RBP). Suitable concentrations to investigate for these ligands are in the range 1 pM to 1 mM.

【0155】 CRD 候補の有効性を最適化するための重要な手法は、任意の条件保持効果を増
幅する試みとして、それらのドメインの多重コピーでの反復である。例えば、タ
ンパク質によっては、リガンドの不存在下では分泌経路で「遅延」するが、完全
に保持されているわけではない−即ち、保持が「漏れやすい」ことになる。本発
明の一部の用途では、これが望ましいであろう。他の用途では、薬剤の不存在下
できちんと抑制されたタンパク質産生が必要となろう。このような場合、CRD の
反復化が異種タンパク質の保持を生じさせる能力を増強することがある。即ち、
上記実験を、場合により、異なる数のコンカテマー化候補CRD:典型的には1〜8
、を収容する構築物中で繰り返すことになる。
An important approach to optimizing the effectiveness of CRD candidates is the repetition with multiple copies of their domains in an attempt to amplify any condition-retaining effects. For example, some proteins "lag" in the secretory pathway in the absence of ligand, but are not completely retained-that is, retention is "leaky". This may be desirable in some applications of the present invention. Other applications may require well-repressed protein production in the absence of drug. In such cases, repetition of the CRD may enhance the ability to cause retention of the heterologous protein. That is,
The above experiments were optionally performed with different numbers of concatamerization candidate CRDs: typically 1-8
, Will be repeated in the construct housing the.

【0156】 上記方法を通して発見されたCRD の活性を検証するために実施できる別の制御
手段は、該タンパク質が分泌装置の内部に保持されていることを確認するため、
CRD リガンドで処理され、または処理されていない細胞内部のCRD およびhGH ド
メインの免疫化学的検出を包含する。これらの実験は標準的な細胞固定操作の後
に免疫蛍光法を利用する。また、分泌hGH は、SDS-PAGEの後、抗hGH 抗体による
免疫ブロットを用いたサイズ分析により融合タンパク質からの正しいプロセシン
グについてチェックすることができる。より厳密なチェックのために、hGH を精
製 (例、hGH 結合タンパク質アフィニティーカラムで) した後、質量分析法によ
り分子量について、PVDFへの固定後にN末端配列分析により正しいプロセシング
について分析することができる。
Another control that can be implemented to verify the activity of CRD discovered through the above method is to confirm that the protein is retained inside the secretory apparatus,
Includes immunochemical detection of CRD and hGH domains inside cells treated or untreated with CRD ligand. These experiments utilize immunofluorescence after a standard cell fixation procedure. Secreted hGH can also be checked for correct processing from the fusion protein by SDS-PAGE followed by size analysis using an immunoblot with an anti-hGH antibody. For a more rigorous check, hGH can be purified (eg, on an hGH binding protein affinity column) and then analyzed for molecular weight by mass spectrometry and for correct processing by N-terminal sequence analysis after immobilization on PVDF.

【0157】 CRD のサーチは、典型的には天然に分泌されるタンパク質と、さらに既知の小
分子結合活性を持つ分泌タンパク質のサブセットが中心となろうが、上記方法を
用いてあらゆるポリペプチドを試験することができる。即ち、天然には分泌され
ないが、既知の小分子結合活性を有するタンパク質を、FCS-hGH 発現ベクター中
にクローニングして、小分子 (または関連分子) により逆転させることができる
CRD 挙動について試験することができる。最も広義には、任意のポリペプチド−
明らかに正常では分泌されず、既知の小分子結合活性を持たないものも含む−を
試験することができる。そのような場合、候補CRD-FCS-hGH 発現構築物を、まず
hGH の保持について試験することができる。保持が観察されるなら、その構築物
を含む細胞に、保持された融合タンパク質の分泌を促進することができる分子を
同定するために、候補小分子の多様なセットを用いて、別の実験を受けさせるこ
とができる。分子の適当なセットとしては、天然物のコレクション、ならびに合
成もしくは半合成組合わせライブラリーのメンバーが挙げられる。自動化された
高処理速度セットアップおよび実験分析を可能にするため、96または384 ウェル
プレートへの細胞の配列によりスクリーニングを促進させてもよい。
[0157] CRD searches will center on naturally secreted proteins and a subset of secreted proteins with further known small molecule binding activities, but will test any polypeptide using the methods described above. can do. That is, a protein that is not naturally secreted but has a known small molecule binding activity can be cloned into an FCS-hGH expression vector and reversed by a small molecule (or related molecule).
Can be tested for CRD behavior. In the broadest sense, any polypeptide-
-Including those that are not normally secreted normally and have no known small molecule binding activity can be tested. In such cases, the candidate CRD-FCS-hGH expression construct is first
hGH retention can be tested. If retention is observed, cells containing the construct may be subjected to additional experiments using a diverse set of candidate small molecules to identify molecules capable of promoting secretion of the retained fusion protein. Can be done. Suitable sets of molecules include natural product collections as well as members of synthetic or semi-synthetic combinatorial libraries. Screening may be facilitated by arranging cells in 96 or 384 well plates to allow for automated high throughput setups and experimental analysis.

【0158】 2. 所定小分子の不存在下で選択的に保持される性質に対して選択された、天 然タンパク質の突然変異体であるCRD このようなCRD に対するスクリーニング法は、当然、上記方法に準じている。
興味あるポリペプチドを上記のFCS-hGH 融合発現ベクター中にクローニングする
。やはり、好ましいポリペプチドは既知の小分子結合活性を持つものである。候
補CRD の個々の突然変異体を標準的な方法により遺伝子操作する。これらの突然
変異体構築物を次いで、(i) hGH の保持および(ii)小分子の添加後のhGH の分泌
について検定する。試験すべき小分子の選択とそれらの濃度は上述した通りであ
る。多数の突然変異体についての検定を、多ウェルプレート検定により同時に実
施することができる。
[0158] 2. selected for properties which are selectively retained in the absence of a given small molecule, a screening method CRD for such CRD is a mutant of the natural protein, of course, the method According to.
The polypeptide of interest is cloned into the FCS-hGH fusion expression vector described above. Again, preferred polypeptides are those that have a known small molecule binding activity. Individual mutants of the candidate CRD are engineered by standard methods. These mutant constructs are then assayed for (i) retention of hGH and (ii) secretion of hGH after addition of small molecules. The choice of small molecules to be tested and their concentrations are as described above. Assays for multiple mutants can be performed simultaneously by a multi-well plate assay.

【0159】 突然変異は、条件保持を生ずるタンパク質の性質に変化を誘導する見込みを最
適化するように選択することができる。特に興味ある突然変異は、タンパク質の
効率的なフォールディング (折り畳み) を妨害することが予想されるものである
:このようなタンパク質はER品質管理システムを経て保持を受けさせることもで
きよう。突然変異の例としては、タンパク質の疎水性コアを構成する側鎖のサイ
ズ獲得(gain-of-size)突然変異;ならびにβターンモチーフでのグリシン残基と
いった、二次または三次構造形態に決定的に重要な他の残基の変更が挙げられる
。興味ある他のアミノ酸は、小分子結合部位を形成するか、それに近いものであ
る。フォールディング効率が減少した突然変異体が好ましいが、それはこのよう
な変化は小分子の結合により安定化されて、保持タンパク質の選択的な小分子媒
介放出のメカニズムを与える見込みが最も高いからである。従って、候補CRD の
三次元構造の知識が、鍵となる位置に突然変異誘発を集中させるのに非常に有益
となることがある。
[0159] Mutations can be selected to optimize the likelihood of inducing a change in the property of the protein that results in condition retention. Mutations of particular interest are expected to interfere with the efficient folding of proteins: such proteins could also be retained via an ER quality control system. Examples of mutations are gain-of-size mutations in the side chains that make up the hydrophobic core of the protein; and critical for secondary or tertiary structural forms, such as glycine residues in the β-turn motif. And other residue changes that are important. Other amino acids of interest are those that form or approximate small molecule binding sites. Mutants with reduced folding efficiency are preferred because such changes are most likely to be stabilized by small molecule binding, providing a mechanism for selective small molecule mediated release of the retained protein. Thus, knowledge of the three-dimensional structure of the candidate CRD can be very useful in focusing mutagenesis at key locations.

【0160】 一重変異と多重変異のどちらの突然変異タンパク質も遺伝子操作して試験する
ことができる。しばしば、最良の変異タンパク質は数カ所の位置で変化していよ
う。突然変異体のスクリーニングを繰り返して複数残基の変化の最良の組合わせ
を同定することは、つまらないし、時間がかかることがある。別の手法は、突然
変異体の大きなセットを作製した後、ひとまとめに最良の突然変異体を直接同定
するための選択工程に付す、選択手順を利用することである。Clackson and Wel
ls (Trends Biotech 1994 12:173) を参照。CRD として作用するタンパク質を直
接選択するための手段を与えるため、hGH コーディング配列を、CD2 またはp75
低親和性神経成長因子受容体といった、細胞表面マーカーをコードするDNA に交
換することにより、上述した発現ベクターを変化させる。細胞表面マーカーの細
胞外および膜貫通ドメインは含められるが、大部分の細胞内ドメインは受容体を
通したシグナリングの可能性を除去するように欠失させることが好ましい。p75
を用いた適当な発現ベクターが図10Bに示されており、ここでECD およびTMはそ
れぞれp75 の細胞外および膜貫通ドメインである。
Both single and multiple mutant muteins can be engineered and tested. Often, the best muteins will vary in several positions. Repetitive screening of mutants to identify the best combination of multiple residue changes can be boring and time consuming. Another approach is to utilize a selection procedure that creates a large set of mutants and then goes through a selection step to directly identify the best mutants together. Clackson and Wel
ls (Trends Biotech 1994 12: 173). To provide a means for directly selecting a protein to act as a CRD, the hGH coding sequence should be either CD2 or p75.
The above-mentioned expression vector is changed by exchanging for a DNA encoding a cell surface marker such as a low affinity nerve growth factor receptor. Although the extracellular and transmembrane domains of cell surface markers are included, it is preferred that most intracellular domains be deleted to eliminate the possibility of signaling through the receptor. p75
A suitable expression vector using is shown in FIG. 10B, where ECD and TM are the extracellular and transmembrane domains of p75, respectively.

【0161】 候補の大きなセットからCRD を選択するために、候補をコードする遺伝子をポ
リリンカーに連結させてライブラリーを作製する。このライブラリーを確立され
た方法により哺乳動物細胞に導入する。理想的には、(i) 変異体の性質を個々に
試験することができるように、各細胞に導入される変異体の数が少なく、かつ(i
i)細胞の増殖および選択を複数回行うことができるようにベクターの安定な導入
を与える方法を選択すべきである。好ましい手法は、従って、レトロウイルスベ
クター中でライブラリーを作製した後、細胞のレトロウイルス感染を行うことで
ある。この手法は、ベクターの1コピーまたは少数コピーの安定な組込みを生ず
るからである。
To select CRDs from a large set of candidates, a gene encoding the candidates is linked to a polylinker to create a library. This library is introduced into mammalian cells by established methods. Ideally, (i) the number of mutants introduced into each cell is small and (i) so that the properties of the mutants can be tested individually.
i) A method that provides for stable transfer of the vector should be selected so that cell growth and selection can be performed multiple times. A preferred approach is therefore to make the library in a retroviral vector followed by retroviral infection of the cells. This approach results in stable integration of one or a few copies of the vector.

【0162】 CRD の選択は、直接的または間接的に行うことができる。直接スクリーニング
は、蛍光活性化細胞ソーターを用いて2段階で行われる。 第1段階では、多数のCRD 候補のライブラリーを含んでいる細胞を培養液中で
増殖させた後、p75 ECD に対する蛍光標識した抗体と共にインキュベーションす
る。活性CRD に対するクローンを含有する細胞は、p75 が分泌装置内に保持され
ているので、結合しないだろう。しかし、有効ではないCRD を含んでいる細胞は
、タンパク質が保持されないので結合するであろう。標識された細胞をFACSによ
り選別し、染色されない細胞をゲート通過 (ゲーティング) させて回収し、再び
培養液中で増殖させる。選別は場合により、最低レベルのp75 を発現する細胞を
分離するために、ゲートを少しずつ高くして数回繰り返すことができる。
The selection of the CRD can be made directly or indirectly. Direct screening is performed in two steps using a fluorescence activated cell sorter. In the first step, cells containing a library of large numbers of CRD candidates are grown in culture and then incubated with a fluorescently labeled antibody against p75 ECD. Cells containing clones for active CRD will not bind because p75 is retained in the secretory apparatus. However, cells containing ineffective CRD will bind because the protein is not retained. Labeled cells are sorted by FACS, and unstained cells are collected by passing through a gate (gating) and grown again in culture. Sorting can optionally be repeated several times with slightly higher gates to isolate cells expressing the lowest levels of p75.

【0163】 第2段階では、1つの候補CRD リガンド (上記のようにして選択した) を添加
し、次いで標識プロセスを繰り返す。今度は、保持されたp75 がCRD リガンドに
より放出されるので、有効なCRD を持つ細胞が標識されることになる。細胞をFA
CSにより選別し、標識された細胞を分離する。この場合も、所望により選択工程
を繰り返すことができる。細胞の適当な集団を分離したら、CRD 活性を付与して
いる変異体の同定を、細胞のゲノムDNA を分離した後、ベクターポリリンカーの
両側に位置するプライマーを用いたPCR 増幅によって実施することができる。PC
R 産物をその後クローニングおよび配列決定することができる。同定された変異
体がCRD として作用する能力について、それらを個々にhGH 発現ベクター中にク
ローニングした後、前述したように試験することによって確認することができる
。CRD が、その後でシグナリング経路を活性化することができる、膜タンパク質
の表面局在化を指令するかどうかを決定することによって、間接スクリーニング
を実施することも可能である。
In the second step, one candidate CRD ligand (selected as described above) is added, and the labeling process is repeated. This time, as the retained p75 is released by the CRD ligand, cells with effective CRD will be labeled. FA cells
Sort by CS and separate labeled cells. Also in this case, the selection step can be repeated as desired. Once the appropriate population of cells has been isolated, variants conferring CRD activity can be identified by isolating the genomic DNA of the cells and then performing PCR amplification using primers flanking the vector polylinker. it can. PC
The R product can then be cloned and sequenced. The ability of the identified variants to act as CRDs can be confirmed by cloning them individually into an hGH expression vector and then testing as described above. Indirect screening can also be performed by determining whether the CRD directs the surface localization of membrane proteins, which can subsequently activate signaling pathways.

【0164】 導入された突然変異体は、先に示した興味ある残基に標的化することができ、
またはランダムに取り込むこともできる。多数の突然変異体のセットを遺伝子操
作するいくつかの適当な方法が文献に記載されており、それにはアラニン走査型
突然変異誘発 (Cunningham and Wells (1989) Science 244 1081-1085)、縮重プ
ライマー媒介「クンケル(Kunkel)」突然変異誘発 (例、Lawman and Wells, 1993
, J. Mol. Biol.234:563-578を参照) 、PCR 取込み違い突然変異誘発 (例、Cadw
ell and Joyce (1992) PCR Meth. Applic. 2, 28-33 を参照) 、およびDNA シャ
フリング(shuffling)(Stemmer (1994) Nature 370:389-391)が含まれる。
The introduced mutant can be targeted to the interesting residues shown above,
Or it can be taken in at random. Several suitable methods for engineering large sets of mutants have been described in the literature, including alanine scanning mutagenesis (Cunningham and Wells (1989) Science 244 1081-1085), degenerate primers Vector `` Kunkel '' mutagenesis (e.g., Lawman and Wells, 1993
, J. Mol. Biol. 234: 563-578), PCR misincorporation mutagenesis (e.g., Cadw
ell and Joyce (1992) PCR Meth. Applic. 2, 28-33), and DNA shuffling (Stemmer (1994) Nature 370: 389-391).

【0165】 3.小分子可逆性方式で自己集合するタンパク質であるCRD 互いに相互作用するタンパク質を同定する方法は周知である。慣用技術はツー
・ハイブリッドシステムであり、このシステムでは、一方のパートナーがDNA 結
合ドメインに融合し、他方は転写活性化ドメインに融合する。パートナー間の相
互作用が起こると、転写因子が再構成され、あるリポーター遺伝子の転写が活性
化される。このリポーター遺伝子は、スクリーニング (例、β−ガラクトシダー
ゼまたはSEAPの産生) により同定できるか、および/または細胞生存を生じて、
従って相互作用するパートナーを選択する手段 (例、酵母のhis 株におけるhis
遺伝子転写) を与える。ツー・ハイブリッドアッセイは酵母または哺乳動物細胞
で実施でき、方法は本技術分野で周知である。
[0165] 3. Methods for identifying proteins that interact with one another, CRDs, which are proteins that self-assemble in a small molecule reversible manner, are well known. A conventional technique is the two-hybrid system, in which one partner is fused to a DNA binding domain and the other is fused to a transcription activation domain. When an interaction between partners occurs, transcription factors are reconstituted and transcription of a reporter gene is activated. The reporter gene can be identified by screening (eg, production of β-galactosidase or SEAP) and / or result in cell survival,
Thus, means for selecting interacting partners (e.g., his his in a yeast his strain)
Gene transcription). Two-hybrid assays can be performed on yeast or mammalian cells, and methods are well known in the art.

【0166】 1好適態様は Rivera et al. (Nature Med 1996 2, 1028-1032) が報告したベ
クターおよび細胞に基づく。2種類の発現ベクターをキメラ転写因子のために構
成する。即ち、候補CRD がハイブリッドDNA ドメインZFHD1 に融合したもの (一
方) と、アミノ酸361-550 のようなNF-kB p65 サブユニットの活性化ドメインに
融合したもの (他方) である。これらのベクターを、ZFHD1 結合部位の制御下の
、SEAPリポーター遺伝子と一緒に、哺乳動物細胞 (例えば、HT1080細胞) に一時
的または安定的にトランスフェクションする。候補CRD の集合は活性転写因子の
再構成を生じ、従ってSEAPの産生を生ずる。自己集合性タンパク質をこうして同
定した後、候補CRD リガンドの添加を用いて、集合体をリガンドにより解離させ
ることができるか否かを検査することができる。リガンド添加後にSEAP産生が減
少すれば、この活性を指示していよう。このようにしてCRD 活性を試験するのに
任意のポリペプチドを選択できるが、試すのに好ましいタンパク質は小分子結合
活性が既に知られているものである。この場合、既知の結合性リガンドが、結合
タンパク質を解集合(disaggregate)させる可能性のある化合物を選択するための
出発点を与える。
One preferred embodiment is based on the vectors and cells reported by Rivera et al. (Nature Med 1996 2, 1028-1032). Two types of expression vectors are constructed for the chimeric transcription factor. That is, the candidate CRD fused to the hybrid DNA domain ZFHD1 (one) and the candidate CRD fused to the activation domain of the NF-kB p65 subunit such as amino acids 361-550 (the other). These vectors are transiently or stably transfected into mammalian cells (eg, HT1080 cells) together with a SEAP reporter gene under the control of a ZFHD1 binding site. The collection of candidate CRDs results in the reorganization of the active transcription factor and thus the production of SEAP. Having thus identified the self-assembling protein, the addition of the candidate CRD ligand can be used to test whether the assembly can be dissociated by the ligand. A decrease in SEAP production after ligand addition would indicate this activity. Although any polypeptide can be selected for testing CRD activity in this manner, the preferred proteins to test are those for which small molecule binding activity is already known. In this case, the known binding ligand provides a starting point for selecting compounds that are likely to disaggregate the binding protein.

【0167】 前述したように、調査すべき重要な追加の形態は、候補CRD の鎖状体 (コンカ
テマー) 形成である。2以上の集合性ドメインの存在が、アビディティー (結合
活性) 効果による集合相互作用の見かけ親和性を増大させることがある。
As noted above, an important additional form to investigate is the concatemer formation of candidate CRDs. The presence of more than one assembling domain may increase the apparent affinity of the assembling interaction by avidity effects.

【0168】 天然タンパク質と突然変異タンパク質の両方をCRD 活性について試験すること
ができる。点突然変異により誘発された集合活性の例は文献から既知である (例
えば、先に述べた鎌状赤血球ヘモグロビンまたはα1 アンチトリプシン) ので、
天然タンパク質の突然変異体は、CRD の良好な供給源となるようである。即ち、
ある候補タンパク質の大きな組の多数の突然変異体を上述したようにツー・ハイ
ブリッドベクターにクローニングして、小分子の添加により減少させることがで
きる集合活性について試験することができる。突然変異させる位置の選択を指図
する基準は、分泌システム (上記2) において直接CRD についてスクリーニング
するのに上述したものとたいていは同じであろう。さらに、集合する突然変異体
は、極性の表面残基を極性のより小さいアミノ残基に変換することにより与えら
れることもある。上述したような方法を用いて単一または複数の突然変異体を遺
伝子操作することができる。
[0168] Both native and muteins can be tested for CRD activity. Since examples of induced aggregate activity by point mutations are known from the literature (e.g., sickle cell hemoglobin or alpha 1 antitrypsin previously described),
Mutants of the native protein appear to be good sources of CRD. That is,
Numerous mutants of a large set of candidate proteins can be cloned into two-hybrid vectors as described above and tested for aggregation activity that can be reduced by the addition of small molecules. The criteria that dictate the selection of the position to mutate will often be the same as those described above for screening for CRD directly in the secretory system (2 above). In addition, assembling mutants may be provided by converting polar surface residues to less polar amino residues. Single or multiple mutants can be engineered using methods such as those described above.

【0169】 CRD の選択スキームも考え出すことができる。その場合、突然変異タンパク質
のライブラリーをツー・ハイブリッドベクター中にクローニングし、CRD 活性に
ついてひとまとめに分析する。このような実験は酵母で実施するのが最も容易で
あり、ツー・ハイブリッド選択の方法は本技術分野で周知である。例えば、候補
CRD の突然変異体に対する発現ベクターを、GAL4 DNA結合ドメインまたは活性化
ドメインベクターに融合させ、GAL4結合部位の制御下でhis 遺伝子を保有するhi
s 欠失酵母株中に形質転換する。his 欠失培地でライブラリーを平板培養すると
、2つのキメラ転写因子上に相互作用性CRD を含有する細胞だけが増殖を生じよ
う。これらの陽性細胞を、その後、候補CRD リガンドの含有量を増大させたプレ
ート上にレプリカ平板培養して、その相互作用を小分子によって妨害することが
できるCRD を同定することができる。このようなタンパク質がCRD として使用す
る候補である。
A CRD selection scheme can also be devised. In that case, the library of muteins is cloned into a two-hybrid vector and analyzed collectively for CRD activity. Such experiments are easiest to perform in yeast, and methods for two-hybrid selection are well known in the art. For example, the candidate
The expression vector for the CRD mutant is fused to a GAL4 DNA binding domain or activation domain vector, and the his gene carrying the his gene under the control of the GAL4 binding site.
Transform into s-deleted yeast strain. When the library is plated in his deletion medium, only cells containing an interactive CRD on the two chimeric transcription factors will result in growth. These positive cells can then be replica plated on plates with an increased content of candidate CRD ligands to identify CRDs whose interaction can be interrupted by small molecules. Such proteins are candidates for use as CRDs.

【0170】 上記選択スキームでの厄介な点は、自己集合するタンパク質を同定するために
、同じ突然変異体をDNA 結合ドメインと活性化ドメインの両方に融合させること
が求められることである。これを達成するために、キメラタンパク質の発現ベク
ターを修飾して、突然変異遺伝子をスプライシングのレベルで両方の転写ドメイ
ンに結合させることができる。対象ドメインは別個のエキソン内でコードされる
。適当なベクターの概要を図10Cに示す。図中、CRD candは候補CRD であり、候
補 (例、突然変異タンパク質) のライブラリーがここに挿入される。DBD および
ADは転写因子のDNA 結合ドメインおよび活性化ドメインである。AおよびDはス
プライス受容部位および供与部位を示す。stopは翻訳停止コドンを示す。最適に
及ばない(suboptimal)スプライス受容部位をDBD に設けることにより、CRD エキ
ソンはDBD およびADの両エキソンにスプライシングされよう。こうして、各細胞
において、ADとDBD の両方が同一のCRD 候補に融合した融合タンパク質が発現さ
れよう。
A complication of the above selection scheme is that the same mutant must be fused to both the DNA binding domain and the activation domain in order to identify self-assembling proteins. To achieve this, the expression vector of the chimeric protein can be modified so that the mutated gene is linked to both transcription domains at the level of splicing. The domains of interest are encoded in separate exons. An outline of a suitable vector is shown in FIG. 10C. In the figure, CRD cand is a candidate CRD, and a library of candidates (eg, muteins) is inserted here. DBD and
AD is the DNA binding and activation domain of the transcription factor. A and D indicate the splice acceptor and donor sites. stop indicates a translation stop codon. By providing a suboptimal splice acceptor site in the DBD, the CRD exon will be spliced into both the DBD and AD exons. Thus, in each cell, a fusion protein will be expressed in which both AD and DBD are fused to the same candidate CRD.

【0171】 自己集合性タンパク質の選択の別のフォーマットは、E. coli のλリプレッサ
ー融合システムである (Hu et al. 1990 Science 250:1400-1403; 概説について
はHe 1995 Structure 3:431-433)。この手法は、バクテリオファージλリプレッ
サーcIがホモ二量体としてDNA 結合し、このホモ二量体のオペレーターDNA への
結合がファージ生活環の溶菌経路に関与するファージ遺伝子の転写を阻害するこ
とを利用する。即ち、機能性λリプレッサーを発現する細菌細胞は、λバクテリ
オファージを重感染させることにより溶菌に対して免疫性となる。リプレッサー
タンパク質は、C末端二量体化ドメインに40アミノ酸フレキシブル・リンカーに
よって結合されたアミノ末端DNA 結合ドメイン (アミノ酸1-92) を含む。分離し
たN末端ドメインは、非効率的な二量体形成のためDNA に非常に弱く結合する。
このドメインをGCN4ロイシンジッパーのような異種二量体化ドメインに融合させ
ることにより高親和性DNA 結合を回復させることができる。従って、ファージ免
疫を相互作用するタンパク質の選択手段として使用した選択システムが可能であ
る。
Another format for selection of self-assembling proteins is the E. coli λ repressor fusion system (Hu et al. 1990 Science 250: 1400-1403; for a review, He 1995 Structure 3: 431-433). ). This technique demonstrates that bacteriophage λ repressor cI binds to DNA as a homodimer and that binding of this homodimer to operator DNA inhibits transcription of phage genes involved in the lytic pathway of the phage life cycle. Use. That is, bacterial cells that express a functional λ repressor become immune to lysis by superinfection with λ bacteriophage. The repressor protein contains an amino-terminal DNA binding domain (amino acids 1-92) connected to a C-terminal dimerization domain by a 40 amino acid flexible linker. The separated N-terminal domain binds very weakly to DNA due to inefficient dimer formation.
Fusion of this domain to a heterodimerization domain such as GCN4 leucine zipper can restore high affinity DNA binding. Thus, a selection system using phage immunity as a means of selecting interacting proteins is possible.

【0172】 例えば、多数候補のライブラリーからCRD を選択するには、それらの候補をリ
プレッサーN末端によりフレーム内でクローニングし、ライブラリーをE. coli
中に形質転換する。集合するタンパク質に対する遺伝子を、高力価のλファージ
を含有するプレート上で生存するコロニーから分離する。これらのコロニーを、
その後、λファージと候補CRD リガンドの両方を含有するプレート上に再接種す
ることができる。リガンドが集合体を解離させる場合には、E. coli は今度はこ
れらのプレート上で増殖しないだろう。λリプレッサー選択法は、システムがホ
モ二量体のスクリーニングに適している、E. coli の使用により大きなライブラ
リーサイズを得ることができるという点を含め、CRD の同定にとって、いくつか
の利点がある。
For example, to select CRDs from a library of large numbers of candidates, those candidates are cloned in-frame by the repressor N-terminus and the library is transformed into E. coli.
Transform into. The gene for the assembling protein is isolated from the surviving colonies on plates containing high titers of λ phage. These colonies
The plate can then be re-inoculated on plates containing both phage lambda and candidate CRD ligand. If the ligand dissociates the assembly, E. coli will not grow on these plates this time. The λ repressor selection method has several advantages for the identification of CRDs, including that the system is suitable for screening homodimers and that larger library sizes can be obtained using E. coli. is there.

【0173】 タンパク質が生きた細胞中でCRD として作用できるかどうかを直接試験する別
の方法は、そのコーディング配列をグリーン蛍光タンパク質 (GFP)またはその変
異型に融合させることである。次に、このような融合タンパク質を発現する細胞
を蛍光顕微鏡により直接検査して、CRD 候補がGFP の集合体を生ずるらしいかど
うか検査することができる。その後、候補CRD リガンドを添加して、集合体がそ
の後に解離するかどうかを決定することができる。CRD 候補がこれらの方法のい
ずれかにより同定されたら、第1節で概説した方法を用いて、これをCRD として
の活性について試験することができる。
Another way to directly test whether a protein can act as a CRD in living cells is to fuse its coding sequence to green fluorescent protein (GFP) or a variant thereof. The cells expressing such fusion proteins can then be examined directly by fluorescence microscopy to see if the CRD candidate is likely to give rise to GFP aggregates. Thereafter, candidate CRD ligands can be added to determine if the assembly subsequently dissociates. Once a candidate CRD has been identified by any of these methods, it can be tested for activity as a CRD using the methods outlined in Section 1.

【0174】 薬剤組成物およびその遺伝子操作細胞を含む個体へのその投与 投与 リガンドは、薬学的に許容される投与材料および投与方法を用いてヒトまたは
ヒト以外の個体に投与することができる。受容個体の症状および状況、所望の応
答、リガンドの生物学的半減期および生物学的利用能、標的タンパク質産物の生
物学的半減期および特異的活性、存在する遺伝子操作細胞の数と位置等の因子に
応じて、多様な処方、投与経路、用量および投与スケジュールを、リガンドの投
与に使用することができる。この薬剤は、非経口または、より好ましくは経口に
より投与できる。本発明での使用にとって、最も好ましい投与経路は、応答のす
ばやい開始が起こる経路であり、このような方法としては、例えば、舌下、バッ
カル (経頬) 、皮膚パッチ (貼付) 、および吸入が挙げられる。投与量および投
与頻度は、上述したような因子に依存しよう。この薬剤は、丸剤、散剤、または
分散液として経口で、バッカルで、舌下で、または血管内、腹腔内、皮下による
注射で、その他の経路で投与することができる。薬剤の処方は、各種の投与経路
に対して本技術分野で周知の慣用方法および材料を用いて実施できる。正確な用
量および具体的な投与方法は、上記因子に依存し、付添い医師または他の健康管
理提供者により決定されよう。
Administering the Pharmaceutical Composition and Its Administration to an Individual Containing the Genetically Engineered Cells The administered ligand can be administered to a human or non-human individual using pharmaceutically acceptable administration materials and methods of administration. The recipient's condition and condition, the desired response, the biological half-life and bioavailability of the ligand, the biological half-life and specific activity of the target protein product, the number and location of genetically engineered cells present, etc. A variety of formulations, routes of administration, doses and dosing schedules can be used for administering the ligand, depending on the factors. The drug can be administered parenterally or, more preferably, orally. For use in the present invention, the most preferred route of administration is that by which a rapid onset of response occurs, such as sublingual, buccal, buccal, dermal patch (paste), and inhalation. No. Dosage and frequency will depend on factors such as those set forth above. The agent can be administered orally, buccally, sublingually, or as an intravenous, intraperitoneal, subcutaneous injection, or other route as a pill, powder, or dispersion. The formulation of the drug can be performed using conventional methods and materials well known in the art for various routes of administration. The exact dose and particular mode of administration will depend on the factors described above and will be determined by the attending physician or other health care provider.

