JP2003047469A - ヒト表皮自己抗原蛋白質及びその遺伝子 - Google Patents
ヒト表皮自己抗原蛋白質及びその遺伝子Info
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Abstract
質をコードする遺伝子に関し、特に皮膚等の自己免疫疾
患の診断や免疫療法に応用することができ、ヒトの皮膚
や消化管の粘膜に存在する抗原蛋白質やかかる抗原蛋白
質のエピトープ、それらをコードするDNA、及びかか
る蛋白質等を用いた、エピプラキン活性促進物質又は抑
制物質等のスクリーニング方法や、自己免疫疾患治療薬
や、自己免疫疾患診断キット等を提供すること。 【解決手段】 自己免疫性水疱症患者の血清が認識する
ヒト450kDaのヒト表皮自己抗原であるエピプラキ
ンのcDNAを単離し、全塩基配列及びアミノ酸配列を
決定し、さらに患者血清が特異的に認識する抗原エピト
ープを同定した。
Description
を有する蛋白質若しくはペプチド及びそれをコードする
エピプラキン遺伝子、並びにかかる蛋白質・ペプチドを
用いた、エピプラキン活性促進物質又は抑制物質等のス
クリーニング方法、自己免疫疾患治療薬、及び自己免疫
疾患診断キット等に関する。
おいて、表皮に存在する標的抗原蛋白質と考えられてお
り、デスモプラキンは、表皮細胞において細胞内で中間
径線維と結合して、細胞構造を維持する役割を果たして
いると考えられている。デスモプラキンの基本構造の解
明に引き続き、BPAG1、プレクチン、エンボプラキ
ン、ペリプラキン等の多くの関連蛋白質が同定されてき
た(J. Biol. Chem. 265, 2603-2612, 1990、J. Biol.
Chem. 266, 12555-12559, 1991、J. Biol. Chem.266, 1
7784-17790, 1991、J. Cell Biol. 114, 83-99, 1991、
Genes Dev.10, 1724-1735, 1996、J. Cell Biol. 134,
715-729, 1996、J. Cell Biol. 139, 1835-1849, 199
7)。これらの蛋白質は、「プラキンファミリー」とい
うファミリーとして知られている(Exp. Dermatol. 5,
237-246, 1996)。このファミリーのほぼすべてのメン
バーは、共通の構造を有しており、セントラルロッドド
メインにより分断された、球状のアミノ末端領域及びカ
ルボキシ末端領域をもつと考えられている。多くのプラ
キンがもつ上記2つの球状領域において、いくつかの相
同領域構造が同定されているのに対し、セントラルドメ
インには7連子のリピート配列が豊富にみられ、二量体
を形成する相手とともに平行なαヘリカル−コイルドコ
イル構造を形成すると考えられている(Int. J. Biol.
Macromol. 14, 145-153, 1992)。このモデル構造か
ら、デスモプラキンIは細胞内でホモ二量体を形成する
ことが知られている(J. Biol. Chem. 264, 8310-8318,
1989)。初期の調査により、プラキンのカルボキシ末
端領域が、中間径フィラメントへの結合に関与している
ことが明らかになっている(J. Cell Biol. 123, 691-7
05, 1993、J. Cell Biol. 121, 607-619, 1993、J. Cel
l Biol. 134, 1455-1467, 1996)。デスモプラキン及び
BPAG1のアミノ末端領域は、デスモソーム又はヘミ
デスモソームに結合すると考えられている。さらに、プ
レクチンとBPAG1におけるいくつかのスプライス・
フォームには、アミノ末端にアクチン結合領域や微小管
結合領域を有するものがあり、こうした領域は、マイク
ロフィラメント及び/又は微小管と、中間径フィラメン
トとの間の結合を媒介するという報告もなされている
(Cell 86, 655-665, 1996、Cell 98, 229-238, 1998、
Hum. Mol. Genet. 8, 2461-2472, 1999)。プレクチン
又はデスモプラキンが関与するいくつかの遺伝病の研
究、及びBPAG1ヌルマウスの研究により、特定の組
織において、各種のプラキンが正常な組織において重要
な役割を果たすことが知られている(Genes Dev.10, 17
24-1735, 1996、J. Clin. Invest. 97, 2289-2298, 199
6、Hum. Mol. Genet. 8, 143-148, 1999、Cell 81, 233
-243, 1995)。また、表皮に存在するプラキンが多くの
自己免疫性水疱症疾患の標的抗原であると考えられてお
り、これらのプラキンが特定の疾患のマーカーとして使
用できると考えられている(J. Biol. Chem. 266, 1255
5-12559, 1991、J. Clin. Invest. 89, 1775-1782, 199
2、J. Invest. Dermatol. 109, 365-369, 1997、J. Inv
est. Dermatol. 112, 153-156, 1999)。しかし、それ
らの病理学的役割は未だ明らかにはされていない。
学的面から水疱性類天疱瘡に似た表皮下水疱性疾患患者
について報告している(J. Dermatol. 19, 610-613, 19
92)。イムノブロット分析により、かかる患者の血清
は、230kDa蛋白質(BPAG1)や180kDa
の水疱性天疱瘡抗原には反応しなかったものの、450
kDaの表皮ポリペプチドと反応することが明らかとな
った。かかるポリペプチドは、ヒトケラチノサイト、並
びにHeLa細胞、KB細胞及びA431細胞を含む形
質転換細胞株において発現していた(Dermatology 189,
120-122, 1994)。上記ポリペプチドの分子構造を決定
するため、かかる患者血清を用いてヒトケラチノサイト
cDNAライブラリーをスクリーニングしたところ、二
種類のcDNAを単離することができた。一方は、ラッ
トプレクチンに対して相同性が高い蛋白質をコードする
cDNAが得られ、もう一方は、プレクチンに対して部
分的に相同性を示し、これまで同定されていない新規蛋
白質をコードするcDNAであった(J. Invest. Derma
tol. 106, 1025-1030, 1996)。
表皮自己抗原に関する蛋白質及び該蛋白質をコードする
遺伝子に関し、特に皮膚等の自己免疫疾患の診断や免疫
療法に応用することができ、ヒトの皮膚や消化管の粘膜
に存在する抗原蛋白質やかかる抗原蛋白質のエピトー
プ、それらをコードするDNA、及びかかる蛋白質等を
用いた、エピプラキン活性促進物質又は抑制物質等のス
クリーニング方法や、自己免疫疾患治療薬や、自己免疫
疾患診断キット等を提供することにある。
題を解決するために鋭意研究し、自己免疫性水疱症患者
の血清が認識するヒト450kDaのヒト表皮自己抗原
であるエピプラキンのcDNAを単離し、全塩基配列及
びアミノ酸配列を決定し、さらに患者血清が特異的に認
識する抗原エピトープを同定した。かかる配列情報から
エピプラキンの構造を調べたところ、プラキンファミリ
ーに属するが分子のほぼ全体にわたりデスモプラキンの
カルボキシ末端のBドメイン類似構造が13個分布し、
棒状ドメイン、アミノ末端ドメインが認められず、構造
上他のプラキン分子と大きく異なっていることがわかっ
た。また、エピプラキンは肝臓、小腸、大腸、唾液腺、
胃、虫垂に発現しており、その他、全表皮、特に基底細
胞層より上層部や、エクリン汗腺及び毛包の細胞や、食
道における基底層を含むすべての重層扁平上皮や、耳下
腺の腺細胞、並びに、胃及び大腸の粘膜上皮細胞等に発
現することがわかった。本発明は、以上のような知見に
基づき完成するに至ったものである。
蛋白質をコードする遺伝子(a)配列番号2に示されるア
ミノ酸配列からなる蛋白質(b)配列番号2に示されるア
ミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠
失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、か
つエピプラキン活性を有する蛋白質(請求項1)や、配
列番号1に示される塩基配列若しくはその相補的配列又
はこれらの配列の一部若しくは全部を含む配列からなる
DNA(請求項2)や、請求項2記載の遺伝子を構成す
るDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズ
し、かつエピプラキン活性を有する蛋白質をコードする
