JP2002538766A - HRPCa9およびHRPCa10の核酸およびポリペプチド - Google Patents

HRPCa9およびHRPCa10の核酸およびポリペプチド

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カイル ジェイ. マクベス
アンドリュー ダブリュ. シャイジャン
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Abstract

(57)【要約】 本発明はHRPCa 9およびHRPCa 10をコードするcDNA分子に関し、これらは両方とも、アンドロゲン非依存性細胞系統であるLN3 LNAcPにおいて構成的に発現し、かつアンドロゲン依存性細胞系統であるLNAcPにおいてテストステロンにより誘導される。 本発明は、本発明のポリペプチドをコードする単離された核酸分子、またはその生物学的に活性な部分を提供する。本発明はまた、本発明のポリペプチドをコードする核酸を検出するためのプライマーまたはハイブリダイゼーションプローブとして適切な核酸分子を提供する。本発明はまた、前立腺癌(例えば、アンドロゲン非依存性前立腺癌)の治療に有用な化合物を同定するために使用されうるスクリーニングアッセイ法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の背景 前立腺癌は最も一般的に診断される癌であり、アメリカ人男性の癌による死亡
原因の第二位である。前立腺癌細胞はしばしば、当初、その増殖および維持をア
ンドロゲン(例えば、テストステロン)に依存する。したがって、性腺摘除また
は抗アンドロゲン剤を用いることによって、アンドロゲンを除去することが前立
腺癌の一般的な治療である。しかし、多くの場合、前立腺癌患者は、アンドロゲ
ン除去治療がもはや有効でないアンドロゲン依存的前立腺癌を発症する。
【0002】 前立腺腫瘍の増殖および発生の複雑なプロセスには、多数の遺伝子産物が関与
している。したがって、腫瘍の発生、増殖およびアンドロゲン依存性に関与する
遺伝子、特に前立腺癌の診断、予防および治療の標的として役立ちうる遺伝子お
よび遺伝子産物を同定することが重要である。
【0003】発明の概要 本発明は、HRPCa 9およびHRPCa 10をコードするcDNA分子の発見に少なくとも
一部基づいている。これらの蛋白質、その断片、誘導体および変異体は、統合し
て「本発明のポリペプチド」または「本発明の蛋白質」と称する。本発明のポリ
ペプチドをコードする核酸は、統合して「本発明の核酸」と称する。
【0004】 本発明のポリペプチドおよび核酸は、治療化合物を開発するための標的となる
可能性がある。アンドロゲン依存的前立腺癌細胞の増殖および生存にはアンドロ
ゲンが必要であるため、テストステロンの存在下でその発現が増加しているHRPC
a 9およびHRPCa 10のような遺伝子は治療上の標的となる可能性がある。HRPCa 9
もしくはHRPCa 10の発現または活性を減少させる物質は、前立腺癌細胞の増殖を
遅らせる、もしくは停止させる可能性があり、または前立腺癌細胞を殺す可能性
がある。その上、本発明の遺伝子は、アンドロゲン非依存的前立腺癌細胞(例え
ば、LN3 LNCaP細胞)によっても構成的に発現されていることから、アンドロゲ
ン非依存的前立腺癌の治療にとって有用であると考えられる物質を同定するため
に用いることができる。
【0005】 例えば、本発明の遺伝子の発現または活性を減少させる物質、例えばHRPCa 9
は、アンドロゲン非依存的前立腺癌の増殖を減少させる可能性があり、またはア
ンドロゲン依存的癌を、標準的なアンドロゲン除去療法によって治療することが
できるようにアンドロゲン依存的にする可能性がある。当然、そのような物質は
、アンドロゲン依存的前立腺癌の治療にとっても有用となる可能性がある。
【0006】 有用な治療物質は、HRPCa 9またはHRPCa 10を構成的に発現する前立腺癌細胞
(例えば、WT LNCaP細胞またはLN3 LNCaP細胞)を用いて同定することができる
。試験物質の存在下および非存在下におけるそのような細胞の増殖を測定する(
アンドロゲンの存在下または非存在下において)。細胞の増殖を減少させる化合
物は、前立腺癌(例えば、アンドロゲン非依存的前立腺癌)の治療の治療化合物
となる可能性がある。
【0007】 本発明の遺伝子、ポリペプチド、および核酸はまた診断用途にも用いられる。
例えば、前立腺癌細胞の試料において1つまたは複数の本発明の遺伝子の発現を
調べることによって(例えば、本発明の蛋白質または核酸レベルの変化を測定す
ることによって)、癌細胞がアンドロゲン依存的であるか、またはアンドロゲン
非依存的であるかを調べることは可能であろう。例えば、患者から得られた前立
腺癌細胞の試料においてHRPCa 9の発現がアンドロゲン誘導型でなければ、前立
腺癌はアンドロゲン非依存的である可能性がある。この分析によって、アンドロ
ゲン除去療法がその患者に対して有益となる可能性があるか否かを予測すること
が可能となる。このように、分析によって、選択した化合物、例えば抗アンドロ
ゲン化合物を前立腺癌の治療に用いることができるか否かを予測することができ
る。重要なことは、この決定は、患者毎に行うことができる点である。したがっ
て、特定の前立腺癌治療が特定の患者に利益を与える可能性があるか否かを決定
することができる。
【0008】 本発明はまた、アンドロゲン非依存的前立腺癌を有する、または発症する危険
性を有する患者を同定するために用いることができる診断方法および予後方法を
特徴とする。本発明の遺伝子、ポリペプチド、および核酸は、アンドロゲン非依
存的前立腺癌を示す、または発症する素因を有する細胞を同定して、それによっ
て、前立腺癌を有する個体、または発症する危険性が高い個体を診断するために
用いることができる。
【0009】 本発明の様々な方法において、遺伝子発現はmRNAまたは蛋白質レベルで測定す
ることができる。または発現は、同定された遺伝子によってコードされる蛋白質
の活性を測定することによって間接的に測定することができる。
【0010】 もう一つの局面において、本発明は、HRPCa 9またはHRPCa 10の活性の存在が
生体試料中に検出されるように、HRPCa 9またはHRPCa 10の活性の指標を検出す
ることができる物質に生体試料を接触させることによって、生体試料におけるHR
PCa 9もしくはHRPCa 10の活性または発現の有無を検出する方法を提供する。
【0011】 もう一つの局面において、本発明は、細胞におけるHRPCa 9もしくはHRPCa 10
の活性または発現が調節されるように、HHRPCa 9もしくはHRPCa 10の活性または
発現を調節(阻害または刺激)する物質を細胞に接触させることを含む、HRPCa
9もしくはHRPCa 10の発現または活性を調節することにより前立腺癌を治療する
方法を提供する。一つの態様において、物質は、HRPCa 9またはHRPCa 10に特異
的に結合する抗体である。もう一つの態様において、物質は、転写を調節するこ
とによって、mRNAのスプライシングを調節することによって、またはmRNAの翻訳
を調節することによって、HRPCa 9またはHRPCa 10の発現を調節する。さらにも
う一つの態様において、物質は、HRPCa 9またはHRPCa 10のコード鎖に対してア
ンチセンスである塩基配列を有する核酸分子である。
【0012】 一つの態様において、本発明の方法は、HRPCa 9またはHRPCa 10の調節物質で
ある物質を被験者に投与することによって、異常なHRPCa 9またはHRPCa 10蛋白
質活性または発現(例えば、アンドロゲン非存在下で構成的に発現する)を特徴
とする前立腺癌を有する被験者を治療するために用いられる。調節物質は、ペプ
チド、ペプチド模倣体または低分子、例えば、有機分子となりうる。
【0013】 本発明はまた、以下の少なくとも1つを特徴とする遺伝子病変または変異の有
無を検出することによって、患者が前立腺癌、例えばアンドロゲン非依存的前立
腺癌を有する、または発症の危険性を有するか否かを特定するための診断アッセ
イ法を提供する:(i)本発明の遺伝子の異常な改変または変異;(ii)本発明
の遺伝子の誤った調節;および(iii)本発明の遺伝子によってコードされる蛋
白質の異常な翻訳後修飾(例えば、アンドロゲン非存在下で構成的に発現する)
【0014】 もう一つの局面において、本発明は、本発明の蛋白質に結合する、または蛋白
質の活性を調節する化合物を同定することによって、前立腺癌、例えばアンドロ
ゲン非依存的前立腺癌を治療する化合物を同定する方法を提供する。一般的に、
そのような方法は、被験化合物の存在下および非存在下で本発明の蛋白質の生物
活性を測定する段階、ならびに本発明の蛋白質の活性を変化させる化合物を同定
する段階を含む。
【0015】 本発明はまた、化合物の存在下および非存在下で本発明の核酸または蛋白質の
発現を測定することによって、本発明の遺伝子の発現を調節する(mRNAまたは蛋
白質レベルで)化合物を同定する方法を特徴とする。
【0016】 示差的な発現とは、特定の化合物によって処置した腫瘍細胞と、無処置の腫瘍
細胞との、定量的であると共に定性的な遺伝子の発現パターンの差を意味する。
示差的に発現された遺伝子は標的遺伝子であり得る。
【0017】 標的遺伝子は、標的遺伝子発現レベルまたは標的遺伝子産物の活性の調節が、
前立腺癌の症状(例えば、アンドロゲン依存的前立腺癌またはアンドロゲン非依
存的前立腺癌)を予防および/または改善するように作用することができるよう
に、前立腺癌に関係する示差的に発現された遺伝子である。標的遺伝子の発現ま
たは標的遺伝子産物の活性を調節する化合物は、前立腺癌の治療において用いる
ことができる。なおさらに、標的遺伝子の発現または標的遺伝子産物の活性を調
節する化合物は、良性細胞が前立腺癌細胞へと進行することを阻止する治療にお
いて用いることができる。なおさらに、標的遺伝子の発現または標的遺伝子産物
の活性を調節する化合物は、危険性が高い個体において前新生物細胞における予
防的介入をデザインするために用いることができる。
【0018】 アンドロゲン依存的前立腺癌細胞は、持続的に細胞分裂するためにアンドロゲ
ンを必要とする細胞である。逆に、アンドロゲン非依存的前立腺癌細胞は、アン
ドロゲンの非存在下で分裂し続けることができる細胞である。
【0019】 本発明のその他の特徴および利点は以下の詳細な説明および特許請求の範囲か
ら明らかとなると思われる。
【0020】 本発明は、配列番号:1、3、4もしくは6のヌクレオチド配列、アメリカン
タイプカルチャーコレクション、マナッサス、バージニア州(ATCC)に受託番号 として登録されているクローン(「ATCC のcDNA」)、またはATCCに
受託番号 として登録されているクローン(「ATCC のcDNA」)のいず
れかのcDNAインサートのヌクレオチド配列、と少なくとも45%(または55%、65
%、75%、85%、95%、もしくは98%)同一である核酸分子を特徴とする。
【0021】 本発明は、配列番号:1、3、4もしくは6のヌクレオチド配列、ATCC のcDNAのヌクレオチド配列、またはATCC のcDNAのヌクレオチド配列の少な
くとも300(325、350、375、400、425、450、500、550、600、650、700、800、9
00、1000、もしくは1200)ヌクレオチドの断片を含む核酸分子を特徴とする。
【0022】 本発明はまた、配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCC のcDNAに
よってコードされるアミノ酸配列、またはATCC のcDNAによってコードされ
るアミノ酸配列と少なくとも45%(または55%、65%、75%、85%、95%、もし
くは98%)同一であるアミノ酸配列を有する蛋白質をコードするヌクレオチド配
列を含む核酸分子を特徴とする。
【0023】 好ましい態様において、核酸分子は、配列番号:1、3、4もしくは6、ATCC のcDNA、またはATCC のcDNAのヌクレオチド配列を有する。
【0024】 同様に、配列番号:2もしくは5の少なくとも15個(25、30、50、100、150、
300もしくは400個)の連続するアミノ酸を含む、配列番号:2もしくは5のアミ
ノ酸配列を有するポリペプチドの断片、ATCC のcDNAによってコードされる
ポリペプチドの断片、またはATCC のcDNAによってコードされるポリペプチ
ドの断片をコードする核酸分子も本発明の範囲内である。
【0025】 本発明には、核酸分子が配列番号:2もしくは5をコードする核酸配列を有す
る核酸分子、またはその相補体とストリンジェントな条件でハイブリダイズする
、配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCC のcDNAによってコードさ
れるアミノ酸配列、またはATCC のcDNAによってコードされるアミノ酸配列
を含むポリペプチドの天然に存在する対立遺伝子変異体をコードする核酸分子が
含まれる。
【0026】 配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列と少なくとも約65%、好ましくは75%
、85%、95%、または98%同一であるアミノ酸配列を有する単離ポリペプチドも
しくは蛋白質もまた、本発明に含まれる。
【0027】 配列番号:2もしくは5をコードする核酸配列と少なくとも約65%、好ましく
は75%、85%、または95%同一であるヌクレオチド配列を有する核酸分子によっ
てコードされる単離ポリペプチドもしくは蛋白質、および配列番号:1、3、4
または5、その相補体、またはATCC のcDNAもしくはATCC のcDNAの非
コード鎖のヌクレオチド配列を有する核酸分子と、ストリンジェントなハイブリ
ダイゼーション条件においてハイブリダイズするヌクレオチド配列を有する核酸
分子によってコードされる単離ポリペプチドもしくは蛋白質もまた、本発明に含
まれる。
【0028】 ポリペプチドが、配列番号:1、3、4もしくは5の配列を有する核酸分子、
またはその相補体とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸分子によ
ってコードされる、配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCC のcDNA
によってコードされるアミノ酸配列、またはATCC のcDNAによってコードさ
れるアミノ酸配列を含むポリペプチドの天然に存在する対立遺伝子変異体である
ポリペプチドもまた、本発明に含まれる。
【0029】 本発明はまた、配列番号:1、3、4もしくは5のヌクレオチド配列、ATCC のcDNA、またはATCC のcDNAのヌクレオチド配列を有する核酸分子とス
トリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸分子も特徴とする。他の態様に
おいて、核酸分子は、長さが少なくとも300(325、350、375、400、425、450、5
00、550、600、650、700、800、900、1000、もしくは1290)ヌクレオチドであっ
て、配列番号:1、3、4もしくは5、ATCC のcDNA、またはATCC
cDNAのヌクレオチド配列を有する核酸分子とストリンジェントな条件でハイブリ
ダイズする。
【0030】 もう一つの態様において、本発明は、本発明の核酸のコード鎖に対してアンチ
センスである単離核酸分子を提供する。
【0031】 本発明のもう一つの局面は、ベクター、例えば本発明の核酸分子を含む組換え
発現ベクターを提供する。もう一つの態様において、本発明はそのようなベクタ
ーを含む宿主細胞を提供する。本発明はまた、本発明のポリペプチドが生成され
るように、組換え型発現ベクターを含む本発明の宿主細胞を適した培地において
培養することによって、本発明のポリペプチドを生成する方法も提供する。
【0032】 本発明のもう一つの局面は、本発明の単離または組換え型蛋白質およびポリペ
プチドを特徴とする。好ましい蛋白質およびポリペプチドは、対応する天然に存
在するヒトポリペプチドが保有する生物活性を少なくとも1つ有する。本発明の
ポリペプチドの活性、生物活性および機能的活性とは、標準的な技術に従って、
インビボまたはインビトロにおいて決定した場合に、本発明の蛋白質、ポリペプ
チド、または核酸分子が反応細胞に対して発揮する活性を意味する。そのような
活性は、第二の蛋白質との関連もしくは第二の蛋白質に対する酵素活性のような
直接的活性、または蛋白質と第二の蛋白質との相互作用によって媒介される細胞
シグナル伝達活性、もしくは前立腺癌細胞にアンドロゲン非依存性を付与する能
力のような間接的な活性となりうる。
【0033】 一つの態様において、本発明のポリペプチドは、本発明のポリペプチドの同定
されたドメインと十分に同一であるアミノ酸配列を有する。本明細書において用
いられるように、「十分に同一」という用語は、第一および第二のアミノ酸また
はヌクレオチド配列が、共通の構造ドメインおよび/または共通の機能的活性を
有するように、第二のアミノ酸またはヌクレオチド配列と同一または同等の(例
えば類似の側鎖を有する)アミノ酸残基またはヌクレオチドを十分な数または最
小数含む、第一のアミノ酸またはヌクレオチド配列を意味する。例えば、約65%
同一性、好ましくは75%同一性、より好ましくは85%、95%、または98%同一性
を有する共通の構造ドメインを含むアミノ酸またはヌクレオチド配列は、本明細
書において十分に同一であると定義される。
【0034】 一つの態様において、単離ポリペプチドは、膜貫通ドメインと細胞質ドメイン
の双方を欠損する。もう一つの態様において、ポリペプチドは、膜貫通ドメイン
と細胞質ドメインの双方を欠損しており、生理的条件下で可溶性である。
【0035】 本発明のポリペプチドまたはその生物活性部分は、異種アミノ酸配列に機能的
に結合させて融合蛋白質を形成することができる。本発明はさらに、モノクロー
ナル抗体またはポリクローナル抗体のような、本発明のポリペプチドに特異的に
結合する抗体を特徴とする。さらに、本発明のポリペプチドまたはその生物活性
部分は、選択的に薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物に組み入れること
ができる。
【0036】 もう一つの局面において、本発明は、活性の存在が生体試料において検出され
るように、活性の指標を検出することができる物質を生体試料に接触させること
によって、生体試料における本発明のポリペプチドの活性または発現の存在を検
出する方法を提供する。
【0037】 本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から
明らかとなると思われる。
【0038】発明の詳細な説明 本発明は、アンドロゲン依存的LNAcP(WT)前立腺癌細胞においてアンドロゲ
ンによって誘導され、そしてアンドロゲン依存的変異体LNAcP(LN3)前立腺癌細
胞において構成的に発現される遺伝子である、HRPCa 9およびHRPCa 10をコード
するcDNA分子の発見に基づく。
【0039】HRPCa 9 配列番号:1のHRPCa 9 cDNA(図1)は、アミノ酸126個の蛋白質(配列番号
:2;図3)をコードする378ヌクレオチドのオープンリーディングフレーム(
配列番号:3;図2)を有する。
【0040】HRPCa 10 配列番号:4のHRPCa 10 cDNA(図5)は、アミノ酸500個の蛋白質(配列番号
:5;図7)をコードする1500ヌクレオチドのオープンリーディングフレーム(
配列番号:6;図6)を有する。
【0041】 本発明の様々な局面は以下の章により詳細に記述する。
【0042】I.単離核酸分子 本発明の一つの局面は、本発明のポリペプチドまたはその生物活性部分をコー
ドする単離核酸分子と共に、本発明のポリペプチドをコードする核酸分子を同定
するためのハイブリダイゼーションプローブとして用いるために十分な核酸分子
、および核酸分子の増幅または変異のためにPCRプライマーとして用いることが
適しているそのような核酸分子の断片に関する。本明細書において、「核酸分子
」という用語は、DNA分子(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)、RNA分子(例えば
、mRNA)、およびヌクレオチド類似体を用いて作製したDNAもしくはRNAの類似体
を意味するものである。核酸分子は一本鎖でも二本鎖でもよいが、好ましくは二
本鎖DNAである。
【0043】 「単離された」核酸分子は、核酸分子の天然の供給源に存在する他の核酸分子
から分離されたものを意味する。好ましくは、「単離された」核酸分子は、核酸
が由来する生物のゲノムDNA中において、核酸にもともと隣接する配列(すなわ
ち、核酸の5'および3'末端に位置する配列)を含まない(好ましくは、蛋白質コ
ード配列)。例えば、様々な態様において、単離核酸分子は、核酸が由来する細
胞のゲノムDNAの核酸分子をもともと隣接している塩基配列を、約5 kb、4 kb、3
kb、2 kb、1 kb、0.5 kbもしくは0.1 kb未満の長さで含みうる。さらに、cDNA
分子などの「単離された」核酸分子は、細胞の他の物質、または組換え技術で生
産された場合には培養液を実質的に含まず、または化学的に合成する場合にも、
化学前駆物質もしくは他の化学物質を実質的に含まない。
【0044】 例えば、配列番号:1、3、4、もしくは6、ATCC のcDNA、またはATCC のcDNA
の塩基配列を有する核酸分子などの本発明の核酸分子は、標準的な分子生物学的
技術および本明細書において提供される配列情報を用いて単離することができる
。配列番号:1、3、4、もしくは6、ATCC のcDNA、またはATCC のcDNAの核酸配
列の全体、またはその一部をハイブリダイゼーションプローブとして用い、標準
的なハイブリダイゼーション法およびクローニング技術(例えば、Sambrookら編
、「分子クローニング:実験マニュアル(Molecular Cloning: A Laboratory M
anual)」 第2版(Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor Labor
atory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989)に記載されている方法)によっ
て本発明の核酸分子を単離することができる。
【0045】 cDNA、mRNAもしくはゲノムDNAを鋳型として用い、かつ適当なオリゴヌクレオ
チドプライマーを用いた標準的なPCR増幅技術で本発明の核酸分子を増幅するこ
とができる。このようにして増幅した核酸は、適当なベクターに挿入してクロー
ニングし、DNAの配列解析を行い、その特徴を調べることができる。さらに、標
準的な合成技術により本発明の核酸に対応するオリゴヌクレオチドを調製しうる
。例えば、DNA自動合成機などを用いることもできる。
【0046】 もう一つの好ましい態様において、本発明の単離核酸分子は、配列番号:1、
3、4もしくは6のヌクレオチド配列、ATCC のcDNA、またはATCC
cDNAまたはその一部の相補体である核酸分子を含む。所与のヌクレオチド配列と
相補的である核酸分子は、所与のヌクレオチド配列とハイブリダイズすることが
できる所定のヌクレオチド配列と十分に相補的であって、それによって安定な二
本鎖を形成する分子である。
【0047】 その上、本発明の核酸分子は、本発明の完全長のポリペプチドをコードする核
酸配列のごく一部、例えばプローブもしくはプライマーとして用いることができ
る断片、または本発明のポリペプチドの生物活性部分をコードする断片を含みう
る。1つの遺伝子のクローニングから決定したヌクレオチド配列によって、他の
細胞タイプ、例えば他の組織由来の細胞、ならびに他の哺乳類由来の細胞におけ
る相同体の同定および/またはクローニングに用いるためにデザインされたプロ
ーブおよびプライマーを作製することができる。プローブ/プライマーは典型的
に、実質的に精製されたオリゴヌクレオチドを含む。オリゴヌクレオチドは典型
的に、配列番号:1、3、4もしくは6、ATCC のcDNA、もしくはATCC のcDNA、または配列番号:1、3、4もしくは6、ATCC のcDNAもしくは
