JP2003504037A - 必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法 - Google Patents

必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法

Info

Publication number
JP2003504037A
JP2003504037A JP2001508376A JP2001508376A JP2003504037A JP 2003504037 A JP2003504037 A JP 2003504037A JP 2001508376 A JP2001508376 A JP 2001508376A JP 2001508376 A JP2001508376 A JP 2001508376A JP 2003504037 A JP2003504037 A JP 2003504037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
promoter
compound
function
essential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001508376A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003504037A5 (ja
JP4642297B2 (ja
Inventor
ノルベルト・フリーデマン・シュネル
サバーナ・ジーニ・チャブダ
Original Assignee
アストラゼネカ ユーケイ リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アストラゼネカ ユーケイ リミテッド filed Critical アストラゼネカ ユーケイ リミテッド
Publication of JP2003504037A publication Critical patent/JP2003504037A/ja
Publication of JP2003504037A5 publication Critical patent/JP2003504037A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4642297B2 publication Critical patent/JP4642297B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/025Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6897Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids involving reporter genes operably linked to promoters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法。該方法は、異種性の、調節可能なプロモーターの制御のもとで遺伝子が発現している生存能力のある細胞を提供すること、プロモーターを介して遺伝子の発現をスイッチオフすること、細胞を被験化合物と接触させること、および遺伝子産物の機能に対する調節効果を検定することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、新規生物学的標的および/または阻害物質の同定方法を提供する。
このような方法は、処理能力の高いスクリーニングにとって有用であり、かつ便
利な手法を提供する。特に、このような方法は、新規抗菌剤の同定に使用され得
る。
【0002】 抗菌剤、抗真菌剤、抗マラリア薬のような現在の治療薬に対する耐性の出現に
よって、新薬の開発が必要となっている。標的に基づいた生化学的スクリーニン
グは目的を達し得るが、伝統的な抗菌スクリーニングは、発見された新規の抗菌
薬に関して、論理的な標的選択的手順よりも明らかに優れている。標的に基づい
た生化学的スクリーニングは、標的酵素を効果的に阻害するにもかかわらず、お
そらく細胞内への浸透が低いためまたは細胞外へ排出されるために、細胞活性が
欠如していると見られることが多い。また、限定された入手可能な分子の中から
自分の都合のよいように選んだ標的に、阻害のための構造が存在することは、全
く保証がない。
【0003】 対照的に、細胞ベースの抗菌薬のスクリーニングは、頻繁に抗菌薬の作用を同
定するが、その後、この阻害は一般毒性、例えば膜阻害もしくはDNAインター
カレーションによるものと判明するか、または宿主機構と薬物との特異的相互作
用を同定できないかのどちらかである。このことは、初期リード化合物の化学的
な最適化を困難にし、構造活性相関の指針を何ら提供しない。