DNA(請求項3)や、配列番号2に示されるアミノ酸
配列からなる蛋白質(請求項4)や、配列番号2に示さ
れるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸
が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からな
り、かつエピプラキン活性を有する蛋白質(請求項5)
や、請求項4又は5記載の蛋白質の一部からなり、自己
免疫性水疱症患者血清に結合することを特徴とするペプ
チド(請求項6)や、ペプチドが請求項4又は5記載の
抗原エピトープであることを特徴とする請求項6記載の
ペプチド(請求項7)や、ペプチドが配列番号3に示さ
れるアミノ酸配列からなることを特徴とする請求項6又
は7記載のペプチド(請求項8)に関する。
蛋白質又は請求項6〜8のいずれか記載のペプチドと、
マーカー蛋白質及び/又はペプチドタグとを結合させた
融合蛋白質又は融合ペプチド(請求項9)や、請求項4
若しくは5記載の蛋白質又は請求項6〜8のいずれか記
載のペプチドに特異的に結合する抗体(請求項10)
や、抗体がモノクローナル抗体であることを特徴とする
請求項10記載の抗体()や、(請求項11)や、抗体
がポリクローナル抗体であることを特徴とする請求項1
0記載の抗体(請求項12)や、請求項10〜12のい
ずれか記載の抗体が特異的に結合する組換え蛋白質又は
ペプチド(請求項13)や、請求項4若しくは5記載の
蛋白質又は請求項6〜8のいずれか記載のペプチドを発
現することができる発現系を含んでなる宿主細胞(請求
項14)や、請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請求
項6〜8のいずれか記載のペプチドをコードする遺伝子
機能が染色体上で欠損した非ヒト動物(請求項15)
や、請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請求項6〜8
のいずれか記載のペプチドを過剰発現する非ヒト動物
(請求項16)や、非ヒト動物が、マウス又はラットで
ある請求項15又は16記載の非ヒト動物(請求項1
7)に関する。
の蛋白質、請求項6〜8のいずれか記載のペプチド、又
は請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請求項6〜8の
いずれか記載のペプチドを発現している細胞膜と、被検
物質とを用いることを特徴とするエピプラキン活性促進
又は抑制物質のスクリーニング方法(請求項18)や、
請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請求項6〜8のい
ずれか記載のペプチドを発現している細胞と、被検物質
とを用いることを特徴とするエピプラキン活性促進若し
くは抑制物質又は該蛋白質若しくはペプチドの発現促進
若しくは抑制物質のスクリーニング方法(請求項19)
や、請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請求項6〜8
のいずれか記載のペプチドを発現している細胞が、請求
項14記載の宿主細胞であることを特徴とする請求項1
9記載のエピプラキン活性促進若しくは抑制物質又は該
蛋白質若しくはペプチドの発現促進若しくは抑制物質の
スクリーニング方法(請求項20)や、請求項15〜1
7のいずれか記載の非ヒト動物と、被検物質とを用いる
ことを特徴とするエピプラキン活性促進若しくは抑制物
質、又は請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請求項6
〜8のいずれか記載のペプチドの発現促進若しくは抑制
物質のスクリーニング方法(請求項21)に関する。
か記載のスクリーニング方法により得られるエピプラキ
ン活性促進物質(請求項22)や、請求項18〜21の
いずれか記載のスクリーニング方法により得られるエピ
プラキン活性抑制物質(請求項23)や、請求項19〜
21のいずれか記載のスクリーニング方法により得られ
る請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請求項6〜8の
いずれか記載のペプチドの発現促進物質(請求項24)
や、請求項19〜21のいずれか記載のスクリーニング
方法により得られる請求項4若しくは5記載の蛋白質又
は請求項6〜8のいずれか記載のペプチドの発現抑制物
質(請求項25)や、請求項4若しくは5記載の蛋白
質、請求項6〜8のいずれか記載のペプチド、請求項1
3記載の組換え蛋白質若しくはペプチド、又は請求項1
0〜12のいずれか記載の抗体を有効成分として含有す
る自己免疫疾患治療薬(請求項26)や、自己免疫疾患
が、自己免疫性水疱症であることを特徴とする請求項2
6記載の自己免疫疾患治療薬(請求項27)や、請求項
4又は5記載の蛋白質をコードするDNA又はRNAの
アンチセンス鎖の全部又は一部からなる自己免疫疾患の
診断用プローブ(請求項28)や、自己免疫疾患が、自
己免疫性水疱症であることを特徴とする請求項28記載
の診断用プローブ(請求項29)や、請求項28又は2
9記載の診断用プローブ及び/又は請求項10〜12の
いずれか記載の抗体を含有することを特徴とする自己免
疫疾患診断薬(請求項30)や、自己免疫疾患が、自己
免疫性水疱症であることを特徴とする請求項30記載の
自己免疫疾患診断薬(請求項31)や、請求項28若し
くは29記載の診断用プローブ、及び/又は請求項30
若しくは31記載の自己免疫疾患診断薬を含有すること
を特徴とする自己免疫疾患診断キット(請求項32)
や、自己免疫疾患が、自己免疫性水疱症であることを特
徴とする請求項32記載の自己免疫疾患診断キット(請
求項33)に関する。
号2で示されるエピプラキンや、配列番号2で示される
アミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠
失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、か
つエピプラキン活性を有する蛋白質等を挙げることがで
きる。上記エピプラキン活性とは、自己免疫性水疱症患
者血清と結合するか、細胞内で中間径フィラメントを束
ねる機能をいう。なお、本件蛋白質はそのDNA配列情
報等に基づき公知の方法で調製することができ、その由
来は特に制限されるものではない。また、本発明の対象
となるペプチドとしては、本発明の蛋白質の一部からな
り、自己免疫性水疱症患者血清に結合するものであれば
どのようなものでもよく、好ましくはIYQAMWK(配列番
号3)等のアミノ酸配列からなる抗原エピトープを具体
的に例示することができる。上記本発明の対象となる蛋
白質及びペプチド、並びにこれら蛋白質及びペプチドに
特異的に結合する抗体が特異的に結合する組換え蛋白質
及びペプチドを総称して、以下「本件蛋白質・ペプチ
ド」ということがある。なお、本件蛋白質・ペプチドは
そのDNA配列情報等に基づき公知の方法で調製するこ
とができ、かかる抗原の由来はヒトに限定されるもので
はない。
本件蛋白質をコードするものであればどのようなもので
もよく、例えば、配列番号2に示されるエピプラキンを
コードするDNAや、配列番号2で示されるアミノ酸配
列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若
しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつエピプラ
キン活性を有する蛋白質等をコードするDNAや、配列
番号1に示される塩基配列又はその相補的配列並びにこ
れらの配列の一部又は全部を含む配列からなるDNAを
具体的に挙げることができる。これらはそのDNA配列
情報等に基づき、例えばヒト、マウス、ラット等の遺伝
子ライブラリーやcDNAライブラリーなどから公知の
方法により調製することができる。
その相補的配列並びにこれらの配列の一部又は全部を含
む配列からなるDNAをプローブとして、各種DNAラ
イブラリーに対してストリンジェントな条件下でハイブ
リダイゼーションを行ない、該プローブにハイブリダイ
ズするDNAを単離することにより、新規のエピプラキ
ン活性を有する蛋白質をコードするDNAを得ることも
できる。こうして得られるDNAも本発明の範囲であ
る。かかる本発明のDNAを取得するためのハイブリダ
イゼーションの条件としては、例えば、42℃でのハイ
ブリダイゼーション、及び1×SSC、0.1%のSD
Sを含む緩衝液による42℃での洗浄処理を挙げること
ができ、65℃でのハイブリダイゼーション、及び0.