ATCC のcDNAの天然に存在する変異体、のセンス鎖またはアンチセンス鎖の
少なくとも約12、好ましくは約25、より好ましくは約50、75、100、125、150、1
75、200、250、300、350、または400連続ヌクレオチドとストリンジェントな条
件でハイブリダイズするヌクレオチド配列の領域を含む。
【0048】 本発明の核酸分子の配列を基にしたプローブは、選択された核酸分子によって
コードされた同一な蛋白質分子をコードする転写産物またはゲノム配列を検出す
る際に用いることができる。プローブは、例えば、放射性同位体、蛍光化合物、
酵素、酵素補因子などのそれに結合する標識基を有する。このようなプローブは
、蛋白質を誤発現する細胞もしくは組織の同定のための診断試験キットの一部と
して、被検者由来の細胞試料中の蛋白質をコードする核酸分子の濃度を、例えば
、mRNAのレベルを検出する、または蛋白質をコードする遺伝子が変異を起こして
いるか否かもしくは欠失しているか否かを調べるなどして、測定することにより
使用することができる。
【0049】 本発明のポリペプチドの「生物学的に活性な部分」をコードする核酸断片は、
配列番号:1もしくは4の一部、ATCC のcDNAのヌクレオチド配列、または
生物活性を有するポリペプチドをコードするATCC のcDNAのヌクレオチド配
列を単離すること、ポリペプチド蛋白質のコードされた部分(例えば、インビト
ロでの組換え的発現によって)を発現すること、およびポリペプチドのコードさ
れた部分の活性を評価することによって調製することができる。
【0050】 本発明はさらに、遺伝コードの縮重によって配列番号:1、3、4もしくは6
、ATCC のcDNA、またはATCC のcDNAのヌクレオチド配列とは異なるが
、このように、配列番号:1、3、4もしくは6、ATCC のcDNA、またはAT
CC のcDNAのヌクレオチド配列によってコードされる蛋白質と同じ蛋白質を
コードする核酸分子を含む。
【0051】 配列番号:3および配列番号:6に示された塩基配列、ならびにATCC のcDNAお
よびATCC のcDNAに存在する塩基配列以外にも、本発明の遺伝子がコードするア
ミノ酸配列に変異が行われているようなDNA配列多型が、集団(例えば、ヒトの
集団)中に存在し得ることは、当業者ならば理解し得ることである。集団内の個
体におけるこのような遺伝的多型は、自然発生的な対立遺伝子変異に基づき存在
すると考えられる。対立遺伝子とは、所与の遺伝子座において代替え的に生じた
遺伝子のグループの一つである。本明細書において用いられるように、「対立遺
伝子変異体」という用語は、所与の座に生じるヌクレオチド配列、または該ヌク
レオチド配列によってコードされるポリペプチドを意味する。本明細書において
用いられるように、「遺伝子」および「組換え型遺伝子」という用語は、本発明
のポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを含む核酸分子を意
味する。そのような天然の対立遺伝子変異体によって典型的に、所与の遺伝子の
ヌクレオチド配列に1〜5%の変動が起こりうる。異なる多くの個体において目
的の遺伝子をシークエンシングすることによって、もう一つの対立遺伝子を同定
することができる。これは、多様な個体において同じ遺伝子座を同定するために
、ハイブリダイゼーションプローブを用いて容易に実施することができる。天然
の対立遺伝子が変化した結果であり、機能的活性を変化させない、そのようなヌ
クレオチドの変化、そして得られたアミノ酸多型または変化の如何なるものも、
そして全てが、本発明の範囲に含まれると解釈される。
【0052】 その上、本明細書に記述した蛋白質とは異なるヌクレオチド配列を有する、他
の種から得られた本発明の蛋白質をコードする核酸分子(相同体)も、本発明の
範囲内であると解釈される。本発明のcDNAの天然に存在する対立遺伝子変異体お
よび相同体に対応する核酸分子は、標準的なハイブリダイゼーション技術に従っ
て、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件においてハイブリダイゼー
ションプローブとしてcDNA、またはその一部を用いて、本明細書に開示した核酸
分子とのその同一性に基づいて単離することができる。例えば、膜結合型の全て
または一部をコードする核酸分子とのそのハイブリダイゼーションに基づいて単
離された本発明の膜結合型蛋白質の可溶性型をコードするcDNA。同様に、膜結合
型をコードするcDNAは、可溶型の全てまたは一部をコードする核酸分子とのその
ハイブリダイゼーションに基づいて単離することができる。
【0053】 したがって、もう一つの態様において、本発明の単離された核酸分子は、長さ
が少なくとも300(325、350、375、400、425、450、500、550、600、650、700、
800、900、1000または1290)ヌクレオチドであり、ヌクレオチド配列、好ましく
は配列番号:1、3、4もしくは6、ATCC のcDNA、またはATCC のc
DNAのコード配列を含む核酸分子と、ストリンジェントな条件でハイブリダイズ
する。
【0054】 本明細書において、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイゼーションす
る」という用語は、塩基配列が、少なくとも60%(65%、70%、好ましくは75%
)互いに同一であり、ハイブリダイゼーションおよび洗浄において、典型的には
、互いにハイブリダイゼーションしたままであるような条件を意味している。こ
のようなストリンジェントな条件は、当技術分野において公知であり、「分子生
物学の最新プロトコール(Current Protocols in Molecular Biology)、John W
iley & Sons、N.Y.(1989)、6.3.1-6.3.6」において見出すことができる。特に
これらに制限されるものではないが、好ましいストリンジェントなハイブリダイ
ゼーションの条件としては、ハイブリダイゼーションを6X 塩化ナトリウム/クエ
ン酸ナトリウム(SSC)中で約45℃で行い、一回もしくは複数回の洗浄を0.2 X S
SC、0.1%SDS中、50〜65℃で行う条件が挙げられる。好ましくは、配列番号:1
、3、4、もしくは6、ATCC のcDNA、またはATCC のcDNAの配列にストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイゼーションする本発明の単離核酸分子は、天然型核
酸分子に対応するものである。本明細書においては、「天然型」核酸分子とは、
天然に存在する塩基配列(例えば、天然型タンパク質をコードする)を有するRN
AもしくはDNA分子を示す。
【0055】 集団に存在する可能性がある本発明の配列の核酸分子の天然に存在する対立遺
伝子変異体の他に、当業者は、蛋白質の生物活性を変化させることなく、変異に
よって変化を導入することができ、それによってコードされた蛋白質のアミノ酸
配列に変化が起こることをさらに認識すると考えられる。例えば、「非必須」ア
ミノ酸残基でアミノ酸置換が起こるようなヌクレオチド置換を行うことができる
。「非必須」アミノ酸残基は、生物活性を変化させずに野生型の配列から変化し
うる残基であるが、「必須」アミノ酸残基は、生物活性にとって必要である。例
えば、様々な種の相同体において保存されていない、または半保存されているに
過ぎないアミノ酸残基は、活性にとって必須でない可能性があり、したがって変
化の標的となる可能性が高い。または、様々な種(例えば、マウスおよびヒト)
の相同体において保存されているアミノ酸残基は、活性にとって必須である可能
性があり、このため、変化の標的とならないと考えられる。
【0056】 したがって、本発明のもう一つの局面は、活性にとって必須でないアミノ酸残
基における変化を含む本発明のポリペプチドをコードする核酸分子に関する。そ
のようなポリペプチドは、配列番号:2、5、8および13とはアミノ酸配列が異
なるが、なおも生物活性を保持している。一つの態様において、単離された核酸
分子は、配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列と少なくとも約45%同一である
、65%、75%、85%、95%、または98%同一であるアミノ酸配列を含む蛋白質を
コードするヌクレオチド配列を含む。
【0057】 変異体蛋白質をコードする単離核酸分子は、1つもしくは複数のアミノ酸置換
、付加、または欠失がコード蛋白質に導入されるように、1つもしくは複数のヌ
クレオチド置換、付加または欠失を、配列番号:1、3、4もしくは6、ATCC のcDNA、またはATCC のcDNAのヌクレオチド配列に導入することによっ
て作製することができる。変異は、部位特異的突然変異誘発法およびPCRによる
突然変異誘発法など標準的な技術で行うことができる。必須ではないと推定され
る単一もしくは複数のアミノ酸残基において、保存的アミノ酸置換を行うことが
好ましい。「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基を、類似した側鎖を有す
るアミノ酸残基で置換することを意味する。 当技術分野では、類似した側鎖を
有するアミノ酸残基ファミリーが定義されている。これらのファミリーとは、塩
基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性
側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電性側
鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、
スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、
アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メ
チオニン、トリプトファン)、β分枝側鎖を有するアミノ酸(例えば、スレオニ
ン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロ
シン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を含んでいる。もしく
は、飽和突然変異誘発法などによって、コード配列の全てもしくはその一部にお
いて無作為に変異を導入することもでき、生物学的活性を指標として、得られた
変異体をスクリーニングすることにより、活性を有する変異体を同定することが
できる。変異誘発法で処理した後、コード蛋白質を組換え的に発現させ、蛋白質
の活性を測定する。
【0058】 好ましい態様において、本発明のポリペプチドの変異体である変異ポリペプチ
ドは、以下についてアッセイすることができる:(1)本発明のポリペプチドの
シグナル伝達経路における蛋白質との蛋白質・蛋白質相互作用の形成能;(2)
本発明のポリペプチドのリガンド結合能;または(3)本発明のポリペプチドの
細胞内標的蛋白質との結合能。さらにもう一つの好ましい態様において、変異ポ
リペプチドは、細胞増殖または細胞分化の調節能についてアッセイすることがで
きる。
【0059】 本発明は、アンチセンス核酸分子、すなわち、本発明のポリペプチドをコード
するセンス核酸と相補的である分子、例えば、二本鎖cDNA分子のコード鎖と相補
的である分子、またはmRNA配列と相補的である分子を含む。したがって、アンチ
センス核酸は、センス核酸と水素結合することができる。アンチセンスの核酸は
、コード鎖の全域に対し相補的であってもよく、またはある一部に対してのみ相
補的であってもよく、例えば、蛋白質コード領域(または、オープンリーディン
グフレーム)の全域もしくはその一部に対して相補的な場合が考えられる。アン
チセンス核酸分子は、本発明のポリペプチドをコードする塩基配列のコード鎖に
おける非コード領域の全域またはその一部に対して、アンチセンスであってもよ
い。非コード領域(「5'および3'非翻訳領域」)は、コード領域に隣接する5'お
よび3'配列であり、アミノ酸に翻訳されない。
【0060】 アンチセンスのオリゴヌクレオチドは、例えば、長さが約5、10、15、20、25
、30、35、40、45もしくは50ヌクレオチドである。本発明のアンチセンス核酸は
、当技術分野で既知の方法を用い、化学合成もしくは酵素を用いたライゲーショ
ン反応などにより構築することが可能である。例えば、アンチセンス核酸(例え
ば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)は、天然型ヌクレオチド、または分子の
生物学的安定性が亢進するようにもしくはアンチセンスおよびセンス核酸間の二
重鎖の物理的安定性が亢進するように設計された修飾された様々なヌクレオチド
を用いて化学的に合成することができる。例えば、ホスホロチオエート誘導体、
およびアクリジン置換ヌクレオチドが用いられる。アンチセンス核酸の作製に使
用することのできる修飾ヌクレオチドの例としては、5-フルオロウラシル、5-ブ
ロモウラシル、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサン
チン、4-アセチルシトシン、5-(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5-カ
ルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチ
ルウラシル、ジヒドロウラシル、β-D-ガラクトシルケオシン、イノシン、N6-イ
ソペンテニルアデニン、1 -メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2-ジメチル
グアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5 -メチ
ルシトシン、N6-アデニン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル
、5-メトキシアミノメチル-2 -チオウラシル、β-D-マンノシルケオシン、5'-メ
トキシカルボキシメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2 -メチルチオ-N6-イ
ソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、ワイブトクソシン(wybut
oxosine)、シュードウラシル、ケオシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウ
ラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オ
キシ酢酸メチルエステル、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、5-メチル-2-チオウラ
シル、3-(3-アミノ-3-N-2-カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、および
2,6-ジアミノプリンが含まれる。 または、核酸がアンチセンス方向にサブクロ
ーニングされた(すなわち、次の節でさらに詳しく説明するように、挿入された
核酸から転写されるRNAは、関心対象の標的核酸に対してアンチセンス方向であ
る)発現ベクターを利用して、アンチセンス核酸を生物学的方法で作製すること
ができる。
【0061】 典型的には、本発明のアンチセンス核酸分子は、被検者に投与されるか、また
は細胞内の本発明の選択された蛋白質をコードするmRNAおよび/もしくはゲノムD
NAにハイブリダイゼーションもしくは結合するようにインサイチューでこれを産
生させて、例えば、転写および/もしくは翻訳を抑制することによって発現を阻
害する。ハイブリダイゼーションは、安定な二重鎖を形成するためのヌクレオチ
ドの通常の相補性を利用して行うか、または、例えば、DNA二重鎖に結合するア
ンチセンス核酸分子の場合には、二重らせんの主グループに特異的に相互作用を
する。本発明のアンチセンス核酸分子の投与経路の例としては、組織部位へ直接
注入が含まれる。または、選択された細胞に標的化するために、アンチセンス核
酸分子を修飾してもよく、その後これを全身投与することができる。例えば、全
身投与する場合には、例えばアンチセンス核酸分子を細胞表面の受容体または抗
原に結合するペプチドもしくは抗体と結合することによって、受容体もしくは選
択された細胞の表面に発現している抗原に特異的に結合するようにアンチセンス
分子を修飾することができる。アンチセンス核酸分子は、本明細書で説明するベ
クターを用いて細胞に送達することもできる。アンチセンス分子の十分な細胞濃
度を得るために、アンチセンス核酸分子を強力なpol IIもしくはpol III プロモ
ーターの制御下に置くベクターが構築物も好ましい。
【0062】 本発明のアンチセンス核酸分子は、α-マノマー核酸分子であってもよい。α-
マノマー核酸分子は、通常のβ-ユニットとは異なり、両鎖が平行に走行する、
相補的RNAと特異的二本鎖ハイブリッドを形成する(Gaultierら、(1987) Nuclei
c Acids. Res. 15:6625-6641)。アンチセンス核酸分子はまた、2'-o-メチルリ
ボヌクレオチド(Inoueら、(1987) Nucleic Acids Res. 15:6131-6148)または
RNA-DNA類似体のキメラ分子(Inoueら、(1987) FEES Lett. 215:327-330)を含
みうる。
【0063】 本発明はまた、リボザイムも含んでいる。リボザイムは、mRNAのような相補的
な領域を有する一本鎖核酸を切断することのできるリボヌクレアーゼ活性を有す
る触媒性のRNA分子である。従って、リボザイム(例えば、ハンマーヘッドリボ
ザイム(Haselhoff および Gerlach、(1988) Nature 334:585-591)に記載され
る)は、mRNA転写産物を触媒的に切断する目的で使用することができ、これによ
って、mRNAによってコードされる蛋白質の翻訳を阻害することが可能となる。本
発明のポリペプチドをコードする核酸分子に対して特異性を有するリボザイムは
、本明細書において開示されるcDNAの塩基配列に基づき設計することができる。
例えば、テトラヒメナの L-19IVS RNA誘導体は、活性部位の核酸配列が、Cechら
の米国特許第4,987,071号、およびCechらの米国特許第5,116,742号において、切
断を受ける塩基配列に相補的であるように構築することが可能である。または、
本発明のポリペプチドをコードするmRNAは、特異的リボヌクレアーゼ活性を有す
る触媒RNAをRNA分子のプールから選択する際にも用いることができる。例えば、
BartelおよびSzostakの(1993) Science 261:1411-1418を参照のこと。
【0064】 本発明はまた、三重らせん構造に由来する核酸分子も含む。例えば、ポリペプ
チドをコードする遺伝子の調節領域(例えば、プロモーターおよび/もしくはエ
ンハンサー)に相補的な塩基配列を標的として、標的細胞中で遺伝子の転写を抑
制する三重らせん構造を形成させ、本発明のポリペプチドの発現を阻害すること
ができる。総論としては、Helene 、(1991) Antlcancer Drug Des. 6(6):569-84
; Helene 、(1992) Ann. N.Y. Acad. Sci. 660:27-36; および Maher、(1992) B
ioassays 14(12) :807-15を参照のこと。
【0065】 好ましい態様において、本発明の核酸分子は、例えば安定性、ハイブリダイゼ
ーション、もしくは分子の溶解度を改善するために、塩基部分、糖部分、もしく
はリン酸骨格で修飾されうる。例えば、この核酸におけるデオキシリボースリン
酸骨格は、ペプチド核酸(Hyrupら、(1996) Bioorganic & Medicinal Chemistry
4(1): 5-23を参照)を作製するために修飾を施すことができる。本明細書にお
いて、「ペプチド核酸」もしくは「PNA」という用語は、核酸模倣物、例えば、D
NA模倣物を意味し、これはデオキシリボースのリン酸骨格が、擬ペプチド骨格で
置換され、核酸にもともと含まれる4種類の塩基だけが残っているものである。P
NAの中性骨格は、低イオン強度の条件下においてDNAおよびRNAに対して特異的ハ
イブリダイゼーションを可能にすることが示されている。Hyrupら、(1996)前
掲の文献;およびPerry-O'Keefeら、(1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 1
4670-675に記載の標準的な固相ペプチド合成プロトコールを用いてPNAオリゴマ
ーの合成を行うことができる。
【0066】 PNAは治療的適用および診断的適用に用いることができる。例えば、PNAは遺伝
子発現を、例えば、転写もしくは翻訳の停止を誘導したり、または複製を抑制し
たりすることによって、配列特異的に調節するためのアンチセンスもしくは抗遺
伝子薬物として用いることができる。PNAはまた、例えば遺伝子における単一塩
基対の変異の解析において(例えば、PNA特異的PCRクランピングなどによる)、
例えばS1ヌクレアーゼなどの他の酵素との組み合わせて、人工的制限酵素として
用いることもできるし(Hyrup(1996) 前掲)、またはDNA配列決定およびハイ
ブリダイゼーションの際のプローブもしくはプライマーとして用いることも可能
である(Hyrup (1996) 前掲; Perry-O'Keefeら、 (1996) Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 93: 14670-675)。
【0067】 別の態様において、親油性の補助基もしくはその他の補助基をPNAに付加する
ことによって、PNA-DNAキメラを形成することによって、またはリポソームもし
くは当技術分野で既知の薬物送達法を使用することによって、PNAを修飾し、PNA
の安定性もしくは細胞内取り込みを亢進させることができる。例えば、PNA-DNA
キメラは、PNAおよびDNAの性質上の利点を生かした組合わせで作成することがで
きる。このようなキメラを用いると、PNA部分は高い結合親和性と特異性を示し
、DNA部分は、例えばRNaseHおよびDNAポリメラーゼなどのDNA認識酵素と相互作
用する。塩基のスタッキング、核酸塩基間の結合数、および配向を考慮して適切
と思われる長さのリンカーを用いて、PNA-DNAキメラの結合することができる(H
yrup (1996) 前掲)。PNA-DNAキメラの合成は、Hyrup、(1996)前掲、およびFin
nら、Nucleic Acids Research 24(17):3357-63に記載のように行うことができる
。例えば、DNA鎖は標準的なホスホアミダイトカップリング化学および修飾ヌク
レオシド類似体を用いて固相支持体上で合成することができる。5'-(4-メトキ
シトリチル)アミノ-5'-デオキシ-チミジンホスホアミダイトのうような化合物
を用いてPNAとDNAの5'末端と結合することができる(Magら、(1989) Nucleic Ac
id Res. 17:5973-88)。PNAモノマーを順次結合させ、5'PNAセグメントおよび3'
DNAセグメントを有するキメラ分子を製造する(Finnら、(1996) Nucleic Acids
Research 24 (17):3357-63)。もしくは、5'DNAセグメントおよび3'PNAセグメン
トを用いてキメラ分子を合成することができる(Peterserら、(1975) Bioorgani
c Med. Chem. Lett. 5:1119-11124)。
【0068】 他の態様において、オリゴヌクレオチドは、ペプチド(例えば、インビボで宿
主細胞受容体を標的化するために)、または細胞膜を介した輸送を促進するよう
な物質(例えば、Letsingerら、(1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:6553-6
556; Lemaitreら、(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:648-652; 国際公開
公報第88/09810号を参照のこと)、または血液脳関門を介した輸送を促進するよ
