JP2003014738A - Fat cell differentiation control and/or screening method of anti-inflammatory substance - Google Patents

Fat cell differentiation control and/or screening method of anti-inflammatory substance

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JP2003014738A
JP2003014738A JP2001151658A JP2001151658A JP2003014738A JP 2003014738 A JP2003014738 A JP 2003014738A JP 2001151658 A JP2001151658 A JP 2001151658A JP 2001151658 A JP2001151658 A JP 2001151658A JP 2003014738 A JP2003014738 A JP 2003014738A
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nfκb
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ppre
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Shigeaki Kato
茂明 加藤
Yoshiyuki Suzawa
美幸 須澤
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Sumitomo Pharmaceuticals Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the screening method of a fat cell differentiation inhibition substance that can inhibit differentiation to the fat cell of a non-differentiated cell safely and effectively as compared with growth factors, cytokine, or the like, and to provide the screening method of an anti-inflammatory substance with less side effect. SOLUTION: NFκB and PPARγ are brought into contact under the present or non-present of a substance to be tested, and the combination between both of them is compared under both conditions in the fat cell differentiation control and/or the screening method of the anti-inflammatory substance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、脂肪細胞分化制御
及び/又は抗炎症性物質のスクリーニング方法に関す
る。詳細には、本発明は、NFκBとPPARγの結合の度合
を指標とすることを特徴とする脂肪細胞分化制御及び/
又は抗炎症性物質のスクリーニング方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for screening adipocyte differentiation control and / or anti-inflammatory substances. More specifically, the present invention uses the degree of binding between NFκB and PPARγ as an index to control adipocyte differentiation and / or
Or, it relates to a screening method for an anti-inflammatory substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】骨髄内の多分化能を持つ間葉系細胞は、
脂肪細胞、骨芽細胞、軟骨細胞、線維芽細胞などの細胞
に分化する[J. Cell. Biochem., 58, 393-402 (1995);
Science, 289, 1501-1504 (2000)]。幹細胞のバラン
スのとれた分化は、骨髄環境の適正な状態の維持に必須
である。しかしながら、このバランスの調節機構は現在
までほとんど知られていない。
BACKGROUND ART Pluripotent mesenchymal cells in the bone marrow are
Differentiate into cells such as adipocytes, osteoblasts, chondrocytes and fibroblasts [J. Cell. Biochem., 58, 393-402 (1995);
Science, 289, 1501-1504 (2000)]. Balanced differentiation of stem cells is essential for maintaining the proper state of the bone marrow environment. However, this balance adjustment mechanism is hardly known to date.

【0003】一方、骨髄は老化とともに脂肪分が増加す
ることが知られている。これは、「脂肪髄化」と呼ばれ
る現象であるが、この脂肪髄化とともに骨芽細胞系列の
数が減少していくことが報告されており、若年齢と比較
した場合の老年齢における骨形成の低下・骨量の減少の
原因の一つであると考えられている[BIO Clinica 16
(3), 227-32 (2001)]。つまり、骨粗鬆症や変形性関節
症、骨折治癒の遅延などの老化に伴う骨・軟骨疾患の病
態に、骨髄における脂肪細胞分化が大きく関わっている
ということを意味する。
On the other hand, it is known that bone marrow increases in fat content as it ages. This is a phenomenon called "lipid myelination", and it has been reported that the number of osteoblast lineages decreases with this lipid myelination, and bone formation in old age compared to young age. Is thought to be one of the causes of decreased bone mass and decreased bone mass [BIO Clinica 16
(3), 227-32 (2001)]. That is, it means that adipocyte differentiation in bone marrow is greatly involved in the pathological conditions of aging-related bone / cartilage diseases such as osteoporosis, osteoarthritis, and delayed healing of fractures.

【0004】脂肪細胞の分化促進において、ペルオキシ
ソーム増殖薬活性化受容体γ(PPARγ)が重要な役割を
果たしていると考えられている[Genes Dev. 14, 1293-
307(2000), Mol. Cell 4, 597-609 (1999), Mol. Cell
4, 611-7 (1999)]。PPARγの脂肪細胞分化促進作用に
ついて、これまでに、脂肪細胞分化におけるマーカー
遺伝子の発現調節領域にPPARγが認識・結合し得るシス
エレメント(PPRE)が存在し、PPARγはレチノイドX受
容体α(RXRα)とヘテロ二量体を形成してこの配列に
結合することによって、直接的にマーカー遺伝子の発現
を促進すること[Cell Biochem. Biophys. 32 Spring,
187-204 (2000)]、線維芽細胞株にPPARγを過剰発現
させ、PPARγアゴニストを添加すると脂肪細胞に分化す
ること[Cell 79(7), 1147-56 (1994)]、PPARγアゴ
ニストによって骨髄未分化細胞株が脂肪細胞に分化する
こと[J. Biol. Chem. 270(22), 12953-6 (1995)]等が
報告されており、PPARγは脂肪細胞分化を直接的に司る
転写因子であることが示されている。
Peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) is considered to play an important role in promoting the differentiation of adipocytes [Genes Dev. 14, 1293-.
307 (2000), Mol. Cell 4, 597-609 (1999), Mol. Cell
4, 611-7 (1999)]. Regarding the adipocyte differentiation promoting action of PPARγ, there is a cis element (PPRE) capable of being recognized and bound by PPARγ in the expression regulatory region of a marker gene in adipocyte differentiation, and PPARγ is a retinoid X receptor α (RXRα). Directly promoting the expression of the marker gene by forming a heterodimer with and binding to this sequence [Cell Biochem. Biophys. 32 Spring,
187-204 (2000)], overexpressing PPARγ in a fibroblast cell line, and adding a PPARγ agonist to differentiate into adipocytes [Cell 79 (7), 1147-56 (1994)] It has been reported that a differentiated cell line differentiates into adipocytes [J. Biol. Chem. 270 (22), 12953-6 (1995)] and the like, and PPARγ is a transcription factor that directly controls adipocyte differentiation. Is shown.

【0005】一方、IGF、EGF、TGFβ等の成長因子やIL-
1、TNFα等のサイトカイン類が脂肪細胞の分化を阻害す
ることが知られていた[J. Clin. Invest., 89, 223-3
3 (1992); J. Cell. Biol., 108, 1105-13 (1989)
等]。このうち、IGFやEGFは、それらの作用により活性
化されたMAPキナーゼ(MAPK)がPPARγのN末端に存在す
るA/B領域をリン酸化することで、PPARγのリガンド依
存的な転写活性化を間接的に抑制することが報告されて
いる[Science 274, 2100-3 (1996)]。しかしながら、
MAPKはIL-1、TNFα、TGFβなどによっては活性化されな
いことから、IGFやEGFとは異なる分化抑制機構の存在が
示唆された。
On the other hand, growth factors such as IGF, EGF and TGFβ and IL-
1, TNFα and other cytokines were known to inhibit adipocyte differentiation [J. Clin. Invest., 89, 223-3
3 (1992); J. Cell. Biol., 108, 1105-13 (1989).
etc]. Among these, IGF and EGF phosphorylate the A / B region existing at the N-terminal of PPARγ by MAP kinase (MAPK) activated by their actions, thereby causing ligand-dependent transcriptional activation of PPARγ. Indirect suppression has been reported [Science 274, 2100-3 (1996)]. However,
MAPK is not activated by IL-1, TNFα, TGFβ, etc., suggesting the existence of a differentiation inhibitory mechanism different from IGF and EGF.

【0006】そこで、本発明者らは、PPARγの脂肪細胞
分化促進作用に対するIL-1、TNFα、TGFβ等による負の
調節機構の下流に位置するシグナル因子の同定を試み
た。その結果、IL-1やTNFαは、TAK1/TAB1、NFκB誘導
性キナーゼ(NIK)、IκBキナーゼ(IKK)と続くキナー
ゼカスケードを活性化することにより、NFκBを活性化
して、PPARγによる脂肪細胞特異的遺伝子のリガンド依
存的な転写活性化を抑制し、それによって脂肪細胞の分
化を抑制していることが明らかとなった。
[0006] Therefore, the present inventors attempted to identify a signaling factor located downstream of the negative regulatory mechanism of IL-1, TNFα, TGFβ and the like for the adipocyte differentiation promoting action of PPARγ. As a result, IL-1 and TNFα activate NFκB by activating TAK1 / TAB1, NFκB-inducible kinase (NIK), and IκB kinase (IKK), and subsequent kinase cascades, and PPARγ-induced adipocyte-specific It was revealed that it suppresses the ligand-dependent transcriptional activation of the gene and thereby suppresses the differentiation of adipocytes.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、NFκB
の活性化がどのようなメカニズムでPPARγによる転写活
性化を抑制するのか、NFκBのさらに下流に位置するシ
グナル因子が存在するのか等については、未だ不明のま
まであった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, NFκB
It remains unclear as to what mechanism the activation of the protein suppresses transcriptional activation by PPARγ, and whether there is a signaling factor located further downstream of NFκB.

【0008】PPARγの分化促進作用を負に調節すること
により、未分化細胞の脂肪細胞への分化を抑制する物質
は、脂肪髄化に起因する骨粗鬆症や変形性関節症等の骨
疾患の予防及び治療に有効であるものと期待される。ま
た、老化とともに全身的に脂肪が蓄積されていくが、そ
れをも予防あるいは治療され得ると期待される。しかし
ながら、IGFやEGF等の成長因子やそれらを活性化する因
子は発癌を誘発するリスクがあるので、長期的な使用に
は適していない。また、IGFやEGFはMAPKによるPPARγの
リン酸化を介してPPARγの転写活性化作用を抑制する
が、本抑制機構は標的DNAへのPPARγの結合を抑制す
るものではないため、他の刺激が共存した場合に転写活
性化が起こる可能性があり、厳密な意味での調節作用が
期待できないおそれがある。
[0008] A substance that suppresses the differentiation of undifferentiated cells into adipocytes by negatively regulating the differentiation promoting action of PPARγ is used for the prevention of bone diseases such as osteoporosis and osteoarthritis, which are caused by fat myelination. Expected to be effective in treatment. In addition, fat accumulates systemically with aging, and it is expected that it can be prevented or treated. However, growth factors such as IGF and EGF and factors that activate them are not suitable for long-term use because they have a risk of inducing carcinogenesis. In addition, IGF and EGF suppress the transcriptional activation of PPARγ through phosphorylation of PPARγ by MAPK, but since this suppression mechanism does not suppress the binding of PPARγ to target DNA, other stimuli coexist. In that case, transcriptional activation may occur, and it may not be possible to expect a regulatory action in the strict sense.

【0009】一方、IL-1やTNFαは細胞膜上に受容体を
有し、細胞内の多様なシグナルカスケードを調節するこ
とが知られている。細胞成長因子のように発癌のリスク
を高めるという欠点は少ないが、炎症の惹起等の他への
影響が懸念される。
On the other hand, IL-1 and TNFα are known to have receptors on the cell membrane and regulate various intracellular signal cascades. Like cell growth factors, it has few drawbacks of increasing the risk of carcinogenesis, but there is concern about its influence on other factors such as inflammation.

【0010】このように、シグナルカスケードの上流に
位置する因子を用いた場合、標的以外の因子の活性化に
よる副作用や、標的因子への作用が希釈されることによ
る効果の減少といった問題が生じる。従って、PPARγの
標的遺伝子への結合を直接的に抑制する因子を同定する
ことは、副作用が少なく低用量で効力を発揮し得るより
安全な脂肪細胞分化制御物質を探索する手段を提供し得
るという点で、極めて重要である。
As described above, when a factor located upstream of the signal cascade is used, there arise problems such as side effects due to activation of factors other than the target and diminished effects due to dilution of the action on the target factor. Therefore, identifying a factor that directly suppresses the binding of PPARγ to a target gene can provide a means for searching a safer adipocyte differentiation regulator that has few side effects and can exert efficacy at a low dose. In that respect, it is extremely important.