1×SSC,0.1%のSDSを含む緩衝液による65
℃での洗浄処理をより好ましく挙げることができる。な
お、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーに影
響を与える要素としては、上記温度条件以外に種々の要
素があり、当業者であれば、種々の要素を適宜組み合わ
せて、上記例示したハイブリダイゼーションのストリン
ジェンシーと同等のストリンジェンシーを実現すること
が可能である。
は、本件蛋白質・ペプチドとマーカー蛋白質及び/又は
ペプチドタグとが結合しているものであればどのような
ものでもよく、マーカー蛋白質としては、従来知られて
いるマーカー蛋白質であれば特に制限されるものではな
く、例えば、アルカリフォスファターゼ、抗体のFc領
域、HRP、GFPなどを具体的に挙げることができ、
また本発明におけるペプチドタグとしては、Mycタ
グ、Hisタグ、FLAGタグ、GSTタグなどの従来
知られているペプチドタグを具体的に例示することがで
きる。かかる融合蛋白質は、常法により作製することが
でき、Ni−NTAとHisタグの親和性を利用したエ
ピプラキン活性を有する蛋白質等の精製や、T細胞誘導
活性を有する蛋白質の検出や、エピプラキン活性を有す
る蛋白質等に対する抗体の定量、天疱瘡及び類天疱瘡等
の自己免疫水疱症疾患、重層扁平上皮あるいは粘膜上皮
由来の腫瘍などの診断用マーカーなどとして、また当該
分野の研究用試薬としても有用である。
結合する抗体としては、モノクローナル抗体、ポリクロ
ーナル抗体、キメラ抗体、一本鎖抗体、ヒト化抗体等の
免疫特異的な抗体を具体的に挙げることができ、これら
は上記本件蛋白質・ペプチド、融合蛋白質や融合ペプチ
ド等の全部又は一部を抗原として用いて常法により作製
することができるが、その中でもモノクローナル抗体が
その特異性の点でより好ましい。かかるモノクローナル
抗体等の抗体は、例えば、天疱瘡及び類天疱瘡等の自己
免疫水疱症疾患、重層扁平上皮あるいは粘膜上皮由来の
腫瘍などの診断、ミサイル療法等の治療ばかりでなく、
天疱瘡及び類天疱瘡等の自己免疫水疱症疾患、重層扁平
上皮あるいは粘膜上皮由来の腫瘍の発症機構を明らかに
する上で有用である。
ルを用いて、動物(好ましくはヒト以外)に本件蛋白質
・ペプチド若しくはエピトープを含むその断片、又は該
蛋白質を膜表面に発現した細胞を投与することにより産
生され、例えばモノクローナル抗体の調製には、連続細
胞系の培養物により産生される抗体をもたらす、ハイブ
リドーマ法(Nature 256, 495-497, 1975)、トリオー
マ法、ヒトB細胞ハイブリドーマ法(Immunology Today
4, 72, 1983)及びEBV−ハイブリドーマ法(MONOCL
ONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY, pp.77-96, Alan
R.Liss, Inc.,1985)など任意の方法を用いることがで
きる。
る一本鎖抗体をつくるために、一本鎖抗体の調製法(米
国特許第4,946,778号)を適用することができる。ま
た、ヒト化抗体を発現させるために、トランスジェニッ
クマウス又は他の哺乳動物等を利用したり、上記抗体を
用いて、本件蛋白質・ペプチドを発現するクローンを単
離・同定したり、アフィニティークロマトグラフィーで
そのポリペプチドを精製することもできる。本件蛋白質
・ペプチドやその抗原エピトープを含むペプチドに対す
る抗体は、前記のように各種癌の診断や治療に使用でき
る可能性がある。そして、これら抗体が特異的に結合す
る組換え蛋白質又はペプチドも、前記のように本発明の
本件蛋白質・ペプチドに包含される。
例えば、FITC(フルオレセインイソシアネート)又
はテトラメチルローダミンイソシアネート等の蛍光物質
や、 125I、32P、14C、35S又は3H等のラジオアイソ
トープや、アルカリホスファターゼ、ペルオキシダー
ゼ、β−ガラクトシダーゼ又はフィコエリトリン等の酵
素で標識したものや、グリーン蛍光蛋白質(GFP)等
の蛍光発光蛋白質などを融合させた融合蛋白質を用いる
ことによって、本件蛋白質・ペプチドの機能解析を行う
ことができる。また本件発明の抗体を用いる免疫学的測
定方法としては、RIA法、ELISA法、蛍光抗体
法、プラーク法、スポット法、血球凝集反応法、オクタ
ロニー法等の方法を挙げることができる。
を発現することができる発現系を含んでなる宿主細胞に
関する。かかる本件蛋白質・ペプチドをコードする遺伝
子の宿主細胞への導入は、Davisら(BASIC METHODS IN
MOLECULAR BIOLOGY, 1986)及びSambrookら(MOLECULAR
CLONING: A LABORATORY MANUAL, 2nd Ed., Cold Sprin
g Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.
Y., 1989)などの多くの標準的な実験室マニュアルに記
載される方法、例えば、リン酸カルシウムトランスフェ
クション、DEAE−デキストラン媒介トランスフェク
ション、トランスベクション(transvection)、マイクロ
インジェクション、カチオン性脂質媒介トランスフェク
ション、エレクトロポレーション、形質導入、スクレー
プローディング (scrape loading)、弾丸導入(ballisti
c introduction)、感染等により行うことができる。そ
して、宿主細胞としては、大腸菌、ストレプトミセス、
枯草菌、ストレプトコッカス、スタフィロコッカス等の
細菌原核細胞や、酵母、アスペルギルス等の真菌細胞
や、ドロソフィラS2、スポドプテラSf9等の昆虫細
胞や、L細胞、CHO細胞、COS細胞、HeLa細
胞、C127細胞、BALB/c3T3細胞(ジヒドロ
葉酸レダクターゼやチミジンキナーゼなどを欠損した変
異株を含む)、BHK21細胞、HEK293細胞、B
owes悪性黒色腫細胞等の動物細胞や、植物細胞等を
挙げることができる。
ペプチドを宿主細胞内で発現させることができる発現系
であればどのようなものでもよく、染色体、エピソーム
及びウイルスに由来する発現系、例えば、細菌プラスミ
ド由来、酵母プラスミド由来、SV40のようなパポバ
ウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏痘
ウイルス、仮性狂犬病ウイルス、レトロウイルス由来の
ベクター、バクテリオファージ由来、トランスポゾン由
来及びこれらの組合せに由来するベクター、例えば、コ
スミドやファージミドのようなプラスミドとバクテリオ
ファージの遺伝的要素に由来するものを挙げることがで
きる。この発現系は発現を起こさせるだけでなく発現を
調節する制御配列を含んでいてもよい。
細胞の細胞膜、またかかる細胞を培養して得られる本件
蛋白質・ペプチドは、後述するように本発明のスクリー
ニング方法に用いることができる。例えば、細胞膜を得
る方法としては、F. Pietri-Rouxel(Eur. J. Bioche
m., 247, 1174-1179, 1997)らの方法などを用いること
ができる。また、かかる本件蛋白質・ペプチドを細胞培
養物から回収し精製するには、硫酸アンモニウムまたは
エタノール沈殿、酸抽出、アニオンまたはカチオン交換
クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフ
ィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニテ
ィークロマトグラフィー、ハイドロキシアパタイトクロ
マトグラフィーおよびレクチンクロマトグラフィーを含
めた公知の方法、好ましくは、高速液体クロマトグラフ
ィーが用いられる。特に、アフィニティークロマトグラ
フィーに用いるカラムとしては、例えば、本件蛋白質・
ペプチドに対する抗体を結合させたカラムや、上記本件
蛋白質・ペプチドに通常のペプチドタグを付加した場合
は、このペプチドタグに親和性のある物質を結合したカ
ラムを用いることにより、本件蛋白質・ペプチドを得る
ことができる。上記本件蛋白質・ペプチドの精製方法
は、ペプチド合成の際にも適用することができる。
ドをコードする遺伝子機能が染色体上で欠損した非ヒト