うな物質(例えば、国際公開公報第89/10134号)などの他の付属基を含んでいて
もよい。さらに、オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼーション刺激開裂剤(
例えば、Krolら、(1988) Bio/Techniques 6:958-976を参照のこと)または挿入
剤(例えば、Zon の(1988) Pharm. Res. 5:539-549を参照のこと)などで修飾す
ることもできる。オリゴヌクレオチドの末端に、例えば、ペプチド、ハイブリダ
イゼーション架橋剤、輸送剤、ハイブリダイゼーションに刺激開裂剤などの他の
分子を結合してもよい。
【0069】II. 単離された蛋白質および抗体 本発明の一つの局面においては、本発明の単離蛋白質およびポリペプチド、そ
の生物学的活性部分、ならびに本発明のポリペプチドに対する抗体を作製するた
めに免疫原として使用するのに適したポリペプチド断片に関する。一つの態様に
おいて、天然型ポリペプチドは、標準的な蛋白質精製の技術を用いることにより
、適当な精製スキームで細胞もしくは組織から単離することができる。別の態様
において本発明のポリペプチドは、組換えDNA技術により調製される。組換え発
現の他には、本発明のポリペプチドは、標準的なペプチド合成法を用いて化学合
成することができる。
【0070】 「単離された」もしくは「精製された」 蛋白質またはその蛋白質の生物学的
活性部分は、細胞構成物質、もしくはその蛋白質の由来する細胞または組織から
の夾雑する他の蛋白質を実質的に含まないものか、または、これが化学合成され
た場合には、化学前駆物質またはその他の化学物質を実質的に含まないものであ
る。「細胞構成物質を実質的に含まない」という表現は、単離され、もしくは組
換え的に作製された細胞において細胞構成要素から蛋白質が分離されている調製
物または蛋白質を含む。従って、細胞構成物質を実質的に含まない蛋白質として
は、異種蛋白質(これは、本明細書においては「夾雑蛋白質」とも別称される)
の含有量が(乾燥重量で)約30%、20%、10%、もしくは5%未満である蛋白質
の調製物が含まれる。蛋白質、およびその生物学的活性部分が組換え的に生産さ
れた場合には、培養液を実質的に含まないことが好ましい。すなわち、培養液は
、蛋白質調製物の容量の約20%、10%、もしくは5%未満であることが好ましい
。この蛋白質が化学合成された場合には、化学前駆物質もしくは他の化学物質を
実質的に含まないことが好ましく、すなわち、合成に用いた化学前駆物質もしく
は他の化学物質から分離されていることが好ましい。従って、このような蛋白質
の調製物は、化学前駆物質、または関心対象のポリペプチド以外の化合物の含量
が(乾燥重量で)約30%、20%、10%、5%未満である。
【0071】 本発明のポリペプチドの生物学的活性部分には、蛋白質(例えば、配列番号:
2もしくは5のアミノ酸配列)のアミノ酸配列と十分に同一であるアミノ酸配列
を含むポリペプチド、または該蛋白質のアミノ酸配列に由来するポリペプチドが
含まれ、これは完全長の蛋白質より少ないアミノ酸を含み、対応する完全長の蛋
白質の少なくとも1つの活性を示す。典型的に、生物活性部分は対応する蛋白質
の少なくとも1つの活性を有するドメインまたはモチーフを含む。本発明の蛋白
質の生物活性部分は、例えば長さがアミノ酸10、25、50または100個またはそれ
以上であるポリペプチドとなりうる。さらに、蛋白質の他の領域が欠失している
他の生物学的活性部分を、組換え技術によって調製することもでき、本発明の天
然型ポリペプチドにおける1つもしくは複数の機能的活性について評価をする。
【0072】 好ましいポリペプチドは、配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列を有する。
他の有用な蛋白質は、配列番号:2もしくは5と実質的に同一(例えば、少なく
とも約45%、好ましくは55%、65%、75%、85%、95%、または99%)であって
、対応する天然に存在する蛋白質の機能的活性を保持しているが、アミノ酸配列
は天然の対立遺伝子変異体または変異誘発のために異なる。
【0073】 二つのアミノ酸配列または二つの核酸配列の同一性%を決定するためには、配
列の並列化を最適に行うことが必要である(例えば、第二のアミノ酸配列もしく
は核酸配列を最適に並列させるために、第一のアミノ酸配列もしくは核酸配列中
にギャップを挿入することができる)。次いで、それぞれのアミノ酸の位置もし
くは塩基の位置に対応するアミノ酸残基またはヌクレオチドを比較する。第一の
配列中のある位置を、第二の配列中の対応する位置と同一のアミノ酸残基もしく
は塩基が占めている場合には、これらの分子は、その位置において同一である。
二つの配列間の同一性%は、同一な位置の数を配列で割った関数である。(すな
わち、同一性% = 同一な位置の数/位置(例えば重複する位置)の総数 x 100)
。 二つの配列は、同一の長さであることが好ましい。
【0074】 数学的アルゴリズムを利用して、二つの配列間の相同率の決定を行うことがで
きる。これらの例に限定されるわけではないが、好ましくは二つの配列の比較に
用いられる数学的アルゴリズムの例としてKarlinおよびAltschulのアルゴリズム
((1990) Proc. Natl Acad. Sci. USA 87:2264-2268)、およびKarlinおよびAltsc
hulによりさらに改変されたアルゴリズム( (1993) Proc. Natl Acad. Sci. USA
90:5873-5877)がある。このようなアルゴリズムは、AltschulらのNBLASTプログ
ラムおよびXBLASTプログラム((1990) J. Mol. Biol. 215:403-410)に採用されて
いる。BLASTによるヌクレオチドの検索は、NBLASTプログラム(本発明の核酸分
子に対して相同性を有する核酸配列を得るためには、スコア = 100、ワード長 =
12)で行われる。BLAST蛋白質検索は、XBLASTプログラム(本発明の蛋白質分子
に対して相同性を有するアミノ酸配列を得るためには、スコア =50、ワード長 =
3)で行われる。比較を行う際にギャップの入った並列化が必要な場合には、Alt
schulらがNucleic Acids Res. (1997) 25:3389-3402に記載しているギャップBLA
ST(Gapped BLAST)を利用することができる。または、PSI-Blastが、分子間の
距離関係を検出する反復検索を行うために用いられる(前掲)。BLASTプログラ
ム、ギャップBLASTプログラム、およびPSI-BLASTプログラムを用いて、それぞれ
のプログラム(例えば、XBLASTおよびNBLAST)における既存のパラメータを用い
ることもできる。http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照のこと。この例に限定さ
れるものではないが、数学的アルゴリズムの別の好ましい例としては、MyersとM
illerのアルゴリズム((1989)CABIOS 4:11-17)があり、これも配列の比較に利用
される。このようなアルゴリズムが、GCG配列並列化ソフトウエアーパッージの
一部であるALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれている。アミノ酸配
列の比較にALIGNプログラムを用いる場合には、PAM120ウェイト残基表、ギャッ
プ長ペナルティー12、ギャップペナルティー4として計算を行う。
【0075】 二つの配列間の同一性%を、上記の方法と類似した方法を用いてギャップを許
容して計算してもよいし、ギャップを許容せずに計算を行うこともできる。同一
性%を計算する場合、完全に一致する残基のみがカウントされる。
【0076】 本発明はまた、キメラまたは融合蛋白質を提供する。本明細書において用いら
れるように、「キメラ蛋白質」または「融合蛋白質」は、異種ポリペプチド(す
なわち、本発明の同じポリペプチド以外のポリペプチド)に機能的に結合された
本発明のポリペプチドの全てまたは一部(好ましくは生物学的に活性)を含む。
融合蛋白質において、「機能的に結合した」という用語は、本発明のポリペプチ
ドと異種ポリペプチドを互いにインフレームで融合していることを意味するもの
とする。異種ポリペプチドは、本発明のポリペプチドのN-末端またはC-末端に融
合させることができる。
【0077】 有用な融合蛋白質の一例としては、本発明のポリペプチドがGST配列のC末端に
融合しているGST融合蛋白質が挙げられる。 そのような融合蛋白質は、本発明の組換え型ポリペプチドの精製を容易にするこ
とができる。
【0078】 もう一つの態様において、融合蛋白質は、そのN-末端で異種シグナル配列を含
む。例えば、本発明のポリペプチドの本来のシグナル配列を除去して別の蛋白質
からのシグナル配列と置換する。例えば、バキュロウイルス外皮蛋白質のgp67分
泌配列を異種シグナル配列として用いることができる(「分子生物学の現行プロ
トコール(Current Protocols in Molecular Biology)」、アウスユベール(Au
subel)ら編、ジョン・ウィリー&サンズ、1992)。真核生物異種シグナル配列
の他の例には、メリチンとヒト胎盤アルカリフォスファターゼの分泌配列が含ま
れる(ストラタジーン;ラホヤ、カリフォルニア州)。さらにもう一つの例にお
いて、有用な原核細胞異種シグナル配列には、phoA分泌シグナル(サムブルック
(Sambrook)ら、上記)およびプロテインA分泌シグナル(ファルマシアバイオ
テック社;ピスキャタウェイ、ニュージャージー州)が含まれる。
【0079】 さらにもう一つの態様において、融合蛋白質は、本発明のポリペプチドの全て
または一部が、免疫グロブリン蛋白質ファミリーのメンバーに由来する配列に融
合している免疫グロブリン融合蛋白質である。本発明の免疫グロブリン融合蛋白
質は薬学的組成物に組み入れることができ、リガンド(可溶性、または膜結合型
)と細胞表面上の蛋白質との相互作用を阻害して、それによってインビボでのシ
グナル伝達を抑制するために被験者に投与することができる。免疫グロブリン融
合蛋白質は、本発明のポリペプチドの同源のリガンドの生物学的利用率に影響を
及ぼすために用いることができる。リガンド/受容体相互作用の阻害は、増殖性
で分化性の障害を治療するため、および細胞の生存を調節するため(例えば、促
進または阻害)の双方にとって治療的に有用であると考えられる。その上、本発
明の免疫グロブリン融合蛋白質は、被験者体内で本発明のポリペプチドに対する
抗体を生産させるための免疫原として、リガンドを精製するため、そしてリガン
ドと受容体の相互作用を阻害する分子を同定するスクリーニングアッセイ法にお
いて用いることができる。
【0080】 本発明のキメラおよび融合蛋白質は、標準的な組換え型DNA技術によって生産
することができる。もう一つの態様において、融合遺伝子は、自動DNAシンセサ
イザーを含む従来の技術によって合成することができる。または、遺伝子断片の
PCR増幅は、2つの連続した遺伝子断片のあいだに相補的オーバーハングを生じ
るアンカープライマーを用いて実施することができ、その後これをアニーリング
して再増幅してキメラ遺伝子配列を生成することができる(例えば、アウスユベ
ール(Ausubel)ら、上記)。その上、既に融合部分(例えば、GSTポリペプチド
)をコードする多くの発現ベクターが市販されている。本発明のポリペプチドを
コードする核酸は、融合部分が本発明のポリペプチドにインフレームで結合する
ように、そのような発現ベクターにクローニングすることができる。
【0081】 シグナル配列を用いて、本発明の蛋白質またはポリペプチドの分泌および単離
を促進することができる。シグナル配列は典型的に、1つまたは複数の切断事象
において分泌の際に成熟蛋白質から一般的に切断される疎水性アミノ酸のコアを
特徴とする。そのようなシグナルペプチドは、それらが分泌経路を通過する際に
成熟蛋白質からシグナル配列を切断させるプロセシング部位を含む。シグナル配
列は、例えばその中で発現ベクターが形質転換される真核生物宿主からの、蛋白
質の分泌を指向し、シグナル配列はその後または同時に切断される。次に蛋白質
は、当技術分野において認識される方法によって細胞外培地から容易に精製する
ことができる。または、シグナル配列は、GSTドメインのような精製を容易にす
る配列を用いて目的の蛋白質に結合させることができる。
【0082】 本発明はまた、本発明のポリペプチドの変異体にも関する。そのような変異体
は、アゴニスト(模倣体)またはアンタゴニストのいずれかとして機能しうる変
化したアミノ酸配列を有する。変異体は、例えば、不連続の点突然変異または切
断などの突然変異誘発法によって作製することができる。アゴニストは、天然型
蛋白質が有する生物学的活性と実質的に同等、またはそのサブセットを保持する
ことができる。蛋白質のアンタゴニストは、天然型蛋白質が有する活性のうちの
一種類もしくは複数を阻害することができ、例えば、関心対象の蛋白質が関与す
る細胞内シグナル伝達カスケードの上流もしくは下流に位置する構成員に対して
競合的に結合することによる。このように、特異的生物学的作用は、限定された
機能の変異体を処置することによって誘発することができる。蛋白質の天然に存
在する型の生物活性のサブセットを有する変異体によって被験者を治療すると、
蛋白質の天然に存在する型で治療した場合と比較して、被験者における副作用が
より少ない場合がありうる。
【0083】 アゴニスト(模倣物)、またはアンタゴニストのいずれかとして機能する本発
明の蛋白質の変異体は、例えば切断型変異体などの、本発明の蛋白質における変
異体のコンビナトリアルライブラリーを、アゴニストもしくはアンタゴニスト活
性に関してスクリーニングすることにより得ることができる。一つの態様におい
て、多様な変異体ライブラリーは、核酸レベルのコンビナトリアル変異誘発法で
作製され、多様な遺伝子ライブラリーによってコードされる。様々な変異体ライ
ブラリーは、例えば、酵素を用いて合成オリゴヌクレオチドの混合物を遺伝子配
列とライゲーションして、潜在的な蛋白質配列の縮重した集合体が個々のポリペ
プチドとして、またはより大きな融合蛋白質の集合体として(例えば、ファージ
ディスプレー法のために)発現を可能にすることによって生ずることができる。
縮重オリゴヌクレオチド配列を用いて本発明のポリペプチドにおける可能性のあ
る変異体のライブラリーを作製する方法として様々なものが用いられうる。縮重
オリゴヌクレオチドを作製する方法は、当技術分野において既知である(例えば
、Narang (1983) Tetrahedron 39:3; Itakuraら、(1984) Annu. Rev. Biochem.
53:323; Itakuraら、(1984) Science 198:1056; Ikeら、(1983) Nucleic Acid
Res. 11:477を参照のこと)。
【0084】 さらに、本発明のポリペプチド配列をコードする断片のライブラリーは、スク
リーニングおよびその後の変異体の選択に用いるポリペプチドの多様な集合を調
製するために用いることができる。例えば、コード配列の断片のライブラリーを
用いて、関心対象のコード配列を含む二本鎖のPCR断片を、ヌクレアーゼを用い
て、約一分子あたり一カ所の割合でニックの入る条件で処理し、次に二本鎖DNA
を変性させてほどき、DNAの再生を行い、異なるニック産物に由来するセンス/ア
ンチセンスの対を含みうる二本鎖DNAを形成させ、再生させた二重鎖の一本鎖部
分をS1ヌクレアーゼで処理して除き、ならびに得られた断片ライブラリーを発現
ベクター中にライゲーションする。このような方法を用いることにより、関心対
象の蛋白質の様々な大きさのN末端および内部断片をコードする発現ライブラリ
ーを誘導することができる。
【0085】 点突然変異もしくは切断によって作製されたコンビナトリアルライブラリーの
遺伝子産物をスクリーニングするため、および選択された形質を有する遺伝子産
物を得るためのcDNAライブラリーのスクリーニング法に関しては、当技術分野に
おいて複数の方法が公知である。高スループットな解析に適しており、遺伝子ラ
イブラリーの大規模スクリーニングに最も広範に用いられる技術は、典型的に複
製可能な発現ベクターへの遺伝子ライブラリーのクローニングを行う段階、得ら
れたベクターライブラリーを用い適当な細胞を形質転換する段階、および所望の
活性を検出して、遺伝子をコードするベクターが検出できるような条件下でコン
ビナトリアル遺伝子を発現させる段階からなる。リカーシブ・アンサンブル変異
誘発法(recursive ensemble mutagenesis)(REM)は、ライブラリー中の機能
性変異体の頻度を高める技術であり、本発明の蛋白質の変異体を同定するための
スクリーニングアッセイ法と組み合わせて用いることができる(Arkin と Yourv
an (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:7811-7815; Delgraveら、(1993) Pr
otein Engineering 6 (3):327-331)。
【0086】 本発明の単離ポリペプチド、またはその断片を免疫原として用い、ポリクロー
ナル抗体およびモノクローナル抗体の調製に関する標準的な技術で抗体を作製す
ることができる。完全長のポリペプチドまたは蛋白質を用いることができる、ま
たは本発明は免疫原として用いるための抗原性ペプチド断片を提供する。本発明
の蛋白質の抗原性ペプチドは、配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列のアミノ
酸残基少なくとも8個(好ましくは、10、15、20、または30個)を含み、ペプチ
ドに対して作製された抗体が蛋白質と特異的免疫複合体を形成するように、蛋白
質のエピトープを含む。
【0087】 抗原性ペプチドに含まれる好ましいエピトープは、蛋白質の表面、例えば、親
水性領域に存在する領域である。図2および4は本発明の蛋白質の疎水性プロッ
トである。これらのプロットまたは類似の分析を用いて、親水性領域を同定する
ことができる。
【0088】 適当な対象(例えば、ウサギ、ヤギ、マウス、もしくはその他の哺乳動物)を
免疫化することによって、免疫原を典型的には抗体の調製に用いる。適当な免疫
原の調製物としては、例えば、組換え的に発現され、化学合成されたポリペプチ
ドを含む。このような調製物はさらに、フロインドの完全アジュバンドもしくは
不完全アジュバンドなどのアジュバンド、または同様な免疫促進剤などを含むこ
とができる。
【0089】 したがって、本発明の別の局面では、本発明のポリペプチドに対する抗体に関
する。本明細書において用いられる「抗体」という用語は、免疫グロブリン分子
、および免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、すなわち、本発明のポリ
ペプチドのような抗原に対して特異的に結合する抗原結合部位を含む分子を意味
している。本発明の所与のポリペプチドに特異的に結合する分子は、ポリペプチ
ドに結合するが、試料、例えばポリペプチドを本来含む生体試料中の他の分子に
は実質的に結合しない分子である。免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分
の例には、ペプシンのような酵素によって抗体を処置することによって作製する
ことができるF(ab)およびF(ab')2断片が含まれる。本発明はポリクローナル抗体
およびモノクローナル抗体を提供する。本明細書において用いられるように、「
モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」という用語は、特定
のエピトープと免疫学的に反応することができる抗原結合部位の唯一の種を含む
抗体分子の集団を意味する。
【0090】 ポリクローナル抗体は、上記のように免疫原としての本発明のポリペプチドを
適当な対象に免疫化して調製することができる。免疫化を施した対象における抗
体力価は、固定化されたポリペプチドを用いて行う酵素免疫吸着測定法(ELISA
)などの標準的な技術で、経時的に調べることができる。必要に応じて、哺乳動
物から(例えば、血液から)抗体分子を単離し、プロテンAクロマトグラフィー
のような公知の精製技術を利用してさらに精製をおこない、IgG画分を得る。免
疫化の後、適当な時期に、例えば、特異的抗体の力価が最大になる時期に、抗体
産生細胞を対象から取り出し、Kohler と Milstein ((1975) Nature 256:495-49
7)によって最初に報告されたハイブリドーマ作製技術、ヒトB細胞のハイブリド
ーマ作製技術(Kozborら、(1983)Iimnunol Today 4:72)、EBV-ハイブリドーマ
作製技術(Coleら、(1985),「モノクローナル抗体と癌治療(Monoclonal Antibo
dies and Cancer Therapy)」, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96)、またはトリ
オーマ作製技術などのような標準的な技術を利用してモノクローナル抗体を調製
する。ハイブリドーマの作製法は公知である(一般的な事柄に関しては、「免疫
学の最新プロトコール(Current Protocols in Immunology)」(1994) Coliga
nら編、John Wiley & Sons、Inc.、New York、NYを参照のこと)。本発明のモノ
クローナル抗体を産生するハイブリドーマ細胞は、例えば標準的なELISAアッセ
イ法を用いて、目的のポリペプチドに結合する抗体の有無に関してハイブリドー
マ培養上清をスクリーニングすることによって検出される。
【0091】 本発明のポリペプチドに対するモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマ
の調製の他にも、モノクローナル抗体を、組換えコンビナトリアル免疫グロブリ
ンライブラリー(例えば、抗体のファージディスプレーライブラリー)のスクリ
ーニングによって関心対象のポリペプチドを同定および単離することができる。
ファージディスプレーライブラリーを作製しスクリーニングするキットは、市販
のものが入手可能である(例えば、ファルマシア製の組換えファージ抗体システ
ム(Recombinant Phage Antibody System)、カタログ番号27-9400-01、および
ストラタジーン社製のSurfZAP(登録商標)ファージディスプレーキット(Phage
Display Kit)、カタログ番号240612)。さらに、抗体ディスプレーライブラリー
の作製およびスクリーニングに好適な方法と試薬の例としては、例えば以下の文
献に記載されたものがある:米国特許第5,223/409号; 国際公開公報第92/18619
号; 国際公開公報第91/17271号; 国際公開公報第92/20791号; 国際公開公報第92
/15679号; 国際公開公報第93/01288号; 国際公開公報第92/01047号; 国際公開公
報第92/09690号; 国際公開公報第90/02809号; Fuchsら、(1991) Bio/Technology
9:1370-1372; Hayら、(1992) Hum. Antibod. Hybridomas 3:81-85; Huseら、(1
989) Science 246:1275-1281; Griffithsら、(1993) EMBO J 12:725-734。
【0092】 さらに、ヒトおよび非ヒト由来の部分の双方を含むキメラおよびヒト化モノク
ローナル抗体などの組換え抗体も標準的な組換えDNA技術で作製することができ
る、本発明の範囲内である。このようなキメラおよびヒト化モノクローナル抗体
は、当技術分野において既知の組換えDNA技術を用いて作製することができる。
例えば、以下の文献に記載されている:国際公開公報第87/02671号; 欧州特許出
願第184/187号; 欧州特許出願第171/496号; 欧州特許出願第173,494号; 国際公
開公報第86/01533号; 米国特許第4,816,567号; 欧州特許出願第125,023号; Bett
erら、(1988) Science 240:1041-1043; Liuら、(1987) Proc. Nati. Acad.
Sci. USA 84:3439-3443; Liuら、(1987) J. Immunol. 139:3521-3526; Sunら
、(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218; Nishimuraら、(1987)
Canc. Res. 47:999-1005; Woodら、(1985) Nature 314:446-449;およびShaw
ら、(1988) J. Natl. Cancer Inst. 80:1553-1559; Morrison、(1985) Scie
nce 229:1202-1207; Oiら、(1986) Bio/Technigues 4:214; 米国特許第5,225,
539号; Jonesら、(1986) Nature 321:552-525; Verhoeyanら、(1988) Scien
ce 239:1534;およびBeidlerら、(1988) J. Immunol. 141:4053-4060。
【0093】 完全なヒト抗体は、ヒト患者の治療的処置にとって特に望ましい。そのような
抗体は、内因性免疫グロブリン重鎖および軽鎖遺伝子を発現することができない
が、ヒト重鎖および軽鎖遺伝子を発現することができるトランスジェニックマウ
スを用いて生産することができる。トランスジェニックマウスは、選択した抗原
、例えば、本発明のポリペプチドの全てまたは一部によって通常に免疫する。抗
原に対するモノクローナル抗体は、従来のハイブリドーマ技術を用いて得ること
ができる。トランスジェニックマウスに存在するヒト免疫グロブリントランスジ
ーンは、B細胞分化の際に再配列して、その後、クラススイッチおよび体細胞変
異を起こす。このように、そのような技術を用いて、治療的に有用なIgG、IgA、
およびIgE抗体を生産することが可能である。ヒト抗体を作製する本技術の概要
に関しては、ロンバーグ&ハスザー(Lonberg and Huszar)(1995、Int. Rev.
Immunol. 13:65〜93)を参照のこと。ヒト抗体およびヒトモノクローナル抗体
を作製するためのこの技術、ならびに該抗体を産生するためのプロトコールに関
する詳細な説明に関しては、例えば、米国特許第5,625,126号;米国特許第5,633
,425号;米国特許第5,569,825号;米国特許第5,661,016号;および米国特許第5,
545,806号を参照のこと。さらに、上記と類似の技術を用いて、選択した抗原に
対するヒト抗体を提供するように、アブジェニックスインク(フリーモント、カ
リフォルニア州)のような企業と契約することができる。
【0094】 選択したエピトープを認識する完全なヒト抗体は、「誘導選択」と呼ばれる技
術を用いて作製することができる。このアプローチにおいて、選択されたヒト以
外のモノクローナル抗体、例えば、マウス抗体を用いて、同じエピトープを認識
する完全なヒト抗体の選択を誘導することができる。
【0095】 本発明のポリペプチドに対する抗体(例えば、モノクローナル抗体)は、アフ
ィニティークロマトグラフィーもしくは免疫沈降などの標準的な技術でポリペプ
チドを単離する目的に用いることができる。さらに、そのような抗体はポリペプ
チドの含有量および発現パターンを調べるために、(例えば、細胞溶解物もしく
は細胞上清中の)蛋白質を検出するため用いることができる。抗体はまた、組織
における蛋白質のレベルを診断目的でモニターする臨床診断法の一部として用い
ることができ、例えば、所与の治療レジメの効果を調べる目的に用いることがで
きる。検出可能な物質とこの抗体を結合させることにより検出がさらに容易にな
る。例えば、検出可能な物質としては、各種酵素、補欠分子団、蛍光物質、発光
物質、生物発光物質、および放射性物質などが含まれる。好適な酵素の例として
は、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、β-ガラクトシ
ダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼが含まれ;好適な補欠分子団複合体
の例としては、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが含まれ
;好適な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレ
セインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレ
セイン、塩化ダンシル、もしくはフィコエリスリンが含まれ;発光物質の例とし
ては、ルミノールが含まれ;生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシ
フェリン、およびエクオリンが含まれ;ならびに放射性物質の例としては、125I
131I、35Sおよび3Hが含まれる。
【0096】III. 組換え発現ベクターおよび宿主細胞 本発明の他の局面においては、本発明のポリペプチド(もしくはその一部)を
コードする核酸を含むベクター、好ましくは発現ベクターに関する。本明細書に
おいて、「ベクター」とは、他の核酸と結合してその核酸を他の場所に能力を有
する核酸分子を意味している。ベクターの一形態としては、付加的なDNAセグメ
ントをライゲーションすることが可能な環状の二本鎖DNAループである「プラス
ミド」が挙げられる。ベクターの他の形態としては、付加的DNAセグメントをウ
イルスゲノムとライゲーションすることができるウイルスベクターがある。導入
先の宿主細胞中で自己複製が可能な特定のベクターも存在する。(例えば、細菌
複製起点を有する細菌ベクター、哺乳動物エピゾーマルベクター)。 他のベクタ
ー (例えば、哺乳動物非エピゾーマルベクター)は、宿主細胞に導入すると宿主
細胞のゲノムに組み込まれるので、宿主のゲノムとともに複製される。さらに、
ある種のベクター、発現ベクターは、そこに機能的に結合している場合には、そ
の遺伝子を発現させることができる。一般的に、組換えDNA技術で用いる発現ベ
クターは、プラスミド(ベクター)の形態であることが多い。しかしながら、本
発明では、同等の機能を行うウイルスベクター(例えば、複製能のないレトロウ
イルス、アデノウイルス、およびアデノ関連ウイルス)などの他の形態の発現ベ
クターを含むことも意図される。
【0097】 本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞中で本発明の核酸の発現に好適な形
態の本発明の核酸を含む。これは、発現に用いられる宿主細胞に応じて選択され
、かつ発現する核酸配列と機能的に結合している単一もしくは複数の調節配列を
含んでいる組換え発現ベクターを意味している。組換え発現ベクター中に「機能
的に結合されている」とは、塩基配列の発現(例えば、インビトロ転写/翻訳系
において、またはベクターが宿主細胞中に導入された宿主細胞において)が可能
であるような様式で、関心対象の塩基配列が調節配列と結合されていることを意
味する。「調節配列」という用語は、プロモーター、エンハンサー、および他の
発現制御要素(例えば、ポリアデニル化シグナル)を含むものである。このよう
な調節配列に関しては、例えば、Goeddelの 「遺伝子発現の技術:酵素学の方法
(Gene Expression Technology: Methods in Enzymology)185」(Academic Pr
ess、San Diego、CA (1990))に記載されている。調節配列とは、様々なタイ
プの宿主細胞において塩基配列を構成的に発現させるものを含み、かつ特定の宿
主細胞でのみ、塩基配列を発現させる (例えば、組織特異的調節配列)ものをも
含む。形質転換される宿主細胞、所望の蛋白質発現レベルなどの選択すべき要素
により発現ベクターの設計は変わりうるものであることは、当業者であれば理解
すると思われる。本発明の発現ベクターを宿主細胞に導入し、それにより本明細
書において記載される核酸によってコードされる融合蛋白質もしくは融合ペプチ
ドを含む蛋白質またはペプチドを作製することができる。
【0098】 例えば、大腸菌などの細菌細胞、昆虫細胞(バキュロウイルス発現ベクターを
用いる)、酵母細胞、または哺乳動物細胞などの、原核生物細胞または真核生物
細胞中で本発明のポリペプチドを発現するために、本発明の組換え発現ベクター
を設計することもできる。好適な宿主細胞に関しては、Goeddel(前記)により
詳細な説明が記載されている。また、組換え発現ベクターは、例えばT7プロモー
ターの調節配列とT7ポリメラーゼを使用して、インビトロでの転写および翻訳が
可能である。
【0099】 原核生物による蛋白質の発現で最もよく用いるのは、融合蛋白質もしくは非融
合蛋白質のいずれかを発現させる構成的または誘導的なプロモーターを有するベ
クターを含んだ大腸菌である。融合ベクターの場合には、通常、組換え蛋白質の
アミノ末端で、コード蛋白質に複数のアミノ酸が付加される。このよう融合ベク
ターは、典型的に、三種類の目的で使用されるものである:(1)組換え蛋白質
発現を増加させるため、(2)組換え蛋白質の溶解度を増加させるため、および
(3)アフィニティー精製の際のリガンドとして作用することにより組換え蛋白
質の精製を行うため。融合発現ベクターには、融合部位と組換え蛋白質の連結部
位に蛋白質分解切断部位が組み込まれていることが多い。これによって、融合部
分から組換え蛋白質を分離し、さらに融合蛋白質を精製することが可能となる。
このための酵素、および同族の認識配列としては、Xa因子、トロンビン、エンテ
ロキナーゼが含まれる。通常用いられる融合発現ベクターとしては、pGEX (Phar
macia Biotech Inc; Smith と Johnson (1988) Gene 67:31-40)、pMAL (New Eng
land Biolabs、Beverly、MA) およびpRIT5 (Pharmacia、Piscataway、NJ)があり
、これらはそれぞれ標的組換え蛋白質に対し、グルタチオン-S-トランスフェラ
ーゼ (GST)、マルトースE結合蛋白質、またはプロテインAとの融合蛋白質を生成
する。
【0100】 誘導性の非融合大腸菌発現ベクターの好適な例としては、pTrc (Amannら、(19
88) Gene 69:301-315) およびpET 11d (Studierら、「遺伝子発現の技術:酵素
学の方法(Gene Expression Technology: Methods In Enzymology)185」, Acad
emic Press, San Diego、California (1990) 60-89)を含む。pTrcベクターを用
いた標的遺伝子の発現は、宿主のRNAポリメラーゼによるハイブリッドtrp-lac融
合プロモーターからの転写に依存する。pET 11dベクターからの標的遺伝子の発
現は、共発現させたウイルスRNAポリメラーゼ (T7gn1)を介したT7 gn10-lac融合
プロモーターからの転写に依存する。このウイルスポリメラーゼは、lacUV 5プ
ロモーターの転写制御下にあるT7 gn1遺伝子を有する内因性ラムダプロファージ
に由来し、宿主株BL21(DE3) もしくはHMS174(DE3)によって供給される。
【0101】 大腸菌における組換え蛋白質の発現を最大レベルにするための方策としては、
組換え蛋白質分解性切断を低下させる作用を有する宿主細菌中で蛋白質を発現さ
せることが考えられる (Gottesmanの「遺伝子発現の技術:酵素学の方法(Gene
Expression Technology: Methods In Enzymology)185」Academic Press、San D
iego、California (1990) 119-128)。また別の方策としては、各アミノ酸のコド
ンが大腸菌中で好適に利用されるように、発現ベクターに挿入される核酸の核酸
配列を改変することが考えられる(Wadaら、(1992) Nucleic Acids Res. 20:2111
-2118)。本発明の核酸配列におけるこのような配列の改変は、標準的なDNA合成
技術によって行うことができる。
【0102】 他の態様においては、発現ベクターは酵母発現ベクターである。酵母、S.セレ
ビシエ(S. cerivisae)において発現を行うためのベクターの例としては、pYep
Secl (Baldariら、(1987) EMBO J. 6:229-234)、pMFa (Kurjan と Herskowitz、
(1982) Cell 30:933-943)、pJRY88 (Schultzら、(1987) Gene 54:113-123)、p
YES2 (Invitrogen Corporation、San Diego、CA)、および picZ (InVitrogen Co
rp、San Diego、CA)が含まれる。
【0103】 または、発現ベクターはバキュロウイルス発現ベクターである。昆虫細胞(例
えば、Sf9細胞)の培養によって蛋白質を発現させるためのバキュロウイルスベ
クターは入手可能であり、一連のpAcベクター (Smithら、(1983) Mol. Cell Bio
l. 3:2156-2165) 、および一連のpVLベクター (Lucklow と Summers (1989) Vir
ology 170:31-39)が含まれる。
【0104】 さらに別の態様において、本発明の核酸は哺乳動物発現ベクターを用いた哺乳
動物中で発現される。哺乳動物発現ベクターの例としては、pCDM8 (Seed (1987)
Nature 329:840)) およびpMT2PC (Kaufmanら、(1987) EMBO J. 6:187-195)が挙
げられる。哺乳動物細胞の場合、発現ベクターの制御機能はウイルスの調節要素
が担うことが多い。例えば、通常用いるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウ
イルス 2、サイトメガロウイルス、およびシミアンウイルス40に由来する。原核
細胞および真核細胞のその他の好適な発現系に関しては、Sambrookらの前掲文献
中の16章および17章を参照のこと。
【0105】 他の態様において、特定のタイプの細胞で好適に核酸の発現を誘導することが
可能な組換え哺乳動物ベクターも存在する(例えば、組織特異的な調節要素を核
酸の発現に用いる)。組織特異的な調節要素に関しては、当技術分野で公知であ
る。これらの例に限定されるものではないが、好適な組織特異的プロモーターの
例としては、アルブミンプロモーター (肝臓特異的; Pinkertら、(1987) Genes
Dev. 1:268-277)、リンパ球系特異的プロモーター (Calame と Baton (1988) Ad
v. Iimnunol. 43:235-275)、特にT細胞受容体プロモーター (Winoto と Baltimo
re (1989) EMBO J. 8:729-733)および免疫グロブリンプロモーター (Banerjiら
、(1983) Cell 33:729-740; Queen と Baltimore (1983) Cell 33:741-748)、ニ
ューロン特異的プロモーター(例えば、神経線維プロモーター; Byrne と Ruddl
e (1989) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 86:5473-5477)、膵臓特異的プロモータ
ー(Ediundら、(1985) Science 230:912-916)、および乳腺特異的プロモーター
(例えば、乳漿プロモーター; 米国特許第4,873,316号および欧州特許出願第264
,166号)が含まれる。発生過程の制御に関わるプロモーターもまたこれに含まれ
、例えば、マウスhoxプロモーター (Kessel と Gruss (1990) Science 249:374-
379)、およびαフェトプロテインプロモーター (Campes と Tilghman (1989) Ge
nes Dev. 3:537-546)が含まれる。
【0106】 本発明はさらに、発現ベクターにアンチセンス方向にクローニングした本発明
のDNA分子を含む組換え型発現ベクターを提供する。すなわち、DNA分子は、本発
明のポリペプチドをコードするmRNAに対してアンチセンスであるRNA分子を発現
させる(DNA分子の転写によって)ように、調節配列に機能的に結合させる。ア
ンチセンス方向でクローニングされた核酸に機能的に結合している調節配列は、
種々のタイプの細胞中でアンチセンスRNA分子の構成的発現を誘導することがで
き、例えば、ウイルスプロモーターおよび/もしくはエンハンサー、または調節
配列は、アンチセンスRNAを、構成的、組織特異的、または細胞のタイプに特異
的発現を誘導するもののいずれかから選択することができる。アンチセンス発現
ベクターは、組換えプラスミド、ファージミド、もしくは弱毒化ウイルスであっ
てもよく、高効率の調節領域の制御下でアンチセンス核酸を生産する。これらの
ベクターに関しては、ベクターを導入する細胞のタイプによってその活性が決定
される。アンチセンス遺伝子を利用した遺伝子発現の制御に関しては、Weintrau
bらの概説「Trends in Genetics、Vol. 1(1) 1986」に説明されている。
【0107】 本発明のもう一つの局面は、本発明の組換え型発現ベクターが導入された宿主
細胞に関する。「宿主細胞」および「組換え型宿主細胞」という用語は、本明細
書において互換的に用いられる。そのような用語は、特定の被験細胞のみならず
、そのような細胞の子孫または可能性がある子孫も意味することが理解されよう
。変異または環境的影響によるその後の世代には、特定の改変が起こる可能性が
あるため、そのような子孫は実際には、親細胞と同一でない可能性があるが、そ
れでもなお本明細書に用いられる用語の範囲に含まれる。
【0108】 宿主細胞は、原核細胞または真核細胞のいずれともなりうる(例えば、大腸菌
、昆虫細胞、酵母または哺乳類細胞)。
【0109】 ベクターDNAは、従来の形質転換またはトランスフェクション技術によって原
核または真核細胞に導入することができる。本明細書において用いられるように
、「形質転換」および「トランスフェクション」という用語は、リン酸カルシウ
ムもしくは塩化カルシウム共沈殿、DEAEデキストラン媒介トランスフェクション
、リポフェクション、または電気穿孔を含む、宿主細胞に外来核酸を導入する当
技術分野で認識された多様な技術を意味するものとする。宿主細胞を形質転換、
もしくはトランスフェクションする好適な方法は、Sambrookらの前掲の文献、お
よびその他の実験マニュアルに記載されている。
【0110】 哺乳動物細胞の安定的なトランスフェクションのために、外因性DNAがゲノム
組み込まれるのはほんの僅かの数の細胞でしかなく、発現ベクターと用いたトラ
ンスフェクション法に依存することが知られている。このような組込み体の同定
および選択には、一般的に、選択マーカーをコードする遺伝子(例えば、抗生物
質耐性遺伝子)を、関心対象の遺伝子とともに宿主細胞に導入する。好ましい選
択マーカーとしては、G418、ハイグロマイシン、メトトレキセートなどの薬剤に
対する耐性を与えるものが含まれる。導入した核酸を安定的にトランスフェクト
した細胞は、薬剤選択により同定を行うことができる(例えば、選択マーカー遺
伝子を取り込んだ細胞は、生存することができるが、他の細胞は死滅する)。
【0111】 原核宿主細胞もしくは真核宿主細胞などの本発明の宿主細胞を培養し、本発明
のポリペプチドを産生させることができる。したがって、本発明はさらに、本発
明の宿主細胞を用いて本発明のポリペプチドを生産する方法を提供する。一つの
態様において、本方法は、本発明の宿主細胞を(その中に、本発明のポリペプチ
ドをコードする組換え型発現ベクターが導入されている)、ポリペプチドが産生
されるように適した培地において培養する段階を含む。もう一つの態様において
、本方法は、培地または宿主細胞からポリペプチドを単離する段階をさらに含む
【0112】 宿主細胞を用いて非ヒトトランスジェニック動物を作製するために、本発明の
宿主細胞もまた使用することができる。例えば、一つの態様において、本発明の
宿主細胞は、本発明のポリペプチドをコードする配列が導入されている受精卵ま
たは胚性幹細胞である。本発明のポリペプチドをコードする外因性配列がゲノム
中に導入された非ヒトトランスジェニック動物、もしくは本発明のポリペプチド
をコードする内因性配列が変化した相同組換え動物を創出するために、このよう
な宿主細胞を用いることができる。ポリペプチドの機能および/もしくは活性の
研究に、またポリペプチドの活性を変化させる物質の同定および/もしくは評価
するのに、該動物は有用である。本明細書において、「トランスジェニック動物
」とは、非ヒト動物であって、好ましくは哺乳動物、さらに好ましくはラットも
しくはマウスなどの齧歯類であり、その動物の単一もしくは複数の細胞が導入遺
伝子を含む。トランスジェニック動物のその他の例としては、非ヒト霊長類、ヒ
ツジ、イヌ、ウシ、ヤギ、ニワトリ、両生類などが含まれる。導入遺伝子は、細
胞中のゲノムに組み込まれた外因性のDNAであり、このような細胞からトランス
ジェニック動物が発生する。またかかる外因性のDNAは、成熟した動物のゲノム
中にも保持され、それにより、トランスジェニック動物の単一もしくは複数のタ
イプの細胞もしくは組織において、コードされた遺伝子産物が発現する。本明細
書において用いられる「相同組換え動物」とは、非ヒト動物、好ましくは哺乳動
物、さらに好ましくはマウスであって、内因性の遺伝子と動物の細胞(例えば、
この動物が発生を遂げる前の胚性細胞)に導入した外因性のDNA分子との間の相
同組換えにより、内因性遺伝子が変化している動物である。
【0113】 本発明のポリペプチドをコードする核酸(またはその相補体)を(例えば、マ
イクロインジェクション法、レトロウイルス感染法などで)受精卵の雄性前核に
導入し、偽妊娠状態の雌の借り腹動物に受精卵を導入して発生させることにより
、本発明のトランスジェニック動物を作製することができる。イントロン配列お
よびポリアデニル化シグナルもまた、導入遺伝子の発現の効果を増加させるため
に導入遺伝子に含まれうる。本発明のポリペプチドが特定の細胞で直接発現する
ように、組織特異的な調節配列を導入遺伝子と機能的に結合することができる。
胚操作とマイクロインジェクションでトランスジェニック動物、特にマウスを作
出する方法は、当技術分野において通常用いられるものであり、その方法は、例
えば、米国特許第4,736,866号、米国特許第4,870,009号、米国特許第4,873,191
号およびHogannoの「マウス胚の操作(Manipulating the Mouse Embryo)」(Col
d Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1986)に記載
がある。同様な方法が、他のトランスジェニック動物の作出にも利用できる。ゲ
ノム中の導入遺伝子の有無、および/もしくは動物の組織もしくは細胞における
導入遺伝子をコードするmRNAの発現に基づいて、初代トランスジェニック動物を
同定できる。初代トランスジェニック動物から、さらに導入遺伝子を保持した動
物を繁殖させることができる。さらに、所与の導入遺伝子を保持したトランスジ
ェニック動物を飼育して、さらに別の導入遺伝子を有する他のトランスジェニッ
ク動物を作製することもできる。
【0114】 相同組換え動物を作製するには、欠失、付加もしくは置換などを導入し、例え
ば、遺伝子が機能的に破壊されるよう改変された本発明のポリペプチドをコード
する遺伝子の少なくとも一部を含むベクターを調製する。好ましい態様において
、相同組換えによって内因性の遺伝子が機能的に破壊される (すなわち、機能
的な蛋白質がもはやコードされていない状態にする)ように設計される。このよ
うなベクターを「ノックアウト」ベクターと呼ぶこともある)ように、このベク
ターを設計する。もしくは、相同組換えによって、内因性の遺伝子に変異もしく
はその他の変化を起こさせるが、機能的蛋白質は依然としてコードされている(
例えば、上流調節領域を変化させて、内因性蛋白質の発現の変化をもたらすこと
もできる)ように、このベクターを設計することもできる。相同組換えベクター
において、遺伝子の変化した部分は、ベクターによって運ばれた外因性遺伝子と
胚性幹細胞中の内因性遺伝子との間に相同組換えが起こるよう、遺伝子の付加的
な核酸が5'末端と3'末端とに隣接している。この付加的な隣接する核酸配列は、
内因性遺伝子との間に相同組換えが起こりやすいように十分な長さを有している
ものとする。通常、ベクターは数キロ塩基の隣接DNA(5'側および3'側の両方)を
含む(例えば、Thomas と Capecchi の(1987) Cell 51:503 に、相同組換えベク
ターに関する記載がある)。胚性幹細胞株にこのベクターを導入し(例えば、エ
レクトロポレーション法を用いる)、導入した遺伝子と内因性の遺伝子との相同
組換えが起こった細胞を選択する (例えば、Liら、(1992) Cell 69:915を参照の
こと)。次に、選択した細胞を動物(例えば、マウス)の胚盤胞に注入して、細胞
のキメラ集塊を形成させる (例えば、Bradleyの「奇形癌および胚幹細胞:実際
的方法(Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells: A Practical approach)
」( Robertson, ed. (IRL, Oxford, 1987) pp. 113-152)を参照のこと)。キメ
ラ胚を適当な偽妊娠状態の雌を借り腹動物とし、その体内に移して胚を発生させ
る。相同組換えを起こしたDNAを生殖細胞中に保持する子孫を用い、導入遺伝子
の生殖系列への移行を経て、目的の動物の全細胞が相同組換えを起こしたDNAを
含む動物を得ることができる。相同組換えベクターの構築と相同組換え動物の作
出法は、さらに詳しい説明がBradley の「Current Opinion in Bio/Technology
2:823-829(1991)」 、国際公開公報第90/11354号、国際公開公報第91/01140号、
国際公開公報第92/0968号、および国際公開公報第93/04169号に記載されている
【0115】 別の態様において、導入遺伝子の制御発現が可能な選択された系を有するトラ
ンスジェニック非ヒト動物を作出することも可能である。このような系の一例と
しては、バクテリオファージ P1のcre/loxPリコンビナーゼ系が挙げられる。こ
のcre/loxPリコンビナーゼ系の記述に関しては、例えば、Laksoらの (1992) Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 89:6232-6236を参照されたい。リコンビナーゼ系の他
の例としては、Saccharomyces cerevisiae のFLPリコンビナーゼ系(0'Germanら
、(1991) Science 251:1351-1355)がある。導入遺伝子の制御発現を目的としてc
re/loxP リコンビナーゼ系を利用する場合には、Creリコンビナーゼ、および選
択された蛋白質の双方をコードした導入遺伝子を含む動物が必要となる。「二重
」トランスジェニック動物を創出することによって、例えば、一方が選択された
蛋白質をコードする導入遺伝子を含み、他方がリコンビナーゼをコードする導入
遺伝子を含む二種類のトランスジェニック動物を交配させて、このような動物を
得ることができる。
【0116】 本明細書において記載される非ヒトトランスジェニック動物のクローンは、Wi
lmutらの方法 (Nature (1997) 385:810-813 、国際公開公報第97/07668号および
国際公開公報第97/07669号)に従って作出することも可能である。
【0117】IV. 薬学的組成物 本発明の核酸分子、ポリペプチド、および抗体(本明細書においては、「活性
化合物」とも称される)は、投与に適した薬学的組成物として組み込むことがで
きる。該組成物は、通常、核酸分子、蛋白質、もしくは抗体と薬学的に許容され
る担体とを含む。本明細書において用いられる「薬学的に許容される担体」とは
、薬学的投与に適合性のある、溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗細菌性薬剤
および抗真菌性薬剤、等張化剤および吸収遅延剤などのいずれか、またはこれら
全てを含むものとする。薬学的に活性のある物質に対するこれらの媒体や薬剤の
用途は、当技術分野において周知である。これらの通常用いる任意の媒体または
薬剤が活性化合物に対して不適合性を示さない限り、該組成物にこれらを使用す
ることができる。該組成物に補助的な活性化合物を添加することもできる。
【0118】 目的の投与経路に適合するように本発明の薬学的組成物を処方する。投与経路
の例としては、非経口(例えば、静脈内、皮内、皮下)、経口(例えば、吸入)
、経皮的 (局所)、経粘膜、および直腸への投与等が挙げられる。非経口、経
皮的もしくは皮下への投与に用いられる溶液または懸濁液は、次のような成分を
含む:注射用水等の滅菌希釈剤、食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール
、グリセリン、プロピレングリコールもしくはその他の合成溶媒; ベンジルアル
コールもしくはメチルパラベン類等の抗細菌剤; アスコルビン酸もしくは亜硫酸
水素ナトリウム等の酸化防止剤;エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤; 酢酸
、クエン酸もしくはリン酸等の緩衝剤、および塩化ナトリウムもしくはデキスト
ロース等の等張性を調整する薬剤である。pHは、塩酸もしくは水酸化ナトリウム
等の酸もしくは塩基によって調整される。非経口投与で用いる製剤は、アンプル
、使い捨て注射筒または複数容量のガラスもしくはプラスチック製バイアルに詰
めることができる。
【0119】 注射可能な使用のための好適な薬学的組成物としては、無菌水溶液 (水溶性
である)もしくは分散溶液、および滅菌注射溶液もしくは分散溶液の即時調製剤
に用いる滅菌済み粉末が挙げられる。静注に好適な担体としては、生理的食塩水
、静菌水、クレモフォル(Cremophor) EL(登録商標) (BASF; パーシッパニー、NJ
) もしくはリン酸緩衝塩類溶液(PBS)が挙げられる。いずれの場合にも、組成
物は滅菌され、注射筒で容易に取り扱うことのできる程度に流動性でなければな
らない。それは製造および保存の条件下において安定でなければならないし、細
菌および真菌類などの微生物の汚染を避けて保存されなければならない。担体は
、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレング
リコール、および液体ポリエチレングリコール等)を含む溶媒もしくは分散媒体
であり、それらの適当な混合物でありうる。例えば、レシチン等のコーティング
剤を用いることにより、分散液の場合には所望の粒径を維持することにより、お
よび界面活性剤を用いることにより、適切な流動性を確保することができる。微
生物作用の防止は、各種の抗細菌剤・抗真菌剤(例えば、パラベン類、クロロブ
タノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等)により達成される。
多くの場合、組成物は、等張化剤、例えば、糖類、マンニトール、ソルビトール
等のポリアルコール類、塩化ナトリウムを含むことが好ましい。吸収を遅延する
薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチン)を組成物に加え
ることによって、注射使用に適した組成物の吸収を持続させることができる。
【0120】 滅菌注射溶液は、上記の成分のうちの一つもしくはそれらを組み合わせて用い
必要量を適当な溶媒と混合し、これに活性化合物 (例えば、ポリペプチドもしく
は抗体)を加えることにより調製できる。必要に応じて、その後フィルター滅菌
をする。通常、基剤としての分散媒体および上記のもののうち必要な他の成分を
含む滅菌済みの賦形剤に活性化合物を加えることにより、分散溶液を調製する。
滅菌注射溶液の調製に用いる滅菌済みの粉末剤の場合には、有効成分の粉末とそ
の他の所望の成分を、それらを含み既にフィルター滅菌済みの溶液を真空乾燥・
凍結乾燥して得る方法が、好適な調製法である。
【0121】 経口投与用組成物は、通常、不活性希釈剤もしくは可食担体を含む。これらを
ゼラチンカプセルに詰めるか、もしくは圧縮して錠剤にする。経口投与での治療
に用いる場合には、活性化合物を賦形剤と混ぜ、錠剤、トローチ、またはカプセ
ルの形態で使用することができる。経口投与用組成物を口内洗剤として用いると
きには、液性担体を使用して調製することもできる。この口内洗剤において、液
性担体中の化合物は、経口的に用いられ、うがい、もしくは嚥下して使用する。
組成物の一部として、薬学的に適合性のある結合剤および/または補助剤を含ん
でいてもよい。錠剤、丸剤、カプセル、トローチ等は、下記の成分、もしくは同
等な性質を有する化合物のいずれかを含んでいてもよい。すなわち、微結晶性セ
ルロース、トラガカントガムもしくはゼラチン等の結合剤;澱粉もしくは乳糖等
の賦形剤、アルギン酸、プリモゲル、もしくはコーンスターチ等の崩壊剤;マグ
ネシウム・ステアリン酸もしくはステロート類等の滑沢剤; コロイド状二酸化ケ
イ素等の滑剤; ショ糖もしくはサッカリン等の甘味剤;または ペッパーミント、
サリチル酸メチル、もしくはオレンジ矯味剤等の矯味矯臭剤が該当する。
【0122】 吸入による投与においては、化合物を圧力容器もしくは適当な噴射剤(例えば
、炭酸ガスもしくは噴霧器)を含むディスペンサーを用いてエアロゾルスプレー
の形態で投与する。
【0123】 全身投与は、経粘膜的もしくは経皮的手段で実施することができる。経粘膜的
投与もしくは経皮的投与には、透過する関門に見合った浸透剤を調合して用いる
。このような浸透剤は、通常、当技術分野において公知であり、経粘膜的投与に
は例えば、界面活性剤、胆汁酸塩およびフシジン酸誘導体等が含まれる。経粘膜
的投与は、鼻内噴霧もしくは坐剤を用いて行うことができる。経皮的投与では、
活性化合物を、一般的に当技術分野において公知の軟膏、軟膏剤、ゲル、もしく
はクリームとして処方する。
【0124】 化合物は、坐剤(例えば、カカオバターおよびその他のグリセリド類等の一般
的な坐剤基剤を用いる)の形態もしくは直腸送達に用いる停留浣腸剤の形態とし
て調製することもできる。
【0125】 一態様において、活性化合物は、該活性化合物が体外へ急速に排除されるのを
防止する担体、例えば、植え込みおよびマイクロカプセル化による送達系等の制
御放出剤等と共に調製する。生体内で分解可能な、生体適合性を有するポリマー
を用いることもできる。これに該当する例としては、エチレンビニルアセテート
、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポ
リ乳酸が挙げられる。このような製剤を調製する方法は、当業者にとって明らか
である。これらの材料についても、Alza CorporationおよびNova Pharmaceutica
ls, Inc.から市販品が入手できる。リポソームの懸濁液(ウイルス抗原に対する
モノクローナル抗体を感染させた細胞を標的とするリポソームを含む)も、薬学
的に許容される担体として用いることができる。これらは、当業者に公知の方法
(例えば、米国特許第4,522,811号に記載の方法)で、調製することができる。
【0126】 投与を容易にする用量単位形態および均一の投与形態で、経口もしくは非経口
で用いる組成物を処方することは、特に高い利点を有する。本明細書において用
いられる用量単位形態とは、治療すべき対象の個別用量に見合った物理的に異な
る用量単位を意味し、各用量単位は、必要な薬学的担体と共に所望の治療効果(
が得られるように計算された、活性化合物の所定量を含むものである。本発明の
用量単位形態の規格は、活性を有する化合物の固有の性質、達成すべき特定の治
療効果、および個体を治療するためにこのような活性化合物を配合するための配
合法に当技術分野で固有の制限等に直接依存する。
【0127】 本発明の核酸分子は、ベクター中に挿入することが可能であり、遺伝子治療ベ
クターとして用いることもできる。遺伝子治療ベクターは、例えば、静脈内注射
、局所投与(米国特許第5,328,470号)もしくは定位投与 (例えば、Chenら、(1
994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:3054-3057を参照のこと)などにより、対
象に送達することができる。遺伝子治療ベクターの薬学的製剤は、許容される希
釈剤に溶かした遺伝子治療ベクターを含むものであってもよく、遺伝子送達賦形
剤を埋め込まれた遅延放出基剤からなるものであってもよい。または、完全無傷
な遺伝子送達ベクター(例えば、レトロウイルスベクター)を産生し得る組換え
胞細胞であれば、該薬学的製剤は、該遺伝子送達系を産生する単一もしくは複数
の細胞を含むことができる。
【0128】 薬学的組成物は、投与法の説明書とともに容器、パック、またはディスペンサ
ーに封入することができる。
【0129】V. 本発明の用途と方法 本明細書に記載の核酸分子、蛋白質、相同蛋白質、および抗体は、下記の方法
のうち、単一もしくは複数の方法で使用することができる。すなわち、(a) ス
クリーニングアッセイ法;(b)検出アッセイ法(例えば、染色体マッピング、
組織タイピング、法医生物学);(c)予測的医薬品 (例えば、診断アッセイ法
、予後アッセイ法、臨床試験のモニタリング、および薬理ゲノム学);および(d
) 治療方法(例えば、治療と予防法)。本発明の単離された核酸分子は、蛋白質
(例えば、遺伝子治療応用において、宿主細胞における組換え型発現ベクターを
通じて)を発現させるために、またはmRNA(例えば、生体試料中)もしくは遺伝
的病変を検出するために、および本発明のポリペプチドの活性を調節するために
用いることができる。さらに、本発明のポリペプチドは、本発明のポリペプチド
の活性または発現を調節する薬物または化合物をスクリーニングすると共に、本
発明の蛋白質の不十分もしくは過剰な産生、または野生型蛋白質と比較して活性
が減少している、もしくは異常な活性を有する本発明の蛋白質の1つの型の産生
、を特徴とする障害を治療するために用いることができる。さらに、本発明の抗
体は、本発明の蛋白質を検出および単離するため、またその活性を調節するため
に用いることができる。
【0130】 本発明はさらに、上記のようなスクリーニングアッセイ法による新規薬剤の同
定および本明細書に記載するような治療のためのそれらの使用に関する。
【0131】 A. スクリーニングアッセイ法 本発明は、本発明のポリペプチドに結合、または例えば本発明のポリペプチド
の活性もしくは発現を阻害するか、または刺激する効果を有する、特にアンドロ
ゲンの存在下において発現を阻害する効果を有するモジュレーター(すなわち、
候補化合物もしくは被験化合物、または候補薬剤もしくは試験薬剤(例えば、ペ
プチド、ペプチド模倣物質、低分子もしくはその他の薬剤))を同定する方法(
本明細書において「スクリーニングアッセイ法」とも称される)を提供する。
【0132】 一態様において、本発明は、膜結合型の本発明のポリペプチドもしくは生物学
的活性を有するそれらの一部分の活性を変化させる、もしくはこれらに結合する
候補化合物もしくは被験化合物をスクリーニングするためのアッセイ法を提供す
る。当技術分野で公知のコンビナトリアルライブラリーを用いた方法による、多
くのアプローチのうちのいずれかを用いることによって、本発明の被験化合物を
得ることができる。このようなアプローチとは、すなわち、生物学的ライブラリ
ー、空間的配置の特定可能な並列固相(spatially addressable solid phase)
もしくは液相ライブラリー、分離処理を要する合成ライブラリー法、「単一ビー
ズ・単一化合物」ライブラリー法、およびアフィニティークロマトグラフィーに
よる選択手法を用いた合成ライブラリー法である。生物学的ライブラリーを用い
たアプローチはペプチドライブラリーに限定される一方、他の四種類のアプロー
チでは、ペプチド、非ペプチドオリゴマーもしくは低分子化合物ライブラリーの
いずれも利用可能である (Lam (1997) Anticancer Drug Des. 12:145)。
【0133】 分子ライブラリーの合成方法の例は、当技術分野で公知であり、例えば DeWit
tらの(1993) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90:6909; Erbらの (1994) Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 91:11422; Zuckermannら、(1994). J. Med. Chem. 37:26
78; Choら、(1993) Science 261:1303; Carrellら、(1994) Angew. Chem. Int.
Ed. Engi. 33:2059; Carellら、(1994) Angew. Chem. Int. Ed. Engi. 33:2061;
およびGallopら、(1994) J. Med. Chem. 37:1233等に記載がある。
【0134】 化合物のライブラリーは、様々な形態で提供されうる。すなわち、溶液状 (例
えば、Houghten (1992) Bio/Techniques 13:412-421)、もしくはビーズ表面に表
出されているもの (Lam (1991) Nature 354:82-84)、チップの形態のもの (Fodo
r (1993) Nature 364:555-556)、細菌(米国特許第5,223,409号)、胞子(米国特
許第5,571,698号、米国特許第5,403,484号、および米国特許第5,223,409号)、プ
ラスミド (Cullら、(1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:1865-1869)、もし
くはファージ(Scott と Smith (1990) Science 249:386-390; Devlin (1990) Sc
ience 249:404-406; Cwiriaら、(1990) Proc, Nati. Acad. Sci. 87:6378-6382;
および Felici (1991) J. Mol. Biol. 222:301-310)等である。
【0135】 一態様において本アッセイ法は、膜結合型の本発明のポリペプチドもしくは生
物学的活性を有するその一部分を発現している細胞に基づくアッセイ法であり、
細胞表面が被検化合物と接触し、被検化合物の該蛋白質に対する結合能を調べる
ものである。該細胞とは、例えば、酵母細胞もしくは哺乳動物の細胞でありうる
。被検化合物の該ポリペプチドに対する結合能の決定は、例えば、被検化合物を
放射性同位体もしくは酵素で標識し、ポリペプチドもしくはこのポリペプチドの
生物学的活性を有する一部分に対する被検化合物の結合を、複合体中の標識化合
物を検出することによって達成できる。例えば、被験化合物は、125I、35S、14C
、もしくは 3H で直接もしくは間接的に標識でき、直接放射線を計測するか、も
しくはシンチレーターを用いた計測により放射性同位体を検出できる。また、被
験化合物は、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ
、もしくはルシフェラーゼ等で酵素標識することもできる。酵素標識は、適当な
基質の反応産物への変換を測定することにより検出する。好ましい態様において
は、アッセイ法は、次のような段階を含む:すなわち、膜結合型の本発明のポリ
ペプチドもしくは生物学的活性を有するその一部を発現する細胞の細胞表面を、
該ポリペプチドに結合する既知の化合物と接触させ、アッセイ混合物を形成する
段階、アッセイ混合物を被験化合物と接触させる段階、および被検化合物が該ポ
リペプチドと相互作用する能力を調べる段階。この被検化合物の該ポリペプチド
との相互作用能を決定する段階は、既知の化合物と比較して、被検化合物が該ポ
リペプチドもしくは生物学的活性を有するその一部と優先的に結合するか否かを
調べる段階を含む。
【0136】 また他の態様においては、アッセイ法は、細胞を用いたアッセイ法である。こ
のアッセイ法は、次の段階を含む:すなわち、本発明の膜結合型ポリペプチド、
または生物学的活性を有するその一部を発現する細胞の細胞表面を被検化合物と
接触させる段階、および被検化合物がポリペプチドもしくは生物学的活性を有す
るその一部の活性を変化させる(例えば、促進もしくは阻害する)能力を決定す
る段階。被検化合物がポリペプチドもしくは生物学的活性を有するその一部の活
性を変化させる能力を有するか否かを決定する段階は、例えば、ポリペプチド蛋
白質が標的分子に結合するもしくは相互作用する能力を有するか否かを調べるこ
とによって実施することができる。
【0137】 本発明のポリペプチドがある分子と結合するもしくは相互作用する能力を有す
るか否かは、直接的な結合を調べる上記の方法の1つによって調べることができ
る。本明細書において用いられるように、「標的分子」とは、選択されたポリペ
プチド(例えば、本発明のポリペプチド)が本来結合または相互作用する分子、
例えば、選択された蛋白質を発現する細胞表面上の分子、第二の細胞表面上の分
子、細胞外環境にある分子、細胞膜の内表面に結合した分子、または細胞質分子
である。標的分子は、本発明のポリペプチド、または他の何らかのポリペプチド
もしくは蛋白質となりうる。本発明のポリペプチドが標的分子と結合するもしく
は相互作用する能力を有するか否かは、標的分子の活性を調べることによって明
らかにすることが可能である。例えば、標的分子の活性は、標的の細胞内二次メ
ッセンジャー(例えば、細胞内Ca2+、ジアシルグリセロール、IP3など)の誘導
を検出する、適当な基質を用いて標的の触媒/酵素活性を検出する、レポーター
遺伝子(例えば、検出可能なマーカー(例えば、ルシフェラーゼ)をコードする
核酸に機能的に結合している本発明のポリペプチドに応答する制御要素)の誘導
を検出する、もしくは細胞応答(例えば、細胞分化、または細胞増殖)を検出す
ることによって測定できる。
【0138】 さらに別の態様において本発明のアッセイ法は、無細胞アッセイ法であり、本
発明のポリペプチドもしくは生物学的活性を有するその一部と被検化合物を接触
させ、被検化合物のポリペプチドもしくは生物学的活性を有するその一部に対す
る結合能を決定する段階を含む。被検化合物の該ポリペプチドへの結合は、上記
のような方法で直接的もしくは間接的に調べることができる。好ましい態様にお
いては、アッセイ法は次の段階を含む:すなわち、本発明のポリペプチドもしく
は生物学的活性を有するその一部分と、該ポリペプチドに結合する既知の化合物
とを接触させて、アッセイ混合物を形成する段階、アッセイ混合物を被験化合物
と接触させる段階、および被検化合物が該ポリペプチドと相互作用する能力を調
べる段階。この被検化合物の該ポリペプチドとの相互作用能を調べる段階は、既
知の化合物と比較して、被検化合物が該蛋白質もしくは生物学的活性を有するそ
の一部と優先的に結合するか否かを調べる段階を含む。
【0139】 他の態様において本アッセイ法は、無細胞アッセイ法であり、次の段階を含む
。すなわち、本発明のポリペプチドもしくは生物学的活性を有するその一部を被
検化合物と接触させる段階、および被検化合物がポリペプチドもしくは生物学的
活性を有するその一部の活性を変化させる(例えば、促進もしくは阻害する)能
力を有するか否かを調べる段階。被検化合物が該ポリペプチドの活性を変化させ
る能力を有するか否かを調べる段階は、例えば、該ポリペプチドが標的分子と結
合する能力を有するか否かを、直接結合を評価する上記の方法のいずれかを用い
て調べることによって実施することができる。 また別の態様においては、被検
化合物が該ポリペプチドの活性を変化させる能力を有するか否かを調べる段階は
、本発明の該ポリペプチドが標的分子をさらに変化させる能力を有するか否かを
調べることによって実施できる。例えば、適当な基質を用いて、標的分子の触媒
/酵素活性を、上記の方法で調べることができる。
【0140】 またさらに別の態様においては、無細胞アッセイ法は、次の段階を含む:すな
わち、本発明のポリペプチドもしくは生物学的活性を有するその一部を該ポリペ
プチドに結合する既知の化合物と接触させ、アッセイ混合物を形成する段階、ア
ッセイ混合物を被験化合物と接触させる段階、および被検化合物が該ポリペプチ
ドと相互作用する能力を調べる段階。この被検化合物が該ポリペプチドと相互作
用する能力を調べる段階は、該ポリペプチドが標的分子に優先的に結合するかま
たはその活性を変化させるか否かを調べる段階を含む。
【0141】 本発明の無細胞アッセイ法では、本発明のポリペプチドが可溶性型であっても
膜結合型であっても使用することができる。膜結合型のポリペプチドを含む無細
胞アッセイ法の場合においては、膜結合型のポリペプチドが溶液中で維持される
ように、溶解剤を利用することが望ましいと考えられる。このような溶解剤の例
としては、n-オクチルグルコシド、n-ドデシルグルコシド、n-ドデシルマルトシ
ド、オクタノイル-N-メチルメチルグルカミド、デカノイル-N-メチルメチルグル
カミド、トリトン(Triton)X-100、トリトンX-114、テシット(Thesit)、イソト
リデシルポリ(エチレングリコールエーテル)-n、3-[(3-コールアミドプロピル)
ジメチルアンモニオ]‐1‐プロパンスルホネート(CHAPS)、3-[(3-コールアミド
プロピル) ジメチルアンモニオ] -2-ヒドロキシ-1-プロパンスルホネート(CHAPS
O) 、もしくは N-ドデシル=N,N-ジメチル- 3 -アンモニオ-1-プロパンスルホネ
ート等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【0142】 本発明の上記のアッセイ法における複数の実施の態様では、非複合体型の二つ
の蛋白質の一方もしくは双方の蛋白質のから形成された複合体を分離しやすいよ
うに、またアッセイ法を自動化しやすいように、本発明のポリペプチド、もしく
はその標的分子のいずれかが固定されていることが望ましい。候補化合物存在下
および非存在下での、被検化合物の本発明のポリペプチドに対する結合、または
該ポリペプチドと標的分子との相互作用は、反応物質を含む適当な任意の容器中
で行うことができる。このような容器の例としては、マイクロタイタープレート
、試験管、および微量遠心管等が挙げられる。一態様においては、一方もしくは
双方の蛋白質の基質への結合を可能にするドメインを付加した融合蛋白質を用い
ることができる。例えば、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ融合蛋白質、も
しくはグルタチオン-S-トランスフェラーゼ融合蛋白質は、グルタチオンセファ
ロースビーズ (Sigma Chemical; St. Louis、MO)もしくはグルタチオンをコート
したマイクロタイタープレートに吸着させることができる。次に、被検化合物、
もしくは被検化合物と未吸着の標的蛋白質もしくは本発明のポリペプチドのいず
れかを加える。この混合物を、複合体形成が起こり易い条件下(例えば、塩濃度
およびpHが生理的条件であるような条件下)でインキュベートする。インキュベ
ーション後、ビーズもしくはマイクロタイタープレートのウェルを洗浄して、結
合していない成分を除き、複合体形成を直接もしくは間接的な方法で(例えば、
上記のような方法で)測定する。または、複合体は、基質から解離させることが
できる。本発明のポリペプチドの結合量もしくは活性レベルは、標準的な方法で
調べることができる。
【0143】 蛋白質を基質上に固定する他の技術もまた、本発明のスクリーニングアッセイ
法に利用することができる。例えば、本発明のポリペプチドもしくはその標的分
子のいずれかを、ビオチンとストレプトアビジン複合体を用いて固定することが
できる。ビオチン-NHS (N-ヒドロキシ-スクシンイミド)から、当技術分野で周知
の技術を利用し(例えば、ビオチン化キット、Pierce Chemicals; Rockford、IL)
、ビオチン化した本発明のポリペプチドまたは標的分子を調製し、ストレプトア
ビジンをコーティングした96穴プレート (Pierce Chemical)のウェルに固定化す
ることができる。または、本発明のポリペプチドもしくは標的分子に反応性を有
するが、本発明のポリペプチドとその標的分子との結合を阻害することのない抗
体を、プレートのウェルに固定化することができる。結合していない標的分子も
しくは本発明のポリペプチドを、抗体結合によりそのウェルに補足することがで
きる。このような複合体の検出方法としては、GST固定化複合体に関する上記の
方法以外に、本発明のポリペプチドもしくは標的分子に反応性を有する抗体を用
いた複合体の免疫学的検出法、ならびに本発明のポリペプチドもしくはその標的
分子に関わる酵素活性の検出に基づく酵素免疫測定法が挙げられる。
【0144】 また別の態様においては、細胞を候補化合物と接触させ、細胞内での選択され
たmRNAもしくは蛋白質(すなわち、本発明のポリペプチドまたは核酸に対応する
mRNAまたは蛋白質)の発現を調べる方法で、本発明のポリペプチドの発現に関す
るモジュレーターが同定される。候補化合物の存在下における、選択されたmRNA
もしくは蛋白質の発現レベルを、候補化合物の非存在下での選択されたmRNAもし
くは蛋白質の発現レベルと比較する。このような比較に基づき、本発明のポリペ
プチドの発現に関するモジュレーターとして候補化合物を同定することができる
。例えば、選択されたmRNAもしくは蛋白質の発現が、候補化合物非存在下におけ
る発現に比べ、候補化合物の存在下で高い(統計学的に有意に高い)場合には、
候補化合物は、mRNAもしくは蛋白質の発現に関する促進物質と同定される。また
、選択されたmRNAもしくは蛋白質の発現が、候補化合物非存在下に比べ、候補化
合物の存在下で低い(統計学的に有意に低い)場合には、mRNAもしくは蛋白質の
発現に関する阻害剤と同定される。細胞中の選択されたmRNAもしくは蛋白質の発
現レベルは、本明細書において示される方法で調べることができる。
【0145】 本発明のさらに別の局面においては、本発明のポリペプチドを、ツーハイブリ
ッドアッセイ法もしくはスリーハイブリッドアッセイ法の「ベイト蛋白質」とし
て用いることができる (例えば、米国特許第5,283,317号; Zervosら、(1993) Ce
ll 72:223-232; Maduraら、(1993) (1993) J. Biol. Chem. 268:12046-12054; B
artelら(1993) Bio/Techniques 14:920-924; Iwabuchiら、(1993) Oncogene 8:1
693-1696; および国際公開公報第94/10300号を参照のこと)。これは、本発明の
ポリペプチドに結合するもしくは相互作用し本発明のポリペプチドの活性を変化
させる他の蛋白質の同定を目的として行うものである。そのような結合蛋白質は
また、例えば、本発明のポリペプチドが関与するシグナル伝達経路の上流または
下流の要素のように、本発明のポリペプチドによってシグナルの伝播に関係する
可能性がある。
【0146】 本発明はさらに、上記のスクリーニングアッセイ法によって同定された新規の
薬剤および本明細書において示されるそれらの治療用途に関する。
【0147】B. 検出アッセイ法 本明細書において同定されたcDNA配列の一部または断片(および対応する完全
な遺伝子配列)は、ポリヌクレオチド試薬として多様な方面において用いること
ができる。例えば、これらの配列は以下に用いることができる:(i)染色体上
に個々の遺伝子をマッピングして、このように遺伝子疾患に関連した遺伝子の領
域を特定する;(ii)微小生体試料から個体を同定する(組織タイピング);お
よび(iii)生体試料の法医学的同定に役立てる。これらの適用を、以下の章に
記載する。
【0148】1.染色体マッピング 遺伝子の配列(または配列の一部)が単離されたら、この配列を用いて染色体
上に遺伝子の位置をマッピングすることができる。したがって、本明細書に記述
の核酸分子またはその断片を用いて、染色体上に対応する遺伝子の位置をマッピ
ングすることができる。配列の染色体へのマッピングは、これらの配列を疾患に
関連する遺伝子に相関させるために重要な第1の段階である。
【0149】 簡単に説明すると、遺伝子は、本発明の遺伝子の配列からPCRプライマー(好
ましくは長さが15〜25 bp)を調製することによって、染色体にマッピングする
ことができる。本発明の遺伝子の配列のコンピューター分析を用いて、ゲノムDN
Aにおける1つ以上のエキソンに及ばないプライマーを迅速に選択することがで
き、このように、増幅プロセスを複雑にすることができる。次に、これらのプラ
イマーを、個々のヒト染色体を含む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングに
用いることができる。その遺伝子配列に対応するヒト遺伝子を含むハイブリッド
のみが増幅された断片を生じると思われる。この技術の論評に関しては、ドイス
タチオ(D'Eustachio)ら((1983)、Science 220:919〜924)を参照のこと。
【0150】 体細胞ハイブリッドのPCRマッピングは、特定の配列を特定の染色体に割付け
するための迅速な方法である。1つのサーマルサイクラーを用いて1日当たり3
つまたはそれ以上の配列を割付することができる。オリゴヌクレオチドプライマ
ーをデザインするために本発明の核酸配列を用いて、特定の染色体からの断片の
パネルについておおよその局在を得ることができる。1つの遺伝子をその染色体
にマッピングするために同様に用いることができる他のマッピング戦略は、イン
サイチューハイブリダイゼーション(ファン(Fan)ら(1990)、Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 87:6223〜27に記載)、標識したフローソーティングした染色体
(CITE)によるプレスクリーニング、染色体特異的cDNAライブラリとのハイブリ
ダイゼーションによるプレ選択(CITE)が含まれる。広がった分裂中期染色体に
対するDNA配列の蛍光インサイチューハイブリダイゼーション(FISH)をさらに
用いれば、正確な染色体の位置を一段階で提供することができる。この技術の論
評に関しては、ベルマ(Verma)ら(「ヒト染色体:基礎技術マニュアル(Human
Chromosomes:A Manual of Basic Techniques)」、パーガモンプレス、ニュー
ヨーク、1988)を参照のこと。
【0151】 染色体マッピングのための試薬を用いて、1つの染色体、もしくはその染色体
上の単一の部位に個々に印をつけることができ、または一連の試薬を用いて、多
数の部位および/または多数の染色体に印をつけることができる。遺伝子の非コ
ード領域に対応する試薬は、実際に、マッピング目的にとって好ましい。コード
配列は遺伝子ファミリー内で保存される可能性がより高く、したがって、染色体
マッピングの際のクロスハイブリダイゼーションの機会が増加する。
【0152】 配列を正確な染色体の位置にマッピングした後、染色体上の配列の物理的位置
を遺伝子マップデータと相関させることができる。(そのようなデータは例えば
、マクジック(V. McKusick)、「ヒトにおけるメンデルの遺伝(Mendelian Inh
eritance in Man)」、ジョンホプキンス大学ウェルチ医学図書館を通じてオン
ラインで利用可能)。次に、同じ染色体の領域にマッピングされた遺伝子と疾患
との相関を、例えば、イーゲランド(Egeland)ら(1987、Nature 325:783〜78
7)に記載された連鎖分析(物理的に隣接する遺伝子の同時遺伝)によって同定
することができる。
【0153】 その上、本発明の遺伝子に関連した疾患に罹患している個体と罹患していない
個体におけるDNA配列の差を決定することができる。罹患した個体の一部または
全員に変異が認められ、罹患していない個体には認められない場合、その変異が
、特定の疾患の原因となる可能性がある。罹患した個体と罹患していない個体を
比較する場合、一般的に、広がった染色体から目に見える、またはそのDNA配列
に基づくPCRを用いて検出可能な、欠失または転座のような染色体の構造的変化
をまず探すことが必要である。最終的に、数人から遺伝子の完全なシークエンシ
ングを行って、変異の存在を確認し、変異と多型とを区別することができる。
【0154】2.組織のタイピング 本発明の核酸配列は、微小な生体試料から個体を同定する場合にも用いること
ができる。例えば、米国軍は、その人員を同定するために制限断片長多型(RFLP
)の利用を検討している。この技術では、個体のゲノムDNAを1つまたは複数の
制限酵素によって消化して、サザンブロット上でプロービングすると、同定のた
めの独自のバンドが得られる。この方法によれば、紛失する、切り替える、また
は盗むことができ、積極的な同定が難しい「認識票」の場合に現在起こっている
ような制限を受けない。本発明の配列は、RFLPのためのさらなるDNAマーカーと
して有用である(米国特許第5,272,057号に記載)。
【0155】 さらに、本発明の配列を用いて、個体のゲノムの選択した部分の実際の塩基毎
のDNA配列を決定するもう一つの技術を提供することができる。このように、本
明細書に記述した核酸配列を用いて、配列の5'および3'末端から2つのPCRプラ
イマーを調製することができる。次に、これらのプライマーを用いて個々のDNA
を増幅して、その後それをシークエンシングすることができる。
【0156】 同様に調製した個体からの対応するDNA配列のパネルは、各個体が対立遺伝子
の差による該DNA配列の独自の組を有するために、独自の個体の同定を提供する
ことができる。本発明の配列を用いて、個体および組織からそのような同定配列
を得ることができる。本発明の核酸配列は、ヒトゲノムの一部を独自に表してい
る。対立遺伝子変異体は、これらの配列のコード領域ではある程度、そして非コ
ード領域ではより大きい程度に起こる。個々のヒトにおける対立遺伝子変動は50
0塩基毎に約1回の割合で発生すると推定される。本明細書に記述した配列のそ
れぞれは、個体から得たDNAを同定目的のために比較することができる標準物質
としてある程度用いることができる。非コード領域に起こる多型の数が多ければ
多いほど、個体を識別するために必要な配列はより少なくなる。
【0157】 本明細書に記述した核酸配列からの試薬のパネルを用いて、個体に関して独自
の同定データベースを作製すれば、後に、同じ試薬を用いてその個体からの組織
を同定することができる。独自の同定データベースを用いて、個体の正の同定、
生存または死亡を、極めて小さい組織試料から行うことができる
【0158】3.法医学生物学における部分的遺伝子配列の使用 DNAに基づく同定技術はまた、法医学生物学においても用いることができる。
法医学生物学は、例えば、犯罪の犯人を肯定的に同定するための手段として、犯
罪の現場で認められる生物学的証拠の遺伝子タイピングを利用する科学分野であ
る。そのような同定を行うために、PCR技術を用いて、犯罪の現場に残された毛
髪もしくは皮膚のような組織、または体液、例えば血液、唾液、もしくは精液の
ような非常に微量の生体試料から採取されたDNA配列を増幅することができる。
次に、増幅された配列を標準物質と比較して、それによって生体試料の起源を同
定することができる。
【0159】 本発明の配列を用いて、例えば、別の「同定マーカー」(すなわち、特定の個
体に独自である別のDNA配列)を提供することによって、DNAに基づく法医学同定
の信頼性を増強させることができるポリヌクレオチド試薬、例えば、ヒトゲノム
の特定の座にターゲティングされるPCRプライマーを提供することができる。上
記のように、実際の塩基配列情報は、制限酵素によって生じた断片によって形成
されたパターンに対する正確な代用として同定するために用いることができる。
非コード領域にターゲティングされる配列は、非コード領域ではより多くの多型
が起こるためこの用途に特に適しており、この技術を利用して個体を識別するこ
とはより容易となる。ポリヌクレオチド試薬の例には、本発明の核酸配列または
その一部、例えば、長さが少なくとも20または30塩基である非コード領域に由来
する断片が含まれる。
【0160】 本明細書に記述した核酸配列を用いて、ポリヌクレオチド試薬、例えば、特異
的組織、例えば脳組織を同定するために、インサイチューハイブリダイゼーショ
ン法において用いることができる標識されたまたは標識可能なプローブ、をさら
に提供することができる。これは、法医学病理学者が未知の起源の組織を提示さ
れた場合に非常に有用となりうる。そのようなプローブのパネルを用いて、種お
よび/または器官のタイプによって組織を同定することができる。
【0161】 C. 予測医学 本発明はさらに、予後を(予測)推定する目的で、診断アッセイ法、予後アッセ
イ法、薬理ゲノム学、および臨床試験モニタリングを用い、それにより個々の患
者の予防的処置を行う予測医学の分野に関する。すなわち、本発明の一局面は、
生物学的試料(例えば、血液、血清、細胞、組織)について本発明のポリペプチ
ドもしくは核酸の発現および/または本発明のポリペプチドの活性を調べるため
の診断アッセイ法に関し、これによって、ある個体が疾患もしくは障害を発症し
ているか否かまたは本発明のポリペプチドの発現もしくは活性の異常に関連する
障害の発症の危険性があるか否かを調べる。本発明はまた、個体が本発明のポリ
ペプチドの異常な発現または活性に関連した障害を発症するリスクがあるか否か
を決定するための予後的(または予測的)アッセイ法を提供する。例えば、本発
明の遺伝子における変異を生体試料においてアッセイすることができる。そのよ
うなアッセイ法は、本発明のポリペプチドの異常な発現もしくは活性を特徴とす
る、または異常な発現もしくは活性に関連した障害の発症前に、個体を予防的に
治療するために、予後的または予測目的のために用いることができる。
【0162】 また、本発明の別の局面により、個体における本発明の核酸もしくはポリペプ
チドの発現または本発明のポリペプチドの活性のための方法を提供する。これに
よって、ある個体に対して適当な治療または予防薬を選定することができる(本
明細書においては、「薬理ゲノム学」と称する)。薬理ゲノム学では、ある個体
の遺伝子型(例えば、個体における特定の薬剤に対する応答能を調べるためにそ
の個体の遺伝子型を調べる)に基づいて、ある個体に対して治療または予防的処
置を行うための因子(例えば、薬物)を選択することができる。
【0163】 本発明のさらに別の局面は、臨床試験において因子(例えば、薬物またはその
他の化合物)が、本発明のポリペプチドの発現または活性に与える影響をモニタ
リングすることに関する。
【0164】 これらおよびその他の因子に関しては、次の章でさらに詳細に説明する。
【0165】 1. 診断アッセイ法 生物学的試料中の本発明のポリペプチドもしくは核酸の有無を検出する方法の
例として、まず被検対象から生物学的試料を採集して、次に該生物学的試料を本
発明のポリペプチドもしくは核酸(例えば、mRNA、ゲノムDNA)を検出可能な化
合物もしくは因子と接触させることを含み、その結果、生物学的試料中における
本発明のポリペプチドもしくは核酸の有無が検出される。本発明のポリペプチド
をコードするmRNAもしくはゲノムDNAを検出する好ましい因子は、本発明のポリ
ペプチドをコードするmRNAもしくはゲノムDNAにハイブリダイゼーションするこ
とのできる標識核酸プローブである。核酸プローブは、例えば、配列番号:1も
しくは配列番号:4の核酸のような全長cDNAもしくはその一部であることができ
る。例えば、これはその鎖長が少なくとも15、30、50、100、250もしくは500ヌ
クレオチドから成るオリゴヌクレオチドであり、かつ本発明のポリペプチドをコ
ードするmRNAもしくはゲノムDNAに、ストリンジェントな条件下で特異的にハイ
ブリダイゼーションし得るものである。本発明の診断アッセイ法に使用する他の
適当なプローブに関しても本明細書で説明する。
【0166】 本発明のポリペプチドを検出するための好ましい因子は、本発明のポリペプチ
ドに結合することのできる抗体、好ましくは検出可能な標識を有する抗体である
。抗体は、ポリクローナル抗体であってもよいが、より好ましくはモノクローナ
ル抗体である。完全な抗体分子、もしくはその断片(例えば、FabまたはF(ab')2 )が利用可能である。プローブもしくは抗体に関して「標識された」とは、検出
可能な物質をプローブもしくは抗体とカップリング(すなわち、物理的結合)し
て、プローブもしくは抗体を直接標識すること、および直接標識されている他の
試薬と反応させてプローブもしくは抗体を間接的に標識することを意味している
。間接的標識の例としては、蛍光標識した二次抗体を用いた一次抗体の検出およ
び蛍光標識したストレプトアビジンで検出可能となるビオチンでのDNAプローブ
の末端標識が挙げられる。「生物学的試料」という用語は、対象から単離した組
織、細胞および生物学的液体、さらには対象中に存在する組織、細胞および体液
を意味する。すなわち、本発明の検出法は、生物学的試料中のmRNA、蛋白質、も
しくはゲノムDNAをインビトロもしくはインビボで検出するために用いられる。
例えば、インビトロでのmRNA検出の技術としては、ノーザンハイブリダイゼーシ
ョンとインサイチューハイブリダイゼーションが挙げられる。インビトロでの本
発明のポリペプチド検出の技術としては、酵素結合免疫測定法(ELISA)、ウエス
タンブロット、免疫沈降法、および免疫蛍光法が挙げられる。インビトロでのゲ
ノムDNA検出の技術としては、サザンハイブリダイゼーションが含まれる。さら
に、インビボでの本発明のポリペプチドの検出技術としては、ポリペプチドに対
する標識抗体を対象に導入することが含まれる。例えば、抗体は放射性マーカー
で標識でき、対象におけるマーカーの有無および局在は、標準的な画像技術で検
出することができる。
【0167】 一態様において、生物学的試料は、被検対象に由来する蛋白質分子を含む。ま
たは、被検対象由来のmRNA分子もしくは被検対象由来のゲノムDNA分子を含むも
のでもよい。好ましい生物学的試料は、対象から通常の方法で単離した末梢血の
白血球試料である。
【0168】 また別の態様においては、該方法はさらに次の段階を含む:すなわち、対照被
験者から得た対照生物学的試料を調製する段階、本発明のポリペプチド、または
本発明のポリペプチドをコードするmRNAもしくはゲノムDNAの検出を可能にする
化合物もしくは薬剤と対照試料とを接触させて、生物学的試料中のポリペプチド
、またはポリペプチドをコードするmRNAもしくはゲノムDNAの有無を検出する段
階、および対照試料中の本発明のポリペプチド、または本発明のポリペプチドを
コードするmRNAもしくはゲノムDNAの存在量と被検試料中の本発明の蛋白質もし
くは核酸の存在量を比較する段階。
【0169】 本発明はまた、生物学的試料(被検試料)中の本発明のポリペプチドもしくは
核酸の有無を検出するためのキットをも含む。このようなキットは、対象が、本
発明のポリペプチドの異常な発現に関連した障害(例えば、アンドロゲン非依存
性前立腺癌)を発症しているかもしくは発症する危険性が高いか否かの判定に用
いることができる。例えば、キットは、生物学的試料中の本発明のポリペプチド
もしくはポリペプチドをコードするmRNAの検出が可能になる標識化合物もしくは
薬剤、および試料中の本発明のポリペプチドもしくはmRNAの量を調べる手段(例
えば、ポリペプチドをコードするDNAまたはmRNAに結合する抗体またはオリゴヌ
クレオチドプローブ)を含むことができる。 本発明のポリペプチドもしくはポ
リペプチドをコードするmRNAの量が正常値を超えるもしくは正常値以下で発現し
ているならば、ポリペプチドの異常な発現に関連する障害を発症しているかもし
くは発症する危険性が高いと考えられ、キットはこれを調べるための説明書をも
含んでいてもよい。
【0170】 抗体を主要素とするキットの場合には、キットは、例えば、以下のものを含み
うる:すなわち(1) 本発明のポリペプチドに結合する一次抗体(例えば、固相支
持体に結合したもの)および、オプションとして(2) ポリペプチドもしくは該一
次抗体のいずれかに結合する別の二次抗体であり、これには検出可能な薬剤が結
合している。
【0171】 オリゴヌクレオチドを主要素とするキットの場合には、キットは、例えば、以
下のものを含む:すなわち、(1)オリゴヌクレオチド、例えば、本発明のポリペ
プチドをコードする核酸にハイブリダイゼーションする検出可能な標識を有する
オリゴヌクレオチド、もしくは(2) 本発明のポリペプチドをコードする核酸の増