【0011】従って、本発明の目的は、PPARγの標的D
NA(すなわち、PPRE)への結合を直接的に制御する物
質を同定し、当該物質とPPARγとの相互作用を利用し
て、PPARγの転写活性化作用を制御する物質、ひいては
未分化細胞の脂肪細胞への分化及び脂肪細胞からの脱分
化を制御する物質をスクリーニングする系を提供するこ
とである。
Therefore, an object of the present invention is to target D of PPARγ.
A substance that directly controls binding to NA (that is, PPRE) was identified, and a substance that regulates the transcriptional activation action of PPARγ by utilizing the interaction between the substance and PPARγ, and thus the fat of undifferentiated cells It is intended to provide a system for screening a substance that controls differentiation into cells and dedifferentiation from adipocytes.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、NFκBがPPARγ
の標的DNAへの結合を抑制することにより脂肪細胞へ
の分化を抑制していること、しかもNFκBはPPARγに直
接結合することによりPPARγのDNA結合能を抑制して
いることを見出した。本発明は、このような知見に基づ
いて完成するに至ったものである。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors found that NFκB was found to be PPARγ.
It was found that the inhibition of adipocyte differentiation is suppressed by suppressing the binding of the protein to the target DNA, and that NFκB directly suppresses the DNA binding ability of PPARγ by directly binding to PPARγ. The present invention has been completed based on such knowledge.

【0013】即ち、本発明は、被験物質の存在下及び非
存在下にNFκBとPPARγとを接触させ、両条件下におけ
るNFκBとPPARγの結合の度合を比較することを特徴と
する、脂肪細胞分化制御物質のスクリーニング方法を提
供する。当該方法は、NFκBとPPARγを反応系に提供す
る手段と、両者の結合の度合を測定する手段によって様
々な実施態様をとることができる。
That is, the present invention is characterized in that NFκB and PPARγ are brought into contact with each other in the presence and absence of a test substance, and the degree of binding between NFκB and PPARγ under both conditions is compared, which is characterized by adipocyte differentiation. A method for screening a regulatory substance is provided. The method can take various embodiments depending on the means for providing NFκB and PPARγ to the reaction system and the means for measuring the degree of binding between them.

【0014】即ち、NFκB及びPPARγを反応系に提供す
る手段としては、(i) それらを発現するように操作され
た宿主細胞から細胞抽出液として提供する方法、(ii)
それらを発現するように操作された宿主細胞から分離精
製して(例えば、適当なタグを有する融合蛋白質として
発現するように操作された宿主細胞から、当該タグと親
和性を有する担体を用いて分離精製して)提供する方
法、(iii) それらをコードするDNAを含む発現ベクタ
ーから無細胞翻訳系を用いてインビトロ合成して提供す
る方法、(iv) それらを発現するように操作された宿主
細胞内で反応を行わせる方法等が挙げられる。
That is, as means for providing NFκB and PPARγ to a reaction system, (i) a method of providing a cell extract from a host cell engineered to express them, (ii)
Isolate and purify them from host cells that have been engineered to express them (eg, isolate from host cells that have been engineered to express as fusion proteins with the appropriate tags, using a carrier that has an affinity for the tags). Purified), (iii) In vitro synthesis from an expression vector containing DNA encoding them using a cell-free translation system, (iv) Host cells engineered to express them And the like.

【0015】また、NFκBとPPARγの結合の度合を測定
する手段としては、(i) NFκB-PPARγ複合体を直接測定
する方法、(ii) PPREに結合するPPARγ量を指標として
測定する方法、(iii) PPREを含むプロモーター領域の制
御下にあるレポーター遺伝子の発現を指標として測定す
る方法、(iv) two-hybrid系を用いて測定する方法等が
挙げられる。これらの各手段についての具体的態様は、
以下の「発明の実施の形態」において詳述される。
As means for measuring the degree of binding between NFκB and PPARγ, (i) a method of directly measuring the NFκB-PPARγ complex, (ii) a method of measuring the amount of PPARγ bound to PPRE as an index, ( iii) A method of measuring expression of a reporter gene under the control of a promoter region containing PPRE as an index, (iv) a method of measuring using a two-hybrid system, and the like. Specific aspects of each of these means are as follows.
This will be described in detail in the "Embodiment of the Invention" below.

【0016】本発明の脂肪細胞分化制御物質のスクリー
ニング方法は、同時に抗炎症性物質のスクリーニング方
法としての側面をも有する。PPARγリガンドであるチア
ゾリジン誘導体やプロスタグランジンJ2は、NFκBの活
性化を抑制することで、TNFα等の炎症性サイトカイン
の刺激により誘導されるシクロオキシゲナーゼ−2(CO
X-2)の発現を阻害することなどで消炎作用を発揮する
ことが知られていたが[例えば、J. Biiol. Chem. 275
(36), 28173-9 (2000)等]、NFκB活性化抑制の機序に
ついては未だに不明のままであった。本発明によりPPAR
γとNFκBとが直接結合することが明らかとなったこと
から、PPARγリガンドはNFκB-PPARγ複合体の形成を通
じてNFκBによる炎症誘起性遺伝子の発現誘導を抑制す
ることが示された。従って、本発明のスクリーニング法
により選抜されるNFκBとPPARγの結合を増強し得る物
質は、抗炎症性物質の有力な候補化合物でもあり得る。
The screening method for the adipocyte differentiation regulator of the present invention also has an aspect as a screening method for anti-inflammatory substances. PPARγ ligands such as thiazolidine derivatives and prostaglandin J 2 suppress the activation of NFκB, resulting in cyclooxygenase-2 (CO2) induced by stimulation of inflammatory cytokines such as TNFα.
X-2) was known to exert an anti-inflammatory effect by inhibiting the expression [eg J. Biiol. Chem. 275
(36), 28173-9 (2000)], the mechanism of NFκB activation suppression remains unclear. According to the invention PPAR
Since it was revealed that γ and NFκB are directly bound, PPARγ ligand was shown to suppress the induction of NFκB expression of proinflammatory genes through the formation of NFκB-PPARγ complex. Therefore, the substance capable of enhancing the binding between NFκB and PPARγ selected by the screening method of the present invention may be a strong candidate compound for the anti-inflammatory substance.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明は、脂肪細胞分化制御及び
/又は抗炎症性物質のスクリーニング方法を提供する。
本発明において「脂肪細胞分化制御物質」とは、PPARγ
へのNFκBの結合を増強(もしくは阻害)することによ
りPPARγのPPREへの結合を抑制(もしくは促進)し、そ
れによってPPARγによる脂肪細胞特異的遺伝子の転写活
性化を抑制(もしくは促進)し、もって未分化細胞の脂
肪細胞への分化を抑制(もしくは促進)し、あるいは脂
肪細胞からの脱分化を促進(もしくは抑制)し得る物質
をいう。また、本発明において「抗炎症性物質」とは、
NFκBとPPARγの結合を増強することにより、NFκBによ
る炎症誘起性遺伝子の発現誘導を抑制し、もって消炎作
用を発揮し得る物質をいう。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention provides a method for screening adipocyte differentiation control and / or anti-inflammatory substances.
In the present invention, “adipocyte differentiation regulator” means PPARγ
It inhibits (or promotes) the binding of PPARγ to PPRE by enhancing (or inhibiting) the binding of NFκB to, and thereby inhibits (or enhances) the transcriptional activation of adipocyte-specific genes by PPARγ. It refers to a substance capable of suppressing (or promoting) the differentiation of undifferentiated cells into adipocytes or promoting (or suppressing) dedifferentiation from adipocytes. Further, in the present invention, the "anti-inflammatory substance" means
By enhancing the binding between NFκB and PPARγ, it means a substance that suppresses the induction of the expression of proinflammatory genes by NFκB and thus can exert an anti-inflammatory effect.

【0018】本発明において使用されるNFκBは、PPAR
γに結合してPPARγのPPREへの結合を抑制し得るもので
ある限り、その由来は特に限定されず、いかなる哺乳動
物由来のNFκBであってもよく、あるいはそれらの自然
もしくは人工の突然変異体であってもよい。NFκBはホ
モあるいはヘテロ二量体を形成して働く転写因子として
知られ、p100,p105がプロセシングを受けて機能するp5
0,p52と、C-Rel,V-Rel,p65,RelB,Dorsal,Difなど
のプロセシングを受けないものとがある。RelB以外はホ
モあるいはヘテロ二量体を形成して働くが、RelBはp50
又はp52とのヘテロ二量体を形成してのみ機能する。後
記実施例に示されるように、PPARγと結合能を有するの
はp65サブユニットのLZ-RHD領域であることから、本発
明におけるNFκBはp65サブユニットのみであってもよ
く、また、LZ-RHD領域を有する限り、N末及び/又はC
末を欠失したフラグメントであってもよい。あるいは、
p65と相同性の高い因子群(C-Rel,V-Rel,RelB,Dorsa
l,Dif等)で、PPARγとの結合能が確認された因子又は
そのフラグメントであってもよい。さらに、本発明のNF
κBは、His-tag、GST等の、親和性に基づく迅速且つ簡
便な分離精製を可能にする配列との融合蛋白質であって
もよい。本明細書においては、p65、及びPPARγと結合
能を有するp65と相同性の高い因子並びにそれらのフラ
グメントを包括して、以下、「NFκB(p65)」と略称す
ることとする。
NFκB used in the present invention is PPAR.
The origin is not particularly limited as long as it can bind to γ and suppress the binding of PPARγ to PPRE, and may be NFκB derived from any mammal, or a natural or artificial mutant thereof. May be NFκB is known as a transcription factor that acts by forming homo- or heterodimers, and p100 and p105 function by being processed and p5.
0, p52 and C-Rel, V-Rel, p65, RelB, Dorsal, Dif, etc. are not processed. Except for RelB, it works by forming homo or heterodimer, but RelB is p50
Or it functions only by forming a heterodimer with p52. As shown in Examples below, since it is the LZ-RHD region of the p65 subunit that has the ability to bind to PPARγ, NFκB in the present invention may be the p65 subunit alone, or LZ-RHD. N-terminal and / or C as long as it has a region
It may be a fragment with the terminal deleted. Alternatively,
Factors with high homology with p65 (C-Rel, V-Rel, RelB, Dorsa
l, Dif, etc.), the factor of which the binding ability to PPARγ was confirmed, or a fragment thereof. Furthermore, the NF of the present invention
κB may be a fusion protein with a sequence such as His-tag or GST that enables rapid and simple separation and purification based on affinity. In the present specification, the term “NFκB (p65)” is abbreviated below, including p65 and a factor having high homology with p65 capable of binding to PPARγ and fragments thereof.

【0019】本発明のスクリーニング系において、NFκ
Bは、好ましくは、NFκBをコードする遺伝子を含む細胞
から、例えば細胞抽出液として提供される。NFκBをコ
ードする遺伝子は、当該細胞に内在のNFκB遺伝子であ
ってもよいし、所定の宿主細胞に公知の手法を用いて導
入された、外来のNFκBをコードするDNAであっても
よい。いずれの場合においても、当該細胞は、PPARγを
コードするDNAを含む発現ベクターを導入されたもの
であることが好ましい。
In the screening system of the present invention, NFκ
B is preferably provided from a cell containing a gene encoding NFκB, for example, as a cell extract. The gene encoding NFκB may be the NFκB gene that is endogenous to the cell, or may be the DNA that encodes NFκB that has been introduced into a predetermined host cell using a known method. In any case, it is preferable that the cells have an expression vector containing a DNA encoding PPARγ introduced therein.