【0175】 ある用途に対する薬剤の具体的な投与量は、治療投与量監視のための慣用の手
法および手順に従って決定することができる。所定範囲内の薬剤の用量を投与し
、治療応答のレベルとタンパク質分泌の経時的関係を決定できるように患者の応
答を監視する。監視期間中に観察された発現レベルと治療応答に応じて、次回の
投与量のレベルを調整し、得られた発現レベルを変化させ、または治療応答を改
善するようにできる。このプロセスを、投与量が治療応答に対して最適化される
まで何回も繰り返すことができる。薬剤を長期投与する場合には、薬剤の維持投
与量を決定したら、総合的な治療応答の達成が持続しているのを保証するため、
定期的な追跡監視を実施してもよい。
The specific dosage of an agent for a particular use can be determined according to conventional techniques and procedures for monitoring therapeutic dosage. A dose of the drug within a predetermined range is administered and the response of the patient is monitored so that the level of therapeutic response and the time course of protein secretion can be determined. Depending on the expression level and the therapeutic response observed during the monitoring period, the level of the next dose can be adjusted, the resulting expression level changed, or the therapeutic response improved. This process can be repeated many times until the dose is optimized for a therapeutic response. For long-term drug administration, determining the maintenance dose of the drug will ensure that the overall therapeutic response is sustained.
Periodic tracking and monitoring may be performed.

【0176】 薬剤による活性化を逆転させたい場合には、細胞が基礎の分泌速度に戻るよう
に薬剤の投与を停止することができる。より積極的な治療の逆転を行うため、薬
剤のアンタゴニスト (拮抗剤) を投与してもよい。アンタゴニストは、該薬剤ま
たは薬剤結合ドメインに結合して薬剤と融合タンパク質との相互作用を阻害し、
こうして下流の生物学的事象を阻害する化合物である。即ち、副作用がある場合
や、治療効果を終了させたい場合、急速な逆転が望まれるなら、アンタゴニスト
を任意の好都合な方法、特に血管内または吸入/噴霧により投与することができ
る。
If it is desired to reverse activation by a drug, administration of the drug can be stopped so that the cells return to their basal secretion rate. To achieve a more aggressive reversal of treatment, an antagonist of the drug may be administered. An antagonist binds to the drug or drug binding domain and inhibits the interaction of the drug with the fusion protein;
Thus, compounds that inhibit downstream biological events. That is, if there are side effects or if one wishes to end the therapeutic effect, and if rapid reversal is desired, the antagonist can be administered by any convenient method, especially intravascular or by inhalation / nebulization.

【0177】 組成物 本発明で用いる薬剤 (即ち、リガンド) は、遊離形態で、また適当であれば塩
の形態で存在することができる。多様な薬剤に許容される塩の製造が当業者には
周知である。各種化合物の薬剤に許容される塩としては、かかる化合物の慣用の
無毒な塩または第四級アンモニウム塩が挙げられ、これらは例えば無機または有
機の酸または塩基から形成される。薬剤はまた水和物または溶媒和物を形成する
ことがある。電荷を持つ化合物は、水と一緒に凍結乾燥した場合に水和物種を形
成し、また適当な有機溶媒との溶液状態で濃縮すると溶媒和物種を形成すること
は、当業者には知られている。
Compositions The agents (ie, ligands) used in the present invention can exist in free form or, if appropriate, in the form of a salt. The preparation of a variety of pharmaceutically acceptable salts is well known to those skilled in the art. Pharmaceutically acceptable salts of the various compounds include conventional non-toxic salts or quaternary ammonium salts of such compounds, for example formed from inorganic or organic acids or bases. Drugs may also form hydrates or solvates. It is known to those skilled in the art that charged compounds form hydrate species when lyophilized with water and form solvate species when concentrated in solution with a suitable organic solvent. I have.

【0178】 薬剤は、治療 (または予防) に有効な量の薬剤と、薬剤に許容される担体また
は賦形剤とを含有する薬剤組成物として投与することもできる。担体としては、
例えば、食塩水、緩衝剤含有食塩水、デキストロース、水、グリセロール、エタ
ノール、およびこれらの組合わせが挙げられ、以下により詳しく説明する。組成
物は、所望により、少量の湿潤もしくは乳化剤、またはpH緩衝剤も含有すること
ができる。この組成物は、液体溶液剤、懸濁剤、乳剤、錠剤、丸剤、カプセル剤
、持効性処方、または散剤 (粉末) とすることができる。この組成物はまた、ト
リグリセリドのような慣用の結合剤および担体を用いて座薬として処方すること
もできる。経口処方組成物は、医薬用のマンニトール、乳糖、デンプン、ステア
リン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウム等
といった標準的な担体を含有しうる。処方操作は、所望の製剤に応じて適宜に成
分の混合、造粒および圧縮もしくは溶解を包含しうる。使用する製薬用担体は、
例えば、固体または液体のいずれでもよい。
The drug can also be administered as a pharmaceutical composition comprising a therapeutically (or prophylactically) effective amount of the drug and a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. As a carrier,
Examples include saline, buffered saline, dextrose, water, glycerol, ethanol, and combinations thereof, and are described in more detail below. The compositions can, if desired, also contain minor amounts of wetting or emulsifying agents, or pH buffering agents. The composition can be a liquid solution, suspension, emulsion, tablet, pill, capsule, sustained release formulation, or powder (powder). The composition can also be formulated as a suppository, with traditional binders and carriers such as triglycerides. Oral formulation can include standard carriers such as pharmaceutical grades of mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharine, cellulose, magnesium carbonate, and the like. The formulation operation may include mixing, granulating and compressing or dissolving the components as appropriate for the desired formulation. The pharmaceutical carrier used is
For example, it may be either solid or liquid.

【0179】 固体担体の例としては、乳糖、白土、ショ糖、タルク、ゼラチン、寒天、ペク
チン、アラビアゴム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸等が挙げられる
。固体担体は香味剤、滑剤、溶解補助剤、懸濁化剤、充填剤、滑り剤(glidant)
、圧縮助剤、結着剤、または錠剤崩壊剤としても作用しうる1または2以上の物
質を含むことができ;これはまた、カプセル化材料であってもよい。散剤では、
担体は微粉砕された固体であって、これを微粉砕された有効成分と混合する。錠
剤では、有効成分を必要な圧縮特性を持つ担体と適当な比率で混合し、所望形状
および寸法に圧粉化する。散剤および錠剤は、好ましくは99%までの有効成分を
含有する。適当な固体担体としては、例えば、リン酸カルシウム、ステアリン酸
マグネシウム、タルク、砂糖、乳糖、デキストリン、デンプン、ゼラチン、セル
ロース、メチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ポリビニ
ルピロリジン、低融点ワックス、およびイオン交換樹脂が挙げられる。
Examples of solid carriers include lactose, terra alba, sucrose, talc, gelatin, agar, pectin, acacia, magnesium stearate, stearic acid and the like. Solid carriers are flavoring agents, lubricants, solubilizers, suspending agents, fillers, glidants
Can contain one or more substances that can also act as compression aids, binders, or disintegrants; this may also be an encapsulating material. In powder,
The carrier is a finely divided solid, which is in a mixture with the finely divided active component. In tablets, the active component is mixed with the carrier having the necessary compression properties in suitable proportions and compacted in the shape and size desired. The powders and tablets preferably contain up to 99% of the active ingredient. Suitable solid carriers include, for example, calcium phosphate, magnesium stearate, talc, sugar, lactose, dextrin, starch, gelatin, cellulose, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidine, low melting waxes, and ion exchange resins.

【0180】 液体担体の例としては、シロップ、落花生油、オリーブ油、水等が挙げられる
。液体担体は、溶液剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤、エリキシル剤、および加圧
組成物を調製するのに使用される。有効成分を、水、有機溶媒、両者の混合物、
または薬剤に許容される油脂といった薬剤に許容される液体担体に溶解ないし懸
濁させることができる。液体担体は、溶解補助剤、乳化剤、緩衝剤、保存剤、甘
味剤、香味剤、懸濁化剤、増粘剤、着色剤、粘度調節剤、安定剤または浸透圧調
節剤といった他の適当な製剤添加剤を含有することができる。経口および非経口
投与用の液体担体の適当な例としては、水 (上述したような添加剤、例えば、セ
ルロース誘導体を部分的に含有、好ましくはナトリウムカルボキシメチルセルロ
ース溶液) 、アルコール類 [1価アルコールおよび多価アルコール (例、グリコ
ール類) を含む] およびそれらの誘導体、ならびにオイル (例、分留ヤシ油およ
びアラキス油<arachis oil>)が挙げられる。非経口投与用については、担体はオ
レイン酸エチルおよびミリスチン酸イソプロピルのような油性エステルとするこ
ともできる。滅菌液体カーダー(carder)は、非経口投与用の滅菌液体形態組成物
中で有用である。加圧組成物用の液体担体は、ハロゲン化炭化水素または他の薬
剤に許容されるプロペラントとすることができる。滅菌溶液剤または懸濁剤の形
態の液体薬剤組成物は、例えば、筋肉内、腹腔内または皮下注射により利用でき
る。滅菌溶液剤はまた静脈内投与することもできる。本薬剤はまた、液体または
固体のいずれかの組成物形態で経口投与することもできる。
Examples of liquid carriers include syrup, peanut oil, olive oil, water and the like. Liquid carriers are used in preparing solutions, suspensions, emulsions, syrups, elixirs, and pressurized compositions. The active ingredient is water, an organic solvent, a mixture of both,
Alternatively, it can be dissolved or suspended in a liquid carrier acceptable for a drug such as a fat acceptable for the drug. Liquid carriers include other suitable auxiliaries, emulsifiers, buffers, preservatives, sweeteners, flavoring agents, suspending agents, thickeners, coloring agents, viscosity modifiers, stabilizers or osmotic pressure regulators. Formulation additives may be included. Suitable examples of liquid carriers for oral and parenteral administration include water (partially containing additives as described above, for example, cellulose derivatives, preferably sodium carboxymethylcellulose solution), alcohols [monohydric alcohol and Polyhydric alcohols (eg, glycols) and their derivatives, and oils (eg, fractionated coconut and arachis oils). For parenteral administration, the carrier can also be an oily ester such as ethyl oleate and isopropyl myristate. Sterile liquid carders are useful in sterile liquid form compositions for parenteral administration. Liquid carriers for pressurized compositions can be halogenated hydrocarbons or other pharmaceutically acceptable propellants. Liquid pharmaceutical compositions in the form of sterile solutions or suspensions can be utilized by, for example, intramuscular, intraperitoneal or subcutaneous injection. Sterile solutions can also be administered intravenously. The agent can also be administered orally in the form of either a liquid or solid composition.

【0181】 担体または賦形剤は、モノステアリン酸グリセリルまたはジステアリン酸グリ
セリルのみ、またはこれとワックス、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメ
チルセルロース、メチルメタクリレート等との組合わせ、といった本技術分野に
周知の遅効材料を含んでいてもよい。経口投与用に処方する場合には、PHOSAL P
G-50 (1,2-プロピレングリコールとのリン脂質濃厚液、A. Nattermann & Cie. G
mbH)中の0.01% Tween 80を、本発明の実施に用いる多様な薬剤の経口処方組成物
として使用することができる。
[0181] Carriers or excipients include slow-release materials well known in the art, such as glyceryl monostearate or glyceryl distearate alone or in combination with waxes, ethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, methylmethacrylate, and the like. You may go out. PHOSAL P when prescribed for oral administration
G-50 (phospholipid concentrate with 1,2-propylene glycol, A. Nattermann & Cie. G
0.01% Tween 80 in mbH) can be used as the oral formulation of various agents used in the practice of the present invention.

【0182】 多様な剤形を採用することができる。固体担体を使用する場合には、製剤を錠
剤化するか、散剤もしくはペレット形態で硬ゼラチンカプセル中に充填するか、
またはトローチもしくはロジンジの剤形とすることができる。固体担体の量は広
範囲に変動するが、好ましくは約25 mg から1g であろう。液体担体を使用する
場合には、製剤はシロップ剤、乳剤、軟ゼラチンカプセル剤、アンプルもしくは
バイアル中の滅菌注射溶液剤もしくは懸濁剤、または非水液体懸濁剤の形態とな
ろう。
[0182] A variety of dosage forms can be employed. If a solid carrier is used, the preparation may be tableted or filled into a hard gelatin capsule in powder or pellet form,
Or it can be in the form of a troche or rosindi. The amount of solid carrier will vary widely but will preferably be from about 25 mg to 1 g. If a liquid carrier is used, the preparation will be in the form of a syrup, emulsion, soft gelatin capsule, sterile injectable solution or suspension in an ampoule or vial or non-aqueous liquid suspension.

【0183】 安定な水溶性投与形態を得るには、本薬剤の薬剤に許容される塩を、有機また
は無機酸の水溶液、例えば、コハク酸またはクエン酸の0.3M水溶液中に溶解させ
てもよい。或いは、酸性誘導体を適当な塩基性溶液中に溶解させることができる
。可溶性の塩形態が利用できない場合には、化合物を適当な共溶媒または2種以
上のその組合わせ中に溶解させる。このような適当な共溶媒の例はとしては、こ
れらに限られないが、アルコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコ
ール300 、ポリソルベート80、グリセリン、ポリオキシエチル化脂肪酸、脂肪ア
ルコールまたはグリセリンヒドロキシ脂肪酸エステル等が挙げられ、全体積の0
〜60%の範囲内の濃度で使用される。
To obtain a stable water-soluble dosage form, the pharmaceutically acceptable salt of the drug may be dissolved in an aqueous solution of an organic or inorganic acid, such as a 0.3 M aqueous solution of succinic or citric acid. . Alternatively, the acidic derivative can be dissolved in a suitable basic solution. If a soluble salt form is not available, the compound is dissolved in a suitable co-solvent or a combination of two or more. Examples of such suitable co-solvents include, but are not limited to, alcohols, propylene glycol, polyethylene glycol 300, polysorbate 80, glycerin, polyoxyethylated fatty acids, fatty alcohols or glycerin hydroxy fatty acid esters, and the like. And the total volume is 0
Used at concentrations in the range of ~ 60%.

【0184】 錠剤、カプセル剤、注射液、リポソーム中のカプセル化、微粒子、マイクロカ
プセル等をはじめとする各種の供給系、またはその各種の処方組成物、が知られ
ており、本薬剤を投与するのに使用できる。患者への好ましい投与経路は、経口
、舌下、経皮 (パッチ) 、鼻内、肺、またはバッカルである。導入方法としては
、制限されるものではないが、皮膚、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、硬
膜外、眼および (通常好まれるように) 経口経路が挙げられる。本薬剤の投与は
、任意の好都合なまたは他の適当な経路、例えば、輸液もしくは大量注射、上皮
もしくは粘膜皮膚の内層 (例、口の粘膜、直腸および腸管粘膜等) を通した吸収
により行ってもよく、また他の生物学的に活性な薬剤と一緒に投与してもよい。
投与は全身でも局所でもよい。ex vivo 投与に対しては、本薬剤は液体溶液剤と
して細胞組成物に供給されよう。
Various supply systems including tablets, capsules, injection solutions, encapsulation in liposomes, fine particles, microcapsules, etc., or various prescription compositions thereof are known, and the drug is administered. Can be used for Preferred routes of administration to the patient are oral, sublingual, transdermal (patch), intranasal, pulmonary, or buccal. Methods of introduction include, but are not limited to, cutaneous, intradermal, intramuscular, intraperitoneal, intravenous, subcutaneous, epidural, ocular and (as usually preferred) oral routes. Administration of the drug can be by any convenient or other suitable route, for example, by infusion or bolus injection, by absorption through epithelial or mucocutaneous linings (e.g., oral mucosa, rectal and intestinal mucosa, etc.). And may be administered with other biologically active agents.
Administration can be systemic or local. For ex vivo administration, the agent will be supplied to the cell composition as a liquid solution.

【0185】 ある特定の態様において、本組成物は、ヒトへの静脈内投与に適合させた薬剤
組成物として通常の操作に従って処方される。典型的には、静脈内投与用の組成
物は滅菌等張緩衝剤水溶液中の溶液である。必要に応じて、組成物はさらに溶解
補助剤と注射部位の痛みの緩和のために局所麻酔薬を含有していてもよい。一般
に、各成分は別々に又は一緒に混合して単位用量 (一回量) 形態にし、例えば、
有効成分の量を表示したアンプルまたはサシェット (小袋) のような気密シール
容器中に密封した凍結乾燥粉末または無水濃厚液として供給される。組成物を輸
液により投与しようとする場合、滅菌した製薬用の水または食塩水を入れた輸液
ビンを用いて供給することができる。組成物を注射により投与する場合には、注
射用滅菌水または食塩水のアンプルを用意して、成分を投与前に混合できるよう
にしてもよい。
In certain embodiments, the composition is formulated in accordance with routine procedures as a pharmaceutical composition adapted for intravenous administration to humans. Typically, compositions for intravenous administration are solutions in sterile isotonic aqueous buffer. Where necessary, the composition may also include a solubilizing agent and a local anesthetic to ease pain at the site of the injection. In general, the components may be mixed separately or together in unit dosage form, for example,
It is supplied as a lyophilized powder or anhydrous concentrate in a hermetically sealed container such as an ampoule or sachet indicating the quantity of active ingredient. If the composition is to be administered by infusion, it can be supplied using an infusion bottle containing sterile pharmaceutical water or saline. Where the composition is administered by injection, an ampoule of sterile water for injection or saline can be provided so that the ingredients may be mixed prior to administration.

【0186】 また、場合によっては、化合物を皮膚の上、中、または下に配置された器材の
内部に配置できる場合が想定される。このような器材としては、該化合物を受動
的または能動的放出機構により皮膚中に放出するパッチ、埋設材、および注入材
がある。
Also, in some cases, it is envisioned that the compound may be placed inside a device placed above, inside, or below the skin. Such devices include patches, implants, and infusions that release the compound into the skin by a passive or active release mechanism.

【0187】 各種の処方組成物を製造する材料および方法が本技術分野で周知であり、本発
明の実施に対しても適用することができる。例えば、米国特許第5,182,293 号お
よび第4,837,311 号 (錠剤、カプセル剤、および他の経口処方組成物ならびに静
脈内処方組成物) ならびに欧州特許出願公開No.0 649 659 (1995年4月26日公開
;静脈内投与用のラパマイシン処方組成物を例示) およびNo.0 648 494 (1995年
4月19日公開;経口投与用のラパマイシン処方組成物を例示) を参照。
The materials and methods for making the various formulation compositions are well known in the art and are applicable to the practice of the present invention. For example, U.S. Patent Nos. 5,182,293 and 4,837,311 (tablets, capsules and other oral and intravenous formulations) and European Patent Application Publication No. 0 649 659 (published April 26, 1995; See, for example, rapamycin formulations for intravenous administration) and No. 0 648 494 (published April 19, 1995; exemplify rapamycin formulations for oral administration).

【0188】 本薬剤の有効用量は、典型的には哺乳類体重当たりで約0.01ないし約50 mg/kg
、好ましくは約 0.1ないし約10 mg/kgの範囲内であり、1回または多数回投与さ
れる。一般に、この化合物は、このような治療を必要とする患者に、約1ないし
約2000 mg/人の日用量範囲で投与することができる。化合物がラパマイシンまた
はある程度の残留免疫抑制効果を持つその類似物である態様では、投与用量は過
度の免疫抑制効果を伴う用量より少なくすることが好ましい。
An effective dose of the agent will typically be from about 0.01 to about 50 mg / kg of mammal weight.
Preferably, it is in the range of about 0.1 to about 10 mg / kg and is administered once or multiple times. Generally, the compound can be administered to a patient in need of such treatment in a daily dose range of about 1 to about 2000 mg / person. In embodiments where the compound is rapamycin or an analog thereof with some residual immunosuppressive effect, it is preferred that the dosage administered be less than the dose with excessive immunosuppression.

【0189】 具体的な疾患または症状の治療または予防に有効なある薬剤の量は、その疾患
または症状の重篤度に部分的には依存し、標準的な臨床技術により決定すること
ができる。また、最適投与量範囲の決定を助けるため、in vitroまたはin vivo
アッセイを場合により採用してもよい。有効用量は、in vitroまたは動物モデル
試験システムから得られた用量−応答曲線から外挿してもよい。厳密な投与量レ
ベルは、付添い医師または他の健康管理提供者が決定すべきであり、投与経路、
ならびに個体 (患者) の年齢、体重、性別および一般健康状態;疾患の性質、重
篤度および臨床段階;同時治療の併用の有無、ならびに患者内の細胞の遺伝子工
学操作の性質と程度、を含む周知の因子に応じて変動しよう。
The amount of an agent that is effective in treating or preventing a particular disease or condition will depend, in part, on the severity of the disease or condition, and can be determined by standard clinical techniques. It may also be useful to determine optimal dosage ranges in vitro or in vivo.
Assays may optionally be employed. Effective doses may be extrapolated from dose-response curves obtained from in vitro or animal model test systems. The exact dosage level should be determined by the attending physician or other health care provider, and should include the route of administration,
And the age, weight, gender, and general health of the individual (patient); including the nature, severity, and clinical stage of the disease; concomitant use of concurrent treatment; and the nature and extent of genetic engineering of cells within the patient. Will vary depending on known factors.

【0190】 本薬剤はまた、本発明の薬剤組成物の1または2以上の成分を入れた1または
2以上の容器を備えた薬剤パックまたはキットの形態でも提供される。このよう
な容器には、医薬もしくは生物学的製品の製造、使用または販売を監督する政府
機関により指定された形態の注意書を任意に添えることができ、その注意書はヒ
ト投与用の製品の製造、使用または販売の監督官庁による認可を反映する。
The medicament is also provided in the form of a medicament pack or kit comprising one or more containers containing one or more components of the medicament composition of the present invention. Such containers may optionally be accompanied by a notice in the form specified by the governmental authority overseeing the manufacture, use or sale of the pharmaceutical or biological product, the notice notifying the user of the product for human administration. Reflects regulatory approval of manufacturing, use or sale.

【0191】 本書で引用した、科学文献、発行特許および公開特許出願からの参照を含む全
ての参照文献の全内容をここにわざわざ援用する。 以下の実施例は、本発明の各種態様およびその均等物の実施に適合させること
ができる重要な情報、例示および指針を含む。実施例は例示のためだけに提示す
るものであり、いかなる意味でも制限として理解すべきではない。本書を通して
言及しているように、本発明は広い範囲に適用可能であり、実施者により広範囲
の設計の選択が可能である。
The entire contents of all references cited herein, including references from scientific literature, issued patents and published patent applications, are expressly incorporated herein by reference. The following examples include important information, illustrations, and guidelines that can be adapted for the practice of various aspects of the present invention and their equivalents. The examples are provided for illustrative purposes only and are not to be understood as limiting in any way. As mentioned throughout this document, the present invention is widely applicable and allows a wide range of design choices to be made by the practitioner.

【0192】 本発明の実施には、特に指示がない限り、技術水準の範囲内の細胞生物学、細
胞培養、分子生物学、形質転換生物学、微生物学、組換えDNA 、免疫学、ウイル
ス学、薬理学、化学ならびに薬学処方および投与の従来技術が採用されよう。か
かる技術は文献に十分に説明されている。例えば、Molecular Cloning, A Labor
atory Manual, 第2版, Sambrook, Fritsch & Maniatis編 (Cold Spring Harbor
Laboratory Press: 1989); DNA Cloning 第I〜II巻 (D.N. Glover 編, 1985);
Oligonucleotide Synthesis (M.J. Gait 編, 1984); Mullis et al.米国特許第
4,683,195 号; Nucleic Acid Hybridization (B.D. Hames & S.J. Higgins 編 1
984); Transcription And Translation (B.D. Hames & S.J. Higgins編. 1984);
Culture Of Animal Cells (R.I. Freshney, Alan R. Liss, Inc., 1987); Immo
bilized Cells And Enzymes (IRL Press, 1986); B. Perbal, A Practial Guide
To Molecular Cloning (1984); the treatise, Methods In Enzymology (Acade
mic Press, Inc., N.Y.); Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells (J.H.
Miller and M.P. Calos 編, 1987, Cold Spring Harbor Laboratory); Methods
In Enzymology, Vols. 154 and 155 (Wu et al. 編), Immunochemical Methods
In Cell And Molecular Biology (Mayer & Walker 編, Academic Press, London
, 1987); Handbook Of Experimental Immunology, I〜IV巻 (D.M. Weir & C.C.
Blackwell編, 1986); Manipulating the Mouse Embryo (Cold Spring Harbor L
aboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1986)を参照。
The practice of the present invention will, unless otherwise indicated, be within the skill of the art in cell biology, cell culture, molecular biology, transformation biology, microbiology, recombinant DNA, immunology, virology. Conventional techniques of pharmacology, chemistry and pharmaceutical prescribing and administration will be employed. Such techniques are explained fully in the literature. For example, Molecular Cloning, A Labor
atory Manual, 2nd edition, edited by Sambrook, Fritsch & Maniatis (Cold Spring Harbor
Laboratory Press: 1989); DNA Cloning Volume I-II (Edited by DN Glover, 1985);
Oligonucleotide Synthesis (Ed.MJ Gait, 1984); Mullis et al. U.S. Patent No.
No. 4,683,195; Nucleic Acid Hybridization (BD Hames & SJ Higgins Edition 1
984); Transcription And Translation (BD Hames & SJ Higgins ed. 1984);
Culture Of Animal Cells (RI Freshney, Alan R. Liss, Inc., 1987); Immo
bilized Cells And Enzymes (IRL Press, 1986); B. Perbal, A Practial Guide
To Molecular Cloning (1984); the treatise, Methods In Enzymology (Acade
mic Press, Inc., NY); Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells (JH
Miller and MP Calos eds., 1987, Cold Spring Harbor Laboratory); Methods
In Enzymology, Vols. 154 and 155 (Edited by Wu et al.), Immunochemical Methods
In Cell And Molecular Biology (ed by Mayer & Walker, Academic Press, London
, 1987); Handbook Of Experimental Immunology, Volumes I-IV (DM Weir & CC
Blackwell, 1986); Manipulating the Mouse Embryo (Cold Spring Harbor L
aboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1986).

【0193】[0193]

【実施例】【Example】

実施例1:F(36M)融合タンパク質の発現に用いるドメインとベクターの形成 A. 発現ベクター 融合タンパク質の発現を生じさせるためのベクターは、哺乳類発現ベクターpC
GNN (Attar and Gilman, MCB 12:2432-2443, 1992)から誘導した。pCGNN にXbaI
-BamHI断片としてクローニングされた挿入断片を、ヒトCMV プロモーターおよび
エンハンサー配列 (cap 部位に対してヌクレオチド-522〜+32)の制御下で転写さ
せ、N-末端核局在化配列 (NLS; SV40 T 抗原由来) およびエピトープタグ (イン
フルエンザ菌(H. influenzae) 赤血球凝集素遺伝子の16アミノ酸部分) と共に発
現させる。
Example 1 Formation of Domain and Vector Used for Expression of F (36M) Fusion Protein A. Expression Vector The vector for producing expression of the fusion protein is a mammalian expression vector pC.
Derived from GNN (Attar and Gilman, MCB 12: 2432-2443, 1992). XbaI to pCGNN
The insert cloned as a -BamHI fragment was transcribed under the control of a human CMV promoter and enhancer sequence (nucleotides -522 to +32 relative to the cap site) and the N-terminal nuclear localization sequence (NLS; SV40T It is expressed together with the antigen (from the antigen) and an epitope tag (the 16 amino acid portion of the H. influenzae hemagglutinin gene).

【0194】 pCGNN を、オリゴヌクレオチドVR65、VR119 およびVR120 を用いた位置指定突
然変異誘発により改変して、pC4EN を作製した。得られたプラスミドは、CMV エ
ンハンサー/プロモーター領域の上流で(MluI)、プロモーターとタンパク質コー
ディング領域との間に(EcoRI) 、ユニークな制限部位を有する。
PCGNN was modified by site-directed mutagenesis using oligonucleotides VR65, VR119 and VR120 to create pC4EN. The resulting plasmid has a unique restriction site upstream of the CMV enhancer / promoter region (MluI) and between the promoter and the protein coding region (EcoRI).

【0195】 VR65: TCCCGCACCTCTTCGGCCAGCGaaTTccAGAAGCGCGTAT VR119: GACTCACTATAGGaCGcgTTCGAGCTCGCCCC VR120: CATCATTTTGGCAAAGgATTCACTCCTCAGG 融合タンパク質の個々の成分は、第1コドンのすぐ上流にXbaI部位、最終コド
ンのすぐ下流にSpeI部位、フレーム内(in-frame)停止コドン、およびBamHI 部位
を含有する断片として一般に産生させた。多重 (複数) 成分を含むキメラタンパ
ク質を、SpeI-BamHI開鎖ベクターへのXbaI-BamHI断片の段階的挿入またはXbaIま
たはSpeI開鎖ベクターへのXbaI-SpeI 断片の挿入により組立てた。
VR65: TCCCGCACCTCTTCGGCCAGCGaaTTccAGAAGCGCGTAT VR119: GACTCACTATAGGaCGcgTTCGAGCTCGCCCC VR120: CATCATTTTGGCAAAGgATTCACTCCTCAGG The individual components of the fusion protein are an XbaI site immediately upstream of the first codon, a frame immediately downstream of the last codon, and a Spein immediately downstream of the last codon, an XbaI site immediately downstream of the last codon It was generally produced as a fragment containing a BamHI site. Chimeric proteins containing multiple (multiple) components were assembled by stepwise insertion of the XbaI-BamHI fragment into the SpeI-BamHI open-chain vector or insertion of the XbaI-SpeI fragment into the XbaI or SpeI open-chain vector.

【0196】 B. F(36M)ドメイン アミノ酸36のフェニルアラニンがメチオニンに変化した F(36M) の作製は、上
流XbaIと下流SpeIおよびBamHI とを有するpCGNN 中にクローニングされた単一FK
BPドメイン (Rivera et al., Nat. Med 2: 1028-1032, 1996) を、オリゴVR1 を
用いて突然変異誘発して、pCGNN-F(36M)を作製することにより行った。SpeI-Bam
HI開鎖ベクターへのXbaI-BamHI断片の段階的挿入により2、3、4および6縦列
コピーのF(36M)が作製された。
B. Generation of F (36M) in which the phenylalanine at amino acid 36 has been changed to methionine at F (36M) domain is based on a single FK cloned into pCGNN with upstream XbaI and downstream SpeI and BamHI.
This was done by mutagenizing the BP domain (Rivera et al., Nat. Med 2: 1028-1032, 1996) with oligo VR1 to generate pCGNN-F (36M). SpeI-Bam
Stepwise insertion of the XbaI-BamHI fragment into the HI open vector produced 2, 3, 4 and 6 tandem copies of F (36M).

【0197】 VR1: GATGGAAAGAAAatgGATTCCTCCCGG C. F(36M)融合タンパク質 (図3) (a) EGFP融合体 オリゴVR2 およびVR3 を用いてpEGFP-1 (Clontech)からEGFPコーディング配列
を増幅した。上流XbaIおよび下流SpeI部位を有する得られた断片を、SV40核局在
化配列が欠失したpCGNN の誘導体であるpCGNに挿入して、pCGN-EGFP を作製した
VR1: GATGGAAAGAAAatgGATTCCTCCCGG CF (36M) fusion protein (FIG. 3) (a) EGFP fusion The EGFP coding sequence was amplified from pEGFP-1 (Clontech) using oligos VR2 and VR3. The resulting fragment containing the upstream XbaI and downstream SpeI sites was inserted into pCGN, a derivative of pCGNN lacking the SV40 nuclear localization sequence, to create pCGN-EGFP.

