JP2003501098A - Substrate-capturing protein tyrosine phosphatase - Google Patents

Substrate-capturing protein tyrosine phosphatase

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JP2003501098A
JP2003501098A JP2001502601A JP2001502601A JP2003501098A JP 2003501098 A JP2003501098 A JP 2003501098A JP 2001502601 A JP2001502601 A JP 2001502601A JP 2001502601 A JP2001502601 A JP 2001502601A JP 2003501098 A JP2003501098 A JP 2003501098A
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JP
Japan
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substrate
ptp
protein
tyrosine
tyrosine phosphatase
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Application number
JP2001502601A
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Japanese (ja)
Inventor
トンクス,ニコラス,ケイ.
チャン,シャオ−フイ
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コールド スプリング ハーバー ラボラトリー
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/01Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
    • C07K2319/02Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif containing a signal sequence

Abstract

(57)【要約】 触媒機能を有さないが、ホスホチロシン含有タンパク質基質と結合する能力を保持し、かつ少なくとも1つのチロシン残基とリン酸化され得ないアミノ酸との置換によりさらに改変される、新規な基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼ(PTP)に関する組成物および方法が提供される。PTP基質の同定のためのかかるPTPの使用、PTP−基質相互作用を変える薬剤の使用が開示され、PTP活性を変更する方法が開示される。   (57) [Summary] A novel substrate-capturing variant that has no catalytic function, but retains the ability to bind to a phosphotyrosine-containing protein substrate, and is further modified by replacing at least one tyrosine residue with a non-phosphorylatable amino acid Compositions and methods are provided for protein tyrosine phosphatase (PTP). The use of such PTPs for the identification of PTP substrates, the use of agents that alter PTP-substrate interactions, and methods of altering PTP activity are disclosed.

Description

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

【0001】 関連出願の相互参照 本出願は、1996年7月25日に提出された米国特許出願第08/685,
992号の分割出願である、1998年9月1日提出の米国特許出願番号第09
/144,925号の一部継続出願である。本出願はまた、1999年6月3日
提出の米国特許仮出願第60/137,319号(代理人名簿番号CSHL99
−06P)の特典を主張する。これらの出願の教示は、その全体が参照によりこ
こに組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS [0001] This application is related to US patent application Ser. No. 08/685, filed July 25, 1996.
U.S. Patent Application No. 09 filed September 1, 1998, which is a divisional application of 992.
/ 144,925 is a partial continuation application. This application is also incorporated by reference in US Provisional Application No. 60 / 137,319 filed June 3, 1999 (Attorney Docket Number CSHL99).
-06P) to claim the benefits. The teachings of these applications are incorporated herein by reference in their entirety.

【0002】 米国政府の権利の言明 ここで述べる研究は、米国立衛生研究所によって授与された研究補助金CA
53840の下で政府の資金援助を受けた。米国政府はこの発明の権利の一部を
所有しうる。
US Government Statement of Rights The study described here is a research grant CA awarded by the National Institutes of Health.
Received government funding under 53840. The US Government may own some of the rights in this invention.

【0003】 発明の分野 本発明は一般に、細胞増殖、細胞分化及び/又は細胞の生存を制御するものの
ような、細胞の生化学的経路の欠陥に関連する状態を治療するために有用な組成
物と方法に関する。本発明は、より特定すると、プロテインチロシンホスファタ
ーゼポリペプチドの基質捕捉性変異体、及びそのバリアントに関する。本発明は
また、生物学的シグナル伝達及び細胞の生化学的経路を変化させる、小分子を含
めた抗体及び他の薬剤を同定するためのそのようなポリペプチドの使用に関する
FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to compositions useful for treating conditions associated with defects in the biochemical pathways of cells, such as those that control cell proliferation, cell differentiation and / or cell survival. And regarding the method. The invention more particularly relates to substrate-trapping variants of protein tyrosine phosphatase polypeptides, and variants thereof. The present invention also relates to the use of such polypeptides to identify antibodies and other agents, including small molecules, that alter biological signaling and cellular biochemical pathways.

【0004】 発明の背景 ポリペプチドにおいて一部のチロシン残基をリン酸化するプロテインチロシン
キナーゼ(PTK)、及び一部のホスホチロシン残基を脱リン酸化するプロテイ
ンチロシンホスファターゼ(PTP)の作用によって同調(coordinate)される可
逆的な蛋白質チロシンのリン酸化は、多くの細胞活動を調節する上での鍵となる
機序である。PTPとPTKの多様性と複雑さは同等であり、PTPは、細胞機
構が適切に機能するために正と負の両方のシグナルを送達するのに等しく重要で
あることが明らかになりつつある。チロシンリン酸化の調節は、細胞の分裂、増
殖及び分化に関連するものを含む、生物学的シグナル伝達の特異的経路に寄与す
る。これらの経路の欠陥及び/又は機能不全は、例えば悪性疾患、自己免疫疾患
、糖尿病、肥満及び感染を含む、介入処置のための有効な手段があいまいなまま
である一部の疾患状態の原因となりうる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Coordinated by the action of protein tyrosine kinase (PTK), which phosphorylates some tyrosine residues, and protein tyrosine phosphatase (PTP), which dephosphorylates some phosphotyrosine residues in polypeptides. Reversible protein tyrosine phosphorylation is a key mechanism in the regulation of many cellular activities. The diversity and complexity of PTP and PTK are comparable, and it is becoming apparent that PTP is equally important in delivering both positive and negative signals for proper functioning of cellular machinery. Regulation of tyrosine phosphorylation contributes to specific pathways of biological signaling, including those associated with cell division, proliferation and differentiation. Defects and / or dysfunctions in these pathways are responsible for some disease states in which effective means for interventional treatment remain ambiguous, including, for example, malignant diseases, autoimmune diseases, diabetes, obesity and infections. sell.

【0005】 プロテインチロシンホスファターゼ(PTP)ファミリーの酵素は、共通して
高度に保存された250アミノ酸のPTP触媒ドメインを持つが、その非触媒セ
グメントにおいてはかなりの変動性を示す、500以上の構造的に異なる蛋白質
から成る(CharbonneauとTonks,1992 Annu.Rev
.Cell Biol.8:463−493;Tonks,1993 Semi
n.Cell Biol.4:373−453)。この構造的多様性は、ある場
合には、増殖、発生及び分化において特異的機能を持つことが明らかにされてい
るPTPファミリーの個々の成員の生理的役割の多様性をおそらく反映している
。(Desaiら、1996 Cell 84:599−609;Kishih
araら、1993 Cell 74:143−156;Perkinsら、1
992 Cell 70:225−236;PingelとThomas,19
89 Cell 58:1055−1065;Schultzら、1993 C
ell 73:1445−1454)。
Enzymes of the protein tyrosine phosphatase (PTP) family have in common a highly conserved 250 amino acid PTP catalytic domain, but more than 500 structural members that show considerable variability in their non-catalytic segments. Consisting of different proteins (Charbonneau and Tanks, 1992 Annu. Rev.
. Cell Biol. 8: 463-493; Tonks, 1993 Semi.
n. Cell Biol. 4: 373-453). This structural diversity, in some cases, probably reflects the diversity of physiological roles of individual members of the PTP family, which have been shown to have specific functions in proliferation, development and differentiation. (Desai et al., 1996 Cell 84: 599-609; Kishih.
ara et al., 1993 Cell 74: 143-156; Perkins et al., 1
992 Cell 70: 225-236; Pingel and Thomas, 19
89 Cell 58: 1055-1065; Schultz et al., 1993 C.
ell 73: 1454-1454).

【0006】 最近の研究ではまた、PTPの構造、発現及び調節に関してかなりの情報が得
られているが、PTPがその作用を及ぼすためのチロシンリン酸化基質の性質は
解明されないままである。合成リンペプチド基質についての限られた数の研究は
、種々のPTPの基質選択性におけるある程度の相違を明らかにした(Choら
、1993 Protein Sci.2:977−984;Dechertら
、1995 Eur.J.Biochem.231:673−681)。PTP
が仲介するPTP基質の脱リン酸化の分析は、リン酸化チロシン残基に対して基
質ポリペプチドの特定位置にある種のアミノ酸残基が存在することにより、触媒
活性に好都合でありうることを示唆している(Ruzzeneら、1993 E
ur.J.Biochem.211:289−295;Zhangら、1994
Biochemistry 33:2285−2290)。それ故、これらの
研究において使用された基質の生理学的関連性は不明であるが、PTPはin
vitroである程度のレベルの基質選択性を示す。
[0006] Recent studies have also provided considerable information on the structure, expression and regulation of PTP, but the nature of the tyrosine phosphorylated substrates for PTP to exert its action remains unclear. A limited number of studies on synthetic phosphopeptide substrates revealed some differences in the substrate selectivity of various PTPs (Cho et al., 1993 Protein Sci. 2: 977-984; Dechert et al., 1995 Eur. J. Biochem. 231: 673-681). PTP
Analysis of PTP Substrate Dephosphorylation Mediated by Peptide Suggests that the Presence of Certain Amino Acid Residues at Specific Positions of the Substrate Polypeptide to Phosphorylated Tyrosine Residues May Favor Catalytic Activity (Ruzzen et al., 1993 E
ur. J. Biochem. 211: 289-295; Zhang et al., 1994.
Biochemistry 33: 2285-2290). Therefore, although the physiological relevance of the substrates used in these studies is unknown, PTP is in
It exhibits some level of substrate selectivity in vitro.

【0007】 PTPファミリーの酵素は、共通する、PTP触媒ドメインとして知られる約
250個のアミノ酸の進化的に保存されたセグメントを含む。この保存されたド
メイン内に、すべてのPTPにおいて不変である特有のシグナチャー(signature
) 配列モチーフ、 [I/V]HCXAGXXR[S/T]G 配列番号:36 が存在する。このモチーフ内のシステイン残基は該ファミリーの成員において不
変であり、ホスホチロシンの脱リン酸化反応の触媒作用にとって不可欠であるこ
とが知られている。かかる残基は、入ってきた基質のホスホチロシン残基上に存
在するホスフェート部分を攻撃する求核試薬として機能する。システイン残基を
部位特異的突然変異誘発によってセリン(例えばシステインからセリンへの変異
体又は「CS」変異体において)又はアラニン(例えばシステインからアラニン
への変異体又は「CA」変異体)に置き換えると、生じたPTPは、触媒作用は
減衰しているが、少なくともin vitroではその基質と複合体を形成する
又は結合する能力を保持している。そのような変異体は、例えばPTPファミリ
ーの成員であるMKP−1(Sunら、1993 Cell 75:487−4
93)、並びに他のPTPを用いて作製することができる。しかし、これらのC
S変異体は一般にin vitroでホスホチロシル基質と有効に結合して、安
定な酵素−基質複合体を形成することができるが、多くの場合そのような複合体
は、例えば変異体PTPとホスホチロシル蛋白質基質の両方が1個の細胞内に一
緒に存在するときには、in vivoで単離することができる。それ故、CS
変異体は有用性が限られており、すべての組合せのPTPと基質を単離するため
には使用することができない。
The PTP family of enzymes comprises a common, evolutionarily conserved segment of approximately 250 amino acids known as the PTP catalytic domain. Within this conserved domain, a unique signature that is immutable in all PTPs.
) There is a sequence motif, [I / V] HCXAGXXR [S / T] G SEQ ID NO: 36. Cysteine residues within this motif are invariant in members of the family and are known to be essential for catalysis of phosphotyrosine dephosphorylation. Such a residue functions as a nucleophile that attacks the phosphate moiety present on the incoming substrate phosphotyrosine residue. Replacing a cysteine residue with a serine (eg, in a cysteine to serine or “CS” variant) or alanine (eg, a cysteine to alanine or “CA” variant) by site-directed mutagenesis The resulting PTP has a reduced catalytic activity, but retains the ability to complex or bind to its substrate, at least in vitro. Such variants are for example MKP-1 which is a member of the PTP family (Sun et al., 1993 Cell 75: 487-4).
93), as well as other PTPs. But these C
S mutants are generally capable of effectively binding in vitro to a phosphotyrosyl substrate to form a stable enzyme-substrate complex, although in many cases such a complex is found, for example, in mutant PTP and phosphotyrosyl protein substrates. When both are present together in one cell, they can be isolated in vivo. Therefore CS
Variants have limited utility and cannot be used to isolate all combinations of PTP and substrate.

【0008】 現在、PTPが仲介する細胞事象を支配する分子機序を明らかにするための望
ましいゴールは、特に、PTPが相互作用する分子、基質及び結合パートナーの
決定、及びPTP活性を調節する薬剤の同定を含む。ある種の状況では、しかし
ながら、現在のアプローチは、PTPによるチロシンリン酸化の調節の一部の局
面についての理解を導きうるが、細胞内での特異的チロシンリン酸化及び/又は
脱リン酸化事象を制御するための戦略を提供することはできないであろう。
[0008] Currently, desirable goals for elucidating the molecular mechanisms governing PTP-mediated cellular events are, inter alia, the determination of molecules with which PTP interacts, the determination of substrates and binding partners, and agents that modulate PTP activity. Including the identification of In certain situations, however, current approaches may lead to an understanding of some aspects of the regulation of tyrosine phosphorylation by PTP, but not specific intracellular tyrosine phosphorylation and / or dephosphorylation events. It would not be possible to provide a strategy to control.

【0009】 従って当該技術においては、PTPの調節を含むホスホチロシンのシグナル伝
達を調節する改善された能力が求められている。PTPの調節に関する理解を高
めることは、ホスホチロシンシグナル伝達経路に関与する蛋白質の活性を調節し
、そのような経路に関連する状態を治療するための方法の開発を促進すると考え
られる。本発明はこれらの必要を満たし、さらに他の関連する利益を提供する。
Accordingly, there is a need in the art for improved ability to regulate phosphotyrosine signaling, including regulation of PTP. Increasing the understanding of PTP regulation is believed to facilitate the development of methods to regulate the activity of proteins involved in the phosphotyrosine signaling pathway and to treat conditions associated with such pathways. The present invention fulfills these needs and provides still other related benefits.

【0010】 発明の概要 本発明はPTPの基質1つ以上と結合(捕捉)する、基質捕捉性PTP(ST
−PTP)とも称される、哺乳類PTPの新規な基質捕捉性の変異体または改変
型を提供する。ST−PTPとPTP基質との結合により、容易に観察でき、そ
して所望により単離して同定することのできる複合体が形成される。これらのP
TPの変異体は野生型のPTPと比較した場合、減衰された触媒活性(触媒活性
を欠くか低下した触媒活性を有する)を有するが、野生型PTPのチロシンリン
酸化基質に結合する能力を保持している。ST−PTPは例えばPTP1つ以上
の微妙な(fine)基質特異性を測定するために有用である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a substrate-capturing PTP (ST) that binds (captures) one or more substrates of PTP.
-PTP), which provides a novel substrate-capturing variant or modified form of mammalian PTP. The binding of ST-PTP to the PTP substrate forms a complex that can be easily observed and optionally isolated and identified. These P
Mutants of TP have attenuated catalytic activity (lacking or lacking catalytic activity) when compared to wild-type PTP, but retain the ability to bind tyrosine phosphorylated substrates of wild-type PTP is doing. ST-PTP is useful, for example, to measure the fine substrate specificity of one or more PTPs.

【0011】 本発明の1つの局面は野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイン
の不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが1分あ
たり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ、少なく
とも1つの野生型チロシン残基がリン酸化されることのできないアミノ酸で置換
されている、基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼを提供する。
特定の実施態様においては、少なくとも1つの野生型チロシン残基がアラニン、
システイン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、フェニルアラニン、
グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、ロイシン、メチオニン、アスパ
ラギン、プロリン、アルギニン、バリンまたはトリプトファンであるアミノ酸で
置換されている。特定の別の実施態様においては、置換されているチロシン残基
の少なくとも1個はプロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインに位置する
。特定の実施態様においては、置換されているチロシン残基の少なくとも1個が
プロテインチロシンホスファターゼ活性部位に位置し、さらに特定の実施態様に
おいてはチロシン残基の少なくとも1個がフェニルアラニンで置換されている。
特定の別の実施態様においては、置換されているチロシン残基の少なくとも1個
がプロテインチロシンホスファターゼ保存残基であり、特定のさらなる実施態様
においては、保存された残基がヒトPTPH1のアミノ酸部位676位における
チロシンに相当する。特定の実施態様においては、チロシン残基の少なくとも1
個がプロテインチロシンホスファターゼおよび基質分子少なくとも1個を含有す
る複合体を安定化させるアミノ酸で置換されている。特定の実施態様においては
、基質捕捉性変異体は変異体PTPH1を有しており、特定の実施態様において
は、基質捕捉性変異体はPTP1B、PTP−PEST、PTPγ、MKP−1
、DEP−1、PTPμ、PTPX1、PTPX10、SHP2、PTP−PE
Z、PTP−MEG1、LC−PTP、TC−PTP、CD45、LARまたは
PTPH1である変異体プロテインチロシンホスファターゼを包含する。特定の
実施態様においては、基質捕捉性変異体は231位のアミノ酸がセリン残基で置
換されている変異体PTP−PESTホスファターゼを包含する。
One aspect of the present invention is that the invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain is an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute but not a significant change in the Km of the enzyme. Substituted; and a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase, wherein at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that is not phosphorylated.
In certain embodiments, at least one wild type tyrosine residue is alanine,
Cysteine, aspartic acid, glutamine, glutamic acid, phenylalanine,
Substituted with amino acids which are glycine, histidine, isoleucine, lysine, leucine, methionine, asparagine, proline, arginine, valine or tryptophan. In certain other embodiments, at least one of the substituted tyrosine residues is located in the protein tyrosine phosphatase catalytic domain. In a particular embodiment, at least one of the substituted tyrosine residues is located in the protein tyrosine phosphatase active site, and in a further particular embodiment, at least one of the tyrosine residues is substituted with phenylalanine.
In certain other embodiments, at least one of the substituted tyrosine residues is a protein tyrosine phosphatase conserved residue, and in certain further embodiments, the conserved residue is amino acid position 676 of human PTPH1. Corresponds to tyrosine in position. In certain embodiments, at least one of the tyrosine residues.
Are substituted with amino acids that stabilize the complex containing protein tyrosine phosphatase and at least one substrate molecule. In a particular embodiment, the substrate-capturing variant has the variant PTPH1 and in a particular embodiment the substrate-capturing variant is PTP1B, PTP-PEST, PTPγ, MKP-1.
, DEP-1, PTPμ, PTPX1, PTPX10, SHP2, PTP-PE
Mutant protein tyrosine phosphatases which are Z, PTP-MEG1, LC-PTP, TC-PTP, CD45, LAR or PTPH1. In a particular embodiment, the substrate-capturing variant comprises a variant PTP-PEST phosphatase in which the amino acid at position 231 is replaced with a serine residue.

【0012】 本発明の別の局面は、(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ド
メインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ
(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がチロシンリン酸化タンパク質と
基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼとの間の複合体の形成を可
能にするのに十分な条件下およびそのような時間にリン酸化されることのできな
いアミノ酸で置換されている基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファター
ゼ少なくとも1個を、チロシンリン酸化タンパク質少なくとも1個を含む試料と
合わせる工程;および、チロシンリン酸化タンパク質および基質捕捉性変異体プ
ロテインチロシンホスファターゼを有する複合体の存在または非存在を測定する
工程、ここで、複合体の存在がチロシンリン酸化タンパク質がその複合体形成相
手であるプロテインチロシンホスファターゼの基質であることを示す、を含む、
プロテインチロシンホスファターゼの基質であるチロシンリン酸化タンパク質を
同定するための方法を提供する。特定の実施態様において、基質捕捉性変異体は
PTP1B、PTP−PEST、PTPγ、MKP−1、DEP−1、PTPμ
、PTPX1、PTPX10、SHP2、PTP−PEZ、PTP−MEG1、
LC−PTP、TC−PTP、CD45、LARまたはPTPH1である変異体
プロテインチロシンホスファターゼを包含する。特定の実施態様において、試料
はチロシンリン酸化タンパク質を発現する細胞を含有し、そして別の特定のさら
なる実施態様において、該細胞は該基質をコードする核酸分子少なくとも1個で
トランスフェクションされている。他の特定の実施態様において少なくとも1個
の基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼは細胞により発現され、
そして別の更なる特定の実施態様においては細胞は該基質捕捉性変異体プロテイ
ンチロシンホスファターゼをコードする核酸分子少なくとも1つでトランスフェ
クションされている。特定の別の実施態様において、試料は(i)プロテインチ
ロシンホスファターゼの基質であるチロシンリン酸化タンパク質および(ii)
少なくとも1 個の基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼを発現す
る細胞を含有する。特定の別の実施態様において、細胞は(i)該基質をコード
する核酸少なくとも1個および(ii)基質捕捉性変異体プロテインチロシンホ
スファターゼをコードする核酸少なくとも1個でトランスフェクションされてい
る。特定の別の実施態様において、試料はチロシンリン酸化タンパク質を少なく
とも1個含有する細胞溶解物を含有し、そして特定の更なる実施態様において、
細胞溶解物はチロシンリン酸化タンパク質をコードする核酸少なくとも1個でト
ランスフェクションされた細胞から誘導される。特定の更に別の実施態様におい
て細胞溶解物はプロテインチロシンキナーゼをコードする核酸少なくとも1個で
トランスフェクションされた細胞から誘導される。さらに別の特定の実施態様に
おいて、基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼの少なくとも1個
が細胞溶解物内に存在し、そして特定の更なる実施態様において、細胞溶解物は
基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコードする核酸少なくと
も1個でトランスフェクションされた細胞から誘導される。別の実施態様におい
て、チロシンリン酸化タンパク質はVCP、p130cas ,EGF受容体、p2
10 bcr:abl,MAPキナーゼ、Shc(Tiganisら、1998
Mol. Cell. Biol.18:1622−163)またはインスリ
ン受容体である。
Another aspect of the invention is that (i) an invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain reduces Kcat by less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly. Substituted with an amino acid that results in;
(Ii) at least one wild-type tyrosine residue under sufficient conditions and at such time to allow formation of a complex between the tyrosine phosphorylated protein and the substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase. Combining at least one substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase substituted with an amino acid that cannot be oxidized with a sample containing at least one tyrosine phosphorylated protein; and a tyrosine phosphorylated protein and a substrate-trapping mutation Determining the presence or absence of a complex having a somatic protein tyrosine phosphatase, wherein the presence of the complex indicates that the tyrosine phosphorylated protein is a substrate for its complexing partner, protein tyrosine phosphatase. Including,
Provided are methods for identifying tyrosine phosphorylated proteins that are substrates for protein tyrosine phosphatases. In certain embodiments, the substrate-capturing mutant is PTP1B, PTP-PEST, PTPγ, MKP-1, DEP-1, PTPμ.
, PTPX1, PTPX10, SHP2, PTP-PEZ, PTP-MEG1,
It includes a variant protein tyrosine phosphatase that is LC-PTP, TC-PTP, CD45, LAR or PTPH1. In a particular embodiment, the sample contains cells expressing tyrosine phosphorylated protein, and in another particular further embodiment, the cells are transfected with at least one nucleic acid molecule encoding said substrate. In another particular embodiment, at least one substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase is expressed by a cell,
And in another more particular embodiment, the cells are transfected with at least one nucleic acid molecule encoding said substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase. In certain other embodiments, the sample comprises (i) tyrosine phosphorylated protein that is a substrate for protein tyrosine phosphatase and (ii)
Contains cells expressing at least one substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase. In certain other embodiments, the cells are transfected with (i) at least one nucleic acid encoding the substrate and (ii) at least one nucleic acid encoding a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase. In certain other embodiments, the sample contains a cell lysate containing at least one tyrosine phosphorylated protein, and in certain further embodiments,
Cell lysates are derived from cells transfected with at least one nucleic acid encoding a tyrosine phosphorylated protein. In certain further embodiments, cell lysates are derived from cells transfected with at least one nucleic acid encoding a protein tyrosine kinase. In yet another specific embodiment, at least one of the substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatases is present in a cell lysate, and in certain further embodiments, the cell lysate is a substrate-trapping mutant protein tyrosine. Derived from cells transfected with at least one nucleic acid encoding a phosphatase. In another embodiment, the tyrosine phosphorylated protein is VCP, p130cas , EGF receptor, p2
10 bcr: abl, MAP kinase, Shc (Tiganis et al., 1998.
Mol. Cell. Biol. 18: 1622-163) or the insulin receptor.

【0013】 別の局面において、本発明は、薬剤候補の非存在下および存在下、プロテイン
チロシンホスファターゼ、およびプロテインチロシンホスファターゼの基質であ
るチロシンリン酸化タンパク質を、基質の検出可能な脱リン酸化が起こるのに十
分な条件下およびそのような時間、接触させること(ここで、プロテインチロシ
ンホスファターゼの基質であるチロシンリン酸化タンパク質は、(1)(i)野
生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基
が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが1分あたり1未満までのKcat
の減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ(ii)少なくとも1つの野生型チ
ロシン残基が、チロシンリン酸化タンパク質と基質捕捉性変異体プロテインチロ
シンホスファターゼとの間の複合体の形成を可能にするのに十分な条件下および
そのような時間にリン酸化されることのできないアミノ酸で置換されている基質
捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼ少なくとも1個を、チロシンリ
ン酸化タンパク質を少なくとも1個含む試料と合わせること;および(2)チロ
シンリン酸化タンパク質および基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファタ
ーゼを有する複合体の存在または非存在を測定すること、ここで、複合体の存在
はチロシンリン酸化タンパク質がその複合体形成相手であるプロテインチロシン
ホスファターゼの基質であることを示す、により同定される);および薬剤の非
存在下の基質の脱リン酸化のレベルと薬剤の存在下の基質の脱リン酸化の程度を
比較すること(ここで、基質脱リン酸化のレベルの差は薬剤がプロテインチロシ
ンホスファターゼと基質との間の相互作用を変化させることを示す)を含む、プ
ロテインチロシンホスファターゼと、プロテインチロシンホスファターゼの基質
であるチロシンリン酸化タンパク質との間の相互作用を変化させる薬剤の同定方
法を提供する。
In another aspect, the present invention provides that in the absence and presence of a drug candidate, protein tyrosine phosphatase and tyrosine phosphorylated protein that is a substrate for protein tyrosine phosphatase undergoes detectable dephosphorylation of the substrate. For a sufficient period of time and for such a time (wherein the tyrosine phosphorylated protein, which is a substrate for protein tyrosine phosphatase, is (1) Group, the Km of the enzyme does not cause a significant change, but a Kcat of less than 1 per minute
At least one wild-type tyrosine residue is allowed to form a complex between the tyrosine phosphorylated protein and the substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase. Combining at least one substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase substituted with amino acids that cannot be phosphorylated under sufficient conditions and at such times with a sample containing at least one tyrosine phosphorylated protein; And (2) determining the presence or absence of a complex having a tyrosine phosphorylated protein and a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase, wherein the presence of the complex means that the tyrosine phosphorylated protein is its complexing partner. The group of a protein tyrosine phosphatase And the level of dephosphorylation of the substrate in the absence of the drug and the degree of dephosphorylation of the substrate in the presence of the drug (wherein substrate dephosphorylation is demonstrated). Differences in levels of oxidation indicate that the drug alters the interaction between protein tyrosine phosphatase and its substrate, including protein tyrosine phosphatase and tyrosine phosphorylated protein, the substrate for protein tyrosine phosphatase. Provided are methods of identifying agents that alter the action.

【0014】 別の局面において本発明は、(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ
触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさ
ないが1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;
かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基が、リン酸化されることので
きないアミノ酸で置換されている突然変異されたプロテインチロシンホスファタ
ーゼを基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼが含む、候補薬剤の
非存在下および存在下、プロテインチロシンホスファターゼおよびプロテインチ
ロシンホスファターゼの基質であるチロシンリン酸化タンパク質を、チロシンリ
ン酸化タンパク質と基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼとの間
の複合体の形成を可能にするのに十分な条件下およびそのような時間接触させる
こと;および、薬剤の非存在下の複合体形成のレベルと薬剤の存在下の複合体形
成のレベルを比較すること(ここで、複合体形成のレベルの差は薬剤がプロテイ
ンチロシンホスファターゼと基質との間の相互作用を変化させることを示す)を
含む、プロテインチロシンホスファターゼとプロテインチロシンホスファターゼ
の基質であるチロシンリン酸化タンパク質との間の相互作用を変化させる薬剤の
同定方法を提供する。
In another aspect, the present invention provides that (i) an invariant aspartic acid residue of a wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain reduces Kcat by less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly. Substituted with an amino acid that results in
And (ii) a substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase comprising a mutated protein tyrosine phosphatase in which at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. To allow the formation of a complex between protein tyrosine phosphatase and a substrate of protein tyrosine phosphatase in the presence and presence of tyrosine phosphorylated protein and a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase Contacting under sufficient conditions and for such a time; and comparing the level of complex formation in the absence of drug with the level of complex formation in the presence of drug (wherein the level of complex formation is The difference is that the drug is protein tyrosine phospha (Showing that it alters the interaction between protease and substrate), the present invention provides a method for identifying an agent that alters the interaction between protein tyrosine phosphatase and tyrosine phosphorylated protein that is a substrate of protein tyrosine phosphatase. To do.

【0015】 別の局面において、本発明は(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ
触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさ
ないが1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;
かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基が、リン酸化されることので
きないアミノ酸で置換されている、プロテインチロシンホスファターゼの基質捕
捉性変異体を被験体に投与し、それにより基質捕捉性変異体プロテインチロシン
ホスファターゼのチロシンリン酸化タンパク質との相互作用がチロシンリン酸化
タンパク質の活性を低下させる、チロシンリン酸化タンパク質の活性を低下させ
る方法を提供する。特定の実施態様において、チロシンリン酸化タンパク質はV
CP、p130cas , EGF受容体、p210 bcr:abl, MAPキ
ナーゼ、Shc(Tiganisら、1998 Mol. Cell. Bio
l.18:1622−1634)またはインスリン受容体である。特定の別の実
施態様において、プロテインチロシンホスファターゼはPTP1B、PTP−P
EST、PTPγ、MKP−1、DEP−1、PTPμ、PTPX1、PTPX
10、SHP2、PTP−PEZ、PTP−MEG1、LC−PTP、TC−P
TP、CD45、LARまたはPTPH1である。
In another aspect, the invention provides that (i) a constant aspartic acid residue of a wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain reduces Kcat by less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly. Substituted with an amino acid that results in
And (ii) administering to the subject a substrate-capturing variant of a protein tyrosine phosphatase, wherein at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. Provided is a method for reducing the activity of tyrosine phosphorylated protein, wherein the interaction of somatic protein tyrosine phosphatase with tyrosine phosphorylated protein reduces the activity of tyrosine phosphorylated protein. In a particular embodiment, the tyrosine phosphorylated protein is V
CP, p130 cas , EGF receptor, p210 bcr: abl, MAP kinase, Shc (Tiganis et al. 1998 Mol. Cell. Bio.
l. 18: 1622-1634) or the insulin receptor. In certain other embodiments, the protein tyrosine phosphatase is PTP1B, PTP-P.
EST, PTPγ, MKP-1, DEP-1, PTPμ, PTPX1, PTPX
10, SHP2, PTP-PEZ, PTP-MEG1, LC-PTP, TC-P
TP, CD45, LAR or PTPH1.

【0016】 本発明の更に別の局面において、本発明は、(i)野生型プロテインチロシン
ホスファターゼ触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な
変化をもたらさないが1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ
酸で置換され;かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化さ
れることのできないアミノ酸で置換されているPTP−PESTの基質捕捉性変
異体を、p130cas を発現することのできる哺乳類に投与し、それにより基質
捕捉性変異体がp130cas と相互作用を起こしてp130cas リン酸化に関わ
る癌遺伝子少なくとも1個の形質転換作用を低減することを含む、p130cas リン酸化に関わる癌遺伝子少なくとも1個の形質転換作用を低減する方法を提供
する。特定の実施態様においては癌遺伝子はv−crk, v−srcまたはc
−Ha−rasである。
In yet another aspect of the invention, the invention provides that (i) an invariant aspartic acid residue of a wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain has a Km of the enzyme less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly. Substrate-capturing mutants of PTP-PEST substituted with amino acids that result in a decrease in Kcat of up to; and (ii) at least one wild-type tyrosine residue substituted with an amino acid that cannot be phosphorylated, p130 administered to a mammal capable of expressing a cas, includes thereby substrate trapping mutant reduces the transforming effects of at least one cancer gene involved in pl30 cas phosphorylation undergoes interaction with pl30 cas, Provided is a method for reducing the transforming effect of at least one oncogene involved in phosphorylation of p130cas . In a particular embodiment, the oncogene is v-crk, v-src or c.
-Ha-ras.

【0017】 別の局面において、本発明は、(i)野生型プロテインチロシンホスファター
ゼ触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたら
さないが1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され
;かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基が、リン酸化されることの
できないアミノ酸で置換されているPTP−PESTの基質捕捉性変異体を、p
130cas 発現可能な哺乳類に投与し、それにより基質捕捉性変異体がp130 cas と相互作用を起こしてp130cas に関わるシグナル伝達複合体の形成を低
減させることを含む、p130cas に関わるシグナル伝達複合体の形成を低減す
る方法を提供する。
[0017]   In another aspect, the invention provides (i) a wild-type protein tyrosine phosphatase.
The invariant aspartic acid residue in the ze catalytic domain causes a marked change in the enzyme Km.
Not replaced by amino acids that result in a decrease in Kcat of less than 1 per minute
And (ii) at least one wild type tyrosine residue is phosphorylated.
A substrate-capturing mutant of PTP-PEST substituted with an amino acid that cannot
130casWhen administered to an expressible mammal, whereby the substrate-capturing mutant is p130 cas Interaction with p130casLowers the formation of signaling complexes involved in
P130, including reducingcasTo reduce the formation of signaling complexes involved in
Provide a way to

【0018】 本発明は別の局面において、(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ
触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさ
ないが1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;
かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化されることのでき
ないアミノ酸で置換されているプロテインチロシンホスファターゼの基質捕捉性
変異体を哺乳類に投与することを含む、プロテインチロシンホスファターゼの投
与または過剰発現に関わる細胞毒性作用を低減する方法を提供する。
In another aspect of the invention, (i) the constant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain reduces Kcat by less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly. Substituted with an amino acid that results in
And (ii) administering a protein tyrosine phosphatase comprising administering to a mammal a substrate-trapping variant of a protein tyrosine phosphatase in which at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that is not phosphorylated. Provided are methods for reducing the cytotoxic effects associated with overexpression.

【0019】 本発明の別の局面において、野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ド
メインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ、
少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化されることのできないアミノ酸
で置換されている基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコード
する単離された核酸分子を提供する。特定の実施態様において、本発明は上記し
た基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコードする核酸分子に
相補的な少なくとも15個の連続したヌクレオチドを含有するアンチセンスオリ
ゴヌクレオチドを提供する。
In another aspect of the invention, the invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain results in an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute, while not significantly altering the Km of the enzyme. Replaced with; and
Provided is an isolated nucleic acid molecule encoding a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase in which at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that is not phosphorylated. In a particular embodiment, the invention provides an antisense oligonucleotide containing at least 15 contiguous nucleotides complementary to a nucleic acid molecule encoding a substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase described above.

【0020】 本発明の別の局面は、野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイン
の不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが1分あ
たり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ、少なく
とも1つの野生型チロシン残基がリン酸化されることのできないアミノ酸で置換
されている基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼに融合したポリ
ペプチド配列を含有する融合タンパク質を提供することである。特定の実施態様
において、該ポリペプチドは酵素またはその変種またはフラグメントである。一
部の実施態様において、基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼに
融合するポリペプチド配列はプロテアーゼにより開裂可能である。特定の別の実
施態様において、ポリペプチド配列はリガンドに対する親和性を有するアフィニ
ティータグポリペプチドである。
Another aspect of the invention is that the invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain results in an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute, while not causing a significant change in the Km of the enzyme. A fusion protein containing a polypeptide sequence fused to a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase in which at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated That is. In a particular embodiment, the polypeptide is an enzyme or variant or fragment thereof. In some embodiments, the polypeptide sequence fused to the substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase is cleavable by a protease. In certain other embodiments, the polypeptide sequence is an affinity tag polypeptide that has an affinity for a ligand.

【0021】 更に別の局面において、本発明は野生型プロテインチロシンホスファターゼ触
媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさな
いが1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;か
つ、少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化されることのできないアミ
ノ酸で置換されている基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコ
ードする核酸に作動可能に連結したプロモーター少なくとも1個を含有する組み
換え発現構築物を提供する。特定の実施態様において、該プロモーターは調節プ
ロモーターであり、そして特定のさらなる実施態様においては基質捕捉性変異体
プロテインチロシンホスファターゼは第2の核酸配列のポリペプチド産物との融
合タンパク質として発現される。特定のさらなる実施態様において、第2の核酸
配列のポリペプチド産物は酵素である。特定の別の実施態様において、発現構築
物は組み換えウィルス発現構築物である。特定の別の実施態様において本発明は
上記した組み換え発現構築物を含有する宿主細胞を提供する。特定の実施態様に
おいて該宿主細胞は原核細胞であり、そして、特定の実施態様においては該宿主
細胞は真核細胞である。
In yet another aspect, the present invention provides that the constant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain results in a decrease in Kcat by less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly. At least one promoter operably linked to a nucleic acid encoding a substrate-capture mutant protein tyrosine phosphatase, which is substituted with an amino acid; and at least one wild-type tyrosine residue is substituted with an amino acid that cannot be phosphorylated Recombinant expression constructs containing individual are provided. In certain embodiments, the promoter is a regulated promoter, and in certain further embodiments, the substrate-capture mutant protein tyrosine phosphatase is expressed as a fusion protein with the polypeptide product of the second nucleic acid sequence. In certain further embodiments, the polypeptide product of the second nucleic acid sequence is an enzyme. In certain other embodiments, the expression construct is a recombinant viral expression construct. In certain other embodiments, the invention provides a host cell containing the recombinant expression construct described above. In a particular embodiment the host cell is a prokaryotic cell, and in a particular embodiment the host cell is a eukaryotic cell.

【0022】 本発明は別の局面において、野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ド
メインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ、
少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化されることのできないアミノ酸
で置換されている基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコード
する核酸配列に作動可能に連結されたプロモーター少なくとも1個を含有する組
み換え発現構築物を含有する宿主細胞を培養することを含む、組み換え基質捕捉
性変異体プロテインチロシンホスファターゼを生成する方法を提供する。特定の
実施態様においてプロモーターは調節プロモーターである。特定の別の実施態様
において、本発明は組み換え基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファター
ゼを生成する方法を提供し、該方法は上記した組み換えウィルス発現構築物に感
染した宿主細胞を培養することを含む。
In another aspect of the invention, the invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain results in an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly. Replaced with; and
Recombinant containing at least one promoter operably linked to a nucleic acid sequence encoding a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase in which at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that is not phosphorylated Provided is a method of producing a recombinant substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase comprising culturing a host cell containing an expression construct. In a particular embodiment, the promoter is a regulated promoter. In certain other embodiments, the invention provides a method of producing a recombinant substrate-capture mutant protein tyrosine phosphatase, the method comprising culturing a host cell infected with a recombinant viral expression construct as described above.

【0023】 本発明は別の局面において、製薬上許容しうる担体または希釈剤と共に、野生
型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が
、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが1分あたり1未満までのKcatの
減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ、少なくとも1つの野生型チロシン残
基がリン酸化されることのできないアミノ酸で置換されている基質捕捉性変異体
プロテインチロシンホスファターゼを含有する医薬組成物を提供する。
In another aspect of the invention, the constant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain, together with a pharmaceutically acceptable carrier or diluent, is used for 1 min, although the Km of the enzyme does not change significantly. Containing a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase substituted with amino acids that result in a decrease in Kcat of less than 1 per unit; and at least one wild-type tyrosine residue is substituted with an amino acid that cannot be phosphorylated A pharmaceutical composition is provided.

【0024】 更に別の局面において、本発明は製薬上許容しうる担体または希釈剤と共に、
野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変アスパラギン酸残
基が、酵素のKmは顕著な変化をもたらさないが1分あたり1未満までのKca
tの減少をもたらすアミノ酸で置換され;かつ、少なくとも1つの野生型チロシ
ン残基がリン酸化されることのできないアミノ酸で置換されている基質捕捉性変
異体プロテインチロシンホスファターゼと相互作用を示す薬剤を含有する医薬組
成物を提供する。特定の別の実施態様において、本発明は(i)野生型プロテイ
ンチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変アスパラギン酸残基が、酵素のK
mは顕著な変化をもたらさないが1分あたり1未満までのKcatの減少をもた
らすアミノ酸で置換され;かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基が
リン酸化されることのできないアミノ酸で置換されている基質捕捉性変異体プロ
テインチロシンホスファターゼ少なくとも1個;および、プロテインチロシンホ
スファターゼとチロシンリン酸化タンパク質との複合体の存在または非存在を検
出する際に用いるのに適する補助試薬を含む、プロテインチロシンホスファター
ゼのチロシンリン酸化タンパク質基質を同定するためのキットを提供する。
[0024] In yet another aspect, the present invention comprises a pharmaceutically acceptable carrier or diluent,
Invariant aspartic acid residues in the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain show Kca of less than 1 per minute, although the Km of the enzyme does not change significantly.
containing an agent that interacts with a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase substituted with an amino acid that results in a decrease in t; and at least one wild-type tyrosine residue is substituted with an amino acid that cannot be phosphorylated A pharmaceutical composition is provided. In certain other embodiments, the invention provides that (i) the invariant aspartate residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain is the enzyme K
m is replaced with an amino acid that causes no significant change but a decrease in Kcat by less than 1 per minute; and (ii) at least one wild type tyrosine residue is replaced with an amino acid that is not phosphorylated. Protein tyrosine phosphatase comprising at least one substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase; and an auxiliary reagent suitable for use in detecting the presence or absence of a complex of protein tyrosine phosphatase and tyrosine phosphorylated protein. A kit for identifying a tyrosine phosphorylated protein substrate of Escherichia coli is provided.

【0025】 本発明のこれらおよび他の局面は以下の詳細な説明および添付する図面を参照
することにより明らかになる。本明細書に開示する全ての参考文献(ウェブサイ
トを含む)は、参照により、各々が個々に組み込まれたかのようにそのまま組み
込まれる。
These and other aspects of the invention will be apparent upon reference to the following detailed description and attached drawings. All references (including websites) disclosed herein are incorporated by reference in their entirety as if each were individually incorporated.

【0026】 発明の詳細な説明 本発明は、PTP触媒ドメインの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のミカエ
リス−メンテン定数(Km)の顕著な変化をもたらさないが、触媒速度定数(K
cat)の低下をもたらすアミノ酸で置換されるように突然変異させ、さらに少
なくとも1個のチロシン残基を、リン酸化され得ないアミノ酸で置換することに
よって突然変異させたPTPから誘導される新規基質捕捉性変異体プロテインチ
ロシンホスファターゼ(PTP)を対象とする。本発明は、一部、ある種のin
vivo条件下でPTP酵素自体が、PTPと、PTP基質を含めた他の分子
間での相互作用を変化させうるような様式でチロシンリン酸化を被ることがある
という予想外の所見に基づく。本明細書で定義するように、ホスファターゼは、
[I/V]HCXAGXXR[S/T]G(配列番号:36)のシグナチャーモ
チーフを含む場合、PTPファミリーの成員である。二元(dual)特異性PTP、
すなわちリン酸化チロシンとリン酸化セリン又はトレオニンの両方を脱リン酸化
するPTPも、本発明における使用に適する。適切なPTPは、PTP1B、P
TP−PEST、PTPγ、MKP−1、DEP−1、PTPμ、PTPX1、
PTPX10、SHP2、PTP−PEZ、PTP−MEG1、LC−PTP、
TC−PTP、CD45、LAR及びPTPH1を含むが、これらに限定されな
い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention shows that the invariant aspartic acid residue of the PTP catalytic domain does not result in a significant change in the Michaelis-Menten constant (Km) of the enzyme, but the catalytic rate constant (Km).
cat) a novel substrate capture derived from PTP mutated to be replaced with an amino acid that results in a decrease in the cat) and further mutated by replacing at least one tyrosine residue with an amino acid that cannot be phosphorylated. Targeted is a sex variant protein tyrosine phosphatase (PTP). The present invention is in part related to certain in
It is based on the unexpected finding that under vivo conditions the PTP enzyme itself may undergo tyrosine phosphorylation in such a way as to alter the interaction between PTP and other molecules, including PTP substrates. As defined herein, the phosphatase is
When it contains the signature motif of [I / V] HCXAGXXR [S / T] G (SEQ ID NO: 36), it is a member of the PTP family. Dual specific PTP,
Thus, PTPs that dephosphorylate both phosphorylated tyrosine and phosphorylated serine or threonine are also suitable for use in the present invention. Suitable PTPs are PTP1B, P
TP-PEST, PTPγ, MKP-1, DEP-1, PTPμ, PTPX1,
PTPX10, SHP2, PTP-PEZ, PTP-MEG1, LC-PTP,
Including but not limited to TC-PTP, CD45, LAR and PTPH1.