【0020】NFκBはまた、NFκBをコードするDNAを
含む発現ベクターから、ウサギ網状赤血球抽出液や小麦
胚芽抽出液由来の無細胞翻訳系を用いたインビトロ合成
により、提供されるものであってもよい。このような場
合には、35S-Met等の標識アミノ酸を用いて標識NFκBを
容易に調製することができる。
NFκB may also be provided from an expression vector containing a DNA encoding NFκB by in vitro synthesis using a cell-free translation system derived from rabbit reticulocyte extract or wheat germ extract. . In such a case, labeled NFκB can be easily prepared using a labeled amino acid such as 35 S-Met.

【0021】本発明において使用されるPPARγは、NFκ
Bと結合し得るものである限り、その由来は特に限定さ
れず、いかなる哺乳動物由来のPPARγであってもよく、
あるいはそれらの自然もしくは人工の突然変異体であっ
てもよい。PPARγはN末から順にA-Fの領域構造に分類
されるが、NFκBとの結合に必須の領域はN末のA/B領
域、あるいはC領域であることから、本発明におけるPPA
Rγは、当該いずれかの領域を有する限り他の領域の一
部又は全部を欠失したフラグメントであってもよい。本
発明のスクリーニング系がPPARγのPPREへの結合を指標
とするものである場合、PPARγは、PPREを認識してこれ
に結合する部位であるC領域を必ず含む必要がある。ま
た、本発明のスクリーニング系がPPREを含むプロモータ
ー領域の制御下にあるレポーター遺伝子の発現を指標と
する場合、PPARγは、リガンド結合依存的に転写を促進
する領域であるC末のE/F領域をさらに含む必要があ
る。さらにまた、本発明のPPARγは、His-tag、GST等
の、親和性に基づく迅速且つ簡便な分離精製を可能にす
る配列との融合蛋白質であってもよい。
PPARγ used in the present invention is NFκ
As long as it can bind to B, its origin is not particularly limited, and may be PPARγ derived from any mammal,
Alternatively, it may be a natural or artificial mutant thereof. PPARγ is classified into the AF region structure in order from the N-terminal, but the region essential for binding to NFκB is the N-terminal A / B region or C region.
Rγ may be a fragment in which a part or all of the other region is deleted as long as it has any of the regions. When the screening system of the present invention uses the binding of PPARγ to PPRE as an index, PPARγ must necessarily include the C region that is a site that recognizes and binds PPRE. Further, when the screening system of the present invention uses the expression of a reporter gene under the control of a promoter region containing PPRE as an index, PPARγ is a C-terminal E / F region which is a region that promotes transcription in a ligand binding-dependent manner. Must be included. Furthermore, the PPARγ of the present invention may be a fusion protein with a sequence such as His-tag or GST that enables rapid and simple separation and purification based on affinity.

【0022】本発明のスクリーニング系において、PPAR
γは、好ましくは、PPARγをコードするDNAを含む発
現ベクターを公知の手法により導入した宿主細胞から、
例えば細胞抽出液として提供される。当該宿主細胞は、
NFκBを内因的に発現する哺乳動物細胞であるか、ある
いは外来のNFκBをコードするDNAを含む発現ベクタ
ーがさらに導入された細胞であることが好ましい。
In the screening system of the present invention, PPAR
γ is preferably from a host cell into which an expression vector containing DNA encoding PPARγ is introduced by a known method,
For example, it is provided as a cell extract. The host cell is
It is preferably a mammalian cell that endogenously expresses NFκB, or a cell into which an expression vector containing a foreign NFκB-encoding DNA is further introduced.

【0023】PPARγはまた、PPARγをコードするDNA
を含む発現ベクターから、ウサギ網状赤血球抽出液や小
麦胚芽抽出液由来の無細胞翻訳系を用いたインビトロ合
成により、提供されるものであってもよい。このような
場合には、35S-Met等の標識アミノ酸を用いて標識PPAR
γを容易に調製することができる。
PPARγ is also a DNA encoding PPARγ
May be provided by in vitro synthesis using a cell-free translation system derived from a rabbit reticulocyte extract or a wheat germ extract. In such a case, labeled PPAR should be labeled with a labeled amino acid such as 35 S-Met.
γ can be easily prepared.

【0024】NFκB及びPPARγはまた、それらを発現す
るように操作された宿主細胞として提供されてもよく、
この場合、当該宿主細胞自体が反応系を構成する。
NFκB and PPARγ may also be provided as host cells engineered to express them,
In this case, the host cell itself constitutes the reaction system.

【0025】本発明の脂肪細胞分化制御及び/又は抗炎
症性物質のスクリーニング方法は、被験物質の存在下及
び非存在下にNFκBとPPARγとを接触させ、両条件下に
おけるNFκBとPPARγの結合の度合を比較することを特
徴とする。被験物質の存在下でNFκBとPPARγの結合が
有意に増強(もしくは阻害)されれば、PPARγによる脂
肪細胞特異的遺伝子の転写活性化が有意に抑制(もしく
は促進)されるので、当該物質は脂肪細胞分化抑制(も
しくは促進)剤の有力な候補となる。また、被験物質の
存在下でNFκBとPPARγの結合が有意に増強されれば、N
FκBによる炎症誘起性遺伝子の転写活性化が有意に抑制
されるので、当該物質は消炎剤の有力な候補ともなる。
The method for screening an adipocyte differentiation control and / or anti-inflammatory substance of the present invention comprises contacting NFκB with PPARγ in the presence and absence of a test substance to determine the binding of NFκB and PPARγ under both conditions. Characterized by comparing the degree. If the binding of NFκB and PPARγ is significantly enhanced (or inhibited) in the presence of the test substance, the transcriptional activation of adipocyte-specific gene by PPARγ is significantly suppressed (or promoted). It becomes a strong candidate for a cell differentiation inhibitor (or promoter). If the binding of NFκB and PPARγ is significantly enhanced in the presence of the test substance, N
Since the transcriptional activation of proinflammatory genes by FκB is significantly suppressed, the substance is also a strong candidate for anti-inflammatory agent.

【0026】本発明の脂肪細胞分化制御物質のスクリー
ニング方法は、NFκB及びPPARγを反応系に提供する手
段並びにNFκBとPPARγの結合の度合を測定する手段を
変更することにより、種々の実施態様をとることができ
る。
The method for screening an adipocyte differentiation regulator of the present invention takes various embodiments by changing the means for providing NFκB and PPARγ to the reaction system and the means for measuring the degree of binding between NFκB and PPARγ. be able to.

【0027】本発明のスクリーニング方法の第一の態様
は、抗NFκB抗体及び/又は抗PPARγ抗体を用いて、あ
るいはNFκB又はPPARγ自体を標識して、NFκB-PPARγ
複合体を直接測定することによりNFκBとPPARγの結合
を調べるというものである。B/F(固液)分離を行うア
ッセイ系であって、NFκB又はPPARγがタグを有する融
合蛋白質として提供される場合は、固相化抗体に代えて
当該タグと親和性を有する担体を使用することもでき
る。例えば、His-tagとの融合蛋白質であれば磁性ニッ
ケルビーズ等、GST融合蛋白質であればグルタチオン固
相化樹脂等が担体として挙げられる。このようなタグの
使用は、NFκBやPPARγを細胞抽出液のまま反応系に投
入するのではなく分離精製して提供する場合に、迅速且
つ簡便な分離を可能にするのにも有用である。
The first aspect of the screening method of the present invention is NFκB-PPARγ using an anti-NFκB antibody and / or an anti-PPARγ antibody or labeling NFκB or PPARγ itself.
The binding of NFκB and PPARγ is investigated by measuring the complex directly. In an assay system for B / F (solid-liquid) separation, when NFκB or PPARγ is provided as a fusion protein having a tag, a carrier having an affinity for the tag is used instead of the immobilized antibody. You can also Examples of the carrier include magnetic nickel beads in the case of a fusion protein with His-tag, and glutathione-immobilized resin in the case of a GST fusion protein. The use of such a tag is also useful for enabling rapid and simple separation when NFκB or PPARγ is provided as a cell extract as a cell extract as it is separated and purified, and then provided.

【0028】具体的には、以下の方法が例示される。 (1)被験物質の存在下及び非存在下にNFκBとPPARγ
とを接触させて一定時間インキュベートした後、NFκB-
PPARγ複合体、遊離NFκB及び遊離PPARγを電気泳動に
より分離し、標識抗NFκB(p65)抗体及び標識抗PPARγ
抗体を用いてNFκB-PPARγ複合体に相当するバンド強度
を測定する。例えば、PPARγをコードするDNAを含む
発現ベクターが導入され、且つIL-1やTNFα等の刺激に
より内在のNFκBが活性化された哺乳動物細胞の抽出
液、あるいは外来のNFκB(p65)をコードするDNAを
含む発現ベクターとPPARγをコードするDNAを含む発
現ベクターとが導入された宿主細胞の抽出液に、被験物
質を添加してあるいは添加しないでインキュベートした
後、各反応液を非変性ゲル電気泳動にかけ、RIもしくは
非RI(酵素、蛍光等)標識した各抗体でウェスタンブロ
ッティングを行い、両方の抗体と交叉反応するバンドの
強度を比較する。また、NFκB及び/又はPPARγを上述
のように無細胞翻訳系を用いて合成する場合、NFκB又
はPPARγのいずれか一方を35S-Met等を用いて標識して
おけば、標識抗体をプローブとしたウェスタンブロッテ
ィングを行う代わりに、泳動ゲルのオートラジオグラフ
ィーを行い、より高分子量の側のバンドの強度を比較す
ればよい。
Specifically, the following method is exemplified. (1) NFκB and PPARγ in the presence and absence of the test substance
After contacting with and incubating for a certain time, NFκB-
PPARγ complex, free NFκB and free PPARγ are separated by electrophoresis, and labeled anti-NFκB (p65) antibody and labeled anti-PPARγ
An antibody is used to measure the band intensity corresponding to the NFκB-PPARγ complex. For example, an extract of mammalian cells into which an expression vector containing DNA encoding PPARγ has been introduced, and endogenous NFκB has been activated by stimulation with IL-1, TNFα, or exogenous NFκB (p65) is encoded. Non-denaturing gel electrophoresis of each reaction solution after incubation with or without addition of a test substance to the extract of host cells into which an expression vector containing DNA and an expression vector containing DNA encoding PPARγ were introduced Then, perform Western blotting with each antibody labeled with RI or non-RI (enzyme, fluorescence, etc.), and compare the intensities of the bands that cross-react with both antibodies. When NFκB and / or PPARγ is synthesized using a cell-free translation system as described above, if either NFκB or PPARγ is labeled with 35 S-Met or the like, the labeled antibody serves as a probe. Instead of performing the Western blotting described above, autoradiography of the electrophoretic gel may be performed and the intensities of the bands on the higher molecular weight side may be compared.