【0004】 標的に基づいた作用機序を同定するための特定のアプローチは、高感受性によ
るものであった。
【0005】 歴史的に、所望のタンパクの高感受性のものを作り出す方法は、それをコード
している遺伝子中に温度感受性(ts)突然変異を作り出すことであった(Schmid et
al. Genetics 123, pp625-633, (1989))。温度感受性(Ts)または他の条件的な
表現型は、(例えばPCRを用いる)標的のある、または(例えば化学薬品または
放射線を用いる)ランダムの突然変異形成のどちらかによって作成され得る。し
かしながら、このような条件的な突然変異体は、しばしば、緩やかな条件下でさ
え阻害剤に対して高感受性である。
【0006】 我々は、今回、阻害剤に対する高感受性が、生存能力のある細胞の特定の必須
機能を停止させ、次いで阻害剤の可能性のあるものの存在/不在下での効果を分
析することによって容易に得られることを見出した。ここで、「停止」とは、特定
の必須機能が、細胞にいかなる発現レベルでも獲得されないことを意味する。
【0007】 その結果、本発明の最初の観点において、我々は、遺伝子が異種性の、調節可
能なプロモーターの制御のもとに発現する生存可能な細胞を提供すること、プロ
モーターを介して遺伝子発現をスイッチオフすること、被験化合物を細胞と接触
させること、および遺伝子産物の機能に対する調節効果を検定することを含む、
必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法を提供する。
【0008】 その方法は、化合物の高感受性の完全なゲノム解析の可能性における飛躍を提
供する。その方法は、多くの重要な利点、とりわけ、不変の、「正常」タンパクを
、例えば、変えた、突然変異したタンパクと阻害剤との相互作用から推定するこ
とによって、同じ化学物質との相互作用に使用することを提供する。また、プロ
モーター活性をより高いまたはより低いレベルに微調整する作業は、必要とされ
ない。一つの特異的生化学的物質、例えば細胞生長または生存に必要なタンパク
の阻害は、簡便に、不変の親株と比較した調節可能な遺伝子を有する株の高感受
性反応によって示される。
【0009】 「異種性の、調節可能なプロモーター」は、必須遺伝子本来のプロモーター以外
のプロモーターを意味し、特定の物質の添加および/または除去によって、また
は例えば他の環境の変化によって制御され得る。 「高感受性」は、野生型の細胞と比較して、等しい薬物の濃度の存在下で、細胞
の生長がより大きく減少することを意味する。
【0010】 さらに、一つの特定の酵素の発現減少によって起こる高感受性は、生化学経路
全体、例えばステロール生合成にまで広がり得る。このことは本発明の図5にお
いて示される結果によって例示され、テルビナフィンに対する感受性は、同一経
路における標的酵素(ERG1によってコードされている)の停止ならびにもう一
つの酵素(ERG11によってコードされている)の停止の両方によって変えられ
る。
【0011】 「生存能力のある」は、ある必須遺伝子の発現が止められた場合、意義ある検定
および速度論的解析が行われ得るほど十分に生長する細胞を意味する。細胞は、
好ましくは、最後の光学密度が測定される定常期初期(early stationary phase)
へと生長する。薬物なしまたはスイッチオフの制御なしの場合と比較した、減少
した光学密度は生長阻害と解釈される。
【0012】 「必須遺伝子」は、例えば細胞生長および/または細胞生存に必要な遺伝子を意
味する。これは、ある測定可能な条件のもとでのみ必要とされる(すなわち条件
的な必須)遺伝子を含む。もっとも単純な明示において、必須性とは、リッチ培
地上での生物の生長に必要であることと定義される(そのような培地ならびに一
般的な酵母の方法論は、Sherman et al, Methods in Enzymolgy, Vol 194, Guth
rie and Fink eds, Academic Press(1991)参照)。都合のよい遺伝子は、真菌お
よび細菌の遺伝子を含む。
【0013】 「遺伝子発現をスイッチオフすること」とは、すべての遺伝子発現をオンからオ
フに変えることを意味する。オフの場合においては、低レベルの遺伝子発現も存
在しない。
【0014】 「細胞」とは、任意の都合のよい供給源からの細胞を意味し、これらはヒト、動
物または細菌の細胞を含む。化合物のスクリーニングと同時標的同定(simultane
ous target identification)を組み合わせる、新規のゲノムに基づいた技術が開
発されている。本発明は、Schizosaccharomyces pombeおよびSaccharomyces cer
evisiaeのような遺伝子的に制御しやすいモデルの生物に特に有用であると同時
に、普遍的に適用でき、実務的考慮によってのみ制限される。S.cerevisiae, S.