【0198】 VR2: tctagaGTGAGCAAGGGCGAGGAG VR3: ggatccttaTTAACTAGTCTTGTACAGCTCGTCCATG 3、4または6コピーのF(36M)を含有するXbaI-SpeI 断片をpCGN-EGFP のXbaI
部位に挿入し、pCGN-F(36M)3-EGFP 、pCGN-F(36M)4-EGFP 、およびpCGN-F(36M)6
-EGFP を作製することにより、F(36)M-EGFD 融合体を作製した。
VR2: tctagaGTGAGCAAGGGCGAGGAG VR3: ggatccttaTTAACTAGTCTTGTACAGCTCGTCCATG XbaI-SpeI fragment containing 3, 4 or 6 copies of F (36M) was converted to XbaI of pCGN-EGFP.
Inserted into the site, pCGN-F (36M) 3-EGFP, pCGN-F (36M) 4-EGFP, and pCGN-F (36M) 6
An F (36) M-EGFD fusion was prepared by preparing -EGFP.

【0199】 (b) hGH 融合体 ゲノムhGH 遺伝子 (Rivera et al., Nat. Med. 2:1028-1032, 1996) を含有す
る細胞系から発現させたRNA のオリゴVR109 およびVR110 を用いたRT-PCR増幅に
よりATG の上流40 bp から停止コドン後の60 bp までの領域を増幅して、hGH cD
NA (506-81) を得た。得られたHindIII からEcoRI の断片を、SEAP遺伝子とSV40
初期イントロンおよびポリアデニル化シグナルとがポリリンカーとSV40後期ポリ
アデニル化シグナルとに置換されたZHWTx12-IL2-SEAP (Rivera et al., Nat. Me
d. 2:1028-1032, 1996) の誘導体である、Z12I-PL-2 中にクローニングした。
(B) hGH fusions RT-RNA using oligos VR109 and VR110 of RNA expressed from a cell line containing the genomic hGH gene (Rivera et al., Nat. Med. 2: 1028-1032, 1996). Amplify the region from 40 bp upstream of ATG to 60 bp after the stop codon by PCR amplification.
NA (506-81) was obtained. The obtained HindIII to EcoRI fragment was ligated with the SEAP gene and SV40.
ZHWTx12-IL2-SEAP in which the early intron and polyadenylation signal have been replaced by a polylinker and SV40 late polyadenylation signal (Rivera et al., Nat.
d. 2: 1028-1032, 1996), Z12I-PL-2.

【0200】 VR109: aagcttACCACTCAGGGTCCTGTGG VR110: gaattcGTGGCAACTTCCA hGH 融合タンパク質を構成するには、Z12I-hGH-2をオリゴVR185 、VR186 、お
よびVR187 で突然変異誘発させて、i)ATG の上流32 bp のEcoRI 部位、ii) シグ
ナル配列の最終アミノ酸のすぐ後のXbaI部位、およびiii) hGHの最終アミノ酸の
すぐ後のSpeI部位を作製する。
VR109: aagcttACCACTCAGGGTCCTGTGG VR110: gaattcGTGGCAACTTCCA To construct the hGH fusion protein, Z12I-hGH-2 was mutagenized with oligos VR185, VR186, and VR187 to: i) EcoRI site 32 bp upstream of ATG, ii ) Create an XbaI site immediately after the last amino acid in the signal sequence, and iii) a SpeI site immediately after the last amino acid in hGH.

【0201】 VR185: cacaggaccctGAATTCtaagcttgtggc VR186: ATAAGGGAATGGTtctagaGGCACTGCCCT VR187: atgccacccgggactagtGAAGCCACAGCTG 得られたEcoRI-SpeI断片をpC4EN 中にクローニングすると、CMV エンハンサー
からhGH を発現するpC4S1-hGH が生成した。次に、pC4S1-hGH のXbaI-BamHI断片
を、2、3、4または6コピーのF(36M)を含有するXbaI-SpeI 断片およびフリン
切断部位-hGH融合体をコードするSpeI-BamHI断片で置換すると、pC4S1-F(36M)-F
CS-hGH融合体が生成した。
VR185: cacaggaccctGAATTCtaagcttgtggc VR186: ATAAGGGAATGGTtctagaGGCACTGCCCT VR187: atgccacccgggactagtGAAGCCACAGCTG When the resulting EcoRI-SpeI fragment is cloned into pC4EN, the hGH that expresses hGH from the CMV enhancer is 1-hGH from the CMV enhancer. Next, the XbaI-BamHI fragment of pC4S1-hGH was replaced with an XbaI-SpeI fragment containing 2, 3, 4 or 6 copies of F (36M) and a SpeI-BamHI fragment encoding the furin cleavage site-hGH fusion. Then pC4S1-F (36M) -F
A CS-hGH fusion was generated.

【0202】 FCS-hGH 融合タンパク質をコードするSpeI-BamHI断片は、hGH cDNAのオリゴVR
4 およびVR5 による増幅によって形成した。 VR4: actagtGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTAAGC VR5: ggatcccgggCTAGAAGCCACAGCTGCCCTC 脳心筋炎ウイルス内部リボソームエントリー配列の下流ネオ耐性遺伝子 (IRES
/Neo; Amara et al., PNAS 94:10618-23, 1997) を含有するXbaI-BamHI断片を、
適当なSpeI-BamHI開鎖ベクターに挿入して、pC4S1-F(36M)-FCS-hGH/neoおよびpC
4S1-hGH/neo ベクターを形成する。
[0202] The SpeI-BamHI fragment encoding the FCS-hGH fusion protein was constructed using the oligo VR of the hGH cDNA.
4 and formed by amplification with VR5. VR4: actagtGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTAAGC VR5: ggatcccgggCTAGAAGCCACAGCTGCCCTC Downstream neo-resistance gene of encephalomyocarditis virus internal ribosome entry sequence (IRES
/ Neo; Amara et al., PNAS 94: 10618-23, 1997).
Insert into the appropriate SpeI-BamHI open chain vector, pC4S1-F (36M) -FCS-hGH / neo and pC4S1-F (36M) -FCS-hGH / neo
Form 4S1-hGH / neo vector.

【0203】 (c) インスリン融合体 オリゴVR220 およびVR221 を用いたヒト膵臓ポリA+RNA (Clontech)のRT-PCR増
幅によりATG の上流9 bp (EcoRI)から停止コドン後の13 bp (BamHI) までの領域
を増幅して、ヒトインスリンcDNAを得た。得られたEcoRI-BamHI 断片をpC4EN 中
にクローニングしてpC4-hIn を形成した。
(C) RT-PCR amplification of human pancreatic poly A + RNA (Clontech) using insulin fusion oligos VR220 and VR221 from 9 bp upstream of ATG (EcoRI) to 13 bp after stop codon (BamHI) Was amplified to obtain human insulin cDNA. The resulting EcoRI-BamHI fragment was cloned into pC4EN to form pC4-hIn.

【0204】 VR220: cGAATTCttctgccATGGCCCTGTGGATGCGC VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG フリン切断配列−インスリン融合タンパク質をコードするSpeI-BamHI断片は、
オリゴVR222 およびVR221 によるRT-PCR増幅によって形成した。
VR220: cGAATTCttctgccATGGCCCTGTGGATGCGC VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG The SpeI-BamHI fragment encoding the furin cleavage sequence-insulin fusion protein is
Formed by RT-PCR amplification with oligos VR222 and VR221.

【0205】 VR222: cACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTTGTGAACCAACACCTGTGCGGC VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG 野生型インスリン遺伝子およびFCS-インスリン融合体をオリゴVR223 、VR224
、VR225 を用いて突然変異誘発させ、それぞれi)アミノ酸B10 をAsp に変化させ
、ii) B-C 結合にFCS を作製し、iii) C-A結合にFCS を作製した。
VR222: cACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTTGTGAACCAACACCTGTGCGGC VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG Wild-type insulin gene and FCS-insulin fusion oligo VR223, VR224
, VR225, respectively, i) amino acid B10 was changed to Asp, ii) FCS was prepared for BC bond, and iii) FCS was prepared for CA bond.

【0206】 VR223: CCTGTGCGGCTCAgACCTGGTGGAAGC VR224: CTTCTACACACCCAgGACCaagCGGGAGGCAGAGG VR225: CCCTGGAGGGGTCCCgGCAGAAGCGTGGC pC4-hIn の突然変異はpC4-hIn-m3を生成した。突然変異させたFCS-インスリン
融合体を用いて、pC4S1-F(36M)-FCS-hGH融合体のFCS-hGH 部分を置換し、pC4S1-
F(36M)-FCS-hIn-m3 融合体を作製した。
VR223: CCTGTGCGGCTCAgACCTGGTGGAAGC VR224: CTTCTACACACCCAgGACCaagCGGGAGGCAGAGG VR225: CCCTGGAGGGGTCCCgGCAGAAGCGTGGC pC4-hIn-m3 produced a mutation in pC4-hIn. The mutated FCS-insulin fusion was used to replace the FCS-hGH portion of the pC4S1-F (36M) -FCS-hGH fusion,
An F (36M) -FCS-hIn-m3 fusion was made.

【0207】 (d) LNGFR 融合体 ヒト低親和性神経成長因子受容体 (LNGFR; Clackson et al., PNAS 95:10437-
42, 1998) のアミノ酸1-274 を含有するEcoRI-SpeI断片および3、4または6コ
ピーのF(36M)を含有するSpeI-BamHI断片をpC4EN にクローニングしてpC4LNGFR-F
(36M) 融合体を形成した。
(D) LNGFR fusion Human low affinity nerve growth factor receptor (LNGFR; Clackson et al., PNAS 95: 10437-
42, 1998) and the SpeI-BamHI fragment containing 3, 4, or 6 copies of F (36M) containing amino acids 1-274 were cloned into pC4EN and cloned into pC4LNGFR-F.
(36M) A fusion was formed.

【0208】 (e) 転写因子融合体 pCGNN-ZFHD1-F(36M)とpCGNN-F(36M)-p65の融合タンパク質を、野生型FKBP融合
体に対して報告 (Amara et al., PNAS 94:10618-23, 1997) されたようにして形
成した。
(E) Transcription factor fusions A fusion protein of pCGNN-ZFHD1-F (36M) and pCGNN-F (36M) -p65 was reported against a wild-type FKBP fusion (Amara et al., PNAS 94: 10618-23, 1997).

【0209】 6コピーのF(36M)を含有するXbaI-SpeI 断片をpCGNN-ZFHD1-p65 のXbaIまたは
SpeI部位に挿入し、pCGNN-F(36M)6-ZFHD1-p65 および pCGNN-ZFHD1-p65-F(36M)6
を形成した。
The XbaI-SpeI fragment containing 6 copies of F (36M) was ligated to the XbaI of pCGNN-ZFHD1-p65 or
Insert into SpeI site, pCGNN-F (36M) 6-ZFHD1-p65 and pCGNN-ZFHD1-p65-F (36M) 6
Was formed.

【0210】 pCGNNZFHD1 哺乳動物細胞中でZFHD1 コーディング配列の発現を指令する発現ベクターを次
のようにして調製した。プライマー5'Xba/Zif および3'Zif+G を用いたPCR によ
りcDNAクローンからZif268配列を増幅した。プライマー5'Not Oct HDおよびSpe/
Bam 3'Oct を用いたPCR によりcDNAクローンからOct1ホメオドメイン配列を増幅
した。Zif268 PCR断片をXbaIとNotIとで切断した。OctI PCR断片をNotIとBamHI
とで切断した。両断片を、pCGNN (Attar and Gilman, 1992)のXbaI部位とBamHI
部位との間で3方向連結反応 (3-way ligation) により連結させて、cDNA挿入断
片がヒトCMV プロモーターおよびエンハンサー配列の転写制御下にあり、SV40 T
抗原由来の核局在化配列に結合しているpCGNNZFHD1を作製した。プラスミドpCGN
N は、選択可能マーカーとして作用できるアンピシリン耐性の遺伝子も含有して
いる。
An expression vector that directs the expression of the ZFHD1 coding sequence in pCGNNZFHD1 mammalian cells was prepared as follows. The Zif268 sequence was amplified from the cDNA clone by PCR using primers 5'Xba / Zif and 3'Zif + G. Primer 5'Not Oct HD and Spe /
The Oct1 homeodomain sequence was amplified from the cDNA clone by PCR using Bam 3'Oct. The Zif268 PCR fragment was cut with XbaI and NotI. OctI PCR fragment was transferred to NotI and BamHI
And cut with. Both fragments were ligated with the XbaI site of pCGNN (Attar and Gilman, 1992) and the BamHI
The cDNA insert was under the transcriptional control of the human CMV promoter and enhancer sequences, and was ligated with the SV40 T
PCGNNZFHD1 binding to a nuclear localization sequence from the antigen was generated. Plasmid pCGN
N also contains a gene for ampicillin resistance that can act as a selectable marker.

【0211】 pCGNNZFHD1-p65 複合DNA 結合ドメインZFHD1 と、p65 (ヒト) 由来の転写活性化ドメインとを
含有するキメラ転写因子の哺乳動物細胞中での発現を指令する発現ベクターを、
次のようにして調製した。活性化ドメイン (アミノ酸残基 450-550) を含有する
p65 のC末端領域をコードする配列を、プライマーp65 5'Xba およびp65 3'Spe/
Bam を用いてpCGN-p65から増幅した。PCR 断片をXbaIとBamHI とで消化し、pCGN
NZFHD1のSpeI部位とBamHI 部位との間で連結させて、pCGNNZFHD-p65AD を形成し
た。
An expression vector that directs the expression in a mammalian cell of a chimeric transcription factor containing the pCGNNZFHD1-p65 composite DNA binding domain ZFHD1 and a transcription activation domain derived from p65 (human),
It was prepared as follows. Contains activation domain (amino acid residues 450-550)
The sequences encoding the C-terminal region of p65 were ligated with the primers p65 5'Xba and p65 3'Spe /
Amplified from pCGN-p65 using Bam. Digest the PCR fragment with XbaI and BamHI, pCGN
Ligation between the SpeI and BamHI sites of NZFHD1 created pCGNNZFHD-p65AD.

【0212】 p65 転写活性化配列は下記の直鎖状配列を含有している: CTGGGGGCCTTGCTTGGCAACAGCACAGACCCAGCTGTGTTCACAGACCTGGCATC CGTCGACAACTCCGAGTTTCAGCAGCTGCTGAACCAGGGCATACCTGTGGCCCCCC ACACAACTGAGCCCATGCTGATGGAGTACCCTGAGGCTATAACTCGCCTAGTGAC AGGGGCCCAGAGGCCCCCCGACCCAGCTCCTGCTCCACTGGGGGCCCCGGGGCTCC CCAATGGCCTCCTTTCAGGAGATGAAGACTTCTCCTCCATTGCGGACATGGACTTC TCAGCCCTGCTGAGTCAGATCAGCTCC 。[0212] p65 transcriptional activation sequence contains a linear sequence below: CTGGGGGCCTTGCTTGGCAACAGCACAGACCCAGCTGTGTTCACAGACCTGGCATC CGTCGACAACTCCGAGTTTCAGCAGCTGCTGAACCAGGGCATACCTGTGGCCCCCC ACACAACTGAGCCCATGCTGATGGAGTACCCTGAGGCTATAACTCGCCTAGTGAC AGGGGCCCAGAGGCCCCCCGACCCAGCTCCTGCTCCACTGGGGGCCCCGGGGCTCC CCAATGGCCTCCTTTCAGGAGATGAAGACTTCTCCTCCATTGCGGACATGGACTTC TCAGCCCTGCTGAGTCAGATCAGCTCC.

【0213】 実施例2:条件保持ドメイン F36M FKBPのリガンドの同定と合成 AP 21998およびAP 22542は、F36M-FKBP には高い親和性で結合するが、野生型
タンパク質には少ししか結合せず、従ってin vivo 適用中に内在性タンパク質と
最小限の相互作用になることが予想されるので、CAD 適用に特に有用なFKBPのリ
ガンドである。FKBP残基Phe36 を切り取ることによりできた穴を標的にする、こ
の種の「こぶつき(bumped)」リガンドの設計とアッセイが報告されている (Clac
kson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:10437-10442, 1998) 。
Example 2 Identification and Synthesis of Ligands for the Condition Retention Domain F36M FKBP AP 21998 and AP 22542 bind with high affinity to F36M-FKBP but only slightly to the wild-type protein, It is a particularly useful FKBP ligand for CAD applications as it is expected to have minimal interaction with endogenous proteins during in vivo applications. The design and assay of this type of "bumped" ligand has been reported to target the hole created by truncating FKBP residue Phe36 (Clac
Natl. Acad. Sci. USA 95: 10437-10442, 1998).

【0214】 AP 21998は、既報の酸AP 1867 (Clackson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 95:10437-10442, 1998 の化合物5S) から、市販のN,N-ジメチル-1,3-プロパ
ンジアミンを用いたDCC/DMAP媒介結合を経て調製した (反応式1) 。
AP 21998 is based on the previously reported acid AP 1867 (Clackson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.
The compound was prepared from compound 5S) of SA 95: 10437-10442, 1998 via DCC / DMAP-mediated coupling using commercially available N, N-dimethyl-1,3-propanediamine (Scheme 1).

【0215】 AP 22542も酸AP 17362のアルコール3によるDCC/DMAP媒介結合により合成した
(反応式2) 。カルビノール3それ自体は、反応式2に概略を示すように、3工
程の反応で調製した。3,4-ジメトキシベンズアルデヒドおよび3-アセチルピリジ
ンのクライゼン−シュミット縮合により、不飽和ケトン1を結晶性固体として収
率68%で得た。水素源としてギ酸アンモニウムを用いた1の移動(transfer)水素
化により、プロパノン付加物2を結晶性固体として50%の単離収率で得た。最後
に、2のアリールケトン部分から目的とするR-配置カルビノール3への鏡像異性
選択性還元を、(+)-b-クロロジイソピノカンフェニルボラン (DIP-クロリドTM)
による2の還元(Chandrasekharan et al., J. Org. Chem. 50:5446, 1985) によ
って86%の収率で行った。
AP 22542 was also synthesized by DCC / DMAP mediated coupling of the acid AP 17362 with alcohol 3.
(Reaction formula 2). Carbinol 3 itself was prepared in a three step reaction as outlined in Scheme 2. Claisen-Schmidt condensation of 3,4-dimethoxybenzaldehyde and 3-acetylpyridine provided unsaturated ketone 1 as a crystalline solid in 68% yield. Transfer hydrogenation of 1 using ammonium formate as the hydrogen source provided the propanone adduct 2 as a crystalline solid in 50% isolated yield. Finally, the enantioselective reduction of the aryl ketone moiety of 2 to the desired R-configuration carbinol 3 is carried out using (+)-b-chlorodiisopinocamphenylborane (DIP-chloride ).
Reduction (Chandrasekharan et al., J. Org. Chem. 50: 5446, 1985) with a yield of 86%.

【0216】 酸成分AP 17362の合成は、反応式3に記載したようにして調製した。市販の3,
4,5-トリメトキシフェニル酢酸を、0℃でTHF 中の3,4,5-トリメトキシフェニル
酢酸のNaHMDS発生ジアニオンをヨードエタンでアルキル化することによって、ラ
セミ体2-アリールブタン誘導体4に収率83%で転化させた。この酸を、(-)-シン
コニジン塩の結晶化の反復により分割すると、光学的に高められた4Sが収率24%
(理論量の48%) および91% ee で得られた。この分割された酸を、その後、2-
クロロ-1-メチルピリジニウムヨージド (ムカイヤマ試薬) を用いてメチル-L-ピ
ペコレート塩酸塩と結合させた。得られた結合生成物を単離しないで、加水分解
処理すると、目的とする結晶性の酸、AP 17362が42%の総収率および>99%deで
得られた。X線構造解析により、S配置としての分割された2-アリールブタン中
心の絶対立体化学 (配置) を確認した。
The synthesis of the acid component AP 17362 was prepared as described in Scheme 3. Commercially available 3,
The alkylation of 4,5-trimethoxyphenylacetic acid at 0 ° C. with the dianion of NaHMDS of 3,4,5-trimethoxyphenylacetic acid in THF with iodoethane yields the racemic 2-arylbutane derivative 4. Conversion was 83%. The acid was resolved by repeated crystallization of the (-)-cinchonidine salt to yield an optically enhanced 4S in 24% yield.
(48% of theory) and 91% ee. This split acid is then
Chloro-1-methylpyridinium iodide (Mukayama reagent) was used to bind to methyl-L-pipecolate hydrochloride. The resulting coupled product was hydrolyzed without isolation to give the desired crystalline acid, AP 17362, in 42% overall yield and> 99% de. X-ray structural analysis confirmed the absolute stereochemistry (configuration) of the resolved 2-arylbutane center as the S configuration.

【0217】[0219]

【化4】 Embedded image

【0218】 反応式1 AP 21998:0℃のCH2Cl2 (5.0 mL) 中のAP 1867 (5.0 g, 7.21 mmol)の溶液を
DCC (178 mg, 0.79 mmol) で処理した後、30分後にN,N-ジメチル-1,3-プロパン
ジアミン (880 mg, 8.65 mmol)およびDMAP (5 mg) で処理した。反応混合物を室
温まで昇温させ、5時間攪拌した後、反応混合物をEtOAc (50 mL) で希釈し、濾
過し、濾液を5%クエン酸水溶液(3×20 mL)で抽出した。酸抽出液を次いで固体
NaHCO3を添加して塩基性にし、EtOAc (3×50 mL)で抽出した。有機抽出液をNa2S
O4で乾燥させ、濾過し、蒸発により粗製材料を得た。これをシリカゲルでフラッ
シュクロマトグラフィーして (5%次に15%MeOH/CH2Cl2) 、無色泡状物として
生成物 (2.2 g, 39%) を得た。
Scheme 1 AP 21998: A solution of AP 1867 (5.0 g, 7.21 mmol) in CH 2 Cl 2 (5.0 mL) at 0 ° C.
After treatment with DCC (178 mg, 0.79 mmol), 30 minutes later, it was treated with N, N-dimethyl-1,3-propanediamine (880 mg, 8.65 mmol) and DMAP (5 mg). After warming the reaction mixture to room temperature and stirring for 5 hours, the reaction mixture was diluted with EtOAc (50 mL), filtered, and the filtrate was extracted with a 5% aqueous citric acid solution (3 × 20 mL). Acid extract then solid
NaHCO 3 was added to basify and extracted with EtOAc (3 × 50 mL). Na 2 S
Dried O 4, and filtered to give the crude material by evaporation. This was flash chromatographed on silica gel (5% then 15% MeOH / CH 2 Cl 2 ) to give the product (2.2 g, 39%) as a colorless foam.

【0219】 IR (neat) 2940, 1735, 1650, 1510, 1460, 1240, 1130cm -1 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) 7.78 (br t, J=5.1 Hz, 1H), 7.19 (t, J=8.6 Hz,
1H), 6.92-6.65 (m, 6H), 6.42 (s, 2H), 5.63 (dd, J=8.0, 5.5 Hz, 1H), 5.45
(d, J=4.1 Hz, 1H), 4.49 (s, 2H), 3.86-3.70 (m, 16H), 3.60 (t, J=7.0 Hz,
1H), 3.47-3.41 (m, 2H), 2.82 (td, J=13.2, 2.4 Hz, 1H), 2.62-2.29 (m, 12
H), 2.16-1.23 (m, 10H), 0.90 (t, J=7.3 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 75 MHz) 172.7, 170.6, 168.5, 157.5, 153.2, 148.9, 147.
4, 142.3, 136.7, 135.3, 133.4, 129.8, 120.2, 119.6, 113.9, 112.8, 111.8,
111.4, 105.1, 75.7, 67.3, 60.8, 56.3, 56.0, 52.1, 50.7, 44.3, 43.5, 38.
3, 37.4, 31.3, 28.3, 26.8, 25.5, 25.4, 20.9, 12.5; LRMS (ES+): (M+H)+ 778; HRMS (FAB): (M+H)+ 計算値: 778.4278, 測定値: 778.4299。
[0219] IR (neat) 2940, 1735, 1650, 1510, 1460, 1240, 1130cm -1 1 H NMR (CDCl 3, 300 MHz) 7.78 (br t, J = 5.1 Hz, 1H), 7.19 (t, J = 8.6 Hz,
1H), 6.92-6.65 (m, 6H), 6.42 (s, 2H), 5.63 (dd, J = 8.0, 5.5 Hz, 1H), 5.45
(d, J = 4.1 Hz, 1H), 4.49 (s, 2H), 3.86-3.70 (m, 16H), 3.60 (t, J = 7.0 Hz,
1H), 3.47-3.41 (m, 2H), 2.82 (td, J = 13.2, 2.4 Hz, 1H), 2.62-2.29 (m, 12
H), 2.16-1.23 (m, 10H), 0.90 (t, J = 7.3 Hz, 3H); 13 C NMR (CDCl 3 , 75 MHz) 172.7, 170.6, 168.5, 157.5, 153.2, 148.9, 147.
4, 142.3, 136.7, 135.3, 133.4, 129.8, 120.2, 119.6, 113.9, 112.8, 111.8,
111.4, 105.1, 75.7, 67.3, 60.8, 56.3, 56.0, 52.1, 50.7, 44.3, 43.5, 38.
3, 37.4, 31.3, 28.3, 26.8, 25.5, 25.4, 20.9, 12.5; LRMS (ES +): (M + H) + 778; HRMS (FAB): (M + H) + calcd: 778.4278, measured value : 778.4299.

【0220】[0220]

【化5】 Embedded image

【0221】 反応式2 (E)-3-(3,4-ジメトキシフェニル)-1-ピリジン-3-イルプロペノン (1): EtOH (400 mL) 中の3,4-ジメトキシベンズアルデヒド (53.7 g, 323 mmol) お
よび3-アセチルピリジン (39.1 g, 323 mmol) の溶液をピペルジン (4.75 mL, 4
8 mmol) で処理し、4日間還流加熱した。反応液をその後に蒸発させてスラリー
にし、水 (400 mL) で処理した。析出した固体を濾別し、風乾し、EtOAc/ヘキサ
ンから再結晶して、生成物 (59.2 g, 68%) を黄色固体として得た。
Reaction Scheme 2 (E) -3- (3,4-Dimethoxyphenyl) -1-pyridin-3-ylpropenone (1): 3,4-Dimethoxybenzaldehyde (53.7 g, 323) in EtOH (400 mL) mmol) and 3-acetylpyridine (39.1 g, 323 mmol) in piperidine (4.75 mL, 4
8 mmol) and heated at reflux for 4 days. The reaction was then evaporated to a slurry and treated with water (400 mL). The precipitated solid was separated by filtration, air-dried, and recrystallized from EtOAc / hexane to give the product (59.2 g, 68%) as a yellow solid.

【0222】 mp 111-112.5℃; TLC (EtOAc) Rf=0.30; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) 9.23 (d, J=1.8 Hz, 1H), 8.79 (dd, J=4.8, 1.7 H
z, 1H), 8.28 (dt, J=7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.79 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.46-7.42
(m, 1H), 7.35 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.24 (dd, J=8.3, 1.9 Hz, 1H), 7.68 (d
, J=1.9 Hz, 1H), 6.91 (d, J=8.3 Hz, 1H), 3.95 (s, 3H), 3.93 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 75 MHz) 189.0, 152.9, 151.9, 149.7, 149.4, 146.1, 135.
8, 133.8, 127.5, 123.6, 119.4, 111.2, 110.2, 56.0; LRMS (ES+)(M+H)+ 270; 元素分析値 C16H15NO3 計算値: C, 71.36; H, 5.61; N, 5.20; 実測値: C, 71.13; H, 5.70; N, 4.95。
Mp 111-112.5 ° C .; TLC (EtOAc) Rf = 0.30; 1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) 9.23 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 8.79 (dd, J = 4.8, 1.7 H)
z, 1H), 8.28 (dt, J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.79 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 7.46-7.42
(m, 1H), 7.35 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 7.24 (dd, J = 8.3, 1.9 Hz, 1H), 7.68 (d
, J = 1.9 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 3.95 (s, 3H), 3.93 (s, 3H); 13 C NMR (CDCl 3 , 75 MHz) 189.0, 152.9, 151.9 , 149.7, 149.4, 146.1, 135.
8, 133.8, 127.5, 123.6, 119.4, 111.2, 110.2, 56.0; LRMS (ES + ) (M + H) + 270; Elemental analysis C 16 H 15 NO 3 Calculated: C, 71.36; H, 5.61; N , 5.20; Found: C, 71.13; H, 5.70; N, 4.95.

【0223】 3-(3,4-ジメトキシフェニル)-1-ピリジン-3-イルプロパン1-オン (2): MeOH (400 mL) 中のオレフィン1(20.0 g, 74.2 mmol) 、湿潤10%Pd/C (2.0
g) およびギ酸アンモニウム (14.0 g, 222 mmol) の溶液を30分間還流加熱し、
Celiteパッドを通して熱時濾過した。濾液を徐冷し、析出固体を濾別し、風乾し
て、生成物 (10.0 g, 50%) を無色固体として得た。
3- (3,4-Dimethoxyphenyl) -1-pyridin-3-ylpropan-1-one (2): Olefin 1 (20.0 g, 74.2 mmol) in MeOH (400 mL), wet 10% Pd / C (2.0
g) and ammonium formate (14.0 g, 222 mmol) were heated at reflux for 30 minutes.
Filtered hot through a Celite pad. The filtrate was gradually cooled, and the precipitated solid was separated by filtration and air-dried to obtain a product (10.0 g, 50%) as a colorless solid.

【0224】 mp 91.5-92.5℃; TLC (EtOAc) Rf=0.55; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) 9.16 (d, J=2.0 Hz, 1H), 8.76 (dd, J=4.8, 1.7 H
z, 1H), 8.21 (dt, J=8.0, 1.9 Hz, 1H), 7.40 (dd, J=7.9, 4.8 Hz, 1H), 6.83
-6.77 (m, 3H), 3.87 (s, 3H), 3.85 (s, 3H), 3.30 (d, J=7.3 Hz, 2H), 3.03
(d, J=7.7 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 75 MHz) 198.2, 153.5, 149.6, 149.0, 147.6, 135.3, 133.
4, 132.1, 123.6, 120.2, 111.9, 111.5, 56.0 (2), 40.9, 29.5; 元素分析値 C16H17NO3 計算値: C, 70.83; H, 6.32; N, 5.16; 実測値: C, 70.63; H, 6.42; N, 5.05。
Mp 91.5-92.5 ° C .; TLC (EtOAc) Rf = 0.55; 1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) 9.16 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 8.76 (dd, J = 4.8, 1.7 H
z, 1H), 8.21 (dt, J = 8.0, 1.9 Hz, 1H), 7.40 (dd, J = 7.9, 4.8 Hz, 1H), 6.83
-6.77 (m, 3H), 3.87 (s, 3H), 3.85 (s, 3H), 3.30 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 3.03
(d, J = 7.7 Hz, 2H); 13 C NMR (CDCl 3 , 75 MHz) 198.2, 153.5, 149.6, 149.0, 147.6, 135.3, 133.
4, 132.1, 123.6, 120.2, 111.9, 111.5, 56.0 (2), 40.9, 29.5; Elemental analysis: C 16 H 17 NO 3 Calculated: C, 70.83; H, 6.32; N, 5.16; Actual: C, 70.63; H, 6.42; N, 5.05.