【0029】(2)あるいは、上記(1)において、反
応液に抗NFκB(p65)抗体又は抗PPARγ抗体を加えて免
疫沈降させた後で、沈降物を電気泳動して、RIもしくは
非RI(酵素、蛍光等)標識した抗PPARγ抗体又は抗NFκ
B(p65)抗体を用いてウェスタンブロッティングを行
い、検出されるバンドの強度を比較することもできる。
免疫沈降は、好ましくは、プラスチックビーズやセファ
デックス等の不溶性担体に固相化した抗体を用いて行う
ことができる。また、NFκB及び/又はPPARγを上述の
ように無細胞翻訳系を用いて合成する場合、NFκB又はP
PARγのいずれか一方を35S-Met等を用いて標識しておけ
ば、他方に対する抗体を反応液に加えて免疫沈降させた
後で、沈降物を電気泳動して泳動ゲルのオートラジオグ
ラフィーを行い、検出されるバンドの強度を比較すれば
よい。
(2) Alternatively, in the above (1), anti-NFκB (p65) antibody or anti-PPARγ antibody is added to the reaction solution for immunoprecipitation, and the precipitate is electrophoresed to give RI or non-RI ( (Enzyme, fluorescence, etc.) labeled anti-PPARγ antibody or anti-NFκ
Western blotting can also be performed using the B (p65) antibody to compare the intensities of the detected bands.
Immunoprecipitation can be preferably performed using an antibody immobilized on an insoluble carrier such as plastic beads or Sephadex. When NFκB and / or PPARγ is synthesized using a cell-free translation system as described above, NFκB or PPARγ
If one of PARγ is labeled with 35 S-Met, etc., the antibody against the other will be added to the reaction solution for immunoprecipitation, and the precipitate will be electrophoresed for autoradiography of the electrophoretic gel. Then, the intensities of the detected bands may be compared.

【0030】(3)NFκB-PPARγ複合体の測定は、慣用
のイムノアッセイ系を用いて行うこともできる。例え
ば、反応液に抗NFκB(p65)抗体又は抗PPARγ抗体を加
えて免疫沈降させ、液相を除去した後、RIもしくは非RI
(酵素、蛍光等)標識した抗PPARγ抗体又は抗NFκB(p
65)抗体を用いてRIA、EIA、FIA等を行い、検出される
シグナル強度を比較してもよい。また、NFκB及び/又
はPPARγを上述のように無細胞翻訳系を用いて合成する
場合、NFκB又はPPARγのいずれか一方を35S-Met等を用
いて標識しておけば、他方に対する抗体を反応液に加え
て免疫沈降させ、液相を除去した後にRIAを行うことに
よってもNFκB-PPARγ複合体を測定することができる。
(3) The measurement of the NFκB-PPARγ complex can also be carried out using a conventional immunoassay system. For example, anti-NFκB (p65) antibody or anti-PPARγ antibody is added to the reaction solution for immunoprecipitation, and the liquid phase is removed, followed by RI or non-RI
(Enzyme, fluorescence, etc.) labeled anti-PPARγ antibody or anti-NFκB (p
65) You may perform RIA, EIA, FIA, etc. using an antibody and compare the detected signal intensities. Further, when NFκB and / or PPARγ is synthesized using a cell-free translation system as described above, if either NFκB or PPARγ is labeled with 35 S-Met or the like, an antibody against the other reacts. The NFκB-PPARγ complex can also be measured by performing RIA after removing the liquid phase by performing immunoprecipitation in addition to the liquid.

【0031】(4)あるいは、表面プラズモン共鳴、蛍
光偏光イムノアッセイ、蛍光消光イムノアッセイ、蛍光
エネルギー転移イムノアッセイ等のB/F分離を要しない
均一系イムノアッセイを用いれば、反応液から直接的に
NFκB-PPARγ複合体を測定することができる。
(4) Alternatively, if a homogeneous immunoassay that does not require B / F separation, such as surface plasmon resonance, fluorescence polarization immunoassay, fluorescence quenching immunoassay, and fluorescence energy transfer immunoassay, is used, it can be directly used in the reaction solution.
The NFκB-PPARγ complex can be measured.

【0032】本発明のスクリーニング法の第二の態様
は、NFκBとPPARγの結合の度合を、PPREに結合するPPA
Rγ量を指標として測定するというものである。被験物
質の存在下において、非存在下に比べてPPREに結合する
PPARγ量が有意に減少(もしくは増加)すれば、NFκB
とPPARγの結合が当該物質により増強(もしくは阻害)
されたことを示す。
The second aspect of the screening method of the present invention is that the degree of binding between NFκB and PPARγ is PPA that binds to PPRE.
The amount of Rγ is measured as an index. Binds to PPRE in the presence of the test substance as compared to the absence
If the amount of PPARγ decreases (or increases) significantly, NFκB
The binding of PPARγ with PPARγ is enhanced (or inhibited) by the substance
It has been done.

【0033】PPARγは、RXRとヘテロ二量体を形成してP
PREに結合するので、本実施態様においては、NFκBとPP
ARγの反応混合液中にさらにRXRが共存する必要があ
る。RXRにはα、β、γの3種のサブタイプが知られて
おり、本発明ではいずれを使用してもよい。また、PPAR
γとヘテロ二量体を形成してPPREに結合し得る限り特に
制限はなく、天然由来のものの他、いかなる変異体も使
用することができる。RXRは、好ましくは、RXRをコード
するDNAを含む発現ベクターを導入された宿主細胞か
ら、例えば細胞抽出液として提供され得る。好ましく
は、当該細胞は、PPARγをコードするDNAを含む発現
ベクターを同時に導入されたものである。
PPARγ forms a heterodimer with RXR to form P
Since it binds to PRE, in this embodiment, NFκB and PP
RXR must also coexist in the ARγ reaction mixture. Three subtypes of α, β and γ are known for RXR, and any of them may be used in the present invention. Also, PPAR
There is no particular limitation as long as it can form a heterodimer with γ and bind to PPRE, and any mutant other than naturally occurring one can be used. RXR can be preferably provided as a cell extract, for example, from a host cell into which an expression vector containing a DNA encoding RXR has been introduced. Preferably, the cells are simultaneously introduced with an expression vector containing DNA encoding PPARγ.

【0034】本発明において「PPRE」とは、PPARγが転
写活性化する脂肪細胞特異的遺伝子(分化マーカー遺伝
子)のプロモーター領域に存在する、PPARγが認識・結
合するDNA配列、あるいは当該配列において、1個又
は数個の塩基が欠失、置換又は付加されたDNA配列で
あってPPARγが認識・結合し得る配列をいう。例えば、
アシルCoAオキシダーゼ由来のPPREが挙げられる。本発
明で用いるPPREは、PPARγとの親和性を増強するために
単位配列が2個以上タンデムに連結されたものであって
もよい。
In the present invention, the term "PPRE" means a DNA sequence which is present in the promoter region of an adipocyte-specific gene (differentiation marker gene) in which PPARγ is transcriptionally activated and which is recognized and bound by PPARγ, or in the sequence, It means a DNA sequence in which one or several bases have been deleted, substituted or added, and which can recognize and bind to PPARγ. For example,
An example is PPRE derived from acyl CoA oxidase. The PPRE used in the present invention may have tandemly linked two or more unit sequences in order to enhance the affinity for PPARγ.

【0035】PPREに結合するPPARγ量の測定は、上述の
第一の態様におけるのと同様に、標識抗PPARγ抗体を用
いて、あるいはPPARγ自体を標識することにより行うこ
とができる。具体的には、上述のようにして調製される
NFκB及びPPARγ/RXRの反応混合液に、プラスチックビ
ーズやセファデックス等の不溶性担体に固相化したPPRE
を加えてインキュベートし、B/F分離した後、固相に結
合したPPARγをRIもしくは非RI(酵素、蛍光等)標識し
た抗PPARγ抗体を用いたイムノアッセイにより測定する
ことができる。また、PPARγを無細胞翻訳系を用いて合
成する場合、PPARγを35S-Met等を用いて標識しておけ
ば、B/F分離後の固相に結合したRI標識量を測定するこ
とにより、PPREに結合したPPARγ量を測定することがで
きる。
The amount of PPARγ bound to PPRE can be measured using a labeled anti-PPARγ antibody or by labeling PPARγ itself, as in the above-mentioned first embodiment. Specifically, it is prepared as described above.
PPRE immobilized on an insoluble carrier such as plastic beads or Sephadex in the reaction mixture of NFκB and PPARγ / RXR
After adding and incubating and B / F separating, PPARγ bound to the solid phase can be measured by an immunoassay using an anti-PPARγ antibody labeled with RI or non-RI (enzyme, fluorescence, etc.). Further, when PPARγ is synthesized using a cell-free translation system, if PPARγ is labeled with 35 S-Met or the like, by measuring the RI labeling amount bound to the solid phase after B / F separation, , The amount of PPARγ bound to PPRE can be measured.

【0036】あるいは、表面プラズモン共鳴、蛍光偏光
イムノアッセイ、蛍光消光イムノアッセイ、蛍光エネル
ギー転移イムノアッセイ等のB/F分離を要しない均一系
イムノアッセイを用いれば、反応液から直接的にPPREに
結合したPPARγを測定することができる。
Alternatively, by using homogeneous immunoassays such as surface plasmon resonance, fluorescence polarization immunoassay, fluorescence quenching immunoassay, and fluorescence energy transfer immunoassay that do not require B / F separation, PPARγ bound to PPRE directly from the reaction solution can be measured. can do.

【0037】好ましい実施態様においては、PPREに結合
するPPARγ量は、ゲルシフトアッセイによって測定する
ことができる。即ち、上述のようにして調製されるNFκ
B及びPPARγ/RXRの反応混合液に、RIもしくは非RI(酵
素、蛍光等)標識したPPREを加えてインキュベートした
後、反応液を電気泳動してPPRE-PPARγ/RXR複合体と遊
離PPREとを分離し、高分子量域に検出されるバンドのシ
グナル強度を測定することにより調べることができる。
In a preferred embodiment, the amount of PPARγ binding to PPRE can be measured by gel shift assay. That is, NFκ prepared as described above
After adding RI or non-RI (enzyme, fluorescence, etc.) labeled PPRE to the reaction mixture of B and PPARγ / RXR and incubating, the reaction mixture is electrophoresed to separate PPRE-PPARγ / RXR complex and free PPRE. It can be investigated by separating and measuring the signal intensity of the band detected in the high molecular weight region.

【0038】本発明のスクリーニング法の第三の態様
は、NFκBとPPARγの結合の度合を、PPREを含むプロモ
ーター領域の制御下にあるレポーター遺伝子の発現を指
標として測定するというものである。被験物質の存在下
において、非存在下に比べて当該レポーター遺伝子の発
現が有意に減少(もしくは増加)すれば、PPARγ/RXRヘ
テロ二量体による転写活性化が、被験物質によるNFκB
とPPARγ/RXRの結合増強によって抑制(もしくは促進)
されることを示す。
The third aspect of the screening method of the present invention is to measure the degree of binding between NFκB and PPARγ using the expression of a reporter gene under the control of a promoter region containing PPRE as an index. If the expression of the reporter gene is significantly decreased (or increased) in the presence of the test substance as compared with the absence thereof, the transcriptional activation by the PPARγ / RXR heterodimer indicates that the test substance causes NFκB
Suppressed (or promoted) by enhancing the binding between PPARγ / RXR
Indicates that it will be done.