pombe, C.elegans, またはD.melanogasterのようなモデル生物を使用することに
よって、真核生物の一定に保たれた機能を研究することが可能である。ヒトまた
は動物の細胞株を直接使用する遺伝学の応用は、また、可能性をさらに広げる。
【0015】 任意の都合のよい被験化合物、例えばペプチド、核酸および低分子量の化合物
は、本発明の方法に使用され得る。好ましい被験化合物は、治療薬の可能性のあ
るものであり、または治療薬を同定するためのさらなる研究において使用され得
る。特異的な被験化合物は、例えば分子量1000未満、例えば分子量600未
満の低分子量の化合物である。
【0016】 必須遺伝子の遺伝子産物に対する化合物の調節効果は、簡便には、終点の光学
密度を読み取ることによって調べられる(培地の絶対光学密度が高いほど、より
少ない阻害が起こっていると考えられる)。このような分析は、簡便には、酵母
細胞に関して典型的に24時間にわたって行われる。細菌はずっと短い時間で済
むが(例えば12時間)、より高度な真核生物の細胞は、初期定常生長期(early s
tationary growth phase)に達するまで数日を要する。その分析は、簡便には光
度計測である(600nmでの培地の光学密度)。
【0017】 重要なことに、DNAの部位特異的組み込みのための非常に最近の技術(例え
ば本来のものを直接置換した切替可能なプロモーターを用いる)と(以下にさらに
詳述するような)高感受性反応の観測された固定した時点の光学密度分析との組
み合わせは新規であり、大規模薬物スクリーニング、化合物および標的のプロフ
ァイリングに活用される。さらに、このような系は、また、非常に容易に大量に
入手可能である(すなわち、S.cerevisiae中に多数の遺伝子)。
【0018】 S.cerevisiaeにおける使用のための切替可能なプロモーターのいくつかの例は
、MET3(メチオニンの添加によって抑制される)およびGAL1(ガラクトー
スによって誘導され、グルコースによって抑制される)を含む;S.pombeにおける
使用ため:NMT1(チアミンによって抑制される);C.albicansにおける使用の
ため:MAL1(グルコースによって抑制され、マルトース、スクロースによっ
て誘導される);E.coliにおける使用のため:araB(グルコースによって抑制
され、アラビノースによって誘導される);Staphylococci, Enterococci, Strep
tococciおよびBacilliのようなグラム陽性の細菌における使用のため:xylA
/xylB(S.xylosus由来)(グルコースで抑制され、キシロースで誘導される)
;E.coliおよびB.subtilisにおける使用のため;pSPAC(E.coli lac由来の人工的
プロモーター、IPTGによって調節される。Vagner et al. Microbiology(199
8), 144, 3097-3104参照);および上記のすべての生物に加えてさらに明記され
ていない真菌、細菌および哺乳類の細胞系のため:tetA/tetR(さまざ
まな細菌性テトラサイクリン耐性カセット由来)この系はさまざまな系中で生存
する。Gossen et al. Current Opin. Biotechnol. 5, pp516-520(1994)参照。そ
れはさまざまなテトラサイクリン類似物質によって抑制可能または誘導可能であ
る。
【0019】 我々は、以下の実施例および図において、生化学的な機能を阻害するあらゆる
試薬に対する高感受性を産生することが、厳密に制御可能なプロモーターの制御
のもとにその機能(タンパクまたはmRNA)をコードしている遺伝子を配置する
こと、およびオンからオフの状態に切り替えること、さらに相互作用する物質を
同時に加えることによって、可能であることを示す(このような切替の例のため
、図1を参照)。コードされたタンパクの過剰または過少発現を達成するため、
所望の遺伝子の上流に外部のプロモーターを配置することは既知であるが、この
プロセスは非常に煩雑な作業の微調整および計画を必要とする。発現レベルを大
きく変化させることによって、すべての所望の遺伝子は、ちょうど生長律速レベ
ルにある、そのプロモーター強度の異なる調整を必要とする。それゆえ、このよ
うな微調整に依存したプロトコールは、ゲノム解析に必要な高処理スケールで実
行することは好ましくない。
【0020】 以下に示す実施例で詳述するような、我々の新規の発見により、明確に定義さ
れたオンおよびオフの状態で(すなわち、発現レベルの微調節なしでも明確に)た
だ一つのプロモーターを用いる、単純かつ標準的なプロトコールが、標的物質の
過少発現により特異的高感受性の正確な測定を産生することが示される。過少発
現は、i)RNAの減少、ii)標的タンパクの減少、iii)再合成のない細胞生長の
間いくつかの娘細胞の中への標的分子の希釈によって、起こる。