【0225】 (R)-3-(3,4-ジメトキシフェニル)-1-ピリジン-3-イルプロパン-1-オール (3): −25℃のTHF (10 mL) 中の(+)-DIP-クロリドTM (7.09 g, 22.1 mmol)の溶液を
ケトン2 (2.0 g, 7.37 mmol) で処理した。得られた混合物を−20℃で2時間放
置した後、−10℃の冷凍庫に48時間入れ、その後、混合物を濃縮してジエチルエ
ーテル (50 mL)、次にジエタノールアミン (4.24 mL, 44.2 mmol) で処理した。
この粘稠な混合物を室温で6時間攪拌した後、ジエチルエーテルを用いてCelite
のパッドを通して濾過した。濾液を濃縮し、得られた粗製物をフラッシュクロマ
トグラフィー (EtOAc 、次に10%MeOH/EtOAc) して生成物を得た。この生成物を
ジエチルエーテル (50 mL)に再溶解させ、再度、上述したようにしてジエタノー
ルアミン (2.12 mL, 22.1 mmol) でもう一度処理して、生成物 (1.74 g, 86%)
を無色透明油状物 (Chiralpak AD HPLC, 15%EtOH/ヘキサンにより96% ee 、保
持時間はS-鏡像異性体が6.1 分、目的とするR-鏡像異性体は19.4分) として得た
(R) -3- (3,4-Dimethoxyphenyl) -1-pyridin-3-ylpropan-1-ol (3): (+)-DIP in THF (10 mL) at −25 ° C. - chloride TM (7.09 g, 22.1 mmol) ketone a solution of 2 (2.0 g, 7.37 mmol) was treated with. The resulting mixture was allowed to stand at −20 ° C. for 2 hours, then placed in a −10 ° C. freezer for 48 hours, and then the mixture was concentrated with diethyl ether (50 mL), and then with diethanolamine (4.24 mL, 44.2 mmol). Processed.
The viscous mixture was stirred at room temperature for 6 hours and then Celite using diethyl ether.
And filtered through a pad of. The filtrate was concentrated and the crude obtained was flash chromatographed (EtOAc then 10% MeOH / EtOAc) to give the product. This product was redissolved in diethyl ether (50 mL) and again treated again with diethanolamine (2.12 mL, 22.1 mmol) as described above to give the product (1.74 g, 86%).
Was obtained as a colorless transparent oil (Chiralpak AD HPLC, 96% ee with 15% EtOH / hexane, retention time: 6.1 minutes for S-enantiomer, 19.4 minutes for target R-enantiomer).

【0226】 TLC (EtOAc) Rf=0.25; IR (neat) 3210, 2935, 1590, 1515, 1465, 1420, 1260, 1155, 1070, 1030,
1030 cm-1; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) 8.50 (d, J=1.7 Hz, 1H), 8.44 (dd, J=4.7, 1.5 H
z, 1H), 7.71 (dt, J=7.8, 1.7 Hz, 1H), 7.28-7.24 (m, 1H), 6.80-6.70 (m, 1
H), 4.72 (dd, J=7.9, 5.2 Hz, 1H), 3.85 (s, 6H), 3.21 (brs, 1H), 2.77-2.9
(m, 2H), 2.18-1.96 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 75 MHz) 149.0, 148.6, 147.7, 147.4, 140.3, 134.0, 133.
8, 123.6, 120.2, 111.8, 111.4, 71.3, 56.0, 55.8, 40.7, 31.5; LRMS (ES+)(M+H)+ 274; HRMS (ES+)(M+H)+ 計算値: 274.1462, 測定値: 274.1443。
TLC (EtOAc) Rf = 0.25; IR (neat) 3210, 2935, 1590, 1515, 1465, 1420, 1260, 1155, 1070, 1030,
1030 cm -1 ; 1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) 8.50 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.44 (dd, J = 4.7, 1.5 H
z, 1H), 7.71 (dt, J = 7.8, 1.7 Hz, 1H), 7.28-7.24 (m, 1H), 6.80-6.70 (m, 1
H), 4.72 (dd, J = 7.9, 5.2 Hz, 1H), 3.85 (s, 6H), 3.21 (brs, 1H), 2.77-2.9
(m, 2H), 2.18-1.96 (m, 2H); 13 C NMR (CDCl 3 , 75 MHz) 149.0, 148.6, 147.7, 147.4, 140.3, 134.0, 133.
8, 123.6, 120.2, 111.8, 111.4, 71.3, 56.0, 55.8, 40.7, 31.5; LRMS (ES + ) (M + H) + 274; HRMS (ES + ) (M + H) + Calculated: 274.1462, measured Value: 274.1443.

【0227】 1-[2(S)-(3,4,5-トリメトキシフェニル)-ブチリル]-ピペリジン-2(S)-カルボ
ン酸, 3-(3,4-ジメトキシフェニル)-1-ピリジン-3-イル-プロパン-1(R)-オール
エステル (AP 22542): −10℃のCH2Cl2 (2.5 mL) 中のアルコール3(600 mg, 2.20 mmol) 、酸AP 173
62 (882 mg, 2.42 mmol)、およびDMAP (2.41 mg, 1.98 mmol) の溶液をDCC (498
mg, 2.42 mmol) で処理した。混合物を1時間で約5℃まで昇温させた後、5℃
の冷蔵庫にさらに16時間入れた。反応混合物を次いでEtOAc (3 mL)で希釈し、濾
過し、蒸発させ、粗製材料をフラッシュクロマトグラフィー (75%、次に100 %
EtOAc/ヘキサン) して、生成物 (1.15 g, 85%) を無色泡状物として得た。
1- [2 (S)-(3,4,5-trimethoxyphenyl) -butyryl] -piperidine-2 (S) -carboxylic acid, 3- (3,4-dimethoxyphenyl) -1-pyridine -3-yl-propane-1 (R) -ol ester (AP 22542): alcohol 3 (600 mg, 2.20 mmol) in CH 2 Cl 2 (2.5 mL) at −10 ° C., acid AP 173
62 (882 mg, 2.42 mmol) and a solution of DMAP (2.41 mg, 1.98 mmol) in DCC (498
mg, 2.42 mmol). The mixture was heated to about 5 ° C. in one hour,
For another 16 hours. The reaction mixture was then diluted with EtOAc (3 mL), filtered, evaporated and the crude material was purified by flash chromatography (75% then 100%
EtOAc / Hexanes) gave the product (1.15 g, 85%) as a colorless foam.

【0228】 TLC (EtOAc) Rf=0.40; IR (neat) 2940, 1740, 1645, 1590, 1515, 1455, 1420, 1240, 1130, 1030 c
m -1; 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) 8.50 (dd, J=4.6, 1.5 Hz, 1H), 8.42 (d, J=1.7 H
z, 1H), 7.27 (d, J=8.6 Hz, 1H), 7.19 (dd, J=7.7, 4.7 Hz, 1H), 6.78 (d, J
=7.7 Hz, 1H), 6.66-6.64 (m, 2H), 6.46 (s, 2H), 5.69 (dd, J=7.7, 6.0 Hz,
1H), 5.47 (d, J=4.3 Hz, 1H), 3.86-3.73 (m, 16H), 3.59 (t, J=7.1 Hz, 1H),
2.72 (td, J=13.2, 2.6 Hz, 1H), 2.60-2.38 (m, 2H), 2.30 (d, J=12.4 Hz, 1
H), 2.16-2.02 (m, 2H), 1.99-1.90 (m, 1H), 1.79-1.57 (m, 4H), 1.46-1.37 (
m, 1H), 1.32-1.19 (m, 1H), 0.90 (t, J=7.3 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 75 MHz) 172.6, 170.5, 153.3, 149.5, 149.0, 148.3, 147.
5, 136.9, 135.6, 135.3, 133.8, 1323.0, 123.6, 120.2, 111.7, 111.5, 105.1
, 73.6, 60.9, 56.1, 56.0, 52.0, 50.7, 43.5, 37.9, 31.1, 28.3, 26.7, 25.3
, 20.9, 12.5; LRMS (ES+)(M+H)+ 621; HRMS (FAB)(M+H)+ 計算値: 621.3176, 測定値: 621.3178。
TLC (EtOAc) Rf = 0.40; IR (neat) 2940, 1740, 1645, 1590, 1515, 1455, 1420, 1240, 1130, 1030 c
m -1 ; 1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) 8.50 (dd, J = 4.6, 1.5 Hz, 1H), 8.42 (d, J = 1.7 H
z, 1H), 7.27 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.19 (dd, J = 7.7, 4.7 Hz, 1H), 6.78 (d, J
= 7.7 Hz, 1H), 6.66-6.64 (m, 2H), 6.46 (s, 2H), 5.69 (dd, J = 7.7, 6.0 Hz,
1H), 5.47 (d, J = 4.3 Hz, 1H), 3.86-3.73 (m, 16H), 3.59 (t, J = 7.1 Hz, 1H),
2.72 (td, J = 13.2, 2.6 Hz, 1H), 2.60-2.38 (m, 2H), 2.30 (d, J = 12.4 Hz, 1
H), 2.16-2.02 (m, 2H), 1.99-1.90 (m, 1H), 1.79-1.57 (m, 4H), 1.46-1.37 (
m, 1H), 1.32-1.19 (m, 1H), 0.90 (t, J = 7.3 Hz, 3H); 13 C NMR (CDCl 3 , 75 MHz) 172.6, 170.5, 153.3, 149.5, 149.0, 148.3, 147.
5, 136.9, 135.6, 135.3, 133.8, 1323.0, 123.6, 120.2, 111.7, 111.5, 105.1
, 73.6, 60.9, 56.1, 56.0, 52.0, 50.7, 43.5, 37.9, 31.1, 28.3, 26.7, 25.3
LRMS (ES + ) (M + H) + 621; HRMS (FAB) (M + H) + calculated: 621.3176, found: 621.3178.

【0229】[0229]

【化6】 Embedded image

【0230】 反応式3 (R/S)-2-(3,4,5-トリメトキシフェニル) 酪酸: 0℃のTHF (125 mL)中の3,4,5-トリメトキシフェニル酢酸 (40.0 g, 176.8 mm
ol) の溶液に、ナトリウムビス (トリメチルシリル) アミドの2N THF溶液 (181
mL, 362 mmol, Lancaster)を、内部反応温度を8℃以下に保持しながら1時間か
けて滴下して処理した。15分後、ヨードメタン (14.9 mL, 185.7 mmol)を、内部
反応温度を6〜8℃に保持しながら30分かけて少しずつ添加し、得られた溶液を
室温に昇温させた。2時間後、混合物をEtOAc (700 mL)に投入し、2.0N HCl溶液
(325 mL) を少しずつ添加して酸性化した。有機成分をさらに飽和重亜硫酸ナト
リウム溶液 (50 mL)と次に食塩水(2×50 mL)で洗浄し、次いで無水Na2SO4で乾燥
し、濃縮して、ロウ状残渣 (43.8 g) を得た。この粗生成物を熱EtOAc/ヘキサン
(30 mL/30 mL)から再結晶して、生成物 (37.1 g, 83%) を得た: mp 103-104℃
; TLC (AcOH/EtOAc/ヘキサン, 2:49:49) Rf=0.50。
Reaction Formula 3 (R / S) -2- (3,4,5-trimethoxyphenyl) butyric acid: 3,4,5-trimethoxyphenylacetic acid (40.0 g) in THF (125 mL) at 0 ° C. , 176.8 mm
ol) in a 2N THF solution of sodium bis (trimethylsilyl) amide (181
mL, 362 mmol, Lancaster) was treated dropwise over 1 hour while maintaining the internal reaction temperature below 8 ° C. After 15 minutes, iodomethane (14.9 mL, 185.7 mmol) was added portionwise over 30 minutes while maintaining the internal reaction temperature at 6-8 ° C., and the resulting solution was allowed to warm to room temperature. After 2 hours, the mixture was poured into EtOAc (700 mL) and a 2.0N HCl solution was added.
(325 mL) was added in portions to acidify. The organic component was further washed with saturated sodium bisulfite solution (50 mL) and then with brine (2 × 50 mL), then dried over anhydrous Na 2 SO 4 and concentrated to give a waxy residue (43.8 g). Obtained. This crude product is treated with hot EtOAc / hexane
(30 mL / 30 mL) to give the product (37.1 g, 83%): mp 103-104 ° C
TLC (AcOH / EtOAc / hexane, 2:49:49) Rf = 0.50.

【0231】 (S)-2-(3,4,5-トリメトキシフェニル) 酪酸 (4S): CH3CN (130 mL)中の化合物4(3.09 g, 12.15 mmol)の溶液を(-)-シンコニジン
(3.58 g, 12.15 mmol) で処理し、混合物を還流加熱した。得られた均質な溶液
を室温まで徐冷すると、塩の析出を伴った。室温で1時間後、溶液を0℃に30分
間冷却し、次いで溶液を濾過して、白亜状無色固体4.05 gを得た。この固体の再
結晶操作を、塩1g 当たり約20mLのCH3CN を用いて、さらに4回繰り返した。5
回目の結晶化により単離されたジアステレオマー塩 (1.64 g) をEtOAc (100 mL)
に懸濁させ、10%HCl 水溶液 (10 mL)で処理した。次いで、有機相を水(2×15 m
L)、次に食塩水 (10 mL)で洗浄し、無水MgSO4 で乾燥し、濃縮して、生成物 (0.
75 g, 24%) を無色固体 (Chiralcel OD HPLC, 1:5:94 ギ酸/i-PrOH/ヘキサン
により91% ee 、保持時間はR-鏡像異性体が19.6分、目的とするS-鏡像異性体は
22.1分) を得た。
(S) -2- (3,4,5-Trimethoxyphenyl) butyric acid (4S): A solution of compound 4 (3.09 g, 12.15 mmol) in CH 3 CN (130 mL) was added to (-)- Cinchonidine
(3.58 g, 12.15 mmol) and the mixture was heated at reflux. The resulting homogeneous solution was slowly cooled to room temperature, accompanied by salt precipitation. After 1 hour at room temperature, the solution was cooled to 0 ° C. for 30 minutes, then the solution was filtered to give 4.05 g of a chalky colorless solid. The operation of recrystallization of this solid was repeated four more times using about 20 mL of CH 3 CN per gram of salt. 5
The diastereomeric salt (1.64 g) isolated by the second crystallization was added to EtOAc (100 mL).
And treated with 10% aqueous HCl (10 mL). Then the organic phase was washed with water (2 × 15 m
L), then washed with brine (10 mL), dried over anhydrous MgSO 4, and concentrated to the product (0.
75 g, 24%) was converted to a colorless solid (Chiralcel OD HPLC, 1: 5: 94 formic acid / i-PrOH / hexane, 91% ee, retention time: 19.6 min for R-enantiomer, desired S-enantiomer) Body
22.1 min).

【0232】 mp 84-85℃ (99.1% ee 材料); [a]22D +54.8 (c=1.07, MeOH, 30分, 99.1% ee 材料); UV (MeOH) 1max 270 (e 895), 232 (e 7,440), 207 (e 40,994) nm; 1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz) 6.34 (s, 2H), 3.52 (s, 6H), 3.40 (s, 3H), 3.
11 (t, J=7.6 Hz, 1H), 1.76-1.64 (m, 1H), 1.46-1.36 (m, 1H), 0.60 (t, J=7
.3 Hz, 3H); 1H NMR (CD3OD, 300 MHz) 6.78 (s, 2H), 4.00 (s, 6H), 3.90 (s, 3H), 3.55
(t, J=7.7 Hz, 1H), 2.24-2.12 (m, 1H), 1.97-1.83 (m, 1H), 1.07 (t, J=7.3
Hz, 3H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz) 175.1, 153.1, 136.9, 135.8, 105.4, 60.3, 56.
2, 53.1, 26.7, 12.4; 13C NMR (CD3OD, 75 MHz) 178.1, 154.9, 138.7, 137.4, 106.8, 61.5, 57.0,
55.3, 28.3, 12.9; HRMS (FAB): (M-H)- 計算値: 253.1076, 実測値: 253.1063; 元素分析値: C13H18O5の計算値: C, 61.41; H, 7.13; 実測値: C, 61.47; H,
7.20 。
Mp 84-85 ° C. (99.1% ee material); [a] 22D + 54.8 (c = 1.07, MeOH, 30 min, 99.1% ee material); UV (MeOH) 1max 270 (e 895), 232 ( e 7,440), 207 (e 40,994) nm; 1 H NMR (DMSO-d6, 300 MHz) 6.34 (s, 2H), 3.52 (s, 6H), 3.40 (s, 3H), 3.
11 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 1.76-1.64 (m, 1H), 1.46-1.36 (m, 1H), 0.60 (t, J = 7
.3 Hz, 3H); 1 H NMR (CD 3 OD, 300 MHz) 6.78 (s, 2H), 4.00 (s, 6H), 3.90 (s, 3H), 3.55
(t, J = 7.7 Hz, 1H), 2.24-2.12 (m, 1H), 1.97-1.83 (m, 1H), 1.07 (t, J = 7.3
Hz, 3H); 13 C NMR (DMSO-d6, 75 MHz) 175.1, 153.1, 136.9, 135.8, 105.4, 60.3, 56.
2, 53.1, 26.7, 12.4; 13 C NMR (CD 3 OD, 75 MHz) 178.1, 154.9, 138.7, 137.4, 106.8, 61.5, 57.0,
55.3, 28.3, 12.9; HRMS ( FAB): (MH) - Calculated: 253.1076, Found: 253.1063; Elemental analysis: C 13 H 18 O 5 Calculated: C, 61.41; H, 7.13; Found: C, 61.47; H,
7.20.

【0233】 [S-(R*,R*)]-1-[1-オキソ-2-(3,4,5-トリメトキシフェニル)ブチル]-2-ピペリ
ジンカルボン酸 (AP 17362): CH2Cl2 (15 mL)中の化合物5(0.75 g, 2.95 mmol) の溶液を、メチル-L-ピペ
コレート塩酸塩 (0.539 g, 3.00 mmol) で、次に2-クロロ-1-メチルピリジニウ
ムヨージド (0.958 g, 3.75 mmol) およびトリエチルアミン (1.25 mL, 8.95 mm
ol) で処理した。反応混合物を3.5 時間攪拌した後、溶液をEtOAc (100 mL)で希
釈し、水 (15 mL)、5%クエン酸水溶液 (25 mL)、飽和Na2CO3溶液 (10 mL)、水
(15 mL)、そして最後に食塩水 (15 mL)で洗浄した。有機相をMgSO4 で乾燥し、
濃縮して黄色油状物を得、これをMeOH (14 mL)に溶解した。このメタノール溶液
を水 (1 mL) 、次に水酸化リチウム1水和物 (0.620 g, 14.78 mmol)で処理した
。4時間後、混合物をEtOAc (100 mL)で希釈し、飽和NaHCO3溶液(3×40 mL)、次
に水 (20 mL)で洗浄した。水性部分を合わせ、10%HCl 水溶液を慎重に添加して
pH約3に酸性化した。得られた懸濁液をEtOAc (2×75 mL)で抽出した後、抽出液
を水(2×25 mL)、食塩水 (20 mL)で洗浄し、MgSO4 で乾燥し、濃縮乾固した。得
られた固体を還流EtOAc (75 mL) 溶液に溶解し、室温に徐冷した。析出した結晶
性物質を濾別し、風乾して、生成物 (0.508 g, 42%) を無色固体 (ガードカラ
ム付きChiralpak AD HPLC, 0.2:5:95 ギ酸/i-PrOH/ヘキサンにより+99% de、
保持時間はSR-ジアステレオマーが40.0分、目的とするSS-ジアステレオマーが43
.0分、RR-ジアステレオマーが46.5分、RS-ジアステレオマーが67.5分) を得た。
[S- (R * , R * )]-1- [1-oxo-2- (3,4,5-trimethoxyphenyl) butyl] -2-piperidinecarboxylic acid (AP 17362): CH 2 A solution of compound 5 (0.75 g, 2.95 mmol) in Cl 2 (15 mL) was treated with methyl-L-pipecolate hydrochloride (0.539 g, 3.00 mmol) followed by 2-chloro-1-methylpyridinium iodide ( 0.958 g, 3.75 mmol) and triethylamine (1.25 mL, 8.95 mm
ol). After stirring the reaction mixture for 3.5 h, the solution was diluted with EtOAc (100 mL), water (15 mL), 5% aqueous citric acid (25 mL), saturated Na 2 CO 3 solution (10 mL), water
(15 mL), and finally washed with brine (15 mL). Drying the organic phase over MgSO 4 ,
Concentration gave a yellow oil, which was dissolved in MeOH (14 mL). This methanol solution was treated with water (1 mL) and then with lithium hydroxide monohydrate (0.620 g, 14.78 mmol). After 4 hours, the mixture was diluted with EtOAc (100 mL) and washed with saturated NaHCO 3 solution (3 × 40 mL), then with water (20 mL). Combine the aqueous portions and carefully add 10% aqueous HCl
Acidified to about pH 3. After the resulting suspension was extracted with EtOAc (2 × 75 mL), the extract was washed with water (2 × 25 mL), brine (20 mL), dried over MgSO 4 and concentrated to dryness . The obtained solid was dissolved in a refluxing EtOAc (75 mL) solution and slowly cooled to room temperature. The precipitated crystalline substance was separated by filtration and air-dried. de,
The retention time was 40.0 minutes for the SR-diastereomer and 43 for the target SS-diastereomer.
0.0 min, RR-diastereomer 46.5 min, RS-diastereomer 67.5 min).

【0234】 mp 173.5-174℃; [a]22D +10.9 (c=1.01, DMSO, 30分); UV (MeOH) 1max 270 (e 990), 232 (e 11,161), 207 (e 49,079) nm; 1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz) 6.55 (s, 2H), 5.13 (d, J=4.4 Hz, 1H), 3.85-3
.64 (m, 11H), 2.77-2.70 (m, 1H), 2.12 (d, J=13.4 Hz, 1H), 1.99-1.85 (m,
1H), 1.65-1.55 (m, 4H), 1.38-1.18 (m, 2H), 0.84 (t, J=7.2 Hz, 3H); 1H NMR (CD3OD, 300 MHz) 6.74 (s, 2H), 5.43 (d, J=4.0 Hz, 1H), 4.13-3.8
3 (m, 11H), 3.03 (td, J=13.5, 3.0 Hz, 1H), 2.44 (d, J=13.8 Hz, 1H), 2.24
-2.14 (m, 1H), 1.90-1.40 (m, 6H), 1.09 (t, J=7.3 Hz, 3H); 13C NMR (DMSO-d6, 75 MHz) 172.9, 172.2, 153.0, 136.2, 105.4, 60.2, 56.
2, 56.0, 51.8, 49.4, 43.1, 28.5, 26.8, 25.3, 21.0, 12.8; 13C NMR (CD3OD, 75 MHz) 175.4, 174.5, 154.9, 137.5, 106.8, 61.5, 57.1,
53.9, 52.1, 45.2, 29.9, 28.2, 26.8, 22.3, 13.2; HRMS (FAB): (M-H)- 計算値: 364.1760, 実測値: 364.1774; 元素分析値: C19H27O6N 計算値: C, 62.45; H, 7.45; N, 3.83; 実測値: C, 62.32; H, 7.61; N, 3.88。
Mp 173.5-174 ° C .; [a] 22D +10.9 (c = 1.01, DMSO, 30 min); UV (MeOH) 1max 270 (e 990), 232 (e 11,161), 207 (e 49,079) nm; 1 H NMR (DMSO-d6, 300 MHz) 6.55 (s, 2H), 5.13 (d, J = 4.4 Hz, 1H), 3.85-3
.64 (m, 11H), 2.77-2.70 (m, 1H), 2.12 (d, J = 13.4 Hz, 1H), 1.99-1.85 (m,
1H), 1.65-1.55 (m, 4H), 1.38-1.18 (m, 2H), 0.84 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 1 H NMR (CD 3 OD, 300 MHz) 6.74 (s, 2H) , 5.43 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 4.13-3.8
3 (m, 11H), 3.03 (td, J = 13.5, 3.0 Hz, 1H), 2.44 (d, J = 13.8 Hz, 1H), 2.24
-2.14 (m, 1H), 1.90-1.40 (m, 6H), 1.09 (t, J = 7.3 Hz, 3H); 13 C NMR (DMSO-d6, 75 MHz) 172.9, 172.2, 153.0, 136.2, 105.4, 60.2, 56.
2, 56.0, 51.8, 49.4, 43.1, 28.5, 26.8, 25.3, 21.0, 12.8; 13 C NMR (CD 3 OD, 75 MHz) 175.4, 174.5, 154.9, 137.5, 106.8, 61.5, 57.1,
53.9, 52.1, 45.2, 29.9, 28.2, 26.8, 22.3, 13.2; HRMS (FAB): (MH) - Calculated: 364.1760, Found: 364.1774; Elemental analysis: C 19 H 27 O 6 N Calculated: C, , 62.45; H, 7.45; N, 3.83; Found: C, 62.32; H, 7.61; N, 3.88.

【0235】 実施例3: 条件保持ドメイン F(36M) FKBP; hGH による検討 F(36M)が融合異種タンパク質の調節された分泌を可能にする条件保持ドメイン
として機能することができるかどうか試験するため、図2Bに示した設計の融合
タンパク質を作製した。この融合タンパク質は、ヒト成長ホルモン(hGH) 遺伝子
由来のシグナル配列、4コピーのF(36M)ドメイン、ヒト・ストロメライシン3由
来のフリン切断配列、および成熟hGH タンパク質由来のコーディング配列を含ん
でいる。得られた融合タンパク質は、本質的に、複数のF(36M)ドメインおよびシ
グナル配列と成熟hGH ペプチド配列との間の切断部位に挿入されたフリン切断シ
グナルを単に含有する。フリン認識配列は該切断部位に対してN末端側にあるの
で、適当な切断により、それ自身のシグナル配列の自然の切断により生成するの
と同じhGH アミノ酸配列が生成するように、この認識配列を位置させることがで
きる。
Example 3 Condition Preserving Domain F (36M) FKBP; Study with hGH To test whether F (36M) can function as a condition preserving domain that allows for regulated secretion of fusion heterologous proteins. A fusion protein having the design shown in FIG. 2B was prepared. This fusion protein contains a signal sequence from the human growth hormone (hGH) gene, four copies of the F (36M) domain, a furin cleavage sequence from human stromelysin 3, and a coding sequence from the mature hGH protein. . The resulting fusion protein essentially simply contains multiple F (36M) domains and a furin cleavage signal inserted at the cleavage site between the signal sequence and the mature hGH peptide sequence. Since the furin recognition sequence is N-terminal to the cleavage site, the recognition sequence is constructed such that appropriate cleavage produces the same hGH amino acid sequence as would be produced by natural cleavage of its own signal sequence. Can be located.

【0236】 CMV 由来の強力な構成的エンハンサーの制御下で、この融合タンパク質の発現
を推進するベクターを、ヒト繊維肉腫細胞系のHT1080細胞に一時的にトランスフ
ェクションした。リガンドの不存在下で細胞を一晩インキュベーションした後、
培地を洗い流し、リガンドを含有し、または含有しない、新たな培地を加えた。
2時間後、培地に分泌されたhGH の量をラジオイムノアッセイにより求めた。図
3Aに示すように、リガンドの不存在下では、hGH の分泌量は低かった。これに
対して、リガンドの存在下では、hGH の分泌量は数百倍も大きかった。これは、
F(36M)が異種タンパク質に融合した時に条件保持ドメインとして作用できること
を実証している。
A vector driving the expression of this fusion protein under the control of a potent constitutive enhancer from CMV was transiently transfected into HT1080 cells of a human fibrosarcoma cell line. After incubating the cells overnight in the absence of ligand,
The medium was rinsed and fresh medium with or without ligand was added.
Two hours later, the amount of hGH secreted into the medium was determined by radioimmunoassay. As shown in FIG. 3A, the amount of hGH secreted was low in the absence of ligand. In contrast, hGH secretion was several hundred times greater in the presence of ligand. this is,
It demonstrates that F (36M) can act as a condition-retaining domain when fused to a heterologous protein.

【0237】 次に、F(36M)-hGH発現ベクターをHT1080細胞に安定的にトランスフェクション
して細胞系を発生させた。比較のために、同じCMV エンハンサーにより推進され
る自生(native) hGH遺伝子も細胞に安定的にトランスフェクションした。保持さ
れた融合タンパク質のあらゆる潜在的毒性作用の初期評価を可能にするため、内
部リボソーム導入シグナルの使用によりwt hGHまたはF(36M)-hGH融合タンパク質
と同じ転写産物から選択可能マーカーを発現させた。等しい数のクローンが得ら
れた。これは該融合タンパク質の毒性作用がなかったことを示唆する。
Next, the F (36M) -hGH expression vector was stably transfected into HT1080 cells to generate a cell line. For comparison, the native hGH gene driven by the same CMV enhancer was also stably transfected into cells. Expression of a selectable marker from the same transcript as the wt hGH or F (36M) -hGH fusion protein by using an internal ribosome transduction signal to allow an initial assessment of any potential toxic effects of the retained fusion protein . Equal numbers of clones were obtained. This suggests that there was no toxic effect of the fusion protein.

【0238】 F(36M)-hGH融合タンパク質で安定的にトランスフェクションしたクローンのプ
ール (HT88プール) を、一時的にトランスフェクションした細胞について述べた
ようにして分析した。図3Bに示すように、またしてもhGH 分泌は、リガンドの
不存在下では非常に低く、リガンドとの2時間のインキュベーションにより数百
倍もの大きさで誘導される。構成的hGH 分泌速度を求めるため、リガンド存在下
でのhGH 分泌量を、予めリガンドに15時間露出しておいた細胞から測定した。列
3に示すように、HT88細胞系からの構成的分泌速度は、野生型hGH タンパク質に
より安定的にトランスフェクションしたHT89細胞系からの分泌速度 (列4) と非
常に似ていた。即ち、リガンド存在下では、F(36M)ドメインは、検出可能な「保
持」活性を全く有していない。さらに、これは、リガンドの不存在下で、この融
合タンパク質が、分泌が妨害されない場合に見られるものより約10倍高いレベル
に蓄積することを示している。この貯蔵F(36M)融合タンパク質の定常状態レベル
は、明らかな毒性作用を持たない細胞系では数カ月も持続することができる。
A pool of clones stably transfected with the F (36M) -hGH fusion protein (HT88 pool) was analyzed as described for transiently transfected cells. As shown in FIG. 3B, again hGH secretion is very low in the absence of ligand, and is induced hundreds of times by incubation for 2 hours with ligand. To determine the constitutive hGH secretion rate, the amount of hGH secreted in the presence of ligand was measured from cells previously exposed to ligand for 15 hours. As shown in column 3, the constitutive secretion rate from the HT88 cell line was very similar to the secretion rate from the HT89 cell line stably transfected with the wild-type hGH protein (column 4). That is, in the presence of ligand, the F (36M) domain has no detectable "retention" activity. In addition, this indicates that in the absence of ligand, the fusion protein accumulates at levels about 10-fold higher than those seen when secretion is not disrupted. The steady-state levels of this stored F (36M) fusion protein can persist for months in cell lines without apparent toxic effects.

【0239】 実施例4:融合タンパク質の局在化/切断 融合タンパク質の局在化を分析するため、図2Cに示すように、EGFPコーディ
ング配列を前記融合タンパク質に取り込んだ。リガンド不存在下で、この融合タ
ンパク質により安定的にトランスフェクションした細胞では、融合タンパク質は
核周辺空間内の複数の地点に集中した大きな緑色スポットとして見えた。共局在
化実験は、この融合タンパク質が予想通り (J. Rothman, データは示されず) 、
ER内部で集合し、保持されることを実証する。リガンドを添加すると、集合体は
次の15〜60分間で分散する。この解集合は、細胞の上清中にhGH タンパク質が出
現するのと同時に起こる。HT88細胞系について述べたように、リガンドはhGH 中
で数百倍の増大を誘発する (データは示さず) 。
Example 4: Localization / cleavage of the fusion protein To analyze the localization of the fusion protein, the EGFP coding sequence was incorporated into the fusion protein, as shown in Figure 2C. In cells stably transfected with this fusion protein in the absence of ligand, the fusion protein appeared as a large green spot concentrated at multiple points in the perinuclear space. Colocalization experiments showed that this fusion protein was as expected (J. Rothman, data not shown),
Demonstrate that they are assembled and retained inside the ER. Upon addition of the ligand, the assemblage disperses over the next 15-60 minutes. This disassembly occurs simultaneously with the appearance of the hGH protein in the cell supernatant. As described for the HT88 cell line, the ligand induces a hundred-fold increase in hGH (data not shown).