【0039】本実施態様においては、PPARγをコードす
るDNA、RXRをコードするDNAを含む発現ベクター
及びPPREを含むプロモーター領域の制御下にあるレポー
ター遺伝子を含む発現ベクターを導入された哺乳動物細
胞、あるいは、さらにNFκB(p65)をコードするDNA
を含む発現ベクターを導入された宿主細胞を、被験物質
の存在下及び非存在下で培養し、得られる培養物におけ
るレポーター遺伝子の発現を測定し、その発現量を比較
する。また、PPARγによる標的遺伝子の転写活性化はリ
ガンド依存的であるので、培養はトログリタゾン等のチ
アゾリジン誘導体やプロスタグランジンJ2などのPPARγ
アゴニストの共存下で行う必要がある。
[0039] In this embodiment, a mammalian cell into which an expression vector containing a DNA encoding PPARγ, an expression vector containing a DNA encoding RXR and a reporter gene under the control of a promoter region containing PPRE is introduced, or And DNA encoding NFκB (p65)
A host cell into which an expression vector containing is introduced is cultured in the presence or absence of a test substance, the expression of the reporter gene in the resulting culture is measured, and the expression levels are compared. In addition, since the transcriptional activation of target genes by PPARγ is ligand-dependent, culture should be performed with thiazolidine derivatives such as troglitazone and PPARγ such as prostaglandin J 2.
It must be done in the presence of an agonist.

【0040】宿主哺乳動物細胞としては、ヒト、サル、
マウス、ラット、ハムスター等の細胞、就中ヒト由来細
胞であることが好ましい。具体的には、COP、L、C127、
Sp2/0、NS-1、NIH3T3、ST2等のマウス由来細胞、ラット
由来細胞、BHK、CHO等のハムスター由来細胞、COS1、CO
S3、COS7、CV1、Vero等のサル由来細胞、およびHeLa、2
93T等のヒト由来細胞などが例示される。
The host mammalian cells include human, monkey,
It is preferably a cell of mouse, rat, hamster or the like, or a cell of human origin. Specifically, COP, L, C127,
Mouse-derived cells such as Sp2 / 0, NS-1, NIH3T3, ST2, rat-derived cells, hamster-derived cells such as BHK and CHO, COS1, CO
Monkey-derived cells such as S3, COS7, CV1, Vero, and HeLa, 2
Examples include human-derived cells such as 93T.

【0041】レポーター遺伝子としては、例えば、ルシ
フェラーゼ、β-ガラクトシダーゼ、β-グルクロニダー
ゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラー
ゼ、ペルオキシダーゼ等をコードするDNAが挙げられ
るが、これらに限定されない。プロモーターは、哺乳動
物細胞で機能するものであって、近傍にPPRE配列を含む
ものであれば特に制限はない。
Examples of the reporter gene include, but are not limited to, DNAs encoding luciferase, β-galactosidase, β-glucuronidase, chloramphenicol acetyltransferase, peroxidase and the like. The promoter is not particularly limited as long as it functions in mammalian cells and contains a PPRE sequence in its vicinity.

【0042】遺伝子導入は、慣用のリポソーム法やエレ
クトロポレーション法を用いて行うことができる。
Gene transfer can be carried out by using a conventional liposome method or electroporation method.

【0043】遺伝子導入された宿主細胞は、例えば、約
5〜20%のウシ胎仔血清(望ましくは、活性炭処理に
より血清中の脂溶性ホルモン類を除去した血清)を含む
最少必須培地(MEM)[Science, 122, 501 (1952)]、
ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)[Virology, 8, 3
96 (1959)]、RPMI1640培地[J. Am. Med. Assoc., 19
9, 519 (1967)]、199培地[Proc. Soc. Exp. Biol. Me
d., 73, 1 (1950)]等を用いて培養することができる。
培地のpHは約6〜8であるのが好ましく、培養は、通
常約30〜約40℃で、PPARγアゴニストの添加後、約
3〜約72時間行なわれる。
The gene-introduced host cell is, for example, a minimum essential medium (MEM) containing about 5 to 20% fetal bovine serum (desirably, serum from which fat-soluble hormones have been removed from the serum by treatment with activated charcoal). Science, 122, 501 (1952)],
Dulbecco's Modified Minimum Essential Medium (DMEM) [Virology, 8, 3
96 (1959)], RPMI1640 medium [J. Am. Med. Assoc., 19
9, 519 (1967)], 199 medium [Proc. Soc. Exp. Biol. Me
d., 73, 1 (1950)] and the like.
The pH of the medium is preferably about 6 to 8, and the culture is usually performed at about 30 to about 40 ° C. for about 3 to about 72 hours after the addition of the PPARγ agonist.

【0044】培養終了後、細胞を回収して適当な溶解バ
ッファー中で破砕し、遠心により上清を得て細胞抽出液
とし、これを用いてレポーター遺伝子の発現をアッセイ
すればよい。
After the completion of the culture, the cells may be collected and disrupted in an appropriate lysis buffer, and the supernatant may be obtained by centrifugation to obtain a cell extract, which may be used to assay the expression of the reporter gene.

【0045】本発明のスクリーニング法の第四の態様
は、NFκBとPPARγの結合の度合を、いわゆるtwo-hybri
d系を用いてレポーター遺伝子の発現や細胞質シグナル
伝達系の活性化を指標として測定するというものであ
る。
The fourth aspect of the screening method of the present invention is to determine the degree of binding between NFκB and PPARγ by the so-called two-hybri.
The d system is used to measure the expression of the reporter gene and the activation of the cytoplasmic signal transduction system as indicators.

【0046】本実施態様においては、NFκB(p65)をコ
ードするDNA又はPPARγをコードするDNAの一方
を、GAL4等の転写因子のDNA結合ドメイン(BD)との
融合蛋白質として発現するように含む発現ベクターと、
他方のDNAを、VP16等の転写因子の転写活性化ドメイ
ン(AD)との融合蛋白質として発現するように含む発現
ベクターとを宿主細胞に導入し、得られる形質転換体を
被験物質の存在下及び非存在下に培養して、得られる培
養物におけるレポーター遺伝子の発現量を測定・比較す
る。当該宿主細胞は、BDが認識・結合し得るシスエレメ
ント(BD応答エレメント)をプロモーター領域に含むレ
ポーター遺伝子を担持するものである。細胞内で発現し
たBD融合蛋白質はBD応答エレメントに結合するが、NFκ
BとPPARγが相互作用すれば、BD応答エレメント上にBD
とADのhybridが形成され、その下流に位置するレポータ
ー遺伝子の転写が活性化される。
In the present embodiment, expression containing one of the DNA encoding NFκB (p65) and the DNA encoding PPARγ so as to be expressed as a fusion protein with the DNA binding domain (BD) of a transcription factor such as GAL4. Vector and
An expression vector containing the other DNA so as to be expressed as a fusion protein with a transcriptional activation domain (AD) of a transcription factor such as VP16 is introduced into a host cell, and the resulting transformant is used in the presence of a test substance. After culturing in the absence, the expression level of the reporter gene in the resulting culture is measured and compared. The host cell carries a reporter gene containing a cis element (BD response element) capable of being recognized and bound by BD in the promoter region. Intracellularly expressed BD fusion protein binds to BD response element, but NFκ
If B and PPARγ interact, BD on the BD response element
And AD hybrid is formed, and the transcription of the reporter gene located downstream thereof is activated.

【0047】宿主細胞としては、上記第三の態様と同様
の哺乳動物細胞が例示され、レポーター遺伝子発現ベク
ターとしては、上記のレポーター遺伝子発現ベクターに
おいて、PPREをBD応答エレメントに置換したものが例示
される。
Examples of the host cell are the same mammalian cells as in the third embodiment, and examples of the reporter gene expression vector are the above reporter gene expression vector in which PPRE is replaced with a BD response element. It

【0048】PPARγ及びNFκBはいずれもそれ自体が転
写制御因子であることから、レポーター遺伝子の発現を
指標とする測定系では、擬陽性又は擬陰性を生じる可能
性がある。従って、BD及びADに代えて、例えばSOS蛋白
質及びミリスチレーションシグナルを用い、宿主細胞と
してcdc25H株等の酵母温度感受性変異株を用いることに
より、レポーター遺伝子の発現を指標とせずにNFκBとP
PARγの相互作用を検出することもできる。
Since both PPARγ and NFκB are transcriptional regulators themselves, there is a possibility that false positive or false negative may occur in the measurement system using the expression of the reporter gene as an index. Therefore, instead of BD and AD, for example, by using SOS protein and myristylation signal, by using a yeast temperature sensitive mutant strain such as cdc25H strain as a host cell, NFκB and P without using the expression of the reporter gene as an index.
It is also possible to detect the interaction of PARγ.

【0049】[0049]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体
的に説明するが、これらは単なる例示であって、本発明
の範囲を何ら限定するものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which are merely examples and do not limit the scope of the present invention.

【0050】以下の実験において、マウス骨髄未分化細
胞株ST2は10%FCS含有αMEMで培養した。各種因子によ
る細胞処置は、TNFα (1ng/ml; GIBCOBRL), IL-1 (10 n
g/ml; Pepro tech,Inc)で行った。
In the following experiment, the mouse bone marrow undifferentiated cell line ST2 was cultured in αMEM containing 10% FCS. Treatment of cells with various factors includes TNFα (1 ng / ml; GIBCOBRL), IL-1 (10 n
g / ml; Pepro tech, Inc).

【0051】また、使用されるベクターは以下のように
して入手した。NIK, NIK(629-947), IKKα, IKKα(K44
A), IKKβ, NFκB, IκB発現ベクターは、名古屋大学大
学院理学研究科の松本邦弘先生より供与されたものを使
用した。p65, p50発現ベクターはヒトHeLaライブラリー
よりcDNAを取得後、FLAG pcDNA3, Myc pcDNA3, pM, pVP
16発現ベクターにサブクローンしたものを用いた。pcDN
A-human PPARγ2は山之内製薬から供与されたものを使
用した。GST-PPARγ発現ベクターはpcDNA-human PPARγ
2をテンプレートにしGST-PPARγ(full), GST-PPARγ(1-
138), GST-PPARγ(1-203), GST-PPARγ(1-311), GST-PP
ARγ(204-506), GST-PPARγ(312-506), GST-PPARγ(139
-311)をGST4T-1(Amersham Pharmacia Biotech)に組み込
んだものを用いた。GST-p65発現ベクターはGST-p65(ful
l), GST-p65(1-48), GST-p65(49-298), GST-p65(299-53
8)の4種類を作成した。PPARの転写活性を検討するレポ
ーターベクターとしては、3XPPRE(マウスアシルCoAオ
キシダーゼ遺伝子由来PPRE; 5'- GTCGACAGGGGACCAGGACA
AAGGTCACGTTCGGGAGT -3'; 配列表配列番号1)DNAを、p
GL3 Basic Luciferaseベクター(Promega)に組み込んだ
ものを用いた。このベクターはプロモーターとしてtk
(チミジンキナーゼ)を用いている。
The vector used was obtained as follows. NIK, NIK (629-947), IKKα, IKKα (K44
A), IKKβ, NFκB, and IκB expression vectors used were those provided by Professor Kunihiro Matsumoto of the Graduate School of Science, Nagoya University. For the p65 and p50 expression vectors, after obtaining cDNA from the human HeLa library, FLAG pcDNA3, Myc pcDNA3, pM, pVP
Subcloning into 16 expression vectors was used. pcDN
A-human PPARγ2 used was that provided by Yamanouchi Pharmaceutical. GST-PPARγ expression vector is pcDNA-human PPARγ
GST-PPARγ (full), GST-PPARγ (1-
138), GST-PPARγ (1-203), GST-PPARγ (1-311), GST-PP
ARγ (204-506), GST-PPARγ (312-506), GST-PPARγ (139
-311) incorporated into GST4T-1 (Amersham Pharmacia Biotech) was used. The GST-p65 expression vector is GST-p65 (ful
l), GST-p65 (1-48), GST-p65 (49-298), GST-p65 (299-53
We created 4 types of 8). As a reporter vector for examining the transcriptional activity of PPAR, 3XPPRE (PPRE derived from mouse acyl CoA oxidase gene; 5'-GTCGACAGGGGACCAGGACA
AAGGTCACGTTCGGGAGT -3 '; Sequence Listing SEQ ID NO: 1) DNA, p
The one incorporated in the GL3 Basic Luciferase vector (Promega) was used. This vector uses tk as a promoter
(Thymidine kinase) is used.