動物とは、染色体上の本件蛋白質・ペプチドをコードす
る遺伝子の一部若しくは全部が破壊・欠損・置換等の遺
伝子変異により不活性化され、本件蛋白質・ペプチドを
発現する機能を失なった非ヒト動物をいい、また、本件
蛋白質・ペプチドを過剰発現する非ヒト動物としては、
野生型非ヒト動物に比べてかかる本件蛋白質・ペプチド
を大量に産生する非ヒト動物を具体的に提示することが
できる。そして、本発明における非ヒト動物としては、
マウス、ラット等の齧歯目動物などの非ヒト動物を具体
的に挙げることができるが、これらに限定されるもので
はない。
くるホモ接合体非ヒト動物には、本件蛋白質・ペプチド
欠損型又は過剰発現型とその同腹の野生型とが含まれ、
これらホモ接合体非ヒト動物における欠損型又は過剰発
現型とその同腹の野生型を同時に用いることによって個
体レベルで正確な比較実験をすることができることか
ら、野生型の非ヒト動物、すなわち本件蛋白質・ペプチ
ドをコードする遺伝子機能が染色体上で欠損又は過剰発
現する非ヒト動物と同種の動物、さらには同腹の動物
を、例えば下記に記載する本発明のスクリーニングに際
して併用することが好ましい。かかる本件蛋白質・ペプ
チドをコードする遺伝子機能が染色体上で欠損又は過剰
発現する非ヒト動物の作製方法を、エピプラキンノック
アウトマウスやエピプラキントランスジェニックマウス
を例にとって以下説明する。
遺伝子機能が染色体上で欠損したマウス、すなわちエピ
プラキンノックアウトマウスは、マウス遺伝子ライブラ
リーからPCR等の方法により得られた遺伝子断片を用
いて、ヒトエピプラキンと相同性を有するマウスエピプ
ラキンをコードする遺伝子をスクリーニングし、スクリ
ーニングされたマウスエピプラキンをコードする遺伝子
をウイルスベクター等を用いてサブクローンし、DNA
シーケンシングにより特定する。このクローンのマウス
エピプラキンをコードする遺伝子の全部又は一部をpM
C1ネオ遺伝子カセット等に置換し、3′末端側にジフ
テリアトキシンAフラグメント(DT−A)遺伝子や単
純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ(HSV−t
k)遺伝子等の遺伝子を導入することによって、ターゲ
ッティングベクターを作製する。
線状化し、エレクトロポレーション(電気穿孔)法等に
よってES細胞に導入し、相同的組換えを行い、その相
同的組換え体の中から、G418やガンシクロビア(G
ANC)等の抗生物質により相同的組換えを起こしたE
S細胞を選択する。また、この選択されたES細胞が目
的とする組換え体かどうかをサザンブロット法等により
確認することが好ましい。その確認されたES細胞のク
ローンをマウスの胚盤胞中にマイクロインジェクション
し、かかる胚盤胞を仮親のマウスに戻し、キメラマウス
を作製する。このキメラマウスを野生型のマウスとイン
タークロスさせると、ヘテロ接合体マウスを得ることが
でき、また、このヘテロ接合体マウスをインタークロス
させることによって、本発明のエピプラキンノックアウ
トマウスを作製することができる。また、エピプラキン
ノックアウトマウスにおいてエピプラキンの発現能が欠
失しているかどうかを確認する方法としては、例えば、
上記の方法により得られたマウスからRNAを単離して
ノーザンブロット法等により調べたり、またこのマウス
におけるエピプラキンの発現をウエスタンブロット法等
により直接調べる方法がある。
は、ヒト、マウス、ラット、ウサギ等に由来するエピプ
ラキンをコードするcDNAに、チキンβ−アクチン、
マウスニューロフィラメント、SV40等のプロモータ
ー、及びラビットβ−グロビン、SV40等のポリA又
はイントロンを融合させて導入遺伝子を構築し、該導入
遺伝子をマウス受精卵の前核にマイクロインジェクショ
ンし、得られた卵細胞を培養した後、仮親のマウスの輸
卵管に移植し、その後被移植動物を飼育し、産まれた仔
マウスから前記cDNAを有する仔マウスを選択するこ
とにより、トランスジェニックマウスを創製することが
できる。また、cDNAを有する仔マウスの選択は、マ
ウスの尻尾等より粗DNAを抽出し、導入したエピプラ
キンをコードする遺伝子をプローブとするドットハイブ
リダイゼーション法や、特異的プライマーを用いたPC
R法等により行うことができる。
する遺伝子若しくはDNA、本件蛋白質・ペプチド、本
件蛋白質・ペプチドとマーカー蛋白質及び/又はペプチ
ドタグとを結合させた融合蛋白質、本件蛋白質・ペプチ
ドに対する抗体、本件蛋白質・ペプチドを発現すること
ができる発現系を含んでなる宿主細胞等は、以下に具体
的に説明するように、天疱瘡及び類天疱瘡等の自己免疫
水疱症疾患、重層扁平上皮あるいは粘膜上皮由来の腫瘍
などの治療や診断に有用であり、エピプラキン活性の促
進又は抑制物質のスクリーニングや本件蛋白質・ペプチ
ドの発現の促進又は抑制物質のスクリーニングに用いる
ことができるばかりでなく、天疱瘡及び類天疱瘡等の自
己免疫水疱症疾患、重層扁平上皮あるいは粘膜上皮由来
の腫瘍などの発症のメカニズムの解明にも使用すること
ができる。
スクリーニング方法としては、前記本発明の本件蛋白質
・ペプチド又は本件蛋白質・ペプチドを発現している細
胞膜と、被検物質とを用いる方法や、前記本件蛋白質・
ペプチドを発現している細胞と、被検物質とを用いる方
法や、本件蛋白質・ペプチドのノックアウトマウスやト
ランスジェニックマウス等の非ヒト動物と、被検物質と
を用いる方法等を挙げることができる。また、前記本件
蛋白質・ペプチドを発現している細胞と、被検物質とを
用いる方法や、本件蛋白質・ペプチドのノックアウトマ
ウスやトランスジェニックマウス等の非ヒト動物と、被
検物質とを用いる方法等は本件蛋白質・ペプチドの発現
促進若しくは抑制物質のスクリーニング方法に用いるこ
とができる。
・ペプチドを発現している細胞膜と被検物質とを用いる
スクリーニング方法としては、本件蛋白質・ペプチド又
は細胞膜表面に発現している本件蛋白質・ペプチドと、
被検物質とを接触せしめ、該本件蛋白質・ペプチドのエ
ピプラキン活性を測定・評価する方法を具体的に挙げる
ことができる。また、本件蛋白質・ペプチドを発現して
いる細胞と、被検物質とを用いるスクリーニング方法と
しては、本件蛋白質・ペプチドを発現している細胞と被
検物質とを接触せしめ、該本件蛋白質・ペプチドのエピ
プラキン活性や本件蛋白質・ペプチドの発現量の変化を
測定・評価する方法を具体的に挙げることができる。
伝子機能が染色体上で欠損した非ヒト動物又は本件蛋白
質・ペプチドを過剰発現する非ヒト動物と、被検物質と
を用いたスクリーニング方法としては、これら非ヒト動
物から得られる細胞又は組織と、被検物質とをインビト
ロで接触せしめ、該本件蛋白質・ペプチドのエピプラキ
ン活性や本件蛋白質・ペプチドの発現量の変化を測定・
評価する方法や、前記本件蛋白質・ペプチドをコードす
る遺伝子機能が染色体上で欠損した非ヒト動物又は本件
蛋白質・ペプチドを過剰発現する非ヒト動物にあらかじ
め被検物質を投与した後、該非ヒト動物から得られる細
胞又は組織における該本件蛋白質・ペプチドのエピプラ
キン活性や本件蛋白質・ペプチドの発現量の変化を測定
・評価する方法や、前記本件蛋白質・ペプチドをコード
する遺伝子機能が染色体上で欠損した非ヒト動物又は本
件蛋白質・ペプチドを過剰発現する非ヒト動物にあらか
じめ被検物質を投与した後、該非ヒト動物における該本
件蛋白質・ペプチドのエピプラキン活性や本件蛋白質・
ペプチドの発現量の変化を測定・評価する方法などを具
体的に挙げることができる。
る本発明のエピプラキン活性促進物質や発現促進物質
は、エピプラキン活性の促進や本件蛋白質・ペプチドの
発現の促進を必要としている患者の治療等に用いること
ができる。また、上記スクリーニング方法により得られ
る本発明のエピプラキン活性抑制物質や発現抑制物質
は、エピプラキン活性の抑制や本件蛋白質・ペプチドの
発現の抑制を必要としている患者の治療等に用いること
ができる。本発明の本件蛋白質・ペプチド又はこれに対
する抗体は、天疱瘡及び類天疱瘡等の自己免疫水疱症疾
患、重層扁平上皮あるいは粘膜上皮由来の腫瘍などに対
する治療薬の有効成分として用いることができ、また、
ミサイル療法に用いることもできる。これらの治療薬