【0021】 以下の実施例は、例えば、化合物によって阻害され得る未知の真菌の標的タン
パクが、制御可能なプロモーターの制御のもとにそれらの必須遺伝子を配置し、
それをスイッチオフし、それを対応する野生型の細胞を阻害しないレベルの化合
物にさらすことによって同定され得ることを証明する。今回、814個のS.cerevis
iae遺伝子が、リッチ培地(YPD(登録商標)供給)でさえ、生長に必須であるこ
とが判明した。観察された高感受性反応(例えば、S.cerevisiaeのような真菌に
おいて)により:i)標的は必須である。ii)化合物は、抗真菌剤またはさらに強力
な類似化合物への展開のための出発点である。iii)標的−化合物の対(または複
数の対)は、抗真菌化合物の作用機序を確立する、ことが分かる。1つの標的に
対して検出される1より多い化合物に関し、貴重な構造活性相関(SAR)の情報
が得られる。多くの標的に対する多くの化合物の比較およびパターン認識分析に
よって、経路中ごとに新規標的を分類するのに有用な貴重なデータベースが、す
ぐに確立される。高感受性は、また、親株を用いては同定できない低活性の化合
物の標的−特異的検出を可能にする。
【0022】 本発明のさらに有益な点は、標的分子の特徴的な生化学的活性が、本発明の方
法にとって必要条件ではないことである。高感受性それ自体が、特定の標的と固
有に結びついたアッセイ可能な特徴を提供し得る。ゲノムのスイッチオフ構造は
、非常に高い処理能力で、クローニング・ステップを含まない公開されたPCR
に基づいた方法を用いて、生物のゲノム中に産生され、完成され得る(Longtine
et al. Yeast, 14, pp953-961(1998); Zhang et al. Nature Genetics, 20, pp1
23-128(1998))。その結果、本発明の方法は、すべての抗真菌標的の可能性があ
るもの、例えば10まで、20まで、50まで、100まで、500まで、また
は1000までの標的に対して、現代的な処理能力の高いスクリーニング技術を
用いて、可能な限り多くの化合物を試験するのに使用され得る。
【0023】 その結果、本発明のさらなる方法において、我々は、代謝経路中の遺伝子が、
異種性の、調節可能なプロモーターの制御のもとで発現している生存能力のある
細胞、プロモーターを介して遺伝子の発現をスイッチオフすること、さまざまな
種類の細胞をさまざまな被験化合物と接触させること、さらに生存細胞の生長に
対する調節効果を検定し、比較することを含む、薬物代謝産物高感受性の同定方
法を提供する。生化学的経路の一要素の過少発現およびもう一つの部分の化学的
阻害が、共同作業的であることが判明し、その結果、その代謝経路のたった1つ
の要素の過少発現によって、経路特異的な情報が発生する。
【0024】 ここで、本発明を以下の実施例および図を引用することによって説明するが、
限定するものではない: 図1は、本来のプロモーターをオン/オフが明確できっちりとしたスイッチ;
ここではGAL1と置換することによって、遺伝子、Gen1の調節可能な対立
遺伝子の発生を示す。 図2は、野生型(wt)およびGAL1−ERG11系におけるErg11pの
活性を示し、時間と共に触媒活性がどれほど減少するか、阻害剤の濃度がどれほ
ど増加するかを説明する。培養物を時間0においてガラクトースからグルコース
へと移すと、Erg11p(ラノステロールC−14−デメチラーゼ)の新たな合
成が停止する。フルコナゾールの濃度は、野生型(wt)の系が全部は阻害されな
いものである。; :フルコナゾールなし、.....:フルコナゾールあり;閾
値は、Erg11p活性が生長の律速となる値である。 図3は、フルコナゾールの存在下、野生型(JK9-3da, Kunz et al. Cell, 73,
pp585-596(1993))、GAL1−ERG11およびGAL1−AUR1(Longtine
et al. Yeast, 14, pp953-961(1998)に記載されたように産生した)系を示す。 図4は、オーレオバシジンA(aureobasidin A)の存在下、wt、GAL1−
ERG11、およびGAL1−AUR1系の生長を示す。 図5は、テルビナフィンの存在下、wt、GAL1−ERG11、およびGA
L1−AUR1系の生長を示す。 図6は、S.cerevisiaeにおけるプロモーターの置換のためのプロトコールを示
す(実質上、Longtine et al. Yeast, 14, pp953-961(1998)に記載されたように)
【0025】 実施例 S.cerevisiaeのエルゴステロールおよびスフィンゴ脂質生合成経路:既知の阻害
剤での研究
【0026】 低発現の代わりに完全にスイッチオフのものを使用する理論的根拠は、以下の
Erg11p(p=タンパク)、ラノステロールC−14−デメチラーゼ、エルゴ