【0052】参考例1 NFκB活性増強によるPPARγの
転写活性化能の抑制 PPARγとRXRα発現ベクター、それにPPREを挿入したレ
ポーターベクターを同時に遺伝子導入し、トログリタゾ
ンで誘導されるPPARγ/RXRαのヘテロ二量体を介するレ
ポーター遺伝子の活性化能に及ぼすNFκB等の効果を検
討した。0.25 μg/wellの3XPPREレポータープラスミ
ド、0.2μgのPPAR/pcDNA3.1、他の発現ベクターを0.01-
0.25μg加え、total量をpBluescriptM13にて1μgに合わ
せた。ST2細胞は12 well dishに40-50%コンフルエンス
になるよう前日に植え継ぎ、トランスフェクションに用
いた。OPTI-MEM I Reduced Serum Medium (GIBCOBRL)
(以下、OPTI-MEMという)にplus reagent (GIBCOBRL)
を加えたものでDNAを希釈し15分室温放置したものをSol
ution A、LipofectamineをOPTI-MEMに希釈したものをSo
lution Bとし、Solution AおよびBを混合した後15分室
温放置した。その間に細胞をOPTI-MEMで洗い、0.5mlのO
PTI-MEMで培地交換を行った。Solution AとBの混合液を
滴下し、37℃で3時間インキュベートすることで遺伝子
導入を行った後、培地交換し、その際被験リガンドを添
加した。更に16時間インキュベートした後、1 well当た
り150μlの溶解バッファーを加え5分間室温で振とうし
て細胞破砕液を調製した。ルシフェラーゼの活性測定に
は、Dual-Luciferasereporter assay system (Promega)
を用いた。調製した細胞破砕液のうち10-25μlをプレー
トに分注し、これをMicro Lumat LB96P (Wallac Bertho
ld)により測定した。遺伝子導入の効率は内部標準とし
て用いたCMV-Renilla Luciferaseベクター(Promega, 25
ng/well)からの発光量を指標に測定し、遺伝子導入効
率を補正した相対値で転写活性化能を表した。その結果
を図1に示す。
Reference Example 1 Suppression of transcriptional activation of PPARγ by enhancing NFκB activity PPARγ and RXRα expression vector, and a reporter vector into which PPRE was inserted at the same time, and troglitazone-induced PPARγ / RXRα heterodimer The effect of NFκB and the like on the reporter gene-activating ability mediated by NF was examined. 0.25 μg / well of 3XPPRE reporter plasmid, 0.2 μg of PPAR / pcDNA3.1, 0.01-
0.25 μg was added, and the total amount was adjusted to 1 μg with pBluescript M13. ST2 cells were subcultured in a 12-well dish the day before so that the confluence was 40-50%, and used for transfection. OPTI-MEM I Reduced Serum Medium (GIBCOBRL)
(Hereinafter referred to as OPTI-MEM) plus reagent (GIBCOBRL)
Dilute the DNA with the added solution and let it stand at room temperature for 15 minutes.
ution A, Lipofectamine diluted in OPTI-MEM
This was designated as Solution B, and Solution A and B were mixed and then left at room temperature for 15 minutes. Meanwhile, wash the cells with OPTI-MEM and add 0.5 ml O
The medium was exchanged with PTI-MEM. The solution mixture of Solution A and B was added dropwise, and the gene was introduced by incubating at 37 ° C. for 3 hours, and then the medium was replaced with the test ligand. After further incubating for 16 hours, 150 μl of lysis buffer was added per well and shaken for 5 minutes at room temperature to prepare a cell lysate. To measure luciferase activity, Dual-Luciferase reporter assay system (Promega)
Was used. Aliquot 10-25 μl of the prepared cell lysate into a plate, and use this for the Micro Lumat LB96P (Wallac Bertho).
ld). The efficiency of gene transfer was determined by the CMV-Renilla Luciferase vector (Promega, 25
The amount of luminescence from (ng / well) was measured as an index, and the transcription activation ability was expressed as a relative value corrected for the gene transfer efficiency. The result is shown in FIG.

【0053】NFκBを活性化することが知られているIKK
αあるいはIKKβの過剰発現(レーン3, 4)、もしくはH
2O2処理(レーン8)、さらにNFκB(p50, p65)の過剰発
現(レーン6)は、NIK(レーン7)と同様の抑制効果を
示した。不活性型のIKKαは抑制効果を示さなかった
(レーン5)。以上のことから、PPARγの転写活性化能
の抑制作用は、NFκB活性を強めることで発揮されるこ
とが明らかになった。
IKK known to activate NFκB
Overexpression of α or IKKβ (lanes 3 and 4), or H
2 O 2 treatment (lane 8) and further overexpression of NFκB (p50, p65) (lane 6) showed the same inhibitory effect as NIK (lane 7). Inactive IKKα showed no suppressive effect (lane 5). From the above, it was revealed that the inhibitory action on the transcriptional activation ability of PPARγ is exerted by enhancing the NFκB activity.

【0054】実施例1 PPARγとNFκBの相互作用の検
討 転写因子GAL4のDNA結合ドメインとPPARγのN末領域
(A/B-C)との融合蛋白質をコードする発現ベクター、V
P16の転写活性化ドメインとp65もしくはp50との融合蛋
白質をコードする発現ベクター、及びGAL4応答エレメン
トを含むプロモーター領域の下流にルシフェラーゼ遺伝
子を含むレポータープラスミドを参考例1と同様の方法
によりトランスフェクトし、ルシフェラーゼ活性を測定
した。結果を図2Aに示す。
Example 1 Investigation of Interaction between PPARγ and NFκB Expression vector V encoding a fusion protein of the DNA binding domain of transcription factor GAL4 and the N-terminal region (A / BC) of PPARγ, V
An expression vector encoding a fusion protein of the transcription activation domain of P16 and p65 or p50, and a reporter plasmid containing a luciferase gene downstream of a promoter region containing a GAL4 response element are transfected by the same method as in Reference Example 1, Luciferase activity was measured. The results are shown in Figure 2A.

【0055】PPARγ N末領域(GAL4-PPARγ(A/B-C))
とp65(pVP16-p65)を共発現させると転写活性が上昇し
たことから(レーン6)、PPARγN末領域とNFκBのp65
には相互作用があると推察された。PPARγ N末領域とN
FκBのp50には相互作用はないものと推察された(レー
ン7)。
PPARγ N-terminal region (GAL4-PPARγ (A / BC))
Since co-expression of p65 and p65 (pVP16-p65) increased transcriptional activity (lane 6), pPARγN-terminal region and NFκB p65
It is presumed that there is an interaction in. PPARγ N-terminal region and N
It was presumed that the FκB p50 had no interaction (lane 7).

【0056】GAL4のDNA結合ドメインとPPARγのC末
領域(D-E/F)との融合蛋白質をコードする発現ベクタ
ー、VP16の転写活性化ドメインとp65もしくはp50との融
合蛋白質をコードする発現ベクター、及びGAL4応答エレ
メントを含むプロモーター領域の下流にルシフェラーゼ
遺伝子を含むレポータープラスミドを、トログリタゾン
(Tro)の存在下及び非存在下に、参考例1と同様の方
法によりトランスフェクトし、ルシフェラーゼ活性を測
定した。結果を図2Bに示す。
An expression vector encoding a fusion protein of the DNA binding domain of GAL4 and the C-terminal region (DE / F) of PPARγ, an expression vector encoding a fusion protein of the transcriptional activation domain of VP16 and p65 or p50, and A reporter plasmid containing the luciferase gene downstream of the promoter region containing the GAL4 response element was transfected in the presence and absence of troglitazone (Tro) by the same method as in Reference Example 1, and the luciferase activity was measured. The results are shown in Figure 2B.

【0057】Tro存在下で、PPARγ C末領域(GAL4-PPA
Rγ(D-E/F))とp65(pVP16-p65)を共発現させると転写
活性が上昇したが(レーン7)、この活性上昇はp65を過
剰発現させないとき(レーン6)より明らかに高かった
ことから、PPARγC末領域とp65には相互作用があるこ
とが示唆された。PPARγ C末領域とNFκBのp50には相
互作用はないものと推察された(レーン8)。
In the presence of Tro, the PPARγ C-terminal region (GAL4-PPA
Co-expression of Rγ (DE / F)) with p65 (pVP16-p65) increased transcriptional activity (lane 7), but this increased activity was clearly higher than when p65 was not overexpressed (lane 6). From this, it was suggested that there is an interaction between the PPARγ C-terminal region and p65. It was presumed that there was no interaction between the PPARγ C-terminal region and p50 of NFκB (lane 8).

【0058】本実験結果から、PPARγのN末、C末いず
れの領域にもp65が相互作用すること、またN末、C末
いずれの場合も、NFκBによる転写抑制は認められなか
ったことから、NFκBがPPARγの転写活性化領域の機能
を直接抑制することだけが、NFκBによるPPARγの転写
活性化能の抑制に寄与している可能性は少ないと推察さ
れた。
From the results of this experiment, p65 interacts with both N-terminal and C-terminal regions of PPARγ, and no transcriptional inhibition by NFκB was observed in either N-terminal or C-terminal region. It was speculated that the fact that NFκB directly suppresses the function of the transcriptional activation region of PPARγ is unlikely to contribute to the suppression of the transcriptional activation ability of PPARγ by NFκB.

【0059】実施例2 GST-pull down法によるPPARγ
とNFκBの直接相互作用の検討 PPARγの種々の部分領域とp65, p50との相互作用、及び
p65の種々の部分領域とPPARγとの直接相互作用を以下
のように検討した。
Example 2 PPARγ by GST-pull down method
Of direct interaction between NFκB and NFκB Interaction between various partial regions of PPARγ and p65 and p50, and
The direct interaction between various partial regions of p65 and PPARγ was examined as follows.