は、経口的あるいは非経口的に投与することができる。
経口投与剤としては散剤、顆粒剤、カプセル剤、錠剤な
どの固形製剤あるいはシロップ剤、エリキシル剤などの
液状製剤とすることができる。また、非経口投与剤とし
て注射剤、経皮製剤あるいは座薬等とすることができ
る。これらの製剤は活性成分に薬理学的、製剤学的に認
容される助剤を加えることにより常法に従って製造する
ことができる。助剤としては、例えば、経口剤および粘
膜投与剤にあっては、軽質無水ケイ酸、澱粉、乳糖、結
晶セルロース、乳糖カルシウム等の賦形剤、カルボキシ
メチルセルロ−ス等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシム
等の滑沢剤などの製剤用成分が、また注射剤にあって
は、生理食塩水、マンニトール、プロピレングリコ−ル
等の溶解剤ないし溶解補助剤、界面活性剤などの懸濁化
剤などの製剤用成分が、さらに外用剤にあっては、水性
ないし油性の溶解剤ないし溶解補助剤、粘着剤などの製
剤用成分が使用される。また、投与量は、対象疾患の種
類、患者の年齢、性別、体重、症状、投与形態に応じて
適宜決定することができる。
ードするDNA又はRNAのアンチセンス鎖の全部又は
一部を天疱瘡及び類天疱瘡等の自己免疫水疱症疾患、重
層扁平上皮あるいは粘膜上皮由来の腫瘍などの診断用プ
ローブとすることができ、また、かかる診断用プローブ
や本件蛋白質・ペプチドに特異的に結合する抗体を含有
する本発明の診断薬、診断キット等を用いると、天疱瘡
及び類天疱瘡等の自己免疫水疱症疾患、重層扁平上皮あ
るいは粘膜上皮由来の腫瘍などを診断することができ
る。上記診断用プローブとしては、本件蛋白質・ペプチ
ドをコードするDNA(cDNA)又はRNA(cRN
A)のアンチセンス鎖の全部又は一部であり、プローブ
として成立する程度の長さ(少なくとも20ベース以
上)を有するものが好ましい。かかる検出に用いられる
検体としては、被験者の細胞、例えば血液、尿、唾液、
組織等の生検から得ることができるゲノムDNAや、R
NA又はcDNAを具体的に挙げることができるがこれ
らに限定されるものではなく、かかる検体を使用する場
合、PCR等により増幅したものを用いてもよい。
的に説明するが、この発明の範囲はこれらの例示に限定
されるものではない。 実施例1(ヒト表皮自己抗原をコードするオーバーラッ
プcDNAクローンの単離) 文献(J. Invest. Dermatol. 106, 1025-1030, 1996)
記載の方法でイムノスクリーニングを行い、HeLa細
胞由来λgtllライブラリー(Clontech Laboratorie
s社製)を用いてエクステンションクロ−ニングにより
単離されたクローンpE450-Dの5′末端をプローブとし
て用い、ランダムプライム(random-primed)cDNA
でHeLa細胞由来λgtllライブラリー(Clontech
Laboratories社製)をスクリーニングした。(図
1)。クローンEp24の最長クローンを単離し、5個
のオーバーラップクローン(クローンEp28、Ep1
1、Ep2、Ep79、及びEp21)を同定した。な
お、これらのクローンの同定はEp24の5′末端由来
のプローブを用いて5′RACEにより行った。また、
上記HeLa細胞cDNAライブラリーのスクリーニン
グを再び行い、クローンEp1及び Ep5を得た。ク
ローンEp5では、推定開始コドンのATGはインフレ
ーム終止コドンの後に存在していた。
の3′末端をプローブとして用い、上記と同様にHeL
a細胞cDNAライブラリーをスクリーニングすること
により行った(図1)。かかるスクリーニングにより、
ほとんど同一の数個のクローンと、TGAを含む1個の
クローン(クローンEp12)を単離した。これらの結
果、かかるクローンは3′末端側に1602bpの高い
相同性を示すリピート配列を有することがわかった。ク
ローンpE450-C及びpE450-Dはともに、かかるリピート配
列領域において一部重複していたが、この領域は5個の
相同性の強いリピート配列を有するため、この領域にお
いて相当する位置の同定はできなかった。次に、クロー
ンEp12の3′末端領域由来の特異的プライマーを使
ってcDNAライブラリーを作製した。6.3kbの長
さがある最長のクローンEp115を、いくつかの長さ
が短いクローン(Ep150及び Ep104)と共に
単離した。1.6kbpのリピート配列領域由来の特異
的プライマーを使ってcDNAライブラリーを作製し、
1個のクローン(Ep4)を単離した。
め、HeLa細胞のポリ(A)+RNAからcDNAライ
ブラリーを作製した。cDNA合成キット(Life Techn
ologies社製)を用いてcDNAを合成した。トレハロ
ースを添加してかかるキットの規定の手順を変更し、第
一鎖合成反応(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 520-5
24, 1998)を行った。第一鎖合成に用いた特異的プライ
マーとしては、クローンEp115には5'-CCAGACACAAC
AAGTATGCC-3'(P1;配列番号4)を、クローンEp4
には5'-TAGCGCTTGACCGAGTCCATC-3'(P2;配列番号
5)を使用した。得られた第一鎖cDNAにEcoRIアダ
プターを結合させた後、pUC18(Amersham Pharmacia Bi
otech社製)のEcoRIサイトに挿入し、プラスミドライブ
ラリーを作製した。各ライブラリーのスクリーニング
は、特異的プローブを用いて行った。3′末端のリピー
ト配列領域及びそのギャップ配列の大きさを確認する
為、5'-TCGAGAAGCAGGAAACCA-3'(P3;配列番号6)と
5'-CCATATGACACATAGACGAC-3'(P4;配列番号7)との
プライマーを用いてヒトゲノムからPCR法により増幅
した。その結果、イントロンを含まないおよそ9kbp
のクローンを得た。上記cDNAの配列における760
塩基のギャップは、この遺伝子配列より補填された。
め、RACE System(Life Technologies社製)とHeLa
細胞由来の全RNAとを、又はHeLa細胞(Clontech
Laboratories社製)由来の[ポリ(A)+RNAから調製
したアダプターが結合した二重鎖cDNAからなる]Ma
rathon-Ready cDNA Systemを使用して、5′−RACE
(rapid amplification of cDNA ends)法を行った。そ
の後、5′−RACE法により得られた産物をpGEM-T E
asyベクター(Promega)にクローニングした。なお、上
記得られたcDNAクローン及びゲノムクローンの配列
決定は、自動DNAシーケンサー(Applied Biosystems
社製)を用いてdouble-strand strategyにより行い、さ
らに、内部プライマーを作製して内部配列を決定した。
であるヒト表皮自己抗原の特異構造) オープンリーディングフレーム(ORF)は、インフレ
ームTGAトリプレット後の2つ目のATGトリプレッ
トから開始される。これは、最初のATGトリプレット
の前に、翻訳を開始するコンセンサス配列がないからで
ある(NucleicAcids Res. 15, 8125-8148, 1987)。O
RFの全長は15,195bpであり、その予想される
アミノ酸配列(5,065アミノ酸)を図2及び3に示
す。かかるアミノ酸配列から分子量は552,467D
aであることがわかったが、これは以前SDS−PAG
Eで測定した450kDaという分子量と一致している
といえる。
onal Center for Biotechnology Informationから入手
したBLASTルーチンを使用して、Swiss−Pr
ot及びPIRを含むさまざまな蛋白質のデータベース
を調査した。さらに、University of Wisconsin Geneti
cs Computer Group (UWGCG)から入手したCOMP
ARE及びDOTPLOTプログラムを使用して比較し
た。その結果、かかる蛋白質は、デスモプラキンのカル
ボキシ末端ドメインで最初に同定されたBドメインが1
3個存在するという重要な特徴を有していた(J. Biol.