【0240】 融合タンパク質の状態をさらに分析するため、リガンドの存在下または不存在
下で2時間インキュベーションしたHT88細胞から細胞溶解液および上清を調製し
た。これらのサンプルを次いで抗hGH および抗FKBP抗体でイムノブロッティング
した。図4に示すように、リガンドの不存在下では、約75 kDaのサイズのバンド
(これはF(36M)-hGH融合タンパク質の予想サイズに一致する) が溶解液中に検出
される (列1) が、抗hGH および抗FKBP抗体の両方について非刺激細胞の上清中
には検出されない (列3) 。リガンドで2時間刺激した細胞では、ごくわずかの
融合タンパク質が細胞溶解液中に検出されるが、代わりに切断されたタンパク質
が上清中に検出される。抗hGH ブロットは、精製組換えhGH と共移行する (列7
)222 kDaサイズのタンパク質の存在 (列6) を示す。抗FKBPブロットは、融合タ
ンパク質の残り (F(36M)-FCS) の予想サイズ付近である53 kDaのタンパク質の存
在を示す。これらの結果は一緒に、F(36M)-hGH融合タンパク質がリガンド不存在
下でER内に実際に保持され、リガンドとの相互作用により放出され、その後で適
当な位置で切断され、融合タンパク質のF(36M)-FCS部分と完全hGH タンパク質の
分泌を生ずることを示している。
To further analyze the status of the fusion protein, cell lysates and supernatants were prepared from HT88 cells incubated for 2 hours in the presence or absence of ligand. These samples were then immunoblotted with anti-hGH and anti-FKBP antibodies. As shown in FIG. 4, in the absence of ligand, a band of about 75 kDa size
(This corresponds to the expected size of the F (36M) -hGH fusion protein) is detected in the lysate (column 1), but in the supernatant of unstimulated cells for both anti-hGH and anti-FKBP antibodies. Not detected (column 3). In cells stimulated with the ligand for 2 hours, very little fusion protein is detected in the cell lysate, but instead the cleaved protein is detected in the supernatant. Anti-hGH blots co-migrate with purified recombinant hGH (row 7).
) Indicates the presence of a 222 kDa size protein (row 6). The anti-FKBP blot shows the presence of a 53 kDa protein that is around the expected size of the rest of the fusion protein (F (36M) -FCS). Together, these results indicate that the F (36M) -hGH fusion protein is actually retained in the ER in the absence of ligand, released by interaction with the ligand, and subsequently cleaved at the appropriate position, It shows that secretion of the F (36M) -FCS portion and the complete hGH protein occurs.

【0241】 実施例5:hGH 分泌の用量応答と速度論 リガンドに応答してHT88細胞から分泌されるhGH の量は用量依存性である (図
5A) 。分泌のピークレベルは、約2〜3μM AP21998 で起こり、最大レベルの
半分の分泌は600 nMで起こる。
Example 5 Dose Response and Kinetics of hGH Secretion The amount of hGH secreted from HT88 cells in response to a ligand is dose dependent (FIG. 5A). Peak levels of secretion occur at about 2-3 μM AP21998, and half-maximal secretion occurs at 600 nM.

【0242】 分泌の反応速度を決定するため、細胞をリガンドで刺激した後、一定量の培地
をさまざまな時点で採取し、上清中のhGH の蓄積を測定する。飽和レベルのリガ
ンドの添加後、低レベルのhGH が数分以内に上清に検出され、分泌のピーク速度
は20〜30分の間に起こる (図5B) 。これは、新たに合成されたタンパク質が分
泌されるのに要する時間量に相当する。貯蔵された融合タンパク質の大量放出の
後、分泌速度は急速に減少する。
To determine the kinetics of secretion, after stimulating the cells with the ligand, an aliquot of medium is taken at various time points and the accumulation of hGH in the supernatant is measured. Following the addition of saturating levels of ligand, low levels of hGH are detected in the supernatant within minutes, with a peak rate of secretion occurring between 20-30 minutes (FIG. 5B). This corresponds to the amount of time required for the newly synthesized protein to be secreted. After massive release of the stored fusion protein, the secretion rate decreases rapidly.

【0243】 リガンドに応答した分泌の反応速度をさらに検査するため、細胞をリガンドの
存在下または不存在下で一晩インキュベーションした後、培地を1時間間隔で採
取した。細胞を時間点の間で徹底的に洗浄し、培地を指示通りにリガンドを含有
し、または含有しない培地と交換した。図6A (A群) は、細胞からの構成的分
泌速度を示している。B群では、細胞を予めリガンドに露出しなかったため、大
量の放出が観察される。しかし、リガンドを洗い流してしまうと、hGH 分泌速度
は急激に減少し、2時間以内に低い基底速度に戻る。C群は、大量放出後に細胞
をリガンドに露出すると、2時間以内に分泌速度は、構成的に産生する細胞 (A
群) の速度に匹敵するようになる。
To further examine the kinetics of secretion in response to ligand, media was harvested at hourly intervals after cells were incubated overnight in the presence or absence of ligand. Cells were washed extensively between time points and the media was replaced with media with or without ligand as indicated. FIG. 6A (Group A) shows the constitutive secretion rate from cells. In group B, a large release is observed since the cells were not previously exposed to the ligand. However, once the ligand has been washed away, the hGH secretion rate sharply decreases and returns to a low basal rate within 2 hours. Group C shows that when cells are exposed to ligand after massive release, the secretion rate within 2 hours is increased by constitutively producing cells (A
Group) speed.

【0244】 構成的hGH 産生速度は75 ng/106 細胞/hr にすぎないのに対し、貯蔵物を空に
した後は最初の1時間で1250 ng/106 細胞が放出されるので、貯蔵物を再充満す
るにはいくらかの時間がかかるはずである。図6Bに示すように、貯蔵されたhG
H を最大濃度のリガンドと共にインキュベーションすることにより放出させると
、二回目の大量放出の大きさが一回目のそれに匹敵する (または細胞数がその時
間内に増えているので、それを超える) ように貯蔵物を再充満させるには8〜24
時間を要する。従って、一貫した急速で拍動性の分泌を達成するためには、貯蔵
物を完全には空にしてはならない。図6Cに示すように、最大濃度より低濃度の
リガンドを添加する場合 (例、250 または500 nM) には、当量のhGH を4時間後
に分泌させることができる。
The constitutive hGH production rate was only 75 ng / 10 6 cells / hr, whereas 1250 ng / 10 6 cells were released in the first hour after emptying the reservoir, Refilling things should take some time. As shown in FIG. 6B, the stored hG
When H is released by incubation with the highest concentration of ligand, the magnitude of the second burst is comparable to that of the first (or more, since the cell number has increased in that time). 8-24 to refill the stock
Takes time. Therefore, in order to achieve consistent rapid and pulsatile secretions, the reservoir must not be completely empty. As shown in FIG. 6C, when a ligand concentration lower than the maximum concentration is added (eg, 250 or 500 nM), an equivalent amount of hGH can be secreted after 4 hours.

【0245】 集合の程度はF(36M)ドメイン数が増えるほど大きくなる。保持の程度を操作す
ることができるかどうかを試験するため、2、3または6個のF(36M)ドメインを
含有する構築物をhGH に融合させ、安定な細胞系を作製し、リガンドの存在下お
よび不存在下で分泌されたhGH を検定した。図7に示すように、リガンド不存在
下での基礎分泌は、F(36M)ドメイン数が減るほど増大する。これは恐らく、単量
体融合タンパク質を保持から離脱させる集合体のサイズ減少を反映している。融
合タンパク質分泌の「漏出性」の増大は、貯蔵された融合タンパク質の量の減少
、従って、リガンド添加後の大量放出されるタンパク質の量の減少としても反映
される。これを、比較的高い構成的基礎分泌のバックドロップ(back drop) に対
して一時的高レベル誘発分泌を与えるために活用できるかもしれない。このよう
な状況は、1型糖尿病の治療のためのインスリン産生の場合に特に望ましいかも
しれない。
The degree of aggregation increases as the number of F (36M) domains increases. To test whether the degree of retention can be manipulated, constructs containing 2, 3 or 6 F (36M) domains were fused to hGH, creating a stable cell line and And hGH secreted in the absence. As shown in FIG. 7, basal secretion in the absence of ligand increases as the number of F (36M) domains decreases. This probably reflects a reduction in the size of the assembly that displaces the monomeric fusion protein from retention. Increased “leakyness” of fusion protein secretion is also reflected as a decrease in the amount of stored fusion protein, and thus a reduced amount of released protein following ligand addition. This could be exploited to provide a transient high level evoked secretion against a relatively high constitutive basal secretion backdrop. Such a situation may be particularly desirable in the case of insulin production for the treatment of type 1 diabetes.

【0246】 実施例6:調節されたインスリン分泌 条件保持ドメイン、F(36M)をインスリンの調節された分泌を可能にするために
も使用できるかどうかを試験するため、図3Dに示した設計の融合タンパク質を
作製した。この融合タンパク質は、成熟hGH コーディング配列を成人ヒトインス
リン遺伝子由来のコーディング配列に置換した以外は、例Xに述べたF(36M)-hGH
融合タンパク質に類似している。普通、 (ランゲルハンス) 島細胞では、プロイ
ンスリンが、もっぱら神経内分泌細胞内で発現されるエンドペプチダーゼにより
処理されて成熟した活性AおよびB鎖複合体になる。従って、インスリンを非内
分泌細胞内で適切に処理できるようにするため、どこにでもあるプロテアーゼの
フリンによる処理を可能にすると思われるB−CおよびC−A結合に突然変異を
導入した (Groskreutz et al., J. Biol. Chem. 269:6241-6245, 1994)。また、
B鎖のアミノ酸10 (ヒスチジン) をアスパラギン酸に突然変異させた第3の突然
変異も導入して、タンパク質の安定性を増大させた (Groskreutz et al., J. Bi
ol. Chem. 269:6241-6245, 1994)。
Example 6: To test whether the regulated insulin secretory condition retention domain, F (36M), can also be used to enable regulated secretion of insulin, the design shown in FIG. A fusion protein was made. This fusion protein has the F (36M) -hGH described in Example X except that the mature hGH coding sequence has been replaced with a coding sequence from the adult human insulin gene.
Similar to a fusion protein. Normally, in (Langerhans) islet cells, proinsulin is processed exclusively by endopeptidases expressed in neuroendocrine cells into mature active A and B chain complexes. Therefore, in order to be able to properly process insulin in non-endocrine cells, mutations were introduced into the BC and CA bonds which would allow the treatment of ubiquitous proteases with furin (Groskreutz et al. ., J. Biol. Chem. 269: 6241-6245, 1994). Also,
A third mutation, in which amino acid 10 (histidine) of the B chain was mutated to aspartic acid, was also introduced to increase protein stability (Groskreutz et al., J. Bi.
ol. Chem. 269: 6241-6245, 1994).

【0247】 このF(36M)-インスリン融合タンパク質 (F(36M)4-hIn-m3) の発現を推進する
ベクターをHT1080細胞に一時的にトランスフェクションした。比較のため、この
3つの突然変異を持つか(hIn-m3)、または持たない(hIn-wt)、インスリンタンパ
ク質だけの発現を推進するベクターもトランスフェクションした。リガンド不存
在下で細胞を一晩インキュベーションした後、培地を洗い流し、単量体リガンド
AP21998 を濃度を増大させながら含有し、または含有しない、新たな培地を添加
した。3時間後、培地に分泌されたインスリンの量を、C-ペプチド内部にエピト
ープを認識するアッセイ (ALPCO)を用いてELISA により決定した。図8に示すよ
うに、F(36M)ドメインのインスリンへの融合は、単量体リガンドの不存在下では
その分泌の抑制を生ずる。また、単量体の存在下では分泌は用量依存性で誘発さ
れる。
The vector driving expression of this F (36M) -insulin fusion protein (F (36M) 4-hIn-m3) was transiently transfected into HT1080 cells. For comparison, vectors that drive expression of the insulin protein alone, with or without the three mutations (hIn-m3) (hIn-wt), were also transfected. After overnight incubation of the cells in the absence of ligand, the medium is washed away and the monomeric ligand
Fresh medium with or without increasing concentrations of AP21998 was added. After 3 hours, the amount of insulin secreted into the medium was determined by ELISA using an assay that recognizes the epitope within the C-peptide (ALPCO). As shown in FIG. 8, fusion of the F (36M) domain to insulin results in suppression of its secretion in the absence of monomeric ligand. Also, in the presence of monomer, secretion is induced in a dose-dependent manner.

【0248】 実施例7:膜束縛(membrane-tethered) タンパク質の調節された発現 CRD のF(36M)を用いて膜束縛タンパク質の表面発現を調節することができるか
どうかを決定するため、3、4または6コピーのF(36M)を、低親和性神経成長因
子受容体 (LNGFR;図3E) の細胞外および膜貫通部分に融合させた。最初はERの
内腔に局在化している可溶性タンパク質の一部としてF(36M)ドメインが発現され
る実施例3および6に述べたhGH およびインスリンの融合体とは異なり、これら
の融合タンパク質では、F(36M)ドメインは細胞質に局在化し、原形質膜に束縛さ
れているはずである。表面発現は、抗LNGFR 抗体 (Chromaprobe, Mountain View
, CA) を用いたFACS分析により評価した。
Example 7: Regulated expression of membrane-tethered proteins To determine whether the CRD F (36M) can be used to regulate the surface expression of membrane-tethered proteins , Four or six copies of F (36M) were fused to the extracellular and transmembrane portion of the low affinity nerve growth factor receptor (LNGFR; FIG. 3E). Unlike the hGH and insulin fusions described in Examples 3 and 6, in which the F (36M) domain is initially expressed as part of a soluble protein localized in the lumen of the ER, these fusion proteins , The F (36M) domain should be localized in the cytoplasm and tethered to the plasma membrane. Surface expression was measured using anti-LNGFR antibody (Chromaprobe, Mountain View
, CA) was evaluated by FACS analysis.

【0249】 図9に示すように、HT1080細胞へのトランスフェクションにより、低レベルと
高レベルのLNGFR 表面発現に対応する2つのピークが、各融合タンパク質で単量
体の不存在下において検出される。単量体の不存在下での相対的に高レベルの表
面発現は、F(36M)ドメインの保持活性が、この融合タンパク質が膜に束縛されて
いる場合には、これが溶液状態にある場合に比べて、それほど強力ではないこと
を示唆している。これは、高次オリゴマーの形成を妨げる物理的制約の存在を反
映しているかもしれない。ただし、これらの結果は、F(36M)ドメインの数が増え
るほど、F(36M)ドメインの保持活性が明らかに増大することを示している。さら
に、単量体リガンドの存在下では、表面発現は全ての場合で著しく増大する。従
って、F(36M)ドメインは、膜束縛タンパク質の表面発現を条件誘発するためにも
使用できる。
As shown in FIG. 9, transfection into HT1080 cells detects two peaks corresponding to low and high levels of LNGFR surface expression in each fusion protein in the absence of monomer . Relatively high levels of surface expression in the absence of monomers indicate that the retention activity of the F (36M) domain is in solution when the fusion protein is membrane-tethered. In comparison, it suggests that it is not as powerful. This may reflect the presence of physical constraints that prevent the formation of higher oligomers. However, these results indicate that as the number of F (36M) domains increases, the retention activity of F (36M) domains clearly increases. Furthermore, in the presence of monomeric ligands, surface expression is significantly increased in all cases. Thus, the F (36M) domain can also be used to conditionally elicit surface expression of membrane-tethered proteins.

【0250】 実施例8:CRD としてラット・レチノール結合タンパク質を用いたhGH の条件 分泌のための構築物の作製および試験 ラット・レチノール結合タンパク質 (rRBP) は、レチノールを添加せずに、多
様な細胞種のER中に条件保持され (Melhus et al., J. Biol. Chem., 1992, vol
. 267, 12036-12041) 、従ってCRD として使用するための適当な候補である。我
々は、rRBPを用いてレチノイドリガンドに応答した標的タンパク質のヒト成長ホ
ルモン(hGH) の条件分泌を得ることができるかどうかを試験するための構築物を
組立てた。この構築物の全体的な構造を下に示す。
Example 8 Construction and Testing of a Construct for Conditional Secretion of hGH Using Rat Retinol-Binding Protein as CRD ER (Melhus et al., J. Biol. Chem., 1992, vol.
267, 12036-12041) and thus are suitable candidates for use as CRD. We have constructed a construct to test whether rRBP can be used to obtain conditional secretion of the target protein human growth hormone (hGH) in response to retinoid ligands. The overall structure of this construct is shown below.

【0251】[0251]

【化7】 Embedded image

【0252】 この構築物は、真性なシグナル配列(SS)を含んだrRBP cDNA の後に、ストロメ
ライシンE由来のフリン切断部位(FCS)(アミノ酸配列: SARNRQKR) が続き、その
後にhGH の成熟191 アミノ酸cDNAコーディング配列 (シグナル配列を欠失) の後
、フレーム内停止コドンを含んでいる。ストロメライシンE切断部位を選択した
のは、これがヒト起源のものであり (従って、将来のヒトの治療用途での免疫原
性が最小限であることが予想され) 、P1' 残基−切断部位に続く残基−がhGH と
同様にPhe であるタンパク質への融合の状況下でフリンにより認識されることが
既知であるためである (概説については、Denault and Leduc, FEBS Lett. 1996
, 379:113-116 を参照) 。SpeI部位を収容するためのrRBPとFCS との間の追加の
トレオニンコドンを例外として、各種配列モチーフおよびドメイン間の全ての結
合が直接結合であり、追加の配列を含んでいない。この発現カセットを、pC4EN
の発現ベクター中にクローニングして、強力なhCMV前初期プロモーターおよびエ
ンハンサーの制御下に発現を置いた。
This construct comprises an rRBP cDNA containing an authentic signal sequence (SS), followed by a furin cleavage site (FCS) from stromelysin E (amino acid sequence: SARNRQKR), followed by the mature 191 amino acids of hGH. Includes an in-frame stop codon after the cDNA coding sequence (deleting the signal sequence). The stromelysin E cleavage site was chosen because it is of human origin (and is therefore expected to have minimal immunogenicity in future human therapeutic applications) and the P1 ′ residue-cleavage The residue following the site-is known to be recognized by furin in the context of fusion to a protein that is Phe as well as hGH (for review, see Denault and Leduc, FEBS Lett. 1996
379: 113-116). With the exception of an additional threonine codon between rRBP and FCS to accommodate the SpeI site, all bonds between the various sequence motifs and domains are direct bonds and do not contain additional sequences. This expression cassette is called pC4EN
And placed the expression under the control of the strong hCMV immediate-early promoter and enhancer.

【0253】 rRBP cDNA を包含するDNA 断片を、ランダムプライマーによるClontech第一ス
トランドキットを用いたラット肝ポリA+ RNA (Clontechから入手、カタログ#67
10-1) からのRT-PCRと、次にプライマーRBP-5' (263)およびRBP-3' (264)を用い
た慣用の増幅条件下でのPCR により得た。PCR 産物を精製し、EcoRI およびSpeI
で消化した。FCS および成熟hGH コーディング配列をコードする第2のDNA 断片
を、hGH cDNA発現ベクターZ12IHBからのPCR 増幅により得た。使用したPCR プラ
イマーは、FCS-hGH-5' (265)およびhGH-3' (266)であった。プライマーFCS-hGH-
5' (265)はFCS をコードする追加配列を含んでいる。PCR 産物を精製し、SpeIお
よびBamHI で消化した。この2種類のDNA 断片をその後、3方向連結(three-way
ligation)でEcoRI-BamHI 開鎖pC4EN 中にクローニングして、最終発現ベクター
pC4EN-rRBP-hGHをを産生させた。陽性クローンを完全に配列決定して、クローニ
ング中にエラーが取り込まれていないことをチェックした。
The DNA fragment encompassing the rRBP cDNA was purified from rat liver poly A + RNA using Clontech First Strand Kit with random primers (obtained from Clontech, catalog # 67).
RT-PCR from 10-1) followed by PCR under conventional amplification conditions using primers RBP-5 '(263) and RBP-3' (264). Purify the PCR product, EcoRI and SpeI
Digested. A second DNA fragment encoding FCS and the mature hGH coding sequence was obtained by PCR amplification from the hGH cDNA expression vector Z12IHB. The PCR primers used were FCS-hGH-5 '(265) and hGH-3' (266). Primer FCS-hGH-
5 '(265) contains an additional sequence encoding FCS. The PCR product was purified and digested with SpeI and BamHI. The two types of DNA fragments are then ligated three-way
ligation) into the EcoRI-BamHI open-chain pC4EN
pC4EN-rRBP-hGH was produced. Positive clones were completely sequenced to check that no errors were incorporated during cloning.

【0254】 この構築物は、発現された融合タンパク質に追加モジュールを付加するのに使
用できる制限部位を含んでいる。従って、既存のSpeI-AflII断片を切り出し、適
当なSpeI-AflII適合性オリゴヌクレオチド対中でクローニングすることにより、
ストロメライシンE FCS を別の切断部位で置換することができる。エピトープタ
グをFCS より上流でrRBPに追加して、細胞内部でrRBPモジュールの免疫化学的追
跡を可能にすることができる。別の標的タンパク質をSpeI-XmaI 断片としてクロ
ーニングすることができる (rRBPコーディング配列中に別のBamHI 部位を存在さ
せて3' BamHI部位の使用を排除する) 。EcoRI-SpeI断片としてrRBPの代わりに別
のCRD をクローニングすることもできる。
This construct contains restriction sites that can be used to add additional modules to the expressed fusion protein. Therefore, by excising the existing SpeI-AflII fragment and cloning in an appropriate SpeI-AflII compatible oligonucleotide pair,
The stromelysin E FCS can be replaced with another cleavage site. Epitope tags can be added to rRBP upstream of the FCS to allow immunochemical tracking of the rRBP module inside the cell. Another target protein can be cloned as a SpeI-XmaI fragment (the presence of another BamHI site in the rRBP coding sequence eliminates the use of a 3 ′ BamHI site). Another CRD can be cloned as an EcoRI-SpeI fragment instead of rRBP.

【0255】 特に重要な追加の構築物は、rRBPの複数の反復コピーを取り込んだものである
。これらは、プライマー5'-RBP-Xbaおよび3'-RBP-Speを用いてpC4EN-rRBP-hGHを
再増幅し、SpeI適合性の5'XbaIおよび3'SpeI部位に挟まれた成熟rRBP配列 (シグ
ナル配列なし) を含む断片を形成することにより得られる。PCR 産物を精製し、
XbaIおよびSpeIで消化し、SpeI開鎖pC4EN-rRBP-hGH中にクローニングして、pC4E
N-(rRBPx2)-hGHを発生させる。類似の手法を用いて、より高次のrRBPコンカテマ
ーをコードする構築物を調製することもできる。
An additional construct of particular interest is one that incorporates multiple repeated copies of rRBP. These re-amplify pC4EN-rRBP-hGH using primers 5′-RBP-Xba and 3′-RBP-Spe, and mature rRBP sequence flanked by SpeI compatible 5′XbaI and 3′SpeI sites ( (Without a signal sequence). Purify the PCR product,
Digested with XbaI and SpeI, cloned into SpeI open chain pC4EN-rRBP-hGH, pC4E
Generates N- (rRBPx2) -hGH. Similar techniques can be used to prepare constructs encoding higher order rRBP concatemers.

【0256】 PCR プライマー RBP-5' (263) 5'CGTACgaattcCAGAAGCGCGTATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTG RBP-3' (264) 5'GCATGactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTGCTTTGACAG F C S - h G H - 5 ' ( 2 6 5 ) 5'GCAACactagtGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTAAGCAGGCCTTTTGACAACGC
hGH-3' (266) 5'GCTCAggatccCGGGCTAGAAGCCACAGCTGCCCTCCACAGAGCG 5'-RBP-Xba 5'TCAGCtctagaGAGCGCGACTGCAGGGTGAGC 3'-RBP-Spe 5'GAAGCactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTG 発現カセットの配列は次の通りである (下線部は重要な制限部位) 。
PCR Primer RBP-5 '(263) 5'CGTACgaattcCAGAAGCGCGTATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTG RBP-3' (264) 5'GCATGactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTGCTTTGACAG FCS-hGH-5 '(265)
hGH-3 '(266) 5'GCTCAggatccCGGGCTAGAAGCCACAGCTGCCCTCCACAGAGCG 5'-RBP-Xba 5'TCAGCtctagaGAGCGCGACTGCAGGGTGAGC 3'-RBP-Spe 5'GAAGCactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTG Expression cassette sequence is as follows.

【0257】[0257]

【化8】 Embedded image

【0258】[0258]

【化9】 Embedded image

【0259】[0259]

【化10】 Embedded image

【0260】[0260]

【化11】 Embedded image

【0261】 コードされたタンパク質の配列は次の通りである。 MEWVWALVLLAALGGGSAERDCRVSSFRVKENFDKARFSGLWYAIAKKDPEGLFLQDNIIAEFSVDEKGHMS
ATAKGRVRLLSNWEVCADMVGTFTDTEDPAKFKMKYWGVASFLQRGNDDHWIIDTDYDTFALQYSCRLQNLD
GTCADSYSFVFSRDPNGLTPETRRLVRQRQEELCLERQYRWIEHNGYCQSRPSRNSLTSARNRQKRFPTIPL
SRPFDNAMLRAHRLHQLAFDTYQEFEEAYIPKEQKYSFLQNPQTSLCFSESIPTPSNREETQQKSNLELLRI
SLLLIQSWLEPVQFLRSVFANSLVYGASDSNVYDLLKDLEEGIQTLMGRLEDGSPRTGQIFKQTYSKFDTNS
HNDDALLKNYGLLYCFRKDMDKVETFLRIVQCRSVEGSCGF 発現カセットのヌクレオチド配列は次の通りである。 ATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTGCTGGCGGCTCTGGGAGGCGGCAGCGCCGAGCGCGACTGCAGGGTG
AGCAGCTTCAGAGTCAAGGAGAACTTCGACAAGGCTCGTTTCTCTGGGCTCTGGTATGCCATCGCCAAAAAG
GATCCCGAGGGTCTCTTTTTGCAAGACAACATCATCGCTGAGTTTTCTGTCGACGAGAAGGGTCATATGAGC
GCTACAGCCAAGGGACGAGTCCGTCTTCTGAGCAACTGGGAAGTGTGTGCAGACATGGTGGGCACTTTCACA
GATACAGAAGATCCTGCCAAGTTCAAGATGAAGTACTGGGGTGTAGCCTCCTTTCTCCAGCGAGGAAACGAT
GACCACTGGATCATCGATACGGACTACGACACCTTCGCTCTGCAGTATTCCTGCCGCCTGCAGAATCTGGAT
GGCACCTGTGCAGACAGCTACTCCTTTGTGTTTTCTCGTGACCCCAATGGCCTGACCCCGGAGACACGGAGG
CTGGTGAGGCAGCGACAGGAGGAGCTGTGCCTAGAGAGGCAGTACAGATGGATCGAGCACAATGGTTACTGT
CAAAGCAGACCCTCAAGAAACAGTTTGACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTA
AGCAGGCCTTTTGACAACGCTATGCTCCGCGCCCATCGTCTGCACCAGCTGGCCTTTGACACCTACCAGGAG
TTTGAAGAAGCCTATATCCCAAAGGAACAGAAGTATTCATTCCTGCAGAACCCCCAGACCTCCCTCTGTTTC
TCAGAGTCTATTCCGACACCCTCCAACAGGGAGGAAACACAACAGAAATCCAACCTAGAGCTGCTCCGCATC
TCCCTGCTGCTCATCCAGTCGTGGCTGGAGCCCGTGCAGTTCCTCAGGAGTGTCTTCGCCAACAGCCTGGTG
TACGGCGCCTCTGACAGCAACGTCTATGACCTCCTAAAGGACCTAGAGGAAGGCATCCAAACGCTGATGGGG
AGGCTGGAAGATGGCAGCCCCCGGACTGGGCAGATCTTCAAGCAGACCTACAGCAAGTTCGACACAAACTCA
CACAACGATGACGCACTACTCAAGAACTACGGGCTGCTCTACTGCTTCAGGAAGGACATGGACAAGGTCGAG
ACATTCCTGCGCATCGTGCAGTGCCGCTCTGTGGAGGGCAGCTGTGGCTTCTAG rRBPへの融合がリガンド依存性のhGH 分泌防止を生ずることができるかどうか
を試験するため、pC4EN-rRBP-hGH、pC4EN-(rRBPx2)-hGHおよびそれらの誘導体を
ヒト繊維肉腫細胞系HT1080中に、標準的な方法を用いて一時的にトランスフェク
ションする (例、Rivera et al., Nature Med. 2:1028-1032, 1996; Amara et a
l., PNAS 94:10618-10623, 1997 を参照) 。一晩インキュベーションした後、培
地を取り除き、薬剤を含有しないか、または各種濃度でレチノールを含有する新
たな培地を添加する。さらに2〜24時間インキュベーションした後、培地中に分
泌されたhGH 量をラジオイムノアッセイにより求める (Rivera et al., Nature
Med. 2:1028-1032, 1996) 。
The sequence of the encoded protein is as follows: MEWVWALVLLAALGGGSAERDCRVSSFRVKENFDKARFSGLWYAIAKKDPEGLFLQDNIIAEFSVDEKGHMS
ATAKGRVRLLSNWEVCADMVGTFTDTEDPAKFKMKYWGVASFLQRGNDDHWIIDTDYDTFALQYSCRLQNLD
GTCADSYSFVFSRDPNGLTPETRRLVRQRQEELCLERQYRWIEHNGYCQSRPSRNSLTSARNRQKRFPTIPL
SRPFDNAMLRAHRLHQLAFDTYQEFEEAYIPKEQKYSFLQNPQTSLCFSESIPTPSNREETQQKSNLELLRI
SLLLIQSWLEPVQFLRSVFANSLVYGASDSNVYDLLKDLEEGIQTLMGRLEDGSPRTGQIFKQTYSKFDTNS
The nucleotide sequence of the HNDDALLKNYGLLYCFRKDMDKVETFLRIVQCRSVEGSCGF expression cassette is as follows: ATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTGCTGGCGGCTCTGGGAGGCGGCAGCGCCGAGCGCGACTGCAGGGTG
AGCAGCTTCAGAGTCAAGGAGAACTTCGACAAGGCTCGTTTCTCTGGGCTCTGGTATGCCATCGCCAAAAAG
GATCCCGAGGGTCTCTTTTTGCAAGACAACATCATCGCTGAGTTTTCTGTCGACGAGAAGGGTCATATGAGC
GCTACAGCCAAGGGACGAGTCCGTCTTCTGAGCAACTGGGAAGTGTGTGCAGACATGGTGGGCACTTTCACA
GATACAGAAGATCCTGCCAAGTTCAAGATGAAGTACTGGGGTGTAGCCTCCTTTCTCCAGCGAGGAAACGAT
GACCACTGGATCATCGATACGGACTACGACACCTTCGCTCTGCAGTATTCCTGCCGCCTGCAGAATCTGGAT
GGCACCTGTGCAGACAGCTACTCCTTTGTGTTTTCTCGTGACCCCAATGGCCTGACCCCGGAGACACGGAGG
CTGGTGAGGCAGCGACAGGAGGAGCTGTGCCTAGAGAGGCAGTACAGATGGATCGAGCACAATGGTTACTGT
CAAAGCAGACCCTCAAGAAACAGTTTGACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTA
AGCAGGCCTTTTGACAACGCTATGCTCCGCGCCCATCGTCTGCACCAGCTGGCCTTTGACACCTACCAGGAG
TTTGAAGAAGCCTATATCCCAAAGGAACAGAAGTATTCATTCCTGCAGAACCCCCAGACCTCCCTCTGTTTC
TCAGAGTCTATTCCGACACCCTCCAACAGGGAGGAAACACAACAGAAATCCAACCTAGAGCTGCTCCGCATC
TCCCTGCTGCTCATCCAGTCGTGGCTGGAGCCCGTGCAGTTCCTCAGGAGTGTCTTCGCCAACAGCCTGGTG
TACGGCGCCTCTGACAGCAACGTCTATGACCTCCTAAAGGACCTAGAGGAAGGCATCCAAACGCTGATGGGG
AGGCTGGAAGATGGCAGCCCCCGGACTGGGCAGATCTTCAAGCAGACCTACAGCAAGTTCGACACAAACTCA
CACAACGATGACGCACTACTCAAGAACTACGGGCTGCTCTACTGCTTCAGGAAGGACATGGACAAGGTCGAG
ACATTCCTGCGCATCGTGCAGTGCCGCTCTGTGGAGGGCAGCTGTGGCTTCTAG To test whether fusion to rRBP can result in ligand-dependent hGH secretion prevention, pC4EN-rRBP-hGH, pC4EN- (rRBPx2) -hGH and their derivatives in the human fibrosarcoma cell line HT1080. Are transfected temporarily using standard methods (e.g., Rivera et al., Nature Med. 2: 1028-1032, 1996; Amara et a.
l., PNAS 94: 10618-10623, 1997). After overnight incubation, the medium is removed and fresh medium without drug or containing retinol at various concentrations is added. After further incubation for 2 to 24 hours, the amount of hGH secreted into the medium is determined by radioimmunoassay (Rivera et al., Nature
Med. 2: 1028-1032, 1996).