【0060】(GST融合蛋白質の発現及び精製の確認)p
GEX(アマシャムファルマシアバイオテク)にクローン化
した融合蛋白発現ベクターをもつ大腸菌を3-5mlのLB(Am
p+)培地で培養し、この前培養液1mlを400mlのLB(Amp+)
に植菌して37℃で培養した。O.D.600=0.4-0.5になった
らIPTGを終濃度0.1mMになるよう加え、以降30℃で培養
した。90分後6000rpm, 2min, 4℃で遠心して大腸菌を集
菌し、20mlの冷やした1xPBSに懸濁した。ソニケーター
(レベル9 、10秒 3回)により大腸菌を破砕したのち、破
砕液に1mlの20% Triton-X 100を加え、30分間、4℃で振
盪した。7,500rpm、5分間遠心した上清を別のファルコ
ンチューブに移し、1XPBSで2回洗浄し平衡化済みのGlut
athione-Sepharose 4B(Amarsham Pharmacia Biotech)を
200ml加え、30分間、4℃で振盪した。1,500rpm、2分間
遠心することでGlutathione-Sepharose 4Bを回収した。
上清を捨てGlutathione-Sepharoseを1.5mlのエッペンチ
ューブに移したのち、1mlの1xPBSに撹拌、1,500rpm、2
分間遠心を5回繰り返しGlutathione-Sepharose 4Bを洗
浄した。GST融合蛋白の発現量の確認は、SDS-PAGEによ
り行った。
(Confirmation of expression and purification of GST fusion protein) p
E. coli containing the fusion protein expression vector cloned in GEX (Amersham Pharmacia Biotech) was transferred to 3-5 ml of LB (Am
(p +) medium, and 1 ml of this preculture liquid was added to 400 ml of LB (Amp +)
The cells were inoculated into and cultured at 37 ° C. When OD600 = 0.4-0.5, IPTG was added to a final concentration of 0.1 mM, and the cells were cultured at 30 ° C. thereafter. 90 minutes later, Escherichia coli was collected by centrifugation at 6000 rpm, 2 min, 4 ° C., and suspended in 20 ml of chilled 1 × PBS. Sonicator
After crushing the E. coli by (level 9, 10 seconds 3 times), 1 ml of 20% Triton-X 100 was added to the crushed solution, and the mixture was shaken at 4 ° C. for 30 minutes. The supernatant after centrifugation at 7,500 rpm for 5 minutes was transferred to another Falcon tube, washed twice with 1X PBS and equilibrated.
Add athione-Sepharose 4B (Amarsham Pharmacia Biotech)
200 ml was added and shaken at 4 ° C. for 30 minutes. Glutathione-Sepharose 4B was collected by centrifugation at 1,500 rpm for 2 minutes.
After discarding the supernatant, transfer Glutathione-Sepharose to a 1.5 ml Eppendorf tube and stir in 1 ml of 1xPBS, 1,500 rpm, 2
Centrifugation was repeated 5 times to wash Glutathione-Sepharose 4B. The expression level of the GST fusion protein was confirmed by SDS-PAGE.

【0061】(インビトロ翻訳)インビトロ翻訳反応は
Promega社のTNT Coupled Reticulocyte Lysate SystemK
itを用いた。PPARγ/pcDNA3、p50/pcDNA3もしくはp65/p
cDNA3 1μg, ウサギ網状赤血球溶解液 25μl, 反応バッ
ファー 2μl, T7 RNAポリメラーゼ 1μl, RNaseインヒ
ビター 1μl (TOYOBO), アミノ酸混合物(Met-) 1μl,
35S-Met 4μl (アマシャムファルマシア)を加え、H2O
で全量を50μlにし、以上を混合したのち30℃で2時間イ
ンキュベートした。インプットサンプルは2xSDS-PAGEサ
ンプルバッファーを加え煮沸することで作製した。
(In vitro translation)
Promega TNT Coupled Reticulocyte Lysate SystemK
I used it. PPARγ / pcDNA3, p50 / pcDNA3 or p65 / p
cDNA3 1 μg, Rabbit reticulocyte lysate 25 μl, Reaction buffer 2 μl, T7 RNA polymerase 1 μl, RNase inhibitor 1 μl (TOYOBO), Amino acid mixture (Met-) 1 μl,
Add 4 μl of 35 S-Met (Amersham Pharmacia) and add H 2 O.
The total volume was adjusted to 50 μl with, and the above mixture was mixed, followed by incubation at 30 ° C. for 2 hours. The input sample was prepared by adding 2xSDS-PAGE sample buffer and boiling.

【0062】(GST-pull downアッセイ)GST融合蛋白質
の結合したGlutathione-Sepharose4B 25μlを1検体分と
し1.5mlエッペンチューブに計り取った。これにインビ
トロ翻訳反応液 10μlと、300μlのNET-N+(50mM Tris-C
l(pH7.5), 150mM NaCl, 5mM EDTA(pH8.0), 0.5% NP40,
1mM PMSF, 1mg/ml アプロチニン)を加え軽く混合した。
30分間時々混ぜながら氷上に置き、1500rpm, 1min, 4℃
で遠心し上清を捨てた。300-500μlのNET-N+を加え混ぜ
た後、再度1500rpm, 1min, 4℃で遠心し上清を捨てた。
300-500μlのNET-N+を用いての洗浄操作を5回繰り返し
た後、25μlの2xSDS-PAGEサンプルバッファーを加え煮
沸し、SDS-PAGEにより検出した。結果を図3A及び図3
Bに示す。
(GST-pull down assay) 25 μl of Glutathione-Sepharose 4B to which the GST fusion protein was bound was taken as one sample and weighed into a 1.5 ml Eppendorf tube. Add 10 μl of the in vitro translation reaction solution and 300 μl of NET-N + (50 mM Tris-C
l (pH7.5), 150mM NaCl, 5mM EDTA (pH8.0), 0.5% NP40,
1 mM PMSF, 1 mg / ml aprotinin) was added and mixed gently.
Place on ice with occasional mixing for 30 minutes, 1500rpm, 1min, 4 ℃
Centrifugation was performed and the supernatant was discarded. After adding 300-500 μl of NET-N + and mixing, the mixture was centrifuged again at 1500 rpm, 1 min, 4 ° C., and the supernatant was discarded.
The washing operation using 300-500 μl of NET-N + was repeated 5 times, 25 μl of 2xSDS-PAGE sample buffer was added, and the mixture was boiled and detected by SDS-PAGE. The results are shown in FIG. 3A and FIG.
Shown in B.

【0063】NFκBは、p50ではなくp65がPPARγと直接
結合すること、特にPPARγのN末部分と強く結合するこ
とが明らかとなった。さらにp65は、N末端及びC末端領
域ではなく、LZ-RHD領域でPPARγと結合することが明ら
かとなった。
It was revealed that p65, not p50, directly binds to PPARγ, particularly NFκB strongly binds to the N-terminal portion of PPARγ. Furthermore, it was revealed that p65 binds to PPARγ in the LZ-RHD region, but not in the N-terminal and C-terminal regions.

【0064】実施例3 PPARγ/RXRαヘテロ2量体のPPR
E結合能に及ぼすNFκB活性化の効果 (ゲルシフトアッセイ)リン酸カルシウム法を用いてPP
ARγ、RXRα等のベクターを293T細胞にトランスフェク
トし、適宜サイトカイン処理を行った後、この細胞の核
抽出液を作製し、ゲルシフトアッセイを行った。すなわ
ち遺伝子導入後、1xPBSで洗浄し、バッファーA(10mM HE
PES-KOH(pH7.8), 10mM KCl, 0.1mM EDTA(pH8.0), 1mM D
TT, 0.5mM PMSF, 2μg/ml アプロチニン, 2μg/ml ペプ
スタシン, 2μg/ml ロイペプチン)に溶解させ、ボルテ
ックスで混合した。6000rpm, 1min., 4℃で遠心後、上
清を捨て、沈殿物を100μlのバッファーC(50mM Hepes-K
OH(pH7.8), 420mM KCl, 0.1mM EDTA(pH8.0), 5mM MgC
l2, 20% Glycerol)に溶かした。30分間、4℃で回転撹拌
し、15000rpm, 4℃で遠心し、上清を核抽出物として回
収した。DNAプローブにはPPRE(AGGACAAAGGTCA;配列番
号2)を用い、γ-ATPとT4 キナーゼによる末端標識を、
37℃、1時間の反応で行った。その後70℃で10分間、室
温で1時間放置した。カラムによる精製を行った後、お
よそ1000cpm/μlの濃度にプローブを希釈した。上記材
料を用いてゲルシフトアッセイを行った。すなわち、核
抽出物1μlとpoly dIdC(2μg/μl)を反応液(100mM KC
l, 10mM HEPES(pH7.9), 1mM DTT, 0.1%Nonidet P-40,
7.5% グリセロール)1μg BSAを混ぜ、氷中で15分静置
した。その後標識プローブ1μlを混ぜ室温で20-30分静
置し、Dyeを加えゲル(1×TBE, 6%アクリルアミド)と1×
TBE buffer下で、130V定電圧の条件で泳動を行っ
た。泳動後ゲルを乾燥させ、BAS 2000(Fuji film)で解
析を行った。抗体によるスーパーシフトの確認には抗PP
ARγ2抗体(ABR)を用いた。結果を図4に示す。
Example 3 PPARγ / RXRα heterodimer PPR
Effect of NFκB activation on E-binding ability (gel shift assay) PP using calcium phosphate method
Vectors such as ARγ and RXRα were transfected into 293T cells, treated appropriately with cytokines, a nuclear extract of these cells was prepared, and gel shift assay was performed. That is, after gene transfer, the cells were washed with 1xPBS, and buffer A (10 mM HE
PES-KOH (pH7.8), 10mM KCl, 0.1mM EDTA (pH8.0), 1mM D
TT, 0.5 mM PMSF, 2 μg / ml aprotinin, 2 μg / ml peptastine, 2 μg / ml leupeptin) and mixed by vortex. After centrifuging at 6000 rpm, 1 min., 4 ° C, discard the supernatant and collect the precipitate with 100 μl of buffer C (50 mM Hepes-K
OH (pH7.8), 420mM KCl, 0.1mM EDTA (pH8.0), 5mM MgC
l 2 , 20% Glycerol). The mixture was vortexed for 30 minutes at 4 ° C., centrifuged at 15000 rpm, 4 ° C., and the supernatant was collected as a nuclear extract. PPRE (AGGACAAAGGTCA; SEQ ID NO: 2) was used as a DNA probe, and end labeling with γ-ATP and T4 kinase was performed.
The reaction was carried out at 37 ° C for 1 hour. Then, it was left at 70 ° C. for 10 minutes and at room temperature for 1 hour. After purification by column, the probe was diluted to a concentration of approximately 1000 cpm / μl. Gel shift assay was performed using the above materials. That is, 1 μl of nuclear extract and poly dIdC (2 μg / μl) were added to the reaction solution (100 mM KC
l, 10mM HEPES (pH7.9), 1mM DTT, 0.1% Nonidet P-40,
7.5% glycerol) 1 μg BSA was mixed and left standing in ice for 15 minutes. Then mix 1 μl of labeled probe and leave it at room temperature for 20-30 minutes, add Dye and gel (1 x TBE, 6% acrylamide) and 1 x.
Electrophoresis was performed under TBE buffer under the condition of 130 V constant voltage. After the electrophoresis, the gel was dried and analyzed with BAS 2000 (Fuji film). Anti-PP for confirmation of supershift by antibody
ARγ2 antibody (ABR) was used. The results are shown in Fig. 4.

【0065】TNFα (0.1 , 1 ng/ml,:レーン5,6)、IL
-1 (1.0, 10 ng/ml:レーン8,9)、H2O2 (0.1, 1 mM:
レーン11,12)各処置は、PPARγ/RXRαヘテロ二量体のP
PREへの結合を抑制した。また、この結合にはPPARγが
含まれていることが抗体によるスーパーシフトにより明
らかである(レーン14)。以上のことから、サイトカイ
ンによるPPARγの転写活性化能の抑制作用は、PPARγ/R
XRαヘテロ二量体のPPREへの結合を抑制することにより
発揮されていることが示された。
TNFα (0.1, 1 ng / ml ,: lanes 5 and 6), IL
-1 (1.0, 10 ng / ml: lanes 8, 9), H 2 O 2 (0.1, 1 mM:
(Lane 11, 12) Each treatment was performed on PPARγ / RXRα heterodimer P
Suppressed binding to PRE. In addition, it is clear from the supershift by the antibody that this binding includes PPARγ (lane 14). From the above, the suppressive action of PPARγ transcriptional activation by cytokines is
It was shown to be exerted by suppressing the binding of XRα heterodimer to PPRE.