ステロール生合成経路における真菌の酵素の例示のように列挙される:薬物フル
コナゾールは、他のアゾール系抗真菌薬のように、Erg11pを阻害し、細胞
内の総活性が減少する。しかしながら、活性Erg11pの量が生長の律速とな
らないぐらい高い限りは、生長の減少は観察されない(閾値より上、図2参照)。
本実施例において、フルコナゾール濃度は、この閾値以下にErg11p活性を
低下させるには不十分である。しかしながら、GAL1駆動のERG11遺伝子
では、状況が異なる:時間0において、遺伝子の操作されたプロモーターは、培
地中の炭素源を変えることによって、オンの状態(GAL1プロモーターの高発
現のため、このレベルは、通常、本来のプロモーターよりも高い)からオフの状
態に切り替えられる。この時点から、新たなmRNAは転写されず、mRNAの
消失後は、新たなErg11タンパクが合成されない。Erg11pの濃度は、
新たな娘細胞への酵素の希釈およびErg11pの消失により低下している。閾
値を下回るとすぐに、Erg11pは律速となる、すなわち、その系は、不変の
親株(wt)と比較して生長が低下していることが分かる。このことは、培地の最
終的な光学密度がより低くなることによって反映される。阻害剤フルコナゾール
の存在は、不活性になる活性Erg11p分子を定量する。その結果、閾値をよ
り短時間で下回り、新たなErg11pは全く合成され得ない。野生型細胞と比
較すると、このことは、高感受性(同じ薬物濃度で、生長の低下がより大きい)と
して理解される。単純に、このことを、律速状態が起こる前の細胞分裂の量の減
少として説明できる。
【0027】 標的および化合物の評価のために、高感受性は、ある薬物−標的の組み合わせ
に特異的でなければならない。それゆえ、その方法は、もう一つの無関係な既知
の薬物−標的の組み合わせで試験され、確認された:AUR1は、イノシトール
ホスホリル−セラミド(inositolphosphoryl-ceramide)(IPC)シンターゼをコード
し、これは真菌のスフィンゴ脂質生合成経路に必須の酵素である(Nagiec et al,
J. Biol. Chem., 1997, 272, 15, 9809-9817)。その酵素は、ナノモーラー以下
で天然物オーレオバシジンAによって阻害され、その薬物の抗菌作用につながる
。ERG11のように、AUR1をプロモーターの置換に付し、得られた酵母系
は、親(wt)、GAL1−ERG11およびGAL1−AUR1であった。それ
らを、フルコナゾールおよびオーレオバシジンAの両方の薬物に対するそれらの
感受性に関して試験した。我々の理論によって予測されたように、両方のGAL
1駆動系は、同種の薬物に対して顕著な高感受性反応を示す(図3および4参照)
。注目すべきことに、交差反応はない、すなわち、GAL1−ERG11ではオ
ーレオバシジンAに対する感受性は増大せず、GAL1−AUR1でもフルコナ
ゾールに対する感受性は増大しない。このことは我々の理論を確認し、薬物およ
び標的発見手法としての記載された方法の適用可能性および利用性を証明する。
【0028】 当然、ある経路における一つの酵素の阻害剤に対する高感受性反応が、経路全
体の阻害剤にまで拡張され得ることになる。これは、一つの酵素が次の基質を提
供するという生化学的カスケード反応において、酵素が直線的に配置されている
ことによる。基質の供給の減少は、酵素レベルの減少と共に共同的に作用し得る
。それゆえ、いくつかの生合成段階を通して、通常であればErg1p(スクア
レンエポキシダーゼで、ステロール生合成経路のもう一つの酵素である)によっ
て供給される基質の消失により、実質上の律速酵素Erg11p(スイッチオフ
後)の活性が低下する。ここで、Erg1pは、テルビナフィンによって阻害さ
れる。このような経路特異的高感受性は、スイッチオフ遺伝子と同じ経路に(類
別化されていない)遺伝子を類別化することを可能にする。これを調べるために
、我々はErg1pを試験した。この酵素は抗菌剤のテルビナフィンによって阻
害されるが、Erg11pは阻害されないことが判明している。図5に示される
ように、GAL1−ERG11は、テルビナフィンに対して、GAL1−ERG
1と同じぐらい高感受性であり、仮定された交差経路高感受性を提供する。この
経路特異的分析手法は、(作用機序が未知の)新規阻害剤の分類化に極めて有用で
ある。
【0029】 特にS.cerevisiaeに関して例示したが、本発明は細菌のように遺伝学的に操作
可能な生物すべてに適用可能であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本来のプロモーターをオン/オフが明確できっちりとした
スイッチ;ここではGAL1と置換することによって、遺伝子、Gen1の調節
可能な対立遺伝子の発生を示す。
【図2】 図2は、野生型(wt)およびGAL1−ERG11系におけるEr