【0262】 Melhusら (J. Biol. Chem. 1992, vol. 267, 12036-12041) が述べているよう
に、これらの実験の重要な特色は培地に脱脂血清を使用することである。これは
、未処理の血清は、外部添加したレチノールの不存在下でrRBPの分泌を生ずる可
能性があるレチノイド類をかなりの量で含有しているからである。脱脂血清の調
製方法は既知である (Rothblat et al., In Vitro 1976 vol.12, 554-557) 。
As described by Melhus et al. (J. Biol. Chem. 1992, vol. 267, 12036-12041), an important feature of these experiments is the use of defatted serum in the medium. This is because untreated serum contains significant amounts of retinoids that may cause rRBP secretion in the absence of externally added retinol. Methods for preparing defatted serum are known (Rothblat et al., In Vitro 1976 vol. 12, 554-557).

【0263】 濃度を増大させながらレチノールを添加するとhGH の分泌が増大することは、
rRBPがCRD として作用して、レチノールを添加するまで分泌区画中にhGH を保持
することを示していよう。この系の最良の形態を同定する実験は、保持効果を増
大させる試みとしてrRBPの多量体を遺伝子操作することと、多様な異なるレチノ
ール類似物を活性に付いて試験することを含んでいる。rRBP融合体の細胞下の位
置を確認するさらなる実験は、例えば、抗hGH または抗rRBP抗体を用いた、レチ
ノイドの添加前および後の構築物の構成部分の免疫細胞化学的な細胞下の位置推
定を含む。
The increase in hGH secretion when retinol was added at increasing concentrations was
This would indicate that rRBP acts as a CRD and retains hGH in the secretory compartment until retinol is added. Experiments to identify the best form of this system include engineering the multimers of rRBP in an attempt to increase the retention effect and testing a variety of different retinol analogs for activity. Further experiments confirming the subcellular location of the rRBP fusion include immunocytochemical subcellular localization of the components of the construct before and after the addition of retinoids, for example, using anti-hGH or anti-rRBP antibodies. Including.

【0264】 実施例9:in vivo 調節インスリン分泌の生理学的効果 本発明の系を用いてin vivo インスリン分泌を調節し、血清グルコース濃度の
変化を達成することができるかどうかを試験するため、2×10e7 HT101-10p細胞
を雄性nu/nu マウスに筋肉内移植した。HT101-10p 細胞は、F(36M)4-hIn-m3融合
タンパク質の発現を推進するベクターを用いてHT1080細胞を安定的にトランスフ
ェクションすることにより発生させた。マウスは、2日前に300 mg/kg のストレ
プトゾトシン (STZ)で処置し、高血糖にした。
Example 9 Physiological Effects of In Vivo Modulated Insulin Secretion To test whether the system of the present invention can be used to regulate in vivo insulin secretion and achieve changes in serum glucose levels, × 10e7 HT101-10p cells were implanted intramuscularly into male nu / nu mice. HT101-10p cells were generated by stably transfecting HT1080 cells with a vector that drives expression of the F (36M) 4-hIn-m3 fusion protein. Mice were treated with 300 mg / kg streptozotocin (STZ) two days prior to hyperglycemia.

【0265】 図11aに示すように、STZ 処置は、血清グルコース濃度を、STZ で処置しなか
ったマウスに見られる約100 mg/dl から、約350 mg/dl に上昇させる。細胞を移
植してから約1時間後、動物はビヒクルまたは指定された用量の静脈内AP22542
(AP21998の類似物) を受けた。2時間後、血清サンプルを採取して、インスリン
(超高感度ヒトインスリン特異性RIA, Linco) およびグルコース (Sigma)につい
て検定した。図11aに示すように、ビヒクルまたは低用量のAP22542 (1 mg/kg)
による高血糖マウスの処置は、血清インスリン濃度を検出下限より高い値に増大
させることができず、血清グルコース濃度に変化はない。これに対して、10 mg/
kgのAP22542 で処置した動物では、血清インスリン濃度は約200 pMに増大し、血
清グルコース濃度は約75 mg/dlに低下する。
As shown in FIG. 11a, STZ treatment increases serum glucose levels from about 100 mg / dl found in mice not treated with STZ to about 350 mg / dl. Approximately 1 hour after transplanting the cells, the animals are dosed with vehicle or the indicated dose of intravenous AP22542.
(An analog of AP21998). Two hours later, a serum sample was collected and insulin
(Ultrasensitive human insulin specific RIA, Linco) and glucose (Sigma). As shown in FIG. 11a, vehicle or low dose of AP22542 (1 mg / kg)
Does not increase serum insulin levels above the lower limit of detection and there is no change in serum glucose levels. In contrast, 10 mg /
In animals treated with kg AP22542, serum insulin levels increase to about 200 pM and serum glucose levels drop to about 75 mg / dl.

【0266】 この血清グルコース濃度のリガンド誘発低下の反応速度を検査するため、2×
10e7 HT101-10p細胞を移植したSTZ 処置されたマウスに、30 mg/kg量のAP22542
を1回だけ静脈内投与した。5分から10時間後までの各種時点で血清グルコース
濃度を測定した。図11bに示すように、AP22542 の投与5分後と15分後では、血
清グルコース濃度は、ビヒクルで処置した動物と区別することができない。しか
し、30分以内に血清グルコース濃度の著しい低下があり、2時間までに血清グル
コース濃度は、500 mg/dl 近い初期濃度から50 mg/dlまで減少する。この効果は
一時的であって、血清グルコース濃度は5時間以内に350 mg/dl に上昇し、6〜
10時間後には基底レベルに戻る。インスリン分泌は薬剤の存在に依存性であるの
で、より少量量のAP22542 またはより短い半減期のリガンドの投与は、さらによ
り一時的な分泌タンパク質の産生とその結果の生理学的効果を生ずるはずである
。逆に、より多量のAP22542 またはより長い半減期のリガンドの投与は、さらに
長時間の分泌タンパク質を生ずるはずである。
To examine the kinetics of this ligand-induced decrease in serum glucose concentration, 2 ×
STeZ treated mice implanted with 10e7 HT101-10p cells received 30 mg / kg AP22542
Was administered only once intravenously. Serum glucose concentrations were measured at various times from 5 minutes to 10 hours. As shown in FIG. 11b, at 5 minutes and 15 minutes after administration of AP22542, serum glucose levels are indistinguishable from animals treated with vehicle. However, within 30 minutes there is a significant drop in serum glucose concentration and by 2 hours the serum glucose concentration has decreased from an initial concentration close to 500 mg / dl to 50 mg / dl. This effect was temporary, with serum glucose levels rising to 350 mg / dl within 5 hours and 6-
After 10 hours it returns to basal level. Since insulin secretion is dependent on the presence of the drug, administration of smaller amounts of AP22542 or shorter half-life ligands should result in even more transient production of secreted proteins and consequent physiological effects. . Conversely, administration of higher amounts of AP22542 or longer half-life ligands should result in longer secreted proteins.

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

【図1】 本発明で用いる融合タンパク質の全体的な設計:アミノ末端からカルボキシ末
端まで、分泌シグナル配列、「条件保持ドメイン」、プロテアーゼ切断部位、お
よび目的の分泌標的タンパク質を含む。
FIG. 1. Overall design of the fusion protein used in the present invention: from the amino-terminus to the carboxy-terminus, including a secretory signal sequence, a “condition retention domain”, a protease cleavage site, and a secretory target protein of interest.

【図2】 CRD 含有融合タンパク質を作るのに用いた構築物:図2A:F36M-EGFP 融合タ
ンパク質;図2B:F36M-hGH融合タンパク質;図2C:EGFP-F36M-hGH 融合タン
パク質;図2D:F36M-インスリン融合タンパク質;図2E:LNGFR-F36M融合タ
ンパク質。
FIG. 2: Constructs used to make CRD-containing fusion proteins: FIG. 2A: F36M-EGFP fusion protein; FIG. 2B: F36M-hGH fusion protein; FIG. 2C: EGFP-F36M-hGH fusion protein; FIG. 2D: F36M- Insulin fusion protein; FIG. 2E: LNGFR-F36M fusion protein.

【図3】 hGH のリガンド依存性分泌。リガンドの不存在下または存在下での、一時的ト
ランスフェクション (図3A) または安定的トランスフェクション (図3B) さ
れたHT1080細胞の培地中に分泌されたhGH のレベル。
FIG. 3. Ligand-dependent secretion of hGH. Levels of hGH secreted into the medium of transiently transfected (FIG. 3A) or stably transfected (FIG. 3B) HT1080 cells in the absence or presence of ligand.

【図4】 リガンドの存在下または不存在下で2時間インキュベーションしたHT88細胞か
ら調製された細胞溶解液および上清の免疫ブロット。サンプルを抗hGH および抗
FKBP抗体で免疫ブロットした。
FIG. 4. Immunoblot of cell lysates and supernatants prepared from HT88 cells incubated for 2 hours in the presence or absence of ligand. Anti-hGH and anti-sample
Immunoblotting was performed with the FKBP antibody.

【図5】 リガンドに応答したHT88細胞からのhGH 分泌の用量依存性 (図5A) 。培地中
の分泌hGH の蓄積の時間経過 (図5B) 。
FIG. 5. Dose dependence of hGH secretion from HT88 cells in response to ligand (FIG. 5A). Time course of accumulation of secreted hGH in the medium (FIG. 5B).

【図6】 リガンドに応答した分泌の速度。図6A、A群:細胞からの構成的分泌速度。
B群:リガンドに予め露出しなかった細胞からの分泌。C群:hGH の大量放出後
にリガンドに露出した細胞。図6Bは最高濃度のリガンドとのインキュベーショ
ンにより放出されたhGH の量を示す。図6Cは、最高濃度より低い濃度のリガン
ドの添加後に分泌されたhGH の量を示す。
FIG. 6. Rate of secretion in response to ligand. FIG. 6A, group A: Constitutive secretion rate from cells.
Group B: secretion from cells not previously exposed to ligand. Group C: cells exposed to ligand after massive release of hGH. FIG. 6B shows the amount of hGH released by incubation with the highest concentration of ligand. FIG. 6C shows the amount of hGH secreted after the addition of a sub-maximal concentration of ligand.

【図7】 CRD の数の変化がhGH 分泌に及ぼす影響。異なる数のCRD を含む融合タンパク
質を発現する細胞系でリガンドの添加後にhGH 分泌を測定した。
FIG. 7 shows the effect of changes in the number of CRDs on hGH secretion. HGH secretion was measured after addition of ligand in cell lines expressing fusion proteins containing different numbers of CRDs.

【図8】 インスリンの調節された分泌。異なる濃度のAP21998 で処理した一時的トラン
スフェクションHT1080細胞中でインスリン分泌のレベルを測定した。
FIG. 8. Regulated secretion of insulin. The level of insulin secretion was measured in transiently transfected HT1080 cells treated with different concentrations of AP21998.

【図9】 膜束縛されたタンパク質の調節された発現。3、4または6コピーのF(36M)を
低親和性神経成長因子受容体 (LNGFR;図3E) の細胞外および膜貫通部分に融合
させた。表面発現を抗LNGFR 抗体を用いたFACS分析により評価した。
FIG. 9. Regulated expression of membrane-tethered proteins. Three, four or six copies of F (36M) were fused to the extracellular and transmembrane portion of the low affinity nerve growth factor receptor (LNGFR; FIG. 3E). Surface expression was assessed by FACS analysis using an anti-LNGFR antibody.

【図10】 新規CRD をスクリーニングするのに有用な構築物。A. 候補DNA 配列を、hGH
のリガンド依存性分泌を誘発するCRD を同定するためのポリリンカー中にクロー
ニングすることができる。B. 候補DNA 配列をp75 のリガンド依存性局在化を誘
発したCRD を同定するためのポリリンカー中にクローニングすることができる。
C. CRD を含有する融合タンパク質がDNA 結合ドメインと転写活性化ドメインと
の会合を生じさせて転写を誘導する「ツー・ハイブリッド」型アッセイに使用し
た構築物。
FIG. 10. Constructs useful for screening new CRDs. A. The candidate DNA sequence is
Can be cloned into a polylinker to identify the CRD that triggers ligand-dependent secretion of the CRD. B. Candidate DNA sequences can be cloned into a polylinker to identify CRDs that have triggered ligand-dependent localization of p75.
C. A construct used in a "two-hybrid" type assay in which a fusion protein containing a CRD causes association of a DNA binding domain with a transcription activation domain to induce transcription.

【図11】 in vivo インスリンおよびグルコース濃度のリガンド媒介調節。(A) FKBP(F36
M)-インスリンを含有する構築物を移植したマウスで、AP22542 の投与前および
後にインスリンおよびグルコース濃度を測定した。(B) FKBP(F36M)-インスリン
を含有する構築物を移植したマウスで、AP22542 投与後の各種時点で血清グルコ
ース濃度を測定した。
FIG. 11. Ligand-mediated regulation of insulin and glucose concentrations in vivo. (A) FKBP (F36
Insulin and glucose concentrations were measured in mice implanted with the construct containing (M) -insulin before and after administration of AP22542. (B) Serum glucose levels were measured at various times after AP22542 administration in mice transplanted with a construct containing FKBP (F36M) -insulin.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年4月26日(2002.4.26)[Submission date] April 26, 2002 (2002. 4.26)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0006】 また、CRD を含む融合タンパク質の部分を、CRD に対して異種のペプチド配列
を含む該融合タンパク質の部分から切断することができるように、融合タンパク
質がさらに酵素切断部位を含んでいることが多くの態様で好ましい。好ましくは
、酵素切断部位は、フリン(furin) のようなトランスゴルジ特異的エンドプロテ
アーゼにより認識されるペプチド配列を含む。例えば、フリンに対する切断部位
は、ペプチド配列 SARNRQKR(配列番号1) により与えられる。
In addition, the fusion protein further includes an enzyme cleavage site so that the portion of the fusion protein containing the CRD can be cleaved from the portion of the fusion protein containing a peptide sequence heterologous to the CRD. Is preferred in many embodiments. Preferably, the enzyme cleavage site comprises a peptide sequence that is recognized by a trans Golgi-specific endoprotease, such as furin. For example, the cleavage site for furin is given by the peptide sequence SARNRQKR (SEQ ID NO: 1) .

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0077[Correction target item name] 0077

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0077】 典型的な切断酵素は、PACEとしても知られる、フリン(furin) である。フリン
は、プロタンパク質及びプロホルモンをそれらの活性形態に変換する酵素である
、プロタンパク質変換酵素(convertase)のKEX2/サブチリシンファミリーの1員
である (ナカヤマ・カズヒサ, Biochem. J. (1997) 327:625-635) 。これは、ト
ランス−ゴルジ体に存在するタンパク質であるが、TGN38 のような多くのゴルジ
タンパク質と同様に、細胞表面と TGN (トランス−ゴルジ体網状系) との間を構
成的に循環する。フリンは遍在的 (いたるところの) 組織分布を持ち、その基質
は数多くあって、多様である。しかし、ほぼ全てが共通の切断配列 RX(K/R)R ( 配列番号2) を共有する。フリンの基質となるタンパク質には次のものがある:
ヒト・プロニューロトロフィン-3 (MSMRVRR 、配列番号3) 、ヒト・プロインス
リン様増殖因子I (KPAKSAR、配列番号4) 、ヒト・プロ副甲状腺ホルモン (KSVK
KR、配列番号5) 、ヒト・ストロメライシン-3 (ARNRQKR 、配列番号6) 。フリ
ンはまた、ヒト・インスリンプロ受容体 (RPSRKRR 、配列番号7) およびヒト・
肝細胞増殖因子プロ受容体 (TEKRKKR 、配列番号8) といった膜結合基質を切断
することもできる。どのフリン基質からの切断部位も本発明の融合タンパク質に
使用することができる。場合によっては、切断部位は共通フリン切断配列を含む
非天然のペプチド配列であろう。切断酵素としてフリンを利用する1つの特別の
利点は、その認識配列がもっぱらその切断部位に対してN末端側に位置すること
である。これにより、標的タンパク質をコードするタンパク質の部分を、追加の
アミノ酸の存在により改変されない細胞から放出することが可能となる。
A typical cleavage enzyme is furin, also known as PACE. Furin is a member of the KEX2 / subtilisin family of proprotein convertases, enzymes that convert proproteins and prohormones into their active forms (Nakayama Kazuhisa, Biochem. J. (1997) 327: 625-635). It is a protein present in the trans-Golgi apparatus, but, like many Golgi proteins such as TGN38, circulates constitutively between the cell surface and the TGN (trans-Golgi network). Furin has a ubiquitous (ubiquitous) tissue distribution and its substrates are numerous and diverse. However, almost all share a common cleavage sequence, RX (K / R) R ( SEQ ID NO: 2) . The following proteins are substrates for furin:
Human proneurotrophin-3 (MSMRVRR, SEQ ID NO: 3) , human proinsulin-like growth factor I (KPAKSAR, SEQ ID NO: 4 ), human proparathyroid hormone (KSVK)
KR, SEQ ID NO: 5 ), human stromelysin-3 (ARNRQKR, SEQ ID NO: 6 ). Furin is also a human insulin proreceptor (RPSRKRR, SEQ ID NO: 7 ) and human
It can also cleave membrane-bound substrates such as hepatocyte growth factor pro-receptor (TEKRKKR, SEQ ID NO: 8 ). Cleavage sites from any furin substrate can be used in the fusion proteins of the invention. In some cases, the cleavage site will be a non-natural peptide sequence that includes a common furin cleavage sequence. One particular advantage of utilizing furin as a cleavage enzyme is that its recognition sequence is located exclusively N-terminal to its cleavage site. This allows the portion of the protein that encodes the target protein to be released from cells that are not modified by the presence of additional amino acids.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0079[Correction target item name] 0079

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0079】 さらに、サブチリシンのような特異的切断配列を持つ全ての哺乳動物プロテア
ーゼを、これが細胞内の所望位置に標的化されたなら、本発明の融合タンパク質
の切断に使用することができよう。例えば、サブチリシンは、これをTGN38 のよ
うな定住 (resident) ゴルジタンパク質由来の局在化配列に融合させることによ
りTGN に標的化させることができよう。あるいは、YKGL (配列番号9) およびSe
r 含有クラスターの SDSEEDE (配列番号10) をはじめとする、フリンをTGN に標
的化させることが知られているモチーフは、細胞質プロテアーゼをゴルジ体に標
的化するのに十分であることがある。細胞を遺伝子操作して、CRD 含有融合タン
パク質だけに存在する配列を切断するように調整した酵素を発現させてもよい。
例えば、Ballinger らは、サブチリシン酵素をフリンの特異性を獲得するように
遺伝子操作したサブチリシンの突然変異形態を報告している (Ballinger MD, et
al. Biochemistry. 1996/10/22; 35(42):13579-85), Ballinger MD, et al. Bi
ochemistry. 1995/10/17; 34(41):13312-9) 。
In addition, any mammalian protease with a specific cleavage sequence, such as subtilisin, could be used to cleave a fusion protein of the invention once it was targeted to a desired location in the cell. For example, subtilisin could be targeted to TGN by fusing it to a localization sequence from a resident Golgi protein such as TGN38. Alternatively, YKGL (SEQ ID NO: 9) and Se
Motifs known to target furin to TGN, including the r-containing cluster SDSEEDE (SEQ ID NO: 10) , may be sufficient to target cytoplasmic proteases to the Golgi apparatus. The cells may be genetically engineered to express enzymes tailored to cleave sequences present only in the CRD-containing fusion protein.
For example, Ballinger et al. Report a mutant form of subtilisin in which the subtilisin enzyme has been engineered to acquire furin specificity (Ballinger MD, et al.
al. Biochemistry. 1996/10/22; 35 (42): 13579-85), Ballinger MD, et al. Bi
ochemistry. 1995/10/17; 34 (41): 13312-9).

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0088[Correction target item name] 0088

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0088】 上記のリソソーム標的化シグナルのいずれかを用いて、本発明のCRD を処分の
ために標的化することができる。可溶性タンパク質の場合、好ましい方法は、マ
ンノース-6-リン酸シグナルを含む定住リソソームタンパク質をCRD に融合する
ことである。このようなタンパク質の例は、カテプシンファミリー:カテプシン
B、D、H、L、S、CおよびK、のシステインプロテアーゼである。使用でき
る他のリソソーム酵素には、カルボキシペプチダーゼ、プロリルカルボキシペプ
チダーゼおよびデアミダーゼ (カテプシンA) がある。膜結合CRD の場合、好ま
しい標的化配列は、リソソーム膜タンパク質に存在するもの、例えば、チロシン
に基づくインターナリゼーションモチーフであろう。これらのモチーフは、標的
化すべきタンパク質の細胞質領域内の複数アミノ酸の短い直線状伸長部である。
チロシンに基づくモチーフは、配列 NPXY(配列番号11) または YXXO (配列番号 12) (ここで、Xは任意のアミノ酸であり、Oはかさ高の疎水性基を持つアミノ
酸である) 内の決定的なチロシン残基を中心とする。多くのタンパク質において
、YXXO型シグナルのチロシンの前にあるグリシンは、これらのタンパク質のリソ
ソームへの標的化を高める。本発明の一部の用途に使用する配列は、 Lamp-1, L
AP (リソソーム酸性ホスファターゼ), CD63, Lamp-2 またはCD3-γ (これらは全てが普通はリソソームに標的化される) といったタンパク質に由来
するものでよい。チロシンに基づく選別モチーフのさらなる情報については、例
えば、Marks et al., Trends in Cell Biology, 7:124-128, 1997 を参照。
[0088] Any of the lysosomal targeting signals described above can be used to target a CRD of the invention for disposal. For soluble proteins, the preferred method is to fuse a resident lysosomal protein containing a mannose-6-phosphate signal to the CRD. Examples of such proteins are the cysteine proteases of the cathepsin family: cathepsins B, D, H, L, S, C and K. Other lysosomal enzymes that can be used include carboxypeptidase, prolyl carboxypeptidase and deamidase (cathepsin A). In the case of a membrane-bound CRD, a preferred targeting sequence would be that present on a lysosomal membrane protein, such as a tyrosine-based internalization motif. These motifs are short linear extensions of several amino acids in the cytoplasmic region of the protein to be targeted.
Tyrosine-based motifs are critical in the sequence NPXY (SEQ ID NO: 11) or YXXO (SEQ ID NO: 12), where X is any amino acid and O is an amino acid with a bulky hydrophobic group. Mainly tyrosine residues. In many proteins, glycine in front of the tyrosine of the YXXO-type signal enhances the targeting of these proteins to the lysosome. The sequence used for some applications of the invention is Lamp-1, L
It may be from a protein such as AP (lysosomal acid phosphatase), CD63, Lamp-2 or CD3-γ, all of which are normally targeted to the lysosome. For further information on tyrosine-based sorting motifs, see, for example, Marks et al., Trends in Cell Biology, 7: 124-128, 1997.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0195[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0195】 VR65: TCCCGCACCTCTTCGGCCAGCGaaTTccAGAAGCGCGTAT (配列番号13) VR119: GACTCACTATAGGaCGcgTTCGAGCTCGCCCC (配列番号14) VR120: CATCATTTTGGCAAAGgATTCACTCCTCAGG (配列番号15) 融合タンパク質の個々の成分は、第1コドンのすぐ上流にXbaI部位、最終コド
ンのすぐ下流にSpeI部位、フレーム内(in-frame)停止コドン、およびBamHI 部位
を含有する断片として一般に産生させた。多重 (複数) 成分を含むキメラタンパ
ク質を、SpeI-BamHI開鎖ベクターへのXbaI-BamHI断片の段階的挿入またはXbaIま
たはSpeI開鎖ベクターへのXbaI-SpeI 断片の挿入により組立てた。
VR65: TCCCGCACCTCTTCGGCCAGCGaaTTccAGAAGCGCGTAT (SEQ ID NO : 13) VR119: GACTCACTATAGGaCGcgTTCGAGCTCGCCCC (SEQ ID NO : 14) VR120: CATCATTTTGGCAAAGgATTCACTCCTCAGG (SEQ ID NO : 15) Was generally generated as a fragment containing a SpeI site, an in-frame stop codon, and a BamHI site. Chimeric proteins containing multiple (multiple) components were assembled by stepwise insertion of the XbaI-BamHI fragment into the SpeI-BamHI open-chain vector or insertion of the XbaI-SpeI fragment into the XbaI or SpeI open-chain vector.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0197[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0197】 VR1: GATGGAAAGAAAatgGATTCCTCCCGG (配列番号16) C. F(36M)融合タンパク質 (図3) (a) EGFP融合体 オリゴVR2 およびVR3 を用いてpEGFP-1 (Clontech)からEGFPコーディング配列
を増幅した。上流XbaIおよび下流SpeI部位を有する得られた断片を、SV40核局在
化配列が欠失したpCGNN の誘導体であるpCGNに挿入して、pCGN-EGFP を作製した
VR1: GATGGAAAGAAAatgGATTCCTCCCGG (SEQ ID NO : 16) CF (36M) fusion protein (FIG. 3) (a) EGFP fusion The EGFP coding sequence was amplified from pEGFP-1 (Clontech) using oligos VR2 and VR3. The resulting fragment containing the upstream XbaI and downstream SpeI sites was inserted into pCGN, a derivative of pCGNN lacking the SV40 nuclear localization sequence, to create pCGN-EGFP.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0198[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0198】 VR2: tctagaGTGAGCAAGGGCGAGGAG (配列番号17) VR3: ggatccttaTTAACTAGTCTTGTACAGCTCGTCCATG (配列番号18) 3、4または6コピーのF(36M)を含有するXbaI-SpeI 断片をpCGN-EGFP のXbaI
部位に挿入し、pCGN-F(36M)3-EGFP 、pCGN-F(36M)4-EGFP 、およびpCGN-F(36M)6
-EGFP を作製することにより、F(36)M-EGFD 融合体を作製した。
VR2: tctagaGTGAGCAAGGGCGAGGAG (SEQ ID NO : 17) VR3: ggatccttaTTAACTAGTCTTGTACAGCTCGTCCATG (SEQ ID NO : 18) XbaI-SpeI fragment containing 3, 4 or 6 copies of F (36M) was converted to XbaI of pCGN-EGFP.
Inserted into the site, pCGN-F (36M) 3-EGFP, pCGN-F (36M) 4-EGFP, and pCGN-F (36M) 6
An F (36) M-EGFD fusion was prepared by preparing -EGFP.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0200[Correction target item name] 0200

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0200】 VR109: aagcttACCACTCAGGGTCCTGTGG (配列番号19) VR110: gaattcGTGGCAACTTCCA (配列番号20) hGH 融合タンパク質を構成するには、Z12I-hGH-2をオリゴVR185 、VR186 、お
よびVR187 で突然変異誘発させて、i)ATG の上流32 bp のEcoRI 部位、ii) シグ
ナル配列の最終アミノ酸のすぐ後のXbaI部位、およびiii) hGHの最終アミノ酸の
すぐ後のSpeI部位を作製する。
VR109: aagcttACCACTCAGGGTCCTGTGG (SEQ ID NO : 19) VR110: gaattcGTGGCAACTTCCA (SEQ ID NO : 20) To construct the hGH fusion protein, Z12I-hGH-2 was mutagenized with oligos VR185, VR186, and VR187 and i) Create an EcoRI site 32 bp upstream of ATG, ii) an XbaI site immediately following the last amino acid of the signal sequence, and iii) a SpeI site immediately following the last amino acid of hGH.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0201[Correction target item name] 0201

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0201】 VR185: cacaggaccctGAATTCtaagcttgtggc (配列番号21) VR186: ATAAGGGAATGGTtctagaGGCACTGCCCT (配列番号22) VR187: atgccacccgggactagtGAAGCCACAGCTG (配列番号23) 得られたEcoRI-SpeI断片をpC4EN 中にクローニングすると、CMV エンハンサー
からhGH を発現するpC4S1-hGH が生成した。次に、pC4S1-hGH のXbaI-BamHI断片
を、2、3、4または6コピーのF(36M)を含有するXbaI-SpeI 断片およびフリン
切断部位-hGH融合体をコードするSpeI-BamHI断片で置換すると、pC4S1-F(36M)-F
CS-hGH融合体が生成した。
VR185: cacaggaccctGAATTCtaagcttgtggc (SEQ ID NO : 21) VR186: ATAAGGGAATGGTtctagaGGCACTGCCCT (SEQ ID NO : 22) VR187: atgccacccgggactagtGAAGCCACAGCTG (SEQ ID NO : 23) hGH generated. Next, the XbaI-BamHI fragment of pC4S1-hGH was replaced with an XbaI-SpeI fragment containing 2, 3, 4 or 6 copies of F (36M) and a SpeI-BamHI fragment encoding the furin cleavage site-hGH fusion. Then pC4S1-F (36M) -F
A CS-hGH fusion was generated.

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0202[Correction target item name] 0202

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0202】 FCS-hGH 融合タンパク質をコードするSpeI-BamHI断片は、hGH cDNAのオリゴVR
4 およびVR5 による増幅によって形成した。 VR4: actagtGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTAAGC (配列番号24) VR5: ggatcccgggCTAGAAGCCACAGCTGCCCTC (配列番号25) 脳心筋炎ウイルス内部リボソームエントリー配列の下流ネオ耐性遺伝子 (IRES
/Neo; Amara et al., PNAS 94:10618-23, 1997) を含有するXbaI-BamHI断片を、
適当なSpeI-BamHI開鎖ベクターに挿入して、pC4S1-F(36M)-FCS-hGH/neoおよびpC
4S1-hGH/neo ベクターを形成する。
[0202] The SpeI-BamHI fragment encoding the FCS-hGH fusion protein was constructed using the oligo VR of the hGH cDNA.
4 and formed by amplification with VR5. VR4: actagtGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTAAGC (SEQ ID NO : 24) VR5: ggatcccgggCTAGAAGCCACAGCTGCCCTC (SEQ ID NO : 25) Downstream neo-resistance gene of encephalomyocarditis virus internal ribosome entry sequence (IRES
/ Neo; Amara et al., PNAS 94: 10618-23, 1997).
Insert into the appropriate SpeI-BamHI open chain vector, pC4S1-F (36M) -FCS-hGH / neo and pC4S1-F (36M) -FCS-hGH / neo
Form 4S1-hGH / neo vector.