Chem. 265, 2603-2612, 1990)。このことから、上記
蛋白質エピプラキンは、デスモプラキン、水疱性類天疱
瘡抗原1(BPAG1)及びプレクチン等のプラキンフ
ァミリーのメンバーであるといえる。しかし、エピプラ
キンは以下のような異なる特徴も有している。エピプラ
キンのBドメインは2つのグループに分けることができ
る。1つのグループはデスモプラキンのBドメイン(ド
メイン3、6、8、9、10、11、12及び13;図
1中のB)に対しておよそ70%の相同性を示し、もう
1つのグループは、デスモプラキンのBドメイン(ドメ
イン1、2、4、5及び7;図1中のB*)に対してお
よそ45〜50%の相同性を示す。しかし、13個のリ
ピート配列はすべて、デスモプラキンのカルボキシ末端
領域におけるAドメインやCドメインよりも、Bドメイ
ンとの類似性が強い(表1及び参照1)。
白質間で相同的な配列の部位を同定し、いくつかの予測
技術を使用して二次構造を決定した。7連子を含む短い
領域は手作業によって判定にした。2d'-1g、1g'-2e、2
a'-1g、1g'-2a、1e'-1d及び1d'-1eの位置の極性アミノ
酸残基間の鎖間イオン性相互作用は、相対的な鎖のずれ
や鎖極性に反映するものと考えられている(J. Mol. Bi
ol. 98, 293-304, 1975、J. Mol. Biol. 113, 449-454,
1977)。なお、上記2d'-1gは、n′鎖の第2の7連子
のd位置にある残基が、n鎖の第1の7連子のg位置に
ある残基と相互作用するという意味を表す。5個のBド
メイン(ドメイン9、10、11、12及び13)の後
ろに位置するリンカー領域(長さにして358残基)
が、ほとんど完全に一致していたが(図4A)、その保
存性の高い5個のリンカー領域内において、3個の相同
部分が存在することが明らかになった(図4B)。例え
ば、リンカー領域(残基2391〜2748)におい
て、2つの部分(残基2391〜2472及び2473
〜2554)で30%の相同性があり、最後の63残基
は特に高い相同性を示しており、グリシン−プロリンに
富む部分をはさんで存在する、上記2つの領域よりも短
い第3の相同領域(残基2613〜2675)は、2つ
の領域と類似していることがわかった。こうしたリピー
ト配列では、2つか3つの7連子含有セグメントがβタ
ーン及び/又は短いβストランドで分断されていると予
測された。
トは全部で9つ存在しており、多くの球状蛋白質構造に
見られるモチーフである逆平行のα−らせんを構成する
と予測した。エピプラキンのコイルド−コイルロッドド
メインとアミノ末端ドメインの同定はできなかったが、
他のプラキンファミリーの既知のメンバーにおけるこれ
らのドメインは、特徴的な性質を有していることが知ら
れている。さらに、配列において二量体モチーフが認め
られないことから、おそらくエピプラキンはインビボに
おいて単鎖で存在していると考えられる。その他の機能
的蛋白質モチーフの調査では、膜貫通型配列やビメンチ
ン又はアクチン結合領域は発見できなかった(J. Cell
Biol. 134, 1455-1467, 1996、Hum. Mol. Genet. 8, 24
61-2472,1999)。
ために、エピプラキンのアミノ酸残基2807〜333
7の間の領域において、連続する10個のアミノ酸から
なる線状ペプチド(デカペプチド)を8個ずつ重複させ
てセルロースに結合させて合成し、計264個のペプチ
ドに対する反応性を、患者血清を用いた免疫染色で検討
した。なお、上記デカペプチドは以下のように合成し
た。9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)
アミノ酸を用いて、システム(Autospot robot ASP222;
ABIMED Analysen-Technik GmbH社製)を製造者のプロ
トコルに従い、セルロース膜上で部分的に重複したペプ
チドを合成した(Methods Mol. Biol. 66, 49-169, 199
6、J. Immunol. 144, 976-83, 1990)。かかるASP2
22ソフトウエアプログラムを使用して、アミノ酸添加
の各サイクルのスポッティング時期を決定し、デカペプ
チドを作製した。この結果を図2及び3に示す。この領
域は5個の保存性の高いカルボキシル末端のリピート配
列を1つ包含しており、患者血清により認識される配列
を含んでいた(J. Invest. Dermatol. 106, 1025-1030,
1996)。かかる患者血清は、アミノ酸配列MSIYQAMWKGV
L(配列番号8)には強い反応性を示したが、アミノ酸
配列TKGFFDPNTH(配列番号9)においては反応性は弱か
った。前者の配列はエピプラキンに独特のもので、後者
の配列はプレクチンにも見られた。後者の配列は、最後
の残基がヒスチジンのかわりにグルタミン酸であれば、
デスモプラキンのペプチド(TKGFFDPNTE)と高い相同性
を有していた。
BSA結合ペプチドA、B及びCを用いて、酵素結合免
疫吸着検定法(ELISA)を行った。ペプチドA(MS
IYQAMWKGVLC;配列番号10)、ペプチドB(TKGFFDPNT
HENC;配列番号11)及びペプチドC(VKRYLEGTSCIAGV
LVP;配列番号12)は文献(J. Org. Chem. 53, 617-6
24, 1988)記載の固相法により合成した。標準プログラ
ムに従い、自動ペプチド合成機(Model 9050; Millipor
e/Biosearch社製)でペプチドを合成し、Multisolvent
Delivery System(600E; Waters社製)と逆相カラム(D
elta PakC18; Waters社製)とを用いた高速液体クロマ
トグラフィーでペプチドを精製した。水と0.1%のト
リフルオロ酢酸を含むアセトニトリルとのグラジエント
でペプチドを溶出した。精製した各ペプチドの分子量及
びアミノ酸配列をthe matrix-assisted laser desorpti
on ionization time of flight mass spectrometer(KO
MPACT MALDI II; Kratos-Shimadzu)及びprotein seque
ncer(491CLC; Applied Biosystems)を用いて確認し
た。得られた上記の各合成ペプチド(2mg)に製造者
のプロトコルに従い、N−(4−マレイミドブチリルオ
キシ)−コハク酸イミド(GMBS;2mg;Doji
n社製)を用いてウシ血清アルブミン(BSA;10m
g;Sigma社製)を結合させた。
ペプチド(PBSに溶解;0.5μg/ml)を4℃で
一晩インキュベーションすることにより、マイクロタイ
タープレート(Nunc A/S社製)のウェルをコーティング
した。0.05%のTween20を含むPBS(PB
S−T)で室温にて1時間インキュベーションし、非特
異的な結合を阻害した後、血清試料(希釈率1:200
又は1%のBSAを含むPBS−Tで2倍に希釈)を上
記ウェルに添加した。室温で振盪しながら1時間インキ
ュベーションした後、ウェルをPBS−Tにて3回洗浄
し、PBS−Tで1000倍に希釈した100μlのア
ルカリホスファターゼ結合ヒトIgG抗体(Bio-Rad La
boratories社製)溶液を添加した。室温で振盪しながら
1時間インキュベーションした後、ウェルをPBS−T
にて3回、PBSにて2回洗浄した。基質溶液を用いて
室温で1時間インキュベーションした後、吸光度(45
0nm)をSOFTMAX System(Molecular Devices Co., L
td.社製)で測定し、各合成ペプチドにより得られた吸
光度を、BSAと抗体に対する反応の値を差し引いて求
めた。その結果を図5Aに示す。このことから、かかる
患者の血清が前者のペプチドMSIYQAMWKGVL(配列番号
8)のみに反応することがわかった。
配列内のエピトープをさらに限定するため、エピプラキ
ンの部分配列LVPAKDQPGRQEKMSIYQAMWKGVLRPGT(残基2
739〜2767)において、9個のアミノ酸を部分的
に重複するように合成した一連のデカペプチドをセルロ
ース膜上で合成した。セルロース膜上のかかるペプチド
に対して、患者血清、ヒトIgGのアルカリホスファタ
ーゼ結合抗体(Bio-Rad Laboratories社製)、及び5−
ブロモ−4−クロロ−3−リン酸インドイル(Bio-Rad
Laboratories社製)又はニトロブルーテトラゾリウム
(Bio-Rad Laboratories社製)を用いて酵素免疫測定を
行った。その結果、強陽性を示す4つのペプチドを検出
した(図5B)。かかる配列はKMSIYQAMWKからIYQAMWKG
VLの配列に相当していた。これらのことから、かかる患
者血清により認識された主要なエピトープは、IYQAMWK
(配列番号3)であることがわかった(図5C)。
反応に対する合成ペプチドの影響を調べるためにウエス
タンブロット分析を行った。文献(J. Dermatol. 19, 6
10-613, 1992)記載の方法で表皮の抽出物を作製し、最
終濃度0.01Mになるようにジチオスレイトールを添
加した後、蛋白質をSDS−ポリアクリルアミドゲル
(5%のポリアクリルアミド)電気泳動で分離し、分離
した蛋白質をImmunobilonTM PVDF(polyvinylidene dif
luoride membrane)膜(Millipore社製)に移し、合成
ペプチドと、共にインキュベーションする前又はインキ
ュベーションした後の患者血清とを反応させた。その結
果を図6に示す。このことから、患者血清は合成ペプチ
ドMSIYQAMWKGVLC(配列番号10)と反応した後では4
50kDa表皮自己抗原と反応しないことがわかった
(図6、レーン1及び2)。以上のことは、患者血清中
の抗体がエピプラキンのエピトープを認識していること
を示唆している。
として用い、RNAマスターブロット(RNA Master Blo
t)に対するノーザンハイブリダイゼーションを製造者
のプロトコルに従いRNA Master Blot(PT3004−
1;Clontech社製)を用いて行った。なお上記プローブ
としては以下のように作製した3つのプローブを用い
た。エピプラキンmRNAの特異的プローブは、Ep1
2をテンプレートとしてプライマー5'-GGCGCCAGGACCTGC
TGA-3'(P5;配列番号13)及び5'-CACCTTGCTGAGCCG
CTCCT-3'(P6;配列番号14) を用いてPCRを行
い、得られたPCR産物を32Pで標識することにより作
製した。また、プレクチンmRNAの特異的プローブ
は、pE450-Bをテンプレートとしてプライマー5'-CCACAC
CACGGTGGACGA-3'(P7;配列番号15)及び5'-ACTCAG
CAGCTGCCTCTG-3' (P8;配列番号16)を用いてPC
Rを行い、得られたPCR産物を32Pで標識することに
より作製した(J. Invest. Dermatol. 106, 1025-1030,
1996)。なお、コントロールプローブは、32Pで標識
したユビキチンcDNAを用いた。これらの結果を図7
に示す。このことから、プレクチン(図7B)と同様に
エピプラキン(図7A)は広範囲にわたってさまざまな
組織に発現していたが、発現量の多い組織は両者で異な
っていた。プレクチン転写によるシグナルは、筋肉、心
臓、胎盤及び脊髄において強く発現していたが、エピプ
ラキンのプローブは、肝臓、小腸、大腸、唾液腺、胃、
虫垂由来のRNAと強く反応しており、胎盤、肺、脳及
び骨髄由来のRNAに対する反応は、前記のものより弱
かった。
ける、エピプラキンの局在性) また、合成ペプチドに対する抗体と450kDa表皮自
己抗原との反応に対する合成ペプチドの影響を調べるた
めに実施例3記載のウエスタンブロット分析を行い、合
成ペプチドに対するポリクローナル抗体が450kDa
表皮自己抗原と反応した。なお、かかるポリクローナル
抗体は以下のようにして調製した。N−(4−マレイミ
ドブチリルオキシ)−コハク酸イミドを用いて、精製し
たペプチドA(MSIYQAMWKGVLC;配列番号10)をスカ
シガイ科カサガイのヘモシアニン(KLH)に結合さ
せ、かかる結合物とフロイント完全アジュバンドとでウ
サギを免疫し、かかる免疫により産生された抗体(ペプ
チドA特異的抗体)を、ペプチド固定化カラムを用いた
イムノアフィニティーゲルクロマトグラフィーにより、
吸着物を1MのNaCl(pH7.5)と0.17MのG
ly−HCl(pH2.3)との溶出液を用いて室温で
精製した。その結果を図6に示す。合成ペプチドMSI
YQAMWKGVLCに対するポリクローナル抗体は、
かかる合成ペプチドと結合する前は450kDa表皮抗
原に反応するが、結合後は反応しない(図6、レーン3
及び4)。そこで、ヒトプレクチンと相同性を有しない
5個の保存されたリンカー領域の1つに含まれているエ
ピプラキン領域(残基2443〜2682;図2及び3
参照)とGST(グルタチオンS−トランスフェラー
ゼ)とから成る組換え蛋白質に対するポリクローナル抗
体やモノクローナル抗体も450kDa表皮抗原と同様
の結果が得られるかどうかを確認してみた。
2)とGST(グルタチオンS−トランスフェラーゼ)
とから成る組換え蛋白質は以下の方法で作製した。エピ
プラキンの特定領域をコードするcDNAを、特異的プ
ライマーを用いてPCR法により増幅し、EcoR I断片を
pGEX 4T-1(Pharmacia社製)にサブクローンした。大腸
菌JM109でGST組換え体を発現させるために、5
0μg/mlのアンピシリンを添加したLB培地を用い
て32℃で培養し、1mMのイソプロピル−1−チオ−
β−D−ガラクトピラノシド(IPTG)により誘導し
た。IPTGを添加して3時間培養した後大腸菌を回収
し、PBS中で超音波により溶菌し、続いて15,00
0gで10分間遠心分離にかけた。上清を40μl/m
lのグルタチオン−セファロース(Amersham Pharmacia
Biotech社製)といっしょに20℃で30分間インキュ
ベーションした。グルタチオン−セファロースビーズ
を、15mMのグルタチオンを含む溶出緩衝液[15m
Mの還元グルタチオン、50mMのトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)]で洗浄し、GST組換え蛋白質を溶出
した。ImmunobilonTM膜を用いてかかるGST組換え蛋
白質のウエスタンブロットを行い、得られた蛋白質のア
ミノ酸配列を自動分析機により確認した。
ル抗体は以下のようにラットの体内で作製した。精製し
たGST組換え蛋白質を同量のフロイント完全アジュバ
ンドと混合し、ラット1匹あたり100μgの組換え蛋
白質(フロイント完全アジュバンドを含む)を皮下注射
し1次免疫を行った。また、追加抗原刺激として、1次
免疫から1週間後と2週間後に2回、同量の組換え蛋白
質とフロイント不完全アジュバンドと混合して皮下注射
した。2回目の追加抗原刺激注射から3週間後に上記ラ
ットから血液を採取した。なお、組換え蛋白質に対する
モノクローナル抗体は鼠径部のリンパ節を採取し、メッ
シュでリンパ球を培養液に圧出し、ラットのミエローマ
細胞(653 cells)と、ポリエチレングリコールを用い
て融合させた。HAT(Hypoxanthine、Aminopterin、t
hymidine)培地を用いて融合した細胞のみを選択し、そ
の上清をELISA法により、抗GST抗体を用いて、
抗エピプラキン融合蛋白質抗体を生産しているか否かを
検討した。その結果3種の抗体(6F8、1B1、4C
11)を得た。なお、本実験においては、6F8の抗体
を用いて行った。この結果、エピプラキン(残基244
3〜2682)とGSTとから成る組換え蛋白質に対す
るポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体はともに
450kDa表皮抗原と反応するが(図6、レーン5及
び7)、GSTに対するポリクローナル抗体及びモノク
ローナル抗体はともに450kDa表皮抗原と反応しな
いことがわかった(図6、レーン6及び8)。
抗体を使用して、ヒトの皮膚に対して間接免疫蛍光染色
法を行った。生検あるいは検屍で得られたヒト組織をO
CTコンパウンド(Sakura Finetechnical Co., Ltd.社
製)に包埋し、液体窒素で凍結した。凍結切片(5μ
m)を空気乾燥した後、PBS中で5分間、その後、特
異的抗血清(ラットIgG)又はGSTに対する抗血清
(ヤギIgG)を100倍に希釈したPBS溶液中で1
時間、室温でインキュベーションした。かかる切片をP
BSで3回洗浄し、上記抗血清とフルオレセインイソシ
アネートで標識した(FITC標識化)ヤギ抗体とを室
温で1時間インキュベーションし、その後PBSで3回
洗浄した。切片を浸漬オイルに浸し、蛍光顕微鏡(UFX-
DX;Nikon社製)にて観察した。その結果を図8(参考写
真1参照)に示す。これらの結果、かかる抗体は全表皮
と反応し、特に基底細胞層より上層で強い蛍光染色が確
認された(図8A)。患者血清により認識されたエピト
ープに対するポリクローナル抗体を使用した場合におい
ても、同様の結果が得られた(図8C)。エピプラキン
の組換え蛋白質に対するポリクローナル抗体を使用した
ところ、エクリン汗腺及び毛包の細胞において陽性が示
された(図8E、G)。また、食道においてもエピプラ
キンの組換え蛋白質に対するポリクローナル抗体が、基
底層を含むすべての重層扁平上皮と反応することがわか
った(図8I)。免疫蛍光は、耳下腺の腺細胞、並び
に、胃及び大腸の粘膜上皮細胞においても認められた
(図8K、M、O)。
の診断や免疫療法に応用することができ、ヒトの皮膚や
消化管の粘膜に存在する抗原蛋白質エピプラキンやかか
る抗原蛋白質のエピトープ、それらをコードするDNA
を提供することができる。また、かかる抗原蛋白質や抗
原エピトープ、遺伝子DNA等を用いることにより、エ
ピプラキン活性促進物質又は抑制物質等のスクリーニン
グをするだけでなく、天疱瘡及び類天疱瘡等の自己免疫
水疱症疾患や、重層扁平上皮、粘膜上皮由来の腫瘍など
に対する診断法や治療法に応用することができる。ま
た、かかる抗原タンパク質等を用いることにより、天疱
瘡及び類天疱瘡等の自己免疫水疱症疾患や、重層扁平上
皮、粘膜上皮由来の腫瘍などの発症のメカニズムを明ら
かにすることができる。
るプラキンファミリーメンバーとの比較を示す図であ
る。
す図である。
す図であり、図2の続きである。
メインに存在する保存性の高い5個の相同的なリピート
配列の比較と、5個の保存性の高いリンカー領域におけ
る1個のリピート配列中(残基2,391から2,74
8)の3つの相同的セグメントの配列の比較を示す図で
ある。
ドを用いた酵素結合免疫吸着検定法の結果、ヒトエピプ
ラキンにおける各種ペプチドと患者血清との反応の結
果、及びヒトエピプラキンの抗原エピトープのアミノ酸
配列をそれぞれ示す図である。
用いたウェスタンブロットの結果を示す図である。
キチンの発現臓器をノーザンドットブロット法により調
べた結果を示す図である。
光染色法により調べた結果を示す図である。
Claims (33)
- 【請求項1】 以下の(a)又は(b)の蛋白質をコードす
る遺伝子。 (a)配列番号2に示されるアミノ酸配列からなる蛋白質 (b)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1若
しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加された
アミノ酸配列からなり、かつエピプラキン活性を有する
蛋白質 - 【請求項2】 配列番号1に示される塩基配列若しくは
その相補的配列又はこれらの配列の一部若しくは全部を
含む配列からなるDNA。 - 【請求項3】 請求項2記載の遺伝子を構成するDNA
とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ
エピプラキン活性を有する蛋白質をコードするDNA。 - 【請求項4】 配列番号2に示されるアミノ酸配列から
なる蛋白質。 - 【請求項5】 配列番号2に示されるアミノ酸配列にお
いて、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは
付加されたアミノ酸配列からなり、かつエピプラキン活
性を有する蛋白質。 - 【請求項6】 請求項4又は5記載の蛋白質の一部から
なり、自己免疫性水疱症患者血清に結合することを特徴
とするペプチド。 - 【請求項7】 ペプチドが請求項4又は5記載の抗原エ
ピトープであることを特徴とする請求項6記載のペプチ
ド。 - 【請求項8】 ペプチドが配列番号3に示されるアミノ
酸配列からなることを特徴とする請求項6又は7記載の
ペプチド。 - 【請求項9】 請求項4若しくは5記載の蛋白質又は請
求項6〜8のいずれか記載のペプチドと、マーカー蛋白
質及び/又はペプチドタグとを結合させた融合蛋白質又
は融合ペプチド。 - 【請求項10】 請求項4若しくは5記載の蛋白質又は
請求項6〜8のいずれか記載のペプチドに特異的に結合
する抗体。 - 【請求項11】 抗体がモノクローナル抗体であること
を特徴とする請求項10記載の抗体。 - 【請求項12】 抗体がポリクローナル抗体であること
を特徴とする請求項10記載の抗体。 - 【請求項13】 請求項10〜12のいずれか記載の抗
体が特異的に結合する組換え蛋白質又はペプチド。 - 【請求項14】 請求項4若しくは5記載の蛋白質又は
請求項6〜8のいずれか記載のペプチドを発現すること
ができる発現系を含んでなる宿主細胞。 - 【請求項15】 請求項4若しくは5記載の蛋白質又は
請求項6〜8のいずれか記載のペプチドをコードする遺
伝子機能が染色体上で欠損した非ヒト動物。 - 【請求項16】 請求項4若しくは5記載の蛋白質又は
請求項6〜8のいずれか記載のペプチドを過剰発現する
非ヒト動物。 - 【請求項17】 非ヒト動物が、マウス又はラットであ
る請求項15又は16記載の非ヒト動物。 - 【請求項18】 請求項4若しくは5記載の蛋白質、請
求項6〜8のいずれか記載のペプチド、又は請求項4若
しくは5記載の蛋白質又は請求項6〜8のいずれか記載
のペプチドを発現している細胞膜と、被検物質とを用い
ることを特徴とするエピプラキン活性促進又は抑制物質
のスクリーニング方法。 - 【請求項19】 請求項4若しくは5記載の蛋白質又は
請求項6〜8のいずれか記載のペプチドを発現している
細胞と、被検物質とを用いることを特徴とするエピプラ
キン活性促進若しくは抑制物質又は該蛋白質若しくはペ
プチドの発現促進若しくは抑制物質のスクリーニング方
法。 - 【請求項20】 請求項4若しくは5記載の蛋白質又は
請求項6〜8のいずれか記載のペプチドを発現している
細胞が、請求項14記載の宿主細胞であることを特徴と
する請求項19記載のエピプラキン活性促進若しくは抑
制物質又は該蛋白質若しくはペプチドの発現促進若しく
は抑制物質のスクリーニング方法。 - 【請求項21】 請求項15〜17のいずれか記載の非
ヒト動物と、被検物質とを用いることを特徴とするエピ
プラキン活性促進若しくは抑制物質、又は請求項4若し
くは5記載の蛋白質又は請求項6〜8のいずれか記載の
ペプチドの発現促進若しくは抑制物質のスクリーニング
方法。 - 【請求項22】 請求項18〜21のいずれか記載のス
クリーニング方法により得られるエピプラキン活性促進
物質。 - 【請求項23】 請求項18〜21のいずれか記載のス
クリーニング方法により得られるエピプラキン活性抑制
物質。 - 【請求項24】 請求項19〜21のいずれか記載のス
クリーニング方法により得られる請求項4若しくは5記
載の蛋白質又は請求項6〜8のいずれか記載のペプチド
の発現促進物質。 - 【請求項25】 請求項19〜21のいずれか記載のス
クリーニング方法により得られる請求項4若しくは5記
載の蛋白質又は請求項6〜8のいずれか記載のペプチド
の発現抑制物質。 - 【請求項26】 請求項4若しくは5記載の蛋白質、請
求項6〜8のいずれか記載のペプチド、請求項13記載
の組換え蛋白質若しくはペプチド、又は請求項10〜1
2のいずれか記載の抗体を有効成分として含有する自己
免疫疾患治療薬。 - 【請求項27】 自己免疫疾患が、自己免疫性水疱症で
あることを特徴とする請求項26記載の自己免疫疾患治
療薬。 - 【請求項28】 請求項4又は5記載の蛋白質をコード
するDNA又はRNAのアンチセンス鎖の全部又は一部
からなる自己免疫疾患の診断用プローブ。 - 【請求項29】 自己免疫疾患が、自己免疫性水疱症で
あることを特徴とする請求項28記載の診断用プロー
ブ。 - 【請求項30】 請求項28又は29記載の診断用プロ
ーブ及び/又は請求項10〜12のいずれか記載の抗体
を含有することを特徴とする自己免疫疾患診断薬。 - 【請求項31】 自己免疫疾患が、自己免疫性水疱症で
あることを特徴とする請求項30記載の自己免疫疾患診
断薬。 - 【請求項32】 請求項28若しくは29記載の診断用
プローブ、及び/又は請求項30若しくは31記載の自
己免疫疾患診断薬を含有することを特徴とする自己免疫
疾患診断キット。 - 【請求項33】 自己免疫疾患が、自己免疫性水疱症で
あることを特徴とする請求項32記載の自己免疫疾患診
断キット。
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---|---|---|---|
JP2001216025A JP2003047469A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | ヒト表皮自己抗原蛋白質及びその遺伝子 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2001216025A JP2003047469A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | ヒト表皮自己抗原蛋白質及びその遺伝子 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001216025A Pending JP2003047469A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | ヒト表皮自己抗原蛋白質及びその遺伝子 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003047469A (ja) |
-
2001
- 2001-07-16 JP JP2001216025A patent/JP2003047469A/ja active Pending
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