g11pの活性を示し、時間と共に触媒活性がどれほど減少するか、阻害剤の濃
度がどれほど増加するかを説明する。培養物を時間0においてガラクトースから
グルコースへと移すと、Erg11p(ラノステロールC−14−デメチラーゼ)
の新たな合成が停止する。フルコナゾールの濃度は、野生型(wt)の系が全部は
阻害されないものである。; :フルコナゾールなし、.....:フルコナゾー
ルあり;閾値は、Erg11p活性が生長の律速となる値である。
【図3】 図3は、フルコナゾールの存在下、野生型(JK9-3da, Kunz et al.
Cell, 73, pp585-596(1993))、GAL1−ERG11およびGAL1−AUR1
(Longtine et al. Yeast, 14, pp953-961(1998)に記載されたように産生した)系
を示す。
【図4】 図4は、オーレオバシジンA(aureobasidin A)の存在下、wt、
GAL1−ERG11、およびGAL1−AUR1系の生長を示す。
【図5】 図5は、テルビナフィンの存在下、wt、GAL1−ERG11、
およびGAL1−AUR1系の生長を示す。
【図6】 図6は、S.cerevisiaeにおけるプロモーターの置換のためのプロト
コールを示す(実質上、Longtine et al. Yeast, 14, pp953-961(1998)に記載さ
れたように)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,S E,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT ,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA, ZW Fターム(参考) 4B024 AA01 BA10 CA02 DA12 FA02 4B063 QA01 QA06 QQ06 QQ07 QQ26 QQ61 QR06 QR41 QR75 QR76 QX01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異種性の、調節可能なプロモーターの制御のもとで遺伝子が発現している生存
    能力のある細胞を提供すること、 プロモーターを介して遺伝子の発現をスイッチオフすること、 細胞を被験化合物と接触させること、および 遺伝子産物の機能に対する調節効果を検定すること、 を含む、必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法。
  2. 【請求項2】 生存能力のある細胞が定常期初期へと生長している請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】 遺伝子が細菌の遺伝子である請求項1または2に記載の方法
  4. 【請求項4】 遺伝子が真菌の遺伝子である請求項1または2に記載の方法
  5. 【請求項5】 調節効果を光学密度測定法によって検定する請求項1から4
    のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 1より多い必須遺伝子の遺伝子産物に対する化合物を試験す
    るために、請求項1から5のいずれかに記載の方法を使用することを含む、薬物
    スクリーニング方法。
  7. 【請求項7】 化合物を20より多い必須遺伝子の遺伝子産物に対して試験
    する請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 代謝経路中における遺伝子が、異種性の、調節可能なプロモーターの制御のも
    とで発現している生存能力のある細胞を提供すること、 プロモーターを介して遺伝子の発現をスイッチオフすること、 他種の細胞を異なる被験化合物と接触させること、次いで 生存能力のある細胞の生長に対する調節効果を検定し、比較すること を含む、薬物代謝産物高感受性を同定する方法。
JP2001508376A 1999-07-02 2000-06-27 必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法 Expired - Fee Related JP4642297B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9915399.1A GB9915399D0 (en) 1999-07-02 1999-07-02 Method
GB9915399.1 1999-07-02
PCT/GB2000/002472 WO2001002605A1 (en) 1999-07-02 2000-06-27 Method for identifying a compound that modulates the function of the gene product of an essential gene