【0066】実施例4 PPARγ/RXRαヘテロ2量体のPPR
E結合能に及ぼすNFκB及びNIKの効果 実施例3と同様のゲルシフトアッセイを、各種因子を過
剰発現させて行った。結果を図5に示す。NFκBの構成
因子であるp65, p50いずれの因子によってもPPARγ/RXR
αヘテロ二量体のPPREへの結合は抑制されたが(レーン
3,4)、両因子の存在で更に強力に抑制された(レーン
5)。NIKによってもDNA結合は抑制されたが(レーン
7)、IκB(32A/36A)の存在によりNFκBシグナルを遮断
すると、DNA結合抑制はキャンセルされた(レーン8)。
以上のことから、NFκBシグナルによるPPARγの転写活
性化能の抑制作用は、PPARγ/RXRαヘテロ二量体のPPRE
への結合を抑制することにより発揮されていることが示
された。
Example 4 PPARγ / RXRα heterodimer PPR
Effect of NFκB and NIK on E-binding ability A gel shift assay similar to that in Example 3 was performed by overexpressing various factors. Results are shown in FIG. PPARγ / RXR is affected by both p65 and p50, which are components of NFκB
Binding of α-heterodimer to PPRE was suppressed (lane
(3, 4), it was more strongly suppressed by the presence of both factors (lane
Five). DNA binding was also suppressed by NIK (lane
7), Blocking the NFκB signal by the presence of IκB (32A / 36A) canceled the DNA binding inhibition (lane 8).
From the above, the suppressive action of the transcriptional activation ability of PPARγ by the NFκB signal was observed in the PPRE of PPARγ / RXRα heterodimer.
It was shown that it is exerted by suppressing the binding to.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明のスクリーニング法により選抜さ
れる脂質細胞分化抑制物質は、PPARγとNFκBとの結合
を増強することにより、PPARγによる脂肪細胞特異的遺
伝子の転写活性化を直接的にブロックするので、従来脂
肪細胞分化抑制作用が知られていた成長因子やサイトカ
イン等に比べて、より安全且つ有効に未分化細胞の脂肪
細胞への分化を抑制することができ、あるいは脂肪細胞
からの脱分化を促進することができる。従って、本発明
のスクリーニング法は、例えば、脂肪髄化に起因する種
々の骨・軟骨・結合組織疾患の予防及び治療剤、さらに
老化に伴う全身組織への脂肪蓄積に起因する種々の疾患
の予防及び治療剤の有力な候補化合物を提供し得る点で
極めて有用である。他方、本発明のスクリーニング法に
より選抜される脂質細胞分化促進物質は、すでに臨床応
用されているチアゾリジン誘導体と同様にインスリン抵
抗性改善剤の有力な候補化合物となり得る。また、本発
明のスクリーニング法により選抜される抗炎症性物質
は、NFκBとPPARγとの結合を増強することにより、COX
-2のような炎症誘起性遺伝子のNFκBによる発現誘導を
抑制するので、当該スクリーニング方法は、より副作用
が少ないといわれるCOX-2選択阻害的消炎剤と異なった
作用メカニズムによる消炎剤の有力な候補化合物を提供
し得る。
Industrial Applicability The lipid cell differentiation inhibitor selected by the screening method of the present invention enhances the binding between PPARγ and NFκB, thereby directly blocking the transcriptional activation of adipocyte-specific gene by PPARγ. Therefore, it is possible to more safely and effectively suppress the differentiation of undifferentiated cells into adipocytes, or to dedifferentiate from adipocytes, as compared with growth factors, cytokines, etc., which have conventionally been known to have adipocyte differentiation inhibitory effects. Can be promoted. Therefore, the screening method of the present invention is, for example, a prophylactic and therapeutic agent for various bone / cartilage / connective tissue diseases caused by fat myelination, and further prevention of various diseases caused by fat accumulation in systemic tissues associated with aging. And is extremely useful in that it can provide a potent candidate compound for a therapeutic agent. On the other hand, the lipid cell differentiation promoting substance selected by the screening method of the present invention can be a potent candidate compound for the insulin sensitizer as well as the thiazolidine derivative already clinically applied. In addition, the anti-inflammatory substance selected by the screening method of the present invention enhances the binding between NFκB and PPARγ, resulting in COX.
Since it suppresses the induction of NFκB expression of proinflammatory genes such as -2, the screening method is a strong candidate for anti-inflammatory agents with a different mechanism of action from COX-2 selective inhibitory anti-inflammatory agents, which are said to have fewer side effects. A compound may be provided.

【0068】[0068]

【配列表】 Sequence Listing <110> Sumitomo Pharmaceuticals <120> Method for screening of substance suppressing adipocyte differentiation. <130> A4703 <160> 2 <210> 1 <211> 38 <212> DNA <213> Mus musculus <400> 1 gtcgacaggg gaccaggaca aaggtcacgt tcgggagt 38 <210> 2 <211> 13 <212> DNA <213> Mus musculus <400> 2 aggacaaagg tca 13[Sequence list]                           Sequence Listing <110> Sumitomo Pharmaceuticals <120> Method for screening of substance suppressing adipocyte       differentiation. <130> A4703 <160> 2 <210> 1 <211> 38 <212> DNA <213> Mus musculus <400> 1 gtcgacaggg gaccaggaca aaggtcacgt tcgggagt 38 <210> 2 <211> 13 <212> DNA <213> Mus musculus <400> 2 aggacaaagg tca 13

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

【図1】Troにより誘導されるPPARγの転写活性化能に
及ぼすIKKα、IKKβ、不活性化IKK、NFκB、NIK及びH2O
2処理の効果を示す図である。
FIG. 1 shows IKKα, IKKβ, inactivated IKK, NFκB, NIK and H 2 O that affect Tro-induced transcriptional activation of PPARγ.
It is a figure which shows the effect of 2 processing.

【図2】PPARγN末領域とp65又はp50の相互作用(A)
及びPPARγC末領域とp65又はp50の相互作用(B)を示
す図である。
[Fig. 2] Interaction between PPARγ N-terminal region and p65 or p50 (A)
FIG. 2 is a diagram showing the interaction (B) between the PPARγ C-terminal region and p65 or p50.

【図3】PPARγの種々の部分領域とp65又はp50の結合能
(A)及びp65の種々の部分領域とPPARγの結合能
(B)を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the binding ability of various partial regions of PPARγ to p65 or p50 (A) and the binding ability of various partial regions of p65 to PPARγ (B).

【図4】PPARγ/RXRαヘテロ二量体のPPREへの結合能に
及ぼすTNFα、IL-1及びH2O2処理によるNFκB活性化の効
果を示す図である。
FIG. 4 shows the effect of NFκB activation by TNFα, IL-1 and H 2 O 2 treatment on the binding ability of PPARγ / RXRα heterodimer to PPRE.

【図5】PPARγ/RXRαヘテロ二量体のPPREへの結合能に
及ぼすNFκBの抑制効果、及びIκBαによるNFκB不活性
化によるNFκBの抑制効果のキャンセルを示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing the inhibitory effect of NFκB on the binding ability of PPARγ / RXRα heterodimer to PPRE and the cancellation of the inhibitory effect of NFκB by inactivating NFκB by IκBα.

フロントページの続き Fターム(参考) 2G045 BB10 BB29 BB46 BB50 BB51 CB01 FB01 FB03 FB05 FB12 GC15 4B024 AA11 BA63 CA04 DA02 EA04 FA02 FA10 GA11 HA01 4B063 QA18 QQ08 QQ49 QR51 QR58 QS31 QX02 Continued front page    F term (reference) 2G045 BB10 BB29 BB46 BB50 BB51                       CB01 FB01 FB03 FB05 FB12                       GC15                 4B024 AA11 BA63 CA04 DA02 EA04                       FA02 FA10 GA11 HA01                 4B063 QA18 QQ08 QQ49 QR51 QR58                       QS31 QX02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被験物質の存在下及び非存在下にNFκB
とPPARγとを接触させ、両条件下におけるNFκBとPPAR
γの結合の度合を比較することを特徴とする、脂肪細胞
分化制御及び/又は抗炎症性物質のスクリーニング方
法。
1. NFκB in the presence and absence of a test substance
And PPARγ are contacted, and NFκB and PPAR under both conditions
A method for screening an adipocyte differentiation regulatory and / or anti-inflammatory substance, which comprises comparing the degree of γ binding.
【請求項2】 NFκBとPPARγの結合の度合を測定する
手段が、NFκB-PPARγ複合体量を測定するものである請
求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the means for measuring the degree of binding between NFκB and PPARγ is to measure the amount of NFκB-PPARγ complex.
【請求項3】 NFκBとPPARγの結合の度合を測定する
手段が、PPREに結合したPPARγ量を測定するものである
請求項1記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the means for measuring the degree of binding between NFκB and PPARγ measures the amount of PPARγ bound to PPRE.
【請求項4】 PPREに結合したPPARγ量を測定する手段
がゲルシフトアッセイである請求項3記載の方法。
4. The method according to claim 3, wherein the means for measuring the amount of PPARγ bound to PPRE is a gel shift assay.
【請求項5】 NFκBとPPARγの結合の度合を測定する
手段が、PPREを含むプロモーター領域の制御下にあるレ
ポーター遺伝子の発現を指標とするものである請求項1
記載の方法。
5. The method for measuring the degree of binding between NFκB and PPARγ uses the expression of a reporter gene under the control of a promoter region containing PPRE as an index.
The method described.
【請求項6】 PPREを含むプロモーター領域の制御下に
あるレポーター遺伝子を含む発現ベクターを導入され、
且つNFκB、PPARγ及びRXRを発現するように操作された
哺乳動物細胞を、被験物質の存在下及び非存在下にPPAR
γのアゴニストを含む培地中で培養し、両条件下におけ
る該哺乳動物細胞内での該レポーター遺伝子の発現を比
較することを特徴とする、脂肪細胞分化制御及び/又は
抗炎症性物質のスクリーニング方法。
6. An expression vector containing a reporter gene under the control of a promoter region containing PPRE is introduced,
Moreover, mammalian cells engineered to express NFκB, PPARγ and RXR were treated with PPAR in the presence and absence of a test substance.
A method for screening an adipocyte differentiation control and / or anti-inflammatory substance, which comprises culturing in a medium containing an agonist of γ and comparing the expression of the reporter gene in the mammalian cells under both conditions .
【請求項7】 NFκB(p65)又はPPARγの一方を、転写
因子のDNA結合ドメインとの融合蛋白質として発現さ
せるベクター、他方を転写因子の転写活性化ドメインと
の融合蛋白質として発現させるベクター、及び該DNA
結合ドメインにより認識・結合されるシスエレメントを
含むプロモーター領域の制御下にあるレポーター遺伝子
を含む発現ベクターを導入された宿主細胞を、被験物質
の存在下及び非存在下に培地中で培養し、両条件下にお
ける該宿主細胞内での該レポーター遺伝子の発現を比較
することを特徴とする、脂肪細胞分化制御及び/又は抗
炎症性物質のスクリーニング方法。
7. A vector expressing one of NFκB (p65) or PPARγ as a fusion protein with the DNA binding domain of a transcription factor, a vector expressing the other as a fusion protein with the transcription activation domain of a transcription factor, and DNA
A host cell introduced with an expression vector containing a reporter gene under the control of a promoter region containing a cis element recognized and bound by a binding domain is cultured in a medium in the presence or absence of a test substance, A method for screening an adipocyte differentiation regulatory and / or anti-inflammatory substance, which comprises comparing the expression of the reporter gene in the host cell under conditions.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP4527428B2 (en) * 2004-03-31 2010-08-18 良三 永井 Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome

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