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0204[Correction target item name] 0204

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0204】 VR220: cGAATTCttctgccATGGCCCTGTGGATGCGC (配列番号26) VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG (配列番号27) フリン切断配列−インスリン融合タンパク質をコードするSpeI-BamHI断片は、
オリゴVR222 およびVR221 によるRT-PCR増幅によって形成した。
VR220: cGAATTCttctgccATGGCCCTGTGGATGCGC (SEQ ID NO : 26) VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG (SEQ ID NO : 27) The SpeI-BamHI fragment encoding the furin cleavage sequence-insulin fusion protein is
Formed by RT-PCR amplification with oligos VR222 and VR221.

【手続補正12】[Procedure amendment 12]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0205[Correction target item name] 0205

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0205】 VR222: cACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTTGTGAACCAACACCTGTGCGGC (配列番号28) VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG (配列番号27) 野生型インスリン遺伝子およびFCS-インスリン融合体をオリゴVR223 、VR224
、VR225 を用いて突然変異誘発させ、それぞれi)アミノ酸B10 をAsp に変化させ
、ii) B-C 結合にFCS を作製し、iii) C-A結合にFCS を作製した。
VR222: cACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTTGTGAACCAACACCTGTGCGGC (SEQ ID NO : 28) VR221: cGGATCCgcaggctgcgtCTAGTTGCAGTAG (SEQ ID NO : 27) Oligo VR223, VR224
, VR225, respectively, i) amino acid B10 was changed to Asp, ii) FCS was prepared for BC bond, and iii) FCS was prepared for CA bond.

【手続補正13】[Procedure amendment 13]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0206[Correction target item name] 0206

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0206】 VR223: CCTGTGCGGCTCAgACCTGGTGGAAGC (配列番号29) VR224: CTTCTACACACCCAgGACCaagCGGGAGGCAGAGG (配列番号30) VR225: CCCTGGAGGGGTCCCgGCAGAAGCGTGGC (配列番号31) pC4-hIn の突然変異はpC4-hIn-m3を生成した。突然変異させたFCS-インスリン
融合体を用いて、pC4S1-F(36M)-FCS-hGH融合体のFCS-hGH 部分を置換し、pC4S1-
F(36M)-FCS-hIn-m3 融合体を作製した。
VR223: CCTGTGCGGCTCAgACCTGGTGGAAGC (SEQ ID NO : 29) VR224: CTTCTACACACCCAgGACCaagCGGGAGGCAGAGG (SEQ ID NO : 30) VR225: CCCTGGAGGGGTCCCgGCAGAAGCGTGTGGC (SEQ ID NO : 31) Mutation of pC4-hIn generated pC4-hIn-m3. The mutated FCS-insulin fusion was used to replace the FCS-hGH portion of the pC4S1-F (36M) -FCS-hGH fusion,
An F (36M) -FCS-hIn-m3 fusion was made.

【手続補正14】[Procedure amendment 14]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0212[Correction target item name] 0212

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0212】 p65 転写活性化配列は下記の直鎖状配列を含有している: CTGGGGGCCTTGCTTGGCAACAGCACAGACCCAGCTGTGTTCACAGACCTGGCATC CGTCGACAACTCCGAGTTTCAGCAGCTGCTGAACCAGGGCATACCTGTGGCCCCCC ACACAACTGAGCCCATGCTGATGGAGTACCCTGAGGCTATAACTCGCCTAGTGAC AGGGGCCCAGAGGCCCCCCGACCCAGCTCCTGCTCCACTGGGGGCCCCGGGGCTCC CCAATGGCCTCCTTTCAGGAGATGAAGACTTCTCCTCCATTGCGGACATGGACTTC TCAGCCCTGCTGAGTCAGATCAGCTCC 。 (配列番号32) [0212] p65 transcriptional activation sequence contains a linear sequence below: CTGGGGGCCTTGCTTGGCAACAGCACAGACCCAGCTGTGTTCACAGACCTGGCATC CGTCGACAACTCCGAGTTTCAGCAGCTGCTGAACCAGGGCATACCTGTGGCCCCCC ACACAACTGAGCCCATGCTGATGGAGTACCCTGAGGCTATAACTCGCCTAGTGAC AGGGGCCCAGAGGCCCCCCGACCCAGCTCCTGCTCCACTGGGGGCCCCGGGGCTCC CCAATGGCCTCCTTTCAGGAGATGAAGACTTCTCCTCCATTGCGGACATGGACTTC TCAGCCCTGCTGAGTCAGATCAGCTCC. (SEQ ID NO: 32)

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年4月26日(2002.4.26)[Submission date] April 26, 2002 (2002. 4.26)

【手続補正15】[Procedure amendment 15]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0252[Correction target item name] 0252

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0252】 この構築物は、真性なシグナル配列(SS)を含んだrRBP cDNA の後に、ストロメ
ライシンE由来のフリン切断部位(FCS)(アミノ酸配列: SARNRQKR)(配列番号33)
が続き、その後にhGH の成熟191 アミノ酸cDNAコーディング配列 (シグナル配列
を欠失) の後、フレーム内停止コドンを含んでいる。ストロメライシンE切断部
位を選択したのは、これがヒト起源のものであり (従って、将来のヒトの治療用
途での免疫原性が最小限であることが予想され) 、P1' 残基−切断部位に続く残
基−がhGH と同様にPhe であるタンパク質への融合の状況下でフリンにより認識
されることが既知であるためである (概説については、Denault and Leduc, FEB
S Lett. 1996, 379:113-116 を参照) 。SpeI部位を収容するためのrRBPとFCS と
の間の追加のトレオニンコドンを例外として、各種配列モチーフおよびドメイン
間の全ての結合が直接結合であり、追加の配列を含んでいない。この発現カセッ
トを、pC4EN の発現ベクター中にクローニングして、強力なhCMV前初期プロモー
ターおよびエンハンサーの制御下に発現を置いた。
This construct comprises a rRBP cDNA containing an intrinsic signal sequence (SS) followed by a furin cleavage site (FCS) from stromelysin E (amino acid sequence: SARNRQKR) (SEQ ID NO: 33).
Followed by a mature 191 amino acid cDNA coding sequence for hGH (deleting the signal sequence) followed by an in-frame stop codon. The stromelysin E cleavage site was selected because it is of human origin (and is therefore expected to have minimal immunogenicity in future human therapeutic applications) and has a P1 ′ residue-cleavage site. The residue following the site is known to be recognized by furin in the context of fusion to a protein that is Phe as well as hGH (for review, see Denault and Leduc, FEB
S Lett. 1996, 379: 113-116). With the exception of an additional threonine codon between rRBP and FCS to accommodate the SpeI site, all bonds between the various sequence motifs and domains are direct bonds and do not contain additional sequences. This expression cassette was cloned into the expression vector of pC4EN and placed under the control of the strong hCMV immediate early promoter and enhancer.

【手続補正16】[Procedure amendment 16]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0256[Correction target item name] 0256

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0256】 PCR プライマー RBP-5' (263) 5'CGTACgaattcCAGAAGCGCGTATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTG (配列番号34)
RBP-3' (264) 5'GCATGactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTGCTTTGACAG (配列番号35) F C S - h G H - 5 ' ( 2 6 5 ) 5'GCAACactagtGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTAAGCAGGCCTTTTGACAACGC (配列番号36)
hGH-3' (266) 5'GCTCAggatccCGGGCTAGAAGCCACAGCTGCCCTCCACAGAGCG (配列番号37)
5'-RBP-Xba 5'TCAGCtctagaGAGCGCGACTGCAGGGTGAGC (配列番号38) 3'-RBP-Spe 5'GAAGCactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTG (配列番号39) 発現カセットの配列は次の通りである (下線部は重要な制限部位) 。
PCR Primer RBP-5 ′ (263) 5′CGTACgaattcCAGAAGCGCGTATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTG (SEQ ID NO: 34)
RBP-3 '(264) 5' GCATGactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTGCTTTGACAG (SEQ ID NO: 35) FCS-h GH-5 '(2 6 5) 5' GCAACactagtGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTAAGCAGGCCTTTTGACAACGC (SEQ ID NO: 36)
hGH-3 '(266) 5'GCTCAggatccCGGGCTAGAAGCCACAGCTGCCCTCCACAGAGCG (SEQ ID NO: 37)
5'-RBP-Xba 5'TCAGCtctagaGAGCGCGACTGCAGGGTGAGC (SEQ ID NO: 38) 3'-RBP-Spe 5'GAAGCactagtCAAACTGTTTCTTGAGGGTCTG (SEQ ID NO: 39) The sequence of the expression cassette is as follows (underlined parts indicate important restriction sites).

【手続補正17】[Procedure amendment 17]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0260[Correction target item name] 0260

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0260】[0260]

【化11】 Embedded image

【手続補正18】[Procedure amendment 18]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0261[Correction target item name] 0261

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0261】 コードされたタンパク質の配列は次の通りである。 MEWVWALVLLAALGGGSAERDCRVSSFRVKENFDKARFSGLWYAIAKKDPEGLFLQDNIIAEFSVDEKGHMS
ATAKGRVRLLSNWEVCADMVGTFTDTEDPAKFKMKYWGVASFLQRGNDDHWIIDTDYDTFALQYSCRLQNLD
GTCADSYSFVFSRDPNGLTPETRRLVRQRQEELCLERQYRWIEHNGYCQSRPSRNSLTSARNRQKRFPTIPL
SRPFDNAMLRAHRLHQLAFDTYQEFEEAYIPKEQKYSFLQNPQTSLCFSESIPTPSNREETQQKSNLELLRI
SLLLIQSWLEPVQFLRSVFANSLVYGASDSNVYDLLKDLEEGIQTLMGRLEDGSPRTGQIFKQTYSKFDTNS
HNDDALLKNYGLLYCFRKDMDKVETFLRIVQCRSVEGSCGF (配列番号41) 発現カセットのヌクレオチド配列は次の通りである。 ATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTGCTGGCGGCTCTGGGAGGCGGCAGCGCCGAGCGCGACTGCAGGGTG
AGCAGCTTCAGAGTCAAGGAGAACTTCGACAAGGCTCGTTTCTCTGGGCTCTGGTATGCCATCGCCAAAAAG
GATCCCGAGGGTCTCTTTTTGCAAGACAACATCATCGCTGAGTTTTCTGTCGACGAGAAGGGTCATATGAGC
GCTACAGCCAAGGGACGAGTCCGTCTTCTGAGCAACTGGGAAGTGTGTGCAGACATGGTGGGCACTTTCACA
GATACAGAAGATCCTGCCAAGTTCAAGATGAAGTACTGGGGTGTAGCCTCCTTTCTCCAGCGAGGAAACGAT
GACCACTGGATCATCGATACGGACTACGACACCTTCGCTCTGCAGTATTCCTGCCGCCTGCAGAATCTGGAT
GGCACCTGTGCAGACAGCTACTCCTTTGTGTTTTCTCGTGACCCCAATGGCCTGACCCCGGAGACACGGAGG
CTGGTGAGGCAGCGACAGGAGGAGCTGTGCCTAGAGAGGCAGTACAGATGGATCGAGCACAATGGTTACTGT
CAAAGCAGACCCTCAAGAAACAGTTTGACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTA
AGCAGGCCTTTTGACAACGCTATGCTCCGCGCCCATCGTCTGCACCAGCTGGCCTTTGACACCTACCAGGAG
TTTGAAGAAGCCTATATCCCAAAGGAACAGAAGTATTCATTCCTGCAGAACCCCCAGACCTCCCTCTGTTTC
TCAGAGTCTATTCCGACACCCTCCAACAGGGAGGAAACACAACAGAAATCCAACCTAGAGCTGCTCCGCATC
TCCCTGCTGCTCATCCAGTCGTGGCTGGAGCCCGTGCAGTTCCTCAGGAGTGTCTTCGCCAACAGCCTGGTG
TACGGCGCCTCTGACAGCAACGTCTATGACCTCCTAAAGGACCTAGAGGAAGGCATCCAAACGCTGATGGGG
AGGCTGGAAGATGGCAGCCCCCGGACTGGGCAGATCTTCAAGCAGACCTACAGCAAGTTCGACACAAACTCA
CACAACGATGACGCACTACTCAAGAACTACGGGCTGCTCTACTGCTTCAGGAAGGACATGGACAAGGTCGAG
ACATTCCTGCGCATCGTGCAGTGCCGCTCTGTGGAGGGCAGCTGTGGCTTCTAG (配列番号42) rRBP への融合がリガンド依存性のhGH 分泌防止を生ずることができるかどうか
を試験するため、pC4EN-rRBP-hGH、pC4EN-(rRBPx2)-hGHおよびそれらの誘導体を
ヒト繊維肉腫細胞系HT1080中に、標準的な方法を用いて一時的にトランスフェク
ションする (例、Rivera et al., Nature Med. 2:1028-1032, 1996; Amara et a
l., PNAS 94:10618-10623, 1997 を参照) 。一晩インキュベーションした後、培
地を取り除き、薬剤を含有しないか、または各種濃度でレチノールを含有する新
たな培地を添加する。さらに2〜24時間インキュベーションした後、培地中に分
泌されたhGH 量をラジオイムノアッセイにより求める (Rivera et al., Nature
Med. 2:1028-1032, 1996) 。
The sequence of the encoded protein is as follows: MEWVWALVLLAALGGGSAERDCRVSSFRVKENFDKARFSGLWYAIAKKDPEGLFLQDNIIAEFSVDEKGHMS
ATAKGRVRLLSNWEVCADMVGTFTDTEDPAKFKMKYWGVASFLQRGNDDHWIIDTDYDTFALQYSCRLQNLD
GTCADSYSFVFSRDPNGLTPETRRLVRQRQEELCLERQYRWIEHNGYCQSRPSRNSLTSARNRQKRFPTIPL
SRPFDNAMLRAHRLHQLAFDTYQEFEEAYIPKEQKYSFLQNPQTSLCFSESIPTPSNREETQQKSNLELLRI
SLLLIQSWLEPVQFLRSVFANSLVYGASDSNVYDLLKDLEEGIQTLMGRLEDGSPRTGQIFKQTYSKFDTNS
The nucleotide sequence of the HNDDALLKNYGLLYCFRKDMDKVETFLRIVQCRSVEGSCGF (SEQ ID NO: 41) expression cassette is as follows: ATGGAGTGGGTGTGGGCGCTCGTGCTGCTGGCGGCTCTGGGAGGCGGCAGCGCCGAGCGCGACTGCAGGGTG
AGCAGCTTCAGAGTCAAGGAGAACTTCGACAAGGCTCGTTTCTCTGGGCTCTGGTATGCCATCGCCAAAAAG
GATCCCGAGGGTCTCTTTTTGCAAGACAACATCATCGCTGAGTTTTCTGTCGACGAGAAGGGTCATATGAGC
GCTACAGCCAAGGGACGAGTCCGTCTTCTGAGCAACTGGGAAGTGTGTGCAGACATGGTGGGCACTTTCACA
GATACAGAAGATCCTGCCAAGTTCAAGATGAAGTACTGGGGTGTAGCCTCCTTTCTCCAGCGAGGAAACGAT
GACCACTGGATCATCGATACGGACTACGACACCTTCGCTCTGCAGTATTCCTGCCGCCTGCAGAATCTGGAT
GGCACCTGTGCAGACAGCTACTCCTTTGTGTTTTCTCGTGACCCCAATGGCCTGACCCCGGAGACACGGAGG
CTGGTGAGGCAGCGACAGGAGGAGCTGTGCCTAGAGAGGCAGTACAGATGGATCGAGCACAATGGTTACTGT
CAAAGCAGACCCTCAAGAAACAGTTTGACTAGTGCTAGAAACCGTCAGAAGAGATTCCCAACCATTCCCTTA
AGCAGGCCTTTTGACAACGCTATGCTCCGCGCCCATCGTCTGCACCAGCTGGCCTTTGACACCTACCAGGAG
TTTGAAGAAGCCTATATCCCAAAGGAACAGAAGTATTCATTCCTGCAGAACCCCCAGACCTCCCTCTGTTTC
TCAGAGTCTATTCCGACACCCTCCAACAGGGAGGAAACACAACAGAAATCCAACCTAGAGCTGCTCCGCATC
TCCCTGCTGCTCATCCAGTCGTGGCTGGAGCCCGTGCAGTTCCTCAGGAGTGTCTTCGCCAACAGCCTGGTG
TACGGCGCCTCTGACAGCAACGTCTATGACCTCCTAAAGGACCTAGAGGAAGGCATCCAAACGCTGATGGGG
AGGCTGGAAGATGGCAGCCCCCGGACTGGGCAGATCTTCAAGCAGACCTACAGCAAGTTCGACACAAACTCA
CACAACGATGACGCACTACTCAAGAACTACGGGCTGCTCTACTGCTTCAGGAAGGACATGGACAAGGTCGAG
ACATTCCTGCGCATCGTGCAGTGCCGCTCTGTGGAGGGCAGCTGTGGCTTCTAG (SEQ ID NO: 42) Transiently transfected into sarcoma cell line HT1080 using standard methods (e.g., Rivera et al., Nature Med. 2: 1028-1032, 1996; Amara et a.
l., PNAS 94: 10618-10623, 1997). After overnight incubation, the medium is removed and fresh medium without drug or containing retinol at various concentrations is added. After further incubation for 2 to 24 hours, the amount of hGH secreted into the medium is determined by radioimmunoassay (Rivera et al., Nature
Med. 2: 1028-1032, 1996).

【手続補正19】[Procedure amendment 19]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0266[Correction target item name] 0266

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【0266】 この血清グルコース濃度のリガンド誘発低下の反応速度を検査するため、2×
10e7 HT101-10p細胞を移植したSTZ 処置されたマウスに、30 mg/kg量のAP22542
を1回だけ静脈内投与した。5分から10時間後までの各種時点で血清グルコース
濃度を測定した。図11bに示すように、AP22542 の投与5分後と15分後では、血
清グルコース濃度は、ビヒクルで処置した動物と区別することができない。しか
し、30分以内に血清グルコース濃度の著しい低下があり、2時間までに血清グル
コース濃度は、500 mg/dl 近い初期濃度から50 mg/dlまで減少する。この効果は
一時的であって、血清グルコース濃度は5時間以内に350 mg/dl に上昇し、6〜
10時間後には基底レベルに戻る。インスリン分泌は薬剤の存在に依存性であるの
で、より少量量のAP22542 またはより短い半減期のリガンドの投与は、さらによ
り一時的な分泌タンパク質の産生とその結果の生理学的効果を生ずるはずである
。逆に、より多量のAP22542 またはより長い半減期のリガンドの投与は、さらに
長時間の分泌タンパク質を生ずるはずである。
To examine the kinetics of this ligand-induced decrease in serum glucose concentration, 2 ×
STeZ treated mice implanted with 10e7 HT101-10p cells received 30 mg / kg AP22542
Was administered only once intravenously. Serum glucose concentrations were measured at various times from 5 minutes to 10 hours. As shown in FIG. 11b, at 5 minutes and 15 minutes after administration of AP22542, serum glucose levels are indistinguishable from animals treated with vehicle. However, within 30 minutes there is a significant drop in serum glucose concentration and by 2 hours the serum glucose concentration has decreased from an initial concentration close to 500 mg / dl to 50 mg / dl. This effect was temporary, with serum glucose levels rising to 350 mg / dl within 5 hours and 6-
After 10 hours it returns to basal level. Since insulin secretion is dependent on the presence of the drug, administration of smaller amounts of AP22542 or shorter half-life ligands should result in even more transient production of secreted proteins and consequent physiological effects. . Conversely, administration of higher amounts of AP22542 or longer half-life ligands should result in longer secreted proteins.

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> ARIAD Gene Therapeutics, Inc. <120> Materials and Methods Involving Conditional Retention Domains <130> ARIAD 383B JP <140> JP2000-577309 <141> 1999-10-19 <160> 42 <170> PatentIn version 3.0 <210> 1 <211> 8 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(8) <223> enzymatic cleavage site <400> 1 Ser Ala Arg Asn Arg Gln Lys Arg 1 5 <210> 2 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(4) <223> Consensus cleavage site. Where the first Xaa is any amino acid. Where the second Xaa is K (lysine) or R (arginine). <400> 2 Arg Xaa Xaa Arg 1 <210> 3 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(7) <223> pro-neurotropin-3 cleavage site <400> 3 Met Ser Met Arg Val Arg Arg 1 5 <210> 4 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(7) <223> pro-insulin like growth factor I cleavage site <400> 4 Lys Pro Ala Lys Ser Ala Arg 1 5 <210> 5 <211> 6 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(6) <223> pro-parathyroid hormone cleavage site <400> 5 Lys Ser Val Lys Lys Arg 1 5 <210> 6 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(7) <223> stromelysin-3 cleavage site <400> 6 Ala Arg Asn Arg Gln Lys Arg 1 5 <210> 7 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(7) <223> insulin pro-receptor cleavage site <400> 7 Arg Pro Ser Arg Lys Arg Arg 1 5 <210> 8 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(7) <223> hepatocyte growth factor pro-receptor cleavage site <400> 8 Thr Glu Lys Arg Lys Lys Arg 1 5 <210> 9 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(4) <223> furin targeting motif <400> 9 Tyr Lys Gly Leu 1 <210> 10 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(7) <223> Ser-furin targeting motif <400> 10 Ser Asp Ser Glu Glu Asp Glu 1 5 <210> 11 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(4) <223> Tyrosine-based lysosomal targeting signal. Where X is any amino acid. <400> 11 Asn Pro Xaa Tyr 1 <210> 12 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(4) <223> Tyrosine-based lysosomal targeting signal. Where the first and second Xaa are any amino acid. Where the third Xaa is an amino acid with a bulky hydrophobic gro up <400> 12 Tyr Xaa Xaa Xaa 1 <210> 13 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(40) <223> pC4EN plasmid -- VR65 <400> 13 tcccgcacct cttcggccag cgaattccag aagcgcgtat 40 <210> 14 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(32) <223> pC4EN plasmid -- VR119 <400> 14 gactcactat aggacgcgtt cgagctcgcc cc 32 <210> 15 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(31) <223> pC4EN plasmid -- VR120 <400> 15 catcattttg gcaaaggatt cactcctcag g 31 <210> 16 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(27) <223> cloning oligo-VR1 <400> 16 gatggaaaga aaatggattc ctcccgg 27 <210> 17 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(24) <223> cloning oligo-VR2 <400> 17 tctagagtga gcaagggcga ggag 24 <210> 18 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(37) <223> cloning oligo-VR3 <400> 18 ggatccttat taactagtct tgtacagctc gtccatg 37
<210> 19 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(25) <223> cloning oligo VR109 <400> 19 aagcttacca ctcagggtcc tgtgg 25 <210> 20 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(19) <223> cloning oligo-VR110 <400> 20 gaattcgtgg caacttcca 19 <210> 21 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(29) <223> cloning oligo-VR185 <400> 21 cacaggaccc tgaattctaa gcttgtggc 29 <210> 22 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(30) <223> cloning oligo-VR186 <400> 22 ataagggaat ggttctagag gcactgccct 30 <210> 23 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(31) <223> cloning oligo-VR187 <400> 23 atgccacccg ggactagtga agccacagct g 31 <210> 24 <211> 48 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(48) <223> cloning oligo-VR4 <400> 24 actagtgcta gaaaccgtca gaagagattc ccaaccattc ccttaagc 48 <210> 25 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(31) <223> cloning oligo-VR5 <400> 25 ggatcccggg ctagaagcca cagctgccct c 31 <210> 26 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(32) <223> cloning oligo-VR220 <400> 26 cgaattcttc tgccatggcc ctgtggatgc gc 32 <210> 27 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(31) <223> cloning oligo-VR221 <400> 27 cggatccgca ggctgcgtct agttgcagta g 31 <210> 28 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(52) <223> cloning oligo-VR222 <400> 28 cactagtgct agaaaccgtc agaagagatt tgtgaaccaa cacctgtgcg gc 52 <210> 29 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(27) <223> cloning oligo-VR223 <400> 29 cctgtgcggc tcagacctgg tggaagc 27 <210> 30 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(35) <223> cloning oligo-VR224 <400> 30 cttctacaca cccaggacca agcgggaggc agagg 35 <210> 31 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(29) <223> cloning oligo-VR225 <400> 31 ccctggaggg gtcccggcag aagcgtggc 29 <210> 32 <211> 306 <212> DNA <213> homo sapiens <220> <221> misc_feature <222> (1)..(306) <223> p65 activation domain <400> 32 ctgggggcct tgcttggcaa cagcacagac ccagctgtgt tcacagacct ggcatccgtc 60 gacaactccg agtttcagca gctgctgaac cagggcatac ctgtggcccc ccacacaact 120 gagcccatgc tgatggagta ccctgaggct ataactcgcc tagtgacagg ggcccagagg 180 ccccccgacc cagctcctgc tccactgggg gccccggggc tccccaatgg cctcctttca 240 ggagatgaag acttctcctc cattgcggac atggacttct cagccctgct gagtcagatc 300 agctcc 306 <210> 33 <211> 8 <212> PRT <213> homo sapiens <220> <221> DOMAIN <222> (1)..(8) <223> stromelysin furin cleavage site <400> 33 Ser Ala Arg Asn Arg Gln Lys Arg 1 5 <210> 34 <211> 49 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(49) <223> RBP-5' cloning oligo <400> 34 cgtacgaatt ccagaagcgc gtatggagtg ggtgtgggcg ctcgtgctg 49 <210> 35 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(42) <223> RBP-3' cloning oligo <400> 35 gcatgactag tcaaactgtt tcttgagggt ctgctttgac ag 42 <210> 36 <211> 70 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(70) <223> FCS-hGH5' cloning oligo <400> 36 gcaacactag tgctagaaac cgtcagaaga gattcccaac cattccctta agcaggcctt 60 ttgacaacgc 70 <210> 37 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(45) <223> hGH3' cloning oligo <400> 37 gctcaggatc ccgggctaga agccacagct gccctccaca gagcg 45 <210> 38 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(32) <223> RBP-Xba cloning oligo <400> 38 tcagctctag agagcgcgac tgcagggtga gc 32 <210> 39 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <221> misc_feature <222> (1)..(33) <223> RBP-Spe cloning oligo <400> 39 gaagcactag tcaaactgtt tcttgagggt ctg 33 <210> 40 <211> 1275 <212> DNA <213> Rattus rattus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1275) <223> rat RBP expression cassette <400> 40 gaattccaga agcgcgtatg gagtgggtgt gggcgctcgt gctgctggcg gctctgggag 60 gcggcagcgc cgagcgcgac tgcagggtga gcagcttcag agtcaaggag aacttcgaca 120 aggctcgttt ctctgggctc tggtatgcca tcgccaaaaa ggatcccgag ggtctctttt 180 tgcaagacaa catcatcgct gagttttctg tcgacgagaa gggtcatatg agcgctacag 240 ccaagggacg agtccgtctt ctgagcaact gggaagtgtg tgcagacatg gtgggcactt 300 tcacagatac agaagatcct gccaagttca agatgaagta ctggggtgta gcctcctttc 360 tccagcgagg aaacgatgac cactggatca tcgatacgga ctacgacacc ttcgctctgc 420 agtattcctg ccgcctgcag aatctggatg gcacctgtgc agacagctac tcctttgtgt 480 tttctcgtga ccccaatggc ctgaccccgg agacacggag gctggtgagg cagcgacagg 540 aggagctgtg cctagagagg cagtacagat ggatcgagca caatggttac tgtcaaagca 600 gaccctcaag aaacagtttg actagtgcta gaaaccgtca gaagagattc ccaaccattc 660 ccttaagcag gccttttgac aacgctatgc tccgcgccca tcgtctgcac cagctggcct 720 ttgacaccta ccaggagttt gaagaagcct atatcccaaa ggaacagaag tattcattcc 780 tgcagaaccc ccagacctcc ctctgtttct cagagtctat tccgacaccc tccaacaggg 840 aggaaacaca acagaaatcc aacctagagc tgctccgcat ctccctgctg ctcatccagt 900 cgtggctgga gcccgtgcag ttcctcagga gtgtcttcgc caacagcctg gtgtacggcg 960 cctctgacag caacgtctat gacctcctaa aggacctaga ggaaggcatc caaacgctga 1020 tggggaggct ggaagatggc agcccccgga ctgggcagat cttcaagcag acctacagca 1080
agttcgacac aaactcacac aacgatgacg cactactcaa gaactacggg ctgctctact 1140 gcttcaggaa ggacatggac aaggtcgaga cattcctgcg catcgtgcag tgccgctctg 1200 tggagggcag ctgtggcttc tagcccggga tcctgagaac ttcagggtga gtttggggac 1260 ccttgattgt tcttt 1275 <210> 41 <211> 401 <212> PRT <213> Rattus rattus <220> <221> PEPTIDE <222> (1)..(401) <223> encoded rat RBP protein <400> 41 Met Glu Trp Val Trp Ala Leu Val Leu Leu Ala Ala Leu Gly Gly Gly 1 5 10 15 Ser Ala Glu Arg Asp Cys Arg Val Ser Ser Phe Arg Val Lys Glu Asn 20 25 30 Phe Asp Lys Ala Arg Phe Ser Gly Leu Trp Tyr Ala Ile Ala Lys Lys 35 40 45 Asp Pro Glu Gly Leu Phe Leu Gln Asp Asn Ile Ile Ala Glu Phe Ser 50 55 60 Val Asp Glu Lys Gly His Met Ser Ala Thr Ala Lys Gly Arg Val Arg 65 70 75 80 Leu Leu Ser Asn Trp Glu Val Cys Ala Asp Met Val Gly Thr Phe Thr 85 90 95 Asp Thr Glu Asp Pro Ala Lys Phe Lys Met Lys Tyr Trp Gly Val Ala 100 105 110 Ser Phe Leu Gln Arg Gly Asn Asp Asp His Trp Ile Ile Asp Thr Asp 115 120 125 Tyr Asp Thr Phe Ala Leu Gln Tyr Ser Cys Arg Leu Gln Asn Leu Asp 130 135 140 Gly Thr Cys Ala Asp Ser Tyr Ser Phe Val Phe Ser Arg Asp Pro Asn 145 150 155 160 Gly Leu Thr Pro Glu Thr Arg Arg Leu Val Arg Gln Arg Gln Glu Glu 165 170 175 Leu Cys Leu Glu Arg Gln Tyr Arg Trp Ile Glu His Asn Gly Tyr Cys 180 185 190 Gln Ser Arg Pro Ser Arg Asn Ser Leu Thr Ser Ala Arg Asn Arg Gln 195 200 205 Lys Arg Phe Pro Thr Ile Pro Leu Ser Arg Pro Phe Asp Asn Ala Met 210 215 220 Leu Arg Ala His Arg Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu 225 230 235 240 Phe Glu Glu Ala Tyr Ile Pro Lys Glu Gln Lys Tyr Ser Phe Leu Gln 245 250 255 Asn Pro Gln Thr Ser Leu Cys Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser 260 265 270 Asn Arg Glu Glu Thr Gln Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile 275 280 285 Ser Leu Leu Leu Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg 290 295 300 Ser Val Phe Ala Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn Val 305 310 315 320 Tyr Asp Leu Leu Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly 325 330 335 Arg Leu Glu Asp Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Ile Phe Lys Gln Thr 340 345 350 Tyr Ser Lys Phe Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys 355 360 365 Asn Tyr Gly Leu Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val Glu 370 375 380 Thr Phe Leu Arg Ile Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser Cys Gly 385 390 395 400 Phe <210> 42 <211> 1206 <212> DNA <213> rat <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1206) <223> rat RBP expression cassette <400> 42 atggagtggg tgtgggcgct cgtgctgctg gcggctctgg gaggcggcag cgccgagcgc 60 gactgcaggg tgagcagctt cagagtcaag gagaacttcg acaaggctcg tttctctggg 120
ctctggtatg ccatcgccaa aaaggatccc gagggtctct ttttgcaaga caacatcatc 180 gctgagtttt ctgtcgacga gaagggtcat atgagcgcta cagccaaggg acgagtccgt 240 cttctgagca actgggaagt gtgtgcagac atggtgggca ctttcacaga tacagaagat 300 cctgccaagt tcaagatgaa gtactggggt gtagcctcct ttctccagcg aggaaacgat 360 gaccactgga tcatcgatac ggactacgac accttcgctc tgcagtattc ctgccgcctg 420 cagaatctgg atggcacctg tgcagacagc tactcctttg tgttttctcg tgaccccaat 480 ggcctgaccc cggagacacg gaggctggtg aggcagcgac aggaggagct gtgcctagag 540 aggcagtaca gatggatcga gcacaatggt tactgtcaaa gcagaccctc aagaaacagt 600 ttgactagtg ctagaaaccg tcagaagaga ttcccaacca ttcccttaag caggcctttt 660 gacaacgcta tgctccgcgc ccatcgtctg caccagctgg cctttgacac ctaccaggag 720 tttgaagaag cctatatccc aaaggaacag aagtattcat tcctgcagaa cccccagacc 780 tccctctgtt tctcagagtc tattccgaca ccctccaaca gggaggaaac acaacagaaa 840 tccaacctag agctgctccg catctccctg ctgctcatcc agtcgtggct ggagcccgtg 900 cagttcctca ggagtgtctt cgccaacagc ctggtgtacg gcgcctctga cagcaacgtc 960 tatgacctcc taaaggacct agaggaaggc atccaaacgc tgatggggag gctggaagat 1020 ggcagccccc ggactgggca gatcttcaag cagacctaca gcaagttcga cacaaactca 1080 cacaacgatg acgcactact caagaactac gggctgctct actgcttcag gaaggacatg 1140 gacaaggtcg agacattcct gcgcatcgtg cagtgccgct ctgtggaggg cagctgtggc 1200 ttctag 1206
[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> ARIAD Gene Therapeutics, Inc. <120> Materials and Methods Involving Conditional Retention Domains <130> ARIAD 383B JP <140> JP2000-577309 <141> 1999-10-19 <160> 42 <170> PatentIn version 3.0 <210> 1 <211> 8 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (8) <223> enzymatic cleavage site <400> 1 Ser Ala Arg Asn Arg Gln Lys Arg 1 5 <210> 2 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (4) <223> Consensus cleavage site. Where the first Xaa is any amino acid.Where the second Xaa is K (lysine) or R (arginine). <400> 2 Arg Xaa Xaa Arg 1 <210> 3 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (7) <223> pro-neurotropin-3 cleavage site <400> 3 Met Ser Met Arg Val Arg Arg 1 5 <210> 4 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (7) <223> pro-insulin like growth factor I cleavage site <400> 4 Lys Pro Ala Lys Ser Ala Arg 1 5 <210> 5 <211> 6 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMA IN <222> (1) .. (6) <223> pro-parathyroid hormone cleavage site <400> 5 Lys Ser Val Lys Lys Arg 1 5 <210> 6 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (7) <223> stromelysin-3 cleavage site <400> 6 Ala Arg Asn Arg Gln Lys Arg 1 5 <210> 7 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (7) <223> insulin pro-receptor cleavage site <400> 7 Arg Pro Ser Arg Lys Arg Arg 1 5 <210> 8 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (7) <223> hepatocyte growth factor pro-receptor cleavage site <400> 8 Thr Glu Lys Arg Lys Lys Arg 1 5 <210> 9 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (4) <223> furin targeting motif <400> 9 Tyr Lys Gly Leu 1 <210> 10 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (7) <223> Ser-furin targeting motif <400 > 10 Ser Asp Ser Glu Glu Asp Glu 1 5 <210> 11 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (4) <223> Tyrosine -based lysosomal targeting signa l. Where X is any amino acid. <400> 11 Asn Pro Xaa Tyr 1 <210> 12 <211> 4 <212> PRT <213> homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (4) <223> Tyrosine-based lysosomal targeting signal.Where the first and second Xaa are any amino acid.Where the third Xaa is an amino acid with a bulky hydrophobic gro up <400> 12 Tyr Xaa Xaa Xaa 1 <210> 13 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (40) <223> pC4EN plasmid-VR65 <400> 13 tcccgcacct cttcggccag cgaattccag aagcgcgtat 40 <210> 14 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (32) <223> pC4EN plasmid-VR119 <400> 14 gactcactat aggacgcgtt cgagctcgcc cc 32 <210> 15 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (31) <223> pC4EN plasmid-VR120 <400> 15 catcattttg gcaaaggatt cactcctcag g 31 <210> 16 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (27) <223> cloning oligo-VR1 <400> 16 gatggaaaga aaatgg attc ctcccgg 27 <210> 17 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (24) <223> cloning oligo-VR2 <400> 17 tctagagtga gcaagggcga ggag 24 <210> 18 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (37) <223> cloning oligo-VR3 <400> 18 ggatccttat taactagtct tgtacagctc gtccatg 37
<210> 19 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (25) <223> cloning oligo VR109 <400> 19 aagcttacca ctcagggtcc tgtgg 25 <210> 20 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (19) <223> cloning oligo-VR110 <400> 20 gaattcgtgg caacttcca 19 <210 > 21 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (29) <223> cloning oligo-VR185 <400> 21 cacaggaccc tgaattctaa gcttgtggc 29 <210 > 22 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (30) <223> cloning oligo-VR186 <400> 22 ataagggaat ggttctagag gcactgccct 30 <210 > 23 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (31) <223> cloning oligo-VR187 <400> 23 atgccacccg ggactagtga agccacagct g 31 <210> 24 <211> 48 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (48) <223> cloning oligo-VR4 <400> 24 actagtgcta gaaaccgtca gaagagattc ccaaccattc ccttaagc 48 <2 10> 25 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (31) <223> cloning oligo-VR5 <400> 25 ggatcccggg ctagaagcca cagctgccct c 31 <210> 26 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (32) <223> cloning oligo-VR220 <400> 26 cgaattcttc tgccatggcc ctgtggatgc gc 32 <210> 27 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (31) <223> cloning oligo-VR221 <400> 27 cggatccgca ggctgcgtct agttgcagta g 31 <210> 28 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (52) <223> cloning oligo-VR222 <400> 28 cactagtgct agaaaccgtc agaagagatt tgtgaaccaa cacctgtgcg gc 52 <210> 29 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (27) <223> cloning oligo-VR223 <400> 29 cctgtgcggc tcagacctgg tggaagc 27 <210> 30 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (35) <223> cloning oligo-VR224 <400> 30 cttctacaca ccca ggacca agcgggaggc agagg 35 <210> 31 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (29) <223> cloning oligo-VR225 <400> 31 ccctggaggg gtcccggcag aagcgtggc 29 <210> 32 <211> 306 <212> DNA <213> homo sapiens <220><221> misc_feature <222> (1) .. (306) <223> p65 activation domain <400> 32 ctgggggcct tgcttggcaa cagcacagac ccagctgtgt tcacagacct ggcatccgtc 60 gacaactccg agtttcagca gctgctgaac cagggcatac ctgtggcccc ccacacaact 120 gagcccatgc tgatggagta ccctgaggct ataactcgcc tagtgacagg ggcccagagg 180 ccccccgacc cagctcctgc tccactgggg gccccggggc tccccaatgg cctcctttca 240 ggagatgaag acttctcctc cattgcggac atggacttct cagccctgct gagtcagatc 300 agctcc 306 <210> 33 <211> 8 <212> PRT <213 > homo sapiens <220><221> DOMAIN <222> (1) .. (8) <223> stromelysin furin cleavage site <400> 33 Ser Ala Arg Asn Arg Gln Lys Arg 1 5 <210> 34 <211> 49 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (49) <223> RBP-5 'cloning oligo <400> 34 cgtacgaatt ccagaagcgc gtatg gagtg ggtgtgggcg ctcgtgctg 49 <210> 35 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (42) <223> RBP-3 'cloning oligo <400 > 35 gcatgactag tcaaactgtt tcttgagggt ctgctttgac ag 42 <210> 36 <211> 70 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (70) <223> FCS-hGH5 ' cloning oligo <400> 36 gcaacactag tgctagaaac cgtcagaaga gattcccaac cattccctta agcaggcctt 60 ttgacaacgc 70 <210> 37 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1) .. (45) <223> hGH3 'cloning oligo <400> 37 gctcaggatc ccgggctaga agccacagct gccctccaca gagcg 45 <210> 38 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222>. (1). 32) <223> RBP-Xba cloning oligo <400> 38 tcagctctag agagcgcgac tgcagggtga gc 32 <210> 39 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial sequence <220><221> misc_feature <222> (1). . (33) <223> RBP-Spe cloning oligo <400> 39 gaagcactag tcaaactgtt tcttgagggt ctg 33 <210> 40 <211> 1275 <212> DNA <213> Rattus rat tus <220><221> misc_feature <222> (1) .. (1275) <223> rat RBP expression cassette <400> 40 gaattccaga agcgcgtatg gagtgggtgt gggcgctcgt gctgctggcg gctctgggag 60 gcggcagcgc cgagcgcgac tgcagggtga gcagcttcag agtcaaggag aacttcgaca 120 aggctcgttt ctctgggctc tggtatgcca tcgccaaaaa ggatcccgag ggtctctttt 180 tgcaagacaa catcatcgct gagttttctg tcgacgagaa gggtcatatg agcgctacag 240 ccaagggacg agtccgtctt ctgagcaact gggaagtgtg tgcagacatg gtgggcactt 300 tcacagatac agaagatcct gccaagttca agatgaagta ctggggtgta gcctcctttc 360 tccagcgagg aaacgatgac cactggatca tcgatacgga ctacgacacc ttcgctctgc 420 agtattcctg ccgcctgcag aatctggatg gcacctgtgc agacagctac tcctttgtgt 480 tttctcgtga ccccaatggc ctgaccccgg agacacggag gctggtgagg cagcgacagg 540 aggagctgtg cctagagagg cagtacagat ggatcgagca caatggttac tgtcaaagca 600 gaccctcaag aaacagtttg actagtgcta gaaaccgtca gaagagattc ccaaccattc 660 ccttaagcag gccttttgac aacgctatgc tccgcgccca tcgtctgcac cagctggcct 720 ttgacaccta ccaggagttt gaagagcattatatagcc tatatagcc gcagaaccc ccagacctcc ctctgtttct cagagtctat tccgacaccc tccaacaggg 840 aggaaacaca acagaaatcc aacctagagc tgctccgcat ctccctgctg ctcatccagt 900 cgtggctgga gcccgtgcag ttcctcagga gtgtcttcgc caacagcctg gtgtacggcg 960 cctctgacag caacgtctat gacctcctaa aggacctaga ggaaggcatc caaacgctga 1020 tggggaggct ggaagatggc agcccccgga ctgggcagat cttcaagcag acctacagca 1080
agttcgacac aaactcacac aacgatgacg cactactcaa gaactacggg ctgctctact 1140 gcttcaggaa ggacatggac aaggtcgaga cattcctgcg catcgtgcag tgccgctctg 1200 tggagggcag ctgtggcttc tagcccggga tcctgagaac ttcagggtga gtttggggac 1260 ccttgattgt tcttt 1275 <210> 41 <211> 401 <212> PRT <213> Rattus rattus <220><221> PEPTIDE <222 > (1) .. (401) <223> encoded rat RBP protein <400> 41 Met Glu Trp Val Trp Ala Leu Val Leu Leu Ala Ala Leu Gly Gly Gly 1 5 10 15 Ser Ala Glu Arg Asp Cys Arg Val Ser Ser Phe Arg Val Lys Glu Asn 20 25 30 Phe Asp Lys Ala Arg Phe Ser Gly Leu Trp Tyr Ala Ile Ala Lys Lys 35 40 45 Asp Pro Glu Gly Leu Phe Leu Gln Asp Asn Ile Ile Ala Glu Phe Ser 50 55 60 Val Asp Glu Lys Gly His Met Ser Ala Thr Ala Lys Gly Arg Val Arg 65 70 75 80 Leu Leu Ser Asn Trp Glu Val Cys Ala Asp Met Val Gly Thr Phe Thr 85 90 95 Asp Thr Glu Asp Pro Ala Lys Phe Lys Met Lys Tyr Trp Gly Val Ala 100 105 110 Ser Phe Leu Gln Arg Gly Asn Asp Asp His Trp Ile Ile Asp Thr Asp 115 120 125 Tyr Asp Thr Phe Ala Leu Gln Tyr Ser Cys Arg Le u Gln Asn Leu Asp 130 135 140 Gly Thr Cys Ala Asp Ser Tyr Ser Phe Val Phe Ser Arg Asp Pro Asn 145 150 155 160 Gly Leu Thr Pro Glu Thr Arg Arg Arg Leu Val Arg Gln Arg Gln Glu Glu 165 170 175 Leu Cys Leu Glu Arg Gln Tyr Arg Trp Ile Glu His Asn Gly Tyr Cys 180 185 190 Gln Ser Arg Pro Ser Arg Asn Ser Leu Thr Ser Ala Arg Asn Arg Gln 195 200 205 Lys Arg Phe Pro ThrIle Pro Leu Ser Arg Pro Phe Asp Asn Ala Met 210 215 220 Leu Arg Ala His Arg Leu His Gln Leu Ala Phe Asp Thr Tyr Gln Glu 225 230 235 240 Phe Glu Glu Ala Tyr Ile Pro Lys Glu Gln Lys Tyr Ser Phe Leu Gln 245 250 255 Asn Pro Gln Thr Ser Leu Cys Phe Ser Glu Ser Ile Pro Thr Pro Ser 260 265 270 Asn Arg Glu Glu Thr Gln Gln Lys Ser Asn Leu Glu Leu Leu Arg Ile 275 280 285 Ser Leu Leu Leu Ile Gln Ser Trp Leu Glu Pro Val Gln Phe Leu Arg 290 295 300 Ser Val Phe Ala Asn Ser Leu Val Tyr Gly Ala Ser Asp Ser Asn Val 305 310 315 320 Tyr Asp Leu Leu Lys Asp Leu Glu Glu Gly Ile Gln Thr Leu Met Gly 325 330 335 Arg Leu Glu Asp Gly Ser Pro Arg Thr Gly Gln Il e Phe Lys Gln Thr 340 345 350 Tyr Ser Lys Phe Asp Thr Asn Ser His Asn Asp Asp Ala Leu Leu Lys 355 360 365 Asn Tyr Gly Leu Leu Tyr Cys Phe Arg Lys Asp Met Asp Lys Val Glu 370 375 380 Thr Phe Leu Arg Ile Val Gln Cys Arg Ser Val Glu Gly Ser Cys Gly 385 390 395 400 Phe <210> 42 <211> 1206 <212> DNA <213> rat <220><221> misc_feature <222> (1) .. (1206) ) <223> rat RBP expression cassette <400> 42 atggagtggg tgtgggcgct cgtgctgctg gcggctctgg gaggcggcag cgccgagcgc 60 gactgcaggg tgagcagctt cagagtcaag gagaacttcg acaaggctcg tttctctggg 120
ctctggtatg ccatcgccaa aaaggatccc gagggtctct ttttgcaaga caacatcatc 180 gctgagtttt ctgtcgacga gaagggtcat atgagcgcta cagccaaggg acgagtccgt 240 cttctgagca actgggaagt gtgtgcagac atggtgggca ctttcacaga tacagaagat 300 cctgccaagt tcaagatgaa gtactggggt gtagcctcct ttctccagcg aggaaacgat 360 gaccactgga tcatcgatac ggactacgac accttcgctc tgcagtattc ctgccgcctg 420 cagaatctgg atggcacctg tgcagacagc tactcctttg tgttttctcg tgaccccaat 480 ggcctgaccc cggagacacg gaggctggtg aggcagcgac aggaggagct gtgcctagag 540 aggcagtaca gatggatcga gcacaatggt tactgtcaaa gcagaccctc aagaaacagt 600 ttgactagtg ctagaaaccg tcagaagaga ttcccaacca ttcccttaag caggcctttt 660 gacaacgcta tgctccgcgc ccatcgtctg caccagctgg cctttgacac ctaccaggag 720 tttgaagaag cctatatccc aaaggaacag aagtattcat tcctgcagaa cccccagacc 780 tccctctgtt tctcagagtc tattccgaca ccctccaaca gggaggaaac acaacagaaa 840 tccaacctag agctgctccg catctccctg ctgctcatcc agtcgtggct ggagcccgtg 900 cagttcctca ggagtgtctt cgccaacagc ctggtgtacg gcgcctctga cagcaacgtc 960 tatgacctcc taaaggacc t agaggaaggc atccaaacgc tgatggggag gctggaagat 1020 ggcagccccc ggactgggca gatcttcaag cagacctaca gcaagttcga cacaaactca 1080 cacaacgatg acgcactact caagaactac gggctgc cagactag gagcatcg cgg gagagcatc gagagcatc gagagcatc gagagcatc gagagcatgc

───────────────────────────────────────────────────── 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) C12P 21/08 G01N 33/15 Z 4H045 C12Q 1/02 33/50 Z G01N 33/15 33/68 33/50 C12N 15/00 ZNAA 33/68 5/00 B (31)優先権主張番号 60/137,787 (32)優先日 平成11年6月2日(1999.6.2) (33)優先権主張国 米国(US) (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),AL,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ, TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,Y U (72)発明者 クラックソン、ティモシー アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 02140、ケンブリッジ、コグズウェル・ア ベニュー47−12 (72)発明者 ロスマン、ジェームズ アメリカ合衆国、ニューヨーク州10021、 ニューヨーク、イースト・シクスティフォ ース・ストリート402 Fターム(参考) 2G045 AA40 CB01 DA12 DA13 DA14 DA36 DA54 DA77 FB07 4B024 AA01 AA11 BA01 BA07 BA21 BA31 BA41 CA04 DA01 DA02 DA05 DA11 EA04 FA02 FA17 HA01 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ20 QR55 QR72 QR80 QS34 4B064 AG01 AG27 AG31 CA19 CC24 4B065 AA01X AA57X AA87X AA93Y AB01 AC14 CA24 CA41 CA44 CA46 4H045 AA10 AA11 BA10 CA40 DA01 DA30 DA75 EA20 EA50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C12P 21/08 G01N 33/15 Z 4H045 C12Q 1/02 33/50 Z G01N 33/15 33/68 33 / 50 C12N 15/00 ZNAA 33/68 5/00 B (31) Priority claim number 60 / 137,787 (32) Priority date June 2, 1999 (1999.6.2) (33) Priority claim Country United States (US) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV , MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, Y U (72) Inventor Crackson, Timothy United States, Massachusetts 02140, Cambridge, Cogswell Avenue 47-12 (72) Inventor Rossman, James United States of America, 10021, New York, New York, Ys・ Sixtyforth Street 402 F-term (reference) 2G045 AA40 CB01 DA12 DA13 DA14 DA36 DA54 DA77 FB07 4B024 AA01 AA11 BA01 BA07 BA21 BA31 BA41 CA04 DA01 DA02 DA05 DA11 EA04 FA02 FA17 HA01 4B063 QA01 QA13 QRA72 QQ80 QR55 AG27 AG31 CA19 CC24 4B065 AA01X AA57X AA87X AA93Y AB01 AC14 CA24 CA41 CA44 CA46 4H045 AA10 AA11 BA10 CA40 DA01 DA30 DA75 EA20 EA50

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの条件保持ドメインと、これとは異種の少な
くとも1つの追加ドメイン、とを含んでいる融合タンパク質をコードする組換え
核酸。
1. A recombinant nucleic acid encoding a fusion protein comprising at least one condition retaining domain and at least one additional domain heterologous thereto.
【請求項2】 条件保持ドメイン(CRD) が、レチノール結合性タンパク質、
FKBP、IgM またはα1 アンチトリプシン由来のものである、請求項1記載の組換
え核酸。
2. A condition-retaining domain (CRD) comprising a retinol-binding protein,
FKBP, is derived from IgM or alpha 1 antitrypsin, claim 1 recombinant nucleic acid according.
【請求項3】 CRD がF36 またはW59 にアミノ酸置換を持つFKBPドメインを
含む、請求項2記載の組換え核酸。
3. The recombinant nucleic acid according to claim 2, wherein the CRD contains an FKBP domain having an amino acid substitution at F36 or W59.
【請求項4】 CRD がF36MまたはW59V変異を含有するFKBPドメインを含む請
求項3記載の組換え核酸。
4. The recombinant nucleic acid according to claim 3, wherein the CRD comprises an FKBP domain containing an F36M or W59V mutation.
【請求項5】 異種ドメインが標的タンパク質を含む、請求項1記載の組換
え核酸。
5. The recombinant nucleic acid of claim 1, wherein said heterologous domain comprises a target protein.
【請求項6】 標的タンパク質がホルモン、エンドルフィン、抗体または免
疫原である請求項5記載の組換え核酸。
6. The recombinant nucleic acid according to claim 5, wherein the target protein is a hormone, endorphin, antibody or immunogen.
【請求項7】 標的タンパク質がインスリン、副甲状腺ホルモンおよびβエ
ンドルフィンよりなる群から選ばれる請求項6記載の組換え核酸。
7. The recombinant nucleic acid according to claim 6, wherein the target protein is selected from the group consisting of insulin, parathyroid hormone and β-endorphin.
【請求項8】 酵素切断部位をコードする核酸配列をさらに含む請求項1記
載の組換え核酸。
8. The recombinant nucleic acid of claim 1, further comprising a nucleic acid sequence encoding an enzyme cleavage site.
【請求項9】 切断部位がフリン切断部位である、請求項8記載の組換え核
酸。
9. The recombinant nucleic acid according to claim 8, wherein the cleavage site is a furin cleavage site.
【請求項10】 フリン切断部位が SARNRQKR のアミノ酸配列を含む請求項
9記載の組換え核酸。
10. The recombinant nucleic acid according to claim 9, wherein the furin cleavage site comprises the amino acid sequence of SARNRQKR.
【請求項11】 シグナル配列をさらに含む請求項8記載の組換え核酸。11. The recombinant nucleic acid according to claim 8, further comprising a signal sequence. 【請求項12】 シグナル配列がヒト成長ホルモン遺伝子由来のシグナル配
列である、請求項11記載の組換え核酸。
12. The recombinant nucleic acid according to claim 11, wherein the signal sequence is a signal sequence derived from a human growth hormone gene.
【請求項13】 シグナル配列、条件保持ドメイン、フリン切断部位、およ
び標的タンパク質をコードする核酸配列を含む、請求項11記載の組換え核酸。
13. The recombinant nucleic acid of claim 11, comprising a nucleic acid sequence encoding a signal sequence, a condition retaining domain, a furin cleavage site, and a target protein.
【請求項14】 ヒト成長ホルモン由来のシグナル配列、3つのF36M FKBP
ドメイン、ヒト・ストロメライシン−3フリン切断部位、および標的タンパク質
をコードする核酸配列を含む、請求項13記載の組換え核酸。
14. A signal sequence derived from human growth hormone, three F36M FKBPs.
14. The recombinant nucleic acid of claim 13, comprising a domain, a human stromelysin-3 furin cleavage site, and a nucleic acid sequence encoding a target protein.
【請求項15】 リソソーム・ターゲッティング・シグナルをコードする核
酸配列をさらに含む、請求項13記載の組換え核酸。
15. The recombinant nucleic acid of claim 13, further comprising a nucleic acid sequence encoding a lysosomal targeting signal.
【請求項16】 請求項1〜15のいずれかに記載の組換え核酸によりコード
される融合タンパク質。
A fusion protein encoded by the recombinant nucleic acid according to any one of claims 1 to 15.
【請求項17】 請求項1〜15のいずれかに記載の組換え核酸を含むベクタ
ー。
A vector comprising the recombinant nucleic acid according to any one of claims 1 to 15.
【請求項18】 ベクターがウイルスベクターである請求項17記載のベクタ
ー。
18. The vector according to claim 17, wherein the vector is a viral vector.
【請求項19】 ウイルスベクターがアデノウイルス、AAV 、レトロウイル
ス、およびアデノ−AAV ハイブリッドよりなる群から選ばれる、請求項18記載の
ベクター。
19. The vector according to claim 18, wherein the viral vector is selected from the group consisting of adenovirus, AAV, retrovirus, and adeno-AAV hybrid.
【請求項20】 請求項17記載のベクターを含有する細胞。20. A cell containing the vector according to claim 17. 【請求項21】 細胞が哺乳動物細胞である請求項20記載の細胞。21. The cell according to claim 20, wherein the cell is a mammalian cell. 【請求項22】 細胞がヒト由来のものである請求項21記載の細胞。22. The cell according to claim 21, wherein the cell is derived from a human. 【請求項23】 細胞が初代細胞である請求項22記載の細胞。23. The cell according to claim 22, wherein the cell is a primary cell. 【請求項24】 請求項20記載の細胞を含有する動物。24. An animal containing the cell according to claim 20. 【請求項25】 請求項21〜23のいずれかに記載の細胞を含有する動物。25. An animal containing the cell according to claim 21. 【請求項26】 請求項13〜15のいずれかに記載の組換え核酸を細胞に導入
することを含む、標的タンパク質の調節された分泌を可能するように細胞を遺伝
子操作する方法。
26. A method of genetically engineering a cell to enable regulated secretion of a target protein, comprising introducing the recombinant nucleic acid of any one of claims 13 to 15 into the cell.
【請求項27】 請求項20の細胞を、標的タンパク質の分泌を誘導するのに
十分な濃度の、CRD に結合するリガンドで処理することを含む、標的タンパク質
を分泌するように細胞を誘導する方法。
27. A method of inducing a cell to secrete a target protein, comprising treating the cell of claim 20 with a ligand that binds to a CRD at a concentration sufficient to induce secretion of the target protein. .
【請求項28】 下記を含む、遺伝子操作された宿主細胞: (a) 調節可能な発現制御エレメントに連結されたリポーター遺伝子、 (b) 第一の組換え核酸配列がDNA 結合ドメインをコードし、第二の組換え核酸
配列が転写活性化ドメインをコードする、第一と第二の2種類の組換え核酸配列
に連結されたポリリンカーを含む組換え核酸、 ここで、DNA 結合ドメインと転写活性化ドメインとの会合がリポーター遺伝子
の発現を活性化させる。
28. A genetically engineered host cell comprising: (a) a reporter gene linked to a regulatable expression control element; (b) the first recombinant nucleic acid sequence encodes a DNA binding domain; A recombinant nucleic acid comprising a polylinker linked to the first and second recombinant nucleic acid sequences, wherein the second recombinant nucleic acid sequence encodes a transcription activation domain, wherein the DNA binding domain and the transcriptional activity Association with the activation domain activates expression of the reporter gene.
【請求項29】 下記を含む、遺伝子操作された宿主細胞: (a) 調節可能な発現制御エレメントに連結されたリポーター遺伝子、 (b) 候補の条件保持ドメインに連結された転写活性化ドメインを含む融合タン
パク質をコードする第一の組換え核酸、 (c) 該候補の条件保持ドメインに連結されたDNA 結合ドメインを含む融合タン
パク質をコードする第二の組換え核酸、 ここで、上記2種類の融合タンパク質の会合がリポーター遺伝子の発現を活性
化させる。
29. A genetically engineered host cell comprising: (a) a reporter gene linked to a regulatable expression control element; (b) a transcription activation domain linked to a candidate condition-carrying domain. A first recombinant nucleic acid encoding a fusion protein; (c) a second recombinant nucleic acid encoding a fusion protein comprising a DNA binding domain linked to the candidate condition-retaining domain; Protein association activates reporter gene expression.
【請求項30】 下記工程を含む、条件保持ドメインに結合することができ
るリガンドを同定する方法: (a) 遺伝子発現を可能にする適当な条件下で、請求項28記載の遺伝子操作され
た細胞を候補リガンドと接触させ、 (b) リポーター遺伝子の発現の存在および/または量を観察し、そして (c) 細胞の接触によるリポーター遺伝子発現の存在および/または量を1また
は2以上の候補リガンドと相関させる。
30. A method for identifying a ligand capable of binding to a condition-maintaining domain, comprising the steps of: (a) under the appropriate conditions that allow gene expression, the genetically engineered cell of claim 28; Is contacted with a candidate ligand, (b) observing the presence and / or amount of reporter gene expression, and (c) determining the presence and / or amount of reporter gene expression by contacting the cells with one or more candidate ligands. Correlate.
【請求項31】 シグナル配列、ポリリンカー、酵素切断部位、および標的
タンパク質を含む融合タンパク質をコードする組換え核酸。
31. A recombinant nucleic acid encoding a fusion protein comprising a signal sequence, a polylinker, an enzyme cleavage site, and a target protein.
【請求項32】 DNA ライブラリーのメンバーがポリリンカー中に導入され
ている、請求項31記載の組換え核酸。
32. The recombinant nucleic acid according to claim 31, wherein the members of the DNA library are introduced into a polylinker.
【請求項33】 請求項32記載の組換え核酸を含有する、遺伝子操作された
細胞。
33. A genetically engineered cell containing the recombinant nucleic acid of claim 32.
【請求項34】 下記工程を含む、CRD を同定する方法: (a) 請求項33記載の細胞を、CRD を結合させるリガンドで処理し、 (b) 培地への標的タンパク質のリガンド依存性分泌の存在を評価し、そして (c) 標的タンパク質の分泌を、そのDNA ライブラリーの1または2以上の個々
のメンバーと相関させる。
34. A method for identifying CRD, comprising the steps of: (a) treating the cell of claim 33 with a ligand that binds CRD; and (b) inhibiting the ligand-dependent secretion of a target protein into a medium. Assess presence and (c) correlate secretion of the target protein with one or more individual members of the DNA library.
【請求項35】 シグナル配列、ポリリンカー、酵素切断部位、および膜タ
ンパク質の細胞外および膜貫通ドメインを含む融合タンパク質をコードする組換
え核酸。
35. A recombinant nucleic acid encoding a fusion protein comprising a signal sequence, a polylinker, an enzyme cleavage site, and an extracellular and transmembrane domain of a membrane protein.
【請求項36】 DNA ライブラリーのメンバーがポリリンカー中に導入され
ている、請求項35記載の組換え核酸。
36. The recombinant nucleic acid according to claim 35, wherein the members of the DNA library are introduced into a polylinker.
【請求項37】 請求項36記載の組換え核酸を含有する、遺伝子操作された
細胞。
37. A genetically engineered cell containing the recombinant nucleic acid of claim 36.
【請求項38】 下記工程を含む、CRD を同定する方法: (a) 請求項37記載の細胞を、CRD を結合させるリガンドで処理し、 (b) 該細胞の表面での膜タンパク質のリガンド依存性局在化の存在を評価し、
そして (c) 膜タンパク質の表面局在化を、そのDNA ライブラリーの1または2以上の
個々のメンバーと相関させる。
38. A method for identifying CRD, comprising the steps of: (a) treating the cell of claim 37 with a ligand that binds CRD; and (b) ligand-dependent membrane protein on the surface of the cell. Assess the presence of sexual localization,
And (c) correlating the surface localization of the membrane protein with one or more individual members of the DNA library.
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