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003504037A true JP2003504037A (ja) 2003-02-04
JP2003504037A5 JP2003504037A5 (ja) 2007-08-09
JP4642297B2 JP4642297B2 (ja) 2011-03-02

Family

ID=10856431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001508376A Expired - Fee Related JP4642297B2 (ja) 1999-07-02 2000-06-27 必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6630321B1 (ja)
EP (1) EP1196634B1 (ja)
JP (1) JP4642297B2 (ja)
AT (1) ATE361992T1 (ja)
AU (1) AU5554300A (ja)
DE (1) DE60034786T2 (ja)
ES (1) ES2284501T3 (ja)
GB (1) GB9915399D0 (ja)
WO (1) WO2001002605A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030027286A1 (en) * 2000-09-06 2003-02-06 Robert Haselbeck Bacterial promoters and methods of use
EP1390468A4 (en) * 2001-04-23 2004-09-22 Elitra Pharmaceuticals Inc IDENTIFICATION OF ESSENTIAL GENES OF ASPERGILLUS FUMIGATUS AND METHOD OF USE
US20040029129A1 (en) * 2001-10-25 2004-02-12 Liangsu Wang Identification of essential genes in microorganisms
US20030170694A1 (en) * 2001-12-21 2003-09-11 Daniel Wall Stabilized nucleic acids in gene and drug discovery and methods of use
WO2006046694A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Eisai R & D Management Co., Ltd. 誘導可能に発現するエルゴステロール合成酵素を有する酵母を利用した遺伝子のスクリーニング法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998044135A2 (de) * 1997-04-02 1998-10-08 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zum screening von antimykotisch wirkenden substanzen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2139034T3 (es) 1993-05-25 2000-02-01 American Cyanamid Co Seleccion de citocrome p-450 reductasa con respecto a inhibidores de la biosintesis del ergosterol.
US5527687A (en) * 1993-05-25 1996-06-18 American Cyanamid Company Enzyme induction screen for ergosterol biosynthesis inhibitors
AU4704796A (en) * 1995-01-23 1996-08-14 Microcide Pharmaceuticals, Inc. Screening for modulators of biomolecules
EP0830457A1 (en) * 1995-06-07 1998-03-25 Microcide Pharmaceuticals, Inc. Methods for evaluation of antimicrobial targets
CA2218446A1 (en) 1997-12-12 1999-06-12 Mcgill University New candida albicans kre9 and uses thereof
EP0972847A3 (en) 1998-04-24 2000-02-09 Hoechst Marion Roussel Method for screening antimycotic substances