幅に有用な一対のプライマー。
【0172】 キットは、例えば、緩衝剤、保存剤、もしくは蛋白質安定化剤を含んでいても
よい。また、キットは、検出可能な薬剤(例えば、酵素もしくは基質)を検出す
るのに必要な構成要素を含んでもよい。キットは、さらにアッセイ結果を被検試
料との比較に用いる単一の対照試料もしくは一連の対照試料を含む。通常、キッ
トの個々の構成要素を、個々の容器に詰め、これらの各種の容器は全て単一のパ
ッケージに包装する。この際、ポリペプチドの異常な発現に関連する障害を発症
しているかもしくは発症する危険性が高いか否かを観察する説明書も同時に包装
する。
【0173】 2. 予後アッセイ法 本明細書に記載の方法は、さらに、本発明のポリペプチドの異常な発現または
活性を伴う疾患または障害を発症しているか、あるいは発症する危険性が高い対
象を同定するための診断もしくは予後アッセイ法として利用できる。例えば、予
診のためのアッセイ法もしくはそれに続くアッセイ法等の本明細書に記載のアッ
セイ法は、本発明のポリペプチドの異常な発現もしくは活性の関与する障害を発
症しているかまたは発症の危険性が高い対象を同定するために用いることができ
る。または、予後アッセイ法は、かかる疾患もしくは障害を発症しているかもし
くは発症する危険性の高い対象の同定に利用することができる。このように、本
発明は、被検試料を対象から採集し、本発明のポリペプチドもしくは核酸(例え
ば、mRNA、ゲノムDNA)を検出する方法をであって、ポリペプチドもしくは核酸
の発現の有無を、ポリペプチドの異常な発現もしくは活性に関連している疾患も
しくは障害を発症しているかもしくは発症する危険性が高い対象が診断される方
法を提供する。本明細書において、「被検試料」とは、対象から得た目的とする
生物学的試料を意味する。例えば、被検試料は、生物学的液体(例えば、血清)、
細胞試料、または組織等である。
【0174】 さらに、本明細書に記載の予後アッセイ法は、対象に本発明のポリペプチドの
異常な発現もしくは活性に関連する疾患または障害に対するある薬剤(例えば、
アゴニスト、アンタゴニスト、ペプチド模倣物質、蛋白質、ペプチド、核酸、低
分子、またはその他の候補薬剤)を投与することができるか否かを判定するため
に用いることができる。例えば、該方法は、ある特異的薬剤もしくはある種類に
属する薬剤(例えば、ポリペプチドの活性を減少させるタイプの薬剤)を用いて
被験者が効果的に治療されうるか否かの判定に用いることができる。このように
、本発明は、本発明のポリペプチドの異常発現もしくは活性異常に関連した障害
に対して、ある薬剤による対象の治療が効果的であるか否かを判定する方法を
提供する。この方法において、被検試料を得て、ポリペプチドもしくはポリペプ
チドをコードする核酸を検出する(例えば、ポリペプチドもしくは核酸の存在の
有無によって、ポリペプチドの異常な発現もしくは活性に関連する障害を治療す
るために被験者に薬物を投与するために、診断することができる)。
【0175】 本発明の方法は、本発明の遺伝子における遺伝的病変もしくは変異を検出する
目的にも用いることができる。これによって、病変遺伝子を有する対象が、本発
明のポリペプチドの異常な発現または活性に特徴づけられる障害の危険性を有す
るか否かを調べることが可能となる。好ましい態様においては、このような方法
は、対象由来の細胞試料において、本発明のポリペプチドをコードする遺伝子の
完全性に影響を与える変化、または本発明のポリペプチドをコードする遺伝子の
異常発現のうちの少なくとも一つによって特徴づけられる遺伝的病変もしくは変
異の有無を検出する工程を含む。例えば、このような遺伝的病変または変異は、
以下のうちの少なくとも一つの存在を確認することによって検出できる:すなわ
ち、(1)遺伝子の単一もしくは複数のヌクレオチドの欠失、(2)遺伝子の単一
もしくは複数のヌクレオチドの付加、(3)遺伝子の単一もしくは複数のヌクレ
オチドの置換、(4)遺伝子の染色体上の再構成、(5)遺伝子のメッセンジャー
RNA転写産物の発現レベルの変化、(6) ゲノムDNAのメチル化パターンの変化等
の遺伝子における異常な修飾、(7)遺伝子のメッセンジャーRNA転写産物におけ
る野生型と異なるスプライシングパターンの存在、(8)遺伝子によってコード
される蛋白質の発現レベルが野生型のそれと異なること、(9)遺伝子の一方の
対立遺伝子が消失していること、ならびに(10)遺伝子によってコードされる蛋
白質の不適切な翻訳後修飾。本明細書に記載されるように、遺伝子における病変
の検出に利用することのできる当技術分野で既知のアッセイ方法が数多く存在す
る。
【0176】 いくつかの態様においては、病変の検出は、アンカーPCRもしくはRACE PCR等
のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)(例えば、米国特許第4,683,195号、米国特許第
4,683/202号を参照のこと) またはライゲーション連鎖反応 (LCR)(例えば、La
ndegranら、(1988) Science 241:1077-1080; およびNakazawaら、(1994) Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 91:360-364を参照のこと)におけるプローブ/プライマー
の使用を含む。後者は、該遺伝子の点突然変異の検出に特に有用である(例えば
、Abravayaら、(1995) Nucleic Acids Res. 23:675-682を参照のこと)。この方
法は、以下の段階を含むことができる:すなわち、患者の細胞試料を採集する段
階、試料の細胞から核酸(例えば、ゲノムDNA、mRNAもしくは双方)を単離する
段階、核酸試料を、ハイブリダイゼーションと(存在する場合には)遺伝子増幅
が起こる条件下で選択された遺伝子と特異的にハイブリダイゼーションする単一
もしくは複数のプライマーと接触させる段階、および増幅産物の有無を検出する
、または増幅産物のサイズを調べ、対照試料における長さと比較する段階。PCR
および/またはLCRを予備的な増幅工程として、本明細書に記載の変異の検出に使
用される他の技術のいずれかと組み合わせて用いることが望ましいと考えられる
【0177】 さらに別の増幅方法としては、自己持続配列複製系 (Guatelliら、(1990) Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 87:1874-1878)、転写増幅系(Kwohら、(1989) Proc. N
atl. Acad. Sci. USA 86:1173-1177)、Q-ベータ複製酵素 (Lizardiら、(1988) B
io /Technology 6:1197)、もしくはその他の核酸増幅に関する方法のいずれかが
用いられ、このような処理の後、当業者に周知の技術で増幅した分子の検出を行
う。このような核酸分子の検出法は、その分子の含量が極微量であるときには特
に有用である。
【0178】 また別の態様においては、試料細胞に由来する選択された遺伝子の変異は、制
限酵素による切断パターンの変化を基にして同定することができる。例えば、試
料および対照DNAを単離し、(必要ならば)増幅し、単一もしくは複数の制限酵
素で消化する。次に、断片の長さをゲル電気泳動で調べ比較する。試料DNAと対
照DNAとの断片長の相違は、試料DNA中の変異を示唆するものである。さらに、配
列特異的リボザイム (例えば、米国特許第5,498,531号を参照のこと)を用いて、
リボザイムによる切断部位の出現または消失を基に特異的変異の有無を評価する
ことができる。
【0179】 別の態様においては、遺伝的変異は、試料および対照核酸(例えば、DNAまた
はRNA)と、数百もしくは数千種類のオリゴヌクレオチドプローブを含む高密度
アレイ (Croninら、(1996) Human Mutation 7:244-255; Kozalら、(1996) Natur
e Medicine 2:753-759)とのハイブリダイゼーションによって同定できる。例え
ば、遺伝的変異は、Croninらの前掲の文献に記載されている発光DNAプローブを
含む2次元のアレイを用いて同定することができる。要約して説明すると、プロ
ーブの第一ハイブリダイゼーションアレイを用いて試料および対照中の長いDNA
鎖を走査し、重複を有する連続プローブの直線的アレイを作製することによって
配列間の塩基の変異を同定することが可能となる。この工程によって、点突然変
異を同定することができる。この工程後に、第二ハイブリダイゼーションアレイ
を用いる。この工程では、検出される全ての変化もしくは変異に相補的である小
型の特異化プローブアレイによって特異的変異の特徴付けが可能となる。各変異
アレイは、並列プローブのセットから成り、その一方は、野生型遺伝子に対して
相補的であり、他方は変異体遺伝子に対して相補的である。
【0180】 さらに別の態様においては、当技術分野で公知である種々の任意のシーケンシ
ング反応を使用して、選択された遺伝子の配列を直接決定した後、対応する野生
型(対照) の配列を有する試料の核酸配列と比較することにより変異を検出する
ことができる。シーケンシング反応の例としては、Maxim と Gilbert ((1977) P
roc. Natl. Acad. Sci. USA 74:560)、もしくは Sanger ((1977) Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 74:5463)によって開発された技術を基にした方法が挙げられる
。また、診断アッセイ法((1995) Bio/Techniques 19:448)を実施する際に、質量
分析法によるシーケンシング (例えば、国際公開公報第94/16101号; Cohenら、
((1996) Adv. Chromatogr. 36:127-162; および Griffinら、(1993) Appl. Bioc
hem. Biotechnol. 38:147-159を参照のこと)を含め、種々の自動配列決定法のい
ずれもが利用可能である。
【0181】 また、選択された遺伝子における変異をの検出する他の方法としては、RNA/RN
AもしくはRNA/DNAのヘテロ二重鎖中におけるミスマッチ塩基の検出を、開裂剤に
対する耐性を利用して行う方法がある(Myersら、(1985) Science 230:1242)。通
常、「ミスマッチ開裂」の技術は、野生型の配列を含む(標識された)RNAもし
くはDNAを、組織試料から得られた潜在的に変異体である可能性を有するRNAもし
くはDNAとハイブリダイゼーションさせヘテロ二重鎖を形成させる工程を含む。
対照および試料の鎖間に塩基対のミスマッチがあることによるなど二重鎖の一本
鎖領域の切断を引き起こす薬剤で、二本鎖デュプレックスを処理する。RNA/DNA
二重鎖はRNaseで処理してミスマッチ領域を消化することができる。DNA/DNAハイ
ブリッドは、S1ヌクレアーゼで処理し、ミスマッチ領域を消化することができる
。また他の態様においては、DNA/DNAもしくはRNA/DNA二重鎖のいずれかをヒドロ
キシルアミンまたはオスミウム四酸化物で処理し、ミスマッチ領域を消化するた
めにピペリジンを作用させる。ミスマッチ領域の消化後、得られた反応物をポリ
アクリルアミド変性ゲルでサイズ分画し、変異部位を決定する(例えば、Cotton
ら、(1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:4397; Saleebaら、(1992) Method
s Enzymol. 217:286-295等を参照のこと)。好ましい態様においては、対照とな
るDNAもしくはRNAは検出できるように標識を施す。
【0182】 さらにまた別の態様においては、ミスマッチ開裂反応に、二本鎖DNA中のミス
マッチ塩基対を認識する一種類もしくは複数種類の蛋白質(いわゆる、「DNAミ
スマッチ修復」酵素)を用いる。これらの酵素は、細胞試料から得たcDNA中の点
突然変異の検出とマッピングを実施する既知システムにおいて利用する。例えば
、大腸菌のmutY 酵素は、G/AミスマッチのAを切断し、HeLa細胞由来のチミジンD
NAグリコシラーゼは、G/TミスマッチのTを切断する(Hsuら、(1994) Carcinogene
sis 15:1657-1662)。ある実施態様によれば、例えば野生型配列のような選択さ
れた遺伝子の配列に基づくプローブは、被検細胞由来のcDNAもしくは他のDNA産
物にハイブリダイゼーションする。二重鎖を、DNAミスマッチ修復酵素で処理し
、もし切断産物が生成すれば、これを電気泳動等の方法で検出することができる
(例えば、米国特許第5,459,039号を参照のこと)。
【0183】 他の態様では、選択された遺伝子の変異を電気泳動における移動度の変化を利
用して同定する。例えば、一本鎖のコンフォメーションにおける多型 (SSCP) で
、変異型核酸と野生型核酸との電気泳動における移動度の差を検出する (Orita
ら、(1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:2766; また、(1993) Mutat. Res.
285:125-144; Hayashi (1992) Genet Anal Tech Appl 9:73-79を参照のこと)。
試料および対照核酸における一本鎖DNA断片を変性させ、これを再生させること
もできる。一本鎖核酸の二次構造は、配列に依存して変化し、その結果たとえ変
化した塩基が1塩基であっても、二次構造の変化を電気泳動における移動度にお
いて検出できる。DNA断片を標識するか、標識プローブで検出を行ってもよい。
アッセイ法の感度は、(DNAよりもむしろ) RNAを用いることによって増強できる
。RNAの方が、二次構造が配列の変化に対して鋭敏に反映される。好ましい態様
において、本方法はヘテロ二重鎖分析を使用して、電気泳動における移動度の変
化に基づいて二本鎖ヘテロ二重鎖分子を分離する(Keenら、(1991) Trends Genet
7:5)。
【0184】 さらに別の態様においては、変性剤の濃度勾配を有するポリアクリルアミドゲ
ル中での変異体もしくは野生型断片の移動度は、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動 (
DGGE)を用いて調べる (Myersら、(1985) Nature 313:495)。分析法としてDGGEを
用いる場合には、DNAが完全には変性しないように、例えば、PCRを用いて高い融
点を示すGC含量の多い約40 bpのDNAを'GCクランプとして付加するなど、修飾を
加えておく。さらに別の態様においては、対照および試料DNAの移動度の相違を
調べるために、変性勾配の代わりに温度勾配を用いる(Rosenbaum とReissner (
1987) Biophys Chem 265:12753)。
【0185】 点突然変異を検出するための別の技術の例としては、これらに限定されるわけ
ではないが、選択的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション、選択的増幅、
もしくは選択的プライマー伸長等が挙げられる。例えば、オリゴヌクレオチドプ
ライマーは、既知の変異を中心部に設定して、完全に塩基が一致した場合にのみ
ハイブリダイゼーションが起こる条件で標的DNAとハイブリダイゼーションする
ように調製する(Saikiら、(1986) Nature 324:163; Saikiら、(1989) Proc. Nat
l Acad. Sci USA 86:6230)。オリゴヌクレオチドがハイブリダイゼーション膜に
結合して、標識した標的DNAとハイブリダイゼーションしているときには、この
ような対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドは、PCRによって増幅した標的DNAも
しくは複数の異なった変異とハイブリダイゼーションしている。
【0186】 または、選択的PCR増幅による対立遺伝子特異的増幅法を、本発明とともに用
いることもできる。特異的増幅のプライマーとして用いるオリゴヌクレオチドは
、分子の中心付近もしくは一方のプライマーの3'末端に目的の変異を有する(そ
の増幅は、差分ハイブリダイゼーションに依存することになる)(Gibbsら、(19
89) Nucleic Acids Res. 17:2437-2448)。このような変異プライマーを用いた
場合、適当な条件下で、ミスマッチがポリメラーゼによる伸長を低減させるか阻
止する(Prossner (1993) Tibtech 11:238)。さらに、切断による検出を可能にす
るために、新規の制限酵素認識部位を、変異を含む領域に導入することが望まし
いと考えられる(Gaspariniら、(1992) Mol. Cell Probes 6:1) 。ある態様にお
いては、増幅をTaqリガーゼを用いて行う場合もある(Barany (1991) Proc. Natl
. Acad. Sci USA 88:189)。このような場合には、5'配列の3'末端が完全一致の
時にのみライゲーション反応が起こる。従って、増幅の有無を確認することで、
特異的部位における既知の変異の有無を検出することができる。
【0187】 本明細書に記載の方法は、例えば、本明細書に記載の少なくとも一種類のプロ
ーブ核酸もしくは抗体試薬を含む予めパッケージングされている診断キットを用
いて実施することができる。本法は、例えば、臨床設定において本発明のポリペ
プチドをコードする遺伝子の関与する疾患もしくは疾病の症状を呈するもしくは
家族歴を有する患者の診断に簡便に用いることができる。
【0188】 さらに、本発明のポリペプチドが発現している任意の細胞タイプもしくは組織
、好ましくは末梢血リンパ球を、本明細書に記載の予後アッセイ法で使用するこ
とができる。
【0189】 3. 薬理ゲノム学 本明細書に記載のスクリーニングアッセイ法で同定した本発明のポリペプチド
の活性もしくは発現に対して刺激または阻害効果を与える薬剤またはモジュレー
ターを、個々の患者に投与して、(予防的もしくは治療用途で)ポリペプチドの
異常な活性に関する障害を処置することができる。このような処置と併せて、個
体の薬理ゲノム学(すなわち、個々の遺伝子型と外因性化合物もしくは薬剤に対
する個々の応答との関係を調べる)も利用することができる。治療薬の代謝にお
ける差異により、薬理学的に活性のある薬物の用量と血中濃度との関係を変化さ
せ重度の毒性または治療上の失敗へと至る場合がある。このように、個々の個体
の薬理ゲノム学的検査は、個々の遺伝子型を考慮した予防もしくは治療的処置の
ための効果的な因子(例えば、薬物)の選択が可能である。このような薬理ゲノム
学的検査はさらに、適当な用量と治療法の決定にも用いることができる。したが
って、個々の個体における、本発明の蛋白質の活性、本発明の核酸の活性、本発
明の核酸の発現、または本発明の遺伝子の変異頻度を調べて、個々の個体の治療
もしくは予防的処置を実施するための適当な薬剤を選択することができる。
【0190】 薬理ゲノム学は、患者における薬物分布の変化および異常な作用に起因する臨
床的に重要な薬物応答に関する遺伝的変化を扱うものである。例えば、Linder (
1997) Clin. Chem. 43 (2):254-266を参照のこと。一般的には、薬理遺伝学的
状態を二種類のタイプに分類できる。すなわち、薬剤が体内で作用する様式を変
化させる単一の因子として遺伝する遺伝学的状態を、「薬物作用の変化」と称す
る。また、体が薬物に作用する様式を変化させる単一因子として遺伝する遺伝学
的状態を「薬物代謝の変化」と称する。これらの薬理遺伝学的状態は、希な欠損
もしくは多型に起因し得るものである。
【0191】 このように、個々の個体における本発明のポリペプチドの活性、ポリペプチド
をコードする核酸の発現、またはポリペプチドをコードする遺伝子における変異
の頻度を調べ、個体の治療もしくは予防的処置に適当な薬剤を選択することがで
きる。さらに、薬理遺伝学的研究を使用して、薬物代謝に関わる酵素をコードす
る多型対立遺伝子の遺伝子型を解析し、個々の薬物応答に関する表現型を同定す
ることができる。用量決定もしくは薬物選択にこのような情報を応用すれば、有
害な反応や治療の失敗を回避できる。すなわち、ポリペプチドの活性もしくは発
現のモジュレーターを利用して対象を処置すれば、治療もしくは予防の効率を高
める ことができる。例えば、このようなモジュレーターは、本明細書に記載の
スクリーニングアッセイ法の1つで同定されるものである。
【0192】 4. 臨床試験における効果のモニタリング ある薬剤 (例えば、薬物および化合物)の、本発明のポリペプチドの発現もし
くは活性に与える影響(例えば、細胞増殖および/もしくは分化)のモニタリン
グは、通常の薬剤スクリーニングだけでなく臨床試験においても利用できる。例
えば、遺伝子発現、蛋白質レベル、または蛋白質の活性の減少について、本明細
書に記載のスクリーニングアッセイ法で調べた薬剤の有効性を、遺伝子発現、蛋
白質レベル、または蛋白質の活性の増加を示す対象に対する臨床試験においても
モニターすることができる。または、スクリーニングアッセイ法によって決定し
た、遺伝子発現、蛋白質レベルまたは蛋白質活性を減少させるある物質の有効性
は、遺伝子発現、蛋白質レベル、または蛋白質活性の増加を示す被験者の臨床試
験においてモニターすることができる。そのような臨床試験において、本発明の
ポリペプチドの発現または活性、そして好ましくは前立腺癌に関係している他の
ポリペプチドの発現または活性をマーカーとして用いることができる。
【0193】 例えば、制限するわけではないが、本発明のポリペプチド(例えば、本明細書
において記載されたスクリーニングアッセイ法において同定された)の活性また
は発現を調節する物質(例えば、化合物、薬物、または低分子)を用いて処置す
ることによって、細胞において調節される本発明の遺伝子を含む遺伝子を同定す
ることができる。このように、前立腺癌、例えばアンドロゲン非依存的前立腺癌
に及ぼす物質の作用を例えば臨床試験において調べる場合、細胞を単離して、RN
Aを調製し、本発明の遺伝子および障害に関係している他の遺伝子の発現レベル
に関して分析することができる。遺伝子発現のレベル(すなわち、遺伝子発現パ
ターン)は、本明細書に記載のノーザンブロット分析もしくはRT-PCR、または本
明細書に記載のいずれかの方法で産生した蛋白質の量を調べること、または本発
明の遺伝子もしくは他の遺伝子の活性のレベルを測ることによっても定量できる
。このようにして、遺伝子発現パターンを、薬剤に対する細胞の生理的応答を指
し示すマーカーとして利用することができる。したがって、個体を薬物により治
療する前、および治療中の各時点でこの応答状態を調べることができる。
【0194】 好ましい態様において本発明は、薬剤(例えば、本明細書に記載のスクリーニ
ングアッセイ法で同定されたアゴニスト、アンタゴニスト、ペプチド模倣物質、
蛋白質、ペプチド、核酸、低分子、もしくは他の候補薬剤)で対象を治療する際
の有効性をモニタリングする方法を提供する。この方法は、次の段階を含む:す
なわち、(i)薬剤投与前に対象から投与前試料を採集する段階、(ii) 投与前試料
中の本発明のポリペプチドもしくは核酸のレベルを検出する段階(必要な場合に
は、アンドロゲンの存在下または非存在下において)、(iii)対象から単一もし
くは複数の投与後試料を採集する段階、(iv) 投与後試料中の本発明のポリペプ
チドもしくは核酸のレベルを検出する段階、(v)投与前試料中の本発明のポリペ
プチドもしくは核酸のレベル(または、アンドロゲン誘導性)を投与後試料もし
くは試料中の本発明のポリペプチドもしくは核酸のレベルと比較する段階、およ
び(vi) それにより、対象への薬剤の投与を変える段階。例えば、薬剤の投与量
を増やすことによって、発現もしくは活性を減少させる、すなわち、薬剤の有効
性を高めることが望ましいと思われる。
【0195】 C. 治療法 本発明は、本発明のポリペプチドの異常な発現もしくは活性に関連した障害(
例えば、アンドロゲン非依存性前立腺癌)の危険性(もしくは感受性)または障
害を有し得る対象を処置するための予防法および治療法の双方を提供する。
【0196】 1. 予防的方法 一局面において本発明は、ポリペプチドの発現を変化させる、またはポリペプ
チドの活性のうちの少なくとも一つを変化させる薬剤を対象に投与することによ
って、対象における本発明のポリペプチドの異常な発現もしくは活性に関連した
疾患もしくは状態を予防する方法を提供する。本発明のポリペプチドの発現また
は活性の異常に起因するもしくは関連する疾患の危険性を有する対象を、例えば
、本明細書に記載の診断もしくは予後アッセイ法のいずれかもしくは組み合わせ
て用い同定することができる。その異常に特徴的な症状が現れる前に予防薬を投
与することによって、疾患もしくは障害を予防する、またはその進行を遅延させ
ることができる。異常のタイプに応じて、被験者を治療するために例えばアゴニ
ストまたはアンタゴニスト物質を用いることができる。前立腺癌の場合、アゴニ
ストを治療的に用いる。本明細書に記述するスクリーニングアッセイ法に基づい
て適当な物質を決定することができる。
【0197】 2. 治療方法 本発明のもう一つの局面は、治療目的のために本発明のポリペプチドの発現ま
たは活性を調節する方法に関する。本発明の調節方法は、ポリペプチドの活性の
1つまたは複数を調節する物質を細胞に接触させることを含む。活性を調節する
物質は、核酸もしくは蛋白質、ポリペプチド、ペプチド、ペプチド模倣体、また
は他の低分子の天然に存在する同源のリガンドのような、本明細書に記述した物
質となりうる。一つの態様において、物質は、ポリペプチドの生物活性の1つま
たは複数を刺激する。そのような刺激物質の例には、本発明の活性ポリペプチド
、および細胞に導入された本発明のポリペプチドをコードする核酸分子が含まれ
る。もう一つの態様において、物質は、本発明のポリペプチドの生物活性の1つ
または複数を阻害する。このような阻害剤の例 としては、アンチセンス核酸分
子および抗体が挙げられる。これらの変化を与える方法は、インビトロ (例えば
、該薬剤と共に細胞を培養することによって) または、インビボ (例えば、対象
に該薬剤を投与することによって)で実施することができる。このように、本発
明は、本発明のポリペプチドの異常な発現もしくは活性によって特徴づけられる
疾患もしくは障害に罹患した個体の治療法を提供する。一態様において本方法は
、薬剤 (例えば、本明細書に記載のスクリーニングアッセイ法で同定した薬剤)
、または発現もしくは活性を変化させる(例えば、アップレギュレーションする
またはダウンレギュレーションする)薬剤の組み合わせを投与する段階を含む。
もう一つの態様において、本方法は、ポリペプチドの減少もしくは異常な発現ま
たは活性を代償するために、治療として本発明のポリペプチドまたは本発明の核
酸分子を投与することを含む。
【0198】 活性の刺激は、活性または発現が異常に低くダウンレギュレートされている状
況、および/または活性の増加が有益な作用を生じる可能性がある状況では望ま
しい。逆に、活性または発現が異常に高いまたはアップレギュレートされている
状況、および/または活性の減少が有益な作用を有する可能性がある(例えば前
立腺癌の治療的処置)状況では、活性の阻害が望ましい。
【0199】 実施例 実施例 1. アンドロゲン非依存性前立腺癌細胞において構成的に発現する遺伝
子の同定 アンドロゲン依存性前立腺癌細胞でテストステロン(もしくは、同様のアンド
ロゲン)によって発現が誘導された遺伝子、およびアンドロゲン非依存性前立腺
癌細胞において、構成的に発現する遺伝子が同定されるように設計した方法を用
いて、HRPCa 9およびHRPCa 10を同定した。
【0200】 マトリゲルをコートしたT162フラスコを用い、10% FBS と50 nM テストステ
ロンを含むRPMI1640培地で、WT LNCaP細胞(アンドロゲン依存性前立腺癌細胞)を
、通常の方法により培養した。
【0201】 まずLNCaP細胞をアンドロゲン非存在下で培養し、次にテストステロンもしく
はカソデッックス(casodex)のいずれかで処理して、アンドロゲンの制御を受け
る遺伝子を同定した。10個のT162 フラスコを用い、LNCaP細胞を、活性炭処理し
た2%血清を含み色素を含まないRPMI1640 培地中で、24.5時間予備インキュベー
トした。前処理後、5個のT162フラスコの前処理した細胞を、テストステロンを
含む培地(色素を含まないRPMI1640、2% CSS、100 nMテストステロン、0.09%
DMSO)で処理した。残りの5個のT162フラスコに含まれる前処理した細胞を、カ
ソデックス(casodex)を含む培地(色素を含まない RPMI-1640、2% CSS、100 μM
カソデックス、0.09% DMSO) で処理した。テストステロンを含む培地もしくは
カソデックスを含む培地で25時間インキュベートした後、トリプシンで細胞をフ
ラスコからはがしペレットにした。
【0202】 RNeasyのプロトコール (Qiagen)を用い、細胞のペレットから全RNAを調製した
。約260 μgの全RNAが、それぞれの細胞ペレットから得られた。つぎに、約240
μg の各全RNA試料から、Oligotexのプロトコール (Qiagen)を用い、polyA+RNA
を調製した。約6μgのpolyA+RNAが、240μg の各全RNA試料から得られた。各2μ
gのpolyA+RNA試料を用いて、PCR-セレクト・プロトコール (Clontech; Palo Alt
o、CA)で、サブトラクションライブラリーを作製した。
【0203】 示差的に発現していると推定される部分cDNAを示すPCR産物を、pCR2.1 (InVit
rogen)にサブクローニングし、これを用いて、INValphaF1細胞を形質転換した。
【0204】 サブトラクションライブラリーの各クローンに由来するcDNAの挿入配列を、PC
Rで増幅し、ナイロン膜にスポットして高密度アレイを作製した。アレイ を、以
下の細胞に由来するファーストストランドcDNAをプローブとして検索した。すな
わち、上記の細胞は:100 nMテストステロンで処理したWT LNCaP細胞;100 μM
カソデックスで処理したWT LNCaP細胞;100 nMテストステロンで処理したLN3 LN
CaP細胞(LNCaP細胞のアンドロゲン非依存性変異体);100μMカソデックスで処
理したLN3 LNCaP細胞;1 nM R1881で処理したWT LNCaP細胞;および活性炭処理
済みの血清で処理したWT LNCaP細胞である。各cDNAスポットにおける放射性シグ
ナルの定量分析を行い、上記の細胞株および薬物処理のそれぞれについて各cDNA
の相対的な示差発現を調べた。さらに解析を進めるため選択したクローンでは、
カソデックスで処理したWT LNCaP細胞に比べ、テストステロンで処理したWT LNC
aP細胞でより高い発現レベルを示した。また、テストステロンもしくはカソデッ
クスで処理したLN3細胞では同等の発現レベルを示した。
【0205】 さらに解析を進めるため選択したクローンは、HRPCa 9およびHRPCa 10であっ
た。HRPCa 9およびHRPCa 10 は、新規の遺伝子と考えられた。各遺伝子の全長cD
NA配列を決定した。
【0206】 実施例2: HRPCa 9 配列番号:1のHRPCa 9 cDNA(図1)は、アミノ酸126個の蛋白質(配列番号
:2;図3)をコードする378ヌクレオチドのオープンリーディングフレーム(
配列番号:3;図2)を有する。
【0207】 アミノ酸配列の相同性に基づいて、HRPCa 9は、ラット0〜44蛋白質のヒト相同
体であると予想される(ツォウ(Tsou)ら(1986)、Molecular and Cellular B
iology :768〜78)。
【0208】 HRPCa 9は、N-グリコシル化部位の可能性がある部位1つ(配列番号:2のア
ミノ酸93〜96位);およびN-ミリストイル化部位の可能性がある部位3つ(配列
番号:2のアミノ酸8〜13、51〜56、および104〜109位)を有すると予想される
【0209】 図4は、HRPCa 9のヒドロパシープロットである。相対的疎水性を上に破線で
示し、相対的親水性を下の破線で示す。
【0210】 HRPCa 9をコードするcDNAを含むクローン( )は、バージニア州マナッ
サスのアメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)に、 に登録され
、受託番号 を付与された。
【0211】 実施例3: HRPCa 10 配列番号:4のHRPCa 10 cDNA(図5)は、アミノ酸500個の蛋白質(配列番号
:5;図7)をコードする1500ヌクレオチドのオープンリーディングフレーム(
配列番号:6;図6)を有する。
【0212】 HRPCa 10は、cAMPおよびcGMP依存的蛋白質キナーゼリン酸化部位の可能性があ
る部位1つ(配列番号:5のアミノ酸311〜314位);プロテインキナーゼCリン
酸化部位の可能性がある部位6つ(配列番号:5のアミノ酸3〜5、70〜72、27
6〜278、298〜300、307〜309、および310〜312位);カゼインキナーゼIIリン酸
化部位の可能性がある部位6つ(配列番号:5のアミノ酸70〜73、106〜109、16
9〜172、180〜183、192〜195、および272〜275位);N-ミリストイル化部位の可
能性がある部位9個(配列番号:5のアミノ酸10〜15、17〜22、41〜46、125〜1
30、201〜206、229〜234、371〜376、458〜463、および472〜477位)、ならびに
ロイシンジッパー領域の可能性がある部位1つ(配列番号:5のアミノ酸413〜4
34位)を有すると推定される。
【0213】 図6は、HRPCa 10のヒドロパシープロットである。相対的疎水性を上の破線で
示し、相対的親水性を下の破線で示す。
【0214】 HRPCa 10をコードするcDNAを含むクローン( )は、バージニア州マナッ
サスのアメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)に、 に登録され
、受託番号 を付与された。
【0215】 実施例4: 前立腺癌の治療に有用な化合物のスクリーニング 前立腺癌治療のために有用性が高いと考えられる化合物は、次のようにして同
定することができる。前立腺癌細胞(例えば、WT LNCaP細胞) を、HRPCa 9また
はHRPCa 10を構成的に発現することのできるベクター(例えば、HRPCa 9またはH
RPCa 10の発現が、CMVIEプロモーターの制御下にあるベクター)で安定にトラン
スフェクションする。トランスフェクションされたWT LNCaP細胞を、被検化合物
の存在下および非存在下で、適当な条件(例えば、10% FBSと50 nMテストステ
ロンを含むRPMI-1640培地中、マトリゲルをコートしたT162フラスコにて)を用
い培養する。このときの細胞の増殖速度を調べる。細胞の増殖速度を低下させる
化合物は、潜在的に前立腺癌治療に有用な治療用化合物である。このようにして
同定した潜在的な治療用化合物をさらに分析して、アンドロゲン非依存性前立腺
癌細胞(例えば、LN3 LNCaP細胞)の増殖速度に対する効果を調べることができる
【0216】同等物 本明細書に記載された本発明の特定の態様と等価な態様が数多く存在し得るこ
とは、当業者が理解、もしくは通常の実験を行うだけで確かめ得ることである。
こうした同等物は、特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ヒトHRPCa 9のcDNA配列(配列番号:1)を示す。
【図2】 配列番号:1のオープンリーディングフレーム(配列番号:3)
を示す。
【図3】 ヒトHRPCa 9の推定アミノ酸配列(配列番号:2)を示す。
【図4】 HRPCa 9のヒドロパシープロットである。相対的な疎水性を上の
破線で示し、相対的な親水性を下の破線で示す。
【図5】 ヒトHRPCa 10のcDNA配列(配列番号:4)を示す。
【図6】 配列番号:4のオープンリーディングフレーム(配列番号:6)
を示す。
【図7】 ヒトHRPCa 10の推定アミノ酸配列(配列番号:5)を示す。
【図8】 HRPCa 10のヒドロパシープロットである。相対的な疎水性を上の
破線で示し、相対的な親水性を下の破線で示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C12Q 1/02 G01N 33/53 D 1/68 C12N 15/00 ZNAA G01N 33/53 5/00 B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD ,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL, PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,S L,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US ,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4B024 AA01 CA04 CA20 DA02 EA04 GA11 HA12 HA15 HA17 4B063 QA01 QA19 QQ08 QQ43 QQ58 QR08 QR32 QR42 QR56 QS25 QS34 QX07 4B064 AG01 AG27 CA10 CA19 CC24 DA05 DA14 4B065 AA93X AA93Y AB01 BA02 CA24 CA44 CA46 4H045 AA10 AA11 AA20 AA30 BA10 CA41 DA76 EA28 EA51 FA72 FA74

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離された
    核酸分子: a)配列番号:1、3、4もしくは5、ATCCに受託番号 として登録され
    たプラスミドのcDNAインサート、またはATCC受託番号 として登録されたプ
    ラスミドのcDNAインサートのヌクレオチド配列を含む核酸;および b)配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCCに受託番号 として登
    録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ酸配列、また
    はATCC受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコ
    ードされるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸分子。
  2. 【請求項2】 以下からなる群より選択される単離された核酸分子: a)配列番号:1、3、4もしくは6、ATCCに受託番号 として登録され
    たプラスミドのcDNAインサート、またはATCC受託番号 として登録されたプ
    ラスミドのcDNAインサートのヌクレオチド配列と少なくとも55%同一であるヌク
    レオチド配列を含む核酸分子; b)配列番号:1、3、4もしくは6、ATCCに受託番号 として登録され
    たプラスミドのcDNAインサート、またはATCC受託番号 として登録されたプ
    ラスミドのcDNAインサートのヌクレオチド配列の少なくとも300ヌクレオチドの
    断片を含む核酸分子; c)配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCCに受託番号 として登
    録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ酸配列、また
    はATCC受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコ
    ードされるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸分子; d)断片が、配列番号:2もしくは5、ATCCに受託番号 として登録され
    たプラスミドのcDNAインサートによってコードされるポリペプチド、またはATCC
    受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードさ
    れるポリペプチドの少なくとも15連続アミノ酸を含む、配列番号:2もしくは5
    のアミノ酸配列を含むポリペプチド、ATCCに受託番号 として登録されたプ
    ラスミドのcDNAインサートによってコードされるポリペプチド、またはATCC受託
    番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされる
    ポリペプチドの断片をコードする核酸分子;ならびに e)核酸分子が、ストリンジェントな条件で配列番号:3もしくは6を含む核
    酸分子とハイブリダイズする、配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCCに
    受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードさ
    れるアミノ酸配列、またはATCC受託番号 として登録されたプラスミドのcD
    NAインサートによってコードされるアミノ酸配列を含むポリペプチドの天然に存
    在する対立遺伝子変異体をコードする核酸分子。
  3. 【請求項3】 ベクター核酸配列をさらに含む、請求項1記載の核酸分子。
  4. 【請求項4】 異種ポリペプチドをコードする核酸配列をさらに含む、請求
    項1記載の核酸分子。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の核酸分子を含む宿主細胞。
  6. 【請求項6】 哺乳類宿主細胞である、請求項5記載の宿主細胞。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の核酸分子を含むヒト以外の哺乳類宿主細胞。
  8. 【請求項8】 以下からなる群より選択される単離ポリペプチド: a)断片が、配列番号:2または5の少なくとも15連続アミノ酸を含む、配列
    番号:2または5のアミノ酸配列を含むポリペプチドの断片; b)ポリペプチドが、ストリンジェントな条件で配列番号:1もしくは4を含
    む核酸分子とハイブリダイズする核酸分子によってコードされる、配列番号:2
    もしくは5のアミノ酸配列、ATCCに受託番号 として登録されたプラスミド
    のcDNAインサートによってコードされるアミノ酸配列、またはATCC受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ酸
    配列を含むポリペプチドの天然に存在する対立遺伝子変異体;および c)配列番号:1または4のヌクレオチド配列を含む核酸と少なくとも55%同
    一であるヌクレオチド配列を含む核酸分子によってコードされるポリペプチド。
  9. 【請求項9】 配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCCに受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ
    酸配列、またはATCC受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサー
    トによってコードされるアミノ酸配列を含む、請求項8記載の単離ポリペプチド
  10. 【請求項10】 異種アミノ酸配列をさらに含む、請求項8記載のポリペプ
    チド。
  11. 【請求項11】 請求項8記載のポリペプチドに選択的に結合する抗体。
  12. 【請求項12】 核酸分子が発現される条件で、請求項5記載の宿主細胞を
    培養する段階を含む、以下からなる群より選択されるポリペプチドを生産する方
    法: a)配列番号:2もしくは5のアミノ酸配列、ATCCに受託番号 として登
    録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ酸配列、また
    はATCC受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコ
    ードされるアミノ酸配列を含むポリペプチド; b)断片が、配列番号:2もしくは5、ATCCに受託番号 として登録され
    たプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ酸配列、またはATCC
    受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードさ
    れるアミノ酸配列の少なくとも15連続アミノ酸を含む、配列番号:2もしくは5
    のアミノ酸配列、ATCCに受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAイン
    サートによってコードされるアミノ酸配列、またはATCC受託番号 として登
    録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ酸配列の断片
    を含むポリペプチド;および c)ポリペプチドが、配列番号:1もしくは4を含む核酸分子とストリンジェ
    ントな条件でハイブリダイズする核酸分子によってコードされる、配列番号:2
    もしくは5のアミノ酸配列、ATCCに受託番号 として登録されたプラスミド
    のcDNAインサートによってコードされるアミノ酸配列、またはATCC受託番号 として登録されたプラスミドのcDNAインサートによってコードされるアミノ酸
    配列を含むポリペプチドの天然に存在する対立遺伝子変異体。
  13. 【請求項13】 以下の段階を含む、試料中に請求項8記載のポリペプチド
    の有無を検出する方法: a)請求項8記載のポリペプチドに選択的に結合する化合物を試料に接触させ
    る段階;および b)化合物が試料中のポリペプチドに結合するか否かを決定する段階。
  14. 【請求項14】 ポリペプチドに結合する化合物が抗体である、請求項13記
    載の方法。
  15. 【請求項15】 請求項8記載のポリペプチドに選択的に結合する化合物と
    使用説明書とを含むキット。
  16. 【請求項16】 以下の段階を含む、試料中の請求項1記載の核酸分子の有
    無を検出する方法: a)核酸分子に選択的にハイブリダイズする核酸プローブまたはプライマーを
    試料に接触させる段階;および b)核酸プローブまたはプライマーが試料中の核酸分子に結合するか否かを決
    定する段階。
  17. 【請求項17】 試料がmRNA分子を含み、核酸プローブに接触される、請求
    項16記載の方法。
  18. 【請求項18】 請求項1記載の核酸分子と選択的にハイブリダイズする化
    合物と、使用説明書とを含むキット。
  19. 【請求項19】 以下の段階を含む、請求項8記載のポリペプチドに結合す
    る化合物を同定する方法: a)請求項8記載のポリペプチド、または該ポリペプチドを発現する細胞に試
    験化合物を接触させる段階;および b)該ポリペプチドが試験化合物に結合するか否かを決定する段階。
  20. 【請求項20】 試験化合物とポリペプチドとの結合が以下からなる群より
    選択される方法によって検出される、請求項19記載の方法: a)試験化合物のポリペプチドとの結合を直接検出することによる結合の検出
    ; b)競合的結合アッセイ法を用いた結合の検出; c)HRPCa 9またはHRPCa 10活性のためのアッセイ法を用いた結合の検出。
  21. 【請求項21】 請求項8記載のポリペプチドまたは該ポリペプチドを発現
    する細胞に、ポリペプチドの活性を調節するために十分な濃度でポリペプチドに
    結合する化合物を接触させる段階を含む、請求項8記載のポリペプチドの活性を
    調節する方法。
  22. 【請求項22】 以下の段階を含む、請求項8記載のポリペプチドの活性を
    調節する化合物を同定する方法: a)請求項8記載のポリペプチドに試験化合物を接触させる段階;および b)義ポリペプチドの活性に及ぼす試験化合物の作用を決定し、それによって
    該ポリペプチドの活性を調節する化合物を同定する段階。
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