【0027】 上述したように、基質捕捉性変異体PTPは、野生型プロテインチロシンホス
ファターゼの触媒ドメインの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な
変化をもたらさないが、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミ
ノ酸で置換し、さらに少なくとも1個の野生型チロシン残基が、リン酸化され得
ないアミノ酸で置換されるように突然変異させた野生型PTPから誘導される。
これに関して、既知のPTPのアミノ酸配列解析は、PTPファミリーの成員に
おいて不変である触媒ドメインのアスパラギン酸残基を含めて、PTP一次構造
内に27個の不変残基が存在することを明らかにしている(Barfordら、
1994 Science 263:1397−1404;Jiaら、1995
Science 268:1754−1758)。多数のPTPファミリーの
成員のアミノ酸配列を整列したとき(例えば図1A−E参照;また例えばBar
fordら、1995 Nature Struct.Biol.2:1043
参照)、この不変のアスパラギン酸残基は、すべてのPTP間で不変である、P
TPシグナチャー配列モチーフ、[I/V]HCXAGXXR[S/T]G(配
列番号:36)に対して対応する位置に、各々のPTP配列の触媒ドメイン領域
において容易に同定できる(例えば、WO98/04712号;Flintら、
1997 Proc.Nat.Acad.Sci.94:1680及びその中で
引用されている参考文献参照)。しかし、触媒ドメインの不変のアスパラギン酸
残基の正確なアミノ酸配列位置番号は、様々なPTP配列の整列を最大化するこ
とを課すと考えられる配列シフトにより、PTPごとに異なると考えられる(種
々のPTP配列の整列については、例えばBarfordら、1995 Nat
ure Struct.Biol.2:1043参照)。
As mentioned above, the substrate-capturing mutant PTP is characterized in that the invariant aspartic acid residue of the catalytic domain of wild-type protein tyrosine phosphatase does not cause a significant change in the Km of the enzyme, but is less than 1 per minute. Is derived from a wild-type PTP that has been mutated so that at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated.
In this regard, amino acid sequence analysis of known PTPs revealed that there are 27 invariant residues within the PTP primary structure, including the aspartic acid residue of the catalytic domain, which is invariant in members of the PTP family. (Barford et al.,
1994 Science 263: 1397-1404; Jia et al., 1995.
Science 268: 1754-1758). When the amino acid sequences of multiple PTP family members are aligned (see, eg, FIGS. 1A-E; also see, eg, Bar.
ford et al., 1995 Nature Struct. Biol. 2: 1043
), This invariant aspartic acid residue is invariant among all PTPs, P
It can be easily identified in the catalytic domain region of each PTP sequence at a position corresponding to the TP signature sequence motif, [I / V] HCXAGXXR [S / T] G (SEQ ID NO: 36) (eg WO98 / 04712). Issue; Flint et al.
1997 Proc. Nat. Acad. Sci. 94: 1680 and references cited therein). However, the exact amino acid sequence position numbers of the invariant aspartic acid residues of the catalytic domain are believed to vary from PTP to PTP (variable by sequence shifts that would impose maximizing alignment of the various PTP sequences). For alignment of PTP sequences, see, eg, Barford et al., 1995 Nat.
ure Struct. Biol. 2: 1043).

【0028】 特に、2個のPTPポリペプチド配列の部分は、アミノ酸の位置番号に従って
1個のPTP配列を番号付けし、次いで比較する配列を適合するアミノ酸又は保
存された残基であるアミノ酸、例えば各々の位置で極性(例えばD、E、K、R
、H、S、T、N、Q)、疎水性(例えばA、P、V、L、I、M、F、W、Y
)又は中性(例えばC、G)の残基のままであるアミノ酸の数を最大にするよう
に整列するという慣例に基づき、「対応する」アミノ酸配列、領域、断片等とみ
なされる。同様に、本明細書で提供するように突然変異を起こさせる候補PTP
をコードするDNA配列、又は部分、領域、断片等は、既知の野生型PTPのD
NA配列において核酸配列の位置を番号付けるための慣例に従って、既知の野生
型PTPをコードするDNA配列に対応させることができ、それによって、配列
の少なくとも20個の連続するヌクレオチドの所与の配列において少なくとも7
0%、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも90%のヌクレ
オチドが同一であるように候補PTPのDNA配列を既知のPTP DNAと整
列する。特定の好ましい実施態様では、候補PTPのDNA配列は、対応する既
知のPTP DNA配列と95%以上(greater than) 同一である。特定の特に
好ましい実施態様では、候補PTPのDNA配列の部分、領域又は断片は、対応
する既知のPTP DNA配列と同一である。当該技術において周知であるよう
に、そのDNAが、所与の形質の原因となる特定遺伝子において不規則性(例え
ば共通形態又は支配的形態)を含まない個人は、その遺伝子に関して野生型の遺
伝的相補体(遺伝子型)を有すると言われることがあるが、該遺伝子のDNAに
おける突然変異として知られる不規則性、例えば1個又はそれ以上のヌクレオチ
ドの置換、挿入又は欠失の存在は、突然変異を起こした又は変異体の遺伝子型を
示す。
In particular, the parts of the two PTP polypeptide sequences are numbered according to the amino acid position numbering of one PTP sequence and then the amino acids which are compatible or conserved residues with which the sequences to be compared are matched, eg Polarity at each position (eg D, E, K, R
, H, S, T, N, Q), hydrophobic (eg A, P, V, L, I, M, F, W, Y)
) Or neutral (eg C, G) residues are considered “corresponding” amino acid sequences, regions, fragments, etc. based on the convention of aligning to maximize the number of amino acids that remain. Similarly, candidate PTPs that mutate as provided herein.
Is a DNA sequence of known wild-type PTP.
According to the convention for numbering the position of a nucleic acid sequence in an NA sequence, it can correspond to a known wild-type PTP-encoding DNA sequence, whereby in a given sequence of at least 20 contiguous nucleotides of the sequence. At least 7
The DNA sequence of the candidate PTP is aligned with the known PTP DNA such that 0%, preferably at least 80%, more preferably at least 90% nucleotides are identical. In certain preferred embodiments, the candidate PTP DNA sequence is greater than 95% identical to the corresponding known PTP DNA sequence. In certain particularly preferred embodiments, the portion, region or fragment of the candidate PTP DNA sequence is identical to the corresponding known PTP DNA sequence. As is well known in the art, an individual whose DNA does not contain an irregularity (eg, common or predominant form) in the particular gene responsible for a given trait is considered to be wild-type genetically related to that gene. Although sometimes referred to as having a complement (genotype), the presence of an irregularity known as a mutation in the DNA of the gene, such as the substitution, insertion or deletion of one or more nucleotides, is abrupt The genotype of the mutated or mutant is shown.

【0029】 上述したように、本発明の一部の実施態様では、触媒ドメインの不変アスパラ
ギン酸及び少なくとも1個のチロシン残基が本明細書で提供するように置換され
ている基質捕捉性変異体PTPが提供される。Barfordら(1995)の
中で開示されているもの以外のPTP配列における触媒ドメイン不変のアスパラ
ギン酸残基の同定は、GENEWORKS、Align又はNCBIウエブサイ
ト(http://www/ncbi.nlm.nih.gov/cgi−bi
n/BLAST)で入手できる、BLASTアルゴリズム(Altschul.
J.Mol.Biol.219:555−565,1991:Henikoff
とHenikoff,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:
10915−10919,1992)のような当業者に周知のコンピュータアル
ゴリズムを用いて配列を比較することによって実施しうる。
As noted above, in some embodiments of the present invention, a substrate-trapping variant in which the constant aspartic acid and at least one tyrosine residue of the catalytic domain is replaced as provided herein. PTP is provided. Identification of catalytic domain invariant aspartic acid residues in PTP sequences other than those disclosed in Barford et al. gov / cgi-bi
n / BLAST), the BLAST algorithm (Altschul.
J. Mol. Biol. 219: 555-565, 1991: Henikoff
And Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:
This can be done by comparing the sequences using computer algorithms well known to those skilled in the art, such as 10915-10919, 1992).

【0030】 本発明の特定実施態様は、一部、不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの
顕著な変化をもたらさないが、1分あたり1未満(1min -1未満)までのKca
tの減少をもたらすアミノ酸で置換されている新規PTPに関する。これらのP
TPは、それらのチロシンリン酸化基質と複合体を形成する又はチロシンリン酸
化基質に結合する能力を保持しているが、触媒作用は減衰している(すなわち、
基質捕捉性変異体PTPは対応する野生型PTPと同様のKmを保持するが、1
分あたり1未満のKcatと比較した野生型酵素の活性に依存して、野生型酵素
に対して少なくとも102 −105 倍低下したVmaxを有している)。この減
衰は、野生型PTPに比べて低下した又は消失した触媒活性を包含する。例えば
、不変のアスパラギン酸残基を、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、
プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン、グリシン、セリン
、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、リシン、ア
ルギニン又はヒスチジンに変化させる又は突然変異させることができる。
Certain embodiments of the present invention, in part, where the invariant aspartic acid residue does not result in a significant change in the Km of the enzyme, but up to less than 1 per minute (less than 1 min −1 ) Kca.
It relates to novel PTPs substituted with amino acids that lead to a reduction in t. These P
TPs retain their ability to complex with or bind to their tyrosine phosphorylated substrates, but with diminished catalysis (ie,
The substrate-capturing mutant PTP retains a Km similar to the corresponding wild-type PTP, but 1
(Depending on the activity of the wild-type enzyme compared to a Kcat of less than 1 per minute, it has a Vmax reduced by at least 10 2 -10 5 fold relative to the wild-type enzyme). This decay includes reduced or absent catalytic activity compared to wild-type PTP. For example, the invariant aspartic acid residue is replaced with alanine, valine, leucine, isoleucine,
It can be changed or mutated to proline, phenylalanine, tryptophan, methionine, glycine, serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine, glutamine, lysine, arginine or histidine.

【0031】 不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1
分あたり1未満(1min -1未満)までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置
換され、かつ少なくとも1個のチロシン残基が、リン酸化され得ないアミノ酸で
置換されている、本明細書で述べる好ましい基質捕捉性変異体PTPは、さらに
他の突然変異を含みうる。特に好ましい実施態様では、そのような付加的な突然
変異は、PTP/基質複合体を安定化するのを助ける置換、挿入又は欠失(最も
好ましくは置換)に関するものである。例えば、シグナチャーモチーフ内のセリ
ン/トレオニン残基のアラニン残基への突然変異(S/T→A変異体)は、PT
Pが仲介する基質脱リン酸化反応の律速段階を変化させうる。未修飾PTPの場
合には、遷移状態の形成が律速となりうるが、S/T→A変異体の場合には、遷
移状態の崩壊が律速となり、それによってPTP/基質複合体を安定化させるこ
とができる。そのような突然変異を、本明細書で提供するような、PTP触媒ド
メインの不変のアスパラギン酸残基の置換及びPTPチロシンの置換と、例えば
PTP−基質複合体を安定化し、その単離を容易にするために有益に組み合わせ
ることができる。もう1つの例として、本明細書で提供するようにリン酸化する
ことができる、野生型PTPに存在する任意の1個又はそれ以上の他のアミノ酸
(例えばセリン、トレオニン、チロシン)を、リン酸化され得ないアミノ酸で置
換することは、PTP−基質複合体の安定性の見地から望ましいと考えられる。
The invariant aspartic acid residue does not cause a significant change in the Km of the enzyme, but 1
Preferred as described herein, which is substituted with an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute (less than 1 min −1 ) and at least one tyrosine residue is substituted with an amino acid that cannot be phosphorylated. The substrate-capturing mutant PTP can contain further mutations. In a particularly preferred embodiment, such additional mutations are for substitutions, insertions or deletions (most preferably substitutions) that help stabilize the PTP / substrate complex. For example, the mutation of a serine / threonine residue to an alanine residue in the signature motif (S / T → A mutant) is PT
The rate-limiting step of P-mediated substrate dephosphorylation can be altered. In the case of unmodified PTP, the formation of the transition state can be rate limiting, whereas in the case of the S / T → A mutant the decay of the transition state is rate limiting, thereby stabilizing the PTP / substrate complex. You can Such mutations allow for the substitution of invariant aspartic acid residues in the PTP catalytic domain and the substitution of PTP tyrosine, as provided herein, for example to stabilize the PTP-substrate complex and facilitate its isolation. Can be beneficially combined to As another example, any one or more other amino acids present in wild-type PTP that can be phosphorylated as provided herein (eg, serine, threonine, tyrosine) are phosphorylated. Substitution with amino acids that cannot be considered is considered desirable from the standpoint of stability of the PTP-substrate complex.

【0032】 上述したように、本発明は、触媒ドメインの不変アスパラギン酸及び少なくと
も1個のチロシン残基が置換されており、かかるチロシンが、リン酸化すること
のできないアミノ酸で置換されている、基質捕捉性変異体PTPを提供する。リ
ン酸化され得ないアミノ酸は、好ましい実施態様では、アラニン、システイン、
アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒ
スチジン、イソロイシン、リシン、ロイシン、メチオニン、アスパラギン、プロ
リン、アルギニン、バリン又はトリプトファンでありうる。チロシンの置換が望
ましいことは、in vivoでの特定条件下で、PTP酵素自体が、PTPと
、PTP基質を含めた他の分子間の相互作用を変化させうるようにチロシンリン
酸化を被るという意外な所見から導かれる。PTP基質は、本明細書で提供され
るようなPTPに特異的に結合しうる及び/又はPTPによって脱リン酸化され
うる、どのような天然又は非天然のチロシンがリン酸化されたペプチド、ポリペ
プチド又は蛋白質も包含する。従って、特定のPTPの野生型アミノ酸配列にお
いて認められるチロシン残基を、本明細書で提供されるような別のアミノ酸で置
換すると、存在する複合体の量及び/又は基質に対する変異体PTPの親和性が
増大すると、チロシン残基が置換されていないPTPを使用した複合体形成と比
べて、本発明の基質捕捉性変異体PTPとPTP基質によって形成される複合体
が安定化される。
As mentioned above, the present invention provides a substrate in which the constant aspartic acid and at least one tyrosine residue of the catalytic domain are replaced, such tyrosine being replaced by an amino acid which is not phosphorylated. Provide a capture mutant PTP. Amino acids that cannot be phosphorylated are, in a preferred embodiment, alanine, cysteine,
It can be aspartic acid, glutamine, glutamic acid, phenylalanine, glycine, histidine, isoleucine, lysine, leucine, methionine, asparagine, proline, arginine, valine or tryptophan. The desirability of tyrosine substitution is that under certain conditions in vivo, the PTP enzyme itself undergoes tyrosine phosphorylation so that it can alter the interaction between PTP and other molecules, including PTP substrates. It is derived from such findings. The PTP substrate may be any natural or unnatural tyrosine phosphorylated peptide, polypeptide capable of specifically binding to PTP as provided herein and / or dephosphorylated by PTP. It also includes proteins. Therefore, substitution of a tyrosine residue found in the wild-type amino acid sequence of a particular PTP with another amino acid as provided herein will result in the amount of complex present and / or the affinity of the mutant PTP for the substrate. The increased stability stabilizes the complex formed by the substrate-trapping mutant PTP of the present invention and the PTP substrate as compared to complex formation using PTP in which the tyrosine residue is not substituted.

【0033】 上述したように、本発明は、野生型PTPの基質であるチロシンリン酸化蛋白
質を同定する方法を提供するために、本明細書で述べる基質捕捉性変異体PTP
を利用する。本発明のこの局面に従えば、少なくとも1個のチロシンリン酸化蛋
白質を含むサンプルを、本明細書で提供されるような少なくとも1個の基質捕捉
性変異体PTPと組み合わせて、基質と変異体PTPを含む複合体の有無を調べ
る。PTPとPTP基質間での結合相互作用は複合体の形成をもたらし、これは
PTPとPTP基質間の親和相互作用を指す。複合体はシグナル伝達複合体を含
みうるが、これは、その形成、安定な結合及び/又は解離によって直接又は間接
的に生物学的シグナルを与えるあらゆる複合体を指す。そのようなシグナルは、
例えば、限定ではなく例示として、分子結合、分子構造の共有結合性又は非共有
結合性修飾、遺伝子発現、遺伝子組換え、遺伝子組込み、核酸合成又は非細胞粒
子構築を導く細胞内及び/又は細胞間事象を含み、またエンドサイトーシス、食
作用、核溶解、蛋白分解、脂肪分解、加水分解、触媒、又は他の調節事象を含み
うる。
As mentioned above, the present invention provides a method of identifying a tyrosine phosphorylated protein that is a substrate for wild-type PTP, in order to provide a substrate-trapping mutant PTP as described herein.
To use. In accordance with this aspect of the invention, a sample containing at least one tyrosine phosphorylated protein is combined with at least one substrate-trapping mutant PTP as provided herein to provide a substrate and mutant PTP. Examine for the presence of a complex containing. The binding interaction between PTP and PTP substrate results in the formation of a complex, which refers to the affinity interaction between PTP and PTP substrate. The complex may include a signaling complex, which refers to any complex that directly or indirectly provides a biological signal by its formation, stable association and / or dissociation. Such a signal is
For example, and not by way of limitation, intracellular and / or intercellular leading to molecular binding, covalent or non-covalent modification of molecular structure, gene expression, gene recombination, gene integration, nucleic acid synthesis or non-cellular particle assembly. Events, and may include endocytosis, phagocytosis, nucleolysis, proteolysis, lipolysis, hydrolysis, catalysis, or other regulatory events.

【0034】 PTPとPTP基質間での安定な複合体の存在の測定は、本開示に従ってPT
PとPTP基質間での分子間相互作用を明らかにするための、当該技術において
既知の何らかの方法論の使用を指す。そのような方法論は、限定ではなく例示と
して、共精製、共沈、共免疫沈降、放射又は蛍光アッセイ、ウエスタン免疫ブロ
ット分析、固相リガンド−カウンターリガンドソルベント(solid-phase ligand-
counterligand sorbent)手法、アフィニティークロマトグラフィー及び表面アフ
ィニティープラスモン共鳴のようなアフィニティー手法を含む親和捕捉等を含み
うる。これらやその他の有用なアフィニティー手法に関して、アフィニティー手
法を含めた、複合体を単離し、特性付けるための手法の詳細については、例えば
、その全体が参照によりここに組み込まれる、Scopes,R.K.,「蛋白
精製:原理と実際(Protein Purification:Princi
ples and Practice)」、1987,Springer−Ve
rlag,NY;Weir,D.M.「実験的免疫学ハンドブック(Handb
ook of Experimental Immunology)」、198
6,Blackwell Scientific,Boston;及びHerm
anson,G.T.ら、「固定化アフィニティーリガンド手法(Immobi
lized Affinity Ligand Techniques)」、1
992,Academic Press,Inc.,California参照
。PTPが、約104 -1に等しいか又はそれ以上の、好ましくは約105 -1 に等しいか又はそれ以上の、より好まし約106 -1に等しいか又はそれ以上の
、さらに一層好ましくは約107 -1〜109 -1に等しいか又はそれ以上のK
aを有する基質と結合する場合、PTPは特異的結合を介してPTP基質と相互
作用しうる。PTPとPTP基質のような結合パートナーの親和性は、従来の手
法、例えばScatchardら、Ann.N.Y.Acad.Sci.51:
660(1949)が述べたような手法を用いて容易に測定できる。
The measurement of the presence of a stable complex between PTP and PTP substrate can be performed according to the present disclosure using PT
Refers to the use of any methodology known in the art to reveal intermolecular interactions between P and PTP substrates. Such methodologies include, by way of example and not limitation, co-purification, co-precipitation, co-immunoprecipitation, radio or fluorescence assays, Western immunoblot analysis, solid-phase ligand-solvent.
counterligand sorbent) techniques, affinity chromatography and affinity capture including affinity techniques such as surface affinity plasmon resonance. With respect to these and other useful affinity procedures, details of procedures for isolating and characterizing the complex, including affinity procedures, can be found in, for example, Scopes, R .; K. , "Protein Purification: Principles and Practice"
"Pless and Practice)", 1987, Springer-Ve.
rlag, NY; Weir, D .; M. "Experimental Immunology Handbook (Handb
"ook of Experimental Immunology)", 198
6, Blackwell Scientific, Boston; and Herm
anson, G .; T. Et al., “Immobilized Affinity Ligand Technique (Immobi
"Lized Affinity Ligand Technologies)", 1
992, Academic Press, Inc. , California. PTP is equal to or greater than about 10 4 M -1 , preferably equal to or greater than about 10 5 M -1 , and more preferably equal to or greater than about 10 6 M -1 Even more preferably, a K equal to or greater than about 10 7 M -1 to 10 9 M -1.
When bound to a substrate with a, PTP may interact with the PTP substrate via specific binding. The affinities of binding partners such as PTP and PTP substrates are determined by conventional techniques, eg Scatchard et al., Ann. N. Y. Acad. Sci. 51:
It can be easily measured by using the method described in 660 (1949).

【0035】 理論に縛られるのは望むところではないが、PTP分子自体の一部であるリン
酸化チロシン残基は、PTP分子と、PTPが結合及び/又は脱リン酸化しうる
チロシンリン酸化蛋白質を含むPTP基質分子間の相互作用に影響を及ぼしうる
と考えられる。この非制限的な理論に従えば、PTPの一次構造中に存在する保
存されたチロシン残基は、PTP触媒ドメインの活性部位に位置するシグナチャ
ーモチーフ(上述したような)において認められる不変システイン残基と、PT
P基質リン酸化蛋白上にホスホチロシンの形態で存在するリン酸基の間で形成さ
れうる高度に反応性のチオリン酸中間体からリン酸基を転移するためのレセプタ
であると考えられる。従って、PTP活性部位の保存されたチロシン残基は、基
質ホスホチロシンとの疎水性相互作用を与えることにより、その基質に対するP
TPの分子間配向を促進し、さらにリン酸アクセプタとして働くと考えられるが
、本発明はそのように限定されない。
Although not wishing to be bound by theory, a phosphorylated tyrosine residue that is part of the PTP molecule itself is a tyrosine phosphorylated protein that is capable of binding and / or dephosphorylating PTP molecules. It is believed that it may affect the interactions between the containing PTP substrate molecules. According to this non-limiting theory, a conserved tyrosine residue present in the primary structure of PTP is the result of an invariant cysteine residue found in the signature motif (as described above) located in the active site of the PTP catalytic domain. Radical and PT
It is believed to be a receptor for transferring phosphate groups from the highly reactive thiophosphate intermediate that can be formed between the phosphate groups present on the P substrate phosphorylated protein in the form of phosphotyrosine. Therefore, a conserved tyrosine residue in the PTP active site gives a hydrophobic interaction with the substrate phosphotyrosine, resulting in P for that substrate.
Although it is believed to promote intermolecular orientation of TP and also act as a phosphate acceptor, the invention is not so limited.

【0036】 上述したように、本発明は、少なくとも1個のチロシン残基が、リン酸化され
得ないアミノ酸で置換された変異体PTPを提供する。好ましくはチロシン残基
はPTP触媒ドメインに位置し、かかるドメインは、先に述べたように種々のP
TP間で高度に保存された約250アミノ酸の領域を指す(例えばBarfor
d,1998 Ann.Rev.Biophys.Biomol.Struct
.27:133;Jia,1997 Biochem.Cell Biol.7
5:17;Van Vectorら、1998 Curr.Opin Gene
t.Devel.8:112も参照のこと)。より好ましくは、チロシン残基は
PTP活性部位に位置し、かかる部位は、PTPシグナチャーモチーフを含み、
且つ基質結合と脱リン酸化のためのPTP結合部位ポケット又は「クレイドル
(揺り篭)」を形成するアミノ酸を含み、さらに不変アスパラギン酸含有ループ
(存在する場合)及び基質の認識と触媒作用に寄与する隣接のペプチドバックボ
ーン配列(例えばJia,1997参照)を含む、PTP触媒ドメイン内の領域
を指す。最も好ましい実施態様では、チロシン残基はフェニルアラニンで置換さ
れており、別の最も好ましい実施態様では、チロシン残基は、ヒトPTPH1の
アミノ酸配列の676位に位置するチロシンに対応し、同時に図1に示すPTP
−1B配列の46位のアミノ酸残基に対応する保存された残基である。他の好ま
しい実施態様では、チロシン残基は、シグナチャーモチーフの位置に対して2個
又はそれ以上のPTPアミノ酸配列内の対応する位置に存在するチロシン残基を
含む、PTP保存残基である。他の好ましい実施態様では、チロシン残基は、本
明細書で提供するような、PTPと少なくとも1個の基質分子によって形成され
る複合体を安定化するアミノ酸で置換されている。
As mentioned above, the present invention provides a mutant PTP in which at least one tyrosine residue is replaced with an amino acid which cannot be phosphorylated. Preferably the tyrosine residues are located in the PTP catalytic domain, such domains being different P's as described above.
Refers to a region of approximately 250 amino acids that is highly conserved between TPs (eg Barfor
d, 1998 Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct
. 27: 133; Jia, 1997 Biochem. Cell Biol. 7
5:17; Van Vector et al., 1998 Curr. Opin Gene
t. Devel. See also 8: 112). More preferably, the tyrosine residue is located in the PTP active site and such site comprises a PTP signature motif,
And PTP binding site pockets or "cradles" for substrate binding and dephosphorylation
A PTP catalytic domain comprising an amino acid forming a "bend cage" and further comprising an invariant aspartate-containing loop (if present) and an adjacent peptide backbone sequence that contributes to substrate recognition and catalysis (see, eg, Jia, 1997). Refers to the area inside. In the most preferred embodiment, the tyrosine residue is replaced with phenylalanine, and in another most preferred embodiment, the tyrosine residue corresponds to the tyrosine located at position 676 of the amino acid sequence of human PTPH1 and at the same time in Figure 1. PTP to show
It is a conserved residue corresponding to the amino acid residue at position 46 of the -1B sequence. In another preferred embodiment, the tyrosine residues are PTP conserved residues, including tyrosine residues that are present at corresponding positions within two or more PTP amino acid sequences relative to the position of the signature motif. In another preferred embodiment, the tyrosine residue is replaced with an amino acid that stabilizes the complex formed by PTP and at least one substrate molecule as provided herein.

【0037】 上述したように、本発明に従って有用と考えられるPTPは、触媒ドメイン内
の対応する位置の不変のアスパラギン酸残基と1個のチロシン残基を有するあら
ゆるPTPを含む。限定ではなく例示として、本発明の一部の好ましい実施態様
では、基質捕捉性変異体PTPは、フェニルアラニンで置換された対応する野生
型配列内に認められる少なくとも1個のチロシン残基を持つ。一部の特に好まし
い実施態様では、PTPは、アラニンで置換された不変アスパラギン酸とフェニ
ルアラニンで置換された676位のチロシンを持つPTPH1、PTPH1(Y
676F/D811A)である。一部の他の実施態様では、PTPは、対応する
野生型配列内で認められるシステインがセリンで置換され、少なくとも1個の野
生型チロシン残基が、リン酸化できないアミノ酸で置換されている、変異体PT
P−PESTホスファターゼである。しかし、本明細書で特定して述べるもの以
外の変異体PTPも、PTP触媒ドメインのアミノ酸配列を、本明細書で述べる
PTPのアミノ酸配列(引用する参考文献で提供されるものを含む)と共に整列
し、触媒ドメインの不変のアスパラギン酸残基と少なくとも1個のチロシン残基
を同定して、さらにこれらの残基を、例えばPTPをコードするDNAの部位指
定突然変異誘発によって変化させることにより、容易に作製できることを認識し
ておかねばならない。
As mentioned above, PTPs considered useful according to the invention include any PTP having an invariant aspartic acid residue and a tyrosine residue at the corresponding position in the catalytic domain. By way of illustration and not limitation, in some preferred embodiments of the invention, the substrate-trapping mutant PTP has at least one tyrosine residue found in the corresponding wild-type sequence substituted with phenylalanine. In some particularly preferred embodiments, the PTP is PTPH1, PTPH1 (Y) with invariant aspartic acid substituted with alanine and tyrosine at position 676 substituted with phenylalanine.
676F / D811A). In some other embodiments, the PTP is a mutation wherein the cysteine found in the corresponding wild-type sequence is replaced with serine and at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. Body PT
P-PEST phosphatase. However, variant PTPs other than those specifically mentioned herein also align the amino acid sequence of the PTP catalytic domain with the amino acid sequence of PTP described herein, including those provided in the cited references. By identifying an invariant aspartic acid residue and at least one tyrosine residue in the catalytic domain and altering these residues, for example by site-directed mutagenesis of the DNA encoding PTP. It must be recognized that it can be made in.

【0038】 DNAの修飾は、PTPをコードするDNAの部位特異的又は部位指定突然変
異誘発及びオーバーラップ伸長によるPCRスプライシング(SOE)のような
、DNA鋳型に改変を導入し、増幅するプライマーを使用するDNA増幅法を含
めて、様々な方法によって実施しうる。部位指定突然変異誘発は、典型的には、
周知であり、市販のものが入手できるM13ファージベクターのような、一本鎖
及び二本鎖形態を持つファージベクターを使用して実施される。一本鎖ファージ
の複製起点を含む他の適当なベクターも使用しうる(例えばVeiraら、Me
th.Enzymol.15:3,1987参照)。一般に部位指定突然変異誘
発は、対象とする蛋白質(例えばPTPファミリーの成員)をコードする一本鎖
ベクターを調製することによって実施される。一本鎖ベクター中のDNAに相同
な領域内に所望する突然変異を含むオリゴヌクレオチドプライマーをベクターに
アニーリングして、次に大腸菌(E.coli)DNAポリメラーゼI(クレノ
ー断片)のようなDNAポリメラーゼを付加する。かかるDNAポリメラーゼは
、二本鎖領域を、1本の鎖が改変された配列をコードし、他の鎖がもとの配列を
コードするヘテロ二本鎖を作製するためのプライマーとして使用する。部位指定
突然変異誘発に関するさらなる開示は、例えばKunkelら(Methods
in Enzymol.154:367,1987);及び米国特許第4,5
18,584号及び同第4,737,462号において認められる。ヘテロ二本
鎖を適切な細菌細胞に導入し、所望する突然変異を含むクローンを選択する。生
じた改変DNA分子は、組換え手法により適切な宿主細胞において、修飾された
蛋白質を産生するように発現されうる。
Modification of DNA uses primers that introduce and amplify modifications into the DNA template, such as site-specific or site-directed mutagenesis of DNA encoding PTP and PCR splicing (SOE) by overlap extension. Can be carried out by various methods including the DNA amplification method. Site-directed mutagenesis typically involves
It is carried out using phage vectors with single and double stranded forms, such as the well known and commercially available M13 phage vector. Other suitable vectors containing an origin of replication for single-stranded phage may also be used (eg, Veira et al., Me.
th. Enzymol. 15: 3, 1987). Site-directed mutagenesis is generally carried out by preparing a single-stranded vector encoding the protein of interest (eg, a member of the PTP family). An oligonucleotide primer containing the desired mutation in the region of homology to the DNA in the single-stranded vector is annealed to the vector and then a DNA polymerase such as E. coli DNA polymerase I (Klenow fragment). Add. Such a DNA polymerase uses the double-stranded region as a primer to create a heteroduplex in which one strand encodes a modified sequence and the other strand encodes the original sequence. Further disclosure regarding site-directed mutagenesis can be found, for example, in Kunkel et al. (Methods).
in Enzymol. 154: 367, 1987); and U.S. Pat.
18, 584 and 4,737,462. The heteroduplex is introduced into an appropriate bacterial cell and clones containing the desired mutation are selected. The resulting modified DNA molecule can be recombinantly expressed in a suitable host cell to produce the modified protein.

【0039】 部位指定突然変異の導入を通しての個々のアミノ酸の特異的置換は周知であり
、当業者が精通する方法論に従って実施しうる。生じる変異体PTPの触媒活性
への作用は、本明細書で提供されたように、またこれまでに開示されているよう
に(例えばWO98/04712号;Flintら、1997 Proc.Na
t.Acad.Sci.94:1680)、単に生じた修飾蛋白質をKmの保存
とKcatの1分あたり1未満への減少に関して試験することにより、経験的に
決定することができる。生じた変異体PTP分子をチロシンリン酸化する能力へ
の作用も、やはり本明細書で提供するように、例えばPTKアクセプタとして働
きうるin vitro又はin vivo条件に変異体を曝露させたあと、単
にそのような変異体をホスホチロシンの存在に関して試験することにより、経験
的に決定することができる。
Specific substitutions of individual amino acids through the introduction of site-directed mutagenesis are well known and can be performed according to methodologies familiar to those of skill in the art. The effect of the resulting mutant PTPs on catalytic activity is as provided herein and as previously disclosed (eg, WO98 / 04712; Flint et al., 1997 Proc. Na).
t. Acad. Sci. 94: 1680), can be empirically determined by simply testing the resulting modified protein for conservation of Km and reduction of Kcat to less than 1 per minute. The effect on the ability of the resulting mutant PTP molecule to tyrosine phosphorylate is also as provided herein, for example, after exposure of the mutant to in vitro or in vivo conditions that can act as a PTK acceptor, simply Such variants can be empirically determined by testing for the presence of phosphotyrosine.

【0040】 下記に述べるPTP変異体の特定例は、DA(アスパラギン酸からアラニンへ
)変異体、YF(チロシンからフェニルアラニンへ)変異体、CS変異体及びそ
れらの組合せであるが、本発明の基質捕捉性変異体PTPがこれらのアミノ酸置
換に限定されないことは明白であろう。不変のアスパラギン酸残基は、例えば部
位指定突然変異誘発によって、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分
あたり1未満(1min -1未満)までのKcatの減少をもたらすどのようなアミ
ノ酸にも変化させることができる。例えば、不変のアスパラギン酸残基を、アラ
ニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、トリプ
トファン、メチオニン、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン
、アスパラギン、グルタミン、リシン、アルギニン又はヒスチジン、あるいは誘
導体、変異体等を含めて当該技術において既知の他の天然又は非天然アミノ酸に
変化させる又は突然変異させることができる。同様に、少なくとも1個のチロシ
ン残基の置換は、リン酸化され得ない(すなわち、リン酸基によるアミノ酸側鎖
のヒドロキシルの安定な共有結合性修飾)任意のアミノ酸、例えばアラニン、シ
ステイン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、フェニルアラニン、グ
リシン、ヒスチジン、イソロイシン、リシン、ロイシン、メチオニン、アスパラ
ギン、プロリン、アルギニン、バリン又はトリプトファン、あるいは誘導体、変
異体等を含めて当該技術において既知の他の天然又は非天然アミノ酸によって実
施しうる。
Specific examples of PTP variants described below are DA (aspartic acid to alanine) variants, YF (tyrosine to phenylalanine) variants, CS variants and combinations thereof, although the substrate of the invention It will be clear that the capture mutant PTPs are not limited to these amino acid substitutions. An invariant aspartic acid residue is any amino acid that does not result in a significant change in the Km of the enzyme, eg, by site-directed mutagenesis, but results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute (less than 1 min −1 ). Can be changed to For example, an invariant aspartic acid residue is replaced with alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, tryptophan, methionine, glycine, serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine, glutamine, lysine, arginine or histidine, or a derivative or mutation. Other natural or unnatural amino acids known in the art, including the body and the like, can be changed or mutated. Similarly, substitution of at least one tyrosine residue cannot be phosphorylated (ie, a stable covalent modification of the hydroxyl of the amino acid side chain with a phosphate group) for any amino acid, such as alanine, cysteine, aspartic acid. , Glutamine, glutamic acid, phenylalanine, glycine, histidine, isoleucine, lysine, leucine, methionine, asparagine, proline, arginine, valine or tryptophan, or other natural or unnatural amino acids known in the art, including derivatives, variants, etc. Can be implemented by

【0041】 本発明の核酸はRNAの形態又はDNAの形態をとりうるが、かかるDNAは
cDNA、ゲノムDNA、及び合成DNAを含む。DNAは二本鎖又は一本鎖で
ありうるが、一本鎖である場合には、コード鎖又は非コード(アンチセンス)鎖
でありうる。野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変のア
スパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分あたり1
未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換されており、さらに少なく
とも1個の野生型チロシン残基が、リン酸化され得ないアミノ酸で置換されてい
る、基質捕捉性変異体PTPをコードする核酸分子は、上述したように任意の所
与のPTPについての当該技術で既知のコード配列と同一であるか、若しくは、
同じPTPをコードするが、遺伝コードの重複又は縮重の結果として異なるコー
ド配列でありうる。
The nucleic acid of the present invention may take the form of RNA or DNA, and such DNA includes cDNA, genomic DNA, and synthetic DNA. The DNA may be double-stranded or single-stranded, but if single-stranded may be the coding strand or non-coding (antisense) strand. The invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme, but 1 per minute
A nucleic acid molecule encoding a substrate-trapping mutant PTP, which has been replaced with an amino acid that results in a decrease in Kcat by less than 1 and at least one wild-type tyrosine residue has been replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. Is identical to a coding sequence known in the art for any given PTP as described above, or
It may be the same PTP, but different coding sequences as a result of duplication or degeneracy of the genetic code.

【0042】 本発明はさらに、基質捕捉性変異体PTPのような突然変異を生じたPTPを
含めて、PTPポリペプチドの断片、類似体及び誘導体をコードする、本明細書
で述べる核酸の変異体に関する。PTPをコードする核酸の変異体は、核酸の天
然に生じる対立遺伝子変異体又は非天然に生じる変異体でありうる。当該技術に
おいて既知であるように、対立遺伝子変異体は、そのいずれもがコードされるP
TPポリペプチドの機能を顕著に変化させない、1個又はそれ以上のヌクレオチ
ドの置換、欠失又は付加のうちの少なくとも1つを有しうる、核酸配列の代替的
形態である。
The invention further provides variants of the nucleic acids described herein that encode fragments, analogs and derivatives of PTP polypeptides, including mutated PTPs such as the substrate-trapping variant PTP. Regarding A variant of a PTP-encoding nucleic acid can be a naturally occurring allelic variant or a non-naturally occurring variant of the nucleic acid. As is known in the art, allelic variants include P encoded by any of them.
It is an alternative form of nucleic acid sequence that may have at least one of one or more nucleotide substitutions, deletions or additions that does not significantly alter the function of the TP polypeptide.

【0043】 アミノ酸残基又は配列の様々な付加又は置換、あるいは生物学的活性に必要でな
い末端又は内部残基又は配列の欠失をコードする均等のDNA構築物も、本発明
に包含される。例えば、生物学的活性に必須でないCys残基をコードする配列
を、Cys残基を欠失させる又は他のアミノ酸で置換して、再生の際に誤った分
子内ジスルフィド架橋が形成されるのを防ぐように改変させることができる。他
の均等物は、隣接する二塩基性アミノ酸残基を、KEX2プロテアーゼ活性が存
在する酵母系での発現を増強するように修飾することによって調製できる。EP
212,914号は、蛋白質中のKEX2プロテアーゼプロセシング部位を不活
性化するために部位特異的突然変異誘発を使用することを開示している。KEX
2プロテアーゼプロセシング部位は、Arg−Arg、Arg−Lys、及びL
ys−Argの対を、これらの隣接塩基性残基の発生を排除するように改変する
ために残基を欠失、付加又は置換することによって不活性化される。Lys−L
ysの対合はかなりKEX2の切断を受けにくく、Arg−Lys又はLys−
ArgからLys−Lysへの変換が、KEX2部位を不活性化するための伝統
的で好ましいアプローチである。
Equivalent DNA constructs encoding various additions or substitutions of amino acid residues or sequences, or deletions of terminal or internal residues or sequences not required for biological activity are also included in the invention. For example, a sequence encoding a Cys residue that is not essential for biological activity can be deleted or replaced with another amino acid to prevent the formation of an incorrect intramolecular disulfide bridge during regeneration. It can be modified to prevent it. Other equivalents can be prepared by modifying flanking dibasic amino acid residues to enhance expression in yeast systems in which KEX2 protease activity is present. EP
212,914 discloses the use of site-directed mutagenesis to inactivate the KEX2 protease processing site in proteins. KEX
The two protease processing sites are Arg-Arg, Arg-Lys, and L.
The ys-Arg pair is inactivated by deleting, adding, or substituting residues to modify the occurrence of these flanking basic residues. Lys-L
The ys pairing is much less susceptible to KEX2 cleavage, and Arg-Lys or Lys-
The conversion of Arg to Lys-Lys is the traditional and preferred approach to inactivate the KEX2 site.

【0044】 本発明はさらに、基質捕捉性変異体PTPを含めたPTPポリペプチド、特に
PTP発現構築物を含む宿主細胞を培養することによって組換えPTPポリペプ
チドを生成するための方法、及び単離された組換えPTPポリペプチドに関する
。本発明のポリペプチドと核酸は、好ましくは単離された形態で提供され、一部
の好ましい実施態様では、均一に精製される。基質捕捉性変異体PTPを含めて
、PTPポリペプチド又は融合蛋白質に言及するとき、「断片」、「誘導体」及
び「類似体」の語は、そのようなポリペプチドと本質的に同じ生物学的機能又は
活性を保持する任意のPTPポリペプチド又は融合蛋白質を指す。従って、類似
体は、プロ蛋白部分の切断によって活性PTPポリペプチドを産生するように活
性化されうるプロ蛋白を含む。本発明のポリペプチドは組換えポリペプチド又は
合成ポリペプチドでありうるが、好ましくは組換えポリペプチドである。
The invention further provides a method for producing a recombinant PTP polypeptide by culturing a host cell containing a PTP polypeptide, including a substrate-trapping mutant PTP, in particular a PTP expression construct, and isolated. Recombinant PTP polypeptide. The polypeptides and nucleic acids of the invention are preferably provided in isolated form and, in some preferred embodiments, purified to homogeneity. When referring to PTP polypeptides or fusion proteins, including substrate-capturing mutant PTP, the terms "fragment,""derivative," and "analog" refer to essentially the same biological moieties as such polypeptides. Refers to any PTP polypeptide or fusion protein that retains function or activity. Thus, analogs include proproteins that can be activated by cleavage of the proprotein portion to produce an active PTP polypeptide. The polypeptide of the present invention may be a recombinant polypeptide or a synthetic polypeptide, but is preferably a recombinant polypeptide.

【0045】 基質捕捉性変異体PTPを含めて、PTPポリペプチド又は融合蛋白質の断片
、誘導体又は類似体は、(i)1個又はそれ以上のアミノ酸残基が、保存された
又は保存されないアミノ酸残基(好ましくは保存されたアミノ酸残基)で置換さ
れており、そのような置換アミノ酸残基が遺伝コードによってコードされるもの
であるか又はそうではないもの、あるいは(ii)1個又はそれ以上のアミノ酸
残基が置換基を含むもの、あるいは(iii)PTPポリペプチドが、当該ポリ
ペプチドの半減期を延長させる化合物(例えばポリエチレングリコール)のよう
な、別の化合物と融合しているもの、あるいは(iv)PTPポリペプチド又は
プロ蛋白配列の精製のために用いるアミノ酸を含めて、付加的なアミノ酸がPT
Pポリペプチドに融合されているものでありうる。そのような断片、誘導体及び
類似体は、本文中の教示から当業者の技術範囲内であるとみなされる。
Fragments, derivatives or analogs of PTP polypeptides or fusion proteins, including substrate-capturing mutant PTPs, include (i) one or more amino acid residues with or without conserved amino acid residues. Substituted with groups (preferably conserved amino acid residues), such substituted amino acid residues being or not being encoded by the genetic code, or (ii) one or more Containing a substituent, or (iii) a PTP polypeptide fused to another compound, such as a compound (eg, polyethylene glycol) that extends the half-life of the polypeptide, or (Iv) additional amino acids are PT, including those used for purification of PTP polypeptide or proprotein sequences.
It may be fused to a P polypeptide. Such fragments, derivatives and analogs are considered to be within the skill of those in the art given the teachings herein.

【0046】 本発明のポリペプチドは、当該技術分野において既知のPTP配列と同一であ
るか又は類似するアミノ酸配列を持つPTPポリペプチドおよび融合蛋白質を含
む。例えば、限定ではなく例示として、実施例において下記に言及するヒトPT
Pポリペプチド(基質捕捉性変異体PTPを含めて)は、本明細書で引用する参
考文献及び実施例の中で述べるポリペプチド及びそのようなポリペプチドの部分
(PTPポリペプチドのそのような部分が一般に少なくとも30個のアミノ酸、
より好ましくは少なくとも50個のアミノ酸を含む)と少なくとも70%の類似
性(好ましくは70%の同一性)、より好ましくは90%の類似性(より好まし
くは90%の同一性)、そしてさらに一層好ましくは95%の類似性(さらに一
層好ましくは95%の同一性)を持ち、本発明に従った使用のために考慮される
Polypeptides of the present invention include PTP polypeptides and fusion proteins with amino acid sequences that are identical or similar to PTP sequences known in the art. For example, by way of illustration and not limitation, the human PT referred to below in the examples
P polypeptides (including substrate-capturing variant PTP) are polypeptides and portions of such polypeptides (such portions of PTP polypeptides described in the references and examples cited herein). Is generally at least 30 amino acids,
More preferably at least 50 amino acids) and at least 70% similar (preferably 70% identical), more preferably 90% similar (more preferably 90% identical), and even more It preferably has 95% similarity (even more preferably 95% identity) and is considered for use according to the invention.

【0047】 当該技術分野において既知であるように、2個のポリペプチド間の「類似性」
は、当該ポリペプチドのアミノ酸配列及びその保存されたアミノ酸置換基を第二
のポリペプチドの配列と比較することによって(例えば上述したようなGENE
WORKS、Align又はBLASTアルゴリズムを用いて)決定される。本
発明のポリペプチドの断片又は部分は、ペプチド合成によって対応する完全長ポ
リペプチドを生成するために使用しうる:それ故、かかる断片は完全長ポリペプ
チドを生成するための中間体として使用できる。本発明の核酸の断片又は部分は
、本発明の完全長核酸を合成するために使用しうる。
“Similarity” between two polypeptides, as is known in the art.
By comparing the amino acid sequence of the polypeptide and its conserved amino acid substitutions with the sequence of a second polypeptide (eg, GENE as described above).
WORKS, Align or BLAST algorithms). Fragments or parts of the polypeptides of the invention may be used to produce the corresponding full-length polypeptide by peptide synthesis; thus, such fragments may be used as intermediates to produce the full-length polypeptide. Fragments or portions of the nucleic acids of the invention can be used to synthesize the full length nucleic acids of the invention.

【0048】 「単離された」の語は、物質がそのもとの環境(例えば物質が天然に生じる場
合には自然環境)から取り出されることを意味する。例えば、生体動物中に存在
する天然に生じる核酸又はポリペプチドは単離されていないが、自然系において
共存する一部又は全部の物質から切り離された同じ核酸又はポリペプチドは単離
されている。そのような核酸はベクターの一部でありうる及び/又はそのような
核酸又はポリペプチドは組成物の一部でありうるが、そのようなベクター又は組
成物は核酸又はポリペプチドにとっての自然環境の一部ではないので、やはり単
離されている。「遺伝子」の語は、ポリペプチド鎖の生成に関わるDNAのセグ
メントを意味する;これは、コード領域の前後の「リーダー及びトレーラー」領
域並びに個々のコードセグメント(エクソン)の間の介在配列(イントロン)を
含む。
The term “isolated” means that the material is removed from its original environment (eg, the natural environment if the material occurs naturally). For example, a naturally occurring nucleic acid or polypeptide present in a living animal has not been isolated, but the same nucleic acid or polypeptide separated from some or all of the coexisting substances in the natural system has been isolated. Such nucleic acid may be part of a vector and / or such nucleic acid or polypeptide may be part of a composition, but such vector or composition is in its natural environment for the nucleic acid or polypeptide. It is also isolated because it is not part. The term "gene" means the segment of DNA involved in the production of polypeptide chains; it is the "leader and trailer" region before and after the coding region and intervening sequences (introns) between individual coding segments (exons). )including.

【0049】 本明細書で述べるように、本発明は、野生型プロテインチロシンホスファター
ゼ触媒ドメインの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもた
らさないが、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸で置換
されており、さらに少なくとも1個の野生型プロテインチロシンホスファターゼ
チロシン残基が、リン酸化され得ないアミノ酸で置換されている、基質捕捉性変
異体PTPに融合されたポリペプチドを含む融合蛋白質を提供する。そのような
PTP融合蛋白質は、例えば、限定ではなく例示として、PTP融合蛋白質の検
出、分離及び/又は精製を可能にする付加的な機能的又は非機能的ポリペプチド
配列に融合されたPTPポリペプチド配列の発現を提供するために、フレーム内
で付加的コード配列に融合された基質捕捉性変異体PTPコード配列を有する核
酸によってコードされる。そのようなPTP融合蛋白質は、蛋白−蛋白親和性、
金属親和性又は電荷親和性に基づくポリペプチド精製によって、あるいはPTP
ポリペプチドが融合蛋白質から分離されうるようにプロテアーゼによって切断さ
れうる融合配列を含む融合蛋白質の特異的プロテアーゼ切断によって、PTP融
合蛋白質の検出、単離及び/又は精製を可能にしうる。
As described herein, the present invention provides that the invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme, but up to less than 1 per minute. Poly fused to a substrate-capturing mutant PTP, which has been replaced with an amino acid that results in a decrease in Kcat, and in addition at least one wild-type protein tyrosine phosphatase tyrosine residue has been replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. A fusion protein comprising the peptide is provided. Such PTP fusion proteins are, for example, by way of example and not limitation, PTP polypeptides fused to additional functional or non-functional polypeptide sequences that allow the detection, separation and / or purification of PTP fusion proteins. Encoded by a nucleic acid having a substrate-trapping variant PTP coding sequence fused in frame to an additional coding sequence to provide for expression of the sequence. Such PTP fusion proteins have protein-protein affinity,
Peptide purification by polypeptide purification based on metal affinity or charge affinity
Specific protease cleavage of a fusion protein containing a fusion sequence that can be cleaved by a protease so that the polypeptide can be separated from the fusion protein may allow detection, isolation and / or purification of the PTP fusion protein.

【0050】 それ故、PTP融合蛋白質は親和性標識ポリペプチド配列を含むことができ、
これは、リガンドとの特異的親和相互作用を通してのPTPの検出と単離を容易
にするためにPTPに付加するポリペプチド又はペプチドを指す。リガンドは、
親和性標識が本明細書で提供するような特異的結合相互作用を通して相互作用し
うる任意の分子、レセプタ、カウンターレセプタ、抗体等でありうる。そのよう
なペプチドは、例えば、米国特許第5,011,912号及びHoppら(19
88 Bio/Technology 6:1204)に述べられているポリ−
His又は抗原同定ペプチド、あるいはXPRESSTMエピトープ標識(Inv
itrogen,Carlsbad,CA)を含む。親和性配列は、例えば、細
菌宿主の場合にはマーカに融合した成熟ポリペプチドの精製を行うための、pB
AD/His(Invitrogen)又はpQE−9ベクターによって供給さ
れるようなヘキサヒスチジン標識であるか、又は例えば、親和性配列は、哺乳類
宿主、例えばCOS−7細胞を使用するときには赤血球凝集素(HA)標識であ
りうる。HA標識は、インフルエンザ赤血球凝集素蛋白質から誘導される抗体決
定(defined) エピトープに対応する(Wilsonら、1984 Cell 3
7:767)。
Therefore, the PTP fusion protein can include an affinity-tagged polypeptide sequence,
This refers to a polypeptide or peptide that adds to PTP to facilitate detection and isolation of PTP through specific affinity interaction with a ligand. The ligand is
The affinity label can be any molecule, receptor, counter-receptor, antibody, etc. capable of interacting through a specific binding interaction as provided herein. Such peptides are described, for example, in US Pat. No. 5,011,912 and Hopp et al.
88 Bio / Technology 6: 1204).
His or antigen identification peptide, or XPRESS epitope tag (Inv
(itrogen, Carlsbad, CA). Affinity sequences can be used, for example, in the case of bacterial hosts, pB to facilitate purification of the mature polypeptide fused to the marker.
A hexahistidine tag as supplied by AD / His (Invitrogen) or pQE-9 vector, or, for example, the affinity sequence is a hemagglutinin (HA) when using a mammalian host, eg COS-7 cells. It can be a sign. The HA tag corresponds to an antibody defined epitope derived from the influenza hemagglutinin protein (Wilson et al., 1984 Cell 3).
7: 767).

【0051】 PTP融合蛋白質はさらに、PTPの検出、単離及び/又は定位を容易にする
ためにPTPに付加される免疫グロブリン定常領域のポリペプチドを含みうる。
免疫グロブリン定常領域ポリペプチドは、好ましくはPTPポリペプチドのC末
端に融合している。抗体由来のポリペプチドの様々な部分(Fcドメインを含む)
に融合した異種ポリペプチドを含む融合蛋白質の一般的な調製は、例えばAsh
kenaziら(PNAS USA 88:10535,1991)及びByr
nら(Nature 344:677,1990)によって記述されている。P
TP:Fc融合蛋白質をコードする遺伝子融合物は適切な発現ベクターに挿入さ
れる。本発明の特定実施態様では、PTP:Fc融合蛋白質は抗体分子のように
集合することができ、その際Fcポリペプチドの間で鎖間ジスルフィド結合が形
成され、ダイマーPTP融合蛋白質が生じる。
The PTP fusion protein may further comprise an immunoglobulin constant region polypeptide added to the PTP to facilitate detection, isolation and / or localization of the PTP.
The immunoglobulin constant region polypeptide is preferably fused to the C-terminus of the PTP polypeptide. Various parts of antibody-derived polypeptides (including Fc domain)
General preparation of fusion proteins comprising a heterologous polypeptide fused to
kenazi et al. (PNAS USA 88: 10535, 1991) and Byr.
n, et al. (Nature 344: 677, 1990). P
The gene fusion encoding the TP: Fc fusion protein is inserted into an appropriate expression vector. In a particular embodiment of the invention, PTP: Fc fusion proteins can assemble like antibody molecules, forming interchain disulfide bonds between Fc polypeptides, resulting in dimeric PTP fusion proteins.

【0052】 PTPをコードする配列にフレーム内で連結されたDNA配列によってコード
される免疫グロブリンV領域ドメインを含む融合ポリペプチドによって、あらか
じめ選択された抗原に対して特異的結合親和性を持つPTP融合蛋白質も、本明
細書で提供されるようなその変種及び断片を含めて、本発明の範囲内である。免
疫グロブリンV領域融合ポリペプチドを有する融合蛋白質の構築のための一般的
戦略は、例えばEP 0318554号;U.S.5,132,405号;U.
S.5,091,513号及びU.S.5,476,786号に開示されている
A PTP fusion having a specific binding affinity for a preselected antigen by a fusion polypeptide comprising an immunoglobulin V region domain encoded by a DNA sequence linked in frame to a PTP encoding sequence. Proteins are also within the scope of the invention, including variants and fragments thereof as provided herein. General strategies for the construction of fusion proteins with immunoglobulin V region fusion polypeptides are described, for example, in EP 0318554; S. 5,132,405; U.S.P.
S. 5,091,513 and U.S.P. S. No. 5,476,786.

【0053】 本発明の核酸はまた、望ましい親和特性を持つ他のポリペプチド、例えばグル
タチオン−S−トランスフェラーゼのような酵素に融合されたPTPポリペプチ
ドを含む融合蛋白質をコードしうる。別の例として、PTP融合蛋白質はまた、
黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)のプロテイン
Aポリペプチドに融合したPTPポリペプチドを含みうる;プロテインAをコー
ドする核酸及び免疫グロブリン定常領域に対して親和性を持つ融合蛋白質を構築
する上でのそれらの使用は、一般に、例えば米国特許第5,100,788号に
開示されている。PTP融合蛋白質の構築のための他の有用な親和性ポリペプチ
ドは、例えばWO 89/03422号;U.S.5,489,528号;U.
S.5,672,691号;WO 93/24631号;U.S.5,168,
049号;U.S.5,272,254号及びその他で開示されているようなス
トレプトアビジン融合蛋白質、及びアビジン融合蛋白質(例えばEP 511,
747号参照)を含みうる。本文中及び引用する参考文献において提供されるよ
うに、基質捕捉性変異体PTPを含めて、PTPポリペプチド配列は、完全長融
合ポリペプチドであるか、その代わりにその変種又は断片でありうる融合ポリペ
プチド配列に融合されうる。
The nucleic acids of the invention may also encode a fusion protein comprising a PTP polypeptide fused to another polypeptide having the desired affinity properties, for example an enzyme such as glutathione-S-transferase. As another example, the PTP fusion protein can also be
It may include a PTP polypeptide fused to a Protein A polypeptide of Staphylococcus aureus; Uses are generally disclosed, for example, in US Pat. No. 5,100,788. Other useful affinity polypeptides for the construction of PTP fusion proteins are described, for example, in WO 89/03422; S. 5,489,528; U.S.P.
S. 5,672,691; WO 93/24631; U.S.P. S. 5,168,
049; U. S. Streptavidin fusion proteins and avidin fusion proteins as disclosed in US Pat. No. 5,272,254 and others (eg EP 511,
No. 747). As provided in the text and in the references cited, PTP polypeptide sequences, including substrate-capturing mutant PTPs, may be full length fusion polypeptides, or alternatively may be variants or fragments thereof. It can be fused to a polypeptide sequence.

【0054】 本発明はまた、融合蛋白質を、細胞核に、小胞体(ER)の内腔に存するよう
に、古典的なER−ゴルジ分泌経路を通して細胞から分泌されるように(例えば
von Heijne,J.Membrane Biol.115:195−2
01,1990)、形質膜に組み込まれるように、膜貫通細胞表面レセプタの細
胞質ドメインを含む特異的細胞質成分と結合するように、又は当業者が精通する
様々な既知の細胞内蛋白ソーティング機序のいずれかによって特定の非細胞位置
に方向付けるように(例えばRothman,Nature 372:55−6
3,1994;Adraniら、1998 J.Biol.Chem.273:
10317、及び本明細書で引用する参考文献参照)指令するポリペプチド配列
を含むPTP融合蛋白質を考慮する。従って、これら及び関連する実施態様は、
対象とするポリペプチドをあらかじめ定められた細胞内の膜又は細胞外の位置に
ターゲティングすることを対象とした本発明の組成物及び方法に包含される。
The invention also provides that the fusion protein is secreted from the cell to the cell nucleus, in the lumen of the endoplasmic reticulum (ER), and from the cell through the classical ER-Golgi secretory pathway (eg von Heijne, J. Membrane Biol. 115: 195-2.
01, 1990), to associate with specific cytoplasmic components, including the cytoplasmic domain of the transmembrane cell surface receptor, for incorporation into the plasma membrane, or of various known intracellular protein sorting mechanisms familiar to those of skill in the art. To direct to specific non-cellular locations by either (eg, Rothman, Nature 372: 55-6.
3, 1994; Adrani et al., 1998 J .; Biol. Chem. 273:
10317, and references cited herein). Consider a PTP fusion protein comprising a directed polypeptide sequence. Thus, these and related embodiments are
Included in the compositions and methods of the invention are those directed to targeting the polypeptide of interest to a predetermined intracellular membrane or extracellular location.

【0055】 本発明はまた、本発明の核酸を含むベクター及び構築物、特に上記に提供され
るような本発明に従ったPTPポリペプチドをコードする任意の核酸を含む「組
換え発現構築物」、本発明のベクター及び/又は構築物で遺伝的に操作される宿
主細胞、及び組換え技術による本発明のPTPポリペプチド及び融合蛋白質、又
はその断片又は変種の産生に関する。PTP蛋白質は、適切なプロモーターの制
御下で哺乳類細胞、酵母、細菌、又は他の細胞において発現されうる。本発明の
DNA構築物から誘導されるRNAを使用してそのような蛋白質を産生するため
に、無細胞翻訳系も使用できる。原核及び真核宿主とともに使用するための適切
なクローニング及び発現ベクターは、例えばSambrookら、「分子クロー
ニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:A Lab
oratory Manual)」、第2版、Cold Spring Har
bor,New York(1989)によって記述されている。
The invention also relates to vectors and constructs comprising the nucleic acids of the invention, in particular “recombinant expression constructs”, comprising any nucleic acid encoding a PTP polypeptide according to the invention as provided above. The invention relates to host cells genetically engineered with the vectors and / or constructs of the invention and to the recombinant production of the PTP polypeptides and fusion proteins of the invention, or fragments or variants thereof. The PTP protein can be expressed in mammalian cells, yeast, bacteria, or other cells under the control of appropriate promoters. Cell-free translation systems can also be used to produce such proteins using RNA derived from the DNA constructs of the present invention. Suitable cloning and expression vectors for use with prokaryotic and eukaryotic hosts are described, for example, in Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory".
Oral Manual) ", 2nd Edition, Cold Spring Har
Bor, New York (1989).

【0056】 一般に、組換え発現ベクターは、複製の起点、宿主細胞の形質転換を可能にす
る選択マーカ、例えば大腸菌のアンピシリン耐性遺伝子やビール酵母菌(S.c
erevisiae)のTRP1遺伝子、及び下流の構造配列の転写を指令する
高度発現遺伝子から誘導されるプロモーターを含む。そのようなプロモーターは
、数ある中でも特に3−ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)、α因子、酸性
ホスファターゼ、又は熱ショック蛋白質のような解糖酵素をコードするオペロン
から誘導できる。異種構造配列を適当な段階で翻訳開始及び終結配列と共に構築
する。任意に異種配列は、所望する特性、例えば発現される組換え産物の安定化
又は簡単な精製をもたらすN末端同定ペプチドを含む融合蛋白質をコードしうる
Generally, recombinant expression vectors include origins of replication, selectable markers that allow transformation of host cells, such as the ampicillin resistance gene of E. coli and brewer's yeast (S.c.
erevisiae) TRP1 gene and a promoter derived from a highly expressed gene that directs transcription of downstream structural sequences. Such promoters can be derived from operons that encode glycolytic enzymes such as 3-phosphoglycerate kinase (PGK), alpha factor, acid phosphatase, or heat shock proteins, among others. Heterologous structural sequences are assembled at appropriate stages with translation initiation and termination sequences. Optionally, the heterologous sequence may encode a fusion protein containing an N-terminal identification peptide that provides desired properties, such as stabilization of the expressed recombinant product or easy purification.

【0057】 細菌での使用のための有用な発現構築物は、作動可能な読み枠(phase) に機能
的プロモーターと共に、所望する蛋白質を適当な翻訳開始及び終了シグナルと共
にコードする構造DNA配列を、発現ベクターに挿入することによって構築され
る。構築物は、1つ又はそれ以上の表現型選択マーカ及びベクター構築物の維持
を確保し、所望する場合には宿主内での増幅を与える複製起点を含みうる。形質
転換のための適当な原核生物宿主は、大腸菌、枯草菌(Bacillus su
btilis)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimuri
um)及びシュードモナス属(Pseudomonas)、ストレプトミセス属
(Streptomyces)及びブドウ球菌属(Staphylococcu
s)の中の様々な種を含むが、その他も選択肢として使用しうる。任意の他のプ
ラスミド又はベクターも、それらが宿主において複製可能であり、生存可能であ
るかぎり使用できる。
Useful expression constructs for bacterial use express a structural DNA sequence encoding a desired protein with appropriate translational initiation and termination signals, in operable phase with a functional promoter. Constructed by inserting into the vector. The construct may contain one or more phenotypic selection markers and an origin of replication that ensures the maintenance of the vector construct and, if desired, confer amplification in the host. Suitable prokaryotic hosts for transformation include E. coli, Bacillus subtilis.
btilis), Salmonella typhimurii
um) and Pseudomonas, Streptomyces, and Staphylococcus.
Various species in s) are included, but others may be used as an option. Any other plasmid or vector can be used as long as they are replicable and viable in the host.

【0058】 代表的であるが非制限的な例として、細菌での使用のための有用な発現ベクタ
ーは、選択マーカ及び周知のクローニングベクターpBR322(ATCC 3
7017)の遺伝的要素を含む市販のプラスミドから誘導される細菌の複製起点
を含みうる。そのような市販のベクターは、例えば、pKK223−3(Pha
rmacia Fine Chemicals,Uppsala,スウェーデン
)及びGEM1(Promega Biotec,マジソン,ウィスコンシン州
,USA)を含む。これらのpBR322の「バックボーン」部分を適切なプロ
モーター及び発現する構造配列と組み合わせる。
As a representative but non-limiting example, useful expression vectors for use in bacteria include selectable markers and the well known cloning vector pBR322 (ATCC 3
7017) and may contain a bacterial origin of replication derived from a commercially available plasmid containing the genetic element. Such commercially available vectors are, for example, pKK223-3 (Pha
rmcia Fine Chemicals, Uppsala, Sweden) and GEM1 (Promega Biotec, Madison, Wisconsin, USA). The "backbone" portion of these pBR322 is combined with an appropriate promoter and expressing structural sequence.

【0059】 適当な宿主菌株を形質転換し、宿主菌株が適当な細胞密度に増殖したあと、選
択したプロモーターを、それが本明細書で提供されるような調節されたプロモー
ターである場合には、適当な手段(例えば温度シフト又は化学誘導)によって誘
導し、さらなる期間細胞を培養する。細胞を典型的には遠心分離によって採集し
、物理的又は化学的手段によって破壊して、生じた粗抽出物をさらなる精製のた
めに保持する。蛋白質の発現において使用する微生物細胞は、凍結−解凍サイク
ル、音波処理、機械的破壊、又は細胞溶解剤の使用を含む、任意の従来の方法に
よって破壊することができる:そのような方法は当業者には周知である。
After transformation of a suitable host strain and growth of the host strain to a suitable cell density, the selected promoter, if it is a regulated promoter as provided herein, is Induce by appropriate means (eg temperature shift or chemical induction) and culture the cells for a further period. Cells are typically harvested by centrifugation, disrupted by physical or chemical means, and the resulting crude extract retained for further purification. Microbial cells used in the expression of proteins can be disrupted by any conventional method, including freeze-thaw cycles, sonication, mechanical disruption, or use of cell lysing agents: such methods are known to those of skill in the art. Is well known to.

【0060】 それ故、例えば、本明細書で提供されるような本発明の核酸は、PTPポリペ
プチドを発現するための組換え発現構築物としての様々な発現ベクター構築物の
いずれか1つに包含されうる。そのようなベクター及び構築物は、染色体、非染
色体及び合成DNA配列、例えばSV40の誘導体、細菌プラスミド、ファージ
DNA、バキュロウイルス、酵母プラスミド、プラスミドとファージDNAの組
合せから誘導されるベクター、ワクシニア、アデノウイルス、鶏痘ウイルス及び
仮性狂犬病のようなウイルスDNAを含む。しかし、他のいかなるベクターも、
それが宿主において複製可能であり、生存可能であるかぎり組換え発現構築物の
調製のために使用しうる。
Thus, for example, a nucleic acid of the invention as provided herein is included in any one of a variety of expression vector constructs as a recombinant expression construct for expressing a PTP polypeptide. sell. Such vectors and constructs include chromosomal, non-chromosomal and synthetic DNA sequences such as derivatives of SV40, bacterial plasmids, phage DNA, baculovirus, yeast plasmids, vectors derived from combinations of plasmid and phage DNA, vaccinia, adenovirus. , Fowlpox virus and viral DNA such as pseudorabies. But any other vector
As long as it is replicable and viable in the host, it can be used for the preparation of recombinant expression constructs.

【0061】 様々な手順によって適当なDNA配列をベクターに挿入しうる。一般に、当該
技術分野において既知の手法によってDNA配列を適当な制限エンドヌクレアー
ゼ部位に挿入する。クローニング、DNAの単離、増幅及び精製、DNAリガー
ゼ、DNAポリメラーゼ、制限エンドヌクレアーゼ等が関与する酵素的反応のた
めの標準的技術、及び様々な分離技術は、当業者に既知であり、一般的に使用さ
れているものである。いくつかの標準的技術が、例えばAusubelら(19
93、「分子生物学における現行プロトコール(Current Protoc
ols in Molecular Biology)」、Greene Pu
bl.Assoc.Inc.& John Wiley & Sons,Inc
.Boston,MA);Sambrookら(1989、「分子クローニング
(Molecular Cloning)」、第2版、Cold Spring
Harbor Laboratory,Plainview,NY);Man
iatisら(1982、「分子クローニング(Molecular Clon
ing)」、Cold Spring Harbor Laboratory,
Plainview,NY)及びその他で記述されている。
The appropriate DNA sequence may be inserted into the vector by a variety of procedures. Generally, the DNA sequence is inserted into the appropriate restriction endonuclease site by techniques known in the art. Standard techniques for cloning, DNA isolation, amplification and purification, enzymatic reactions involving DNA ligases, DNA polymerases, restriction endonucleases, and the like, and various separation techniques are well known to those of ordinary skill in the art and are commonly used. Is used for. Some standard techniques are described in, for example, Ausubel et al.
93, “Current Protocol in Molecular Biology (Current Protocol)
ol's in Molecular Biology) ", Greene Pu
bl. Assoc. Inc. & John Wiley & Sons, Inc
. Boston, MA); Sambrook et al. (1989, "Molecular Cloning", Second Edition, Cold Spring).
Harbor Laboratory, Plainview, NY); Man
iatis et al. (1982, “Molecular Cloning (Molecular Clon
ing) ", Cold Spring Harbor Laboratory,
Plainview, NY) and others.

【0062】 発現ベクター中のDNA配列を、mRNA合成を指令するために少なくとも1
つの適切な発現制御配列(例えばプロモーター又は調節プロモーター)に作動可
能に連結する。そのような発現制御配列の代表的な例は、LTR又はSV40プ
ロモーター、大腸菌lac又はtrp、ファージλPL プロモーター、及び原核
又は真核細胞又はそれらのウイルスにおいて遺伝子の発現を制御することが知ら
れている他のプロモーターを含む。プロモーター領域は、CAT(クロラムフェ
ニコールトランスフェラーゼ)ベクター又は選択マーカを持つ他のベクターを用
いて任意の所望する遺伝子から選択することができる。2つの適切なベクターは
pKK232−8とpCM7である。特に命名されている細菌プロモーターは、
lacI、lacZ、T3、T7、gpt、λPR 、PL 及びtrpを含む。真
核生物プロモーターは、CMV即時初期、HSVチミジンキナーゼ、初期及び後
期SV40、レトロウイルス由来のLTR及びマウスメタロチオネイン−Iを含
む。適切なベクターとプロモーターの選択は充分当該技術分野における通常技術
レベル内であり、PTPポリペプチドをコードする核酸に作動可能に連結された
少なくとも1個のプロモーター又は調節プロモーターを含む一部の特に好ましい
組換え発現構築物の調製を本明細書で述べる。
At least one DNA sequence in the expression vector is used to direct mRNA synthesis.
Operatively linked to one suitable expression control sequence (eg a promoter or a regulated promoter). Representative examples of such expression control sequences, LTR or SV40 promoter, the E. coli lac or trp, is known to control phage .lambda.P L promoter, and the expression of genes in prokaryotic or eukaryotic cells or their viruses Including other promoters. The promoter region can be selected from any desired gene using the CAT (chloramphenicol transferase) vector or other vector with a selectable marker. Two suitable vectors are pKK232-8 and pCM7. The specifically named bacterial promoters are:
lacI, lacZ, T3, T7, gpt, λP R , P L and trp. Eukaryotic promoters include CMV immediate early, HSV thymidine kinase, early and late SV40, retrovirus-derived LTRs and mouse metallothionein-I. Selection of the appropriate vector and promoter is well within the level of ordinary skill in the art, with some particularly preferred sets comprising at least one promoter or regulatable promoter operably linked to a nucleic acid encoding a PTP polypeptide. The preparation of recombinant expression constructs is described herein.

【0063】 上述したように、一部の実施態様では、ベクターはレトロウイルスベクターの
ようなウイルスベクターでありうる。例えば、レトロウイルスプラスミドベクタ
ーを誘導しうるレトロウイルスは、モロニーマウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウ
イルス、ラウス肉腫ウイルス、ハーベイ(Harvey)肉腫ウイルス、鳥類白血症ウイ
ルス、テナガザル(gibbon ape)白血病ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、アデノ
ウイルス、骨髄増殖性(Myeloproliferative)肉腫ウイルス、及び乳腺癌ウイルス
を含むが、これらに限定されない。
As mentioned above, in some embodiments the vector may be a viral vector, such as a retroviral vector. For example, retroviruses that can induce retroviral plasmid vectors are Moloney murine leukemia virus, splenic necrosis virus, Rous sarcoma virus, Harvey sarcoma virus, avian leukemia virus, gibbon ape leukemia virus, human immunodeficiency virus. Viruses, adenovirus, Myeloproliferative sarcoma virus, and mammary adenocarcinoma virus, but are not limited thereto.

【0064】 ウイルスベクターは1以上のプロモーターを含む。用いてもよい適切なプロモ
ーターとしては、限定されないが、レトロウイルスLTR;SV40プロモータ
ー、およびMillerら、Biotechniques 7:980−990
(1989)に記述されているヒトサイトメガロウイルス(CMV)プロモータ
ー、または他のいかなるプロモーター(例えば、限定されないが、ヒストン、po
l III 、β−アクチンプロモーターなどを含む、真核細胞プロモーターなどの細
胞プロモーター)が挙げられる。用いてもよい他のウイルスプロモーターとして
は、限定されないが、アデノウイルスプロモーター、チミジンキナーゼ(TK)
プロモーター、B19パルボウイルスプロモーターが挙げられる。適切なプロモ
ーターの選択は、本明細書に含まれる教示から当業者とって明らかであり、前述
の調節プロモーターまたは上記プロモーターのいずれかから行ないうる。
Viral vectors contain one or more promoters. Suitable promoters that may be used include, but are not limited to, the retroviral LTR; SV40 promoter, and Miller et al., Biotechniques 7: 980-990.
(1989) human cytomegalovirus (CMV) promoter, or any other promoter (eg, but not limited to histone, po.
l III, cell promoters such as eukaryotic cell promoters, including β-actin promoter). Other viral promoters that may be used include, but are not limited to, adenovirus promoter, thymidine kinase (TK).
Examples of the promoter include B19 parvovirus promoter. Selection of the appropriate promoter will be apparent to those of skill in the art from the teachings contained herein and can be made from any of the aforementioned regulated promoters or the above promoters.

【0065】 レトロウイルスプラスミドベクターは、パッケージング細胞株に形質導入して
生産細胞株を形成するために使用される。トランスフェクションしてもよいパッ
ケージング細胞の例としては、限定されないが、その全体が参照により本明細書
に組み込まれるMillerら、Human Gene Therapy,1:
5−14に記載されるような、PE501、PA317、Ψ−2、Ψ−AM、P
A−12、T19−14X、VT−19−17−H2、ΨCRE、ΨCRIP、
GP+E−86、GP+envAm12、およびDAN細胞系統が挙げられる。
前記ベクターは、当該技術分野において公知のいかなる手段によっても、パッケ
ージング細胞に形質導入してもよい。かかる手段としては、限定されないが、エ
レクトロポレーション、リポソームの使用、およびリン酸カルシウム沈殿法が挙
げられる。1つの選択肢として、レトロウイルスプラスミドベクターをリポソー
ム内に被包するか、または脂質に結合させて、その後、宿主に投与してもよい。
Retroviral plasmid vectors are used to transduce packaging cell lines to form production cell lines. Examples of packaging cells that may be transfected include, but are not limited to, Miller et al., Human Gene Therapy, 1:
PE501, PA317, Ψ-2, Ψ-AM, P, as described in 5-14.
A-12, T19-14X, VT-19-17-H2, ΨCRE, ΨCRIP,
GP + E-86, GP + envAm12, and DAN cell lines.
The vector may transduce the packaging cells by any means known in the art. Such means include, but are not limited to, electroporation, the use of liposomes, and calcium phosphate precipitation methods. As an option, the retroviral plasmid vector may be encapsulated in liposomes or attached to lipids and then administered to the host.

【0066】 生産細胞株は、PTPポリペプチドまたは融合タンパク質をコードする核酸配
列を含む感染性レトロウイルスベクター粒子を生成する。ついで、かかるレトロ
ウイルスベクター粒子を用いて、in vitroまたはin vivoで真核
細胞に形質導入してもよい。形質導入した真核細胞は、PTPポリペプチドまた
は融合タンパク質をコードする核酸を発現する。形質導入してもよい真核細胞は
、限定されないが、胚性幹細胞、胚性腫瘍細胞、並びに造血幹細胞、肝細胞、線
維芽細胞、ケラチノサイト、内皮細胞、気管支上皮細胞および様々な他の培養適
合性細胞株が挙げられる。
The producer cell line produces infectious retroviral vector particles that include a nucleic acid sequence encoding a PTP polypeptide or fusion protein. The retroviral vector particles may then be used to transduce eukaryotic cells in vitro or in vivo. Transduced eukaryotic cells express a nucleic acid encoding a PTP polypeptide or fusion protein. Eukaryotic cells that may be transduced include, but are not limited to, embryonic stem cells, embryonal tumor cells, as well as hematopoietic stem cells, hepatocytes, fibroblasts, keratinocytes, endothelial cells, bronchial epithelial cells and various other culture compatibles. Sex cell lines.

【0067】 ウイルスベクターを使用して組換PTP発現構築物を調製する本発明の態様の
別の例として、1つの好ましい態様において、PTPポリペプチドまたは融合タ
ンパク質の発現を仕向ける組換ウイルス構築物により形質導入された宿主細胞は
、ウイルス出芽の際にウイルス粒子によって取り込まれる宿主細胞膜の部分から
得られる発現PTPポリペプチドまたは融合タンパク質を含むウイルス粒子を産
生することができるであろう。別の好ましい態様において、PTPをコードする
核酸配列をバキュロウイルスシャトルベクターにクローニングし、次にそれをバ
キュロウイルスと組換て、例えば、Baculovirus Expressi
on Protocols,Methods in Molecular Bi
ology,Vol.39,Christopher D.Richardso
n編集、Human Press,Totowa,NJ,1995;Piwni
ca−Worms,「バキュロウイルスベクターを使用した、昆虫細胞における
タンパク質の発現(Expression of Proteins in I
nsect Cells Using Baculoviral Vector
s)」、第16章§II、「分子生物学におけるショートプロトコール(Sho
rt Protocols in Molecular Biology)」第
2版より、Ausubelら編集、John Wiley & Sons,Ne
w York,New York,1992,p.16−32から16−48に
記載のようにSf9宿主細胞を感染させるために使用する組換バキュロウイルス
発現構築物を生成する。
As another example of an embodiment of the invention for preparing a recombinant PTP expression construct using a viral vector, in one preferred embodiment, transduction with a recombinant viral construct that directs the expression of a PTP polypeptide or fusion protein. The engineered host cells will be able to produce viral particles that contain the expressed PTP polypeptide or fusion protein obtained from the portion of the host cell membrane that is taken up by the viral particles during viral budding. In another preferred embodiment, the nucleic acid sequence encoding PTP is cloned into a baculovirus shuttle vector, which is then recombined with baculovirus, eg, Baculovirus Expressi.
on Protocols, Methods in Molecular Bi
logic, Vol. 39, Christopher D.L. Richardso
n Press, Human Press, Totowa, NJ, 1995; Piwni
ca-Worms, “Expression of Proteins in Insect Cells Using Baculovirus Vectors (Expression of Proteins in I
nsect Cells Using Baculoviral Vector
s) ”, Chapter 16 §II,“ Short Protocols in Molecular Biology (Sho
rt Protocols in Molecular Biology) ", 2nd edition, edited by Ausubel et al., John Wiley & Sons, Ne.
w York, New York, 1992, p. Recombinant baculovirus expression constructs used to infect Sf9 host cells as described in 16-32 to 16-48 are generated.

【0068】 もう1つの局面では、本発明は、前記組換PTP発現構築物を含む宿主細胞に
関する。宿主細胞は、例えば、クローニングベクター、シャトルベクターまたは
発現構築物でありうる、本発明のベクターおよび/または発現構築物で遺伝子工
学的に作製(形質導入、形質転換またはトランスフェクト)される。ベクターま
たは構築物は、例えば、プラスミド、ウイルス粒子、ファージ等の形態であって
もよい。遺伝子工学的に作製された宿主細胞は、プロモーターを活性化すること
、形質転換株を選択することまたはPTPポリペプチドもしくはPTP融合タン
パク質をコードする遺伝子などの特定の遺伝子を増幅することに適するように改
変された慣用の栄養培地で培養することができる。温度、pH等の発現のために
選択された特定の宿主細胞の培養条件は、当業者には容易に明らかであろう。
In another aspect, the invention relates to a host cell containing the recombinant PTP expression construct. Host cells are genetically engineered (transduced, transformed or transfected) with the vectors and / or expression constructs of the invention, which can be, for example, cloning vectors, shuttle vectors or expression constructs. The vector or construct may be in the form of, for example, a plasmid, virus particle, phage or the like. The genetically engineered host cells are suitable for activating promoters, for selecting transformants or for amplifying specific genes such as those encoding PTP polypeptides or PTP fusion proteins. It can be cultured in a modified conventional nutrient medium. The culture conditions for a particular host cell selected for expression of temperature, pH, etc. will be readily apparent to those of ordinary skill in the art.

【0069】 宿主細胞は、哺乳動物細胞などの高等真核細胞、または酵母細胞などの下等真
核細胞であり得、あるいは宿主細胞は、細菌細胞などの原核細胞でありうる。本
発明に従った適切な宿主細胞の代表例としては、限定される必要はないが、大腸
菌(E.coli)、ストレプトミセス属(Streptomyces)、ネズ
ミチフス菌(Salmonella typhimurium)などの細菌細胞
;酵母などの真菌細胞;ショウジョウバエ(Drosophila)S2細胞、
Spodoptera Sf9などの昆虫細胞;CHO細胞、COS細胞または
293細胞などの動物細胞;アデノウイルス、植物細胞、またはin vitr
oでの増殖に既に適合されているかまたは新たにそのように確立されたいかなる
適切な細胞をも挙げられる。適切な宿主の選択は、本明細書における教示から当
業者の技術範囲内であるとみなされるであろう。
The host cell can be a higher eukaryotic cell such as a mammalian cell, or a lower eukaryotic cell such as a yeast cell, or the host cell can be a prokaryotic cell such as a bacterial cell. Representative examples of suitable host cells according to the present invention include, but are not limited to, bacterial cells such as E. coli, Streptomyces, Salmonella typhimurium; yeast and the like. Fungal cells of Drosophila S2 cells,
Insect cells such as Spodoptera Sf9; animal cells such as CHO cells, COS cells or 293 cells; adenoviruses, plant cells, or in vitro
Any suitable cell already adapted for growth in o or newly established as such may be mentioned. Selection of the appropriate host will be considered to be within the skill of those in the art given the teachings herein.

【0070】 種々の哺乳動物細胞培養系も、組換タンパク質を発現するために使用されうる
。したがって、本発明は、野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイ
ンの不変アスパラギン酸残基が、酵素のKmの有意の変化をもたらさないが、K
catを1分当り1未満への低下をもたらすアミノ酸と置換され、かつ少なくと
も1つの野生型プロテインチロシンホスファターゼのチロシン残基が、リン酸化
され得ないアミノ酸で置換されているものである基質捕捉性変異体プロテインチ
ロシンホスファターゼをコードする核酸配列に作動可能に連結された少なくとも
1つのプロモーターを含有した組換発現構築物を含有した宿主細胞を培養するこ
とによる、組換基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼの製造方法
を一部となす。ある態様において、前記プロモーターは、本明細書において与え
られるような調節プロモーター、例えば、テトラサイクリン抑制性プロモーター
であってもよい。ある態様において、組換発現構築物は、本明細書で与えられる
ような組換ウイルス発現構築物である。哺乳動物発現系の例としては、Gluz
man,Cell 23:175(1981)により述べられているサル腎線維
芽細胞のCOS−7株、およびコンパチブルベクターを発現しうる他の細胞株、
例えば、C127細胞株、3T3細胞株、CHO細胞株、HeLa細胞株および
BHK細胞系統などが挙げられる。哺乳動物発現ベクターは、複製開始起点、適
切なプロモーターとエンハンサーを含有しており、また、例えば、PTP発現構
築物の調製に関して、本明細書で記載されるいかなる必要なリボソーム結合部位
、ポリアデニル化部位、スプライシングドナー、スプライシングアクセプター部
位、転写終止配列および5’隣接非転写配列をも含有する。SV40スプライシ
ングに由来するDNA配列とポリアデニル化部位とは、必要な非転写遺伝子エレ
メントを提供するために用いられるであろう。宿主細胞への構築物の導入は、限
定されないが、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、またはエレクトロポレーションなどを含
む当業者が精通する種々の方法によって実施されうる(Davisら、1986
、Basic Methods in Molecular Biology)
A variety of mammalian cell culture systems can also be used to express recombinant protein. Thus, the present invention provides that the constant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme, but
Substrate-capturing mutation in which cat is replaced with an amino acid that results in a reduction of less than 1 per minute, and at least one tyrosine residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. Of recombinant substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase by culturing a host cell containing a recombinant expression construct containing at least one promoter operably linked to a nucleic acid sequence encoding a somatic protein tyrosine phosphatase. Part of the method. In some embodiments, the promoter may be a regulated promoter as provided herein, eg a tetracycline repressible promoter. In some embodiments, the recombinant expression construct is a recombinant viral expression construct as provided herein. Examples of mammalian expression systems include Gluz
man, Cell 23: 175 (1981), the COS-7 strain of monkey kidney fibroblasts, and other cell lines capable of expressing compatible vectors,
Examples include C127 cell line, 3T3 cell line, CHO cell line, HeLa cell line and BHK cell line. The mammalian expression vector contains an origin of replication, a suitable promoter and enhancer, and also contains any necessary ribosome binding sites, polyadenylation sites, as described herein for the preparation of PTP expression constructs, It also contains splicing donor, splicing acceptor sites, transcription termination sequences and 5'flanking nontranscribed sequences. DNA sequences derived from SV40 splicing and polyadenylation sites will be used to provide the necessary nontranscribed genetic elements. Introduction of the construct into the host cell can be performed by a variety of methods familiar to those of skill in the art including, but not limited to, calcium phosphate transfection, DEAE-dextran mediated transfection, or electroporation (Davis et al., 1986).
, Basic Methods in Molecular Biology)
.

【0071】 PTP(基質捕捉性変異体PTPなど)をコードする核酸配列もしくはそのバ
リアントまたは断片に特異的なアンチセンスオリゴヌクレオチドおよびリボザイ
ムを含む、アンチセンス作用物質(antisense agents)として使用するための核酸
分子の同定、並びに遺伝子治療における標的送達のためのPTP遺伝子(基質捕
捉性変異体PTPなど)をコードするDNAオリゴヌクレオチドの同定は、当該
技術において周知の方法を含む。例えば、かかるオリゴヌクレオチドの望ましい
特性、長さおよび他の特徴は周知である。ある好ましい態様では、かかるアンチ
センスオリゴヌクレオチドは、本明細書で提供されるような基質捕捉性変異体P
TPをコードする単離された核酸分子に相補的な少なくとも15個の連続するヌ
クレオチドを含有する。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、典型的には、ホス
ホロチオエート、メチルホスホネート、スルホン、スルフェート、ケチル、ホス
ホロジチオエート、ホスホルアミデート、リン酸エステル、および他のかかる結
合(例えば、Agrwalら、Tetrehedron Lett.28:35
39−3542(1987);Millerら、J.Am.Chem.Soc.
93:6657−6665(1971);Stecら、Tetrehedron
Lett.26:2191−2194(1985);Moodyら、Nucl
.Acids Res.12:4769−4782(1989);Uznans
kiら、Nucl.Acids Res.(1989);Letsingerら
、Tetrahedron 40:137−143(1984);Eckste
in,Annu.Rev.Biochem.54:367−402(1985)
;Eckstein,Trends Biol.Sci.14:97−100
(1989);Stein、「オリゴデオキシヌクレオチド、遺伝子発現のアン
チセンス阻害因子(Oligodeoxynucleotides,Antis
ense Inhibitors of Gene Expression)」
より、Cohen編集、Macmillan Press,London,p.
97−117(1989);Jagerら、Biochemistry 27:
7237−7246(1988)参照)などの結合を使用することによって内因
性のヌクレオ分解(nucleolytic )酵素による分解に耐えるように設計される。
Nucleic acid for use as antisense agents, comprising an antisense oligonucleotide and a ribozyme specific for a nucleic acid sequence encoding PTP (such as a substrate-trapping variant PTP) or variant or fragment thereof. Identification of molecules, as well as identification of DNA oligonucleotides encoding PTP genes (such as substrate-trapping mutant PTP) for targeted delivery in gene therapy includes methods well known in the art. For example, the desired properties, length and other characteristics of such oligonucleotides are well known. In certain preferred embodiments, such antisense oligonucleotides are substrate-capturing mutant P as provided herein.
It contains at least 15 contiguous nucleotides complementary to the isolated nucleic acid molecule encoding TP. Antisense oligonucleotides are typically phosphorothioates, methylphosphonates, sulfones, sulphates, ketyls, phosphorodithioates, phosphoramidates, phosphates, and other such linkages (eg, Agrwal et al., Tetrehedron Lett. 28:35
39-3542 (1987); Miller et al., J. Am. Am. Chem. Soc.
93: 6657-6665 (1971); Stec et al., Tetrehedron.
Lett. 26: 2191-2194 (1985); Moody et al., Nucl.
. Acids Res. 12: 4769-4782 (1989); Uznans.
ki et al., Nucl. Acids Res. (1989); Letsinger et al., Tetrahedron 40: 137-143 (1984); Eckste.
in, Annu. Rev. Biochem. 54: 367-402 (1985).
Eckstein, Trends Biol. Sci. 14: 97-100
(1989); Stein, "Oligodeoxynucleotides, Antisense Inhibitors of Gene Expression (Oligodeoxynucleotides, Antis.
Sense Inhibitors of Gene Expression) "
Edited by Cohen, Macmillan Press, London, p.
97-117 (1989); Jager et al., Biochemistry 27:
7237-7246 (1988)) and is designed to withstand degradation by endogenous nucleolytic enzymes.

【0072】 アンチセンスヌクレオチドは、mRNAまたはDNAなどの核酸に配列特異的
な様式で結合するオリゴヌクレオチドである。相補的配列を有するmRNAに結
合した場合、アンチセンスは、mRNAの翻訳を妨げる(例えば、Altman
ら、米国特許第5,168,053号明細書;Inouye、米国特許第5,1
90,931号明細書;Burch、米国特許第5,135,917号明細書;
Smith、米国特許第5,087,617号明細書、およびダンベルアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドを記載するCluselら、(1993)Nucl.A
cids Res.21:3405−3411などを参照のこと)。三重鎖分子
は、二重鎖DNAに結合して共直線(collinear) 三重鎖分子を形成し、それによ
り、転写を妨げる1 つのDNA鎖(single DNA strands)を指す(例えば、二重鎖
DNA上の標的部位に結合する合成オリゴヌクレオチドを作製するための方法を
記載したHoganら、米国特許第5,176,996号明細書などを参照のこ
と)。
Antisense nucleotides are oligonucleotides that bind in a sequence-specific manner to nucleic acids such as mRNA or DNA. When bound to mRNA with complementary sequences, antisense interferes with translation of mRNA (eg, Altman).
Et al., U.S. Pat. No. 5,168,053; Inouye, U.S. Pat. No. 5,1.
90,931; Burch, US Pat. No. 5,135,917;
Smith, US Pat. No. 5,087,617, and Clusel et al., (1993) Nucl. A
cids Res. 21: 3405-3411). Triplex molecules refer to single DNA strands that bind to double-stranded DNA to form collinear triple-stranded molecules, thereby interfering with transcription (eg, on double-stranded DNA). Hogan et al., US Pat. No. 5,176,996, et al., Which describes methods for making synthetic oligonucleotides that bind to the target site of E. coli).

【0073】 本発明のこの態様によれば、特に有用なアンチセンスヌクレオチドおよび三重
鎖分子は、PTPポリペプチドをコードするmRNAの翻訳の阻害が行われるよ
うに、PTPポリペプチド(基質捕捉性変異体PTPなど)をコードするDNA
またはmRNAのセンス鎖に相補的である分子またはセンス鎖に結合する分子で
ある。
According to this aspect of the invention, particularly useful antisense nucleotides and triplex molecules include PTP polypeptides (substrate trapping mutants) such that inhibition of translation of the mRNA encoding the PTP polypeptide is effected. DNA encoding PTP, etc.
Or a molecule that is complementary to or binds to the sense strand of the mRNA.

【0074】 リボザイムは、mRNAなどのRNA基質を特異的に切断して、細胞遺伝子発
現の特異的阻害または干渉をもたらすRNA分子である。RNA鎖の切断および
/またはRNA鎖のライゲーションに関与する少なくとも5つの既知のクラスの
リボザイムが存在する。リボザイムはどのようなRNA転写産物にも標的するこ
とができ、かかる転写産物を触媒的に切断する(例えば、米国特許第5,272
,262号明細書;米国特許第5,144,019号明細書;およびCechら
への米国特許第5,168,053号明細書、米国特許第5,180,818号
明細書、米国特許第5,116,742号明細書および米国特許第5,093,
246号明細書などを参照のこと)。本発明のある態様によれば、このようない
かなるPTP(基質捕捉性変異体PTPなど)mRNA特異的リボザイム、また
はかかるリボザイムをコードする核酸をも宿主細胞に送達し、PTP遺伝子発現
の阻害をもたらすことができるであろう。したがって、リボザイム等は、核に導
入されたときリボザイムが直接転写されるように、真核ウイルスプロモーターな
どの真核生物プロモーターに連結されたリボザイムをコードするDNAによって
宿主細胞に送達されうる。
Ribozymes are RNA molecules that specifically cleave RNA substrates such as mRNA, resulting in specific inhibition or interference with cellular gene expression. There are at least five known classes of ribozymes involved in RNA strand scission and / or RNA strand ligation. Ribozymes can target any RNA transcript and catalytically cleave such transcript (eg, US Pat. No. 5,272).
, 262; U.S. Pat. No. 5,144,019; and U.S. Pat. No. 5,168,053 to Cech et al., U.S. Pat. No. 5,180,818, U.S. Pat. 5,116,742 and US Pat. No. 5,093,
246, etc.). According to one aspect of the invention, any such PTP (such as substrate-capture mutant PTP) mRNA-specific ribozyme, or nucleic acid encoding such a ribozyme, is delivered to a host cell, resulting in inhibition of PTP gene expression. Could be Thus, ribozymes and the like can be delivered to host cells by DNA encoding the ribozyme linked to a eukaryotic promoter, such as a eukaryotic viral promoter, such that the ribozyme is directly transcribed when introduced into the nucleus.

【0075】 発現された組換PTPポリペプチドまたは融合タンパク質(基質捕捉性変異体
PTPなどを含む)は、インタクト宿主細胞において;細胞膜、細胞内小胞また
は他の細胞小器官などのインタクト細胞小器官において;または細胞ホモジネー
トまたは溶解物、ミクロソーム、単層膜および多重膜小胞または他の調製物を含
むがこれらに限定されない破砕された細胞調製物において、有用であろう。一方
、発現された組換PTPポリペプチドまたは融合タンパク質は、硫酸アンモニウ
ム沈殿またはエタノール沈殿、酸抽出、陰イオンまたは陽イ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などの方法によって、組換細胞培
養物から回収し、精製することができる。成熟タンパク質の立体配置を完成する
際に、必要に応じてタンパク質のリフォールディングステップを使用することが
できる。最後に、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が最終精製段階のた
めに使用されうる。
The expressed recombinant PTP polypeptide or fusion protein (including substrate-trapping mutant PTP, etc.) is in intact host cells; intact cell organelles such as cell membranes, intracellular vesicles or other organelles. Or in disrupted cell preparations including but not limited to cell homogenates or lysates, microsomes, unilamellar and multilamellar vesicles or other preparations. On the other hand, the expressed recombinant PTP polypeptide or fusion protein may be subjected to ammonium sulfate precipitation or ethanol precipitation, acid extraction, anion or cation exchange chromatography, phosphocellulose chromatography, hydrophobic interaction chromatography, affinity chromatography, hydroxy. It can be recovered and purified from recombinant cell culture by methods such as apatite chromatography and lectin chromatography. Protein refolding steps can optionally be used in completing the configuration of the mature protein. Finally, high performance liquid chromatography (HPLC) can be used for the final purification step.

【0076】 本発明の別の局面に注目すると、PTPの基質であるチロシンリン酸化タンパ
ク質[ チロシンがリン酸化されたタンパク質(tyrosine phosphorylated protei
n )] の同定方法が提供される。本明細書中で用いられる「試料」は、少なくと
も1つのチロシンリン酸化タンパク質を含有する生物学的試料をいい、被験体ま
たは生物学的供給源に由来する血液試料、生検標本、組織外植片、器官培養物ま
たは任意の他の組織もしくは細胞調製物を得ることによって提供され得る。さら
に、試料は、形態学的完全性または物理状態が、例えば、被験体または生物学的
供給源に由来する試料を処理するための切離、解離、可溶化、分画化、ホモジネ
ーション、生化学的もしくは化学的な抽出、粉砕化、凍結乾燥、超音波処理また
は任意の他の手段によって破砕されている組織調製物または細胞調製物を称する
であろう。いくつかの好ましい態様において、試料は、細胞溶解物であり、ある
特に好ましい態様において、溶解物は、不溶性成分が標準的な細胞生物学技術に
従って除かれている界面活性剤可溶化細胞溶解物である。被験体または生物学的
供給源は、ヒトまたは非ヒト動物、初代細胞培養物または限定されないが、染色
体に組み込まれた核酸配列またはエピソーム組換核酸配列を含有し得る遺伝子工
学的に作製された細胞株などの培養適合細胞株(これには、)、不死化細胞株ま
たは不死化可能な細胞株、体細胞ハイブリッド細胞株、分化した細胞株または分
化し得る細胞株、形質転換された細胞株などであってもよい。必要に応じて、特
定の状況では、チロシンリン酸化タンパク質に関して試料を濃縮するために、生
物学的試料内の細胞を、本明細書中に記載されているように過バナジウム酸塩で
処理することは望ましいことであろう。また、他の手段も試料中に存在するチロ
シンリン酸化タンパク質の割合を増大させるために用いることができ、プロテイ
ンチロシンキナーゼをコードする少なくとも1つの遺伝子で形質転換されている
細胞株である被験体または生物学的供給源の使用が含まれる。加えてまたは別に
、タンパク質のチロシンリン酸化は、当該技術分野で周知の様々な方法および当
該技術分野においてプロテインチロシンキナーゼ活性を刺激することが公知の組
成物の任意の1以上を使用して被験体または生物学的供給源の細胞において刺激
されてもよい。これらの刺激としては、限定されないが、細胞へのサイトカイン
、増殖因子、ホルモン、ペプチド、小分子媒介因子またはPTK媒介されたタン
パク質チロシンリン酸化を誘導する他の薬剤の曝露が挙げられるであろう。かか
る薬剤としては、例えば、インターロイキン、インターフェロン、ヒト成長ホル
モン、インスリンおよび繊維芽細胞増殖因子(FGF)、ならびに当業者が熟知
している他の薬剤が挙げられる。
Focusing on another aspect of the present invention, tyrosine phosphorylated protein which is a substrate of PTP [tyrosine phosphorylated protei
n)] is provided. As used herein, "sample" refers to a biological sample containing at least one tyrosine phosphorylated protein, a blood sample, biopsy specimen, tissue explant derived from a subject or biological source. It can be provided by obtaining pieces, organ cultures or any other tissue or cell preparation. In addition, the sample may be morphologically complete or in a physical state such as dissociated, dissociated, solubilized, fractionated, homogenized, processed to treat the sample from a subject or biological source. It will refer to a tissue or cell preparation that has been disrupted by chemical or chemical extraction, milling, lyophilization, sonication or any other means. In some preferred embodiments, the sample is a cell lysate, and in certain particularly preferred embodiments, the lysate is a detergent-solubilized cell lysate from which insoluble components have been removed according to standard cell biology techniques. is there. The subject or biological source can be a human or non-human animal, a primary cell culture or a genetically engineered cell that can include, but is not limited to, a chromosomally integrated nucleic acid sequence or an episomal recombinant nucleic acid sequence. Culture-compatible cell line (for which), immortalized cell line or immortalizable cell line, somatic cell hybrid cell line, differentiated cell line or differentiable cell line, transformed cell line, etc. May be Optionally, in certain circumstances, treating cells within the biological sample with pervanadate as described herein to enrich the sample for tyrosine phosphorylated proteins. Would be desirable. Other means can also be used to increase the percentage of tyrosine phosphorylated proteins present in the sample, the subject being a cell line transformed with at least one gene encoding a protein tyrosine kinase, or Includes the use of biological sources. Additionally or alternatively, tyrosine phosphorylation of a protein may be used in a subject using various methods well known in the art and any one or more of the compositions known in the art to stimulate protein tyrosine kinase activity. Alternatively, it may be stimulated in cells of a biological source. These stimuli would include, but are not limited to, exposure of cells to cytokines, growth factors, hormones, peptides, small molecule-mediated factors or other agents that induce PTK-mediated protein tyrosine phosphorylation. Such agents include, for example, interleukins, interferons, human growth hormone, insulin and fibroblast growth factor (FGF), as well as other agents familiar to those of skill in the art.

【0077】 本発明によれば、少なくとも1つのチロシンリン酸化タンパク質を含有した試
料は、チロシンリン酸化タンパク質と基質捕捉性変異体PTPとの間の複合体の
形成を可能にするに十分な条件かつ時間で、本明細書中に与えられる少なくとも
1つの基質捕捉性変異体PTPと混合される。かかる複合体の形成に好適な条件
は、複合体の存在を検出するための溶液条件および方法を含む、当該技術分野で
公知の本明細書中に与えられた教示に基づいて、容易に決定することができる。
次に、チロシンリン酸化タンパク質と基質捕捉性変異体PTPとを含有した複合
体の有無が決定され、ここで、複合体の存在は、チロシンリン酸化タンパク質が
、それと複合体を形成するPTPの基質であることを示す。
According to the invention, a sample containing at least one tyrosine phosphorylated protein has sufficient conditions and sufficient conditions to allow the formation of a complex between the tyrosine phosphorylated protein and the substrate-trapping mutant PTP. In time, it is mixed with at least one substrate-trapping mutant PTP provided herein. Suitable conditions for the formation of such complexes are readily determined based on the teachings provided herein known in the art, including solution conditions and methods for detecting the presence of the complex. be able to.
Next, the presence or absence of a complex containing the tyrosine phosphorylated protein and the substrate-trapping mutant PTP is determined, and the presence of the complex means that the tyrosine phosphorylated protein forms a substrate of PTP with which the complex is formed. Is shown.

【0078】 チロシンリン酸化タンパク質基質との複合体において会合している基質捕捉性
変異体PTPは、上記のように、PTPとPTP基質との分子間相互作用を明ら
かにするために当該技術分野で知られている様々な技術のいずれかによって、例
えば、共精製;共沈殿;共免疫沈殿;放射測定アッセイまたは蛍光測定アッセイ
;ウエスタン免疫ブロット分析;固相リガンド−対応リガンド吸着技術、アフィ
ニティークロマトグラフィーおよび表面親和性プラズモン共鳴などのアフィニテ
ィー技術などのアフィニティー捕捉などによって同定され得る(例えば、米国特
許第5,352,660号明細書を参照のこと)。PTP/基質複合体の存在の
決定は、PTPまたはチロシンリン酸化タンパク質基質に特異的に結合するモノ
クローナル抗体、ポリクローナル抗体、キメラ抗体および単鎖抗体などの種々の
抗体を用いてもよい。標識PTPおよび/または標識チロシンリン酸化基質もま
た、複合体の存在を検出するために使用することができる。PTPまたはリン酸
化タンパク質は、好適なレポーター分子または成分(moiety)、例えば、任意の種
々の酵素、蛍光物質、発光性物質、放射性物質などを共有結合的または非共有結
合的に結合させることによって標識されうる。好適な酵素の例としては、限定さ
れないが、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、ビオチン、アルカリホスファ
ターゼ、β−ガラクトシダーゼ、アセチルコリンエステラーゼなどが挙げられる
。好適な蛍光物質の例としては、限定されないが、例えば、ウンベリフェロン、
フルオレセイン、フルオレセインイソチアシナート、ローダミン、ジクロロトリ
アジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリド、フィコエリトリンなどが挙
げられる。適切な発光性物質としては、ルミノールが挙げられ、好適な放射性物
質としては、放射性のリン[32P]、ヨウ素[125 Iまたは131 I]あるいはト
リチウム[3 H]が挙げられる。
Substrate-capturing mutant PTPs associated in complex with tyrosine phosphorylated protein substrates have been described in the art to elucidate intermolecular interactions between PTPs and PTP substrates, as described above. By any of a variety of known techniques, eg co-purification; co-precipitation; co-immunoprecipitation; radiometric or fluorometric assays; Western immunoblot analysis; solid phase ligand-compatible ligand adsorption techniques, affinity chromatography and It can be identified by affinity capture such as affinity techniques such as surface affinity plasmon resonance (see, eg, US Pat. No. 5,352,660). The determination of the presence of the PTP / substrate complex may use various antibodies such as monoclonal, polyclonal, chimeric and single chain antibodies that specifically bind to PTP or tyrosine phosphorylated protein substrates. Labeled PTP and / or labeled tyrosine phosphorylated substrate can also be used to detect the presence of the complex. The PTP or phosphorylated protein is labeled by covalently or non-covalently attaching a suitable reporter molecule or moiety such as any of various enzymes, fluorescent substances, luminescent substances, radioactive substances and the like. Can be done. Examples of suitable enzymes include, but are not limited to, horseradish peroxidase, biotin, alkaline phosphatase, β-galactosidase, acetylcholinesterase, and the like. Examples of suitable fluorescent materials include, but are not limited to, umbelliferone,
Fluorescein, fluorescein isothiacinate, rhodamine, dichlorotriazinylamine fluorescein, dansyl chloride, phycoerythrin and the like can be mentioned. Suitable emissive materials include luminol, and suitable emissive materials include radioactive phosphorus [ 32 P], iodine [ 125 I or 131 I] or tritium [ 3 H].

【0079】 かかる方法を使用して、PTP1Bとp210bcr:ablとの複合体、P
TP−PESTとp130cas との複合体、TC−PTPとShcとの複合体(
例えば、Tiganis他、1998、Mol.Cell.Biol.18:1
622〜1634)およびPTPH1とpp97/VCPとの複合体のそれぞれ
を、下記に記載されているようなウエスタン免疫ブロット分析によって容易に同
定することができる。これらの会合は、例えば、いくつかの細胞株から得られた
溶解物およびトランスフェクト細胞において観察され、p210bcr:abl
、p130cas 、ShcおよびVCPが、それぞれ、PTP1B、PTP−PE
ST、TC−PTPおよびPTPH1に対する主要な生理学的に関連する基質を
表すことを示すであろう。PTP1B、PTP−PESTおよびPTPH1に対
して特異的なチロシンリン酸化基質を同定するために、本明細書中に例示されて
いるように使用され得る本発明の組成物および方法は、限定されないが、一般に
、TC−PTP、PTPγ、MKP−1、DEP−1、PTPμ、SHP2、P
TP−PEZ、PTP−MEG1、LC−PTP、CD45、LARおよびPX
PX10を含むPTPファミリーの任意のメンバーに適用することができる。
Using such a method, a complex of PTP1B and p210bcr: abl, P
Complex with TP-PEST and pl30 cas, complex with TC-PTP and Shc (
For example, Tiganis et al., 1998, Mol. Cell. Biol. 18: 1
622 to 1634) and PTPH1 and pp97 / VCP complex, respectively, can be readily identified by Western immunoblot analysis as described below. These associations were observed, for example, in lysates and transfected cells from several cell lines, p210bcr: abl.
, P130 cas , Shc and VCP are PTP1B and PTP-PE, respectively.
It will be shown to represent the major physiologically relevant substrates for ST, TC-PTP and PTPH1. The compositions and methods of the invention that can be used as exemplified herein to identify specific tyrosine phosphorylation substrates for PTP1B, PTP-PEST and PTPH1 are not limited, Generally, TC-PTP, PTPγ, MKP-1, DEP-1, PTPμ, SHP2, P
TP-PEZ, PTP-MEG1, LC-PTP, CD45, LAR and PX
It can be applied to any member of the PTP family, including PX10.

【0080】 本発明のこの局面のある態様において、試料は、PTPの基質であるチロシン
リン酸化タンパク質を本来発現する細胞を含有してもよく、一方、いくつかの他
の態様において、該試料は、基質タンパク質をコードする1以上の核酸分子でト
ランスフェクトされている細胞を含有してもよい。例えば、試料は、基質タンパ
ク質をコードする少なくとも1つの核酸分子を含むcDNAライブラリーなどの
核酸ライブラリーでトランスフェクトされている細胞または細胞集団を含有して
もよい。いかなるチロシンリン酸化タンパク質も、本発明における潜在的な基質
として好適である。チロシンリン酸化タンパク質は、当該技術分野ではよく知ら
れている。適切な基質の具体的な例としては、限定されないが、p130cas
pp97/VCP、EGF受容体、p210bcr :abl、MAPキナーゼ、
Shc、インスリン受容体が挙げられる。特に注目されるものは、哺乳動物の疾
患または異常に関係しているチロシンリン酸化タンパク質である。
In some embodiments of this aspect of the invention, the sample may contain cells that naturally express the tyrosine phosphorylated protein that is a substrate for PTP, while in some other embodiments, the sample is , May contain cells that have been transfected with one or more nucleic acid molecules that encode a substrate protein. For example, the sample may contain cells or populations of cells that have been transfected with a nucleic acid library, such as a cDNA library, containing at least one nucleic acid molecule encoding a substrate protein. Any tyrosine phosphorylated protein is suitable as a potential substrate in the present invention. Tyrosine phosphorylated proteins are well known in the art. Specific examples of suitable substrates include, but are not limited to, p130 cas ,
pp97 / VCP, EGF receptor, p210bcr: abl, MAP kinase,
Examples include Shc and insulin receptor. Of particular interest are tyrosine phosphorylated proteins that are associated with mammalian diseases or disorders.

【0081】 本発明によれば、基質としては、全長のチロシンリン酸化タンパク質ならびに
チロシン残基がリン酸化され得るポリペプチドおよびそのフラグメント(例えば
、一部分)、誘導体またはアナログが挙げられるであろう。かかるフラグメント
、誘導体およびアナログとしては、例えば、PTPとの複合体を形成することに
よって、本明細書中に与えられるようなPTPと相互作用する生物学的機能を少
なくとも保持する任意のPTP基質ポリペプチドが挙げられる。融合タンパク質
である基質などを含むPTP基質ポリペプチドのフラグメント、誘導体またはア
ナログは、(i)1以上のアミノ酸残基が、保存アミノ酸残基または非保存アミ
ノ酸残基(好ましくは、保存アミノ酸残基)で置換され、かつかかる置換アミノ
酸残基は、遺伝コードによりコードされるアミノ酸残基であってもよく、または
かかるアミノ酸残基でなくてもよいものであるフラグメント、誘導体またはアナ
ログ、あるいは(ii)1以上のアミノ酸残基が置換基を含むものであるフラグ
メント、誘導体またはアナログ、あるいは(iii)基質ポリペプチドが、ポリ
ペプチドの半減期を増大させる化合物(例えば、ポリエチレングリコールなど)
またはレポーター分子などの検出可能な部分(moiety)などの別の分子と融合して
いるものであるフラグメント、誘導体またはアナログ、あるいは(iv)追加の
アミノ酸が、基質ポリペプチドまたはプロタンパク質配列の精製のために用いら
れるアミノ酸などを含む基質ポリペプチドに融合しているフラグメント、誘導体
またはアナログであってもよい。かかるフラグメント、誘導体およびアナログは
、当業者の範囲内であると考えられる。
According to the present invention, substrates will include full-length tyrosine phosphorylated proteins as well as polypeptides and fragments (eg, portions), derivatives or analogs thereof that are capable of phosphorylating tyrosine residues. Such fragments, derivatives and analogs include, for example, any PTP substrate polypeptide that retains at least the biological function of interacting with PTP as provided herein by forming a complex with PTP. Is mentioned. A fragment, derivative or analog of a PTP substrate polypeptide containing a substrate which is a fusion protein has (i) at least one amino acid residue, which is a conserved amino acid residue or a non-conserved amino acid residue (preferably a conserved amino acid residue). A fragment, derivative or analog, which is substituted with and such substituted amino acid residue may or may not be an amino acid residue encoded by the genetic code, or (ii) Fragments, derivatives or analogs in which one or more amino acid residues contain a substituent, or (iii) a compound in which the substrate polypeptide increases the half-life of the polypeptide (eg, polyethylene glycol, etc.)
Or a fragment, derivative or analog, or (iv) an additional amino acid that is fused to another molecule, such as a detectable moiety, such as a reporter molecule, for purification of the substrate polypeptide or proprotein sequence. It may be a fragment, derivative or analog fused to a substrate polypeptide containing the amino acids and the like used for that purpose. Such fragments, derivatives and analogs are considered to be within the skill of those in the art.

【0082】 また、本発明は、(試料と混合される)基質捕捉性変異体PTPが、細胞によ
り発現される変異体PTPであるいくつかの態様が考えられ、細胞が、変異体P
TPをコードする1以上の核酸分子によってトランスフェクトされている態様が
含まれる。したがって、PTPの基質であるチロシンリン酸化タンパク質の同定
方法は、いくつかの態様において、チロシンリン酸化タンパク質を含有する試料
と変異体PTPとを混合することを含み、該試料は、チロシンリン酸化タンパク
質および変異体PTPのいずれかまたは両方を発現する細胞を含有する。任意に
、前記細胞は、チロシンリン酸化タンパク質および変異体PTPのいずれかまた
は両方をコードする核酸でトランスフェクトされていてもよい。
The present invention also contemplates some embodiments in which the substrate-capturing mutant PTP (mixed with the sample) is a mutant PTP expressed by cells, wherein the cells are mutant PTPs.
Embodiments which are transfected with one or more nucleic acid molecules encoding TP are included. Thus, a method of identifying a tyrosine phosphorylated protein that is a substrate of PTP comprises, in some embodiments, mixing a sample containing a tyrosine phosphorylated protein with a mutant PTP, the sample comprising a tyrosine phosphorylated protein. And cells expressing either or both of the mutant PTPs. Optionally, the cells may be transfected with nucleic acids encoding either or both tyrosine phosphorylated protein and mutant PTP.

【0083】 別の局面において、本発明は、PTPと、PTPの基質であるチロシンリン酸
化タンパク質との間の相互作用を変化させる薬剤を、かかる相互作用を変化(す
なわち、増大または低下)させる候補薬剤の能力を検出するスクリーニングアッ
セイの使用によって同定する方法を提供する。PTPとその基質との間の相互作
用は、例えば、触媒的な基質脱リン酸化を検出することにより、酵素的に決定さ
れるであろう。他方、PTP(基質捕捉性変異体PTPを含む)とその基質との
間の相互作用は、結合相互作用として決定されるであろうし、好ましい態様にお
いて、かかる相互作用は、本明細書中に記載されている基準により、PTP−基
質結合により形成される複合体を検出することとして明らかにされる。これらの
方法により同定された薬剤は、PTP活性のアゴニスト(例えば、野生型PTP
の活性を増強または増大させる薬剤)またはアンタゴニスト(例えば、野生型P
TPの活性を阻害または低下させる薬剤)であってもよい。薬剤は、以下に記載
されているように、合成小分子を含む天然に存在化合物または非天然化合物のな
かから同定されるであろう。
In another aspect, the invention provides agents that alter the interaction between PTP and a tyrosine phosphorylated protein that is a substrate of PTP, are candidates for altering (ie, increasing or decreasing) such interaction. Methods of identification are provided by the use of screening assays to detect the potency of a drug. The interaction between PTP and its substrate may be determined enzymatically, for example by detecting catalytic substrate dephosphorylation. On the other hand, the interaction between PTP (including substrate-trapping mutant PTP) and its substrate will be determined as a binding interaction, and in a preferred embodiment such interaction is described herein. The standards set out reveal the detection of complexes formed by PTP-substrate binding. Agents identified by these methods are agonists of PTP activity (eg, wild-type PTP
Agents or antagonists (eg wild type P) that enhance or increase the activity of
It may be a drug that inhibits or reduces the activity of TP). Agents will be identified among naturally occurring or unnatural compounds, including synthetic small molecules, as described below.

【0084】 スクリーニングアッセイがPTPの触媒活性に対して行われるいくつかの態様
において、PTPの基質であるチロシンリン酸化タンパク質は、前記のように同
定され得、かかる方法は、本明細書中に開示されているような新規な基質捕捉性
変異体PTPの使用を特徴とする。したがって、PTPとチロシンリン酸化基質
とを、候補薬剤の非存在下および存在下で混合され、ここで、該基質は、基質捕
捉性変異体PTPを用いて、前記のように、まず同定されている。PTPおよび
基質は、検出可能な基質脱リン酸化が生じることを可能にし得る条件のもとで混
合される。
In some embodiments in which the screening assay is performed on the catalytic activity of PTP, the substrate for PTP, tyrosine phosphorylated protein, can be identified as described above, and such methods are disclosed herein. It is characterized by the use of a novel substrate-capturing mutant PTP as described above. Therefore, PTP and a tyrosine phosphorylated substrate are mixed in the absence and presence of a candidate drug, where the substrate is first identified using a substrate-trapping mutant PTP, as described above. There is. PTP and substrate are mixed under conditions that can allow detectable substrate dephosphorylation to occur.

【0085】 いかなる好適な方法も、リンタンパク質の脱リン酸化を検出するために使用す
ることができる。かかる方法としては、限定されないが、当該技術分野ではよく
知られており、例えば、放射測定、蛍光測定、デンシトメトリー、分光測光、ク
ロマトグラフィー、電気泳動、比色測定または生物分析によるアッセイの1以上
によって基質の触媒作用を検出することなどが挙げられる。薬剤の非存在下にお
ける基質の脱リン酸化のレベルを、薬剤の存在下における基質の脱リン酸化のレ
ベルと比較し、その結果、基質の脱リン酸化レベルにおける差異(例えば、統計
学的に有意な増大または低下)が、プロテインチロシンホスファターゼと基質と
の間の相互作用を変化させる薬剤が示される。
Any suitable method can be used to detect dephosphorylation of phosphoproteins. Such methods include, but are not limited to, well known in the art and include, for example, radiometric, fluorometric, densitometric, spectrophotometric, chromatographic, electrophoretic, colorimetric, or biometric assays. As described above, the catalytic action of the substrate can be detected. The level of dephosphorylation of the substrate in the absence of the drug is compared to the level of dephosphorylation of the substrate in the presence of the drug, resulting in a difference in the level of dephosphorylation of the substrate (eg, statistically significant). An increase or decrease) indicates an agent that alters the interaction between protein tyrosine phosphatase and the substrate.

【0086】 例えば、野生型PTPが用いられる酵素活性アッセイを候補薬剤の非存在下お
よび存在下で行なうことができる。当該技術分野で知られている酵素活性アッセ
イとしては、例えば、Flintら(1993、EMBO J.12:1937
- 1946)に記載されるような、チロシンがリン酸化された32P標識基質を用
いるPTP活性アッセイなどが挙げられる。候補薬剤の存在下におけるPTP酵
素活性の低下は、その薬剤がPTPとその基質との間の相互作用を阻害すること
を示す。逆に、候補薬剤の存在下におけるPTP酵素活性の増大は、その薬剤が
PTPとその基質との間の相互作用を増強することを示す。
For example, an enzymatic activity assay in which wild type PTP is used can be performed in the absence and presence of a candidate agent. Enzyme activity assays known in the art include, for example, Flint et al. (1993, EMBO J. 12: 1937).
-1946), a PTP activity assay using a 32 P-labeled substrate in which tyrosine is phosphorylated, and the like. A decrease in PTP enzyme activity in the presence of a candidate drug indicates that the drug inhibits the interaction between PTP and its substrate. Conversely, increasing PTP enzyme activity in the presence of a candidate drug indicates that the drug enhances the interaction between PTP and its substrate.

【0087】 スクリーニングアッセイが、基質捕捉性変異体PTP−基質の結合相互作用を
変化させ得る薬剤を同定することに対して行われるいくつかの他の態様において
、(本明細書中に記載されるような)基質捕捉性変異体PTPと、チロシンリン
酸化基質(tyrosine phosphorylated substrate) とが、チロシンリン酸タンパク
質と基質捕捉性変異体PTPとの間の複合体の形成を可能にし、それによって結
合体(combination) を生成するのに十分な条件、かつ時間で混合される。ついで
、結合体(combination) におけるチロシンリン酸化タンパク質と基質捕捉性変異
体のタンパク質チロシンホスファターゼとを含有する複合体の形成が(本明細書
中にも与えられるように)決定され、ここで、薬剤の非存在下および存在下にお
ける複合体形成レベルの差(例えば、統計学的に有意な差)により、その薬剤が
タンパク質チロシンホスファターゼと基質との相互作用を変化(すなわち、増大
または低下)させることを示す。他方、競合的結合アッセイを、基質捕捉性変異
体PTPを候補薬剤の非存在下および存在下で用いて行うことができる。当該技
術分野で知られている競合的結合アッセイとしては、例えば、本発明のこれらの
態様の使用に適した方法を記載する米国特許第5,352,660号明細書など
が挙げられる。試験対象の薬剤の存在下におけるPTP−基質結合の程度におけ
る低下は、その薬剤がPTPとその基質との間の相互作用を阻害することを示す
。逆に、試験対象の薬剤の存在下におけるPTP−基質結合の程度における増大
は、その薬剤がPTPとその基質との間の相互作用を増強することを示す。
In some other embodiments, where screening assays are performed to identify agents that can alter the substrate-trapping mutant PTP-substrate binding interaction (as described herein). Substrate-capturing mutant PTP and a tyrosine phosphorylated substrate allow the formation of a complex between the tyrosine phosphate protein and the substrate-capturing mutant PTP, thereby forming a conjugate The conditions are sufficient to generate a (combination), and they are mixed for a time. The formation of a complex containing tyrosine phosphorylated protein in the combination and the substrate-trapping variant protein tyrosine phosphatase is then determined (as also provided herein), where the drug That the agent alters (ie increases or decreases) the interaction of the protein tyrosine phosphatase with the substrate due to differences (eg, statistically significant differences) in the level of complex formation in the absence and presence of Indicates. Alternatively, competitive binding assays can be performed using the substrate-capturing mutant PTP in the absence and presence of the candidate agent. Competitive binding assays known in the art include, for example, US Pat. No. 5,352,660, which describes methods suitable for use with these aspects of the invention. A decrease in the degree of PTP-substrate binding in the presence of the drug under test indicates that the drug inhibits the interaction between PTP and its substrate. Conversely, an increase in the degree of PTP-substrate binding in the presence of the drug under test indicates that the drug enhances the interaction between PTP and its substrate.

【0088】 PTPとそのチロシンリン酸化タンパク質基質との間の相互作用を変化させる
薬剤をスクリーニングする本発明の方法における使用のための候補薬剤は、化合
物、組成物または分子の「ライブラリー」またはコレクションとして提供される
であろう。1以上のPTPと相互作用し得る候補薬剤(本明細書中に与えられる
ような基質捕捉性変異体PTPと相互作用する薬剤を含む)としては、PTPに
結合する、Songyangら(1995、Nature、375:536〜5
39;1993、Cell、72:767〜778)に記載されているようなホ
スホチロシルペプチドライブラリーのメンバーなどが挙げられるであろう。かか
るペプチドライブラリーから同定されたペプチドは、ついで、これらのペプチド
を含有するチロシンリン酸化ペプチドが、本質的に存在するかどうかを明らかに
するために評価され得る。他方、スクリーニングされる候補分子のライブラリー
には、「小分子」として当該技術分野では公知の化合物で、分子量が105 ダル
トン未満(好ましくは104 ダルトン未満、さらにより好ましくは103 ダルト
ン未満)である化合物などが典型的に挙げられるであろう。例えば、試験化合物
のライブラリーのメンバーは、それぞれが、少なくとも1つの基質捕捉性変異体
PTPと、本明細書中に与えられるようなPTPの基質である少なくとも1つの
チロシンリン酸化タンパク質とを含む多数の試料に与えられ(administered)、つ
いで、基質への変異体PTPの結合を増強または阻害するそれらの能力について
アッセイされ得る。PTP−基質相互作用(例えば、結合および/または基質ホ
スホチロシン脱リン酸化)を変化させ得るとしてそのように同定された化合物は
、該化合物が、PTP活性に関連する疾患の処置および/または検出を可能にす
るので、治療目的および/または診断目的に有用である。また、かかる化合物は
、PTPに関連する分子シグナル伝達機構に対する研究およびより大きな特異性
を示す将来の化合物の発見および開発における精密化に対する研究において有用
である。
Candidate agents for use in the methods of the invention to screen for agents that alter the interaction between PTP and its tyrosine phosphorylated protein substrate are "libraries" or collections of compounds, compositions or molecules. Will be offered as. Candidate agents capable of interacting with one or more PTPs, including agents that interact with substrate-trapping mutant PTPs as provided herein, include those that bind to PTP, Songyang et al. (1995, Nature, 375: 536-5
39; 1993, Cell, 72: 767-778), and the like, and members of the phosphotyrosyl peptide library. Peptides identified from such peptide libraries can then be evaluated to reveal whether tyrosine phosphorylated peptides containing these peptides are essentially present. On the other hand, a library of candidate molecules to be screened includes compounds known in the art as "small molecules" with a molecular weight of less than 10 5 daltons (preferably less than 10 4 daltons, even more preferably less than 10 3 daltons). And the like will typically be mentioned. For example, a member of a library of test compounds may each comprise at least one substrate-trapping mutant PTP and at least one tyrosine phosphorylated protein that is a substrate for PTP as provided herein. Of the samples can then be assayed for their ability to enhance or inhibit the binding of mutant PTP to the substrate. A compound so identified as capable of altering a PTP-substrate interaction (eg, binding and / or substrate phosphotyrosine dephosphorylation) allows the compound to treat and / or detect a disease associated with PTP activity. Therefore, it is useful for therapeutic and / or diagnostic purposes. Such compounds are also useful in studies on molecular signaling mechanisms associated with PTP and on refinements in the discovery and development of future compounds with greater specificity.

【0089】 さらに、候補化合物は、多数の反応容器において行なわれた多数のあらかじめ
決められた化学反応に従って調製された合成薬剤を含むことが好ましいコンビナ
トリアルライブラリーのメンバーとして提供されるであろう。例えば、種々の出
発化合物を、所定の成分が反応条件の多数の順列および/または組合せを追跡で
きるように経ることを可能にする固相合成、記録されたランダムミックス方法論
および記録された反応分割技術の1以上を用いて調製されるであろう。得られる
生成物は、ペプチドの合成コンビナトリアルライブラリー(例えば、PCT/U
S91/08694、PCT/US91/04666を参照のこと、これらはこ
れによりその全体が参照として組み込まれる)、または本明細書中に提供される
ような小分子を含んでもよい他の組成物(例えば、PCT/US94/0854
2、EP0774464、米国特許第5,798,035号明細書、米国特許第
5,789,172号明細書、米国特許第5,751,629号明細書を参照の
こと、これらはこれによりその全体が参照として組み込まれる)などのスクリー
ニングされ、その後、選抜および合成の手順が繰り返され得るライブラリーを含
有する。当業者は、かかるライブラリーの多様な取合わせは、確立された手順を
用いて調製され、そして本発明の開示に従って基質捕捉性変異体PTPを使用し
て試験され得ることを理解している。
In addition, candidate compounds will be provided as members of a combinatorial library which preferably comprises synthetic agents prepared according to a number of predetermined chemistries carried out in a number of reaction vessels. For example, solid phase syntheses, recorded random mix methodologies and recorded reaction resolution techniques that allow various starting compounds to undergo such that a given component can follow multiple permutations and / or combinations of reaction conditions. Will be prepared using one or more of The resulting product is a synthetic combinatorial library of peptides (eg, PCT / U
S91 / 08694, PCT / US91 / 04666, which are hereby incorporated by reference in their entirety), or other compositions that may include small molecules as provided herein (eg, , PCT / US94 / 0854
2, EP 0774464, US Pat. No. 5,798,035, US Pat. No. 5,789,172, US Pat. No. 5,751,629, which are hereby incorporated by reference in their entirety. Contained as a reference), after which the selection and synthesis procedures can be repeated. Those skilled in the art will appreciate that various assortments of such libraries can be prepared using established procedures and tested using the substrate-capturing mutant PTPs in accordance with the present disclosure.

【0090】 また、本発明は、(i)野生型PTP触媒ドメインの不変のアスパラギン酸残
基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分あたり1未満(1min -1 未満)までのKcatの減少をもたらすアミノ酸(例えば、アラニン残基)と
置換され、かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得
ないアミノ酸と置換されるものである、基質捕捉性変異体PTPを被験体に投与
する工程を含み、それにより、基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファタ
ーゼとチロシンリン酸化タンパク質との間の相互作用が、チロシンリン酸化タン
パク質の活性を低減する、チロシンリン酸化タンパク質の活性を低減させる方法
に関する。いくつかの好ましい態様において、チロシンリン酸化タンパク質は、
VCP、p130cas 、EGF受容体、p210 bcr:abl、MAPキナ
ーゼ、Shcまたはインスリン受容体である。いくつかの他の好ましい態様にお
いて、チロシンリン酸化タンパク質は、PTP1B、PTP−PEST、PTP
γ、MKP−1、DEP−1、PTPμ、PTPX1、PTPX10、SHP2
、PTP−PEZ、PTP−MEG1、LC−PTP、TC−PTP、CD45
、LARまたはPTPH1である。
[0090]   The present invention also provides (i) an unchanged aspartic acid residue of a wild-type PTP catalytic domain.
The group does not cause a significant change in the Km of the enzyme, but less than 1 per minute (1 min -1 Amino acids (eg, alanine residues) that result in a decrease in Kcat up to
Substituted and (ii) at least one wild type tyrosine residue may be phosphorylated
Administering a substrate-capturing mutant PTP that is substituted with a non-existing amino acid to a subject
A substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase
The interaction between the protease and tyrosine phosphorylated protein
Method for reducing activity of tyrosine phosphorylated protein, which reduces activity of protein
Regarding In some preferred embodiments, the tyrosine phosphorylated protein is
VCP, p130cas, EGF receptor, p210 bcr: abl, MAP kina
, Shc or insulin receptor. In some other preferred embodiments
The tyrosine phosphorylated protein is PTP1B, PTP-PEST, PTP.
γ, MKP-1, DEP-1, PTPμ, PTPX1, PTPX10, SHP2
, PTP-PEZ, PTP-MEG1, LC-PTP, TC-PTP, CD45
, LAR or PTPH1.

【0091】 理論によりとらわれることを望まないが、かかる変異体PTPは、対応する野
生型PTPの活性を、野生型PTPとチロシンリン酸化タンパク質基質との複合
体を形成し、それにより、野生型酵素による触媒的脱リン酸化に利用できない基
質を与えることによって低減させる。したがって、基質捕捉性変異体PTPは、
脱リン酸化することなく(または非常に低下した速度で脱リン酸化を触媒する)
リンタンパク質基質に結合し、それにより、脱リン酸化されたタンパク質基質の
活性を妨害し、その下流の影響を低減させる。本明細書中で用いられるように、
「低減」は、リン酸化タンパク質基質の1以上の活性または機能の阻害または完
全な無効化の両方が含まれる。
Without wishing to be bound by theory, such a mutant PTP forms a complex between the activity of the corresponding wild-type PTP and the wild-type PTP and a tyrosine phosphorylated protein substrate, thereby permitting the wild-type enzyme. It is reduced by providing a substrate that is not available for catalytic dephosphorylation by. Therefore, the substrate-capturing mutant PTP is
Without dephosphorylation (or catalyze dephosphorylation at a significantly reduced rate)
It binds to the phosphoprotein substrate, thereby interfering with the activity of the dephosphorylated protein substrate and reducing its downstream effects. As used herein,
"Reducing" includes both inhibiting or abolishing one or more activities or functions of phosphorylated protein substrates.

【0092】 チロシンリン酸化タンパク質の活性の低減方法の1つの局面において、PTP
−PESTの基質であるp130cas のリン酸化に関連する少なくとも1つのガ
ン遺伝子の悪性転換効果を低減する方法が提供される。一般的には、前記方法は
、野生型PTPの触媒ドメインの不変のアスパラギン酸残基がアラニン残基と置
換され、かつ少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ
酸と置換されたものである基質捕捉性変異体PTP−PESTを被験体に投与す
る工程を含む。野生型PTP−PESTは、基質p130cas に結合して、脱リ
ン酸化し、それにより、この基質の下流の生物学的作用を負に調節するのに対し
て、本発明の基質捕捉性PTP−PEST変異体は、p130cas に結合するが
、p130cas を脱リン酸化することができない(または非常に低速度で脱リン
酸化する)。前記に開示された限定されない理論により、基質は、ついで、基質
捕捉性PTP−PESTとの複合体の中に隔離され、その下流の作用を発揮する
ことができない。本方法のいくつかの態様において、ガン遺伝子は、v−crk
、v−srcまたはc−Ha−rasのいずれかであってもよい。
In one aspect of the method of reducing the activity of tyrosine phosphorylated protein, PTP
How to reduce the malignant transformation effect of the at least one cancer gene associated with phosphorylation of the substrate in which pl30 cas of -PEST is provided. Generally, the method replaces the constant aspartic acid residue of the catalytic domain of wild-type PTP with an alanine residue and at least one wild-type tyrosine residue with an amino acid that cannot be phosphorylated. And administering to the subject a substrate-capturing mutant PTP-PEST that is Wild type PTP-PEST binds to the substrate pl30 cas, dephosphorylated, thus, with respect to modulate the downstream biological effects of the substrate in the negative, substrate scavenging of the present invention PTP- PEST mutant, pl30 coupled to cas but (dephosphorylated at or very low speed) pl30 unable to dephosphorylate cas. By the non-limiting theory disclosed above, the substrate is then sequestered in complex with the substrate-capturing PTP-PEST and is unable to exert its downstream effects. In some aspects of the method, the oncogene is v-crk.
, V-src or c-Ha-ras.

【0093】 同様に、本発明は、上記に規定されるような基質捕捉性変異体PTP−PES
Tを哺乳動物に投与する工程を含む、p130cas に関連するシグナル伝達複合
体(signaling complexes associated with p130 cas ) 、特に、分裂促進経路を
誘導するこれらのシグナル伝達複合体)の形成を低減する方法に関する。PTP
は、p130cas に結合および/または該p130cas を脱リン酸化し、それに
より、p130cas の下流の作用を負に調節し、p130cas に関連するシグナ
ル変換複合体(signaling complexes associated with p130 cas ) の形成を低減
する。別の例として、いくつかの態様において、本発明は、PTPH1の基質で
あるpp97/VCPによる細胞周期の調節に関し、ここで、本明細書中に規定
されるような基質捕捉性変異体PTPH1(すなわち、触媒活性が弱められ、か
つ野生型チロシンが置換されたものである二重変異体)は、PTPH11とVC
Pとの間の相互作用を変化しうる。
Similarly, the present invention provides a substrate-capturing mutant PTP-PES as defined above.
The T comprising administering to a mammal, signaling complexes associated with p130 cas (signaling complexes associated with p130 cas), particularly, a method for reducing the formation of these signaling complexes) which induce mitogenic pathways Regarding PTP
Is dephosphorylated binding and / or the pl30 cas to pl30 cas, thereby negatively regulates the downstream effects of pl30 cas, signal transduction complexes associated with p130 cas (signaling complexes associated with p130 cas) Reduce the formation of. As another example, in some embodiments, the invention relates to regulation of the cell cycle by a substrate for PTPH1, pp97 / VCP, wherein the substrate-trapping mutant PTPH1 (as defined herein) ( That is, the double mutant in which the catalytic activity is weakened and the wild-type tyrosine is replaced is PTPH11 and VC.
The interaction with P may be altered.

【0094】 本明細書中に規定されるように、本発明の基質捕捉性変異体PTPs は、PT
P調節されるシグナル伝達を含む生物学的な調節が、例えば、対応する野生型P
TPの代わりに、あるいは対応する野生型PTPに加えて関与する事実上いかな
る状況においても有用であろう。本発明のかかる有用性の長所は、例えば、野生
型PTPが投与および/または過剰発現したときに広く認められる有害な細胞傷
害性作用を誘導することなく、野生型PTPにより媒介される脱リン酸化の後に
続くチロシンリン酸化基質の生物学的なシグナル伝達活性を弱めるために、基質
捕捉性性変異体PTPがその対応する野生型酵素の機能を模倣する能力にある。
したがって、本発明は、野生型PTPの投与または過剰発現に関連する細胞傷害
性効果を低減する方法にも関する。例えば、MKP−1のCS変異体は、潜在的
に有害な副作用を誘導することなく、野生型MKP−1と同じ機能的作用を有す
ることが示されている。したがって、野生型PTPの触媒作用ドメインの不変の
アスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分あたり
1未満(1min-1未満)までのKcatの変化をもたらすアミノ酸(例えば、
アラニン残基)と置換され、かつ少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸
化され得ないアミノ酸と置換されるものである本明細書中に記載されたPTPは
、対応物(counterpart) の野生型酵素の代わりに、かかる対応物(counterpart)
の野生型酵素が変異体PTPと同じ基質と特異的に相互作用し得る多くの状況で
使用することができる。
As defined herein, the substrate-capturing mutant PTPs of the invention are PT
Biological regulation, including P-regulated signaling, is described in, for example, the corresponding wild-type P
It would be useful in virtually any situation involving alternatives to TP, or in addition to the corresponding wild-type PTP. Advantages of such utility of the present invention include, for example, wild-type PTP-mediated dephosphorylation without inducing the predominant adverse cytotoxic effects of wild-type PTP when administered and / or overexpressed. It is in the ability of the substrate-trapping mutant PTP to mimic the function of its corresponding wild-type enzyme in order to weaken the biological signaling activity of the tyrosine phosphorylated substrate that follows.
Therefore, the invention also relates to methods of reducing the cytotoxic effects associated with administration or overexpression of wild-type PTP. For example, CS variants of MKP-1 have been shown to have the same functional effects as wild-type MKP-1 without inducing potentially harmful side effects. Thus, the invariant aspartic acid residue of the catalytic domain of wild-type PTP does not cause a significant change in the Km of the enzyme, but an amino acid (changes in Kcat up to less than 1 per minute (less than 1 min -1 ) ( For example,
Alanine residue) and at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. The PTP described herein is the wild-type counterpart of the counterpart. Instead of enzymes, such counterparts (counterpart)
Can be used in many situations where the wild-type enzyme of E. coli can specifically interact with the same substrate as the mutant PTP.

【0095】 また、本明細書中に記載の基質捕捉性変異体PTPは、そのチロシンリン酸化
基質に結合する能力を保持する基質捕捉性変異体PTP(またはその機能的部分
)をコードする核酸、例えば、上記に記載されているような組換発現構築物を被
験体に導入し、そして発現する遺伝子治療法などによって、チロシンリン酸化タ
ンパク質の活性を変える(すなわち、増大または低下)ために治療的に使用して
もよい。前記変異体PTPは、部分的または全体的に、被験体において正常に産
生される対応する宿主PTP酵素の代わりになるか、あるいは基質に結合するこ
とに関して宿主のPTPと競合してもよい。例えば、特定のチロシンリン酸化タ
ンパク質基質が、特定の疾患または異常に関係するであろう場合、疑わしい基質
を脱リン酸化し得る少なくとも1つのPTPを同定できるであろう。対応する基
質捕捉性変異体PTPは、本明細書中に記載の組成物と方法とを使用して、直接
的に、あるいは遺伝子治療によって投与されうる。かかる変異体PTPは、チロ
シンリン酸化基質を隠蔽し、それにより、疾患プロセスにおける基質の役割を阻
害または低下させることができるであろう。好ましい態様において、本開示の基
質捕捉性変異体PTPは、野生型酵素の過剰発現に関連する細胞傷害性効果を低
減させるために、対応する野生型酵素の代わりに投与される。遺伝子治療の手法
が、当該技術分野で公知であり(例えば、米国特許第5,399,346号明細
書を参照のこと)、本発明の基質捕捉性変異体PTPを発現させるために知られ
ている公知の方法によって改変することができる。
Further, the substrate-capturing mutant PTP described herein is a nucleic acid encoding the substrate-capturing mutant PTP (or a functional portion thereof) which retains its ability to bind to a tyrosine phosphorylated substrate, For example, therapeutically in order to alter (ie, increase or decrease) the activity of a tyrosine phosphorylated protein, such as by introducing into a subject a recombinant expression construct as described above and expressing a gene therapy method or the like. May be used. The mutant PTP may partially or totally replace the corresponding host PTP enzyme normally produced in the subject, or may compete with the host PTP for binding to the substrate. For example, if a particular tyrosine phosphorylated protein substrate would be associated with a particular disease or condition, then at least one PTP could be identified that could dephosphorylate the suspect substrate. The corresponding substrate scavenging mutant PTP can be administered using the compositions and methods described herein, either directly or by gene therapy. Such mutant PTPs could mask tyrosine phosphorylated substrates, thereby inhibiting or reducing the role of the substrate in the disease process. In a preferred embodiment, the substrate-capture mutant PTPs of the present disclosure are administered in place of the corresponding wild-type enzyme in order to reduce the cytotoxic effects associated with overexpression of the wild-type enzyme. Gene therapy techniques are known in the art (see, eg, US Pat. No. 5,399,346) and are known for expressing substrate-capture mutant PTPs of the invention. Can be modified by known methods.

【0096】 本発明の方法は、ホスファターゼPTPH1、PTP1BおよびPTP−PE
STに関して本明細書中に具体的に例示されている;しかしながら、本発明は、
これらの特定のPTPに限定されないが、PTPファミリーのすべてのメンバー
に対して適用できることが理解される。PTPH1、PTP1BおよびPTP−
PESTの潜在的な基質を同定するために、触媒作用が弱められているが、基質
結合能を保持している変異体(すなわち、変化または基質捕捉性)形態のPTP
H1、PTP1BおよびPTP−PESTが、本明細書中に記載のように作製さ
れる。
The method of the present invention comprises the phosphatases PTPH1, PTP1B and PTP-PE.
Specifically illustrated herein with respect to ST; however, the invention is
It is understood that it is applicable to all members of the PTP family, including but not limited to these particular PTPs. PTPH1, PTP1B and PTP-
Variant (ie, altered or substrate-trapping) forms of PTP that are less catalyzed but retain substrate-binding ability to identify potential substrates for PEST
H1, PTP1B and PTP-PEST are made as described herein.

【0097】 ある態様では、本発明は、部分的に、野生型PTP1Bの181位のアスパル
ギン酸残基がアラニンで置換され、かつさらに、PTPチロシン残基が任意にリ
ン酸化され得ない残基により置換される可能性があるPTP1B(D181A)
に関する。その他のある態様では、本発明は、ホスファターゼPTP−PEST
(D199A)に関し、またその他のある態様では、本発明は、どちらのケース
でもリン酸化され得ない残基により任意に置換されるPTPチロシン残基をさら
に有するPTP−PEST(C231S)に関する。特に好適な態様では、本発
明は、PTPH1(Y676F/D811A)に関する。
In one aspect, the invention provides, in part, that the aspartic acid residue at position 181 of wild-type PTP1B is replaced with alanine, and further that the PTP tyrosine residue is not optionally phosphorylated. PTP1B (D181A) that may be replaced
Regarding In certain other aspects, the invention provides phosphatase PTP-PEST.
(D199A), and in certain other aspects, the invention relates to PTP-PEST (C231S), further comprising a PTP tyrosine residue optionally substituted by a residue that cannot be phosphorylated in either case. In a particularly preferred aspect, the invention relates to PTPH1 (Y676F / D811A).

【0098】 上記のように、ある態様では、本発明は、基質捕捉性変異体PTP−PEST
に関する。PTP−PESTは、哺乳動物の組織のいたるところで発現しており
(Yiら、1991, Blood 78: 2222-2228 )、人工のチロシンリン酸化基質を使用し
てinvitroにて測定すると高い特異的活性を示す(GartonとTonks, 1994,
EMBO J. 13:3763-3771 )、86kDa細胞質ゾルPTPである(Charest ら、
1995, Biochem. J. 308:425-432; den Hertog ら、1992, Biochem. Biophys. Re
s. Commun. 184: 1241-1249; Takekawa ら、1992, Biochem. Biophys. Res. Com
mun. 189: 1223-1230: Yang ら、1993, J. Biol. Chem. 268:6622-6628; Yangら
、1992, J. Biol. Chem. 268: 17650 )。PTP−PESTは、in vitroおよび
in vivo にてSer39のリン酸化による制御を必要とする。この改変物は、プ
ロテインキナーゼC(PKC)とプロテインキナーゼA(PKA)との両方によ
り触媒され、このPTPにより触媒される脱リン酸反応におけるKmの増加によ
りPTP−PEST酵素活性の減少をもたらす(GartonとTonks 、1994, EMBO J
. 13:3763-3771)。付加的な細胞内制御メカニズムには、チロシンキナーゼの1
以上の細胞質ゾル基質のPTP−PEST媒介脱リン酸化が含まれてもよい。
As noted above, in one aspect, the invention features a substrate-trapping mutant PTP-PEST.
Regarding PTP-PEST is expressed everywhere in mammalian tissues (Yi et al., 1991, Blood 78: 2222-2228) and shows high specific activity when measured in vitro using an artificial tyrosine phosphorylated substrate. Show (Garton and Tonks, 1994,
EMBO J. 13: 3763-3771), 86 kDa cytosolic PTP (Charest et al.
1995, Biochem. J. 308: 425-432; den Hertog et al., 1992, Biochem. Biophys. Re.
s. Commun. 184: 1241-1249; Takekawa et al., 1992, Biochem. Biophys. Res. Com.
mun. 189: 1223-1230: Yang et al., 1993, J. Biol. Chem. 268: 6622-6628; Yang et al., 1992, J. Biol. Chem. 268: 17650). PTP-PEST is used in vitro and
It requires regulation by phosphorylation of Ser39 in vivo. This modification is catalyzed by both protein kinase C (PKC) and protein kinase A (PKA) and results in a decrease in PTP-PEST enzyme activity due to an increase in Km in the PTP-catalyzed dephosphorylation reaction ( Garton and Tonks, 1994, EMBO J
. 13: 3763-3771). An additional intracellular regulatory mechanism is tyrosine kinase 1
PTP-PEST mediated dephosphorylation of the above cytosolic substrates may be included.

【0099】 本明細書に開示され、実施例に説明されるように、PTP1BおよびPTPH
1の基質特異性は、PTP触媒および/または基質との結合相互作用、例えば、
脱リン酸化およびin vitroとin vivo における基質捕捉に関する諸方法により特
徴付けることができる。PTP1B(例えば、Barford ら、1994, Science 263:
1397; Jia ら、1995, Science 268:1754を参照)とPTP1H(例えば、米国特
許第5,595,911 号明細書および米国特許第第5,863,781 号明細書を参照)は、当
業者には周知のものである。本明細書に提示されている基質捕捉方法は、一般的
に不変PTP触媒ドメインアスパラギン酸残基およびPTPアミノ酸配列におけ
るチロシンの頻度により、いかなるPTPにも適用可能であり、したがって、そ
の他のPTPファミリーメンバーの基質優先度を図示する際に有用であることを
証明すべきである。特に、潜在的な能力を有する基質を捕捉し、それにより分離
する、触媒作用が損なわれた変異体PTPの使用により、個々のPTPの生理学
的に重要な基質の同定が可能になり、細胞プロセスの制御におけるこうした酵素
の役割についての理解を改善することにつながる。さらに、リン酸化され得ない
アミノ酸によるPTPチロシン残基の置換は、チロシンリン酸化タンパク質基質
に相互作用するそれらの能力について損なわれない基質捕捉性変異体PTPを提
供する。
PTP1B and PTPH as disclosed herein and described in the Examples.
The substrate specificity of 1 is a PTP catalyst and / or a binding interaction with a substrate, eg
It can be characterized by methods related to dephosphorylation and substrate capture in vitro and in vivo. PTP1B (eg Barford et al., 1994, Science 263:
1397; Jia et al., 1995, Science 268: 1754) and PTP1H (see, eg, US Pat. No. 5,595,911 and US Pat. No. 5,863,781) are well known to those of skill in the art. The substrate capture methods presented herein are generally applicable to any PTP due to the frequency of tyrosine in the invariant PTP catalytic domain aspartic acid residue and PTP amino acid sequence, and thus to other PTP family members. It should prove useful in illustrating the substrate priorities of In particular, the use of mutant PTPs with impaired catalysis that capture and thereby separate potentially potent substrates allows the identification of physiologically important substrates of individual PTPs, and cellular processes. It will lead to an improved understanding of the role of these enzymes in the regulation of. Furthermore, the replacement of PTP tyrosine residues by amino acids that cannot be phosphorylated provides substrate-trapping mutant PTPs that are not compromised in their ability to interact with tyrosine phosphorylated protein substrates.

【0100】 また、本発明は、(i)野生型PTP触媒ドメインの不変のアスパラギン酸残
基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分あたり1未満(1分-1
満)までのKcatの減少をもたらすアミノ酸(例えば、アラニン残基)と置換
され、かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ない
アミノ酸(例えば、セリンまたはスレオニンあるいは他の任意の天然またはリン
酸化されるであろう非天然アミノ酸ではない)により置換されるものである基質
捕捉性変異体PTPを含有した医薬組成物に関する。したがって、本発明のPT
Pは、例えば、医薬組成物を調製するための製薬上許容され得る単体または希釈
剤などの製薬上許容され得る基材により処方することが可能である。
The present invention also provides that (i) the invariant aspartic acid residue of the wild-type PTP catalytic domain does not cause a significant change in the Km of the enzyme, but less than 1 per minute (less than 1 min- 1 ). An amino acid that is substituted with an amino acid that results in a decrease in Kcat (eg, an alanine residue) and (ii) at least one wild-type tyrosine residue cannot be phosphorylated (eg, serine or threonine or any other natural Or a non-natural amino acid that will be phosphorylated) which is substituted by the substrate-capturing mutant PTP. Therefore, the PT of the present invention
P can be formulated, for example, with a pharmaceutically acceptable carrier such as a pharmaceutically acceptable carrier or diluent for preparing pharmaceutical compositions.

【0101】 患者への投与に関しては、1以上のポリペプチド(基質捕捉性変異体PTPを
含む)、核酸分子(基質捕捉性変異体PTPをコードする組換発現構築物を含む
)および/または調節薬剤(PTPおよび/または基質捕捉性変異体PTPと相
互作用する薬剤を含む)が、一般的には、医薬組成物として処方される。医薬組
成物は、付加的に生理学的に許容され得る担体(例えば、活性成分の活性を阻害
しない非毒性材料)を含有した無菌水性あるいは非水性溶液、懸濁液あるいは乳
化剤であってもよい。かかる組成物は、固体、液体または気体(エアゾール)の
形態であってもよい。他方、本発明の組成物は、凍結乾燥剤として処方してもよ
く、あるいは該組成物を周知の技術を使用してリポソーム内にカプセル化しても
よい。また、本発明の範囲内にある医薬組成物には、生物学的に活性あるいは不
活性であり得る他の成分をも含んでもよい。こうした成分としては、限定されな
いが、緩衝液(例えば、中性緩衝生理食塩水あるいはリン酸緩衝化食塩水)、炭
水化物(例えば、グルコース、マンノース、スクロースあるいはデキストラン)
、マンニトール、タンパク質、ポリペプチドまたは、グリシンなどのアミノ酸、
抗酸化剤、EDTAなどのキレート化剤、あるいはグルタチオン、安定剤、染料
、香味料および懸濁剤および/または保存剤などが挙げられる。
For administration to a patient, one or more polypeptides (including substrate-trapping mutant PTPs), nucleic acid molecules (including recombinant expression constructs encoding substrate-trapping mutant PTPs) and / or regulatory agents (Including agents that interact with PTP and / or substrate-trapping variant PTP) are generally formulated as pharmaceutical compositions. The pharmaceutical composition may be a sterile aqueous or non-aqueous solution, suspension or emulsifying agent which additionally contains a physiologically acceptable carrier (for example, non-toxic material that does not inhibit the activity of the active ingredient). Such compositions may be in solid, liquid or gas (aerosol) form. On the other hand, the composition of the invention may be formulated as a lyophilizate or the composition may be encapsulated within liposomes using well known techniques. The pharmaceutical composition within the scope of the present invention may also include other ingredients that may be biologically active or inactive. Such components include, but are not limited to, buffers (eg, neutral buffered saline or phosphate buffered saline), carbohydrates (eg, glucose, mannose, sucrose or dextran).
, Mannitol, proteins, polypeptides or amino acids such as glycine,
Antioxidants, chelating agents such as EDTA, or glutathione, stabilizers, dyes, flavors and suspending agents and / or preservatives.

【0102】 当業者に公知のいかなる適切な担体をも本発明の医薬組成物に用いてもよい。
治療用途の担体は周知のものであり、また、例えば、Remingtons Pharmaceutica
l Sciences. Mack Publishing Co. (A. R. Gennaro編、1985年刊) に記載されて
いる。一般的には、担体のタイプは、投与形態に基づいて選択される。医薬組成
物は、例えば、局所、経口、経鼻、眼内、くも膜下腔内、直腸内、膣内、舌下ま
たは皮下、静脈内、筋内、胸骨内、尿道管内ないしは尿道内注射あるいは輸液な
どの非経口投与を含むいかなる投与の適当な方法のためにも処方してもよい。非
経口投与に関しては、担体は、好適には、水、生理食塩水、アルコール、脂肪、
ワックスあるいは緩衝液を含有する。経口投与に関しては、前記担体のいずれか
、またはマンニトール、ラクトース、スターチ、ステアリン酸マグネシウム、サ
ッカリンナトリウム、タルク、セルロース、カオリン、グリセリン、スターチデ
キストリン、アルギン酸ナトリウム、カルボキシルメチルセルロース、エチルセ
ルロース、グルコース、スクロースおよび/または炭酸マグネシウムなどの固体
担体を用いることができるであろう。
Any suitable carrier known to those of ordinary skill in the art may be used in the pharmaceutical compositions of the present invention.
Carriers for therapeutic use are well known and also include, for example, Remingtons Pharmaceutica.
l Sciences. Mack Publishing Co. (edited by AR Gennaro, published in 1985). Generally, the type of carrier is selected based on the dosage form. The pharmaceutical composition is, for example, topical, oral, nasal, intraocular, intrathecal, rectal, vaginal, sublingual or subcutaneous, intravenous, intramuscular, intrasternal, intraurethral or intraurethral injection or infusion. May be formulated for any suitable method of administration including parenteral administration such as. For parenteral administration, the carrier is preferably water, saline, alcohol, fat,
Contains wax or buffer. For oral administration, any of the above carriers, or mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, talc, cellulose, kaolin, glycerin, starch dextrin, sodium alginate, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, glucose, sucrose and / or carbonate. A solid support such as magnesium could be used.

【0103】 医薬組成物(例えば、経口投与または注射による送達)は、液体(例えば、エ
リキシル剤、シロップ、溶液、乳化剤または懸濁剤)の形態であってもよい。液
体医薬組成物としては、例えば、1以上の下記:注射用水、生理食塩水溶液など
の無菌賦形剤、好適には、生理学的生理食塩水、リンゲル溶液、等張性塩化ナト
リウム、溶媒あるいは懸濁液として働く合成モノグリセリドあるいはジグリセリ
ドなどの固定油ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールあ
るいはその他の溶媒、ベンジルアルコールあるいはメチルパラベンなどの抗菌剤
、アスコルビン酸あるいは重亜硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤、エチレンジアミ
ン四酢酸(EDTA)などのキレート化剤、酢酸塩、クエン酸塩あるいはリン酸
塩などの緩衝液および塩化ナトリウムあるいはデキストロースなどの緊張度調節
のための薬剤などが挙げられる。非経口製剤は、ガラスあるいはプラスチック製
のアンプル、ディスポーザルシリンジ、または複数投与バイアルの中に封入され
うる。生理学的生理食塩水の使用が好ましく、また、注射可能な医薬組成物は、
好ましくは無菌である。
The pharmaceutical composition (eg, oral administration or delivery by injection) may be in the form of a liquid (eg, elixir, syrup, solution, emulsifier or suspension). The liquid pharmaceutical composition is, for example, one or more of the following: water for injection, sterile excipients such as physiological saline solution, preferably physiological saline, Ringer's solution, isotonic sodium chloride, solvent or suspension. Fixed oils such as synthetic monoglycerides or diglycerides that act as liquids Polyethylene glycol, glycerin, propylene glycol or other solvents, antibacterial agents such as benzyl alcohol or methylparaben, antioxidants such as ascorbic acid or sodium bisulfite, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Chelating agents such as, buffers such as acetates, citrates or phosphates, and agents for adjusting the tonicity such as sodium chloride or dextrose. The parenteral preparation can be enclosed in ampoules, disposable syringes or multiple dose vials made of glass or plastic. The use of physiological saline is preferred, and the injectable pharmaceutical composition is
It is preferably sterile.

【0104】 本明細書に記載の組成物は、持効性(すなわち、投与後化合物のゆっくりとし
た放出を行なうカプセルまたはスポンジ)に処方されてもよい。かかる組成物は
、一般的には、周知の技術を使用して調製され、例えば、経口、直腸内または皮
下移植により、あるいは望ましい標的部位への移植により投与されてもよい。持
効性製剤には、担体マトリックス内に分散した薬剤および/または速度制御膜に
囲まれたリザーバー内に含まれる薬剤が含まれてもよい。こうした製剤内に使用
される担体は生体適合性のものであり、また、生体分解性のものであってもよい
。好適には、製剤は、活性成分放出の比較的一定したレベルを提供する。持効性
製剤内に含有される活性成分量は移植部位、放出の速度と予想持続時間および治
療されるあるいは予防される状態の性質による。
The compositions described herein may be formulated to be depot (ie, a capsule or sponge that provides a slow release of the compound after administration). Such compositions are generally prepared using well known techniques and may be administered, for example, by oral, rectal or subcutaneous implantation, or by implantation at the desired target site. Sustained-release preparations may include the drug dispersed in a carrier matrix and / or the drug contained within a reservoir surrounded by a rate controlling membrane. The carriers used in such formulations are biocompatible and may be biodegradable. Suitably the formulation provides a relatively constant level of active ingredient release. The amount of active ingredient contained within a sustained release formulation depends on the site of implantation, the rate and expected duration of release and the nature of the condition being treated or prevented.

【0105】 基質捕捉性変異体PTPポリペプチドをコードする核酸分子(ポリペプチドが
生体内で生成されるような)から成る医薬組成物に関しては、その核酸分子は、
核酸、細菌、ウイルスおよび、例えば、本出願に提示されている組換発現構築物
などの哺乳動物発現システムを含めた、当業者には公知のさまざまなデリバリー
システムのいずれかの内に存在し得る。こうした発現システムの中にDNAを組
み込むための技術は当業者には周知のものである。そのDNAは、例えば、Ulme
r ら、Science 259:1745-1749 、1993およびCohen による総括されているScienc
e259:1691-1692, 1993に説明されているように「裸の」ものである。裸のDNA
の摂取は、効率的に細胞の中に輸送される生体分解性ビーズ上のそのDNAを被
膜することにより増加させ得る。
For a pharmaceutical composition comprising a nucleic acid molecule that encodes a substrate-trapping mutant PTP polypeptide (such that the polypeptide is produced in vivo), the nucleic acid molecule is:
It may be present in any of a variety of delivery systems known to those of skill in the art, including nucleic acids, bacteria, viruses, and mammalian expression systems such as, for example, recombinant expression constructs presented in this application. Techniques for incorporating DNA into such expression systems are well known to those of skill in the art. The DNA is, for example, Ulme
R et al., Science 259: 1745-1749, 1993, and Cohen, summarized.
It is "naked" as described in e259: 1691-1692, 1993. Naked DNA
Uptake can be increased by coating its DNA on biodegradable beads that are efficiently transported into cells.

【0106】 医薬組成物内で、基質捕捉性変異体PTPポリペプチド、核酸分子をコードす
る基質捕捉性変異体PTPあるいは調節剤が、さまざまな化合物のいずれかとリ
ンクされ得る。例えば、こうしたポリペプチド、核酸分子あるいは薬剤は、その
標的部位へのその薬剤のデリバリーを容易なものにする標的部分(例えば、モノ
クローナル抗体あるいはポリクローナル抗体、タンパク質あるいはリポソーム)
にリンクされ得る。本出願で使用されるとき、「標的部分」という用語は、薬剤
にリンクされるときに、標的細胞あるいは組織に対するその薬剤の輸送を促進し
、それによってその薬剤の局所濃度を増加させるいずれかの物質(化合物あるい
は細胞など)であり得る。標的部分にはその抗体あるいは断片、受容体、リガン
ドおよびその標的組織の細胞にあるいはその標的組織の近傍に結合するその他の
分子が含まれる。抗体標的薬剤は、完全な分子(全体)、その断片、あるいは機
能的に等価なものであり得る。抗体断片の実施例は、通常の諸方法により、ある
いは遺伝子工学あるいはタンパク質工学により産生され得るF(ab’)2、−
Fab’、FabおよびF[v]断片である。結合は一般的には共有的なもので
あり、また、例えば、直接濃縮あるいはその他の反応、あるいは二官能性あるい
は多官能リンカーにより達成され得るものである。標的部分は、薬剤が治療的恩
恵を奏すると予想される細胞(複数)あるいは組織(複数)に基づいて選択され
得る。
Within a pharmaceutical composition, a substrate-capturing mutant PTP polypeptide, a substrate-capturing mutant PTP encoding a nucleic acid molecule or modulator can be linked to any of a variety of compounds. For example, such a polypeptide, nucleic acid molecule or drug is a targeting moiety (eg, a monoclonal or polyclonal antibody, protein or liposome) that facilitates delivery of the drug to its target site.
Can be linked to. As used in this application, the term "targeting moiety", when linked to a drug, enhances the transport of that drug to target cells or tissues, thereby increasing the local concentration of that drug. It can be a substance (such as a compound or a cell). Target moieties include antibodies or fragments thereof, receptors, ligands and other molecules that bind to cells in or near the target tissue. The antibody targeting agent can be the entire molecule (whole), a fragment thereof, or a functional equivalent. Examples of antibody fragments are F (ab ') 2,-, which can be produced by ordinary methods or by genetic engineering or protein engineering.
Fab ', Fab and F [v] fragments. Coupling is generally covalent and can be accomplished, for example, by direct enrichment or other reaction, or a bifunctional or polyfunctional linker. Targeting moieties can be selected based on the cell (s) or tissue (s) for which the drug is expected to exert a therapeutic benefit.

【0107】 医薬組成物は、治療対象(あるいは予防対象)疾患に対して適当な方法で投与
され得る。適当な投与量と、適当な持続時間と、投与の頻度はその患者の状態、
その患者の疾患のタイプと重篤度、活性成分の特定の形態および投与方法といっ
たそうした要素により決定されることであろう。一般的には、適当な投与量と治
療処方箋は、治療的および/または予防的恩恵をもたらすのに十分な量で薬剤
(複数)を供給する(例えば、さらに頻繁で完全なあるいは部分的な寛解あるい
は長い期間にわたる疾患からの解放、および/または全生存などの改善された臨
床上のアウトカム)。予防的な用途に関しては、投与は予防するのに十分なもの
であり、細胞シグナル伝達における欠陥、例えば、異常細胞サイクル制御、増殖
、活性化、分化、老化、アポトーシス、接着、代謝活性、遺伝子発現などにつな
がる欠陥に関連している疾患の発症を遅らせ、あるいは疾患の重篤度を軽減させ
るのに十分であるべきものである。
The pharmaceutical composition can be administered by an appropriate method for the disease to be treated (or the subject to be prevented). The appropriate dose, appropriate duration, and frequency of administration will depend on the patient's condition,
It will be determined by such factors as the type and severity of the patient's disease, the particular form of active ingredient and the mode of administration. In general, the appropriate dosage and treatment regimen will be sufficient to provide the therapeutic and / or prophylactic benefit.
Supply (e.g., more frequent, complete or partial remissions or long term disease relief, and / or improved clinical outcomes such as overall survival). For prophylactic use, administration is sufficient to prevent, and defects in cell signaling, such as abnormal cell cycle control, proliferation, activation, differentiation, senescence, apoptosis, adhesion, metabolic activity, gene expression. It should be sufficient to delay the onset of, or reduce the severity of, the disease associated with defects that lead to

【0108】 至適投与量は一般的には、実験的なモデルおよび/または臨床治験を用いて決
定され得る。一般的には、1回の投与に存在するポリペプチドの量、あるいは1
回の投与に存在する、DNAによる生体内で産生されるペリペプチドの量は、約
0.01μg〜約100μg/宿主のkg体重の範囲であり、また典型的には、
約0.1μg〜約10μgである。効果的な治療を提供するのに十分な最少投与
量の使用が通常は好ましいものとされる。患者は一般的には、当業者には馴染み
のある、治療あるいは予防される状態に対して適当なアッセイを使用して治療あ
るいは予防上の効果に関してモニターされ得る。適当な投与量は、その患者のサ
イズによりさまざまであるが、典型的には、10〜60kg対象に対して約1m
L〜約500mLの範囲である。
Optimal doses can generally be determined using experimental models and / or clinical trials. Generally, the amount of polypeptide present in a single dose, or
The amount of in vivo produced peripeptide by DNA present in a single dose is in the range of about 0.01 μg to about 100 μg / kg of host body weight, and typically,
It is about 0.1 μg to about 10 μg. The use of the lowest dose sufficient to provide effective therapy is usually preferred. Patients generally can be monitored for therapeutic or prophylactic effect using assays suitable for the condition being treated or prevented, which are familiar to those of skill in the art. Suitable doses will vary with the size of the patient, but are typically about 1 m for a 10-60 kg subject.
The range is from L to about 500 mL.

【0109】 以下の実施例は、本発明を説明する目的で提供され、本発明の範囲を限定する
ように解釈されるべきものではない。本出願に引用されているすべての参考文献
の教示は全体として本出願に組み込まれている。
The following examples are provided for the purpose of illustrating the invention and should not be construed as limiting the scope of the invention. The teachings of all references cited in this application are incorporated herein in their entirety.

【0110】 実施例 実施例1 変異体PTPタンパク質の生成、発現、精製 プラスミド単離;コンピテント細胞の生産;クローニングのための形質転換お
よび関連操作;増幅;組換プラスミド、挿入物、ベクターの構築;塩基配列決定
などは、公表された手法(Sambrookら、MolecularCloni
ng,aLaboratoryManual、ColdSpringHarbo
rLaboratoryPress、ColdSpringHarbor、NY
、1989;Ausubelら、1993CurrentProtocolsinM
olecularBiology、GreenePubl.Assoc.Inc
.&JohnWiley&Sons.Inc.,Boston、MA)により実
施された。ヒトPTP−PEST(Gartonら、1994EMBOJ.13
:3763;Gartonら、1996Mol.Cell.Biol.16:6
408)およびヒトPTP−1B(Brown−Shimerら、1990Pr
oc.Nat.Acad.Sci.USA87:5148)をコードする組換核
酸発現構築物を、記載のように調製した。
EXAMPLES Example 1 Production, Expression and Purification of Mutant PTP Proteins Plasmid Isolation; Competent Cell Production; Transformation and Related Manipulation for Cloning; Amplification; Recombinant Plasmids, Inserts, Vector Construction The nucleotide sequence determination and the like are published methods (Sambrook et al., Molecular Clonii).
ng, aLaboratoryManual, ColdSpringHarbo
rLaboratoryPress, ColdSpringHarbor, NY
, 1989; Ausubel et al., 1993 CurrentProtocolsinM.
olecular Biology, Greene Publ. Assoc. Inc
. & John Wiley & Sons. Inc. , Boston, MA). Human PTP-PEST (Garton et al., 1994 EMBOJ.13.
: 3763; Garton et al., 1996 Mol. Cell. Biol. 16: 6
408) and human PTP-1B (Brown-Shimer et al., 1990 Pr.
oc. Nat. Acad. Sci. USA 87: 5148), a recombinant nucleic acid expression construct was prepared as described.

【0111】 PTPの触媒ドメイン内の点変異は、標準的手法、例えば、PTP−PEST
のアミノ酸199位の不変アスパラギン酸(D)を置換変異によってアラニン
(A)に変化させること(D199A)などを用いて導入された。したがって、
PTP−PEST(D199A)、PTP−PEST(C231S)、PTP1
B(D181A)、PTP1B(C215S)を生成する変異が、Muta−G
ene(商標)invitro mutagenesisキット(Bio−Ra
d、Richmond、CA)を用い、製造者の指示に従って、部位特異的変異
導入法によって導入された。ついで、この特定の点変異を含む領域を、適切な発
現ベクター内の対応する野生型塩基配列と交換させ、その置換された変異体領域
全体の塩基配列を決定し、追加の変異がないことを証明した。
Point mutations within the catalytic domain of PTP are standard techniques, eg PTP-PEST.
Of invariant aspartic acid (D) at amino acid position 199 of Alanine by substitution mutation
(A) was introduced by using (D199A) and the like. Therefore,
PTP-PEST (D199A), PTP-PEST (C231S), PTP1
Mutations producing B (D181A) and PTP1B (C215S) are Muta-G.
ene ™ in vitro mutagenesis kit (Bio-Ra
d, Richmond, CA) and by site-directed mutagenesis according to the manufacturer's instructions. The region containing this particular point mutation is then replaced with the corresponding wild-type base sequence in the appropriate expression vector, and the base sequence of the entire replaced mutant region is determined to confirm that there are no additional mutations. certified.

【0112】 全長PTP−PESTタンパク質(野生型および変異体タンパク質、Asp1
99からAlaへの変異またはCys231からSerへの変異のいずれかを含
む)および野生型PTP−PEST触媒ドメイン(アミノ酸1〜305)を、組
換バキュロウイルス(BaculoGold(商標)、Pharmingen、
SanDiego、CA)を用いてSf9細胞に発現させ、Gartonおよび
Tonks(EMBOJ.13:3763−3771、1994)の記載のよう
に精製した。PTP−PESTのアミノ酸残基1〜305を含有した野生型およ
び変異体PTP−PESTタンパク質の切形型が、pGEXベクター(Phar
maciaBiotechInc.,Uppsala、Sweden)中におけ
るGSTのPTP−PESTDNAインフレーム下流のサブクローニング後にG
ST融合タンパク質としてE.coliにおいて発現された。適切なベクターで
形質変換された25mlのE.coliを対数増殖期まで増殖させた (OD60 0 は約0.5)。ついで、0.2mMのイソプロピル−1−チオ−β−D−ガラ
クトピラノシドの添加によって融合タンパク質発現を誘導し、細胞を30℃で2
〜4時間増殖させた。遠心分離により細胞を回収し、50mMのTris−HC
l、pH7.4と5mMのEDTAと1mMのPMSFと1mMのベンザミジン
と5mg/mlのロイペプチンと5mg/mlのアプロチニンと0.1%のTr
itonX−100と150mMのNaClとを含む3mlの緩衝液中50μg
/mlのリゾチームと共にインキュベートし、超音波処理(3×10秒)によっ
て溶解させた。遠心分離(300,000×gで20分間)によって不溶物質を
除去後、100mlのグルタチオン−Sepharose(商標)ビーズ(Ph
armaciaBiotechInc.,Uppsala、スエーデン)と4℃
で30分間インキュベーションによって融合タンパク質を分離し、つぎにこれら
のビーズを遠心分離によって集め、緩衝液A(20mMのTris−HCl、p
H7.4、1mMのEDTA、1mMのベンザミジン、1mg/mlのロイペプ
チン、1mg/mlのアプロチニン、10%のグリセロール、1%のTrito
nX−100および100mMのNaCl)で3回洗浄した。この手法によって
本質的に均一な融合タンパク質が、1mgタンパク質/mlグルタチオン−Se
pharoseビーズの濃度で得られた。アミノ酸1〜321を含有したPTP
1Bタンパク質(野生型および変異型)をE.coliに発現させ、均一になる
までBarfordら(J.Mol.Biol.239:726−730(19
94))に記載のように精製した。
Full-length PTP-PEST protein (wild type and mutant proteins, Asp1
99-Ala mutation or Cys231-Ser mutation) and the wild-type PTP-PEST catalytic domain (amino acids 1-305) were added to recombinant baculovirus (BaculoGold ™, Pharmingen,
SanDiego, CA) and expressed in Sf9 cells and purified as described by Garton and Tonks (EMBO J. 13: 3763-3771, 1994). Truncated forms of wild-type and mutant PTP-PEST proteins containing amino acid residues 1 to 305 of PTP-PEST were derived from pGEX vector (Phar
maciaBiotech Inc. , Uppsala, Sweden) after subcloning of the GST PTP-PEST DNA in-frame downstream of GST.
E. coli as an ST fusion protein. expressed in E. coli. 25 ml of E. coli transformed with the appropriate vector. coli were grown to the logarithmic growth phase (OD 60 0 about 0.5). The fusion protein expression was then induced by the addition of 0.2 mM isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside and the cells were incubated at 30 ° C for 2
Grow for ~ 4 hours. Cells were collected by centrifugation and 50 mM Tris-HC
pH 7.4, 5 mM EDTA, 1 mM PMSF, 1 mM benzamidine, 5 mg / ml leupeptin, 5 mg / ml aprotinin and 0.1% Tr.
50 μg in 3 ml buffer containing itonX-100 and 150 mM NaCl
/ Ml lysozyme and incubated and lysed by sonication (3 x 10 seconds). After removal of insoluble material by centrifugation (300,000 × g for 20 minutes), 100 ml of glutathione-Sepharose ™ beads (Ph.
armaciaBiotech Inc. , Uppsala, Sweden) and 4 ° C
The fusion proteins are separated by incubation for 30 minutes at 37 ° C., then the beads are collected by centrifugation and buffer A (20 mM Tris-HCl, p.
H7.4, 1 mM EDTA, 1 mM benzamidine, 1 mg / ml leupeptin, 1 mg / ml aprotinin, 10% glycerol, 1% Trito.
Wash 3 times with nX-100 and 100 mM NaCl). This procedure yielded an essentially homogeneous fusion protein at 1 mg protein / ml glutathione-Se.
Obtained at a concentration of pharose beads. PTP containing amino acids 1-321
1B protein (wild type and mutant) was transformed into E. E. coli and until uniform, Barford et al. (J. Mol. Biol. 239: 726-730 (19
94)).

【0113】 実施例2 p210BCR:ABLによるPTP1B発現レベルの調節 慢性骨髄性白血病(CML)は、第9染色体上のc−Ablプロトオンコジー
ンが第22染色体上のbcr遺伝子に結合しているフィラデルフィア染色体(P
h)により特徴づけられる造血幹細胞のクローン性疾患であるプロテインチロシ
ンキナーゼ(PTK)をコードする。これは、bcr:abl融合タンパク質p
210bcr:ablの生成をもたらし、PTK活性がc−Ablと比べて増大
される。本実施例は、リン酸化受容性p210bcr:ablタンパク質が特異
的にPTP1B発現を誘導することを示す。
Example 2 Regulation of PTP1B Expression Levels by p210BCR: ABL Chronic myelogenous leukemia (CML) has a Philadelphia chromosome in which the c-Abl proto-oncogene on chromosome 9 is linked to the bcr gene on chromosome 22. (P
encodes a protein tyrosine kinase (PTK), a clonal disorder of hematopoietic stem cells characterized by h). This is the bcr: abl fusion protein p
It results in the production of 210 bcr: abl and PTK activity is increased compared to c-Abl. This example shows that the phosphorylation-receptive p210bcr: abl protein specifically induces PTP1B expression.

【0114】 温度感受性変異型のp210bcr:ablを発現するBaF3細胞(Jai
nら、1996Blood88:1542)を、PTK活性を有するp210の
発現可能な温度までシフトさせた場合、PTP1BmRNAおよびタンパク質発
現レベルは、12〜24時間以内に増加が観察されたが、これはPTKの活性型
の発生と一致した(例えば、国際公開第98/04712号明細書;LaMon
tagneら、1998Mol.Cell.Biol.18:2965などを参
照のこと)。また、PTP1Bの発現の増加は、CML患者由来のフィラデルフ
ィア染色体−陽性(Ph+)Bリンパ系細胞でも、同一患者のPh−細胞と対比
して、観察された。酵素タンパク質レベルの変化と同一基準であるPTP1B活
性の変化も観察された。これらの変化はPTP1Bに特異的であり、密接な関連
するホモログTC−PTP(PTP1Bと65%のアミノ酸配列同一性を有する
)またはSHP−1、SHP−2、PTP−PESTなど検討したその他のPT
P類において見られなかった。p210bcr:ablPTK活性によるPTP
1B誘導の特異性は、キナーゼ欠損Rat1細胞を用いて確認された(Pend
ergastら、1993Cell75:175)。これらの細胞は、アミノ酸
1172位にリジン残基の代わりにアルギニン慙愧を含み、PTK活性を欠く不
活性型のp210bcr:ablを発現する。このp210変異体のRat1細
胞における発現は、PTP1B発現レベルを変化させることはできなかった。
BaF3 cells expressing a temperature-sensitive mutant of p210bcr: abl (Jai
N. et al., 1996 Blood 88: 1542) was shifted to a temperature at which p210 having PTK activity could be expressed, PTP1B mRNA and protein expression levels were observed to increase within 12 to 24 hours, which is the activity of PTK. Consistent with the development of the type (eg WO 98/04712; LaMon).
tagne et al., 1998 Mol. Cell. Biol. 18: 2965). An increase in PTP1B expression was also observed in Philadelphia chromosome-positive (Ph +) B lymphoid cells derived from CML patients, as compared to Ph- cells in the same patients. A change in PTP1B activity was also observed, which was the same criterion as a change in enzyme protein level. These changes are specific to PTP1B and are closely related homologs TC-PTP (having 65% amino acid sequence identity with PTP1B) or other PTs studied such as SHP-1, SHP-2, PTP-PEST.
Not found in Ps. p210bcr: PTP with ablPTK activity
The specificity of 1B induction was confirmed using Kinase deficient Rat1 cells (Pend.
ergast et al., 1993 Cell 75: 175). These cells express an inactive form of p210bcr: abl, which contains arginine enzyme at amino acid position 1172 instead of lysine residue and lacks PTK activity. Expression of this p210 mutant in Rat1 cells was unable to alter PTP1B expression levels.

【0115】 実施例3 p210BCR:ABL結合基質の基質捕捉性PTP変異体との相互作用 本実施例は、PTP基質を同定するために、基質捕捉性変異体PTPの基質相
互作用特性の検索について述べるものである。基質捕捉性PTPポリペプチドお
よび融合タンパク質を実施例1に記載の通り調製した。
Example 3 Interaction of p210BCR: ABL-Binding Substrate with Substrate-Capturing PTP Variants This example describes the search for substrate-interacting properties of substrate-capturing variant PTP to identify PTP substrates. It is a thing. Substrate-capturing PTP polypeptides and fusion proteins were prepared as described in Example 1.

【0116】 基質捕捉性変異体PTPポリペプチドまたは融合タンパク質を、様々な細胞系
由来の溶解物と接触させた。簡単に述べれば、細胞溶解物の出発材料としてHe
LaおよびCOS細胞を、5%ウシ胎児血清(FBS)を含有するDulbec
coの改変Eagle培地(DMEM)中で増殖させた。Rat1、Wi38、
C2C12、およびMvLu細胞は、10%FBS含有DMEM中で増殖させた
。293細胞は10%子ウシ血清含有DMEM中で増殖させた。MCF10A細
胞は、5%ウマ血清、20ng/mlの表皮成長因子、10mg/mlのインシ
ュリン、0.5mg/mlのヒドロコルチゾン、および0.25mg/mlのフ
ァンギゾン(fungizone) を含有する50%DMEM50%HamのF−12中で
増殖させた。BaF3細胞は既述のようにして維持した(Jainら、1996
Blood88:1542)。どの培地にもペニシリンおよびストレプトマイシ
ンがそれぞれ100U/mlおよび100mg/mlの濃度で含まれており、ど
の細胞も37℃で培養した。リン酸カルシウム仲介トランスフェクションを用い
て野生型および変異体PTP−PESTタンパク質をコード化するcDNAをC
OS細胞内に導入した。これらのタンパク質は、プラスミドpMT2(Samb
rookら、Molecular Cloning、a Laboratory
Manual. Cold Spring Harbor Laborator
y Press. Cold Spring Harbor、NY、1989)
にサブクローニングされたPTP−PEST cDNA(Gartonら、19
96Mol.Cell.Biol.16:6408)によってコード化され、こ
のプラスミドpMT2からの発現はアデノウイルスの主要後期プロモータ(major
late promoter) によって推進された。各細胞プレート10cmのトランスフェ
クションに20μgのDNAを使用した。PTP−PEST構築物の発現のレベ
ルはどの場合も同程度であった。
Substrate-capture mutant PTP polypeptides or fusion proteins were contacted with lysates from various cell lines. Briefly, He was used as the starting material for cell lysates.
La and COS cells were treated with Dulbec containing 5% fetal bovine serum (FBS).
The cells were grown in modified Eagle's medium (DMEM). Rat1, Wi38,
C2C12, and MvLu cells were grown in DMEM containing 10% FBS. 293 cells were grown in DMEM containing 10% calf serum. MCF10A cells contain 50% DMEM 50% Ham containing 5% horse serum, 20 ng / ml epidermal growth factor, 10 mg / ml insulin, 0.5 mg / ml hydrocortisone, and 0.25 mg / ml fungizone. Were grown in F-12. BaF3 cells were maintained as previously described (Jain et al., 1996.
Blood 88: 1542). All media contained penicillin and streptomycin at concentrations of 100 U / ml and 100 mg / ml, respectively, and all cells were cultured at 37 ° C. CDNA encoding wild-type and mutant PTP-PEST proteins were cloned into C using calcium phosphate mediated transfection.
It was introduced into OS cells. These proteins are found in the plasmid pMT2 (Samb
look et al., Molecular Cloning, a Laboratory.
Manual. Cold Spring Harbor Laborator
y Press. Cold Spring Harbor, NY, 1989).
Subcloned into PTP-PEST cDNA (Garton et al., 19
96 Mol. Cell. Biol. 16: 6408), expression from this plasmid pMT2 is expressed in the adenovirus major late promoter (major).
late promoter). 20 μg of DNA was used for transfection of 10 cm of each cell plate. The level of expression of the PTP-PEST construct was similar in all cases.

【0117】 細胞溶解の前に、70〜90%の融合性細胞培養液を、0.1mMの酸化バナ
ジン酸塩(過バナジン酸塩(pervanadate) )を含有する培地(10mlの培地に
添加した50mMのメタバナジン酸ナトリウム(NaVO3 )および50mMの
2 2 を含有する新鮮な溶液20μl)中30分間処理した。H2 2 および
バナジン酸塩による細胞の処理によって、ホスホチロシン濃度が、おそらく細胞
内PTP類がバナジン酸塩によって阻害されるために、相乗作用的に増加する(
Heffetzら、1990J.Biol.Chem.265:2896−29
02)。過バナジン酸塩処理によって少なくとも50個の顕著なホスホチロシン
タンパク質バンドがすべての細胞型に出現したが、未処理細胞は実質的に検出で
きない程度のホスホチロシン濃度を含んでいた。
Prior to cell lysis, 70-90% fusogenic cell culture was added to medium containing 50 mM of oxidized vanadate (pervanadate) (50 mM added to 10 ml of medium). Of sodium metavanadate (NaVO 3 ) and 20 mM fresh solution containing 50 mM H 2 O 2 ) for 30 minutes. Treatment of cells with H 2 O 2 and vanadate increases phosphotyrosine concentrations synergistically, presumably because intracellular PTPs are inhibited by vanadate.
Heffezz et al., 1990 J. Biol. Chem. 265: 2896-29
02). At least 50 prominent phosphotyrosine protein bands appeared in all cell types upon pervanadate treatment, whereas untreated cells contained virtually undetectable phosphotyrosine concentrations.

【0118】 細胞は、5mMのヨード酢酸含有の緩衝液A(実施例1参照)中で溶解させた
。4℃30分間のインキュベーション後、DTTを添加して終濃度10mMとし
た。つぎに300,000×gで20分間の遠心分離により不溶物質を除去した
。その結果得られる溶解物は、−70℃での長期(数ヶ月)保存中、および4℃
での長時間(少なくとも20時間)インキュベーション中、外因性の添加PTP
の非存在下において、そのホスホチロシン含量に関して安定であった。
Cells were lysed in buffer A containing 5 mM iodoacetic acid (see Example 1). After incubation at 4 ° C for 30 minutes, DTT was added to a final concentration of 10 mM. Next, insoluble substances were removed by centrifugation at 300,000 xg for 20 minutes. The resulting lysate was stored at -70 ° C for long (several months) storage and at 4 ° C.
Exogenously added PTP during long-term (at least 20 hours) incubation in
Was stable with respect to its phosphotyrosine content.

【0119】 過バナジン酸塩処理HeLa細胞溶解物を、MonoQFPLCカラム (P
harmacia)を用いる陰イオン交換クロマトグラフィーによって分画した
。カラムにかける前に試料(緩衝液A中3mg/ml濃度でタンパク質総量50
mg)を3倍容の緩衝液B(20mMのtris−HCl、pH7.4、1mM
のEDTA、1mMのベンザミジン、1mg/mlのロイペプチン、1mg/m
lのアプロチニン、および0.1%のTritonX−100)で希釈した。タ
ンパク質は、緩衝液B中0〜0.5MのNaClのリニアグラジェントで、1m
l/分の流速で20画分(画分容積は1ml)にわたって溶出した後、緩衝液B
中0.5〜1.0MのNaClの第二グラジェントで5画分にわたって溶出した
。ホスホチロシン含有タンパク質は、抗−ホスホチロシン・イムノブロッティン
グによると、画分7〜21内に検出された。PTP1Bについても同一方法をお
こなったが、ただし細胞は過バナジン酸塩処理を行わなかった。
Pervanadate-treated HeLa cell lysates were loaded onto a MonoQ FPLC column (P
It was fractionated by anion exchange chromatography using H. Samples (50 mg total protein at a concentration of 3 mg / ml in buffer A before loading on the column)
3 mg of buffer B (20 mM tris-HCl, pH 7.4, 1 mM)
EDTA, 1 mM benzamidine, 1 mg / ml leupeptin, 1 mg / m
1 aprotinin, and 0.1% Triton X-100). Protein is a linear gradient of 0-0.5 M NaCl in buffer B, 1 m
Buffer B after elution over 20 fractions (fraction volume 1 ml) at a flow rate of 1 / min
Elute with a second gradient of 0.5-1.0 M NaCl in 5 fractions. Phosphotyrosine-containing protein was detected in fractions 7-21 by anti-phosphotyrosine immunoblotting. The same procedure was performed for PTP1B, except that the cells were not pervanadate treated.

【0120】 脱リン酸化反応には、チロシンリン酸化タンパク質を含有する過バナジン酸塩
処理したHeLa細胞の溶解物(タンパク質1〜2mg/ml)を、氷上で2n
Mの濃度の精製活性PTPの非存在下または存在下でインキュベートした。脱リ
ン酸化は一定量ずつ(30μgタンパク質)をSDS−PAGE試料緩衝液中に
除去することによって終了させ、脱リン酸化の程度を、下記のように生成させた
ホスホチロシン特異的モノクローナル抗体G104を用いるイムノブロッティン
グによって測定した。基質としてチロシンリン酸化32P標識の、還元され、カル
ボキシアミドメチル化され、マレイル化されたリゾチーム(RCM−リゾチーム
)を用いるPTP活性のアッセイを、Flintら(1993、EMBOJ.1
2:1937〜1946)の記載通りに実施した。
For the dephosphorylation reaction, pervanadate-treated HeLa cell lysate (protein 1-2 mg / ml) containing tyrosine-phosphorylated protein was added to 2n on ice.
Incubated in the absence or presence of purified active PTP at a concentration of M. Dephosphorylation was terminated by removing aliquots (30 μg protein) in SDS-PAGE sample buffer, and the degree of dephosphorylation was determined using an immunoassay using phosphotyrosine-specific monoclonal antibody G104 produced as follows. It was measured by blotting. An assay for PTP activity using tyrosine phosphorylated 32 P-labeled reduced, carboxamidomethylated, maleylated lysozyme (RCM-lysozyme) as a substrate was performed using Flint et al. (1993, EMBOJ.1).
2: 1937-1946).

【0121】 抗体およびイムノブロッティング:PTP−PEST特異的モノクローナル抗
体AG25を、バキュロウイルスが発現した精製全長PTP−PESTに対して
産生させた。抗−ホスホチロシンモノクローナル抗体G104は、抗原としてホ
スホチロシン、アラニン、およびグリシンを1:1:1の比率で1−エチル−3
−(3’−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドとともにスカシガイのヘモ
シアニンの存在下で重合させたものを用いて産生させたが、これはKampsお
よびSeftonが最初に記載された方法である(Oncogene2:305
−315(1988))。p130cas モノクローナル抗体はTransduc
tion Laboratories(Lexington、Ky)から入手し
た。PTP1Bに対するモノクローナル抗体FG6はDavidHill博士(
Calbiochem Oncogene Research Product
s、Cambridge、MA)から提供された。イムノブロッティングによる
タンパク質の可視化は、HRP結合二次抗体(Amersham Life S
cience Inc.、Arlington Heights、Il)および
SuperSignal(登録商標)CL−HRP基質系(Pierce、Ro
ckford、Il)を用いて増強化学ルミネッセンス(ECL)によって達成
された。
Antibodies and Immunoblotting : PTP-PEST specific monoclonal antibody AG25 was raised against purified full length PTP-PEST expressed by baculovirus. The anti-phosphotyrosine monoclonal antibody G104 uses phosphotyrosine, alanine, and glycine as antigens in a 1: 1: 1 ratio of 1-ethyl-3.
Produced using polymerized in the presence of keyhole limpet hemocyanin with-(3'-dimethylaminopropyl) carbodiimide, which is the method Kamps and Sefton first described (Oncogene 2: 305.
-315 (1988)). p130 cas monoclonal antibody is Transduc
obtained from Tion Laboratories (Lexington, Ky). The monoclonal antibody FG6 against PTP1B is Dr. David Hill (
Calbiochem Oncogene Research Product
S.Cambridge, MA). Visualization of proteins by immunoblotting was performed using HRP-conjugated secondary antibody (Amersham Life S).
science Inc. , Arlington Heights, Il) and SuperSignal® CL-HRP substrate system (Pierce, Ro.
ckford, Il) by enhanced chemiluminescence (ECL).

【0122】 免疫沈降および基質捕捉:トランスフェクションしたCOS細胞からのPTP
−PESTの免疫沈降は、化学的交差結合剤ピメリミジン酸ジメチル(Schn
eiderら、J.Biol.Chem.257:10766−10769(1
982))を用いてプロテインA−セファロースビーズ(Pharmacia
BiotechInc.,Uppsala、スウェーデン)にモノクローナル抗
体AG25を共有結合させた後に行った。抗体はまずプロテインA−セファロー
スに1mg/mlビーズ容積の濃度で結合させた後、未結合物質を0.2Mのホ
ウ酸ナトリウム、pH9で3回洗浄して除去した。共有結合は、0.2Mホウ酸
ナトリウム、pH9中20mMのピメリミジン酸ジメチル存在下室温30分間の
インキュベーションによって達成された。つぎにこれらのビーズを過剰の0.2
Mエタノールアミン、pH8とともに1時間インキュベートして未反応クロスリ
ンキング剤をブロックし、PBSで3回洗浄後、4℃で保存した。10μlのA
G25ビーズを用いて、約0.375mgのタンパク質を含有する溶解物からト
ランスフェクションしたPTP−PESTを沈降させた。
Immunoprecipitation and substrate capture : PTP from transfected COS cells
-PEST immunoprecipitation was performed using the chemical cross-linker dimethyl pimerimidate (Schn
eider et al. Biol. Chem. 257: 10766-10769 (1
982)) using Protein A-Sepharose beads (Pharmacia).
Biotech Inc. , Uppsala, Sweden) after covalently binding the monoclonal antibody AG25. Antibodies were first bound to Protein A-Sepharose at a concentration of 1 mg / ml bead volume, then unbound material was removed by washing 3 times with 0.2 M sodium borate, pH 9. Covalent binding was achieved by incubation for 30 minutes at room temperature in the presence of 20 mM dimethyl pimerimidate in 0.2 M sodium borate, pH 9. Then add these beads to an excess of 0.2
Unreacted cross-linking agent was blocked by incubation with M ethanolamine, pH 8 for 1 hour, washed 3 times with PBS, and stored at 4 ° C. 10 μl of A
G25 beads were used to precipitate transfected PTP-PEST from lysates containing approximately 0.375 mg protein.

【0123】 基質捕捉は、様々なPTPアフィニティマトリックスを用いて実施した。全長
PTP−PESTマトリックスは、精製バキュロウイルス発現PTP−PEST
タンパク質を結合させた共有結合AG25−プロテインA−セファロースビーズ
を利用した。一定量ずつ(10μl)のAG25ビーズを、5μgの精製PTP
−PEST(野生型または変異型)存在下で100μlの緩衝液A中4℃で2時
間インキュベートした。つぎに1mlの緩衝液Aで3回洗浄することによって未
結合PTP−PESTを除去した。その結果得られたPTP−PEST−AG2
5プロテインA−セファロースビーズは、10mlについて約2mgのPTP−
PESTを含有した。基質捕捉は、PTP−PESTの触媒ドメインを含有する
細菌発現GST融合タンパク質に結合させたグルタチオン−セファロースビーズ
を用いても行った。
Substrate capture was performed using various PTP affinity matrices. The full length PTP-PEST matrix is purified baculovirus-expressing PTP-PEST.
Covalently bound AG25-Protein A-Sepharose beads with bound protein were utilized. Add a fixed amount (10 μl) of AG25 beads to 5 μg of purified PTP.
-Incubated in 100 [mu] l buffer A in the presence of PEST (wild type or mutant) for 2 hours at 4 [deg.] C. Next, unbound PTP-PEST was removed by washing 3 times with 1 ml of buffer solution A. The resulting PTP-PEST-AG2
5 Protein A-Sepharose beads contain approximately 2 mg of PTP-for 10 ml.
Contains PEST. Substrate capture was also performed using glutathione-Sepharose beads coupled to a bacterially expressed GST fusion protein containing the catalytic domain of PTP-PEST.

【0124】 PTP1Bも基質捕捉実験に使用した。この場合、モノクローナル抗体FG6
を、クロスリンキング剤なしでプロテインA−セファロースにあらかじめ結合さ
せ(2μg抗体/10μlビーズ)、つぎに精製PTP1Bタンパク質を過剰に
添加し、4℃で2時間インキュベートした。未結合PTP1Bの除去後、10μ
lのビーズは約2μgのPTP1Bを含有した。
PTP1B was also used in the substrate capture experiment. In this case, the monoclonal antibody FG6
Was pre-bound to Protein A-Sepharose without cross-linking agent (2 μg antibody / 10 μl beads), then purified PTP1B protein was added in excess and incubated at 4 ° C. for 2 hours. 10μ after removal of unbound PTP1B
One bead contained approximately 2 μg PTP1B.

【0125】 過バナジン酸塩処理細胞溶解物、またはカラム画分を、基質捕捉実験のために
ホスホチロシン含有タンパク質の起源として使用した。一般に、0.5mlの緩
衝液A(5mMのヨード酢酸、10mMのDTTを含む)中0.25〜0.5m
gのタンパク質を含有する溶解物を、約2μgの適切なPTPタンパク質を含有
する10μlのアフィニティマトリックス中4℃で2時間インキュベートした。
つぎに未結合タンパク質を1mlの緩衝液Aで3回洗浄することによって試料か
ら除去し、結合物質は50μLのSDS−PAGE試料緩衝液の添加によって採
取した後、95℃5分間加熱した。つぎにビーズに結合したタンパク質を、SD
S−PAGE後、イムノブロッティングにより分析した。
Pervanadate-treated cell lysates, or column fractions, were used as the source of phosphotyrosine-containing proteins for substrate capture experiments. Generally 0.25-0.5 m in 0.5 ml Buffer A (containing 5 mM iodoacetic acid, 10 mM DTT).
Lysates containing g protein were incubated for 2 hours at 4 ° C. in 10 μl affinity matrix containing approximately 2 μg of the appropriate PTP protein.
Unbound protein was then removed from the sample by washing 3 times with 1 ml of buffer A and bound material was collected by the addition of 50 μL of SDS-PAGE sample buffer and then heated at 95 ° C. for 5 minutes. Next, the protein bound to the beads is
After S-PAGE, it was analyzed by immunoblotting.

【0126】 COS細胞における一時的同時トランスフェクション実験では、PTP1Bは
p210 bcr:ablを脱リン酸化するが、v−ablの脱リン酸化は行わ
ない。PTP1B(D181A)変異体をGST融合タンパク質として発現させ
、精製し、Mo7−p210細胞(p210 bcr:ablを過剰発現する)
の溶解物とインキュベートしたとき、変異体PTPとp210 bcr:abl
の複合体が分離された。これに対して、チロシンリン酸化c−ablも上記溶解
物中に存在するが、これは変異体PTPに結合しなかった。PTP1B(D18
1A)とp210 bcr:ablとの相互作用はバナジン酸塩でブロックされ
たが、これはこの相互作用にはPTPの活性部位が関与していることを示唆する
所見である。
In transient co-transfection experiments in COS cells, PTP1B dephosphorylates p210 bcr: abl but not v-abl. The PTP1B (D181A) mutant was expressed as a GST fusion protein, purified, and Mo7-p210 cells (overexpressing p210 bcr: abl).
Mutant PTP and p210 bcr: abl when incubated with lysates of
The complex was isolated. In contrast, tyrosine phosphorylated c-abl was also present in the lysate, which did not bind to mutant PTP. PTP1B (D18
The interaction of 1A) with p210 bcr: abl was blocked by vanadate, a finding suggesting that this interaction involves the active site of PTP.

【0127】 COS細胞における一過性共発現後、PTP1B(D181A)はp210
bcr:ablと複合体を形成した。p210 bcr:ablのY177F変
異体はPTP1B(D181A)と相互作用を行わなかったが、これはこのチロ
シン残基がPTKにおける結合部位の一成分であることを示唆している。p21
0bcr:abl中のこのチロシン残基はインビボでリン酸化され、GRB2に
対するドッキング部位として働くことが証明された(Pendergastら、
1993Cell75:175)。p210 bcr:abl中のpTyrとG
RB2のSH2ドメインとの直接相互作用は、PTKの形質転換活性にとって必
須である。PTP1B(D181A)とp210 bcr:ablとの相互作用
はPTKのGRB2との会合を妨害する。以上をすべてを考慮に入れれば、これ
らのデータは、p210 bcr:ablがPTP1Bの生理学的基質であるこ
と、PTP1Bはインビボで癌タンパク質PTKの拮抗剤として機能することを
示唆している。RCMLに対する37kDaのPTP1B変異体のVmax、K
m、Kcatを図2に示す。
After transient co-expression in COS cells, PTP1B (D181A) was added to p210.
A complex was formed with bcr: abl. The Y177F mutant of p210 bcr: abl did not interact with PTP1B (D181A), suggesting that this tyrosine residue is a component of the binding site in PTK. p21
This tyrosine residue in 0bcr: abl was phosphorylated in vivo and proved to serve as a docking site for GRB2 (Pendergast et al.,
1993 Cell 75: 175). p210 bcr: pTyr and G in abl
Direct interaction with the SH2 domain of RB2 is essential for the transforming activity of PTK. Interaction of PTP1B (D181A) with p210 bcr: abl interferes with PTK's association with GRB2. Taking all the above into consideration, these data suggest that p210 bcr: abl is a physiological substrate of PTP1B, and that PTP1B functions as an antagonist of the oncoprotein PTK in vivo. Vmax, K of a 37 kDa PTP1B mutant for RCML
m and Kcat are shown in FIG.

【0128】 PTP1BおよびEGF受容体:COS細胞においてPTP1B(D181A
)が発現されると、180kDaタンパク質中ならびに120および70kDa
のタンパク質中のチロシル残基のリン酸化が増強する。GST−PTP1B(D
181A)融合タンパク質をCOS細胞で発現させグルタチオン−セファロース
(登録商標)上に沈降させる場合は、この180kDaおよびこれより少量のp
120およびp70は同時沈降した。p180タンパク質はイムノブロッティン
グによって表皮成長因子(EGF)受容体であると同定された。しかしp120
およびp70タンパク質の実体は不明であり、後者はsrc,p60でもパキシ
リン(paxillin)でもない。
PTP1B and EGF Receptor : PTP1B (D181A in COS cells
Is expressed in the 180 kDa protein as well as 120 and 70 kDa.
Phosphorylation of tyrosyl residues in the protein of Escherichia coli is enhanced. GST-PTP1B (D
181A) When the fusion protein was expressed in COS cells and precipitated on glutathione-Sepharose®, this 180 kDa and lower p
120 and p70 co-precipitated. The p180 protein was identified as the epidermal growth factor (EGF) receptor by immunoblotting. But p120
And the identity of the p70 protein is unknown, the latter being neither src, p60 nor paxillin.

【0129】 COS細胞中PTP1B(D181A)の発現によって、そのリガンドである
EGFの不在下でEGF受容体のチロシンのリン酸化が誘導されるが、これは、
変異体PTPが未変化細胞ではその作用を行うが、溶解後には行わないことを示
している。199位の該当するアスパラギン酸をアラニンで置換した等量のPT
P−PEST(D199A)変異体はEGF受容体とは相互作用をせず、この所
見はこの基質相互作用の特異性を表している。
Expression of PTP1B (D181A) in COS cells induces tyrosine phosphorylation of the EGF receptor in the absence of its ligand, EGF, which
It shows that the mutant PTP has its effect in unchanged cells but not after lysis. An equivalent amount of PT in which the corresponding aspartic acid at position 199 was replaced with alanine
The P-PEST (D199A) mutant did not interact with the EGF receptor, a finding demonstrating the specificity of this substrate interaction.

【0130】 EGF受容体の自己リン酸化がPTP1B(D181A)との相互作用には必
要である。キナーゼが作動しないか、または自動リン酸化部位が欠失してしまっ
ているような受容体変異体は、PTP1B(D181A)と相互作用を行わない
。v−src発現細胞では、チロシンリン酸化タンパク質が過剰に観察されたが
、EGF受容体のリン酸化は検出されなかった。このような条件下では、PTP
1B D181Aは圧倒的に70kDaのチロシンリン酸化タンパク質に結合し
、したがってPTP1BはEGF誘導シグナル伝達経路を調節することができる
ようである。
Autophosphorylation of the EGF receptor is required for its interaction with PTP1B (D181A). Receptor mutants in which the kinase does not operate or the autophosphorylation site has been deleted do not interact with PTP1B (D181A). Excessive tyrosine phosphorylated protein was observed in v-src expressing cells, but phosphorylation of EGF receptor was not detected. Under such conditions, PTP
1B D181A predominantly binds to the 70 kDa tyrosine phosphorylated protein, and thus PTP1B appears to be able to regulate the EGF-induced signaling pathway.

【0131】 実施例4 PTP−PESTは130kDaホスホチロシン含有タンパク質を優先的に脱リ
ン酸化する PTP−PESTのインビトロでの基質特異性を検索するために、一定量の過
バナジン酸塩処理HeLa細胞溶解物を氷上でインキュベートしたところ、モノ
クローナル抗−ホスホチロシン抗体G104を用いた細胞溶解物のイムノブロッ
ティングによる判定によれば、50〜100のはっきり見分けられるホスホチロ
シン含有タンパクが生成した。つぎに、精製全長PTP−PEST(組換えバキ
ュロウイルスを用いてSf9細胞に発現させたもの)、PTP−PEST触媒ド
メイン、またはPTP1B触媒ドメイン(37kDa型)のいずれかを上記溶解
物に添加し、一定量ずつを様々な時点で取出し、SDS−PAGEによる分析後
、抗−ホスホチロシンイムノブロッティングを行った。
Example 4 PTP-PEST Preferentially Dephosphorylates a 130 kDa Phosphotyrosine-Containing Protein To probe the in vitro substrate specificity of PTP-PEST, a constant amount of pervanadate-treated HeLa cell lysate was used. Were incubated on ice, producing 50-100 clearly distinguishable phosphotyrosine-containing proteins as determined by immunoblotting of cell lysates with the monoclonal anti-phosphotyrosine antibody G104. Next, either purified full-length PTP-PEST (expressed in Sf9 cells using recombinant baculovirus), PTP-PEST catalytic domain, or PTP1B catalytic domain (37 kDa type) was added to the lysate, An aliquot was taken out at various time points and analyzed by SDS-PAGE, followed by anti-phosphotyrosine immunoblotting.

【0132】 意外にも、顕著な130kDaホスホチロシンバンド(p130)は10分以
内にPTP−PESTによって選択的に脱リン酸化されたが、その他の全バンド
の強度は60分間のPTP−PESTとのインキュベーション後も実質上不変で
あった。これより高い濃度のPTP−PEST(100倍以上)との長時間イン
キュベーションの結果、すべてのホスホチロシンバンドは溶解物から完全に除か
れた。しかし、検索したすべての条件下で、p130はその他のすべての存在バ
ンドよりも迅速に脱リン酸化されることが判明した。
Surprisingly, the prominent 130 kDa phosphotyrosine band (p130) was selectively dephosphorylated by PTP-PEST within 10 minutes, while the intensity of all other bands was 60 minutes incubation with PTP-PEST. It remained virtually unchanged thereafter. Prolonged incubation with higher concentrations of PTP-PEST (> 100-fold) resulted in complete removal of all phosphotyrosine bands from the lysate. However, under all conditions searched, p130 was found to be dephosphorylated more rapidly than all other present bands.

【0133】 PTP−PESTによるp130の選択的脱リン酸化は、実質上該酵素の触媒
ドメインのみを含有する短縮型のホスファターゼ(アミノ酸残基1〜305)を
用いた場合にも観察された。この結果は、今回の分析でPTP−PESTによっ
て示された顕著な基質選択性はホスファターゼ触媒ドメインの固有の性質であり
、一方、C−末端の500個のアミノ酸残基は該酵素の基質特異性に対して検出
できるような影響をほとんど持たないことを示唆している。
Selective dephosphorylation of p130 by PTP-PEST was also observed with a truncated phosphatase (amino acid residues 1-305) containing substantially only the catalytic domain of the enzyme. This result indicates that the remarkable substrate selectivity demonstrated by PTP-PEST in this analysis is an intrinsic property of the phosphatase catalytic domain, while the C-terminal 500 amino acid residues are the substrate specificity of the enzyme. Suggests that it has little detectable effect on.

【0134】 PTP−PESTとp130との相互作用の特異性を、脱リン酸化反応におけ
るPTP1Bの触媒ドメイン(アミノ酸残基1〜321)を用いて検索した。P
TP−PESTで使用したものと同様なモル濃度で添加した場合、PTP1Bは
過バナジン酸塩処理HeLa溶解物中に存在するホスホチロシン含有タンパク質
のほとんどを完全にかつ迅速に(15分以内)脱リン酸化することが認められた
。さらに、p130の脱リン酸化の経時的変化は、PTP1Bによって脱リン酸
化された他のホスホチロシンバンドの脱リン酸化よりも有意に迅速であるという
ことはなかった。したがって、任意の基質の利用性が異なり、単離されたPTP
触媒サブユニットの特性が明らかになっている場合は、インビトロとインビボに
おけるPTP1B基質特異性の範囲は異なることがありうる。
The specificity of the interaction between PTP-PEST and p130 was probed using the catalytic domain of PTP1B in dephosphorylation (amino acid residues 1-321). P
When added at a molar concentration similar to that used in TP-PEST, PTP1B completely and rapidly (within 15 minutes) dephosphorylates most of the phosphotyrosine-containing proteins present in pervanadate-treated HeLa lysates. Was approved. Furthermore, the time course of p130 dephosphorylation was not significantly faster than the dephosphorylation of other phosphotyrosine bands dephosphorylated by PTP1B. Therefore, the availability of any substrate is different and isolated PTP
The range of PTP1B substrate specificities in vitro and in vivo may differ if the catalytic subunit is characterized.

【0135】 実施例5 基質捕捉によるPTP−PESTの130kDa基質の同定 本実施例は、ある細胞溶解物中のPTP基質を同定するために、アフィニティ
マトリックスにおける基質捕捉性変異体PTPの使用について述べる。基質捕捉
性PTPアフィニティマトリックスの調製のために、PTP−PESTの変異型
(D199A)を、部位特異的変異導入法によって生成させ、この変異体酵素を
、組換えバキュロウイルスを用いて発現後精製した。チロシンリン酸化RCM−
リゾチームを基質として使用して分析すると、この精製変異体酵素は、野生型酵
素の約10,000分の1の特異的活性を示した。この精製タンパク質を、プロ
テインA−Sepharoseビーズに共有結合させた抗−PTP−PESTモ
ノクローナル抗体(AG25)からなるアフィニティマトリックスに結合させ、
つぎに実施例3に述べたようにしてHeLa細胞溶解物から調製したMonoQ
画分のそれぞれとインキュベートした。
Example 5 Identification of 130 kDa Substrate of PTP-PEST by Substrate Capture This example describes the use of substrate-capturing mutant PTP in an affinity matrix to identify PTP substrate in certain cell lysates. For the preparation of the substrate-capturing PTP affinity matrix, a mutant form of PTP-PEST (D199A) was generated by site-directed mutagenesis, and this mutant enzyme was purified after expression using recombinant baculovirus. . Tyrosine phosphorylated RCM-
When analyzed using lysozyme as a substrate, this purified mutant enzyme showed about 10,000-fold specific activity of the wild-type enzyme. The purified protein was bound to an affinity matrix consisting of anti-PTP-PEST monoclonal antibody (AG25) covalently bound to Protein A-Sepharose beads,
Next, MonoQ prepared from HeLa cell lysates as described in Example 3
Incubated with each of the fractions.

【0136】 過バナジン酸塩処理HeLa細胞溶解物を陰イオン交換クロマトグラフィによ
って分画し(実施例3)、一定量ずつの画分をSDS−PAGE後抗−ホスホチ
ロシンまたは抗−p130cas 抗体を用いるイムノブロッティングによって分析
した。つぎに、分析したすべての試料の一定量ずつについて、Asp199がア
ラニンに変化している全長PTP−PEST(D199A)を、共有結合させた
プロテインA−Sepharose/抗体(AG25)ビーズに結合させたもの
から成る基質捕捉性PTP−PEST変異体を含有するアフィニティマトリック
スとともにインキュベートした。45分間インキュベーション後、変異体PTP
−PESTと会合するタンパク質を遠心により採取し、ビーズを洗浄し、SDS
−PAGE試料緩衝液を添加した。つぎに、会合したタンパク質をモノクローナ
ル抗−ホスホチロシン抗体G104を用いるイムノブロッティングによって分析
した。PTP−PESTと会合したタンパク質をつぎにSDS−PAGEにより
、ついで抗−ホスホチロシンまたは抗−p130cas 抗体を用いるイムノブロッ
ティングによって分析した。
[0136] The pervanadate treated HeLa cell lysate fractionated by anion exchange chromatography (Example 3), after SDS-PAGE fractions by a constant amount an anti - immuno using phosphotyrosine or anti -P130 cas antibody It was analyzed by blotting. Next, for each fixed amount of all the analyzed samples, full-length PTP-PEST (D199A) in which Asp199 was changed to alanine was bound to covalently bound protein A-Sepharose / antibody (AG25) beads. Was incubated with an affinity matrix containing a substrate-capturing PTP-PEST variant consisting of After incubation for 45 minutes, mutant PTP
-PEST-associated proteins are harvested by centrifugation, the beads washed and SDS
-PAGE sample buffer was added. The associated proteins were then analyzed by immunoblotting with the monoclonal anti-phosphotyrosine antibody G104. By then SDS-PAGE the protein associated with PTP-PEST, then anti - were analyzed by immunoblotting with phosphotyrosine or anti -P130 cas antibodies.

【0137】 これらのカラム画分の抗−ホスホチロシンイムノブロッティングによると、p
130ホスホチロシンバンドは画分11〜14(約0.3MのNaCl)に単一
ピークとして溶出することが示された。HeLa溶解物中にチロシンがリン酸化
したp130が多量にあることを考えれば、p130は以前に同定されたホスホ
チロシンを含有する130kDaタンパク質であろうと思われる。いくつかの可
能性のある候補物質が文献中に見られ、フォーカルアドヒージョンキナーゼp1
25FAK 、ras−GAP、gp130、p130cas などがある。これらの候
補物質のうち、p130cas が、多種多様な系の特に顕著なホスホチロシンバン
ドであると同定されており、たとえばv−crk(MayerおよびHanaf
usa、Proc.Natl.Acad.Sci.USA87:2638−26
42(1990);Mayerら、Nature332:272−275(19
88)およびsrc(Kannerら、Proc.Natl.Acad.Sci
.USA87:3328−3332(1990);Reynoldsら、Mol
.Cell.Biol.9:3951−3958(1989))形質転換線維芽
細胞、インテグリン仲介細胞接着(Nojimaら、J.Biol.Chem.
270:15398−15402(1995);Petchら、J.CellS
cience108:1371−1379(1995);VuoriおよびRu
oslahti、J.Biol.Chem.270:22259−22262(
1995))およびPDGF刺激3T3細胞(RankinおよびRozeng
urt、J.Biol.Chem.269:704−710(1994))など
が挙げられる。
By anti-phosphotyrosine immunoblotting of these column fractions, p
The 130 phosphotyrosine band was shown to elute as a single peak in fractions 11-14 (approximately 0.3 M NaCl). Given the abundance of tyrosine phosphorylated p130 in HeLa lysates, it is likely that p130 is a 130 kDa protein containing a previously identified phosphotyrosine. Several potential candidates have been found in the literature, and focal adhesion kinase p1
25 FAK , ras-GAP, gp130, p130 cas and the like. Of these candidate materials, pl30 cas has been identified as a particularly prominent phosphotyrosine band in a wide variety of systems, for example v-crk (Mayer and Hanaf
usa, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2638-26.
42 (1990); Mayer et al., Nature 332: 272-275 (19.
88) and src (Kanner et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
. USA 87: 3328-3332 (1990); Reynolds et al., Mol.
. Cell. Biol. 9: 3951-3958 (1989)) transformed fibroblasts, integrin-mediated cell adhesion (Nojima et al., J. Biol. Chem.
270: 15398-15402 (1995); Petch et al., J. Am. CellS
science 108: 1371-1379 (1995); Vuori and Ru.
Oslahti, J. et al. Biol. Chem. 270: 22259-22262 (
1995)) and PDGF stimulated 3T3 cells (Rankin and Rozeng.
urt, J .; Biol. Chem. 269: 704-710 (1994)) and the like.

【0138】 したがって、p130ホスホチロシンバンドがp130cas に該当するという
可能性を、p130cas に対する抗体を用いてMonoQ画分のイムノブロッテ
ィングによって検討した。p130cas に該当する130kDaバンドはp13
0チロシンリン酸化バンドと同じ画分に溶出し、みかけの分子量はほぼ同じであ
ったため、これらは同一のタンパク質であると考えられる。さらに、これらの画
分から免疫沈降させたp130cas はチロシル残基にリン酸化されていることが
判明した。
[0138] Thus, pl30 phosphotyrosine band the possibility that true pl30 cas, was investigated by immunoblotting of MonoQ fractions using an antibody against pl30 cas. The 130 kDa band corresponding to p130 cas is p13.
It is considered that these proteins are the same because they eluted in the same fraction as the 0 tyrosine phosphorylated band and had apparent molecular weights that were almost the same. Furthermore, it was revealed that p130cas immunoprecipitated from these fractions was phosphorylated to a tyrosyl residue.

【0139】 変異体PTP−PESTタンパク質は、分子量(130kDa)とMono
Q溶出位置(画分11〜14)がp130cas と一致する単一のホスホチロシン
含有タンパク質と会合することが判明した。p130cas 抗体を用いたこのPT
P−PEST会合タンパク質のイムノブロッティングにより、変異体PTP−P
ESTによって捕捉された130kDaのチロシンリン酸化タンパク質は実際に
p130cas であることが証明された。したがってp130cas はPTP−PE
STにとって生理学的に関連する基質であると思われる。
The mutant PTP-PEST protein has a molecular weight (130 kDa) and Mono.
It was found that the Q elution position (fractions 11-14) was associated with a single phosphotyrosine-containing protein that matched p130cas . This PT using p130cas antibody
Immunoblotting of P-PEST-associated proteins revealed mutant PTP-P
The 130 kDa tyrosine phosphorylated protein captured by EST proved to be in fact p130 cas . Therefore, p130 cas is PTP-PE
It appears to be a physiologically relevant substrate for ST.

【0140】 チロシンリン酸化p130cas との特異的相互作用におけるPTP−PEST の構造的特徴 :P130cas とPTP−PESTとの相互作用を、過バナジン酸
塩処理HeLa溶解物からタンパク質を沈降させるために様々な精製変異型PT
P−PESTを用いる基質捕捉実験においてさらに検索した。いくつかのアフィ
ニティマトリックスを過バナジン酸塩処理HeLa細胞溶解物とインキュベート
し、ビーズと会合させたタンパク質を、SDS−PAGE後、抗−ホスホチロシ
ンまたは抗−p130cas 抗体を用いるイムノブロッティングによって分析した
[0140] The PTP-PEST in specific interactions with tyrosine phosphorylation pl30 cas structural features: the interaction of P130 cas and PTP-PEST, in order to precipitate the protein from pervanadate treated HeLa lysates Various purified mutant PTs
It was further searched in a substrate capture experiment using P-PEST. Several affinity matrices were incubated with the pervanadate treated HeLa cell lysate, the protein is associated with the beads, after SDS-PAGE, anti - were analyzed by immunoblotting with phosphotyrosine or anti -P130 cas antibodies.

【0141】 野生型全長ホスファターゼはチロシンリン酸化p130cas と安定な会合はで
きないことが判明したが、PTP−PEST(D191A)変異体タンパク質も
、活性部位システイン残基のない変異体(C231S)も、溶解物からp130 cas を特異的に沈降させた。野生型ホスファターゼが、チロシンリン酸化p13
cas を沈降できないのは、おそらく、PTP−PESTとチロシンリン酸化p
130cas との正常な相互作用が一時的なものであることを反映していると思わ
れ、この相互作用はp130cas がPTP−PESTによって脱リン酸化される
と直ちに終結すると思われる。
[0141]   Wild-type full-length phosphatase is tyrosine phosphorylated p130casAnd a stable meeting
It was found that PTP-PEST (D191A) mutant protein
, A mutant without an active site cysteine residue (C231S) was also extracted from the lysate with p130 cas Was specifically sedimented. Wild-type phosphatase causes tyrosine phosphorylation p13
0casOf PTP-PEST and tyrosine phosphorylated p
130casSeems to reflect that the normal interaction with
And this interaction is p130casIs dephosphorylated by PTP-PEST
And it seems to end immediately.

【0142】 PTP−PESTのC末端の500のアミノ酸は、src相同性−3(SH3
)ドメイン結合配列に類似するいくつかのプロリンに富む領域を含有するため、
PTP−PESTとp130cas との相互作用の特異性は、これらのセグメント
の、p130cas のSH3ドメインとの会合にある程度依存性のようであった。
したがって、PTP−PESTのC末端セグメントが、観察されたp130cas とのPTP−PESTの特異的相互作用に関与している可能性について、野生型
および変異体(D199A)型両者のPTP−PESTの触媒ドメインのみを含
むGST融合タンパク質を用いる基質捕捉実験をさらに行って、検索した。GS
Tに融合させたPTP−PEST変異体触媒ドメインは、p130cas ホスホチ
ロシンバンドを特異的に沈降させることが判明したが、野生型融合タンパク質も
GST単独もp130cas を沈降させることはできなかった。したがって、これ
らの実験で観察されたPTP−PESTとp130cas との特異的相互作用は、
PTP−PESTの触媒ドメインの固有の性質であると思われ、p130cas
インビトロ脱リン酸化に活性なPTP−PEST触媒ドメインの観察された選択
性に匹敵する。
The C-terminal 500 amino acids of PTP-PEST have src homology-3 (SH3
) Contains several proline-rich regions similar to the domain binding sequence,
The specificity of the interaction of PTP-PEST and pl30 cas is these segments were as some degree dependent on the association of the SH3 domain of pl30 cas.
Therefore, C-terminal, a segment of PTP-PEST is, the possibility to be involved in the specific interaction of PTP-PEST in the observed pl30 cas, wild-type and mutant (D199A) type both the PTP-PEST Substrate capture experiments with GST fusion proteins containing only the catalytic domain were also performed and searched. GS
The PTP-PEST mutant catalytic domain fused to T was found to specifically precipitate the p130cas phosphotyrosine band, but neither the wild-type fusion protein nor GST alone was able to precipitate p130cas . Thus, the specific interaction with PTP-PEST and pl30 cas observed in these experiments,
It appears to be an intrinsic property of the catalytic domain of PTP-PEST, comparable to the observed selectivity of the PTP-PEST catalytic domain active in in vitro dephosphorylation of p130cas .

【0143】 変異体PTP−PESTとチロシンリン酸化p130cas との相互作用の特異 :過バナジン酸塩処理HeLa細胞溶解物中にチロシンリン酸化p130cas が比較的豊富にあることから考えて、観察されたPTP−PEST不活性変異体
タンパク質のp130cas への選択的結合が、酵素指向性(PTP−PESTの
真の基質選択性を反映する)というよりも、基質指向性(上記溶解物中に存在す
る他のホスホチロシン含有タンパク質に比べてこの潜在的基質が豊富にあること
を反映する)である可能性が考えられた。この可能性について2通りの方法で検
討した。まず、PTP1Bの触媒ドメインの不活性変異型を用いて、この酵素の
基質となると思われる物質を過バナジン酸塩処理HeLa溶解物から捕捉した。
やはり、野生型ホスファターゼはどのホスホチロシン含有タンパク質とも安定な
相互作用を行うことができないことが判明し、一方、PTP1Bホスファターゼ
ドメインの変異体バリアント(PTP−PESTについて上記のものと類似した
CysまたはAsp突然変異を含有する)は多くのチロシンリン酸化タンパク質
と会合した。これはとくにPTP1Bのアスパラギン酸変異体(D181A)に
ついて明確であり、これは実質上すべてのホスホチロシン含有タンパク質を、ほ
ぼ同じ程度の有効性で、溶解物から沈降させるようであった。これらのデータは
、PTP−PESTとp130cas との相互作用の特異性を強調しており、これ
はすべてのPTP触媒ドメインが共有している特徴というよりも、PTP−PE
ST触媒ドメインに特有の性質のようである。
[0143] Variants PTP-PEST and specificity of interaction with the tyrosine phosphorylation pl30 cas: Considering the fact that tyrosine phosphorylation pl30 cas is relatively abundant in pervanadate treated HeLa cell lysate, observed selective binding of pl30 cas of PTP-PEST inactive mutant proteins, rather than the enzyme directional (to reflect the true substrate selectivity of PTP-PEST), substrate directional (in the lysate (Reflecting the abundance of this potential substrate compared to other phosphotyrosine-containing proteins present). This possibility was examined in two ways. First, an inactive mutant form of the catalytic domain of PTP1B was used to capture a substance that was supposed to be a substrate of this enzyme from a pervanadate-treated HeLa lysate.
Again, wild-type phosphatase was found to be unable to interact stably with any phosphotyrosine-containing protein, while mutant variants of the PTP1B phosphatase domain (Cys or Asp mutations similar to those described above for PTP-PEST). Associated with many tyrosine phosphorylated proteins. This was especially clear for the aspartic acid variant of PTP1B (D181A), which appeared to precipitate virtually all phosphotyrosine-containing proteins from lysates with approximately the same degree of effectiveness. These data emphasize the specificity of the interaction of PTP-PEST and pl30 cas, than this rather feature that all PTP catalytic domains share, PTP-PE
It seems to be a property unique to the ST catalytic domain.

【0144】 PTP−PESTとp130cas との相互作用の特異性について、それぞれチ
ロシンリン酸化タンパク質の異なる配列を有するいくつかの異なる細胞系(W1
38、293、COS、MCF10A、C2C12、MvLu)の過バナジン酸
塩処理後さらに検討した。得られた溶解物を、SDS−PAGE後、抗−ホスホ
チロシンイムノブロッティングによって分析した。一定量ずつをPTP−PES
T(D199A)アフィニティマトリックスまたは対照マトリックスとインキュ
ベートし、PTP−PESTと会合しているチロシンリン酸化タンパク質を、S
DS−PAGEと、抗−ホスホチロシンまたは抗−p130cas 抗体を用いるイ
ムノブロッティングによって上記のように分析した。
[0144] The specificity of the interaction between PTP-PEST and pl30 cas, several different cell lines with different sequences of tyrosine-phosphorylated proteins respectively (W1
38, 293, COS, MCF10A, C2C12, MvLu) were further investigated after pervanadate treatment. The lysates obtained were analyzed by anti-phosphotyrosine immunoblotting after SDS-PAGE. PTP-PES
Tyrosine phosphorylated protein associated with PTP-PEST was incubated with T (D199A) affinity matrix or a control matrix to give S
And DS-PAGE, anti - were analyzed as described above by immunoblotting with phosphotyrosine or anti -P130 cas antibodies.

【0145】 いずれの場合も、D199A変異体PTP−PESTタンパク質は様々な細胞
系において120〜150kDaのみかけの分子量を持った単一の広いホスホチ
ロシンバンドを沈降させたが、アフィニティマトリックス単独ではホスホチロシ
ン含有タンパク質を沈降させることはできなかった。この沈降物のp130cas 抗体によるイムノブロッティングを行ったところ、すべての細胞溶解物から沈降
したタンパク質はp130cas に該当することが判明した。細胞系によって分子
量が異なることが観察されたが、これはおそらく、p130cas の分子量が種に
よって異なること、または択一的スプライシングを受けた様々な型が発現される
ことを反映しているのであろう(Sakaiら、EMBOJ.13:3748−
3756(1994))。
In all cases, the D199A mutant PTP-PEST protein precipitated a single broad phosphotyrosine band with an apparent molecular weight of 120-150 kDa in various cell lines, whereas the affinity matrix alone showed a phosphotyrosine-containing protein. Could not be allowed to settle. Immunoblotting of this precipitate with p130cas antibody revealed that the proteins precipitated from all cell lysates corresponded to p130cas . Different molecular weights were observed in different cell lines, probably reflecting the different molecular weights of p130cas in different species or the expression of different alternatively spliced forms. Wax (Sakai et al., EMBO J. 13: 3748-
3756 (1994)).

【0146】 PTP−PEST沈降物中のチロシンリン酸化p130cas の相対的含量は、
溶解物中のp130cas タンパク質の含量にほぼ相関関係を示すようであった(
データは掲載せず)。意外にも、溶解物中のチロシンリン酸化p130cas の含
量に関係なく、p130cas タンパク質をほとんど含まないが他のチロシンが豊
富にリン酸化された多種多様なタンパク質を示す293細胞溶解物においても、
p130cas が常に沈降物中の唯一のホスホチロシン含有タンパク質であった。
同様に、過バナジン酸塩処理293細胞の溶解物(溶解物の抗−ホスホチロシン
イムノブロッティングでも検出できない量で、チロシンリン酸化p130cas
含む)を活性なPTP−PESTとインキュベートしたとき、どのホスホチロシ
ンバンドでも認められるほどの脱リン酸化は起こらなかった(Gartonおよ
びTonks、未発表データ)。これらの結果は、PTP−PESTのp130 cas に対する親和力は、存在する他のどのような基質に対するよりもかなり大き
いことを示し、PTP−PESTのp130cas に対する顕著な基質選択性をい
っそう強調するものである。
[0146]   Tyrosine phosphorylated p130 in PTP-PEST sedimentcasThe relative content of
P130 in the lysatecasIt seemed to show a substantial correlation with the protein content (
Data not posted). Surprisingly, tyrosine phosphorylated p130 in lysatescasIncluding
P130 regardless of quantitycasContains little protein, but is rich in other tyrosine
Even in 293 cell lysates showing a wide variety of highly phosphorylated proteins,
p130casWas always the only phosphotyrosine-containing protein in the sediment.
Similarly, lysates of pervanadate-treated 293 cells (anti-phosphotyrosine of lysates
Tyrosine phosphorylated p130 in an amount undetectable by immunoblottingcasTo
Phosphotyrosylase was incubated with active PTP-PEST
However, dephosphorylation was not observed even in the band (Garton and
And Tonks, unpublished data). These results show that PTP-PEST p130 cas Has a significantly greater affinity for
And P130 of PTP-PESTcasSubstrate selectivity for
It is something that is emphasized.

【0147】 チロシンリン酸化p130cas と変異体PTP−PESTとの会合のバナジン 酸塩による阻害 :不活性な変異体PTP−PESTとは対照的に、野生型酵素は
チロシンリン酸化p130cas と安定な複合体として会合することはできないと
いうことが一貫して観察され、これは、観察された会合は活性部位指向性である
ことを示唆している。この可能性を検討するために、過バナジン酸塩処理HeL
a細胞溶解物に添加する前に、変異体PTP−PEST(D199A)を様々な
濃度でPTP阻害剤バナジン酸塩とインキュベートした(Denuら、1996
Proc.,Natl.Acad.Sci.USA93:2493−2498
)。つぎに、p130cas のPTP−PESTとの会合の程度を分析した。共有
結合させたプロテインA−Sepharose/抗体(AG25)ビーズに全長
PTP−PEST(D199A)を結合させたものから成るPTP−PESTア
フィニティマトリックスを、様々な濃度のオルトバナジン酸ナトリウム存在下、
氷上で10分間インキュベートした。つぎに試料を一定量の過バナジン酸塩処理
HeLa細胞溶解物とインキュベートした。会合したタンパク質をSDS−PA
GEおよび抗−ホスホチロシンまたは抗−p130cas 抗体を用いるイムノブロ
ッティングで分析した。野生型PTP−PESTの活性も、同一条件下で、チロ
シンリン酸化32P標識RCM−リゾチームを基質として用いて測定した。
[0147] inhibition by vanadate association with tyrosine phosphorylated pl30 cas and mutant PTP-PEST: in contrast to the inactive mutant PTP-PEST, the wild-type enzyme stability and tyrosine phosphorylation pl30 cas It was consistently observed that they could not associate as a complex, suggesting that the observed association was active site directed. To investigate this possibility, pervanadate treated HeL
Mutant PTP-PEST (D199A) was incubated with the PTP inhibitor vanadate at various concentrations prior to addition to a cell lysates (Denu et al. 1996.
Proc. , Natl. Acad. Sci. USA 93: 2493- 2498.
). It was then analyzed the degree of association of PTP-PEST for pl30 cas. A PTP-PEST affinity matrix composed of full-length PTP-PEST (D199A) bound to covalently bound Protein A-Sepharose / antibody (AG25) beads was used in the presence of various concentrations of sodium orthovanadate.
Incubated on ice for 10 minutes. The sample was then incubated with an aliquot of pervanadate-treated HeLa cell lysate. The associated protein was labeled with SDS-PA
GE and anti - were analyzed by immunoblotting with phosphotyrosine or anti -P130 cas antibodies. The activity of wild-type PTP-PEST was also measured under the same conditions using tyrosine phosphorylated 32 P-labeled RCM-lysozyme as a substrate.

【0148】 会合は、バナジン酸塩によって強力に破壊され、この破壊は野生型PTP−P
ESTのバナジン酸塩阻害と同様の濃度依存性を示し、完全な破壊は10mMの
バナジン酸塩で観察されることが判明した。
The association was strongly disrupted by vanadate, a disruption of wild-type PTP-P.
It was found that EST showed a concentration dependence similar to vanadate inhibition, and complete destruction was observed at 10 mM vanadate.

【0149】 実施例6 COS細胞における内因性p130CAS とトランスフェクトされた変異体PTP
−PESTの会合 上記の実験は、p130cas がPTP-PESTの生理条件下での基質を代表するもの
であることを強く示唆している。完全な細胞の中でPTP-PESTがp130cas と相
互作用するか否かを測定するため、PTP-PESTの野生型または基質捕捉性変異体
(D199A またはC231S )をコードするプラスミドでCOS 細胞を形質転換した。こ
の細胞を溶解する前に過バナジン酸で30分間処理した。PTP-PESTタンパク質を免
疫沈降し、得られた沈殿物を抗−ホスホチロシン免疫ブロッティングして、会合
しているチロシンリン酸化タンパク質を解析した。また、細胞溶解物を共有結合
したプロテインA−セファロース/抗PTP-PEST(AG25)ビーズとインキュベート
して、会合したタンパク質をSDS-PAGE、および抗−ホスホチロシン抗体による免
疫ブロッティングによって解析した。
Example 6 Mutant PTPs Transfected with Endogenous pl30 CAS in COS Cells
Meeting the above experiments -PEST suggest strongly that pl30 cas is representative of substrate under physiological conditions of PTP-PEST. To determine whether PTP-PEST interacts with p130cas in whole cells, wild-type or substrate-capturing mutants of PTP-PEST
COS cells were transformed with a plasmid encoding (D199A or C231S). The cells were treated with pervanadic acid for 30 minutes before lysing. The PTP-PEST protein was immunoprecipitated, and the obtained precipitate was subjected to anti-phosphotyrosine immunoblotting to analyze the associated tyrosine phosphorylated protein. Cell lysates were also incubated with covalently bound Protein A-Sepharose / anti-PTP-PEST (AG25) beads and associated proteins were analyzed by SDS-PAGE and immunoblotting with anti-phosphotyrosine antibody.

【0150】 これらの条件下で、再び、C231S PTP-PESTタンパク質と結合することができた
のは、p130cas に相当するホスホチロシンを含むバンドだけであったため、
基質となりうるものが別に多数あるときに細胞内において、PTP-PESTが基質とし
てp130cas を特異的に選択できることが示された。過バナジン酸処理したCO
S 細胞においては、PTP-PESTの野生型もD199A 型も、チロシンリン酸化p130 cas と安定に相互作用することができなかった。
[0150]   Under these conditions, it was able to bind to the C231S PTP-PEST protein again
No, p130casSince there was only a band containing phosphotyrosine corresponding to
When there are many other substances that can serve as substrates, intracellular PTP-PEST serves as the substrate.
P130casIt has been shown that can be specifically selected. CO treated with pervanadic acid
In S cells, both wild-type PTP-PEST and D199A-type were tyrosine phosphorylated p130. cas And could not interact stably.

【0151】 これらの条件下では、PTP-PESTの活性部位であるシステイン残基に結合された
過バナジン酸が存在しているため、p130cas のホスホチロシン残基の結合が
効率よく排除されてしまい、PTP-PESTの野生型およびD199A 型とも、チロシンリ
ン酸化p130cas への結合が阻害されるという可能性がもっとも高い(Denuら
、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 2493-2498 (1996) )。C231S 変異体PTP-PE
STが、過バナジン酸存在下でp130cas と結合して安定した複合体になりうる
ことは、この変異体タンパク質が過バナジン酸による影響をほとんど受けないこ
とを示唆しており、通常の形態である、バナジン酸イオンによるPTP の阻害とい
うのは、バナジン酸と、PTP の活性部位であるシステイン残基のチオールアニオ
ンとの間の直接的な相互作用に決定的に依存していることを示している。したが
って、これらの観察結果から、PTP-PESTとp130cas の間に、専らPTP-PESTの
活性部位に関係すると思われる排他的な相互作用が存在することがさらに裏付け
られ、それによって、PTP-PESTのp130cas に対する生理学的に非常に限定的
な基質選択性が結果に反映されている。
Under these conditions, pervanadate bound to the cysteine residue, which is the active site of PTP-PEST, is present, so the binding of the phosphotyrosine residue of p130 cas is efficiently eliminated, both wild-type and D199A form of PTP-PEST, most likely that the binding to the tyrosine phosphorylation pl30 cas is inhibited (Denu et al., Proc Natl Acad Sci USA 93: .... 2493-2498 (1996) ). C231S mutant PTP-PE
The ability of ST to bind to p130 cas in the presence of pervanadic acid to form a stable complex suggests that this mutant protein is hardly affected by pervanadic acid, and in the normal form. Inhibition of PTP by vanadates is critically dependent on the direct interaction between vanadates and the thiol anion of the cysteine residue, the active site of PTP. There is. Therefore, these observations further support the existence of an exclusive interaction between PTP-PEST and p130 cas , which seems to be exclusively related to the active site of PTP-PEST, and thereby PTP-PEST. The results reflect a physiologically very limited substrate selectivity for p130 cas of.

【0152】 実施例7 基質捕捉性PTP 変異体の調製 基質と相互作用して安定した複合体となりうる変異型PTP の作製は、実質的に
、(Flint ら、1997, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 1680; Garton ら、1996
, Mol. Cell. Biol. 16:6408; Tiganis ら、1997 J. Biol. Chem. 272: 21548;
PCT US97/13016も参照のこと)に記載されている。プラスミド単離、コンピテン
トセルの製造、形質転換、およびM13 の操作は、公開された方法に従った(Samb
rookら、Molecular Cloning, a Laboratory Manual、ニューヨーク州コールドス
プリングハーバーにあるコールドスプリングハーバー研究所出版(Cold Spring
Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY )1989年)。DNA 断片の精
製は、QIAGEN社(カリフォルニア州チャッツワース(Chatsworth))から購入し
たQIAEX (登録商標)キットを用いて行なった。さまざまな構築物の配列決定は
、製造業者の説明に従って、Sequenase (登録商標)キット(ニュージャージー
州ピスカタウエイ(Piscataway, NJ)のアマーシャム−ファルマシア社(Amersh
am-Pharmacia))を用いて行なった。制限酵素と修飾酵素は、ロシュモレキュラ
ーバイオケミカルズ社(Roche Molecular Biochemicals)(インディアナ州イン
ディアナポリス(Inndianapolis, IN ))およびニューイングランドバイオラブ
ズ社(New England Biolabs )(マサチューセッツ州ビバリー(Beverly, MA )
)から購入した。
Example 7 Preparation of Substrate-Capturing PTP Mutant Generation of a mutant PTP capable of interacting with a substrate to form a stable complex was essentially as described by (Flint et al., 1997, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 1680; Garton et al., 1996.
, Mol. Cell. Biol. 16: 6408; Tiganis et al., 1997 J. Biol. Chem. 272: 21548;
See also PCT US97 / 13016). Plasmid isolation, production of competent cells, transformation, and manipulation of M13 followed published methods (Samb.
rook et al., Molecular Cloning, a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Publishing, Cold Spring Harbor, NY.
Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY) 1989). Purification of DNA fragments was performed using the QIAEX® kit purchased from QIAGEN (Chatsworth, Calif.). Sequencing of the various constructs was performed according to the manufacturer's instructions using the Sequenase® kit (Amersham-Pharmacia, Piscataway, NJ).
am-Pharmacia)). Restriction and modification enzymes are available at Roche Molecular Biochemicals (Indianapolis, IN) and New England Biolabs (Beverly, MA).
) Purchased from.

【0153】 簡単に説明すると、pBlueScript プラスミド(カリフォルニア州ラホヤ(LaJo
lla, CA )のストラタジーン社(Stratagene))にライゲーションされたヒトPT
PH1 のcDNA(米国特許第5,595,911 号明細書)を、部位特異的変異導入法により
、製造業者の説明に従って、Muta-Gene (登録商標)(カリフォルニア州ハーキ
ュリー(Hercules, CA)のバイオラド社(Bio-Rad Inc.))を使用して変異させ
た。842 位のシステインをセリンにインビトロで変異させるために使用したオリ
ゴヌクレオチドは、 CCT AGT TCA CTC CAG TGC TGG AAT AG 配列番号:37 であり、PTPH1 の2537〜2562に相当している。811 位のアスパラギン酸をアラニ
ンに変異させるためのオリゴヌクレオチドは、 GCA TGG CCT GCC CAC GGT GTG C 配列番号:38 であり、PTPH1 のヌクレオチド2445〜2466に相当している。変異した複製型DNA
を大腸菌(E. coli )の菌株DH10B (カリフォルニア州ラホヤ(LaJolla, CA )
のストラタジーン社(Stratagene))に形質転換し、変異を確認するため、コロ
ニーを拾い、製造業者の説明に従って、Sequenase (登録商標)キット(ニュー
ジャージー州ピスカタウエイ(Piscataway, NJ)のアマーシャム−ファルマシア
社 (Amersham-Pharmacia))を用いてジデオキシ法による配列決定を行なった
。PTP 触媒ドメイン(634 〜913 のアミノ酸残基)をコードする野生型と変異型
のPTPH1 遺伝子部位をインフレームで、発現ベクターpGEX(ニュージャージー州
ピスカタウエイ(Piscataway, NJ)のアマーシャム−ファルマシア社(Amersham
-Pharmacia))に連結して、3種類のグルタチオン- S- トランスフェラーゼ(
GST )融合タンパク質をコードする配列:GST-PTPH1 (野生型)、GST-PTPH1 (
D811A )およびGST-PTPH1 (C842S )を作製した。GST-PTPH1 融合タンパク質を
大腸菌で発現させ、製造業者のプロトコルに従って、Sepharose (登録商標)ビ
ーズ(ニュージャージー州ピスカタウエイ(Piscataway, NJ)のファルマシア社
(Pharmacia ))上に固定されたグルタチオンへのアフィニティー結合によっ
て精製を行なった。
Briefly, the pBlueScript plasmid (LaJoya, CA
Human PT ligated to Stratagene (Lla, CA)
PH1 cDNA (US Pat. No. 5,595,911) was prepared by site-directed mutagenesis according to the manufacturer's instructions according to Muta-Gene® (Hercules, CA) Bio-Rad. Rad Inc.)). The oligonucleotide used to mutate the cysteine at position 842 to serine in vitro is CCT AGT TCA CTC CAG TGC TGG AAT AG SEQ ID NO: 37, corresponding to PTPH1 2537-2562. The oligonucleotide for mutating the aspartic acid at position 811 to alanine is GCA TGG CCT GCC CAC GGT GTG C SEQ ID NO: 38, which corresponds to nucleotides 2445 to 2466 of PTPH1. Mutated replicative DNA
E. coli strain DH10B (LaJolla, CA)
, Stratagene, Inc., colonies were picked to confirm the mutations, and the Sequenase® kit (Piscataway, NJ, Amersham-Pharmacia (Piscataway, NJ) was used according to the manufacturer's instructions. Amersham-Pharmacia)) was used for sequencing by the dideoxy method. Amersham-Pharmacia (Amersham) of expression vector pGEX (Piscataway, NJ) in frame with wild-type and mutant PTPH1 gene sites encoding the PTP catalytic domain (amino acid residues 634 to 913).
-Pharmacia)) and three types of glutathione-S-transferase (
GST) fusion protein coding sequence: GST-PTPH1 (wild type), GST-PTPH1 (
D811A) and GST-PTPH1 (C842S) were prepared. The GST-PTPH1 fusion protein was expressed in E. coli and by affinity binding to glutathione immobilized on Sepharose® beads (Pharmacia, Piscataway, NJ) according to the manufacturer's protocol. Purification was performed.

【0154】 あるいは、哺乳動物細胞のトランスフェクションに使用される上記のような野
生型と変異型のPTPH1 構築物を、HAエピトープをコードする核酸配列によってC
末端側をコードする配列によるタグを付けた。このHAタグは、インフルエンザの
血球凝集素タンパク質に由来する、抗体規定エピトープ: SYPYDVPDYAS 配列番号:39 に対応している(Wilsonら、1984、Cell 37: 767)。
Alternatively, wild-type and mutant PTPH1 constructs as described above for use in transfecting mammalian cells can be cloned with a nucleic acid sequence encoding a HA epitope into C
It was tagged with a sequence coding for the terminal side. This HA tag corresponds to the antibody-defined epitope: SYPYDVPDYAS SEQ ID NO: 39, derived from influenza hemagglutinin protein (Wilson et al., 1984, Cell 37: 767).

【0155】 DNA 配列決定によって確認した後、これらの構築物をベクターpCDNA3(カリフ
ォルニア州カールズバッド(Carlsbad, CA)のインビトロジェン社(インビトロ
gen ))およびレトロウイルスベクターpBSTR1(マサチューセッツ州ボストンの
マサチューセッツ総合病院(Massachusetts General Hospital, Boston, MA)のS.
Reeves )中にクロニーングした。
After confirmation by DNA sequencing, these constructs were constructed with the vector pCDNA3 (Invitrogen Corp., Carlsbad, Calif.).
gen)) and the retroviral vector pBSTR1 (S. of Massachusetts General Hospital, Boston, MA).
Reeves) during chrononing.

【0156】 上記したような部位特異的変異導入法により、PTPH1 のヌクレオチド2034〜20
70に相当するオリゴヌクレオチド: TTG GAC AAA AAC CGA TTT AAA GAT GTG CTG CCT TAT G 配列番号:40 を用いて、GST-PTPH1 (D811A )変異体構築物をさらに改変し、保存されたPTP
触媒部位である676 位のチロシン残基をフェニルアラニンに置換した二重変異体
(Y676F/D811A )を作製した。
By the site-directed mutagenesis method as described above, nucleotides 2034 to 2034 of PTPH1
Oligonucleotide corresponding to 70: TTG GAC AAA AAC CGA TTT AAA GAT GTG CTG CCT TAT G SEQ ID NO: 40 was used to further modify the GST-PTPH1 (D811A) mutant construct and preserved PTP
A double mutant (Y676F / D811A) was prepared in which the tyrosine residue at position 676, which is the catalytic site, was replaced with phenylalanine.

【0157】 実施例8 トランスフェクト細胞における、PTPH1 発現の細胞増殖に対する影響 本実施例では、トランスフェクトされたPTPH1 遺伝子を培養細胞で過剰発現さ
せると、細胞増殖が著しく阻害されるが、トランスフェクトされた変異型基質捕
捉性PTPH1 遺伝子を過剰発現させた場合には阻害が起こらないことを示すもので
ある。
Example 8 Effect of PTPH1 Expression on Cell Proliferation in Transfected Cells In this Example, overexpression of the transfected PTPH1 gene in cultured cells significantly inhibited cell proliferation, but it was transfected. It shows that inhibition does not occur when the mutant substrate-capturing PTPH1 gene is overexpressed.

【0158】 レトロウイルス遺伝子送達系を用いて、テトラサイクリン抑制型プロモーター
の調節下で野生型または基質捕捉性変異体PTPH1 GST 融合タンパク質(実施例7
参照)を発現する、安定したNIH3T3細胞株を構築した(Paulusら、1996、J. Vir
ol. 70:62; Wang ら、1998、Genes Develop. 12:1769)。簡単に説明すると、直
径10 cm の組織培養皿でコンフルエントになったウイルスパッケージング細胞株
LinX(ニューヨーク州コールドスプリングハーバーにあるコールドスプリングハ
ーバー研究所(Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY )の
G. Hannon )をリン酸カルシウム沈殿法で、15μg の野生型またはD811A 変異型
のPTPH1 レトロウイルス構築物によりトランスフェクトした。PTPH1 遺伝子の発
現抑制状態を維持するために、2 μg/mlのテトラサイクリン(カリフォルニア州
パロアルト(Palo Alto, CA )のクロンテック社(Clontech))存在下で、安定
した細胞株を樹立維持するための以下の工程を行なった。レトロウイルスは、ト
ランスフェクトしたLinX細胞を30℃で48時間培養し、その後、パッケージング細
胞を除去するためにウイルスを含む培養液を0.45μm のフィルター(マサチュー
セッツ州ベドフォード(Bedford, MA) のミリポア社(Millipore ))を用いて濾
過して作製した。ウイルス上清に4μg/mlのポリブレン(ミズーリ州セントルイ
ス (St. Louis, MO )のシグマ社(Sigma ))を添加し、10% ウシ胎児血清(
FBS 、ニューヨーク州グランドアイランド(Grand Island, NY)のギブコ- ビー
アールエル社(GIBCO-BRL ))を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、
ギブコ- ビーアールエル社(GIBCO-BRL ))の中で維持されていたNIH3T3細胞(
コールドスプリングハーバー研究所(Cold Spring Harbor Laboratory )の保存
株、最初は、メリーランド州ロックビル(Rockville, MD )のアメリカンタイプ
カルチャーコレクション(American Type Culture Collection)から入手したも
の)に感染させるために使用した。30℃に一晩置いて感染させた後、培地を新し
いものと交換して、培養物を37℃でインキュベートした。2日後、ピューロマイ
シンを最終濃度が2μg/mlになるように加え、選抜条件下に置いた。各コロニー
を単離して、テトラサイクリンおよびピューロマイシン存在下で維持した。PTPH
1 発現を誘導するために、細胞を洗浄して、ピューロマイシンは含むが、テトラ
サイクリンを含まない新しい培養皿に再び播種した。
Using the retroviral gene delivery system, the wild-type or substrate-trapping mutant PTPH1 GST fusion protein (Example 7) under the control of the tetracycline repressible promoter was used.
A stable NIH3T3 cell line was constructed (Paulus et al., 1996, J. Vir).
70:62; Wang et al., 1998, Genes Develop. 12: 1769). Briefly, viral packaging cell lines confluent in tissue culture dishes 10 cm in diameter.
LinX (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY in Cold Spring Harbor, NY)
G. Hannon) was transfected with 15 μg of wild-type or D811A mutant PTPH1 retroviral construct by calcium phosphate precipitation. In order to maintain the expression-suppressed state of the PTPH1 gene, in order to maintain a stable cell line in the presence of 2 μg / ml of tetracycline (Clontech of Palo Alto, CA), Was performed. Retroviruses were prepared by incubating transfected LinX cells at 30 ° C for 48 hours, and then adding virus-containing medium to a 0.45 μm filter (Millipore, Bedford, MA) to remove packaging cells. (Millipore)). To the virus supernatant was added 4 μg / ml of polybrene (Sigma, St. Louis, MO) and 10% fetal bovine serum (
Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM, FBS, Gibco-BRL of Grand Island, NY) (DMEM,
NIH3T3 cells (GIBCO-BRL) maintained in NIH3T3 cells (GIBCO-BRL)
A stock strain of the Cold Spring Harbor Laboratory, originally used to infect the American Type Culture Collection (Rockville, MD). did. After overnight incubation at 30 ° C, the medium was replaced with fresh one and the cultures were incubated at 37 ° C. After 2 days, puromycin was added to a final concentration of 2 μg / ml and placed under selective conditions. Each colony was isolated and maintained in the presence of tetracycline and puromycin. PTPH
In order to induce 1 expression, cells were washed and replated in fresh dishes containing puromycin but no tetracycline.

【0159】 培養培地からテトラサイクリンを除去して野生型PTPH1 の触媒ドメインの発現
を誘導すると、細胞増殖は著しく阻害された(蓄積される細胞数で約7倍減少し
た)(図3および4)。野生型PTPH1 の発現を誘導しているうちに、約10%の細
胞が次第に培養皿から剥離したため、トリパンブルーを排除する能力の喪失で測
定したところ、これらの細胞は生きていなかった。これに対して、触媒機能が損
なわれているPTPH1-D811A 変異体(「DA」)は、細胞の増殖や生存力に影響を与
えなかった。各PTPH1 構築物について、別個に単離されたコロニーから作製され
た3種類の別の細胞株で同様の結果が得られていることから、クローン集団の違
いでは、野生型と変異型(D811A )のPTPH1 によって形質転換された細胞間に見
られる表現形質の違いを説明できないことが示されている。DNA 断片化アッセイ
法(Wyllie、1980、Nature 284:555; Arendsら、1990、Am. J. Pathol. 136:593
)を用いて、PTPH1 発現を誘導された細胞はアポトーシスを起こさないことが測
定された。
Removal of tetracycline from the culture medium to induce expression of the catalytic domain of wild-type PTPH1 markedly inhibited cell proliferation (decreasing the number of accumulated cells by about 7-fold) (FIGS. 3 and 4). While inducing wild-type PTPH1 expression, about 10% of the cells gradually detached from the culture dish, so that these cells were non-viable as measured by the loss of their ability to eliminate trypan blue. In contrast, the PTPH1-D811A mutant (“DA”) with impaired catalytic function did not affect cell proliferation or viability. For each PTPH1 construct, similar results were obtained in three different cell lines produced from separately isolated colonies, so the difference in clonal populations resulted in differences between wild type and mutant (D811A). It has been shown that the phenotypic differences seen between cells transformed by PTPH1 cannot be explained. DNA fragmentation assay (Wyllie, 1980, Nature 284: 555; Arends et al., 1990, Am. J. Pathol. 136: 593.
) Was used to determine that cells induced to express PTPH1 did not undergo apoptosis.

【0160】 ヨウ化プロピジウムを用いるDNAのフローサイトメトリー測定(Rabinovitc
h 、1994、Meths. Cell Biol. 41:263-296)による細胞周期分析を、野生型また
は変異型(D811A )のPTPH1 の発現を誘導されたトランスフェクト細胞集団に対
して行なった。対照用の細胞と比べて、さまざまな細胞周期段階における細胞分
布は変化することなく、PTPH1 誘導性の増殖停止は、特定の細胞周期段階に作用
するものではないことが示された。
Flow cytometric measurement of DNA using propidium iodide (Rabinovitc
h, 1994, Meths. Cell Biol. 41: 263-296) was performed on transfected cell populations in which expression of wild-type or mutant (D811A) PTPH1 was induced. Compared to control cells, the cell distribution at various cell cycle stages was unchanged, indicating that PTPH1-induced growth arrest did not act at specific cell cycle stages.

【0161】 また、培養中の細胞を同調させて、PTPH1 発現が、G1/S停止から回復して細胞
周期を再始動することに与える影響を測定した。PTPH1 (野生型または変異型D8
11A )発現を誘導してから24時間後に1 mMのヒドロキシ尿素(カリフォルニア州
サンディエゴ(San Diego, CA )のカルバイオケム社(Calbiochem))を加えて
18時間培養することによって、細胞を同調させた。この薬剤は、細胞周期のG1/S
の境界で細胞を停止させる(KrekとDeCaprio、1995、Meths. Enzymol. 254:114
)。ヒドロキシ尿素による阻害は、細胞を新鮮な培地で3回洗浄すれば失われる
。細胞周期阻害を除去した後さまざまな時点で、サイクリン特異的抗体を用いた
免疫ブロット解析を行うために、NP40バッファー(1 % NP40 、10 mM リン酸ナ
トリウム、pH 7.0、150 mM NaCl 、2 mM EDTA 、50 mM NaF 、1 mM Na3VO4 、5
μg/mlのロイペプチン、5 μg/mlのアプロチニン、1 mMベンズアミジン、1 mMPM
SF)の中で細胞を溶解した。簡単に説明すると、直径10 cm の組織培養皿でコン
フルエントになった細胞を0.5 mlのNP40バッファーの中で10分間4 ℃で溶解し、
溶解物を4 ℃で10分間、10,000 x gで遠心分離して清澄にした。各溶解液のアリ
コートをタンパク質濃度について標準化し(BCA アッセイ法、イリノイ州ロック
フォード(Rockford, IL)のピアスケミカルズ社(Pierce Chemicals))、ドデ
シル硫酸ナトリウム(SDS )サンプルバッファー(Laemmli 、1970、Nature 227
:680)に希釈して、8 %アクリルアミドゲルを用いたSDS ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動とイモビロン(Immobilon )-P PVDF 膜(マサチューセッツ州ベドフ
ォード (Bedford, MA)のミリポア社(Millipore ))上に移したブロットによっ
て解析した。製造業者の推奨するところに従って、免疫ブロット用バッファー(
5 %(w/v )脱脂乳、150 mM NaCl および0.05%トゥイーン(Tween )20を含む
20 mM トリス、pH 7.5)に希釈したポリクローナルウサギ抗- サイクリンD1抗体
(カリフォルニア州サンタクルス(Santa Cruz, CA)のサンタクルスバイオテク
ノロジー社(Santa Cruz Biotechnology))を用いて、室温で1 時間ブロットを
プロービングした。このブロットを同じバッファーで3回洗浄し、既述されたよ
うに(Zhang ら、1995、J. Biol. Chem. 270:20067)、製造業者の説明に従って
、エンハンスドケミルミネッセンス(ECL )試薬と西洋ワサビペルオキシダーゼ
(HRP )結合二次抗体 (どちらも、ニュージャージー州ピスカタウエイ(Pisc
ataway, New Jersey))のアマーシャム−ファルマシアバイオテック社(Amersh
am-Pharmacia Biotech))を用いて発色させた。
Cells in culture were also synchronized to measure the effect of PTPH1 expression on recovery from G1 / S arrest and cell cycle restart. PTPH1 (wild type or mutant D8
11A) 24 hours after induction of expression, 1 mM hydroxyurea (Calbiochem, San Diego, CA) was added.
The cells were synchronized by culturing for 18 hours. This drug is a G1 / S of the cell cycle
Arrest cells at the border of (Krek and DeCaprio, 1995, Meths. Enzymol. 254: 114.
). Inhibition by hydroxyurea is lost if the cells are washed 3 times with fresh medium. NP40 buffer (1% NP40, 10 mM sodium phosphate, pH 7.0, 150 mM NaCl, 2 mM EDTA) was used for immunoblot analysis using cyclin-specific antibodies at various time points after removal of cell cycle inhibition. , 50 mM NaF, 1 mM Na 3 VO 4 , 5
μg / ml leupeptin, 5 μg / ml aprotinin, 1 mM benzamidine, 1 mM PM
Cells were lysed in SF). Briefly, confluent cells in 10 cm diameter tissue culture dishes were lysed in 0.5 ml NP40 buffer for 10 minutes at 4 ° C,
The lysate was clarified by centrifugation at 10,000 xg for 10 minutes at 4 ° C. Aliquots of each lysate were standardized for protein concentration (BCA assay, Pierce Chemicals, Rockford, IL), sodium dodecyl sulfate (SDS) sample buffer (Laemmli, 1970, Nature 227).
: 680) and transferred to SDS polyacrylamide gel electrophoresis using 8% acrylamide gel and Immobilon-P PVDF membrane (Millipore, Bedford, MA). Analyzed by blot. Immunoblotting buffer (according to manufacturer's recommendations)
Contains 5% (w / v) skim milk, 150 mM NaCl and 0.05% Tween 20
Blots for 1 hour at room temperature using polyclonal rabbit anti-cyclin D1 antibody (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) diluted in 20 mM Tris, pH 7.5). Probing. The blot was washed 3 times with the same buffer and the enhanced chemiluminescence (ECL) reagent and horseradish were added as previously described (Zhang et al., 1995, J. Biol. Chem. 270: 20067) according to the manufacturer's instructions. Peroxidase (HRP) conjugated secondary antibody (both Piscataway, NJ (Pisc
ataway, New Jersey) Amersham-Pharmacia Biotech (Amersh)
am-Pharmacia Biotech)).

【0162】 図5に示したように、野生型PTPH1 導入遺伝子の発現を許容しない条件下で、
トランスフェクトした細胞をヒドロキシ尿素による細胞周期阻害から解放したと
ころ、細胞が細胞周期を再入し、進行して行くにつれて、サイクリンD 発現が次
第に増加した。しかし、PTPH1 発現を許容する条件下で、細胞周期阻害から細胞
を解放したときには、検出可能なサイクリンD 発現はすべて消失した。これは、
PTPH1 が細胞周期の進行を乱すことによって細胞増殖を抑制することを示唆して
いる。変異型導入遺伝子によってトランスフェクトした細胞における変異型PTPH
1 (D811A )の発現は、細胞周期に対して影響を与えなかった。
As shown in FIG. 5, under conditions that do not allow expression of the wild-type PTPH1 transgene,
When the transfected cells were released from cell cycle inhibition by hydroxyurea, cyclin D expression gradually increased as the cells re-entered the cell cycle and progressed. However, when the cells were released from cell cycle inhibition under conditions permitting PTPH1 expression, all detectable cyclin D expression disappeared. this is,
It suggests that PTPH1 suppresses cell proliferation by disrupting cell cycle progression. Mutant PTPH in cells transfected with the mutant transgene
Expression of 1 (D811A) had no effect on the cell cycle.

【0163】 実施例9 インビトロにおける、PTPH1 基質捕捉性変異体を用いた、PTPH1 の基質としての
VCP の同定 本実施例では、不変PTP 触媒部位であるアスパラギン酸残基がアラニンに置換
された(D811A )基質捕捉性PTPH1 変異体を用いて、細胞溶解物中のPTPH1 の基
質を同定することについて説明する。上記実施例3に記載したようにして細胞溶
解物を調製し、野生型または変異型のPTPH1 の触媒ドメインに接触させて、PTP-
基質結合相互作用を測定した。
Example 9 Using PTPH1 substrate-capturing mutants in vitro as a substrate for PTPH1
Identification of VCP In this example, using a substrate-capturing PTPH1 mutant in which the aspartic acid residue, which is the invariant PTP catalytic site, was replaced with alanine (D811A) was used to identify the substrate for PTPH1 in cell lysates. explain. Cell lysates were prepared as described in Example 3 above and contacted with the catalytic domain of wild-type or mutant PTPH1 to form PTP-
Substrate binding interactions were measured.

【0164】 不変PTP 触媒部位であるアスパラギン酸残基がアラニンに置換されている変異
型PTP を用いた基質捕捉法は、上記実施例8に記載したように、変異型PTP がPT
PH1 (D811A )になっている以外は既述した通りである(Flint ら、1997, Proc
. Natl. Acad. Sci. USA 94: 1680; Garton ら、1996, Mol. Cell Biol. 16:640
8; Tiganisら、1997 J. Biol. Chem. 272: 21548; PCT US97/13016も参照のこと
)。
As described in Example 8 above, the substrate capture method using the mutant PTP in which the aspartic acid residue which is the invariant PTP catalytic site is replaced with alanine is as follows.
Except for PH1 (D811A), it is as described above (Flint et al., 1997, Proc
Natl. Acad. Sci. USA 94: 1680; Garton et al., 1996, Mol. Cell Biol. 16: 640.
8; Tiganis et al., 1997 J. Biol. Chem. 272: 21548; PCT US97 / 13016).

【0165】 過バナジン酸で処理した細胞溶解物を、Sepharose (登録商標)ビーズ上に固
定化したGST-PTPH1 触媒ドメイン融合タンパク質とともにインキュベートした。
簡単に説明すると、サブコンフルエントな哺乳動物培養細胞を50μM の過バナジ
ン酸(DMEM中100 mMバナジウム酸ナトリウムと100 mM H2O2 の1:1の混合液か
ら希釈したもの)で30分間処理し、PBS で洗浄してから、実施例8に記載したよ
うに、基質捕捉バッファー(1 % Triton X-100 、50 mM HEPES 、pH 7.5、5 mM
EDTA 、150 mM NaCl 、10 mM リン酸ナトリウム、50 mM NaF 、5 mMヨード酢酸
、5 μg/mlロイペプチン、5 μg/mlアプロチニン、1 mMベンズアミジンおよび1
mM PMSF )の中で細胞溶解させた。溶解物に10 mM DTT を加えてから、10,000 x
gで10分間遠心分離して清澄にした。供給業者が推奨する条件下でグルタチオン
- セファロースビーズ(ニュージャージー州ピスカタウエイ(Piscataway, NJ)
のアマーシャム−ファルマシアバイオテック社(Amersham-Pharmacia Biotech.
))に結合している精製GST-PTPH1 融合タンパク質、またはGST のみを、1 % T
riton X-100 (ミズーリ州セントルイス(St. Louis, MO )のシグマ社(Sigma
))、2 mMジチオスレイトール(DTT 、シグマ社(Sigma ))、5 μg/mlロイペ
プチン、5 μg/mlアプロチニン、1 mMベンズアミジンおよび1mM PMSFを含むリン
酸緩衝食塩水(PBS )で充分に洗った。細胞溶解物を、ビーズに固定化したGST
またはGST-PTPH1 触媒ドメイン融合タンパク質とともに4℃で2時間インキュベ
ートし、ビーズを基質捕捉バッファーで4回洗浄した。ビーズに結合している物
質をSDS-PAGEで分離し、Immobilon-P (登録商標)(マサチューセッツ州ベドフ
ォード (Bedford, MA)のミリポア社(Millipore ))膜にブロットしてから、供
給業者が推奨する濃度のホスホチロシン特異的モノクローナル抗体(G98 、Tiga
nis ら、1997 J. Biol. Chem. 272: 21548;4G10、ニューヨーク州レイクプラシ
ッド(Lake Placid, NY )のアプステート・バイオテクノロジー社(Upstate Bi
otechnology );PY20、ケンタッキー州レキシントン(Lexington, KY )のトラ
ンスダクション・ラボラトリーズ社(Transduction Laboratories ))によって
プロービングし、上記実施例7に記載した通り、ECL 試薬(アマーシャム−ファ
ルマシアバイオテック社(Amersham-Pharmacia Biotech. Piscataway, NJ ))
を使用して現像した。
Cellular lysates treated with pervanadic acid were incubated with GST-PTPH1 catalytic domain fusion proteins immobilized on Sepharose® beads.
Briefly, subconfluent cultured mammalian cells were treated with 50 μM pervanadic acid (diluted from a 1: 1 mixture of 100 mM sodium vanadate and 100 mM H 2 O 2 in DMEM) for 30 minutes. , PBS, then substrate capture buffer (1% Triton X-100, 50 mM HEPES, pH 7.5, 5 mM as described in Example 8).
EDTA, 150 mM NaCl, 10 mM sodium phosphate, 50 mM NaF, 5 mM iodoacetic acid, 5 μg / ml leupeptin, 5 μg / ml aprotinin, 1 mM benzamidine and 1
The cells were lysed in mM PMSF). Add 10 mM DTT to the lysate, then 10,000 x
Clarified by centrifugation at g for 10 minutes. Glutathione under the conditions recommended by the supplier
-Sepharose beads (Piscataway, NJ)
Amersham-Pharmacia Biotech.
)) Purified GST-PTPH1 fusion protein or only GST, bound to 1% T
riton X-100 (Sigma, St. Louis, MO)
)), 2 mM dithiothreitol (DTT, Sigma), 5 μg / ml leupeptin, 5 μg / ml aprotinin, 1 mM benzamidine and 1 mM PMSF in phosphate-buffered saline (PBS). It was GST with cell lysate immobilized on beads
Alternatively, the beads were incubated with the GST-PTPH1 catalytic domain fusion protein for 2 hours at 4 ° C., and the beads were washed 4 times with the substrate capture buffer. The material bound to the beads is separated by SDS-PAGE and blotted onto Immobilon-P® (Millipore) membranes in Bedford, MA, prior to being recommended by the supplier. Concentration of phosphotyrosine-specific monoclonal antibody (G98, Tiga
nis et al., 1997 J. Biol. Chem. 272: 21548; 4G10, Upstate Bi Technology, Lake Placid, NY.
PY20, PY20, Transduction Laboratories, Lexington, KY, and probed with ECL reagent (Amersham-Pharmacia Biotech) as described in Example 7 above. Biotech. Piscataway, NJ))
Was developed using.

【0166】 顕著に現れた97 kDa(pp97)のチロシンリン酸化タンパク質が293 細胞の溶解
物からPTPH1 (D811A )変異体によって特異的に単離されたが、野生型PTPH1 ま
たはPTPH1 (C842S )変異体では単離されなかった(図6)。さらに、pp97は、
A431、COS-7 、HepG2 、MDCK、REF-52、Saos-2およびVero細胞など、調査したそ
の他の哺乳動物細胞株からも主要なチロシンリン酸化タンパク質として、PTPH1
(D811A )変異体によって一貫して回収された。PTPH1 基質捕捉性変異体は、細
胞溶解物中に存在する数百種類のチロシンリン酸化タンパク質の一つであって、
基質捕捉の出発材料として使用した細胞溶解物のいずれにおいても主要なタンパ
ク質成分ではないpp97に特異的かつ選択的に結合した。さまざまな細胞株に由来
するPTPH1 関連材料では、さまざまな量の他の微量なチロシンリン酸化タンパク
質も検出された。
The prominent 97 kDa (pp97) tyrosine phosphorylated protein was specifically isolated from 293 cell lysates by the PTPH1 (D811A) mutant, but the wild-type PTPH1 or PTPH1 (C842S) mutant Was not isolated in (Fig. 6). Furthermore, pp97
PTPH1 was also a major tyrosine-phosphorylated protein from other mammalian cell lines investigated, including A431, COS-7, HepG2, MDCK, REF-52, Saos-2 and Vero cells.
(D811A) was consistently recovered by the mutant. The PTPH1 substrate-capturing mutant is one of the hundreds of tyrosine phosphorylated proteins present in cell lysates,
Both cell lysates used as starting material for substrate capture bound specifically and selectively to pp97, which is not the major protein component. Different amounts of other minor tyrosine-phosphorylated proteins were also detected in PTPH1-related materials from different cell lines.

【0167】 固定化PTPH1 (D811A )上における、108 個の293 細胞に相当する細胞溶解物
からのpp97精製をスケールアップして、Κ- エンドペプチダーゼによって分解さ
れたペプチドのエドマン分解によって部分配列を決定するのに十分な量のタンパ
ク質を得た(Russo ら、1992、J. Biol. Chem. 267:20317)。そのすべてがATPa
se活性を有し、p97またはVCP として知られる膜結合タンパク質に存在するアミ
ノ酸配列に一致することが分かっている7種類のペプチドそれぞれの配列を決定
した(図7)(Egerton ら、1992、EMBO J. 11:3533 )。下線を施した配列(図
7)は、NCBIデータベース(http://www/ncbi.nlm.nih.gov/、アクセッション番
号Z14044)(配列番号:42)から検索されたマウスVCP の配列と一致した。CD
C48 として知られている、酵母におけるVCP の相同分子種は、細胞周期調節タン
パク質として充分に確認されたものである (Patel ら、1998、Trends Cell Bi
ol. 8:65)。マウスVCP (Egerton ら、1992)のC末端側15残基に相当する合成
ペプチドを調製し(ニューヨーク州コールドスプリングハーバーにあるコールド
スプリングハーバー研究所コアペプチド施設 (Cold Spring Harbor Laborator
y Core Peptide Facility, Cold Spring Harbor, NY ))、常法(HarlowとLane
、Antibodies, a Laboratory Manual 、コールドスプリングハーバー研究所(Co
ld Spring Harbor Laboratory )1988;Weir, D.M.、Handbook of Experimental
Immunology 、1986、ボストン(Boston)のブラックウエルサイエンティフィッ
ク社(Blacwell Scientific ))にしたがって、ポリクローナル・ウサギ抗血清
CS531 を作製するための免疫原として用いるため、製造業者の推奨するところに
したがって、SPDP(N-サクシンイミジル3−[2−ピリジルジチオ]プロピオン
酸、イリノイ州ロックフォード(Rockford, IL)のピアスケミカルズ社(Pierce
Chemicals))を用いてキーホールリンペットヘモシアニン(KLH 、ピアスケミ
カルズ社(Pierce Chemicals)に結合させた。VCP ペプチド免疫原は、配列: GGSVYTEDNDDDLYG 配列番号:41 を持っていた。
The pp97 purification on cell lysate corresponding to 10 8 293 cells on immobilized PTPH1 (D811A) was scaled up and partial sequences were obtained by Edman degradation of the peptide degraded by K-endopeptidase. A sufficient amount of protein was obtained to determine (Russo et al., 1992, J. Biol. Chem. 267: 20317). All of them are ATPa
Each of the seven peptides known to have se activity and to match the amino acid sequence present in a membrane-bound protein known as p97 or VCP was sequenced (FIG. 7) (Egerton et al., 1992, EMBO J). . 11: 3533). The underlined sequence (Fig. 7) matches the sequence of mouse VCP searched from the NCBI database (http: //www/ncbi.nlm.nih.gov/, accession number Z14044) (SEQ ID NO: 42). did. CD
An ortholog of VCP in yeast, known as C48, has been well identified as a cell cycle regulatory protein (Patel et al., 1998, Trends Cell Bi).
ol. 8:65). A synthetic peptide corresponding to the C-terminal 15 residues of mouse VCP (Egerton et al., 1992) was prepared (Cold Spring Harbor Laboratories Core Peptide Facility, Cold Spring Harbor Laboratories, Cold Spring Harbor, NY).
y Core Peptide Facility, Cold Spring Harbor, NY)), conventional method (Harlow and Lane
, Antibodies, a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (Co
ld Spring Harbor Laboratory) 1988; Weir, DM, Handbook of Experimental
Polyclonal rabbit antisera according to Immunology, 1986, Blackwell Scientific, Boston, Boston.
SPDP (N-succinimidyl 3- [2-pyridyldithio] propionic acid, Pierce Chemicals of Rockford, IL) according to the manufacturer's recommendations for use as an immunogen to make CS531. (Pierce
Chemicals)) was used to bind keyhole limpet hemocyanin (KLH, Pierce Chemicals) .The VCP peptide immunogen had the sequence: GGSVYTEDNDDDLYG SEQ ID NO: 41.

【0168】 実施例10 置換された活性部位チロシンをもつ基質捕捉性PTPH1 二重変異体を用いた、PTPH
1 の基質としてのVCP の同定 本実施例では、PTP 二重変異体を用いて、完全な細胞におけるPTP とその基質
と位の間の相互作用を同定することについて説明する。より具体的には、本実施
例では、不変PTP 触媒部位であるアスパラギン酸残基がアラニンに置換され(D8
11A )、また、保存されたPTP 触媒部位である676 位のチロシンがフェニルアラ
ニンに置換されているPTPH1 二重変異体を用いる。
Example 10 PTPH Using Substrate Capturing PTPH1 Double Mutants with Substituted Active Site Tyrosine
Identification of VCP as a Substrate of 1 This example describes the use of PTP double mutants to identify the interaction between PTP and its substrate and position in intact cells. More specifically, in this example, the aspartic acid residue that is the invariant PTP catalytic site is replaced with alanine (D8
11A) and a PTPH1 double mutant in which the conserved PTP catalytic site tyrosine at position 676 is replaced by phenylalanine.

【0169】 培養293 細胞を、実施例8記載のHAタグ付きPTPH1 構築物を用いてトランスフ
ェクトし、発現したHAエピトープタグ付きタンパク質を、既述(Zhang ら、1997
、J. Biol. Chem. 272: 27281 )されているような固定化ブドウ球菌由来(Stap
hylococcal)のプロテインAに結合したHA特異的モノクローナル抗体12CA5 によ
る免疫沈降を行なって回収した。上記実施例3の記載に従って作製した細胞溶解
物から、常法にしたがって免疫沈降物を調製した。上記のとおりのウエスタン免
疫ブロット法によって、免疫沈降物を、ホスホチロシンを含むタンパク質につい
て解析を行なった。驚いたことに、293 細胞で発現したPTPH1 (D811A )変異体
は、有意かつ容易に検出できる量のホスホチロシンを含んでいて(図8A)、大
腸菌で発現したGST-PTPH1 (D811A )融合タンパク質には、検出可能量のホスホ
チロシンが含まれていなかったこととは対照的である(図6)。これらの結果か
ら、PTPH1 の一次構造におけるリン酸化チロシンの位置を決定することはできな
かった。さらに、293 細胞で発現したPTPH1 (D811A )変異体は、検出可能なpp
97/VCP を共沈させなかった(図8)。このように、PTPH1 (D811A )は、PTPH
1 (D811A )がインビトロで示したインビトロのpp97/VCP 捕捉( 実施例9) と
同じような様式では、インビボで検出可能なpp97/VCP を充分量捕捉することは
できなかった。
Cultured 293 cells were transfected with the HA-tagged PTPH1 construct described in Example 8 and the expressed HA epitope-tagged proteins were previously described (Zhang et al., 1997.
, J. Biol. Chem. 272: 27281) (Stap.
hylococcal) protein A-bound HA-specific monoclonal antibody 12CA5 was immunoprecipitated and recovered. An immunoprecipitate was prepared from the cell lysate prepared as described in Example 3 above by a conventional method. Immunoprecipitates were analyzed for proteins containing phosphotyrosine by Western immunoblotting as described above. Surprisingly, the PTPH1 (D811A) mutant expressed in 293 cells contained a significant and easily detectable amount of phosphotyrosine (FIG. 8A), and the GST-PTPH1 (D811A) fusion protein expressed in E. coli had a , In contrast to the absence of detectable amounts of phosphotyrosine (Figure 6). From these results, it was not possible to determine the position of phosphorylated tyrosine in the primary structure of PTPH1. Furthermore, the PTPH1 (D811A) mutant expressed in 293 cells showed a detectable pp
97 / VCP was not coprecipitated (Fig. 8). Thus, PTPH1 (D811A) is
1 (D811A) was unable to capture sufficient pp97 / VCP detectable in vivo in a manner similar to the in vitro pp97 / VCP capture shown in vitro (Example 9).

【0170】 PTPH1 の触媒ドメインのアミノ酸配列を解析した結果、PTP 活性部位にある67
6 位に保存されたチロシン残基があることが明らかになった(Barford ら、1995
、Nat. Struct. Biol. 2: 1043)。実施例8の記載に従い、HAタグ付きPTPH1 二
重変異体を構築したが、ここでは、PTPH1 (D811A )の676 位のチロシンがフェ
ニルアラニンに置き換えられて、PTPH1 (Y676F/D811A )となった。PTPH1 (Y6
76/D811A)二重変異体をコードする構築物によって形質転換された293 細胞から
の細胞溶解物を溶解し、モノクローナル抗-HA 抗体により免疫沈降し、ホスホチ
ロシンが存在するかについて、上記のウエスタン免疫ブロット法によって解析し
た。また、抗血清CS531 (実施例9)を用いてpp97/VCP の存在について、また
、モノクローナル抗体12CA5 を用いてHAエピトープの存在について免疫沈降した
物質を解析した(Zhang ら、1997、J. Biol. Chem. 272: 27281 )。
As a result of analysis of the amino acid sequence of the catalytic domain of PTPH1, 67
A conserved tyrosine residue at position 6 was revealed (Barford et al., 1995.
, Nat. Struct. Biol. 2: 1043). The HA-tagged PTPH1 double mutant was constructed as described in Example 8, where the tyrosine at position 676 of PTPH1 (D811A) was replaced with phenylalanine, resulting in PTPH1 (Y676F / D811A). PTPH1 (Y6
76 / D811A) lysates of cell lysates from 293 cells transformed with the double mutant-encoding construct and immunoprecipitated with a monoclonal anti-HA antibody for the presence of phosphotyrosine as described above in the Western immunoblot. It was analyzed by the method. The immunoprecipitated substances were analyzed for the presence of pp97 / VCP using antiserum CS531 (Example 9) and for the presence of HA epitopes using monoclonal antibody 12CA5 (Zhang et al., 1997, J. Biol. Chem. 272: 27281).

【0171】 単一変異体PTPH1 (D811A )によって形質転換された293 細胞とは異なり、二
重変異体PTPH1 (Y676F/D811A )で形質転換された293 細胞は、抗血清CS531 を
用いた免疫沈降物の免疫ブロット解析によって明らかになったように、特異的に
pp97/VCP を捕捉する能力を獲得していた(図8)。ホスホチロシン含有量につ
いて解析したところ、形質転換された293 細胞から免疫沈降した二重変異体PTPH
1 (Y676F/D811A )は、単一変異体PTPH1 (D811A )と比較すると、ホスホチロ
シンが劇的に減少していた(図8B)。
Unlike 293 cells transformed with a single mutant PTPH1 (D811A), 293 cells transformed with a double mutant PTPH1 (Y676F / D811A) were immunoprecipitated with antiserum CS531. Specifically as revealed by immunoblot analysis of
It had acquired the ability to capture pp97 / VCP (Fig. 8). When analyzed for phosphotyrosine content, double mutant PTPH immunoprecipitated from transformed 293 cells
1 (Y676F / D811A) had a dramatic reduction in phosphotyrosine when compared to the single mutant PTPH1 (D811A) (FIG. 8B).

【0172】 実施例11 基質捕捉性PTPH1 二重変異体を用いた、インビボにおけるPTPH1 基質上のチロシ
ンリン酸化部位の同定 本実施例では、基質捕捉性PTPH1 二重変異体を、pp97/VCP 上のチロシンリン
酸化部位を機能的に特徴づけるために使用する。VCP のC末側にあるチロシン(
Y796とY805)は、これまで特徴が解っていない分子的経路による細胞周期制御に
おいてVCP の役割を担いうる主要なリン酸化部位である(Egerton ら、1994、J.
Biol. Chem. 269: 11435 ;Madeo ら、1998、Mol. Biol. Cell 9: 131)。
Example 11 Identification of Tyrosine Phosphorylation Sites on PTPH1 Substrate in Vivo Using Substrate Capturing PTPH1 Double Mutants In this example, substrate capturing PTPH1 double mutants were identified on pp97 / VCP. Used to functionally characterize the tyrosine phosphorylation site. Tyrosine at the C-terminal side of VCP (
Y796 and Y805) are major phosphorylation sites that may play a role in VCP in cell cycle regulation by previously uncharacterized molecular pathways (Egerton et al., 1994, J.
Biol. Chem. 269: 11435; Madeo et al., 1998, Mol. Biol. Cell 9: 131).

【0173】 (i )実施例8〜10記載のHA- タグ付きPTPH1 構築物(野生型、D811A 、ま
たはY676F/D811A )のいずれか、および(ii)野生型VCP 構築物(VCPmyc)また
は2箇所のC末側チロシンリン酸化部位がフェニルアラニンに置換されている二
重変異体(Y676F/D811A )のVCP 構築物(VCPmyc-FF 、メリーランド州ベセスダ
(Bethesda, Maryland)の米国国立衛生研究所(National Institure of Health
)のL. Samelson )のいずれかによって、ヒト293 細胞を同時トランスフェクト
した。VCP の野生型および変異型の構築物に、モノクローナル抗体9E10(メリー
ランド州ロックビル(Rockville, MD )のアメリカンタイプカルチャーコレクシ
ョン(American Type Culture Collection))によって認識されるMyc エピトー
プでタグを付けた。同時トランスフェクトされた細胞を、実施例3の記載にした
がって溶解し、(Zhang ら、1997、J. Biol. Chem. 272: 27281 )の記載にした
がって抗体12CA5 (抗-HA )で免疫沈降した。
(I) Any of the HA-tagged PTPH1 constructs (wild type, D811A, or Y676F / D811A) described in Examples 8-10, and (ii) wild type VCP construct (VCPmyc) or two Cs. VCP construct (VCPmyc-FF), a double mutant (Y676F / D811A) in which the terminal tyrosine phosphorylation site is replaced with phenylalanine, National Institute of Health, Bethesda, Maryland.
L. Samelson), human 293 cells were co-transfected. VCP wild-type and mutant constructs were tagged with the Myc epitope recognized by monoclonal antibody 9E10 (American Type Culture Collection, Rockville, MD). Co-transfected cells were lysed as described in Example 3 and immunoprecipitated with antibody 12CA5 (anti-HA) as described (Zhang et al., 1997, J. Biol. Chem. 272: 27281).

【0174】 電気泳動によって分離し、ブロットした成分を、抗-myc抗体9E10でプロービン
グして、PTPH1 タンパク質と共沈した(すなわち、「捕捉された」)VCP タンパ
ク質を同定し、あるいは、抗-HA でプロービングして、免疫沈降物質の中にPTPH
1 タンパク質が含まれていることを確認した。野生型および変異型のPTPH1 タン
パク質は、VCP の2つの形態に匹敵するレベルで発現した。PTPH1 (Y676F/D811
A )二重変異体は、野生型のVCP を効率よく捕捉したが、C末側チロシンリン酸
化部位をもたない二重変異VCP は捕捉しなかった(図9)。また、野生型PTPH1
と単一変異体PTPH1 (D811A )のいずれも、効果的にVCP を捕捉することはなか
った(図9)。
Electrophoretically separated and blotted components were probed with anti-myc antibody 9E10 to identify VCP proteins that were co-precipitated (ie, “captured”) with PTPH1 protein, or anti-HA. Probing with PTPH in the immunoprecipitated material
1 It was confirmed that the protein was included. Wild-type and mutant PTPH1 proteins were expressed at levels comparable to the two forms of VCP. PTPH1 (Y676F / D811
A) The double mutant efficiently captured the wild-type VCP, but did not capture the double mutant VCP having no C-terminal tyrosine phosphorylation site (Fig. 9). Also, wild type PTPH1
Neither the single mutant PTPH1 (D811A) effectively captured VCP (Fig. 9).

【0175】 実施例12 PTPH1 によるVCP の選択的脱リン酸化 本実施例では、VCP のリン酸化状態に対するPTPH1 の影響について調査した。
テトラサイクリン抑制型プロモーターの調節下で、テトラサイクリンの存在下ま
たは不在下で完全長の野生型PTPH1 を発現する、形質転換された安定したNIH3T3
細胞株を、細胞溶解する前に1時間1 mMバナジウム酸で予備処理してから、ウサ
ギCS531 抗血清を用いてVCP を免疫沈降させた。細胞をNP40バッファーではなく
RIPAバッファー(NP40バッファーに1 %デオキシコール酸ナトリウムと0.1 %SD
S を添加したもの)の中で溶解した点を除いては、実施例3に記載した常法にし
たがって細胞溶解物と免疫沈降物を調製した。PTPH1 発現(+)を許容する条件
下では、PTPH1 の発現を抑制したとき(−)に比べて、VCP のホスホチロシン量
が3倍から5倍減少することが観察された(図10A)。
Example 12 Selective Dephosphorylation of VCP by PTPH1 In this example, the effect of PTPH1 on the phosphorylation status of VCP was investigated.
A stable, transformed NIH3T3 that expresses full-length wild-type PTPH1 in the presence or absence of tetracycline under the control of the tetracycline repressible promoter.
Cell lines were pre-treated with 1 mM vanadate for 1 hour before cell lysis, then VCP was immunoprecipitated with rabbit CS531 antiserum. Cells instead of NP40 buffer
RIPA buffer (1% sodium deoxycholate and 0.1% SD in NP40 buffer)
Cell lysates and immunoprecipitates were prepared according to the standard procedure described in Example 3 except that S was added (with S added). Under conditions permitting PTPH1 expression (+), it was observed that the amount of phosphotyrosine in VCP decreased by 3 to 5 times as compared to when the expression of PTPH1 was suppressed (-) (Fig. 10A).

【0176】 NIH3T3形質転換細胞株の溶解物を、抗−ホスホチロシン抗体PT66(ミズーリ州
セントルイス(St. Louis, MO )のシグマ社(Sigma ))でも免疫沈降させて、
PTPH1 発現の存在下(+)または不在下(−)で培養した細胞からチロシンリン
酸化タンパク質の代表的なサンプルを得た(図10B)。これらの免疫沈降物を
VCP に特異的な抗体により免疫ブロット解析したところ、誘導されなかった対照
(−)と比較して、PTPH1 発現が誘導された細胞から免疫沈降したチロシンリン
酸化タンパク質のうち、VCP の量が劇的に減少することが明らかになった(図1
0B)。これらの細胞において、PTP H1 によってVCP が一見して選択的に脱リ
ン酸化されることは、別のチロシンリン酸化タンパク質であるキナーゼFAK のチ
ロシンリン酸化の程度に対するPTPH1 による誘導の効果を評価することによって
も示された。PTPH1 発現の誘導は、抗−ホスホチロシン抗体によって免疫沈降し
たFAK の量を同じように減少させることはなかった(図10B)。
Lysates of NIH3T3 transformed cell lines were also immunoprecipitated with the anti-phosphotyrosine antibody PT66 (Sigma, St. Louis, Mo.),
Representative samples of tyrosine phosphorylated proteins were obtained from cells cultured in the presence (+) or absence (−) of PTPH1 expression (FIG. 10B). These immunoprecipitates
Immunoblot analysis with an antibody specific for VCP revealed that the amount of VCP was dramatically increased in tyrosine phosphorylated proteins immunoprecipitated from cells in which PTPH1 expression was induced, compared with the control (-) in which induction was not observed. It became clear that it decreased to (Fig. 1
0B). The apparent selective dephosphorylation of VCP by PTP H1 in these cells assesses the effect of PTPH1 induction on the extent of tyrosine phosphorylation of another tyrosine phosphorylated protein, the kinase FAK. Also indicated by. Induction of PTPH1 expression did not similarly reduce the amount of FAK immunoprecipitated by anti-phosphotyrosine antibody (FIG. 10B).

【0177】 また、全チロシンリン酸化タンパク質プールに対する、誘導されたPTPH1 発現
の効果は、正常な条件下(「未処理」)において、0.5 %FBS を含むDMEM中で16
時間培養することによって血清枯渇にして(「枯渇」)、または、枯渇の細胞を
10μg/mlのインシュリン(ロシュモレキュラーバイオケミカルズ社(Roche Mole
cular Biochemicals)(インディアナ州インディアナポリス(Inndianapolis, I
N ))によって10分間インシュリン刺激した後に増殖させた、PTPH1 により形質
転換されたNIH3T3細胞において比較した。全細胞溶解物のアリコートを電気泳動
によって分離し、Immobilon-P (登録商標)にブロットをトランスフェクトし、
供給業者の推奨にしたがって希釈した2種類のHRP 結合抗−ホスホチロシン抗体
、PY20(ケンタッキー州レキシントン(Lexington, KY )のトランスダクション
・ラボラトリーズ社(Transduction Laboratories ))および4G10、(ニューヨ
ーク州レイクプラシッド(Lake Placid, NY )のアプステート・バイオテクノロ
ジー社(Upstate Biotechnology )を混合してプローブとし、ECL 検出(オハイ
オ州クリーブランド(Cleveland, OH )のアマーシャム社(Amersham)を行なっ
た。PTPH1 の過剰発現を誘導したところ、ランダムに増殖している(「未処理」
)細胞、枯渇の細胞、またはインシュリン刺激を受けた細胞において、タンパク
質チロシンリン酸化の全体的なパターンを変えることはできなかった(図11)
In addition, the effect of induced PTPH1 expression on the total tyrosine phosphorylated protein pool was 16% in DMEM containing 0.5% FBS under normal conditions (“untreated”).
Serum-depleted (“depleted”) by culturing for hours or depleted cells
10 μg / ml insulin (Roche Molecular Biochemicals
cular Biochemicals (Indianapolis, I.
N)) was stimulated with insulin for 10 minutes and then expanded, and then compared in NIH3T3 cells transformed with PTPH1. Aliquots of whole cell lysate were separated by electrophoresis and Immobilon-P® was transfected with the blot,
Two HRP-conjugated anti-phosphotyrosine antibodies, PY20 (Transduction Laboratories, Lexington, KY) and 4G10, (Lake Placid, NY), diluted according to the supplier's recommendations. ECL detection (Amersham, Cleveland, OH) was performed using a mixture of Upstate Biotechnology (Placid, NY) as a probe to induce overexpression of PTPH1. However, it is proliferating randomly ("untreated")
) Cells, depleted cells, or insulin-stimulated cells failed to alter the overall pattern of protein tyrosine phosphorylation (FIG. 11).
.

【0178】 当業者は、過度の実験を行なうことなく、ここに記載した発明の具体的態様に
等しい態様を数多く認めるか、確認することができるであろう。かかる均等物も
、以下の請求の範囲に含まれるであろう。また、発明の具体的な態様は、例示の
ためにここに記載されているが、本発明の主旨と範囲を逸脱することなく、さま
ざまな改変を加えることができると考えられよう。したがって、本発明は、添付
の請求の範囲による制限以外には制限されない。
One of ordinary skill in the art will be able to recognize or identify numerous embodiments equivalent to the embodiments of the invention described herein without undue experimentation. Such equivalents would also fall within the scope of the following claims. Also, while specific embodiments of the invention are described herein for purposes of illustration, it will be appreciated that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention is not limited except by the scope of the appended claims.

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

【図1】 図1A〜1Eは種々のPTPの触媒ドメインの複数のアミノ酸配列のアライン
メントを示すものである。基質と相互作用を示すPTP1Bのアミノ酸残基の位
置は小型の矢印で示してあり、アラインメントの下部の残基の数字はPTP1B
のものに相当する。図1A〜1EはPTPの触媒ドメインの複数の配列アライン
メントを示している(配列番号:1〜35)。サイトゾルの真核細胞PTPおよ
びRPTPのドメイン1を組み合わせて1つのグループとし;RPTPのドメイ
ン2は第2のグループとし、そしてイエルシニア(Yersinia)のPTPは第3の
ものとした。3グループ全てに共有されている不変残基を小文字で示す。グルー
プ内の不変残基および高度に保存された残基はそれぞれイタリックと太字で示す
。イエルシニアのPTP配列内で、サイトゾルおよびRPTPドメインの配列の
間の不変残基または高度に保存された残基はそれぞれイタリックおよび太字で示
す。
1A-1E show an alignment of multiple amino acid sequences of the catalytic domain of various PTPs. The position of the amino acid residue of PTP1B that interacts with the substrate is indicated by a small arrow, and the number of the residue at the bottom of the alignment is PTP1B.
Equivalent to that of 1A-1E show multiple sequence alignments of the catalytic domain of PTP (SEQ ID NOs: 1-35). Domains 1 of cytosolic eukaryotic PTP and RPTP were combined into one group; domain 2 of RPTP was the second group and Yersinia PTP was the third. Invariant residues shared by all three groups are shown in lower case. Invariant residues and highly conserved residues within the groups are shown in italics and bold, respectively. Within the Yersinia PTP sequence, the constant or highly conserved residues between the cytosolic and RPTP domain sequences are shown in italics and bold, respectively.

【図2】 図2はRCML(還元され、カルボキシアミドメチル化され、マレイル化され
たリゾチーム)に対する種々のPTP1B変異体のVmax、KcatおよびK
mを示す。
FIG. 2 shows Vmax, Kcat and K of various PTP1B mutants against RCML (reduced, carboxamidomethylated, maleylated lysozyme).
indicates m.

【図3】 図3はPTPH1を過剰発現する安定なNIH3T3細胞株の成長の抑制を示
す位相差顕微鏡写真である(+、誘導; −、非誘導)。
FIG. 3 is a phase contrast micrograph showing the suppression of growth of a stable NIH3T3 cell line overexpressing PTPH1 (+, induced; −, non-induced).

【図4】 図4はPTPH1を過剰発現する安定なNIH3T3細胞株の成長の抑制を示
す成長曲線(3連平板培養による平均値)である。
FIG. 4 is a growth curve (mean value by triplicate plating) showing suppression of growth of a stable NIH3T3 cell line overexpressing PTPH1.

【図5】 図5はHAエピトープタグ(PTPH1)またはサイクリンに特異的な抗体を
用いたイムノブロット解析によるヒドロキシ尿素ブロックからの放出後の所定時
間における、PTPH1過剰発現による細胞周期の進行の抑制を示している(+
、誘導; −、非誘導)。
FIG. 5 shows suppression of cell cycle progression by overexpression of PTPH1 at a predetermined time after release from hydroxyurea block by immunoblot analysis using an antibody specific for HA epitope tag (PTPH1) or cyclin. Showing (+
, Induced;-, uninduced).

【図6】 図6は基質捕捉性変異体PTPH1(D811A)により捕捉された293細
胞溶解物タンパク質の抗ホスホチロシンイムノブロット解析によるin vit
roでのPTPH1基質としてのpp97/VCPの同定を示す。
[FIG. 6] FIG. 6 shows in vitro analysis of 293 cell lysate protein captured by a substrate-trapping mutant PTPH1 (D811A) by anti-phosphotyrosine immunoblot analysis.
3 shows the identification of pp97 / VCP as a PTPH1 substrate in ro.

【図7】 図7はpp97/VCPのアミノ酸配列を示す(ncbiデータベースアクセ
ッション番号Z14044)[配列番号:42]。
FIG. 7 shows the amino acid sequence of pp97 / VCP (ncbi database accession number Z14044) [SEQ ID NO: 42].

【図8】 図8は基質捕捉性変異体PTPH1(Y676F/D811A)により捕捉さ
れ、これと共免疫沈降された293細胞タンパク質のイムノブロット解析による
in vivoでのPTPH1基質としてのpp97/VCPの同定を示す。
FIG. 8: Identification of pp97 / VCP as a PTPH1 substrate in vivo by immunoblot analysis of 293 cell protein that was captured by and co-immunoprecipitated with the substrate-capturing mutant PTPH1 (Y676F / D811A). Indicates.

【図9】 図9はPTPH1により認識されるVCPチロシン残基のVCPのC末端領域
への局在化を示す。
FIG. 9 shows the localization of VCP tyrosine residues recognized by PTPH1 to the C-terminal region of VCP.

【図10】 図10は野生型PTPH1を発現する安定なNIH3T3細胞株におけるVC
Pの脱リン酸化を示す。
FIG. 10: VC in a stable NIH3T3 cell line expressing wild type PTPH1
Dephosphorylation of P is shown.

【図11】 図11は野生型PTPH1を発現する安定なNIH3T3細胞株におけるチロ
シンリン酸化タンパク質の全体的プロフィルを示す。
FIG. 11 shows the global profile of tyrosine phosphorylated proteins in a stable NIH3T3 cell line expressing wild-type PTPH1.

【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedure for Amendment] Submission for translation of Article 34 Amendment of Patent Cooperation Treaty

【提出日】平成13年7月27日(2001.7.27)[Submission date] July 27, 2001 (2001.27)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

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

【補正対象項目名】請求項36[Name of item to be corrected] Claim 36

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 1/15 C12N 1/21 4C084 1/19 9/16 B 4H045 1/21 C12Q 1/42 5/10 G01N 33/15 Z 9/16 33/50 Z C12Q 1/42 33/566 G01N 33/15 C12N 15/00 ZNAA 33/50 5/00 A 33/566 A61K 37/52 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM, HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT ,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW, MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR ,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU, ZA,ZW (72)発明者 チャン,シャオ−フイ アメリカ合衆国 カリフォルニア 92129 サン ディエゴ,ババリアン ドライブ 13415 Fターム(参考) 2G045 AA40 BB20 DA20 DA36 DA78 FB01 FB03 4B024 AA01 AA11 AA12 BA11 CA06 CA07 DA02 DA05 DA12 EA02 EA04 FA02 GA11 HA11 4B050 CC04 CC05 DD07 LL01 LL03 4B063 QA19 QA20 QQ08 QQ13 QR13 QS02 QS33 QX02 4B065 AA01X AA57X AA72X AA90X AA93Y AB01 BA02 CA31 CA44 CA46 4C084 AA01 AA07 BA03 BA22 BA44 DC25 NA14 ZB212 ZB262 4H045 AA10 AA30 BA41 CA11 CA40 DA89 EA22 EA50 FA74 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) C12N 1/15 C12N 1/21 4C084 1/19 9/16 B 4H045 1/21 C12Q 1/42 5/10 G01N 33/15 Z 9/16 33/50 Z C12Q 1/42 33/566 G01N 33/15 C12N 15/00 ZNAA 33/50 5/00 A 33/566 A61K 37/52 (81) Designated country EP (AT , BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM) , GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA ( AM, AZ, B , KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ , DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI , SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Zhang, Xiao Hui California 92129 San Diego, Bavarian Drive 13415 F Term (reference) 2G045 AA40 BB20 DA2 0 DA36 DA78 FB01 FB03 4B024 AA01 AA11 AA12 BA11 CA06 CA07 DA02 DA05 DA12 EA02 EA04 FA02 GA11 HA11 4B050 CC04 CC05 DD07 LL01 LL03 4B063 QA19 QA20 QQ08 QQ13 QR13 QS02 QS33 QX02 4B057A90A90A72A02 BA22 BA44 DC25 NA14 ZB212 ZB262 4H045 AA10 AA30 BA41 CA11 CA40 DA89 EA22 EA50 FA74

Claims (54)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 a)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイン
の不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1
分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され;かつ b)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換
されるものである、 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼ。
1. A) The invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not cause a significant change in the Km of the enzyme, but 1
Substrate-capture mutant protein tyrosine phosphatase, which is substituted with an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute; and b) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. .
【請求項2】 少なくとも1つの野生型チロシン残基が、アラニン、システ
イン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシ
ン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、ロイシン、メチオニン、アスパラギン
、プロリン、アルギニン、バリンおよびトリプトファンからなる群より選ばれた
アミノ酸と置換される、請求項1記載の基質捕捉性変異体。
2. At least one wild-type tyrosine residue from alanine, cysteine, aspartic acid, glutamine, glutamic acid, phenylalanine, glycine, histidine, isoleucine, lysine, leucine, methionine, asparagine, proline, arginine, valine and tryptophan. The substrate-capturing mutant according to claim 1, which is substituted with an amino acid selected from the group consisting of:
【請求項3】 置換される少なくとも1つのチロシン残基が、プロテインチ
ロシンホスファターゼ触媒ドメインに位置する、請求項1記載の基質捕捉性変異
体。
3. The substrate-capturing variant of claim 1, wherein at least one tyrosine residue that is replaced is located in the protein tyrosine phosphatase catalytic domain.
【請求項4】 置換される少なくとも1つのチロシン残基が、プロテインチ
ロシンホスファターゼ活性部位に位置する、請求項1記載の基質捕捉性変異体。
4. The substrate-capturing variant of claim 1, wherein the at least one tyrosine residue that is replaced is located in the protein tyrosine phosphatase active site.
【請求項5】 少なくとも1つのチロシン残基が、フェニルアラニンと置換
される、請求項1記載の基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼ。
5. The substrate-capture mutant protein tyrosine phosphatase of claim 1, wherein at least one tyrosine residue is replaced with phenylalanine.
【請求項6】 置換される少なくとも1つのチロシン残基が、プロテインチ
ロシンホスファターゼ保存残基である、請求項1記載の基質捕捉性変異体プロテ
インチロシンホスファターゼ。
6. The substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase of claim 1, wherein the at least one tyrosine residue that is replaced is a protein tyrosine phosphatase conserved residue.
【請求項7】 保存残基が、ヒトPTPH1の676位のアミノ酸であるチ
ロシンに対応する、請求項6記載の基質捕捉性変異体。
7. The substrate-capturing mutant according to claim 6, wherein the conserved residue corresponds to tyrosine which is the amino acid at position 676 of human PTPH1.
【請求項8】 少なくとも1つのチロシン残基が、プロテインチロシンホス
ファターゼと少なくとも1つの基質分子とを含有してなる複合体を安定化させる
アミノ酸と置換される、請求項6記載の基質捕捉性変異体。
8. The substrate-capturing mutant according to claim 6, wherein at least one tyrosine residue is replaced with an amino acid that stabilizes a complex comprising a protein tyrosine phosphatase and at least one substrate molecule. .
【請求項9】 変異PTPH1を含有してなる、請求項1記載の基質捕捉性
変異体。
9. The substrate-capturing mutant according to claim 1, which comprises a mutant PTPH1.
【請求項10】 PTP1B、PTP−PEST、PTPγ、MKP−1、
DEP−1、PTPμ、PTPX1、PTPX10、SHP2、PTP−PEZ
、PTP−MEG1、LC−PTP、TC−PTP、CD45、LARおよびP
TPH1からなる群より選ばれた変異プロテインチロシンホスファターゼを含有
してなる、請求項1記載の基質捕捉性変異体。
10. PTP1B, PTP-PEST, PTPγ, MKP-1,
DEP-1, PTPμ, PTPX1, PTPX10, SHP2, PTP-PEZ
, PTP-MEG1, LC-PTP, TC-PTP, CD45, LAR and P.
The substrate-capturing mutant according to claim 1, which comprises a mutant protein tyrosine phosphatase selected from the group consisting of TPH1.
【請求項11】 231位のアミノ酸がセリン残基と置換される変異された
PTP−PESTホスファターゼを含有してなる、請求項1記載の基質捕捉性変
異体。
11. The substrate-capturing mutant according to claim 1, which comprises a mutated PTP-PEST phosphatase in which the amino acid at position 231 is replaced with a serine residue.
【請求項12】 a)チロシンリン酸化タンパク質と基質捕捉性変異体プロ
テインチロシンホスファターゼとの間の複合体の形成を可能にするのに十分な条
件かつ時間で、少なくとも1つのチロシンリン酸化タンパク質を含有する試料と
(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変のアスパラ
ギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分あたり1未満ま
でのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ(ii)少なくとも1つ
の野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換されるものである、
少なくとも1つの基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼとを組み
合わせる工程、ならびに b)チロシンリン酸化タンパク質と基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスフ
ァターゼとを含有してなる複合体の有無を測定する工程、ここで、複合体の存在
がチロシンリン酸化タンパク質がそれと複合体を形成するプロテインチロシンホ
スファターゼの基質であることを示す、 を含む、プロテインチロシンホスファターゼの基質であるチロシンリン酸化タン
パク質を同定する方法。
12. A) containing at least one tyrosine phosphorylated protein under conditions and for a time sufficient to allow the formation of a complex between the tyrosine phosphorylated protein and the substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase. And (i) an invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain is replaced with an amino acid that does not result in a significant change in the Km of the enzyme but results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute. And (ii) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated,
Combining at least one substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase, and b) measuring the presence or absence of a complex comprising tyrosine phosphorylated protein and substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase, wherein: A method of identifying a tyrosine phosphorylated protein that is a substrate of protein tyrosine phosphatase, comprising: the presence of a complex indicates that tyrosine phosphorylated protein is a substrate of protein tyrosine phosphatase that forms a complex with it.
【請求項13】 基質捕捉性変異体が、PTP1B、PTP−PEST、P
TPγ、MKP−1、DEP−1、PTPμ、PTPX1、PTPX10、SH
P2、PTP−PEZ、PTP−MEG1、LC−PTP、TC−PTP、CD
45、LARおよびPTPH1からなる群より選ばれた変異体プロテインチロシ
ンホスファターゼを含有する、請求項12記載の方法。
13. The substrate-capturing mutant is PTP1B, PTP-PEST or PTP.
TPγ, MKP-1, DEP-1, PTPμ, PTPX1, PTPX10, SH
P2, PTP-PEZ, PTP-MEG1, LC-PTP, TC-PTP, CD
The method according to claim 12, comprising a mutant protein tyrosine phosphatase selected from the group consisting of 45, LAR and PTPH1.
【請求項14】 試料が、チロシンリン酸化タンパク質を発現する細胞を含
有する、請求項12記載の方法。
14. The method of claim 12, wherein the sample contains cells expressing tyrosine phosphorylated protein.
【請求項15】 細胞が、基質をコードする少なくとも1つの核酸分子とト
ランスフェクトされている、請求項14記載の方法。
15. The method of claim 14, wherein the cell has been transfected with at least one nucleic acid molecule encoding a substrate.
【請求項16】 少なくとも1つの基質捕捉性変異体プロテインチロシンホ
スファターゼが、細胞により発現される、請求項12記載の方法。
16. The method of claim 12, wherein at least one substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase is expressed by the cell.
【請求項17】 細胞が、基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファタ
ーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子によりトランスフェクトされている
、請求項16記載の方法。
17. The method of claim 16, wherein the cell has been transfected with at least one nucleic acid molecule encoding a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase.
【請求項18】 試料が、(i)プロテインチロシンホスファターゼの基質
であるチロシンリン酸化タンパク質と(ii)基質捕捉性変異体プロテインチロシ
ンホスファターゼとを発現する細胞を含有する、請求項12記載の方法。
18. The method according to claim 12, wherein the sample contains cells expressing (i) a tyrosine phosphorylated protein that is a substrate of protein tyrosine phosphatase and (ii) a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase.
【請求項19】 細胞が、(i)基質をコードする少なくとも1つの核酸と
(ii)基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコードする少なく
とも1つの核酸とによりトランスフェクトされている、請求項18記載の方法。
19. The cell according to claim 18, wherein the cell is transfected with (i) at least one nucleic acid encoding a substrate and (ii) at least one nucleic acid encoding a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase. the method of.
【請求項20】 試料が、少なくとも1つのチロシンリン酸化タンパク質を
含む細胞溶解物を含有する、請求項12記載の方法。
20. The method of claim 12, wherein the sample contains cell lysate containing at least one tyrosine phosphorylated protein.
【請求項21】 細胞溶解物が、チロシンリン酸化タンパク質をコードする
少なくとも1つの核酸によりトランスフェクトされた細胞由来である、請求項2
0記載の方法。
21. The cell lysate is from a cell transfected with at least one nucleic acid encoding a tyrosine phosphorylated protein.
The method described in 0.
【請求項22】 細胞溶解物が、プロテインチロシンキナーゼをコードする
少なくとも1つの核酸によりトランスフェクトされた細胞由来である、請求項2
0記載の方法。
22. The cell lysate is derived from cells transfected with at least one nucleic acid encoding a protein tyrosine kinase.
The method described in 0.
【請求項23】 少なくとも1つの基質捕捉性変異体プロテインチロシンホ
スファターゼが、細胞溶解物内に存在する、請求項12記載の方法。
23. The method of claim 12, wherein at least one substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase is present in a cell lysate.
【請求項24】 細胞溶解物が、基質捕捉性変異体プロテインチロシンホス
ファターゼをコードする少なくとも1つの核酸によりトランスフェクトされた細
胞由来である、請求項23記載の方法。
24. The method of claim 23, wherein the cell lysate is from a cell transfected with at least one nucleic acid encoding a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase.
【請求項25】 チロシンリン酸化タンパク質が、VCP、p130cas
EGPレセプター、p210 bcr:abl、MAPキナーゼ、Shcおよび
インスリンレセプターからなる群より選ばれたものである、請求項12記載の方
法。
25. The tyrosine phosphorylated protein is VCP, p130 cas ,
13. The method according to claim 12, which is selected from the group consisting of EGP receptor, p210 bcr: abl, MAP kinase, Shc and insulin receptor.
【請求項26】 (a)候補薬剤の非存在下および存在下に、基質の検出可
能な脱リン酸化が発生するのに十分な条件かつ時間で、プロテインチロシンホス
ファターゼと該プロテインチロシンホスファターゼの基質であるチロシンリン酸
化タンパク質とを接触させる工程、ここでプロテインチロシンホスファターゼの
基質であるチロシンリン酸化タンパク質が、(1)チロシンリン酸化タンパク質
と基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼとの間の複合体の形成を
可能にするのに十分な条件かつ時間で、少なくとも1つのチロシンリン酸化タン
パク質を含有する試料と(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ド
メインの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさない
が、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、か
つ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と
置換されるものである、少なくとも1つの基質捕捉性変異体プロテインチロシン
ホスファターゼとを組み合わせる工程;ならびに(2)チロシンリン酸化タンパ
ク質と基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼとを含有してなる複
合体の有無を測定し、ここで、複合体の存在が、チロシンリン酸化タンパク質が
それと複合体を形成するプロテインチロシンホスファターゼの基質であることを
示すものである工程、により同定される;ならびに (b)薬剤の非存在下での基質の脱リン酸化のレベルを、薬剤の存在下での基質
の脱リン酸化のレベルと比較する工程、ここで、基質の脱リン酸化のレベルにお
ける差異が、該薬剤がプロテインチロシンホスファターゼと基質との間の相互作
用を変えることを示す、 を含む、プロテインチロシンホスファターゼと、該プロテインチロシンホスファ
ターゼの基質であるチロシンリン酸化タンパク質との間の相互作用を変える薬剤
を同定する方法。
26. (a) a protein tyrosine phosphatase and a substrate for the protein tyrosine phosphatase under conditions and for a time sufficient for the detectable dephosphorylation of the substrate to occur in the absence and presence of the candidate drug. A step of contacting with a tyrosine phosphorylated protein, wherein tyrosine phosphorylated protein which is a substrate of protein tyrosine phosphatase (1) forms a complex between tyrosine phosphorylated protein and a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase And (i) the invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain is associated with a significant Km of the enzyme under conditions and time sufficient to allow No change, but less than 1 per minute At least one substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase, wherein (ii) at least one wild type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. And (2) the presence or absence of a complex containing a tyrosine phosphorylated protein and a substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase is measured, wherein the presence of the complex indicates that the tyrosine phosphorylated protein is A step of demonstrating that it is a substrate of a protein tyrosine phosphatase forming a complex; and (b) the level of dephosphorylation of the substrate in the absence of the drug in the presence of the drug. Comparing the level of dephosphorylation of the substrate, where the level of dephosphorylation of the substrate The difference in that the drug alters the interaction between the protein tyrosine phosphatase and the substrate, including the interaction between a protein tyrosine phosphatase and a tyrosine phosphorylated protein that is a substrate for the protein tyrosine phosphatase. To identify drugs that alter the.
【請求項27】 (a)候補薬剤の非存在下および存在下に、チロシンリン
酸化タンパク質と基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼとの間の
複合体の形成を可能にするのに十分な条件かつ時間で、プロテインチロシンホス
ファターゼと該プロテインチロシンホスファターゼの基質であるチロシンリン酸
化タンパク質とを接触させる工程、ここで基質捕捉性変異体プロテインチロシン
ホスファターゼが、(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイ
ンの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換される、かつ
(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置
換されるものである、プロテインチロシンホスファターゼを含有する;ならびに
、 (b)薬剤の非存在下での複合体形成のレベルを、薬剤の存在下での複合体形成
のレベルと比較する工程、ここで、複合体形成のレベルにおける差異が、薬剤が
プロテインチロシンホスファターゼと基質との間の相互作用を変えることを示す
、 を含む、プロテインチロシンホスファターゼと、該プロテインチロシンホスファ
ターゼの基質であるチロシンリン酸化タンパク質との間の相互作用を変更する薬
剤を同定する方法。
27. (a) Conditions sufficient to allow formation of a complex between a tyrosine phosphorylated protein and a substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase in the absence and presence of a candidate agent and Contacting the protein tyrosine phosphatase with a tyrosine-phosphorylated protein that is a substrate of the protein tyrosine phosphatase at time, wherein the substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase (i) Although the aspartic acid residue does not cause a significant change in the Km of the enzyme,
Containing a protein tyrosine phosphatase, which is substituted with an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute and (ii) at least one wild type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated And (b) comparing the level of complex formation in the absence of the drug with the level of complex formation in the presence of the drug, wherein the difference in the level of complex formation is Identify agents that alter the interaction between a protein tyrosine phosphatase and a tyrosine phosphorylated protein that is a substrate for the protein tyrosine phosphatase, including, how to.
【請求項28】 (i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメ
インの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが
、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換される、か
つ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と
置換されるものである、プロテインチロシンホスファターゼの基質捕捉性変異体
を被験体に投与する工程を含み、それにより基質捕捉性変異体プロテインチロシ
ンホスファターゼとチロシンリン酸化タンパク質との相互作用が該チロシンリン
酸化タンパク質の活性を低減する、チロシンリン酸化タンパク質の活性を低減す
る方法。
28. (i) an invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain which results in no significant change in the Km of the enzyme but an amino acid which results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute. Substituting, and (ii) administering at least one wild-type tyrosine residue to a subject with a substrate-capturing variant of a protein tyrosine phosphatase, wherein the at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated, A method for reducing the activity of a tyrosine phosphorylated protein, whereby the interaction between the substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase and the tyrosine phosphorylated protein thereby reduces the activity of the tyrosine phosphorylated protein.
【請求項29】 チロシンリン酸化タンパク質が、VCP、p130cas
EGFレセプター、p210 bcr:abl、MAPキナーゼ、Shcおよび
インスリンレセプターからなる群より選ばれたものである、請求項28記載の方
法。
29. The tyrosine phosphorylated protein is VCP, p130 cas ,
29. The method according to claim 28, which is selected from the group consisting of EGF receptor, p210 bcr: abl, MAP kinase, Shc and insulin receptor.
【請求項30】 プロテインチロシンホスファターゼが、PTP1B、PT
P−PEST、PTPγ、MKP−1、DEP−1、PTPμ、PTPX1、P
TPX10、SHP2、PTP−PEZ、PTP−MEG1、LC−PTP、T
C−PTP、CD45、LARおよびPTPH1からなる群より選ばれたもので
ある、請求項28記載の方法。
30. The protein tyrosine phosphatase is PTP1B or PT.
P-PEST, PTPγ, MKP-1, DEP-1, PTPμ, PTPX1, P
TPX10, SHP2, PTP-PEZ, PTP-MEG1, LC-PTP, T
29. The method according to claim 28, which is selected from the group consisting of C-PTP, CD45, LAR and PTPH1.
【請求項31】 (i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメ
インの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが
、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ
(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置
換されるものである、基質捕捉性PTP−PESTの変異体を、p130cas
発現しうる哺乳動物に投与する工程を含み、 それにより該基質捕捉性変異体がp130cas と相互作用し、p130cas のリ
ン酸化に関連する少なくとも1つのガン遺伝子の悪性転換効果を低減する、 p130cas のリン酸化に関連する少なくとも1つのガン遺伝子の悪性転換効果
を低減する方法。
31. (i) an invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain which results in no significant change in the Km of the enzyme but an amino acid which results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute. A variant of substrate-capturing PTP-PEST, which is substituted and (ii) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated, into a mammal capable of expressing p130cas. Associated with phosphorylation of p130 cas , comprising the step of administering, whereby the substrate-trapping variant interacts with p130 cas and reduces the malignant transformation effect of at least one oncogene associated with phosphorylation of p130 cas To reduce the malignant transformation effect of at least one oncogene.
【請求項32】 ガン遺伝子が、v−crk、v−srcおよびc−Ha−
rasからなる群より選ばれたものである、請求項31記載の方法。
32. The oncogenes are v-crk, v-src and c-Ha-.
32. The method of claim 31, which is selected from the group consisting of ras.
【請求項33】 (i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメ
インの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが
、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ
(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置
換されるものである、基質捕捉性PTP−PESTの変異体を、p130cas
発現しうる哺乳動物に投与する工程を含み、 それにより該基質捕捉性変異体がp130cas と相互作用し、p130cas に関
連するシグナル伝達複合体の形成を低減する、 p130cas に関連するシグナル伝達複合体の形成を低減する方法。
33. (i) an invariant aspartic acid residue of a wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain that results in no significant change in the Km of the enzyme but an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute. A variant of substrate-capturing PTP-PEST, which is substituted and (ii) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated, into a mammal capable of expressing p130cas. Reducing the formation of a signaling complex associated with p130 cas , wherein the substrate-trapping variant interacts with p130 cas and reduces the formation of a signaling complex associated with p130 cas. how to.
【請求項34】 (i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメ
インの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが
、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ
(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置
換されるものである、プロテインチロシンホスファターゼの基質捕捉性変異体を
哺乳動物に投与する工程を含む、プロテインチロシンホスファターゼの投与また
は過剰発現に関連する細胞傷害性効果を低減する方法。
34. (i) an invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain which results in a significant change in the Km of the enzyme, but an amino acid which results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute; A protein comprising the step of administering to a mammal a substrate-capturing variant of a protein tyrosine phosphatase, which is substituted and (ii) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. A method of reducing cytotoxic effects associated with administration or overexpression of tyrosine phosphatase.
【請求項35】 a)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイ
ンの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換される;なら
びに b)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換
される、 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコードする単離された核
酸分子。
35. a) The invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme,
A substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase, which is replaced with an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute; and b) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. An isolated nucleic acid molecule that encodes.
【請求項36】 請求項35記載の核酸分子に相補的な少なくとも15個の
連続的なヌクレオチドを含有してなるアンチセンスオリゴヌクレオチド。
36. An antisense oligonucleotide comprising at least 15 contiguous nucleotides complementary to the nucleic acid molecule of claim 35.
【請求項37】 a)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイ
ンの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ b)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換
されるものである、 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼに融合されたポリペプチド
配列を含有してなる融合タンパク質。
37. a) The invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme,
Substrate-capture mutant protein tyrosine, which is substituted with an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute and b) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. A fusion protein comprising a polypeptide sequence fused to a phosphatase.
【請求項38】 ポリペプチドが、酵素またはそのバリアントもしくはフラ
グメントである、請求項37記載の融合タンパク質。
38. The fusion protein of claim 37, wherein the polypeptide is an enzyme or variant or fragment thereof.
【請求項39】 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼに融
合されたポリペプチド配列が、プロテアーゼにより切断されうる、請求項37記
載の融合タンパク質。
39. The fusion protein of claim 37, wherein the polypeptide sequence fused to the substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase can be cleaved by a protease.
【請求項40】 ポリペプチド配列が、リガンドに対するアフィニティーを
有するアフィニティータグポリペプチドである、請求項37記載の融合タンパク
質。
40. The fusion protein of claim 37, wherein the polypeptide sequence is an affinity tag polypeptide having affinity for a ligand.
【請求項41】 a)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイ
ンの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ b)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換
されるものである、 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコードする核酸に使用可
能に連結された少なくとも1つのプロモーターを含有してなる組換え発現構築物
41. a) The invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme,
Substrate-capture mutant protein tyrosine, which is substituted with an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute and b) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. A recombinant expression construct comprising at least one promoter operably linked to a nucleic acid encoding a phosphatase.
【請求項42】 プロモーターが調節プロモーターである、請求項41記載
の発現構築物。
42. The expression construct of claim 41, wherein the promoter is a regulated promoter.
【請求項43】 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼが、
第2核酸配列のポリペプチド産物との融合タンパク質として発現される、請求項
41記載の発現構築物。
43. A substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase
42. The expression construct of claim 41, which is expressed as a fusion protein with the polypeptide product of the second nucleic acid sequence.
【請求項44】 第2核酸配列のポリペプチド産物が、酵素である、請求項
43記載の発現構築物。
44. The expression construct of claim 43, wherein the polypeptide product of the second nucleic acid sequence is an enzyme.
【請求項45】 発現構築物が、組換えウイルス発現構築物である、請求項
41記載の組換え発現構築物。
45. The recombinant expression construct of claim 41, wherein the expression construct is a recombinant viral expression construct.
【請求項46】 請求項41〜45いずれか1つに記載の組換え発現構築物
を含有してなる宿主細胞。
46. A host cell comprising the recombinant expression construct of any one of claims 41-45.
【請求項47】 宿主細胞が、原核細胞である、請求項46記載の宿主細胞
47. The host cell of claim 46, wherein the host cell is a prokaryotic cell.
【請求項48】 宿主細胞が、真核細胞である、請求項46記載の宿主細胞
48. The host cell of claim 46, wherein the host cell is a eukaryotic cell.
【請求項49】 a)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメイ
ンの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、
1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ b)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換
されるものである、 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼをコードする核酸配列に使
用可能に連結される少なくとも1つのプロモーターを含有してなる組換え発現構
築物を含有してなる宿主細胞を培養する工程、 を含む、組換え基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼを産生する
方法。
49. a) The invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme,
Substrate-capture mutant protein tyrosine, which is substituted with an amino acid that results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute and b) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. Culturing a host cell comprising a recombinant expression construct comprising at least one promoter operably linked to a phosphatase-encoding nucleic acid sequence, the recombinant substrate-trapping mutant protein tyrosine A method of producing phosphatase.
【請求項50】 プロモーターが、調節プロモーターである、請求項48記
載の方法。
50. The method of claim 48, wherein the promoter is a regulated promoter.
【請求項51】 請求項45記載の組換えウイルス発現構築物で感染された
宿主細胞を培養する工程、 を含む、組換え基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼを産生する
方法。
51. A method of producing a recombinant substrate-trapping mutant protein tyrosine phosphatase comprising the step of culturing a host cell infected with the recombinant viral expression construct of claim 45.
【請求項52】 製薬上許容されうる担体または希釈剤と組み合わせて、 a)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変のアスパラギ
ン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分あたり1未満まで
のKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ b)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換
されるものである、 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼ、 を含有してなる医薬組成物。
52. In combination with a pharmaceutically acceptable carrier or diluent: a) the invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme, but 1 min. A substrate-trapping variant protein tyrosine phosphatase, which is substituted with an amino acid that results in a reduction of Kcat by less than 1 and b) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. A pharmaceutical composition comprising:
【請求項53】 製薬上許容されうる担体または希釈剤と組み合わせて、 a)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒ドメインの不変のアスパラギ
ン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさないが、1分あたり1未満まで
のKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、かつ b)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸と置換
されるものである、 基質捕捉性変異体プロテインチロシンホスファターゼと相互作用する薬剤を含有
してなる医薬組成物。
53. In combination with a pharmaceutically acceptable carrier or diluent: a) the invariant aspartic acid residue of the wild type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not result in a significant change in the Km of the enzyme, but 1 min. A substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase, which is substituted with an amino acid that results in a reduction of Kcat by less than 1 and b) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated. A pharmaceutical composition comprising an interacting drug.
【請求項54】 a)(i)野生型プロテインチロシンホスファターゼ触媒
ドメインの不変のアスパラギン酸残基が、酵素のKmの顕著な変化をもたらさな
いが、1分あたり1未満までのKcatの減少をもたらすアミノ酸と置換され、
かつ(ii)少なくとも1つの野生型チロシン残基がリン酸化され得ないアミノ酸
と置換されるものである、少なくとも1つの基質捕捉性変異体プロテインチロシ
ンホスファターゼ;ならびに b)プロテインチロシンホスファターゼとチロシンリン酸化タンパク質との間の
複合体の有無の検出における使用に適切な補助薬剤、 を含有してなる、プロテインチロシンホスファターゼのチロシンリン酸化タンパ
ク質基質を同定するためのキット。
54. a) (i) The invariant aspartic acid residue of the wild-type protein tyrosine phosphatase catalytic domain does not cause a significant change in the Km of the enzyme, but results in a decrease in Kcat of less than 1 per minute. Replaced with an amino acid,
And (ii) at least one wild-type tyrosine residue is replaced with an amino acid that cannot be phosphorylated, and at least one substrate-capturing mutant protein tyrosine phosphatase; and b) protein tyrosine phosphatase and tyrosine phosphorylated protein. A kit for identifying a tyrosine phosphorylated protein substrate of protein tyrosine phosphatase, which comprises an auxiliary agent suitable for use in the detection of the presence or absence of a complex between and.
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