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998044135A2 (de) * 1997-04-02 1998-10-08 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zum screening von antimykotisch wirkenden substanzen

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6010017872, Antimicrob. Agents Chemother., vol. 39, pages 2204−2209 (1995) *
JPN6010017873, Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 250, pages 791−797 (1998) *
JPN6010017874, EMBO J., vol. 13, pages 3127−3135 (1994) *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2284501T3 (es) 2007-11-16
ATE361992T1 (de) 2007-06-15
GB9915399D0 (en) 1999-09-01
JP4642297B2 (ja) 2011-03-02
DE60034786D1 (de) 2007-06-21
DE60034786T2 (de) 2008-07-31
EP1196634A1 (en) 2002-04-17
US6630321B1 (en) 2003-10-07
AU5554300A (en) 2001-01-22
EP1196634B1 (en) 2007-05-09
WO2001002605A1 (en) 2001-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU724474B2 (en) Methods for drug screening
Ho et al. A molecular barcoded yeast ORF library enables mode-of-action analysis of bioactive compounds
Herman et al. Yeast spore germination: a requirement for Ras protein activity during re‐entry into the cell cycle
Hoffmann et al. c‐Jun and RACK1 homologues regulate a control point for sexual development in Aspergillus nidulans
Hicks et al. RcoA has pleiotropic effects on Aspergillus nidulans cellular development
Ah Fong et al. Cell cycle regulator Cdc14 is expressed during sporulation but not hyphal growth in the fungus‐like oomycete Phytophthora infestans
US6046002A (en) Highly parallel and sensitive method for identifying drugs and drug targets
Van Leeuwen et al. Assays for gene silencing in yeast
Arias et al. Genome-wide survey of yeast mutations leading to activation of the yeast cell integrity MAPK pathway: novel insights into diverse MAPK outcomes
Kahana et al. DOT4 links silencing and cell growth in Saccharomyces cerevisiae
Kramer Genetic toxicology
JP4630067B2 (ja) 活性物質をスクリーニングするために遺伝学的に改変された生物を製造する方法
Maki et al. New insights into donor directionality of mating-type switching in Schizosaccharomyces pombe
Alamgir et al. Chemical-genetic profile analysis in yeast suggests that a previously uncharacterized open reading frame, YBR261C, affects protein synthesis
Colomina et al. TOR regulates the subcellular localization of Ime1, a transcriptional activator of meiotic development in budding yeast
Kluge et al. AcAxl2 and AcMst1 regulate arthrospore development and stress resistance in the cephalosporin C producer Acremonium chrysogenum
JP2003504037A (ja) 必須遺伝子の遺伝子産物の機能を調節する化合物を同定する方法
US6902882B2 (en) Methods of monitoring production of gene products and uses thereof
Beeser et al. The dual-specificity protein phosphatase Yvh1p acts upstream of the protein kinase mck1p in promoting spore development in Saccharomyces cerevisiae
Leontiev et al. Finding the starting point for mode-of-action studies of novel selenium compounds: Yeast as a genetic toolkit
Koren et al. Pitfalls of the synthetic lethality screen in Saccharomyces cerevisiae: an improved design
Darst et al. Slx5 promotes transcriptional silencing and is required for robust growth in the absence of Sir2
KR20100044175A (ko) 효모 세포 세트, 표적 후보 분자 동정 방법, 작용 기작 해석 방법 및 스크리닝 방법
Krause et al. The synthetic genetic network around PKC1 identifies novel modulators and components of protein kinase C signaling in Saccharomyces cerevisiae
Wang et al. CulB, a putative ubiquitin ligase subunit, regulates prestalk cell differentiation and morphogenesis in Dictyostelium spp

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070619

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100406

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100702

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100709

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100806

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100813

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100906

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101102

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees