JP2003530098A - T2r味覚受容体及びそれをコードする遺伝子 - Google Patents

T2r味覚受容体及びそれをコードする遺伝子

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JP2003530098A JP2001574481A JP2001574481A JP2003530098A JP 2003530098 A JP2003530098 A JP 2003530098A JP 2001574481 A JP2001574481 A JP 2001574481A JP 2001574481 A JP2001574481 A JP 2001574481A JP 2003530098 A JP2003530098 A JP 2003530098A
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Abstract

(57)【要約】 新規に同定された哺乳動物味覚細胞特異的Gタンパク質共役受容体及び該受容体をコードする遺伝子が記述されている。特に、苦味感覚に関係すると考えられるT2R味覚Gタンパク質共役受容体及びそれをコードする遺伝子が、遺伝子の単離方法及びその受容体の単離及び発現方法と共に、記述されている。哺乳動物における特別な呈味物質の味覚感知を表現する方法も、哺乳動物における予定した味覚感知を引き起こす新規分子または分子の組合せを創り出す方法及び1以上の味を模倣する方法と共に記述されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】関連出願の相互参照 本出願は米国出願番号60/195,532、2000年4月7日出願、及び
米国出願番号60/247,014、2000年11月13日出願の優先権を主
張し、両者の全てを引用してここに取り入れた。
【0002】発明の分野 本発明は、新規に同定した哺乳動物化学感受性Gタンパク質共役受容体に、そ
の受容体のファミリーに、そして該受容体をコードする遺伝子及びcDNAに関
するものである。特に、本発明は味覚シグナル伝達に活性のある新規に同定した
哺乳動物化学感受性Gタンパク質共役受容体に、その受容体のファミリーに、そ
して該受容体をコードする遺伝子及びcDNAに、並びに味覚調節剤(tast
e modulator)を分析しそして発見する際に受容体、遺伝子及びcD
NAを使用する方法に関するものである。
【0003】関連技術の説明 味覚システムは外界の化学組成に関する感覚情報を提供する。味覚伝達は動物
においては化学的に誘発される感覚の最も精巧な形の一つである、そして単純な
原生動物から最も複雑な脊椎動物に至る動物界に広く見出されている。哺乳動物
は5つの基本的味覚様式:甘味、苦味、酸味、塩辛味、そしてうま味(グルタミ
ン酸一ナトリウム塩の味)を持つと考えられている。
【0004】 それぞれの味覚の様式は異なる伝達経路により伝達されると考えられている。
これらの経路は受容体細胞のサブセットに発現した受容体、例えば代謝調節型受
容体またはイオンチャネル型受容体、によって伝達されると考えられている。例
えば、ある味覚はGタンパク質共役受容体により伝達され、その一方で他の味覚
はチャネルタンパク質によって伝達されると考えられている(例えば、Kawa
mura et al.,Introduction to Umami:A
Basic Taste(1987);Kinnamon et al.,An
n.Rev.Physiol.,54:715−31(1992);Linde
mann,Physiol.Rev.,76:718−66(1996);St
ewart et al.,Am.J.Physiol.,272:1−26(
1997)参照)。
【0005】 哺乳動物では、味覚受容体細胞は舌上皮の異なる乳頭中に分布している味蕾の
中に組み込まれている。舌の奥に認められる輪郭乳頭は数百から数千の味蕾を含
んでいる。これに対して、舌縁の後端に局在する葉状乳頭は数十から数百の味蕾
を含んでいる。さらに、舌の前部に局在する茸状乳頭はわずか少数の味蕾を含む
のみである。
【0006】 各味蕾は、動物種によって、前駆細胞、支持細胞、及び味覚受容体細胞を含め
て、50−150細胞を含んでいる。例えば、Lindemann,Physi
ol.Rev.,76:718−66(1996)を参照。受容体細胞はその基
底において、脳幹及び視床においてシナプスを介して皮質味覚中枢へ情報を伝達
する求心性神経末端と連絡している。味覚細胞の情報伝達及び情報処理の機構を
解明することは、味覚の機能、調節及び知覚を理解するために重要である。
【0007】 動物における多くの生理学的研究は、味覚受容体細胞は異なる化学刺激に対し
て選択的に応答することを示している(例えば、Akabas et al.,
Science,242:1047−50(1988);Gilbertson
et al.,J.Gen.Physiol.,100:803−24(19
92);Bernhardt et al.,J.Physiol.,490:
325−36(1996);Cummings et al.,J.Neuro
physiol.,75:1256−63(1996)参照、)。特に、味覚受
容体を発現している細胞は、ある化学刺激に曝された時に活動電位を発生して脱
分極することにより味覚感覚を生じる。この活動電位は味覚求心神経シナプスに
おける神経伝達物質の放出を誘発し、それによって味覚感覚を仲介する神経経路
に沿って情報伝達を開始すると考えられている(例えば、Roper,Ann.
Rev.Neurosci.,12:329−53(1989)参照)。しかし
、現在のところ、味覚感覚を引き出す手段はまだよく分かっていない(例えば、
Margolskee,BioEssays,15:645−50(1993)
;Avenet et al.,J.Membrane Biol.,112:
1−8(1989)参照)。
【0008】 上記のように、味覚受容体は特定の味覚感覚を引き起こす分子を特異的に認識
する。これらの分子をここでは「呈味物質(tastant)」という。多数の
味覚受容体は7回膜貫通受容体スーパーファミリーに属し(Hoon et a
l.,Cell 96:451(1999);Adler et al.,Ce
ll,100:693(2000))、それらはまたGタンパク質共役受容体(
GPCR)としても知られている。Gタンパク質共役受容体は、内分泌機能、外
分泌機能、心拍数、脂肪分解、及び炭水化物代謝のような多くの生理機能を調節
している。そのような受容体の生化学分析及び分子クローニングによりこれらの
受容体の機能に関する多くの基本原理が明らかにされた。
【0009】 例えば、米国特許5,691,188には、リガンドがGPCRに結合する際
にGタンパク質活性化を生じる受容体の形態変化が推定としてどのように行われ
るかが記述されている。Gタンパク質は3つのサブユニットからなる:グアニル
ヌクレオチドが結合するαサブユニット、βサブユニット、及びγサブユニット
。Gタンパク質は、αサブユニットにGDPが結合するかGTPが結合するかに
よって、2つの形を行き来している。GDPが結合した時には、Gタンパク質は
ヘテロトリマー:Gαβγ複合体として存在する。GTPが結合した時には、ヘ
テロトリマーからαサブユニットが解離して、Gβγとなる。Gαβγ複合体が
細胞膜の活性化Gタンパク質共役受容体と作動的に会合している場合には、GD
Pに代わってGTPが交換する速度が増加し、そしてGαβγ複合体からGαサ
ブユニットが解離する速度が増加する。こうしてGαサブユニット及びGβγ複
合体は種々のシグナル伝達経路の下流構成分子に情報を伝達することができる。
このような事象は、例えば味覚及び/または嗅覚のような神経的感覚として認め
られる情報伝達現象を含めて、多数の異なる細胞情報伝達現象の基本である。
【0010】 ヒト及びその他の真核生物の多数の化学受容体の完全なあるいは部分的な配列
は現在判明している(例えば、Pilpel,Y.et al.,Protei
n Science,8:969−77(1999);Mombaerts,P
.,Annu.Rev.Neurosci.,22:487−50(1999)
;EP0867508A2;US 5874243;WO 92/17585;
WO 95/18140;WO 97/17444;WO 99/67282参
照)。味覚細胞機能の精神物理学及び生理学については多くのことが判明してい
るが、その感覚情報応答を仲介する分子及び経路についてはよく分かっていない
。新規の味覚受容体及び味覚情報伝達分子の同定及び単離は、味覚伝達経路の化
学的及び遺伝的調節の新しい方法を可能にするであろう。例えば、受容体及びチ
ャネル分子を利用することにより、高親和性アゴニスト、拮抗剤、逆アゴニスト
、及び味覚活性の調節剤をスクリーニングすることを可能にするであろう。その
ような調節化合物は医薬産業及び食品産業において種々の消費物資の味の改善、
あるいは商品中の、苦味のような好ましくない味を阻止するのに有用であろう。
【0011】発明の要約 一つには、本発明は化学受容体と化学刺激の相互作用をよく理解したいという
要望に応えるものである。したがって、本発明は、とりわけ、味覚情報伝達(t
aste transduction)を調節するのに使用できる分子を同定す
るために、新規味覚受容体、及びその受容体の利用方法、及びその受容体をコー
ドする遺伝子及びcDNAを提供する。
【0012】 特に、本発明は最近発見されたGタンパク質共役受容体ファミリー、及び該受
容体をコードする遺伝子及びcDNAに関係している。この受容体は主に苦味情
報伝達に関係していると考えられているが、他様式の味覚の情報伝達にも関係し
ている可能性がある。
【0013】 本発明は、ヒトを含む哺乳動物において味覚感覚を表示する方法及び/または
味覚感覚を予想する方法を提供する。その方法はここに開示した受容体及び該受
容体をコードする遺伝子を使用して実施することが望ましい。
【0014】 そのために、本発明の一つの目的は、味覚受容体において活性のある哺乳動物
のGタンパク質共役受容体、ここではT2Rと呼ぶ、の新しいファミリーを提供
することである。本発明のもう一つの目的は、呈味物質結合活性を有するそのT
2Rのフラグメント及び変異体を提供することである。
【0015】 本発明のさらにその他の目的は、そのT2R、そのフラグメント、及び変異体
をコードする核酸配列または分子を提供することである。
【0016】 本発明のさらにその他の目的は、少なくとも一つの調節配列、例えばプロモー
ター、エンハンサー、またはポジティブあるいはネガティブ遺伝子転写及び/ま
たは翻訳に関係する配列、と作動的に連結している、そのT2R、またはそのフ
ラグメントまたは変異体をコードする核酸配列を含む発現ベクターを供給するこ
とである。
【0017】 本発明のさらにその他の目的は、そのT2R、またはそのフラグメントまたは
変異体の少なくとも一つを機能的に発現するヒト及び非ヒト細胞を提供すること
である。
【0018】 本発明のさらにその他の目的は、そのT2Rの少なくとも一つの少なくともフ
ラグメントを含むT2R融合タンパク質またはポリペプチドを提供することであ
る。
【0019】 本発明のその他の目的は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、
17、19及び23、及びその保存的修飾変異体を含む群から選択した核酸配列
と少なくとも50%、望ましくは75%、85%、90%、95%、96%、9
7%、98%、または99%一致する核酸分子を含むT2Rポリペプチドをコー
ドする単離核酸分子を提供することである。
【0020】 本発明のさらなる目的は、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16
、18、20及び24、及びその保存的修飾変異体、この変異体は少なくとも2
0、望ましくは40、60、80、100、150、200、あるいは250ア
ミノ酸長である、を含む群から選択したアミノ酸配列と少なくとも35から50
%、望ましくは60%、75%、85%、90%、95%、96%、97%、9
8%、あるいは99%一致するアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする
核酸配列を含む単離核酸分子を提供することである。さらに、フラグメントは抗
T2R抗体に結合する抗原性フラグメントであり得る。
【0021】 本発明のさらなる目的は、変異が少なくとも10、望ましくは5、4、3、2
あるいは1アミノ酸残基である該フラグメントの変異体を含む単離ポリペプチド
を提供することである。
【0022】 本発明のさらにその他の目的は、そのT2Rまたはそのフラグメントまたは変
異体のアゴニストまたは拮抗剤を提供することである。
【0023】 本発明のさらにその他の目的は、ヒトを含む哺乳動物における味覚感覚の表示
方法及び/または味覚感覚を予言する方法を提供することである。その方法はこ
こに開示したそのT2Rまたはそのフラグメントまたは変異体及びそのT2Rま
たはそのフラグメントまたは変異体をコードする遺伝子を使用して行なうことが
望ましい。
【0024】 本発明のさらにその他の目的は、哺乳動物において予定した味覚感覚を引き起
こす新規分子または分子の組合せを提供することである。そのような分子または
組合せは、既知の分子または分子の組合せに対する哺乳動物における味覚感覚の
値を決めることにより創り出す事ができる;1以上の未知分子または分子の組合
せに対する哺乳動物における味覚感覚の値を決める;1以上の未知組成物に対す
る哺乳動物における味覚感覚の値を1以上の既知組成物の哺乳動物における味覚
感覚の値と比較する;哺乳動物において予定した味覚感覚を引き起こす分子また
は分子の組合せを選択する;そして、哺乳動物において予定した味覚感覚を引き
起こす分子または分子の組合せを形成するために2以上の未知分子または分子の
組合せを結合する。この結合段階により哺乳動物において予定した味覚感覚を引
き起こす単一分子または分子の混合物を生じる。
【0025】 本発明のさらに他の目的は、哺乳動物(ヒトであることが望ましい)によって
検出される味覚の存在を示す1以上の化合物をスクリーニングする方法を提供す
ることであり、その方法は次の段階を含む:開示したT2R、そのフラグメント
及び変異体の少なくとも一つと1以上の該化合物を接触させる段階。
【0026】 本発明のその他の目的は、味覚を刺激する方法を提供することであり、その方
法は次の段階を含む:ここに開示した、ヒトT2Rであることが望ましい、多数
のT2R、そのフラグメント及び変異体のそれぞれについてT2Rが呈味物質と
相互作用する程度を確認する;1以上のT2Rとの相互作用を予め確認した複数
の化合物それぞれを、味のプロフィールと類似した受容体刺激プロフィールを共
同して示す量で組み合わせる。呈味物質とT2Rの相互作用はここに記述した結
合アッセイまたはレポーターアッセイにより測定することができる。複数の化合
物は次いで結合して混合物とすることができる。望むならば、1以上の複数の化
合物を共有結合で結合することもできる。結合された化合物は呈味物質により実
質的に刺激される受容体の少なくとも50%、60%、70%、75%、80%
、または90%または全てを実質的に刺激する。
【0027】 本発明のその他の態様において、多数の標準化合物を多数のT2R、そのフラ
グメント及び変異体のそれぞれに対して試験を行ない、T2Rそれぞれが各標準
化合物に対して相互作用する程度を確認し、それによって各標準化合物に対する
受容体刺激プロフィールを作成する方法を提供する。これらの受容体刺激プロフ
ィールは次いでデータ保存媒体上のリレーショナルデータベース中に保管される
。この方法はさらに望ましい味の受容体刺激プロフィールの提供を含んでいる;
望ましい受容体刺激プロフィールをリレーショナルデータベースと比較する;そ
して望ましい受容体刺激プロフィールに最もよく適合する1以上の標準化合物の
組み合わせを確認する。この方法はさらに味覚を刺激するために標準化合物を1
以上の確認した組合せに結合することを含んでいる。
【0028】 本発明のその他の目的は、哺乳動物における特別な物質の味覚感覚を表示する
方法を提供することであり、その方法は次の段階を含む:該脊椎動物のnT2R
のそれぞれの定量的刺激を表す値X1からXnを与える、このnは4以上、nは1
2以上;nは24以上、またはnは40以上;そして該値から味覚感覚の定量的
表示を作成する。T2Rはここに開示した味覚受容体、またはそのフラグメント
または変異体であり、表示はn次元空間の点または容積を構成し、グラフまたは
スペクトルを構成するかまたは定量的表示のマトリックスを構成する。また、提
供する段階は、遺伝子組換えで作製した多数のT2Rまたはそのフラグメントま
たは変異体と試験化合物と接触させそして該組成物と該受容体の相互作用を定量
的に測定することを含んでいる。
【0029】 本発明の関連する目的は、哺乳動物において未知の味覚感覚を生じる1以上の
分子または分子の組合せにより発生する味覚感覚を予言するする方法を提供する
ことであり、その方法は次の段階を含む:哺乳動物において既知味覚感覚を生じ
る1以上の分子または分子の組合せに対して、該脊椎動物のnT2Rのそれぞれ
の定量的刺激を表す値X1からXnを与える、このnは4以上、nは12以上;n
は24以上、またはnは40以上;そして該値から哺乳動物において既知味覚感
覚を生じる1以上の分子または分子の組合せに対して哺乳動物における味覚感覚
の定量的表示を作製する、哺乳動物において未知味覚感覚を生じる1以上の分子
または分子の組合せに対して、該脊椎動物のnT2Rのそれぞれの定量的刺激を
表す値X1からXnを与える、このnは4以上、nは12以上;nは24以上、ま
たはnは40以上;そして該値から哺乳動物において未知味覚感覚を生じる1以
上の分子または分子の組合せに対して哺乳動物における味覚感覚の定量的表示を
作製する、そして哺乳動物において未知味覚感覚を生じる1以上の分子または分
子の組合せに対する哺乳動物における味覚感覚の定量的表示を哺乳動物において
既知味覚感覚を生じる1以上の分子または分子の組合せに対する哺乳動物におけ
る味覚感覚の定量的表示と比較することにより哺乳動物において未知味覚感覚を
生じる1以上の分子または分子の組合せにより発生する哺乳動物における味覚感
覚を予言する。この方法に使用したT2Rはここに開示した味覚受容体、または
そのフラグメントまたは変異体を含むことができる。
【0030】発明の詳細な説明 本発明はこのように味覚細胞特異的Gタンパク質共役受容体(「GPCR」)
をコードする単離核酸分子及びそれがコードするポリペプチドを提供する。これ
らの核酸分子及びそれがコードするポリペプチドは味覚細胞特異的GPCRのT
2Rファミリーの構成員である。特に、最近同定されたT2R遺伝子ファミリー
は、苦味受容体候補をコードしており、データベース登録番号AF227129
−AF227149及びAF240765−AF240768、公開ヌクレオチ
ド配列デタベースにおける関連遺伝子の探索及び同定を促進した。本発明は新規
に同定されたこのファミリーの構成員に関係している。T2Rファミリーに関す
るその他の情報は、Adler et al.,Cell,100:693−7
02(2000)及びChandrashekar et al.,Cell,
100:703−11(2000)に見ることができ、両者の全体を引用してこ
こに取り入れた。
【0031】 本発明のT2Rタンパク質をコードする核酸及びポリペプチドは、全体を引用
してここに取り入れたWO 00/35374に開示されている方法にしたがっ
て、種々の資源、遺伝子操作、増幅、合成、及び/または組み替え発現から単離
することができる。
【0032】 特に、本発明は味覚細胞特異的Gタンパク質共役受容体の新規ファミリーをコ
ードする核酸を提供する。これらの核酸及びそれがコードする受容体は味覚細胞
特異的Gタンパク質共役受容体(「GPCR」)の「T2R」ファミリーの構成
員と呼ばれる。これらの味覚細胞特異的GPCRは味覚伝達経路、特に、苦味伝
達経路の構成成分と考えられており、苦味物質、6−n−プロピルチオウラシル
(PROP)、しょ糖オクタアセテート(soa)、ラフィノースウンデカアセ
テート(rua)、デナトニウム(denatonium)、グリシン銅、及び
キニーネ、のような物質の味覚検出に関係している。しかし、T2Rは他の種類
の味にも同様に関係しているであろう。
【0033】 さらに、T2Rファミリーメンバーは他のT2Rファミリーメンバー、他の味
覚細胞特異的GPCR、またはそれらの組合せと複合して働き、化学感受性味覚
伝達に作用している。例えば、T2Rファミリーメンバーは多分同じ味覚受容体
細胞型に一緒に発現し、一緒に発現した受容体は物理的に相互作用してヘテロダ
イマー味覚受容体を形成するであろう。それとも、一緒に発現した受容体はそれ
ぞれ同じタイプのリガンドに結合し、そしてそれらは共に結合し特別な味覚感覚
を生じるのであろう。
【0034】 本発明はまた、この新規味覚細胞特異的GPCRの調節剤、例えば、活性化剤
、阻害剤、刺激剤、強化剤、アゴニスト、拮抗剤、をスクリーニング方法を提供
する。そのような味覚伝達の調節剤は味覚シグナル伝達経路の薬理学的及び遺伝
的調節に有用である。このスクリーニング方法は味覚細胞活性の高親和性アゴニ
スト及び拮抗剤を同定するために使用することができる。これらの調節化合物は
食品産業及び医薬品産業において味を注文に合わせる、例えば、食品や薬品の苦
味を減らすあるいはマスクするために使用することができる。
【0035】 このように、本発明は、T2Rファミリーメンバーが直接あるいは間接に味覚
伝達に対する調節剤の影響のレポーター分子として働く、味調節剤のアッセイを
提供する。GPCRはインビトロ、インビボ及びエクスビボにおけるアッセイに
、例えば、リガンド結合、イオン濃度、膜電位、電流、イオン流束(ion f
lux)、転写、シグナル伝達、受容体‐リガンド相互作用、セカンドメッセン
ジャー濃度、の変化を測定するために使用することができる。一態様において、
T2Rファミリーメンバーは緑色蛍光タンパク質のような第二レポーター分子を
結合することにより間接的なレポーターとして使用することができる(例えば、
Mistili & Spector,Nature Biotechnolo
gy,15:961−64(1997)参照)。その他の態様では、T2Rファ
ミリーメンバーは細胞に組換え発現させ、そしてCa2+の変化及びcAMP、c
GMPまたはIP3のような細胞内メッセンジャーの変化を測定することにより
GPCR活性を介する味覚伝達の調節をアッセイすることができる。
【0036】 望ましい態様において、T2Rポリペプチドは真核細胞中に、形質膜移動また
は成熟及び分泌経路を介するターゲティングを促進する異種配列を有するキメラ
受容体として発現される。望ましい態様において、異種配列はロドプシンのN−
端フラグメントのようなロドプシン配列である。そのようなキメラT2R受容体
は、例えばHEK−293細胞のような真核細胞中に発現することができる。そ
の細胞は、細胞内シグナル伝達経路とあるいはホスフォリパーゼCのようなシグ
ナル伝達タンパク質とキメラ受容体が共役できる機能的Gタンパク質、例えば、
Gα15、を含んでいることが望ましい。その細胞におけるそのキメラ受容体の
活性化は、標準的な方法、例えば、細胞中のFURA−2依存性蛍光を検出する
ことにより細胞内カルシウムの変化を検出して、検出することができる。もし宿
主細胞が適当なGタンパク質を発現しないならば、その全体を引用してここに取
り入れた米国出願番号60/243,770に記述されているような相手を選ば
ないGタンパク質をコードする遺伝子を導入することができる。
【0037】 味覚伝達の調節剤のアッセイ方法には、T2Rポリペプチド、その部分、例え
ば細胞外ドメイン、膜貫通領域、またはその組み合わせ、またはT2Rファミリ
ーメンバーの1以上のドメインを含むキメラタンパク質;卵母細胞、初代細胞ま
たは組織培養細胞T2R遺伝子発現、またはT2Rフラグメントまたはロドプシ
ン融合タンパク質のような融合タンパク質の発現;T2Rファミリーメンバーの
リン酸化及び脱リン酸化;GPCRへのGタンパク質の結合;アレスチン(ar
restin)結合;インターナリゼーション;リガンド結合アッセイ;電圧、
膜電位及び伝導度変化;イオン流束アッセイ;細胞内セカンドメッセンジャー、
例えば、cAMP、cGMPまたはIP3の変化;細胞内Ca2+濃度の変化;及
び神経伝達物質放出、を使用するインビトロリガンド結合アッセイが含まれ得る
【0038】 さらに本発明は、味覚伝達調節の研究及び味覚受容体細胞の特異的同定をする
ことができるT2R核酸及びタンパク質発現を検出する方法を提供する。T2R
ファミリーメンバーは又起源及び法医学の研究のための核酸プローブを提供する
。T2R遺伝子はまた味覚受容体細胞、例えば、葉状乳頭、茸状乳頭、輪郭乳頭
、味覚帯及び喉頭蓋味覚受容体細胞、特に、苦味感受性、ガストジューシン発現
細胞を同定する核酸プローブとして有用である。さらにその核酸及びそれがコー
ドするポリペプチドは味覚誘導行動を分析する道具として使用することができる
【0039】 T2Rポリペプチドは味覚受容体細胞を同定するのに役立つモノクロナール及
びポリクロナール抗体を作製するためにも使用することができる。味覚受容体細
胞はmRNAの逆転写及び増幅、全RNAまたはポリA+RNA、ノーザンブロ
ッティング、ドットブロッティング、in situハイブリダイゼーション、
RNアーゼ阻害、S1消化、プローブ化DNAマイクロチップアレイ、ウエスタ
ンブロッティングなどのような技術を使用して同定することができる。
【0040】 T2R遺伝子及びそれがコードするポリペプチドは関連味覚細胞特異的Gタン
パク質共役受容体のファミリーを含んでいる。ゲノムの中では、これらの遺伝子
は単独であるいはいくつかの遺伝子集団の一つの中に存在する。ヒトゲノム領域
12p13に位置する一つの遺伝子集団は少なくとも24遺伝子を含んでおり、
7q33に位置する第二の集団は少なくとも7遺伝子を含んでいる。合計して、
推定偽遺伝子数個を含めて、異なる生物体から60以上の異なるT2Rファミリ
ーメンバーが同定されている。ヒトゲノムは、約40の異なるT2R遺伝子を含
み、約30の機能的ヒト受容体をコードすると推定されている。
【0041】 T2R遺伝子の一部は、苦味の調節に関係すると既にマップされた遺伝子座に
関連していた。例えば、ヒトT2R1はヒトインターバル5p15、正確には物
質PROPを味わう能力に影響する座がマップされた場所に位置している(Re
ed et al.,Am.J.Hum.Genet.,64:1478−80
(1999)参照)。さらに、ゲノム領域12p13に発見されたヒト遺伝子集
団は、多くの苦味遺伝子を含むことが示されているマウス染色体6の領域に相当
し、これは例えば、しょ糖オクタアセテート、ラフィノースウンデカアセテート
、シクロヘキシミド及びキニーネ、を含む味覚感覚または知覚に影響すると考え
られている(例えば、Lush et al.,Genet.Res.,6:1
67−74(1995)参照)。この関連性はT2R遺伝子が種々の物質、特に
苦味物質、の味覚検出に関係していることを示している。さらに、マウスT2R
5は特異的にシクロヘキシミドに対して感受性があり、そしてmT2R遺伝子に
突然変異があるとシクロヘキシミドの味覚を消失した表現型を生じると考えられ
てきた。同様に、ヒトT2R4及びマウスT2R8は特異的にデナトニウム及び
PROPの両者に応答する。
【0042】 機能的には、T2R遺伝子は、味覚伝達に関係すると考えられており、そして
Gタンパク質と相互作用して味覚シグナル伝達を仲介する関連7回膜貫通Gタン
パク質共役受容体のファミリーを含んでいる(例えば、Fong,Cell S
ignal,8:217(1996);Baldwin,Curr.Opin.
Cell Biol.,6:180(1994)参照)。特に、T2Rはリガン
ド特異的様式でGタンパク質ガストジューシン(gustducin)と相互作
用すると考えられている。
【0043】 構造的には、T2Rファミリーメンバーのヌクレオチド配列は細胞外ドメイン
、7回膜貫通ドメイン、及び細胞質ドメインを含む関連ポリペプチドのファミリ
ーをコードしている。他の動物種の関連T2Rファミリー遺伝子は典型的に、配
列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19及び23、またはそ
の保存的修飾変異体の少なくとも約50ヌクレオチド長、さらに100、200
、500またはそれ以上のヌクレオチド長の領域にわたって約20−30%のヌ
クレオチド配列同一性を共有しているであろう;あるいは、配列番号2、4、6
、8、10、12、14、16、18、20及び24、またはその保存的修飾変
異体の少なくとも25アミノ酸長、さらに50から100アミノ酸長のアミノ酸
領域にわたって少なくとも約30−40%のアミノ酸配列同一性を共有するポリ
ペプチドをコードしている。T2R遺伝子は選択的に舌、口蓋上皮、葉状乳頭、
味覚帯及び喉頭蓋の味覚受容体細胞のサブセットに発現している。これに対して
、T2Rは茸状乳頭にはあまり発現しないことが研究で示されている。さらに、
T2Rは選択的にガストジューシン陽性細胞に発現することが示されている。
【0044】 T2Rファミリーメンバーに特徴的ないくつかの共通アミノ酸配列またはドメ
インが同定されている。特に、T2Rファミリーメンバーは典型的に、T2R膜
貫通領域I、T2R膜貫通領域II、T2R膜貫通領域III、T2R膜貫通領
域IV、T2R膜貫通領域V、T2R膜貫通領域VIIに少なくとも50%、さ
らに55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95
%、またはそれ以上の同一性を有する配列を含んでいる。これらの保存ドメイン
は、同一性、特異的ハイブリダイゼーションまたは増幅、またはドメインに対し
て生じる抗体の特異的結合によりT2Rファミリーメンバーを同定するために使
用することができる。そのようなT2R膜貫通領域は以下のアミノ酸配列を有し
ている:
【0045】 ヒトT2Rヌクレオチド及びアミノ酸配列の特異な領域はヒトまたは他の動物
種に含まれる多形変異体または対立遺伝子または同族体を同定するために使用す
ることができる。この同定はインビトロで行なうことができる、例えば、ストリ
ンジェントなハイブリダイゼーション条件下またはPCR(例えば、上記のT2
R共通配列をコードするプライマーを使用して)、及び配列分析、または他のヌ
クレオチド配列と比較するコンピューターシステムにおける配列情報を使用して
。典型的に、T2Rファミリーメンバーの多形変異体または対立遺伝子の同定は
約25アミノ酸以上、例えば50−100アミノ酸のアミノ酸配列を比較するこ
とによって行なうことができる。アミノ酸同一性が約30−40%、さらに50
−60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、または95−9
9%あるいはそれ以上であればタンパク質がT2Rファミリーメンバーの多形変
異体か対立遺伝子か同族体かオルソログであることを示している。配列同一性は
以下に開示する方法により計算することができる。既に同定されているT2Rフ
ァミリー共通配列と同一か少なくとも75%一致する保存配列が少なくとも一つ
追加して存在することに基づけば、そのT2R遺伝子はT2Rファミリーの中に
入ることを殆ど確実に決定することができる。配列比較は以下に検討する配列比
較アルゴリズムのいずれかを使用して行なうことができる。T2Rポリペプチド
またはその保存領域と特異的に結合する抗体もT2Rタンパク質の対立遺伝子、
種間同族体、及び多形変異体を同定するために使用することができる。
【0046】 多形変異体または対立遺伝子、及び関連T2R同族体またはオルソログ(or
tholog)は推定T2Rポリペプチドの味覚細胞特異的発現を調べることに
より確認することができる。典型的に、ここに開示したアミノ酸配列を持つT2
Rポリペプチドは、T2Rファミリーメンバーの対立遺伝子または同族体の確証
を示すために、推定T2Rタンパク質と比較する際の陽性対照として使用するこ
とができる。その同族体または対立遺伝子はGタンパク質共役受容体の7回膜貫
通構造を同様に持っているであろう。
【0047】 T2Rファミリーメンバーに関するヌクレオチド及びアミノ酸配列情報もまた
、コンピューターシステムにおいて味覚細胞特異的ポリペプチドのモデルを構築
するために使用することができる。これらのモデルは次いでT2R受容体タンパ
ク質を活性化または阻害する化合物を同定するために使用される。T2Rファミ
リーメンバーの活性を調節する化合物は味覚伝達におけるT2R遺伝子及びポリ
ペプチドの役割を解明するために使用することができる。
【0048】 T2Rファミリーメンバーの単離により味覚伝達の阻害剤及び活性化剤をアッ
セイする手段が提供される。生物学的に活性なT2Rタンパク質は、下記を測定
するインビボ(動物を使用するアッセイ)及びインビトロアッセイを使用する、
味覚伝達物質、特に苦味伝達物質としてのT2Rの阻害剤及び活性化剤の試験に
有用である:例えば、リガンド結合;リン酸化及び脱リン酸化;Gタンパク質へ
の結合;Gタンパク質活性化;調節分子結合;電圧、膜電位及び伝導度変化;イ
オン流束;cGMP、cAMP、IP3のような細胞内セカンドメッセンジャー
;及び細胞内カルシウム濃度。T2Rファミリーメンバーを使用して同定したそ
の活性化剤及び阻害剤はさらに味覚伝達を研究するために、また特異的味覚アゴ
ニスト及び拮抗剤を同定するために使用することができる。その活性化剤及び阻
害剤は医薬品及び食品として味を注文に合わせる、例えば食品や医薬品の苦味を
減ずるために有用である。
【0049】 本発明はまたT2Rポリペプチドと相互作用する及び/または調節する分子を
同定するためのアッセイ、望ましくは高処理量(high throughpu
t)アッセイを提供する。多数のアッセイにおいて、T2Rファミリーメンバー
の特別な部分、例えば、細胞外、膜貫通、または細胞内または領域、が使用され
るであろう。多数の態様において、細胞外ドメイン、膜貫通領域、またはそれら
の組み合わせが固相基質に結合され、そして、例えばリガンド、アゴニスト、逆
(inverse)アゴニスト、拮抗剤、またはT2Rポリペプチドの細胞外ま
たは膜貫通領域に結合し及び/または活性を調節するその他の分子を単離するた
めに使用される。
【0050】 ある態様において、T2Rポリペプチドの領域、例えば、細胞外、膜貫通、ま
たは細胞内領域、は異種ポリペプチドと融合し、キメラポリペプチド、例えば、
GPCR活性を有するキメラポリペプチドを形成する。そのキメラポリペプチド
は、例えば、リガンド、アゴニスト、逆アゴニスト、拮抗剤、またはその他のT
2Rポリペプチド調節剤を同定するためのアッセイに有用である。さらに、その
ようなキメラポリペプチドは新規リガンド結合特異性、制御様式、シグナル伝達
経路、またはその他の性質を持つ新規味覚受容体を創るために、あるいはリガン
ド結合特異性、制御様式、シグナル伝達経路などの新規な組合せの新規味覚受容
体を創るために有用である。またT2R核酸及びT2Rポリペプチドの発現は、
舌の味覚受容体細胞と脳内の味覚感覚ニューロンの関連を研究するために使用す
ることができる舌の解剖学的地図を創るためにも使用することができる。特に、
T2Rを検出する方法は苦味物質に敏感な味覚細胞を同定するために使用するこ
とができる可能性がある。ヒトT2R遺伝子をコードする遺伝子の染色体局在は
、病気、突然変異、及びT2Rファミリーメンバーによるかそれに関連する特性
を同定するために使用することができる可能性がある。
【0051】 一般的に、本発明はT2R遺伝子ファミリーの単離核酸分子及びそれがコード
する味覚受容体を提供する。本発明はまた特定のアミノ酸配列を持つ核酸及びポ
リペプチド配列のみならず、フラグメント、特に例えば、40、60、80、1
00、150、200または250ヌクレオチドかそれ以上のフラグメント、並
びに、例えば、10、20、30、50、70、100、または150アミノ酸
かそれ以上のタンパク質フラグメントも含んでいる。
【0052】 種々の保存的突然変異及び置換は本発明の範囲内にあると考えられる。例えば
、PCR、遺伝子クローニング、cDNAの位置特定変異、宿主細胞の遺伝子導
入、及びインビトロ転写を含む、組換え遺伝子技術の既知プロトコールを使用し
てアミノ酸置換を行なうことは当業者の能力の範囲内であろう。変異体は次いで
機能的活性をスクリーニングすることができる。
【0053】 特に、ここに開示した核酸配列の特異的領域、及びそれがコードするポリペプ
チドは多形変異体、種間同族体及び配列の対立遺伝子を同定するために使用する
ことができる。この同定は、例えば、ストリンジェントなハイブリダイゼーショ
ン条件下に、PCR、及び配列分析または他の核酸配列と比較するためのコンピ
ューターシステムにおける配列情報を使用して、インビトロで行なうことができ
る。一動物種の集団内のT2R遺伝子の異なる対立遺伝子は、対立遺伝子配列の
相違が集団内個体の間の味覚感覚の相違と関連するか否かを調べるのに有用であ
ろう。
【0054】 本発明の核酸分子は一般的にイントロンがなく、一般的に約300残基の長さ
を有する推定T2Rをコードし、疎水性プロッティング分析により予測されたよ
うに、Gタンパク質共役受容体(7TM)スーパーファミリーに属することを示
す7個の膜貫通領域からなる。全体的構造類似性に加えて、ここに同定されたT
2RのそれぞれはT2Rファミリーメンバーの特徴的配列記号を有している。特
に、全ての配列が、上記に示したT2Rファミリー共通配列に極めてよく合致し
ている。同定した遺伝子及びコードタンパク質の上記構造的特徴の全てを組合せ
ると、それらはT2R受容体ファミリーの新規構成員であることを強く示してい
る。
【0055】 T2R受容体及びその遺伝子は、単独でまたは他のタイプの味覚受容体と組み
合わせて、これらの受容体によって特異的に認識される異なるタイプの分子を化
学的に同定する検出システム及びアッセイを開発するのに、並びに診断及び研究
目的に使用することができる。
【0056】 本発明の核酸配列及び本発明を実施するために使用されるその他の核酸は、R
NA、cDNA、ゲノムDNA、ベクター、ウイルスまたはそれらのハイブリッ
ドのいずれであっても、種々の資源、遺伝的操作、増幅及び/または組換え発現
により単離することができる。哺乳動物細胞に加えて、例えば、細菌、イースト
、昆虫または植物システムのどの組換え発現システムも使用できる。
【0057】 A.T2Rの同定 本発明のT2Rタンパク質及びポリペプチドのアミノ酸配列はコード核酸配列
の理論的翻訳により同定することができる。これらの種々のアミノ酸配列及びコ
ード核酸配列は多くの方法によって他の配列と互いに比較することができる。特
別な態様において、ここに開示された偽遺伝子は当業者に既知のゲノムデータベ
ース中の機能的対立遺伝子または関連遺伝子を同定するために使用することがで
きる。
【0058】 例えば、配列比較において、典型的にある配列は試験配列が比較される対照配
列として働く。配列比較アルゴリズムを使用する場合は、試験及び対照配列をコ
ンピュータに入力し、必要があれば部分配列座標を入力し、そして配列アルゴリ
ズムプログラムパラメータを指定する。以下にBLASTN及びBLASTPに
ついて記述するように、デフォルト(default)プログラムパラメータを
使用することができるし、あるいは別のパラメータを指定することもできる。次
いでこの配列比較アルゴリズムは、プログラムパラメータに基づいて、対照配列
に対する試験配列のパーセント配列同一性を計算する。
【0059】 ここに使用された「比較枠(comparison window)」は、2
0から600、通常は約50から約200、もっと普通には約100から約15
0からなる群から選択した隣接位置数の区分の事であり、この中で二つの配列を
最適に整列した後に同数の隣接位置の対照配列とある配列を比較する。比較のた
めの配列整列方法は当業者にはよく知られている。比較のための配列の最適整列
は、例えば、Smith & Waterman,Adv.Appl.Math
.,2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって、Needle
man & Wunsch,J.Mol.Biol.,48:443(1970
)の相同性整列(homology alignment)アルゴリズムによっ
て、Pearson & Lipman,PNAS,85:2444(1988
)の類似性探索法、これらのアルゴリズムのコンピュータによる実施法により(
GAP,BESTFIT,FASTA,and TFASTA in the
Wisconsin Genetics Software Package,
Genetics Computer Group,575 Science
Dr.,Madison,WI)、または人手で整列し目で見て調べる方法によ
り(例えば、Current Protocols in Molecular
Biology(Ausubel et al.,eds.1995 sup
plement)参照)行なうことができる。
【0060】 パーセント配列同一性及び配列類似性を決めるのに適したアルゴリズムの望ま
しい例はBLAST及びBLAST 2.0アルゴリズムであり、それぞれAl
tschul et al.,Nuc.Acids Res.,25:3389
−402(1977)及び Altschul et al.,J.Mol.B
iol.,215:403−10(1990)に記述されている。BLAST分
析を実行するソフトウエアはthe National Center for
Biotechnology Information(http://ww
w.ncbi.nlm.nih.gov/)を通じて入手できる。このアルゴリ
ズムは問題配列の長さWの短い記号列を同定することにより、データベース配列
と同じ長さの記号列で整列した時に一致するかあるいはある閾値得点(posi
tive valued threshold score)Tを満足する、高
得点配列対(high scoring sequence pairs,HS
P)を最初に同定することを含んでいる。Tは近隣記号列得点閾値(neigh
borhood word score threshold)と呼ばれる(A
ltschul et al.,Nuc.Acids Res.,25:338
9−402(1977)及び Altschul et al.,J.Mol.
Biol.215:403−10(1990))。これらの最初の近隣記号列の
一致は長いHSP発見のための探索を開始する核となる。記号列一致は、累積整
列得点が増加する限り各配列に沿って両方向に拡張する。累積得点は、ヌクレオ
チド配列に対しては、パラメータM(一致残基対に対する報奨得点(rewar
d score);常に>0)及びN(不一致残基に対する罰得点(penal
ty score);常に<0)を使用して計算する。アミノ酸配列については
、得点マトリックスが累積得点を計算するために使用される。それぞれの方向に
ついて記号列一致の延長は以下の時に中止する:累積整列得点が最高値から一定
値X低下した時;1以上の減点残基整列が蓄積したために、累積得点が零かそれ
以下になった時;あるいはどちらかの配列の末端に達した時。BLASTアルゴ
リズムパラメータW、T及びXは整列の感度及び速度を決定する。BLASTN
プログラム(ヌクレオチド配列用)はデフォルトとして記号列長(W)11、期
待値(E)10、M=5、N=−4及び両鎖の比較を使用する。アミノ酸配列に
対しては、BLASTPプログラムはデフォルトとして記号列長3、及び期待値
(E)10、及びBLOSUM62得点マトリックス(Henikoff &
Henikoff,PNAS,89:10915(1989)参照)整列(B)
50、期待値(E)10、M=5、N=−4及び両鎖の比較、を使用する。
【0061】 有用なアルゴリズムのもう一つの例はPILEUPである。PILEUPは関
連配列の群から連続的に、対毎の整列を使用して複数配列の整列を創り、関連性
及びパーセント配列同一性を呈示する。それはまた整列を創るために使用された
群関連性を示すいわゆる「木(tree)」または「樹状図(dendogra
m)」を描く(例えば、図2参照)。PILEUPはFeng & Dooli
ttle,J Mol.Evol.,35:351−60(1987)の連続的
整列法の簡便法を使用する。使用されるこの方法はHiggins & Sha
rp,CABIOS 5:151−53(1989)により記述されている方法
に類似している。このプログラムはそれぞれの最大長5,000ヌクレオチドま
たはアミノ酸の300配列まで整列することができる。多重整列(multip
le alignment)方法は二つの最も類似した配列の対毎の整列で始ま
り、二つの整列配列の群を形成する。この群は次いでその次にもっとも類似する
配列に整列し、あるいは整列した配列の群に連合する。配列の二つの群は二つの
個別の配列の対毎の整列の単純な拡張により連合する。最終的な整列は一連の連
続的、対毎の整列ににより達成される。プログラムは特定の配列及び配列比較の
領域のそのアミノ酸またはヌクレオチド座標の指定及びプログラムパラメータの
指定により稼動する。PILEUPを使用して、対照配列を他の試験配列と比較
してパーセント配列同一性関係を決めるには次のパラメータを使用する:デフォ
ルトギャップ重量(default gap weight)(3.00)、デ
フォルトギャップ長重量(default gap length weigh
t)(0.10)、及び荷重端ギャップ(weighted endgap)。
PILEUPはGCG配列分析ソフトウエアパッケージ、例えば、バージョン7
.0 Devereaux et al.,Nuc.Acids Res.,1
2:387−95(1984)から入手できる。BLASTPアルゴリズムを使
用して公開配列データベース中の全ての既知タンパク質とこれらのタンパク質配
列を比較したところT2Rファミリーの構成員と強い相同性が明らかとなった、
T2Rファミリー配列のそれぞれは、ファミリーメンバーの少なくとも一つに対
して、少なくとも50%、及び望ましくは少なくとも55%、少なくとも60%
、少なくとも65%、最も望ましくは少なくとも70%のアミノ酸同一性を有し
ている。
【0062】 B.定義 ここに使用されているように、以下の用語は特記しない限りその元来の意味を
有す。
【0063】 「味覚細胞」は舌の味蕾を形成する群に組織される神経上皮細胞、例えば、葉
状、茸状及び輪郭細胞を含む(参照、例えば、Roper et al.,An
n.Rev.Neurosci.,12:329−353(1989))。味覚
細胞は口蓋及び食道及び胃のような他の組織にも認められる。
【0064】 「T2R」はGタンパク質共役受容体ファミリーの1以上の構成員のことであ
り、選択的に舌及び口蓋上皮の味覚細胞、例えば、葉状、味覚帯、喉頭蓋、茸状
、及び輪郭細胞、並びに食道及び胃の細胞、に発現する(例えば、Adler
et al.,Cell,100:693−702(2000)参照)。このフ
ァミリーはまた「SFファミリー」とも呼ばれる(例えば、PCT/US00/
24821参照、この全体を引用してここに取り入れた)。その味覚細胞は、ガ
ストジューシン、味覚細胞特異的Gタンパク質、またはその他の味覚特異的分子
のような特異的分子を発現するので、同定することができる(McLaughi
n et al.,Nature,357:563−69(1992))。味覚
受容体細胞は形態に基づいて同定することもできる(例えば、Roper,前記
、参照)。T2Rファミリーメンバーは味覚伝達のための受容体として働く。T
2Rファミリーメンバーは、味覚受容体の「GR」ファミリー、あるいは「SF
」ファミリーとも呼ばれる。
【0065】 「T2R」核酸は、「Gタンパク質共役受容体活性」を持つ7個の膜貫通領域
を持つGPCRファミリーをコードしている、例えば、それは細胞外刺激に応答
してGタンパク質に結合し、そしてホスフォリパーゼC及びアデニル酸シクラー
ゼのような酵素の活性化を介してIP3、cAMP、cGMP、及びCa2+のよ
うなセカンドメッセンジャー生産を促進する(GPCRの構造及び機能の記述に
ついては、例えば、Fong,前記、Baldwin,前記、参照)。これらの
核酸は、味覚細胞、特に苦味物質に応答するガストジューシン発現味覚細胞に発
現するタンパク質をコードしている。一つの味覚細胞は多数の異なるT2Rポリ
ペプチドを含んでいるであろう。
【0066】 したがって用語「T2R」ファミリーは下記の多形変異体、対立遺伝子、突然
変異、及び同族体を含む:(1)約25アミノ酸、さらに50−100アミノ酸
の枠上で、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20及び
24と約30−40%のアミノ酸配列同一性、特に約40、50、60、70、
75、80、85、90、95、96、97、98または99%のアミノ酸配列
同一性を持つ;(2)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
、20及び24、及びその保存的修飾変異体からなる群から選択されたアミノ酸
配列を含む免疫原に対して生じた抗体に特異的に結合する;(3)配列番号1、
3、5、7、9、11、13、15、17、19及び23、及びその保存的修飾
変異体からなる群から選択された配列とストリンジェントなハイブリダイゼーシ
ョン条件下で特異的にハイブリダイズする(少なくとも約100、さらに少なく
とも約500−1000ヌクレオチドの大きさで);(4)配列番号2、4、6
、8、10、12、14、16、18、20及び24からなる群から選択された
アミノ酸配列と少なくとも約40%同一な配列を含む;または(5)配列番号2
5−30をコードする縮重プライマーセットと同一な配列とストリンジェントな
ハイブリダイゼーション条件下で特異的にハイブリダイズするプライマーにより
増幅される。
【0067】 既に検討したように、T2R遺伝子はタンパク質及びDNA両レベルにおいて
かなりの配列相違を示すが、今日単離されたものはすべてある共通配列を含むこ
とが認められている、特に既に同定されたT2R共通配列(配列番号25−30
)と一致するかまたは少なくとも70−75%の配列同一性を持つ領域を含んで
いる。
【0068】 位相幾何学的には、ある化学感受性GPCRは「N−末端ドメイン」、「細胞
外ドメイン」、7個の膜貫通領域、及び対応する細胞質及び細胞外ループを含む
「膜貫通ドメイン」、「細胞質領域」及び「C−末端領域」を持っている(例え
ば、Hoon et al.,Cell,96:541−51(1999);B
uck & Axel,Cell,65:175−87(1991)参照)。こ
れらの領域は構造的に当業者には既知の方法、例えば、疎水性及び親水性ドメイ
ンを同定する配列分析プログラムを使用して同定することができる(例えば、S
tryer,Biochemistry(3rd ed.1988);また、d
ot.imgen.bcm.tmc.eduに見られるような多数のインターネ
ット上の配列分析プログラムのいずれかを参照)。これらの領域はキメラタンパ
ク質を作製するために、また本発明のインビトロアッセイ、例えば、リガンド結
合アッセイに有用である。
【0069】 「細胞外ドメイン」はしたがって、細胞の膜から突き出でそして細胞の細胞外
表面に露出しているT2Rポリペプチドのドメインのことである。その領域は、
細胞の細胞外表面に露出した「N−末端ドメイン」、並びに細胞の細胞外表面に
露出した膜貫通ドメインの細胞外ループ、すなわち、膜貫通領域2と3の間、膜
貫通領域4と5の間、膜貫通領域6と7の間、を含む。「N−末端ドメイン」は
N−末端に始まり、そして膜貫通領域の始点に接する領域へ至る。これらの細胞
外領域はインビトロリガンド結合アッセイに、液相及び固相のいずれにおいても
有用である。さらに、膜貫通領域は下記のように、他の細胞外領域と共にあるい
は単独で、リガンド結合に関係することができ、したがってリガンド結合アッセ
イに有用である。
【0070】 7個の膜貫通「領域」を含む「膜貫通ドメイン」は、形質膜の中に存在し、ま
た対応する細胞質(細胞内)及び細胞外ループを含むT2Rポリペプチドのドメ
インのことであり、膜貫通「領域」とも呼ばれる。7個の膜貫通領域及び細胞外
及び細胞質ループは、Kyte & Doolittle,J.Mol.Bio
l.,157:105−32(1982)、またはStryer(前記)に記述
されているように、標準的方法を使用して同定することができる。
【0071】 「細胞質ドメイン」は細胞の内側に面しているT2Rタンパク質のドメイン、
例えば、「C−末端ドメイン」及び膜貫通ドメインの細胞内ループ、例えば、膜
貫通領域1と2の間、膜貫通領域3と4の間、膜貫通領域5と6の間、の細胞内
ループ、のことである。「C−末端ドメイン」は最後の膜貫通領域の終点からタ
ンパク質のC−末端までにわたる領域のことである。
【0072】 用語「7回膜貫通受容体」は形質膜を7回渡る7個の領域を持つ膜貫通タンパ
ク質のスーパーファミリーに属するポリペプチドを意味する(したがって、7領
域は「膜貫通」または「TM」ドメインTM IからTM VIIと呼ばれる)
。嗅覚及び一部の味覚受容体のファミリーはそれぞれこのスーパーファミリーに
属している。7回膜貫通受容体ポリペプチド類は、以下に更に詳細に検討するよ
うに、類似した特徴的一次、二次及び三次構造を持っている。
【0073】 用語「リガンド結合領域」は実質的に膜貫通ドメインIIからVII(TM
IIからVII)を組み込んだ化学感受性または味覚受容体から由来した配列の
ことである。この領域はリガンド、特に呈味物質と結合することができる。
【0074】 用語「形質膜トランスロケーションドメイン」または簡単に「トランスロケー
ションドメイン」は代表的トランスロケーションドメイン(5’−MNGTEG
PNFYVPFSNKTGVV;配列番号31)に機能的に同等なポリペプチド
ドメインを意味する。ポリペプチドコード配列のアミノ端に取り込まれた時に、
これらのペプチドドメインは細胞形質膜にハイブリッド(「融合」)タンパク質
を極めて効率よく「シャペロン」または「トランスロケート」することができる
。この特別な「トランスロケーションドメイン」は最初ヒトロドプシン受容体ポ
リペプチド、7回膜貫通受容体、のアミノ端から由来した。もう一つのトランス
ロケーションドメインはウシロドプシン配列から由来し、そしてやはりトランス
ロケーションを促進するために有用である。ロドプシン由来配列は7回膜貫通融
合タンパク質を形質膜へトランスロケートするのに特に有効である。
【0075】 「機能的に同等」とは、新規に翻訳されたタンパク質を形質膜へトランスロケ
ートするドメインの能力及び効率が、同じ条件において代表的配列番号31と同
じであることを意味する;ここに記述したように、効率は測定され(定量的用語
で)そして比較される。本発明の範囲内に入るドメインは、新規に合成されたポ
リペプチドを細胞(哺乳動物、アフリカツメガエルなど)の形質膜へトランスロ
ケートする効率の定型的スクリーニングにより、20アミノ酸長のトランスロケ
ーションドメイン配列番号31と同じ効率を基準に決めることができる。
【0076】 味覚伝達を仲介するT2Rファミリーメンバーを調節する試験化合物をアッセ
イする文脈における「機能的効果」には、間接あるいは直接に受容体の影響の下
にあるパラメータ、例えば、機能的、物理的及び化学的効果、の測定が含まれる
。それには、リガンド結合、イオン流束、膜電位、電流、転写、Gタンパク質結
合、GPCRリン酸化または脱リン酸化、シグナル伝達、受容体リガンド相互作
用、セカンドメッセンジャー濃度(例えば、cAMP、cGMP、IP3または
細胞内Ca2+)の変化、インビトロ、インビボ及びエクスビボ、が含まれ、また
神経伝達物質の増減あるいはホルモン放出のような生理的効果も含まれる。
【0077】 「機能的効果の測定」によるとは、間接あるいは直接にT2Rファミリーメン
バーの影響の下にあるパラメータ、例えば、機能的、物理的及び化学的効果、の
増減をする化合物のアッセイを意味する。そのような機能的効果は当業者には既
知の方法のいずれかにより測定することができる、例えば、分光学的特性(例え
ば、蛍光、吸光度、屈折率)、水力学的(例えば、形状)、クロマトグラフィー
の変化、または溶解性、パッチクランプ、電圧感受性色素、ホールセル電流、放
射性同位体流出、導入マーカー、卵母細胞T2R遺伝子発現;組織培養細胞T2
R発現;T2R遺伝子の転写活性化;リガンド結合アッセイ;電圧、膜電位及び
伝導度変化;イオン流束アッセイ;細胞内セカンドメッセンジャー、例えば、c
AMP、cGMP及びイノシトール三リン酸(IP3)の変化;細胞内カルシウ
ム濃度の変化;神経伝達物質放出など。
【0078】 T2R遺伝子またはタンパク質の「阻害剤」「活性化剤」及び「調節剤」は相
互に交換して使用され、そして味覚伝達のインビトロ及びインビボアッセイを使
用して同定された、阻害し、活性化し、あるいは調節する分子のことであり、例
えば、リガンド、アゴニスト、拮抗剤、及びその同族体及び類似体のことである
。阻害剤は、例えば、結合し、部分的に、あるいは完全に刺激を阻止し、活性化
を減じ、妨害し、遅らせ、不活性化し、感受性を下げ、あるいは味覚伝達を下方
調節する化合物、例えば、拮抗剤、である。活性化剤は、例えば、結合し、刺激
し、増加し、開き、活性化し、促進し、活性化を増強し、感受性を高め、あるい
は味覚伝達を上方調節する化合物、例えば、アゴニスト、である。調節剤は、例
えば、下記物質と受容体の相互作用を変化させる化合物を含む:活性化剤または
阻害剤と結合する細胞外タンパク質(例えば、エブネリン(ebnerin)及
び疎水性を有するファミリーの他の構成員);Gタンパク質;キナーゼ類(例え
ば、受容体の脱活性化及び脱感受性に関係するロドプシンキナーゼ及びベータア
ドレナリン作動性受容体キナーゼ);及び受容体を脱活性化及び脱感受性にする
アレスチン。調節剤にはT2Rファミリーメンバーの遺伝的修飾体、例えば、変
化した活性を持つ、並びに、天然に存在するかあるいは合成したリガンド、拮抗
剤、アゴニスト、小さな化学分子などが含まれる。
【0079】 阻害剤及び活性化剤のアッセイには、例えば、細胞または細胞の膜にT2Rフ
ァミリーメンバーの発現し、呈味物質、例えば、苦味物質の存在下または非存在
下に推定調節化合物を適用し、そして次いで味覚伝達に及ぼす、上記のような機
能的効果を測定することが含まれる。潜在的活性化剤、阻害剤または調節剤で処
理されたT2Rファミリーメンバーを含む検体またはアッセイは、阻害剤、活性
化剤または調節剤を使用しない対照サンプルと比較し、調節の程度を調べる。対
照サンプル(調節剤なし)を相対的T2R活性値100%とする。T2Rの阻害
は、対照に対する相対的T2R活性値が約80%、さらに50%または25−0
%の時に達成される。T2Rの活性化は、対照に対する相対的T2R活性値が1
10%、さらに150%、さらに200−500%または1000−3000%
の時に達成される。
【0080】 ここに使用された用語「精製された」「実質的に精製された」及び「単離され
た」は本発明の化合物が自然の状態で通常共存する他の異なる化合物が除かれた
状態をいう。望ましくは、「精製された」「実質的に精製された」及び「単離さ
れた」は、組成物が所与のサンプルを重量で全体の少なくとも0.5%、1%、
5%、10%、20%、及びもっとも望ましいのは少なくとも50%または75
%含んでいることを意味する。望ましい一態様において、これらの用語は所与の
サンプルを重量で全体の少なくとも95%含む本発明の化合物ことをいう。ここ
に使用された「精製された」「実質的に精製された」及び「単離された」は、核
酸またはタンパク質についていうときは、やはり哺乳動物、特にヒト、体内に自
然に存在する状態と異なる精製または濃度の状態をいう。(1)他の会合構造ま
たは化合物から精製、または(2)哺乳動物、特にヒト、体内において自然には
会合しない構造または化合物と会合する、を含む哺乳動物、特にヒト、体内にお
いて自然に存在するよりも高い精製または濃度の程度は、「単離」の意味の範囲
内にある。ここに記述した核酸またはタンパク質または核酸またはタンパク質の
クラスは、単離されているか、あるいは、当業者には既知の種々な方法及び操作
にしたがって、自然では通常会合しない構造または化合物と会合している。
【0081】 ここに使用されている用語「単離された」は、核酸またはポリペプチドに関す
る時は、哺乳動物、特にヒト、体内に自然に存在するのと異なる精製または濃度
の状態をいう。(1)他の天然に存在する会合構造または化合物から精製、また
は(2)哺乳動物、特にヒト、体内において自然には会合しない構造または化合
物と会合する、を含む哺乳動物、特にヒト、体内において自然に存在するよりも
高い精製または濃度の程度は、「単離」の意味の範囲内にある。ここに記述した
核酸またはタンパク質または核酸またはタンパク質のクラスは、単離されている
か、あるいは、当業者には既知の種々な方法及び操作にしたがって、自然では通
常会合しない構造または化合物と会合している。
【0082】 ここに使用されている用語「増幅する」及び「増幅」は、以下に詳細に記述す
るように、組換えまたは自然に発現した核酸を発生させるためにあるいは検出す
るために適当な増幅方法論を使用することである。例えば、本発明は、天然に発
現した核酸(例えば、ゲノムまたはmRNA)または本発明(例えば本発明の呈
味物質)の組換え核酸(例えば、cDNA)をインビボまたはインビトロにおい
て増幅(例えば複製連鎖反応、PCRにより)するための方法及び試薬(例えば
、特異的オリゴヌクレオチドプライマー対)を提供する。
【0083】 用語「発現ベクター」は、原核細胞、イースト、真菌、植物、昆虫または哺乳
動物の細胞中に、構成的にまたは誘導的に、インビトロまたはインビボで本発明
の核酸配列を発現させる目的の組換え発現システムのことである。この用語は線
状または環状発現システムを含む。この用語は、エピソームに止まっているか、
または宿主細胞のゲノムに組み込まれた発現システムを含んでいる。発現システ
ムは自己複製能力を持つこともできるし、持たないこともある、すなわち、細胞
内に一過性にのみ発現する。この用語には、組換え核酸の転写に必要な最小限の
配列のみを含む組換え発現「カセット」が含まれる。
【0084】 用語「ライブラリー」は、異なる核酸またはポリペプチド分子の混合物である
調製品、例えば、組換えで発生させた感覚受容体、特に縮重プライマー対で核酸
を増幅して発生させた味覚受容体リガンド結合領域のライブラリー、あるいは増
幅したリガンド結合領域を組み込んだベクターの単離集合、または味覚受容体を
コードするベクターの少なくとも一つで無作為に導入した細胞の混合、のことで
ある。
【0085】 用語「核酸」または「核酸配列」は、一本鎖及び二本鎖のデオキシリボヌクレ
オチドまたはリボヌクレオチドオリゴヌクレオチドのことである。この用語は、
核酸、すなわち、天然ヌクレオチドの既知同族体を含むオリゴヌクレオチドを包
含している。この用語はまた合成骨格を持った核酸様構造を包含している。
【0086】 特記しない限り、特別な核酸配列は、保存的に修飾されたその変異体(例えば
、縮重コドン置換)及び相補的配列を明らかに示された配列と同様に、暗黙のう
ちに包含している。特に、縮重コドン置換は生成により行なうことができる、例
えば、1以上の選択したコドンの3番目の位置を混合塩基及び/またはデオキシ
イノシン残基で置換した配列(Batzer et al.,Nucleic
Acid Res.,19:5081(1991);Ohtsuka et a
l.,J.Biol.Chem.,260:2605−08(1985);Ro
ssolini et al.,Mol.Cell.Probes,8:91−
98(1994))。用語核酸は遺伝子、cDNA、mRNA、オリゴヌクレオ
チド及びポリヌクレオチドと相互交換して使用される。
【0087】 用語「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」は相互に交換して使
用され、アミノ酸残基の重合体のことである。この用語は天然に存在するアミノ
酸重合体及び天然に存在しないアミノ酸重合体と同様に、1以上のアミノ酸残基
が対応する天然アミノ酸の人工的化学類似物であるアミノ酸重合体にも適用する
【0088】 ここに記述した「トランスロケーションドメイン」、「リガンド結合領域」及
びキメラ受容体組成物は「同族体」または「保存的変異体」及び実質的に代表的
配列に相当する構造及び活性を持つ「類似体」(「ペプチド類似体」)も含んで
いる。このように、用語「保存的変異体」または「同族体」または「類似体」と
は、変化がポリペプチドの(保存的変異体の)、ここに定義した、構造及び/ま
たは活性を実質的に変化させないような修飾アミノ酸配列を持つポリペプチドの
ことである。これには、アミノ酸配列の保存的修飾変異、すなわち、タンパク質
活性に重要でないアミノ酸置換、付加または削除、あるいは重要なアミノ酸の置
換であっても構造及び/または活性を変化させないように同性質(例えば、酸性
、塩基性、陽性または陰性電荷、極性または非極性、など)を持つ残基でアミノ
酸を置換、が含まれる。
【0089】 「保存的修飾変異体」は特にアミノ酸配列にも核酸配列にも適用する。特別な
核酸配列に関しては、保存的修飾変異体とは同一のまたは本質的に同一のアミノ
酸配列をコードする核酸、または核酸がアミノ酸配列をコードしない時は、本質
的に同一の配列の核酸のことである。遺伝子コードの縮重のために、極めて多数
の機能的に同一の核酸が所与のポリペプチドをコードしている。
【0090】 例えば、コドンGCA、GCC、GCG及びGCUは全てアミノ酸アラニンを
コードしている。このように、コドンによってアラニンが特定されている位置の
どこでも、コードされたポリペプチドを変えることなくそのコドンは相当するコ
ドンのいずれかと替えることができる。
【0091】 そのような核酸変異は「サイレント変異」であり、これは保存修飾変異の一種
である。ポリペプチドをコードする核酸配列はどれも核酸の可能なサイレント変
異の全てを表示している。核酸の各コドン(通常メチオニンの唯一のコドンであ
るAUG、及び通常トリプトファンの唯一のコドンであるTGGを除いて)は機
能的に同一の分子を得るために修飾できることは、当業者は認識しているであろ
う。したがって、ポリペプチドをコードしている核酸の各サイレント変異は記載
された配列のそれぞれに暗黙のうちに含まれている。
【0092】 機能的に類似アミノ酸を提供する保存置換表は当業者によく知られている。例
えば、保存置換を選択するための代表的ガイドラインは(元来の残基次いで代表
的置換):ala/glyまたはser;arg/lys;asn/glnまた
はhis;asp/glu;cys/ser;gln/asn;gly/asp
;gly/alaまたはpro;his/asnまたはgln;ile/leu
またはval;leu/ileまたはval;lys/argまたはglnまた
はglu;met/leuまたはtyrまたはile;phe/metまたはl
euまたはtyr;ser/thr;thr/ser;trp/tyr;tyr
/trpまたはphe;val/ileまたはleu。別の代表的なガイドライ
ンは以下の6群を使用し、その群は互いに保存置換できるアミノ酸を含んでいる
:1)アラニン(A)、セリン(S)、スレオニン(T);2)アスパラギン酸
(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4
)アルギニン(R)、リシン(K);5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)
、メチオニン(M)、バリン(V);及び6)フェニルアラニン(F)、チロシ
ン(Y)、トリプトファン(W);(例えば、Creighton,Prote
ins,W.H.Freeman and Company(1984);Sc
hultz and Schimer,Principles of Prot
ein Structure,Springer−Verlag(1979)も
参照)。当業者は上記に示した置換は唯一の可能な保存置換でないことはよく理
解しているであろう。例えば、ある目的では、全ての荷電アミノ酸を相互に陽性
か陰性かで保存置換とみなすこともできる。さらに、1個のアミノ酸またはコー
ド配列における少ないパーセンテージのアミノ酸の変更、追加または削除である
個別の置換、削除または追加もまた「保存的修飾変異体」とみなすこともできる
【0093】 用語「類似体」及び「ペプチド類似体」とは、ポリペプチド、例えば、トラン
スロケーションドメイン、リガンド結合ドメイン、または本発明のキメラ受容体
、と実質的に同じ構造及び/または機能の特徴を有する合成化合物のことである
。類似体は、全く合成的、非天然アミノ酸同族体からなるか、あるいは部分的に
天然ペプチドアミノ酸そして部分的に非天然アミノ酸同族体のキメラ分子であり
得る。類似体は、置換が類似体の構造及び/または活性を実質的に変化させない
範囲の保存置換で、天然アミノ酸を取り込むこともできる。
【0094】 保存変異体である本発明のポリペプチドのように、定法実験により類似体が本
発明の範囲内にあるか否かを明らかにするであろう、すなわち、その構造及び/
または機能が実質的に変化していないことを。ポリペプチド類似組成物は非天然
構造化合物のどのような組合せも含むことができ、それらは典型的に3構造グル
ープから由来する:a)天然のアミド結合(「ペプチド結合」)以外の残基結合
グループ;b)天然に存在するアミノ酸残基の代わりに非天然残基;または、c
)二次構造模倣を誘導する残基、すなわち、例えば、βターン、γターン、βシ
ート、αへリックス構造、などの二次構造を誘導または安定化すること。その残
基の全てまたは一部が天然のペプチド結合以外の化学的方法によって結合してい
る時はポリペプチドは類似体に分類される。個々のペプチド類似残基はペプチド
結合、その他の化学結合または結合方法、例えば、グルタルアルデヒド、N−ヒ
ドロキシコハク酸イミドエステル、二官能性マレインイミド、N、N’−ジシク
ロヘキシルカルボジイミド(DCC)またはN、N’−ジイソプロピルカルボジ
イミド(DIC)、で結合することができる。古典的アミド結合(「ペプチド結
合」)に変わることができる結合基には、例えば、ケトメチレン(例えば、−C
(=O)−NH−の代わりに−C(=O)−CH2−)、アミノメチレン(CH2 −NH)、エチレン、オレフィン(CH=CH)、エーテル(CH2−O)、チ
オエーテル(CH2−S)、テトラゾール(CN4)、チアゾール、レトロアミド
、チオアミド、またはエステルが含まれる(例えば、Spatola,Chem
istry and Biochemistry of Amino Acid
s,Peptides and Proteins,Vol.7,267−35
7,Marcell Dekker,Peptide Backbone Mo
difications,NY(1983)を参照)。天然に存在するアミノ酸
残基の代わりに全部か一部の非天然残基を含むことにより、ポリペプチドはまた
類似体に分類される;非天然残基は科学文献及び特許文献によく記述されている
【0095】 「標識」または「検出基」は分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的、ま
たは化学的な方法により検出できる組成物である。例えば、有用な標識には、32 P、蛍光色素、電子密度試薬、酵素(例えば、ELISAに一般的に使用される
ような)、ビオチン、ジゴキシゲニン、またはハプテン及び、例えば放射標識を
ペプチドの中に取り込むことにより検出できるようにしたタンパク質あるいはペ
プチドと特異的に反応する抗体を検出するために使用されるタンパク質が含まれ
る。
【0096】 「標識核酸プローブまたはオリゴヌクレオチド」は、プローブと結合する標識
の存在を検出することによりプローブの存在を検出することができる標識と、リ
ンカーまたは化学結合を介して共有結合するか、またはイオン、ファンデルワー
ルス、静電により非共有結合するか、または水素結合することにより、結合して
いるものである。
【0097】 ここに使用されている「核酸プローブまたはオリゴヌクレオチド」は、1以上
のタイプの化学結合、通常は相補的塩基対、通常は水素結合により、相補配列の
標的核酸と結合することができる核酸と定義される。ここに使用されるように、
プローブは天然(すなわち、A、G、C、またはT)あるいは修飾塩基(7−デ
アザグアノシン、イノシンなど)を含むことができる。さらに、プローブ中の塩
基はハイブリダイゼーションを妨害しない限り、ホスホジエステル結合以外の結
合で連結することができる。したがって、例えば、プローブは、その中の構成塩
基がホスホジエステル結合でなくペプチド結合で連結しているペプチド核酸とい
うことがありうる。プローブはハイブリダイゼーション条件の厳密さに依存して
プローブ配列との完全な相補性を欠いた標的配列と結合できることは、当業者に
は理解されているであろう。プローブはさらに直接的に同位体、発色団、蛍光団
、クロモゲンで標識され、あるいは後にストレプトアビジン複合体を形成するビ
オチンのようなもので間接的に標識される。プローブが存在するか存在しないか
をアッセイすることにより、選択した配列または部分配列が存在するか否かを検
出することができる。
【0098】 「非相同性の」という用語は、一つの核酸の部分をさす語と共に使用される場
合、核酸が互いに同一の類縁の中には全く見出されない二つ以上の部分配列から
成ることを示す。例えば、核酸は代表的には組換えによって作製され、例えば一
つの発生源からはプロモーター、もう一つの発生源からはコード領域として、新
しい機能性核酸を作製するために配列した関連性のない遺伝子から生じた二つ以
上の配列を有する。同様に、非相同タンパク質はそのタンパク質が互いに同一の
類縁の中には全く見出されない二つ以上の部分配列から成ることを示す(例えば
、融合タンパク質)。
【0099】 「プロモーター」は核酸の転写を導く一連の核酸配列と定義される。この文書
の中で用いたように、プロモーターにはポリメラーゼII型プロモーターである
TATAエレメントの場合のように、転写の開始部位の近傍に必須核酸配列が含
まれる。またプロモーターには任意に末端エンハンサーもしくはリプレッサーエ
レメントが含まれ、それらは転写開始部位から数千個にもおよぶ塩基対が特定さ
れる。「構造性」プロモーターは大部分の環境的条件下及び発生の条件下で活性
をもつプロモーターである。「誘発性」プロモーターは環境的制御下もしくは発
生の制御下で活性をもつプロモーターである。「作動できるように連鎖した」と
いう表現は核酸発現制御配列(プロモーターあるいは転写因子結合部位の配列の
ような)と発現制御配列が第二の配列に相応した核酸の転写を導く第二核酸配列
との間の機能性連鎖をさす。
【0100】 この文書の中で用いられたように、「組換え」は合成されたもしくはそうでな
ければインビトロで操作されたポリヌクレオチド、細胞または他の生体組織内の
遺伝子生成物を産生するための組換えポリヌクレオチドを用いる方法、あるいは
組換えポリヌクレオチドによりコードされたポリペプチド(「組換えタンパク質
」)をさす。「組換え法」にはまた異なる発生源から発現カセットまたは発現ベ
クター内に別々のコード領域またはドメインあるいはプロモーター配列をもつ核
酸の連結反応も含まれる。例えば、本発明のトランスロケーションドメインから
成る融合タンパク質の誘発性発現もしくは構造性発現に対する発現カセットまた
はベクターである。
【0101】 「選択的または特異的ハイブリダイズ」という語句は、配列が複合混合物内に
存在する場合、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で特定のヌク
レオチド配列だけに対する分子の結合、二重構造形成、あるいはハイブリダイズ
をさす(例えば、全細胞もしくはライブラリーDNAまたはRNA)。
【0102】 「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」とはプローブが代表的に
は核酸の複合混合物内の、他の配列でなく標的部分配列に対してハイブリダイズ
するであろう。ストリンジェントな条件は配列に依存し、異なる環境では違って
くるであろう。より長い配列はより高温で特異的にハイブリッドを形成する。核
酸のハイブリダイゼーションに対する包括的指針はTijssen,Techn
iques in Biochemistry and Molecular
Biology−Hybridisation with Nucleic P
robes,“Overview of principles of hyb
ridization and the strategy of nucle
ic acid assays”(1993)に記載されている。一般的に、ス
トリンジェントな条件は定められたイオン強度pHで個々の配列の融点(Tm)
より約5−10℃低い条件を選択する。Tmは標的に相補的な50%のプローブ
が平衡状態で標的配列に対してハイブリッドを形成する温度(定められたイオン
強度、pH及び核酸濃度)である(Tmでは標的配列が過剰に存在する時、50
%のプローブが平衡状態で占有される)。ストリンジェントな条件は塩濃度が約
1.0Mナトリウムイオンより低い条件、代表的にはpH7.0から8.3で約
0.01から1.0Mナトリウムイオン濃度であり、また温度が短いプローブ(
例えば10から50ヌクレオチド)に対しては少なくとも約30℃、また長いプ
ローブ(例えば50ヌクレオチドを超える)に対しては少なくとも約60℃であ
ろう。ストリンジェントな条件はまたホルムアミドのような不安定化剤の追加に
より作ることができる。選択的あるいは特異的ハイブリダイゼーションのために
、陽性のシグナルは少なくともバックグラウンドの2倍、任意にバックグラウン
ドの10倍のハイブリダイゼーションである。代表的なストリンジェントなハイ
ブリダイゼーション条件は以下のようである:50%ホルムアミド、5xSSC
、及び1%SDSを加えて42℃でインキュベート、あるいは5xSSC、1%
SDSを加えて65℃でインキュベート、0.2xSSCで洗浄、及び0.1%
SDSを加えて65℃でインキュベート。このようなハイブリダイゼーション及
び洗浄段階は例えば1分、2分、5分、10分、15分、30分、60分、また
はそれ以上の時間実施する事が可能である。
【0103】 ストリンジェントな条件下でお互いにハイブリッドを形成しない核酸は、コー
ドするポリペプチドがかなり関連性がある場合やはり相当関連性がある。例えば
、遺伝子コードによって生じた最大コドン縮重を利用して核酸の複写が生成され
る場合、このことが起こる。このような場合、核酸は代表的には中程度のストリ
ンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリッドを形成する。代表的
な「中程度の(moderately)ストリンジェントなハイブリダイゼーシ
ョン条件」には37℃で40%ホルムアミド緩衝液、1M NaCl、1%SD
S内でのハイブリダイゼーション、及び45℃で1xSSC中での洗浄が含まれ
る。このようなハイブリダイゼーションと洗浄段階を例えば1分、2分、5分、
10分、15分、30分、60分またはそれ以上の時間実施する。陽性のハイブ
リダイゼーションは少なくともバックグラウンドの2倍である。他のハイブリダ
イゼーション及び洗浄条件が同様な厳密さの条件をつくるために利用できるとい
うことは当業者には容易に理解されるであろう。
【0104】 「抗体」は抗原に特異的に結合し抗原を認識する免疫グロブリン遺伝子あるい
はそのフラグメントから生成した構造領域から成るポリペプチドをさす。認識さ
れた免疫グロブリン遺伝子には、無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子だけでな
く、カッパ、ラムダ、アルファ、ガンマ、デルタ、イプシロン、及びミュー不変
部領域遺伝子が含まれる。軽鎖はカッパあるいはラムダのいずれかとして分類さ
れる。重鎖はそれぞれ順に免疫グロブリン類、IgG、IgM、IgA、IgD
及びIgEと定義されたガンマ、ミュー、アルファ、デルタ、もしくはイプシロ
ンとして分類される。
【0105】 代表的な免疫グロブリン(抗体)構造ユニットは四量体から成る。個々の四量
体はポリペプチド鎖の二つの全く一致した対から成り、個々の対は一つの「軽」
鎖(約25kDa)及び一つの「重」鎖(約50−70kDa)をもつ。個々の
鎖のN末端は抗原認識を主につかさどる約100から110以上のアミノ酸の可
変領域を決定する。(VL:可変軽鎖)及び(VH:可変重鎖)はそれぞれこれ
らの軽鎖及び重鎖をさす。
【0106】 「キメラ抗体」は(a)抗原結合部位(可変領域)が別々のまたは変化した類
、エフェクター機能及び/もしくは種、あるいはキメラ抗体に新規の性質を与え
る全く別々の分子の不変部領域に連結されるように、不変部領域またはその部分
が変化し、置換され、交換される抗体分子である。例えば、酵素、毒素、ホルモ
ン、成長因子、薬剤等;あるいは(b)別々のまたは変化した抗原特異性をもつ
可変領域により変化し、置換し、交換された可変領域、またはその部分である。
【0107】 「anti−T2R」抗体はT2R遺伝子、cDNA、またはその部分配列に
よりコードされたポリペプチドに特異的に結合する抗体もしくは抗体フラグメン
トである。
【0108】 「免疫アッセイ」は抗原に特異的に結合するために抗体を用いるアッセイであ
る。免疫アッセイは抗原を分離し、標的とし、及び/もしくは定量するために特
定の抗体の特異的結合性を利用することを特徴とする。
【0109】 抗体に「特異的にまたは選択的に結合する」、あるいは「特異的にまたは選択
的に免疫活性をもつ」という語句は、タンパク質またはペプチドをいう場合、非
相同タンパク質の母集団及び他の生物学的製剤中のタンパク質の存在を決定する
結合反応をさす。したがって、提示された免疫アッセイの条件下で、明示された
抗体は個々のタンパク質に少なくともバックグラウンドの2倍結合し、検体中に
存在する他のタンパク質に対して有意な量で十分には結合しない。そのような条
件下での抗体に対する特異的結合は個々のタンパク質に対する特異性のために選
択される抗体が必要であろう。
【0110】 例えば、ラット、マウス、またはヒトのような個々の種由来のT2Rファミリ
ーメンバーに対して増大したポリクロナール抗体は、T2Rポリペプチドあるい
はその免疫原性の部分により特異的に免疫活性をもつポリクロナール抗体だけを
得るために選択できる。またT2Rポリペプチドのオルソログあるいは多型変異
体及び対立遺伝子を除く他のタンパク質ではこの活性はない。この選択は他の種
もしくは他のT2R分子から得られたT2R分子と交差反応を起こす抗体を除去
することによって行なわれる。抗体はまた他のファミリー由来のGPCRs(G
タンパク質共役型受容体)ではなく、T2R GPCRファミリーメンバーのみ
を認識するよう選択できる。異なった免疫アッセイの形式が個々のタンパク質と
の特異的な免疫活性をもつ抗体を選択するために用いられる可能性がある。例え
ば、固相ELISA(酵素結合免疫吸着法)免疫アッセイは通常タンパク質との
特異的免疫活性をもつ抗体を選択するために用いられる(例えば、Harlow
& Lane,Antibodies,A Laboratory Manu
al,(1988),for a description of immun
oassay formats and conditions that c
an be used to determine specific imm
unoreactivity参照)。代表的には特異的または選択的反応は少な
くとも2回のバックグラウンドシグナルもしくはノイズ及びさらに代表的にはバ
ックグラウンドの10から100倍を超えるであろう。
【0111】 「選択的に結合した」という語句は上記に定義したように他方との「選択的に
ハイブリダイズする」ための核酸の能力、もしくは上記に定義した「タンパク質
と選択的に(又は特に)結合する」ことをさす。
【0112】 「発現ベクター」という用語は原核生物、酵母、真菌、植物、昆虫もしくは哺
乳動物の細胞などを含むあらゆる細胞に構造的に誘発的に、インビトロまたはイ
ンビボにおける本発明の核酸配列を発現するためのあらゆる組換え発現システム
をさす。この用語には直線的なもしくは循環的な発現システムが含まれる。この
用語にはエピソームのままのあるいは宿主細胞ゲノム内に組み込む発現システム
が含まれる。発現システムは自己複製の能力をもつことができるか、そうでなけ
れば、即ち細胞内に一過性の発現だけを生じさせることができる。この用語には
組換え発現「組換え核酸の転写を必要とする最小エレメントだけを含むカセット
」が含まれる。
【0113】 「宿主」は発現ベクターを含みまた発現ベクターの複製もしくは発現を助ける
細胞を意味する。宿主細胞はE.tollのような原核細胞、あるいは酵母のよ
うな真核細胞、昆虫、両生類、またはCHO、HeLa、HEK−293等のよ
うな哺乳動物の細胞、例えば培養された細胞、外植片とインビボにおける細胞の
ようなものである。
【0114】 C.T2Rsの分離及び発現 本発明のT2Rs、あるいはそのフラグメントまたはその変異体の分離と発現
は、本出願の中に開示されたT2R核酸配列に基づいて構築されたプローブもし
くはプライマーを用いた確立されたクローニング法によって都合よく行なわれる
。関連T2R配列もこの文書の中に開示した配列もしくは例えばBLAST配列
検査のようなよく知られたコンピューターによる検査法を用いてヒトあるいは他
の種のゲノムデータベースから確認することが可能である。個々の態様として、
この文書のなかに開示した偽遺伝子は機能性対立遺伝子または関連遺伝子を確認
するために用いることができる。
【0115】 発現ベクターはその後これらの配列における機能性発現のための宿主細胞を感
染させるかあるいは移入させるために用いられる。これらの遺伝子及びベクター
はインビトロまたはインビボで作製され発現される。当業者は核酸発現を変化さ
せ制御する適切な表現型が本発明のベクター内の遺伝子と核酸(例えば、プロモ
ーター、エンハンサー等)の発現もしくは活性を調節することによって得られる
ということを理解するであろう。発現あるいは活性の増大または減少について記
したよく知られたあらゆる方法を用いることが可能である。本発明は、科学的文
献及び特許文献に詳しく述べられた、当業者には周知のあらゆる手法あるいはプ
ロトコールによって接合させることができる。
【0116】 他方、これらの核酸は、Carruthers,Cold Spring H
arbar Symp.Quant.Biol.,47: 411−18 (1
982);Adams,Am.Chem.Soc.,105: 661(198
3);Belousov,Nucleic Acids Res.,25:34
40−3444(1997);Frenkel,Free Radic.Bio
l.Med.,19:373−380(1995);Blommers,Bio
chemistry,33:7886−7896(1994);Narang,
Meth.Enzymol.,68:90(1979);Brown,Meth
.Enzymol.,68:109(1979);Beaucage,Tetr
a.Lett.,22:1859(1981);米国特許4,458,066に
記載されているように、よく知られた化学的合成法によってインビトロで合成で
きる。2本鎖DNAフラグメントは、その後適当な条件下で相補的ストランドを
合成することによってまたストランドを共にアニールすることにより、あるいは
適当なプライマー配列をもったDNAポリメラーゼを用いて相補的ストランドを
加えることによって得られる可能性がある。
【0117】 核酸の操作法は、例えば配列における突然変異発生、サブクローニング、プロ
ーブの標識、シークエンシング、ハイブリダイゼーション等のための核酸操作法
が科学的文献及び特許文献に詳しく記載されている。例えば、Sambrook
,ed.,Molecular Cloning:A Laboratory
Manual(2nd ed.),Vols.1−3,Cold Spring
Harbor Laboratory(1989);Ausubel,ed.
,Current Protocols in Molecular Biol
ogy,John Wiley & Sons,Inc.,New York(
1997);Tijssen,ed.,Laboratory Techniq
ues in Biochemistry and Molecular Bi
ology:Hybridization With Nucleic Aci
d Probes,Part I,Theory and Nucleic A
cid Preparation,Elsevier,N.Y.(1993)を
参照。
【0118】 核酸、ベクター、カプシド、ポリペプチド等は当業者には周知の多数の一般的
な方法のいずれかによって分析し定量することができる。これらには、NMRの
ような生物化学的分析法、分光光度法、X線撮影法、電気泳動法、毛細管電気泳
動法、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、薄層クロマトグラフィー(T
LC)、高速拡散クロマトグラフィー、多様な免疫学的方法、例えば液体または
ゲル沈降反応、免疫拡散、免疫電気泳動法、ラジオイムノアッセイ(RIAs)
、酵素結合免疫吸着法(ELISAs)、免疫蛍光アッセイ、サザン解析法、ノ
ーザン解析、ドットブロット法、ゲル電気泳動法(例えばSDS−PAGE(S
DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法))、RT−PCR、定量的PCR、
他の核酸法または標的法またはシグナル増幅法、放射能標識、シンチレーション
計数、及び親和性クロマトグラフィーが含まれる。
【0119】 オリゴヌクレオチドプライマーはT2Rリガンド結合領域をコードする核酸を
増幅するために用いる。この文書の中に記載した核酸はまたクローン化し増幅法
を用いて定量的に測定できる。増幅法は当業者にはよく知られ、例えばポリメラ
ーゼ鎖反応(PCR)(Innis ed.,PCR Protocols,a
Guide to Methods and Applications,A
cademic Press,N.Y.(1990);Innis ed.,P
CR Strategies,Academic Press,Inc.,N.
Y.(1995));リガーゼ鎖反応(LCR)(Wu,Genomics,4
:560(1989);Landegren,Science,241:107
7(1988);Barringer,Gene,89:117(1990))
;転写増幅(Kwoh,PNAS,86:1173(1989));自動継続配
列複写(self−sustained sequence replicat
ion)(Guatelli,PNAS,87:1874(1990));Qベ
ータ複写増幅(Smith,J.Clin.Microbiol.,35:14
77−91(1997));自動Qベータ複写増幅アッセイ(Burg,Mol
.Cell.Probes,10:257−71(1996));及び他のRN
Aポリメラーゼ媒介法(例えば、NASBA,Cangene,Mississ
auga,Ontario)が含まれる。またBerger,Methods
Enzymol.,152:307−16(1987);Sambrook;A
usubel;米国特許4,683,195及び4,683,202;Sook
nanan,Biotechnology,13:563−64(1995)を
参照。
【0120】 核酸は増幅すると個々にもしくはライブラリーとして当業者には周知の方法に
より、必要に応じて通常の分子生物学的方法を用いて異なるベクターのいずれか
にクローン化される。増幅された核酸をインビトロでクローニングする方法につ
いて例えば米国特許5,426,039に記載されている。増幅された配列のク
ローニングを促進するために、制限酵素部位をPCRプライマー対に「組み込む
」ことができる。例えば、PstI及びBsp E1部位は本発明の代表的なプ
ライマー対の中に設計された。これらの個々の制限部位は連結の際スライスされ
る7−メンブラン受容体「ドナー」コード配列に関して「骨組みのできた」状態
である(リガンド結合領域コード配列は7−メンブランポリペプチドの内部に存
在する。したがって構造物が制限酵素スライス部位の翻訳された下流領域である
ことが望ましい場合、骨組み外で得られた結果は除外されなければならない。挿
入したリガンド結合領域がトランスメンブランVII領域のかなり大部分から成
る場合、このことは必要ではない。プライマーは「ドナー」7メンブラン受容体
の最初の配列を維持するよう設計することが可能である。他方、プライマーは保
存的置換(例えば疎水性残基に対する疎水性、上記の考察を参照)もしくは機能
的に良性の置換(例えば細胞膜挿入を妨げない、ペプチダーゼによって切断を引
き起こす、受容体の異常な折りたたみを引き起こす等)であるアミノ酸残基をコ
ードできる。
【0121】 プライマー対はT2Rタンパク質のリガンド結合領域を選択的に増幅するよう
設計される可能性がある。これらの結合領域は別々のリガンドに対して異なるで
あろう;したがって、一つのリガンドに対して最小の結合であるものは第二の可
能性のあるリガンドに対して過度に制限的である可能性がある。このことから、
別々のドメイン構造から成る別々の大きさの結合領域は増幅されるであろう;例
えば7−膜貫通T2Rの膜貫通(TM)ドメインIIからVII、IIIからV
II、IIIからVIもしくはIIからVIまたはその変形(例えば、個々のド
メインの部分配列、ドメインの順序の混合等)である。
【0122】 多くの7−メンブランT2Rタンパク質のドメイン構造と配列が知られている
ため、当業者には縮重増幅プライマー対を設計するためのモデル配列として、フ
ランキング領域及び内部ドメイン配列を容易に選択することが可能である。例え
ば、ドメイン領域IIからVIIをコードする核酸配列はプライマー対を用いた
PCR増幅によって生成できる。膜貫通ドメインI(TM I)配列から成る核
酸を増幅するために、縮重プライマーを上記のT2Rファミリー共通配列のアミ
ノ酸配列をコードする核酸から設計することが可能である。このような縮重プラ
イマーはTM IからTM III、TM IからTM IV、TM IからT
M V、TM IからTM VIあるいはTM IからTM VIIを組み込む
結合領域を生成するために用いる。他の縮重プライマーはこの文書の中に記載さ
れた他のT2Rファミリー共通配列に基づいて設計できる。このような縮重プラ
イマーはTM IIIからTM IV、TM IIIからTM V、TM II
IからTM VI、もしくはTM IIIからTM VIIを組み込む結合領域
を生成するために用いることが可能である。
【0123】 縮重プライマー対を設計するためのパラダイムは当業者にはよく知られている
。例えば、共通縮重ハイブリッドオリゴヌクレオチドプライマー(CODEHO
P)戦略コンピュータープログラムはhttp://blocks.fhcrc
.org/codehop.htmlでアクセス可能であり、また周知の味覚受
容体リガンド結合領域のように、一連の関連タンパク質配列により開始するハイ
ブリッドプライマー予言に対するBlockMakerの複数配列アラインメン
ト部位から直接連結される(例えば、Rose,Nucleic Acids
Res.,26:1628−35(1998);Singh,Biotechn
iques,24:318−19(1998))。
【0124】 オリゴヌクレオチドプライマーを合成する方法は当業者にはよく知られている
。「天然の」塩基対あるいは合成の塩基対を用いることが可能である。例えば、
人工の核酸塩基を利用することによりプライマー配列を操作し増幅生成物のより
多くの複合混合物を生成する回転性の手法が示される。人工ヌクレオチドの異な
るファミリーは縮重分子認識の方法を提供する内部結合回転により複数の水素結
合配向を呈することができる。これらの類似体をPCRプライマーの単一の位置
に組み込むことにより増幅による生成物の複合ライブラリーを作製することがで
きる。例えば、Hoops,Nucleic Acids Res.,25:4
866−71(1997)を参照。無極性分子はまた天然のDNA塩基の形態を
模倣するために用いることが可能である。アデニンの非水素結合形の模倣により
チミンの非極性形の模倣と対照的に効果的にまた選択的に複写できる(例えばM
orales,Nat.Struct.Biol.,5:950−54(199
8)を参照)。例えば、二つの縮重塩基はピリミジン塩基6H,8H−3,4−
ジヒドロピリミド[4,5−c][1,2]オキサジン−7−オンあるいはプリ
ン塩基N6−メトキン−2,6−ジアミノプリンである(Hill,PNAS,
95:4258−63(1998)を参照)。本発明の代表的な縮重プライマー
は核酸塩基類似体5’−ジメトキシトリチル−N−ベンゾイル−2’−デオキシ
−シチジン、3’−[(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−
ホスホラミダイトを組み込む(配列の中の「P」という用語は上記を参照)。こ
のピリミジン類似体はAとG残基を含むプリンと水素結合する。
【0125】 この文書の中で開示した味覚受容体にかなり一致する多型変異体、対立遺伝子
、及び生物種間の同族体が上記の核酸プローブを用いて分離できる。他方、発現
ライブラリーはT2Rポリペプチドをクローン化するために用いられる。また多
型変異体、対立遺伝子、及びその種間同族体は、T2R同族体を認識し選択的に
結合するT2Rポリペプチドと対照的に作製された抗血清もしくは精製された抗
体を免疫学的に備える同族体を発現した。
【0126】 味覚受容体のリガンド結合領域をコードする核酸は適切な(完全または縮重)
プライマー対を用いて適切な核酸配列の増幅(例えば、PCR)によって生成さ
れる。増幅された核酸はあらゆる細胞または組織由来のゲノムDNAもしくは味
覚受容体由来のmRNAまたはcDNAである可能性がある。
【0127】 一つの態様として、トランスロケーション配列に融合されたT2Rsをコード
する核酸から成るハイブリッドタンパク質コーディング配列が構築される可能性
がある。ただしそれは化学感覚の受容体、とりわけ味覚受容体の他のファミリー
のトランスロケーションモチーフ及び呈味物質結合領域から成るハイブリッドT
2Rsである。これらの核酸配列は転写あるいは翻訳制御エレメントに作動でき
るように連結することが可能である。例えば転写と翻訳開始配列、プロモーター
とエンハンサー、転写と翻訳ターミネーター、ポリアデニル化配列、及びRNA
へのDNAの転写に有用な他の配列である。組換え発現カセット、ベクター、及
び形質転換の構築には、プロモーターフラグメントがすべての適切な細胞または
組織に適切な核酸を直接発現させるために利用が可能である。
【0128】 他の態様として、融合タンパク質にはC末端あるいはN末端トランスロケーシ
ョン配列が含まれる。さらに、融合タンパク質は他のエレメント、例えばタンパ
ク質の検出、精製、もしくは他の応用のためのエレメントから成る可能性がある
。検出と精製を促進するドメインには、例えばポリヒスチジン領域のような金属
キレートペプチド、ヒスチジン−トリプトファンモジュール、あるいは固定化さ
れた金属上で精製を可能にする他のドメイン;マルトース結合タンパク質;固定
化された免疫グロブリン上で精製を可能にするタンパク質Aドメイン、もしくは
FLAGS拡張/親和性精製システム(Immunex Corp,シアトル、
ワシントン州)が含まれる。
【0129】 トランスロケーションドメイン(効率のよい原形質膜発現)と新規に翻訳され
たポリペプチドの残余の間のFactor Xa(例えば、Ottavi,Bi
ochimie,80:289−93(1998)を参照)、スブチリシンプロ
テアーゼ認識モチーフ(例えば、Polyak,Protein Eng.,1
0:615−19(1997)を参照)、エンテロキナーゼ(Invitrog
en,サンジエゴ、カリフォルニア州)等のような切断できるリンカー配列を含
むことが精製を促進するために役立つであろう。例えば、一つの構造には6個の
ヒスチジン残基に連結した核酸配列をコードするポリペプチドが含まれ、チオレ
ドキシン、エンテロキナーゼ切断部位(例えば、Williams,Bioch
emistry 34:1787−97(1995)参照)、及びC末端トラン
スロケーションドメインがそれに続く。エンテロキナーゼ切断部位は融合タンパ
ク質の残余から適切なタンパク質を精製する方法を提供するが、ヒスチジン残基
は検出と精製を促進する。融合タンパク質をコードするベクターに関連する方法
は科学的文献及び特許文献に詳しく述べられている(例えば、Kroll,DN
A Cell.Biol.,12:441−53(1993)を参照)。
【0130】 個々の発現ベクターとしてあるいは発現ベクターのライブラリーとして、配列
をコードするリガンド結合領域から成る発現ベクターはゲノム内にあるいは細胞
の細胞質または核内に導入され、あるいは科学的文献及び特許文献に詳しく述べ
られている異なった従来の方法によって導入される可能性がある。Robert
s,Nature,328:731(1987);Berger(前記);Sc
hneider,Protein Expr.Purif.,6435:10(
1995);Sambrook;Tijssen;Ausubelを参照。生物
学的試薬と実験用装置の製造業者からの製品情報も周知の生物学的手法に関する
情報を提供する。ベクターは天然の発生源から分離され、ATCCもしくはGe
nBankライブラリーのような発生源から得られ、あるいは合成または組換え
法によって調製される。
【0131】 核酸は細胞内で安定してまたは一過性に発現する発現カセット、ベクターある
いはウイルス内で発現することができる(例えば、エピソーム発現システム)。
選択マーカーは形質転換された細胞と配列上に選択できる表現型を与えるために
発現カセット及びベクター内に組み込まれることが可能である。例えば、選択マ
ーカーは宿主ゲノムへ組み込むことを必要としないように、エピソームの維持と
複写のためにコードすることが可能である。例えば、適切なDNA配列により形
質転換した細胞を選択できるようにするために、マーカーは抗生物質耐性(例え
ば、クロラムフェニコール、カナマイシン、G418、ブレオマイシン、ヒグロ
マイシン)、あるいは除草剤耐性(例えば、クロスルフロンまたはBasta)
をコードする可能性がある(例えば、Blondelet−Rouault,G
ene,190:315−17(1997);Aubrecht,J.Phar
macol.Exp.Ther.,281:992−97(1997)参照)。
ネオマイシンあるいはヒグロマイシンのような基質に耐性を与える選択できるマ
ーカー遺伝子は組織培養でのみ利用できるため、化学的耐性遺伝子はまたインビ
トロ及びインビボにおいて選択できるマーカーとして用いられる。
【0132】 キメラ核酸配列はあらゆる7−膜貫通ポリペプチド内のT2Rリガンド結合領
域をコードする可能性がある。7−膜貫通受容体ポリペプチドは同様の主な配列
及び二次構造と三次構造をもつことから、構造的ドメイン(例えば、細胞外ドメ
イン、TMドメイン、細胞質ドメイン等)は配列解析により容易に確認できる。
例えば、相同性モデリングであるフーリエ解析及びラセン周期性検出法は7トラ
ンスメンブラン受容体配列をもつ7個のドメインを確認できまた特徴づけられる
。高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムは解析された配列の疎水性及び変異
性を特徴とする優性期間を評価するために用いることが可能である。周期性検出
の増強及びαらせん周期性指標は、例えば、Donnelly,Protein
Sci.,2:55−70(1993)に従って実施が可能である。他のアラ
インメント及びモデリングアルゴリズムは当業者にはよく知られている(例えば
、Peitsch,Receptors Channels,4:161−64
(1996);Kyte & Doolittle,J.Md.Biol.,1
57:105−32(1982);Cronet,Protein Eng.,
6:59−64(1993);http://bioinfo.weizman
n.ac.il/を参照)。
【0133】 また本発明には明記された核酸及びアミノ酸配列をもつ核酸分子とポリペプチ
ドだけでなく、それらのフラグメントも含まれる。特に、例えば10、20、3
0、50、70、100、または150個以上のアミノ酸のポリペプチドフラグ
メントだけでなく、例えば40、60、80、100、150、200、または
250個以上のヌクレオチドのフラグメントも含まれる。任意に、核酸フラグメ
ントはT2Rファミリーメンバーにと対照的に増大した抗体に結合できる抗原性
ポリペプチドをコードすることが可能である。さらに、本発明のタンパク質フラ
グメントは任意にT2Rファミリーメンバーと対照的に増大した抗体に結合でき
る抗原性フラグメントである。
【0134】 また意図されたものは、少なくとも10、20、30、50、70、100、
または150個以上のアミノ酸から成る、この文書の中に記載したT2Rポリペ
プチドのうち少なくとも一つの、他のGPCRのすべてあるいは一部分を代表す
る他のアミノ酸に連結した、好ましくは7膜貫通スーパーファミリーのメンバー
であるキメラタンパク質である。これらのキメラは即席の受容体及び他のGPC
Rから作製され、あるいは本発明の受容体の二つ以上の組み合わせによって作製
することが可能である。一つの態様として、キメラの一部分は本発明のT2Rポ
リペプチドの膜貫通領域に一致するか、もしくはそれ由来である。他の態様とし
て、キメラの一部分はこの文書の中に記載したT2Rポリペプチドの一つ以上の
膜貫通領域に一致するか、もしくはそれ由来であり、残りの一部分または複数部
分は他のGPCR由来である可能性がある。キメラ受容体は当業者にはよく知ら
れており、またそれらの作製法とその中に組み込まれたGタンパク質共役受容体
のドメインあるいはフラグメントの選択と境界もよく知られている。したがって
、このことについての当業者の知識はキメラ受容体を作製するために容易に利用
できる。このようなキメラ受容体の利用により、例えば、上記の検定システムに
用いられた周知の受容体のような他の受容体シグナル形質導入の特徴と共役した
、この文書の中に個々に開示した一つの受容体の味覚選択性を特徴づけることが
できる。
【0135】 例えば、リガンド結合領域、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、細胞質ドメイ
ン、N末端ドメイン、C末端ドメイン、あるいはそれらの組み合わせは非相同タ
ンパク質に共有結合することができる。例として、T2R膜貫通領域は非相同G
PCR膜貫通ドメインに連結が可能で、あるいは非相同GPCR細胞外ドメイン
はT2R膜貫通領域に連結が可能である。一般に好まれる他の非相同タンパク質
には、例えば緑色蛍光タンパク質、β−ガラクトース、グルタミン酸受容体、及
びロドプシン(rhodopsin)N末端が含まれる。
【0136】 また本発明の範囲には、本発明のT2Rs、フラグメント、または変異体を発
現するための宿主細胞が含まれる。本発明のT2R、フラグメント、または変異
体をコードするcDNAのようなクローン遺伝子あるいは核酸を高レベルに発現
させるために、当業者は代表的には直接転写、転写/翻訳ターミネーター、及び
タンパク質をコードする核酸に対する場合には翻訳開始のリボゾーム結合部位に
対する強力なプロモーターを含む発現ベクターに興味深い核酸配列をサブクロー
ン化する。適切な細菌プロモーターは当業者には周知で、例えばSambook
et al.に記載されている。しかしながら、細菌もしくは真核生物の発現
システムを利用することができる。
【0137】 宿主細胞内に異質のヌクレオチド配列を導入するよく知られたあらゆる手順を
用いるであろう。これらにはリン酸カルシウム移入、ポリブレン、プロトプラス
ト融合、電気穿孔法、リポソーム、マイクロインジェクション、プラズマベクタ
ー、ウイルスベクター及び宿主細胞内にクローンゲノムDNA、cDNA、合成
DNAまたは他の異質の遺伝子物質を導入する他の周知の方法が含まれる(例え
ば、Sambrook et al.参照)。ただ用いられる遺伝子工学の手順
により興味深いT2R、フラグメント、もしくは変異体の発現により可能な宿主
内に少なくとも一つの核酸分子をうまく導入することができるということが必要
である。
【0138】 発現ベクターが細胞内に導入された後、移入された細胞は興味深い受容体、フ
ラグメント、あるいは変異体の発現を助ける条件下で培養され、その後標準的な
手法を用いて培養から再生する。このような手法は当業者にはよく知られている
。例えば、この開示に一致する方法で参考文献に組み入れられているWO 00
/06593を参照。
【0139】 D.T2Rsの免疫学的検出法 核酸ハイブリダイゼーション技術を用いたT2R遺伝子の検出と遺伝子発現に
加えて、T2Rsを検出するために、例えば味覚受容体細胞及びT2Rファミリ
ーメンバーの変異体を確認するために免疫アッセイが用いられる。免疫アッセイ
はT2Rsを定性的にあるいは定量的に解析するために利用される。応用できる
方法の全般的な概要はHarlow & Lane,Antibodies:A
Laboratory Manual(1988)に記載されている。
【0140】 1.T2Rファミリーメンバーに対する抗体 T2Rファミリーメンバーに特異的に反応するポリクロナール及びモノクロナ
ール抗体を産生する手法は当業者にはよく知られている(例えば、Coliga
n,Current Protocols in Immunology(19
91);Harlow & Lane,supra;Goding,Monoc
lonal Antibodies:Principles and Prac
tice(2d ed.1986);及びKohler & Milstein
,Nature,256:495−97(1975)を参照)。このような方法
にはウサギあるいはマウスを免疫することによってポリクロナールとモノクロナ
ール抗体の調製だけでなく、ファージ内の組換え抗体または類似ベクターのライ
ブラリーから得られた抗体の選択による抗体調製が含まれる(例えば、Huse
et al,Science,246:1275−81(1989);War
d et al,Nature,341:544−46(1989)参照)。
【0141】 免疫原から成る多数のT2RはT2Rファミリーメンバーと特異的に反応する
抗体を産生するために用いる。例えば、組換えT2Rタンパク質、もしくはその
抗原性フラグメントはこの文書の中に記載したように分離が可能である。適切な
抗原性領域には、例えばT2Rファミリーのメンバーを確認するために用いるこ
とができる上記に開示した共通配列が含まれる。組換えタンパク質は上記のよう
に真核細胞もしくは原核細胞内に発現し、当業者には周知のように精製すること
ができる。組換えタンパク質はモノクロナール抗体またはポリクロナール抗体の
産生のための好ましい免疫原である。他方、この文書の中で開示された配列由来
の、キャリアタンパク質に抱合された合成ペプチドは免疫原として用いられる。
自然に発生したタンパク質はまた純粋な形であるいは不純な形で用いられる可能
性がある。その後生成物は抗体を産生できる動物に注射する。モノクロナール抗
体かポリクロナール抗体かのいずれかがタンパク質測定のための免疫アッセイに
おいて引き続き使用するために、生成する可能性がある。
【0142】 さらに個々には、ポリクロナール抗体の産出法が当業者には知られている。例
えば、近交系のマウス(例えば、BALB/Cマウス)もしくはウサギがフロイ
ントアジュバントのような標準アジュバント及び標準免疫プロトコールを用いて
T2Rにより免疫される。免疫原調製に反応する動物の免疫はその後試験採血し
T2Rに対する反応性の力価を測定することによってモニターされる。免疫原に
対する抗体の高い力価が適切に得られる場合、血液を動物から収集し抗血清を調
製する。さらにT2Rポリペプチドに反応性のある抗体を豊富にするために、抗
血清の分画を必要に応じて作製する事が可能である(Harlow & Lan
e,前記、参照)。
【0143】 モノクロナール抗体は当業者にはよく知られた様々な技術によって得られる。
簡単に述べると、適切な抗原で免疫した動物から得られた脾臓の細胞を通常の方
法で骨髄腫細胞と融合することによって固定化する(Kohler & Mil
stein,Eur.J.Immunol.,6:511−19(1976)参
照)。固定化の他の手法にはエプスタイン・バールウイルス、がん遺伝子、レト
ロウイルスによる形質転換、あるいは当業者によく知られた手法が含まれる。単
一の免疫された細胞から増殖したコロニーはその後抗原に対する適切な特異性と
親和性をもつ抗体の産生に対して選別される。そのような細胞によって産生した
モノクロナール抗体の産出量は脊椎動物の宿主の腹腔内への注射を含む様々な技
術によって増大する。他方、Huse et al.,Science,246
:1275−81(1989)によって略述された一般的なプロトコールに従っ
てヒトB細胞から得られた核酸ライブラリーを選別することによって、モノクロ
ナール抗体、またはその結合フラグメントをコードする核酸配列を分離する。
【0144】 モノクロナール抗体とポリクロナール血清は免疫アッセイ、例えば固体支持体
上で免疫された免疫原をもつ固相免疫アッセイの免疫タンパク質と対照的に全般
的に収集され、力価が測定される。代表的には、競合的結合免疫アッセイを用い
て、104以上の力価をもつポリクロナール抗血清が選択されまた非T2Rタン
パク質、もしくは他のT2Rファミリーメンバーまたは他の生物体由来である他
の関連タンパク質に対して交差反応性が測定される。個々のポリクロナール抗血
清及びモノクロナール抗体は通常少なくとも約0.1mMのKdと、さらに通常
少なくとも約1pM以上、任意に少なくとも約0.1pM以上、また任意に0.
01pM以上結合するであろう。
【0145】 T2Rファミリーメンバーの個々の抗体が利用できれば、個々のT2Rタンパ
ク質が異なる免疫アッセイによって検出できる。免疫学的手順及び免疫アッセイ
手順を検討するためには、Stites & Terr eds.,Basic
and Clinical Immunology(7th ed.1991
)を参照。さらに、本発明の免疫アッセイはあらゆる別々の配列で実施すること
が可能で、Maggio,ed.,Enzyme Immunoassay(1
980);及びHarlow & Lane(前記)で包括的に検討している。
【0146】 2.免疫学的結合アッセイ T2Rタンパク質は多数のよく理解された免疫学的結合アッセイ(例えば、米
国特許4,366,241;4,376,110;4,517,288;及び4
,837,168を参照)のいずれかを用いて検出及び/もしくは定量できる。
全般的な免疫アッセイの検討には、Asai,ed.,Methods in
Cell Biology:Antibodies in Cell Biol
ogy,volume 37(1993);Stites & Terr,ed
s.,Basic and Clinical Immunology(7th
ed.1991)を参照。免疫学的結合アッセイ(または免疫アッセイ)では
一般に好まれるタンパク質もしくは抗原に特異的に結合する抗体が用いられる(
この場合T2Rファミリーメンバーあるいはその抗原部分配列)抗体(例えば、
抗T2R)は上記のように当業者にはよく知られた多くの方法のいづれかにより
生成される。
【0147】 免疫アッセイはまた多くの場合抗体及び抗原によって形成された複合体に特異
的に結合し標識するための標識物質を用いる。標識物質は抗体/抗原複合体から
成る部分の一つである可能性がある。したがって、標識物質は標識されたT2R
ポリペプチドもしくは標識された抗T2R抗体であろう。他方、標識物質は第三
の部分、例えば特異的に抗体/T2R複合体に結合する二次抗体である可能性が
ある(二次抗体は代表的には第一の抗体が得られる生物種の抗体に特異的である
)。タンパク質Aもしくはタンパク質Gのような免疫グロブリン不変部領域に特
異的に結合できる他のタンパク質も標識物質として利用できる。これらのタンパ
ク質は異なった種由来の免疫グロブリン不変部領域と強い非免疫原反応性を示す
(例えば、Kronval et al.,J.Immunol.,111:1
401−06(1973);Akerstrom et al.,J.Immu
nol.,135:2589−642(1985)参照)。ストレプトアビジン
のような標識物質は他の分子が特異的に結合できるビオチンのような検出可能な
部分により修飾が可能である。異なった検出可能な部分は当業者にはよく知られ
ている。
【0148】 検定の全体にわたって、インキュベーション及び/もしくは洗浄段階は個々の
試薬の組み合わせの後必要となる。インキュベーション段階は約5秒から数時間
まで、任意に約5分から約24時間まで変更できる。しかしながら、インキュベ
ーションの時間は一般的に検定のフォーマット、溶液量、濃度等に依存する。通
常検定は、例えば約10℃から約40℃までの温度範囲を超えて実施可能ではあ
るが、環境温度で実施されるであろう。
【0149】 a.非競合的アッセイフォーマット 検体中のT2Rを検出するための免疫アッセイは競合的あるいは非競合的のい
ずれかである。非競合的免疫アッセイは抗原の量を直接測定するアッセイである
。例えば、好ましい「サンドイッチ」アッセイでは、抗T2R抗体は固定化され
る固体基質に直接結合できる。これらの固定化された抗体はその後試験用検体中
に存在するT2Rタンパク質を捕捉する可能性がある。T2Rタンパク質はこの
ように固定化され、その後標識をもつ第二T2R抗体のような標識物質が結合す
る。他方、第二抗体は、第二抗体が得られる生物種の抗体に特異的な標識された
第三抗体が順に結合する可能性があるが、標識されない可能性がある。第二もし
くは第三の抗体は代表的には例えば検出可能な部分を提供するストレプトアビジ
ンのような他の分子が特異的に結合するビオチンのような検出可能な部分により
修飾される。
【0150】 b.競合的アッセイフォーマット 競合的アッセイにおいて、検体中に存在するT2Rタンパク質の量は、検体中
に存在する未知のT2Rタンパク質によって抗T2R抗体から置換された(競合
的に除去)、既知の追加されたT2Rタンパク質の量を測定することによって評
価される。一つの競合的アッセイでは、既知量のT2Rタンパク質を検体に追加
し、またその後検体をT2Rに特異的に結合した抗体と接触させる。抗体に結合
した外因性T2Rタンパク質の量は検体中に存在するT2Rタンパク質の濃度に
反比例する。とくに好ましい態様として、抗体は固体基質に固定化される。抗体
に結合したT2Rタンパク質の量は、T2R/抗体複合体中に存在するT2Rタ
ンパク質の量を測定することによって、あるいは他方残りの複合体化されていな
いタンパク質の量を測定することによって確認される。T2Rタンパク質の量は
標識されたT2R分子を追加することによって検出される可能性がある。
【0151】 ハプテン阻害アッセイは他の好ましい競合的アッセイである。このアッセイで
は既知のT2Rタンパク質が固体基質に固定化される。既知量の抗T2R抗体を
検体に追加し、その後検体を固定化したT2Rに接触させる。既知の固定化され
たT2Rタンパク質に結合した抗T2R抗体の量は検体中に存在するT2Rタン
パク質の量に反比例する。また、固定化された抗体の量は固定化された分画ある
いは溶液中に残っている抗体の分画のいずれかを検出することによって確認でき
る。検出は抗体が標識される位置に直接に、もしくは上記の抗体に結合する標識
された部分の後の追加によって間接的に行なわれる。
【0152】 c.交差反応性測定 競合的結合フォーマットでの免疫アッセイはまた、交差反応性測定に利用でき
る。例えば、この文書の中に開示された核酸配列によって少なくとも部分的にコ
ードされたタンパク質は固体支持体に固定化することが可能である。タンパク質
(例えば、T2Rポリペプチド及びその同族体)をアッセイに追加し、それによ
って固定化された抗原に対する抗血清の結合に競合できる。追加されたタンパク
質の、固定化されたタンパク質に対する抗血清の結合に競合する能力をこの文書
の中で開示された核酸配列によってコードされたT2Rポリペプチドの競合能力
と比較する。上記のタンパク質のパーセント交差反応性を標準的な計算を用いて
計算する。上記にリストアップした追加された個々のタンパク質と10%未満の
交差反応性をもつ抗血清が選択されプールされる。交差反応性のある抗体は任意
に例えば少し関連のある同族体のような考慮されたタンパク質の追加による免疫
吸着法によってプールされた抗血清から除去する。さらに、T2Rファミリーの
メンバーを確認するために用いられる共通配列を示すアミノ酸から成るペプチド
を交差反応性測定に利用できる。
【0153】 免疫吸着した、プールされた抗血清はその後上記の競合的結合免疫アッセイで
用いられ不確実ではあるが、T2Rファミリーメンバーの対立遺伝子もしくは多
型変異体と考えられる第二のタンパク質が免疫タンパク質と比較されるであろう
(即ち、この文書の中で開示された核酸配列のよってコードされたT2Rタンパ
ク質)。この比較を行なうために、二つのタンパク質がそれぞれ広範囲の濃度で
アッセイされまた固定されたタンパク質に対する抗血清の結合の50%を阻害す
ることが必要な個々のタンパク質の量が測定される。結合の50%を阻害するこ
とが必要な第二タンパク質の量は、結合の50%を阻害することが必要なこの文
書の中に開示された核酸配列によってコードされたタンパク質の量の10倍未満
である場合、第二タンパク質はT2R免疫原に対して生じたポリクロナール抗体
に特異的に結合するとされている。
【0154】 T2R共通配列と対照的に増加した抗体はまたT2RファミリーのGPCRに
のみ特異的に結合する抗体を調製するために利用できるが、他のファミリー由来
のGPCRではできない。例えば、T2Rファミリーの個々のメンバーに特異的
に結合するポリクロナール抗体は他のT2Rファミリーメンバーを用いて交差反
応抗体を除去することによって作製できる。種−特異性ポリクロナール抗体は同
様の方法で作製できる。例えば、ヒトT2R1に特異的な抗体は例えば、ラット
T2R1もしくはマウスT2R1のような、オルソログ配列によって交差反応性
をもつ抗体を除去することによって作製できる。
【0155】 d.他のアッセイフォーマット ウェスタンブロット(免疫ブロット)解析は検体中のT2Rタンパク質の存在
を検出し定量するために用いられる。この技術は一般的に分子量に基づいてゲル
電気泳動法により検体のタンパク質を分離すること、適切な固体支持体(例えば
、ニトロセルロースフィルター、ナイロンフィルター、誘導体化されたナイロン
フィルター)に分離したタンパク質を転移させること、及びT2Rタンパク質に
特異的に結合する抗体をもつ検体をインキュベートすることから成る。その後抗
T2Rポリペプチド抗体は固体支持体上のT2Rポリペプチドに特異的に結合す
る。これらの抗体は直接標識され、あるいは他方抗T2R抗体に特異的に結合す
る標識された抗体(例えば、標識されたヒツジ抗マウス抗体)を用いて引き続き
検出される。
【0156】 他のアッセイフォーマットには、個々の分子(例えば抗体)に結合するよう設
計されたリポソームを用い、カプセル化された試薬もしくはマーカーを放出する
、リポソーム免疫アッセイ(LIA)が含まれる。放出された化学物質はその後
標準的な技術(Monroe et al.,Amer.Clin.Prod.
Rev.,5:34−41(1986)参照)によって検出する。
【0157】 e.非特異的結合の減少 当業者には免疫アッセイにおいては非特異的結合を最小にすることが多くの場
合望ましいと理解されるであろう。とりわけ、検定に固体基質に固定化された抗
原あるいは抗体が含まれる場合、基質に結合する非特異的結合の量を最小にする
ことが望ましい。このような非特異的結合を減少させる方法は当業者にはよく知
られている。代表的には、これらの技術にはタンパク質様の成分を含む基質をコ
ーティングすることが含まれる。個別的には、ウシ血清アルブミン(BSA)、
無脂肪粉末ミルク、及びゼラチンのようなタンパク質成分が広範囲に利用され、
中でも粉末ミルクが最も好ましい。
【0158】 f.標識 アッセイに用いられる個々の標識あるいは検出可能な基は、アッセイに用いら
れる抗体の特異的結合を有意に妨げない限り、本発明の重要な問題ではない。検
出可能な基が検出できる物理的または化学的性質をもついずれかの物質である可
能性がある。このような検出可能な標識は免疫アッセイの分野で十分発展し、ま
た一般的にこのような手法に有用な大部分のあらゆる標識が本発明に応用できる
。それゆえ、標識は分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的、電気的、光学
的、もしくは化学的方法によって検出できるあらゆる成分である。本発明におけ
る有用な標識には磁気ビーズ(例えば、DYNABEADS(登録商標))、蛍
光染料(例えば、イソチオシアン酸フルオレセイン、テキサスレッド、ローダミ
ン等)、放射性標識(例えば、3H、125I、35S、14C、32P等)、酵素(西洋
ワサビ過酸化酵素、アルカリフォスファターゼ及びELISAに通常用いられる
他の物質)、及びコロイド状金または色ガラスまたはプラスチックビーズ(例え
ば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ラテックス等)のような比色による標識が
含まれる。
【0159】 標識は直接または間接に当業者にはよく知られた方法でアッセイの適切な成分
に結合される。上記のように、広範囲の異なる標識が用いられ、必要とされる感
受性、化合物との抱合の容易さ、安定性のための条件、利用できる器具の使用、
及び廃棄設備によって標識を選択する。
【0160】 非放射活性標識は多くの場合間接的な方法で付着される。一般的に、リガンド
分子(例えば、ビオチン)は分子と共役結合する。その後リガンドは検出できる
酵素、蛍光化合物、もしくは化学発光化合物のような、本質的に検出できるかシ
グナルシステムに共有結合した他の分子(例えば、ストレプトアビジン)に結合
する。リガンド及びその標的はT2Rタンパク質を認識する抗体もしくは抗T2
Rを認識する二次抗体と適切に組み合わせて利用可能である。
【0161】 分子はまた例えば酵素あるいはフルオロフォア(fluorophore)と
の抱合によってシグナル発生化合物に直接抱合される。標識として興味深い酵素
は主に加水分解酵素、特にホスファターゼ、エステラーゼ及びグリコシダーゼ、
またはオキシドターゼ、特にペルオキシダーゼであろう。蛍光化合物にはフルオ
レセイン及びその誘導体、ローダミン及びその誘導体、ダンシル、ウンベリフェ
ロン(umbelliferone)等が含まれる。化学発光化合物にはルシフ
ェリン、及び2,3−ジヒドロフタラジネディオン類、例えばルミノールが含ま
れる。用いられる可能性のある異なる標識またはシグナル発生システムの検討の
ために、米国特許4,391,904を参照。
【0162】 標識を検出する方法は当業者にはよく知られている。したがって、例えば、標
識が放射活性標識である場合、検出の方法にはシンチレーションカウンターある
いは自動X線撮影のような写真フィルムが含まれる。標識が蛍光標識である場合
、標識は適当な波長の光によって蛍光色素を発光させまた生じた蛍光を感知する
ことによって検出する。蛍光は写真フィルムの方法によって、電荷結合デバイス
(CCDs)もしくは光電子増倍管等のような電気検出器の利用によって、視覚
的に検出できる。同様に、酵素標識は酵素に対して適切な基質を提供し生じた反
応生成物を感知することによって検出できる。最後に単一の比色標識は標識に結
合した色を観察することによって簡単に検出できる。このことから、異なったデ
ィップスティックアッセイでは、異なった接合ビーズはそのビーズの色であるが
、接合された金は多くの場合ピンクに見える。
【0163】 一部のアッセイフォーマットでは標識成分を使用する必要がない。例えば、凝
集アッセイは標的抗体の存在を検出するために用いられる。この場合、粒子をコ
ーティングした抗原は標的抗体から成る検体によって凝集する。このフォーマッ
トでは、どの成分も簡単な視覚による検査で検出する。
【0164】 E.味覚調節剤の検出 インビトロ及びインビボにおいて試験成分が本発明のT2Rポリペプチドに特
異的に結合するかどうか確認するための手法及び製剤は以下に記載する。細胞生
理学の多くの特徴は自然発生のT2RもしくはキメラT2Rに対するリガンドの
結合作用を評価するためにモニターできる。これらのアッセイは透過性の上がっ
た細胞で、標準的手法によって生成された膜分画で、T2Rポリペプチドを表現
する無傷の細胞で実施する。
【0165】 味覚受容体は呈味物質に結合し電気的シグナルに化学的刺激の形質導入を開始
する。活性化されたもしくは阻害されたGタンパク質は同様に標的酵素、チャン
ネル、及びエフェクタータンパク質の性質を変化させるであろう。一部の例とし
て視覚的システムのトランスジューシン(transducin)によるcGM
P、刺激剤Gタンパク質によるアデニルサイクラーゼ、Gqによるホスホリパー
ゼC及び他の同族のGタンパク質の活性化、及びGiと他のGタンパク質による
異なったチャンネルの調節があげられる。下流の結果もホスホリパーゼCによる
ジアシルグリセロール及びIP3の生成のように、また同様にIP3によるカル
シウムの移動に対して試験を行なうことができる。
【0166】 本アッセイのT2Rタンパク質もしくはポリペプチドは代表的には配列番号2
、4、6、8、10、12、14、16、18、20及び24、あるいはそのフ
ラグメントまたは保存的に修飾された変異体の配列をもつポリペプチドから選択
される。
【0167】 他方、本アッセイのポリペプチドのT2Rタンパク質は真核宿主細胞由来であ
り、また配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、及び
24、あるいはその保存的に修飾された変異体に対して一致するアミノ酸配列を
含む。一般的に、アミノ酸配列が一致するのは少なくとも30%、好ましくは3
0−40%、さらに個々には50−60%、70%、75%、80%、85%、
90%、95%、96%、97%、98%、または99%であろう。任意に、本
発明のT2Rタンパク質もしくはポリペプチドは細胞外ドメイン、膜貫通領域、
細胞質ドメイン、リガンド結合ドメイン等のようなT2Rポリペプチドの領域か
ら成る可能性がある。任意に、T2Rポリペプチド、もしくはその部分はこの文
書の中に記載したアッセイにおいてキメラタンパク質を作製するために非相同タ
ンパク質に共有結合により連結できる。
【0168】 T2R活性の調節剤は組換えまたは自然発生のいずれかの上記のT2Rタンパ
ク質あるいはポリペプチドを用いて試験が行なわれる可能性がある。細胞内で発
現し、細胞由来の膜内で発現し、組織あるいは哺乳動物で発現し、組換えもしく
は自然発生によって生じたT2Rタンパク質もしくはポリペプチドが分離できる
。例えば、舌のスライス、舌から分離した細胞、形質転換した細胞、あるいは膜
が利用できる。調節はこの文書の中にインビトロもしくはインビボでのアッセイ
の一つを用いて試験を実施することが可能である。
【0169】 1.インビトロにおける結合アッセイ 味覚形質導入はまた非相同シグナル形質導入ドメインに共有結合により連結し
たT2Rの、細胞外ドメイン、膜貫通領域、あるいはその組み合わせ、もしくは
T2Rタンパク質またはペプチドの膜貫通及び/もしくは細胞質ドメインに共有
結合によって連結した非相同細胞外ドメイン及び/もしくは膜貫通領域のような
T2Rポリペプチドあるいはキメラ分子を用いて、インビトロで可溶性物質ある
いは固体反応により試験を行なうことも可能である。さらに、T2Rポリペプチ
ドのリガンド結合領域はリガンド結合を評価するためにインビトロでの可溶性物
質または固体反応に利用できる。非常に多数の態様として、ロドプシン、例えば
ロドプシンタンパク質のN末端フラグメントのような、膜に対するT2Rの局在
化を促進する他の配列だけでなく、T2Rポリペプチドのすべてあるいは部分か
ら成るキメラ受容体が作製される。
【0170】 T2Rタンパク質、リガンド結合領域、もしくはキメラタンパク質に結合する
リガンドは、溶液中で、固相に固着した二分子膜内で、脂質単分子層内で、もし
くは小胞内で試験を実施できる。調節剤の結合は、例えば分光法(例えば、蛍光
、吸収、屈折率)、流体力学(例えば、形)、クロマトグラフィー、もしくは溶
解性の特性における変化を利用して分析が可能である。
【0171】 T2R−Gタンパク質相互作用も試験が可能である。例えば、T2Rポリペプ
チドに対するGタンパク質の結合あるいはポリペプチドからの遊離が試験できる
。GTPを欠いている場合は、活性化物質によりT2Rを含んだGタンパク質(
すべての3個のサブユニット)をしっかり固定した複合体が形成されるであろう
。この複合体は上記のように異なる方法で検出できる。このようなアッセイは、
例えば、固定した複合体を形成するGTPが存在しない場合、T2RとGタンパ
ク質に活性化物質を追加することによって阻害物質を探索し、T2R−Gタンパ
ク質複合体の解離を観察することにより阻害物質を選別するよう修飾することが
できる。GTPが存在しない場合、他の二つのGタンパク質サブユニットからG
タンパク質のアルファサブユニットを遊離することは活性化の尺度として役立つ
【0172】 本発明の他の態様として、GTPγSアッセイが用いられる。上記のように、
GPCRの活性化において、Gタンパク質複合体のGαサブユニットを結合した
GDPをGTPと交換するよう刺激を与える。Gタンパク質交換活性のリガンド
媒介刺激が、推定リガンドの存在下でGタンパク質に対する追加された放射活性
標識GTPγ35Sの結合を測定する生化学的アッセイで測定できる。代表的には
、興味深い化学感覚受容体を含む膜をGタンパク質の複合体と混合する。可能性
がある阻害剤及び/もしくは活性化物質及びGTPγSを検定に追加し、Gタン
パク質に対するGTPγSの結合を測定する。結合は液体シンチレーション計数
、もしくはシンチレーション近接アッセイ(SPA)を含む当業者によく知られ
た他の方法で測定が可能である。他のアッセイフォーマットでは、蛍光的に標識
されたGTPγSが利用できる。
【0173】 特に好ましい態様として、T2R−ガストジューシン間の相互作用をT2R受
容体活性化の機能としてモニターする。例えば、マウスのT2R5はガストジュ
ーシンと共役した強いシクロヘキサミド依存性を示す。T2R受容体がガストジ
ューシンと共役したこのようなリガンド依存性はT2Rファミリーのメンバーの
修飾物質を確認するためのマーカーとして用いることができる。
【0174】 2.蛍光偏光アッセイ 他の態様として、蛍光偏光(「FP」)に基づいたアッセイがリガンド結合を
検出しモニターするために利用される。蛍光偏光法は平衡結合、核酸ハイブリダ
イゼーション、及び酵素活性測定のための万能検査法である。蛍光偏光アッセイ
は遠心分離、濾過、クロマトグラフィー、沈降もしくは電気泳動のような分離法
を必要としないという点で均質である。これらのアッセイは、直接溶液中でまた
固定相を必要とせず、リアルタイムで実施される。偏光値は偏光の測定が迅速で
検体を破壊しないことから、繰り返しまた試薬追加の後測定することが可能であ
る。一般的にこの方法はピコモルからマイクロモルという低値の蛍光団の偏光値
を測定することができる。この章では本発明のT2Rポリペプチドに対するリガ
ンドの結合を測定するために蛍光偏光法を簡単で定量的な方法でいかに利用でき
るかについて記載する。
【0175】 蛍光により標識された分子が平面的な偏向光により励起される場合、それは分
子の回転に反比例する偏光の程度を示す光を発する。蛍光により大規模に標識さ
れた分子は発光状態の間は比較的固定されたままであり、また光の偏光は励起と
発光との間は比較的一定のままである。励起状態の間蛍光により小規模に標識さ
れた分子は迅速に回転し、また偏光は励起と発光との間有為に変化する。したが
って、小さい分子は低い偏光値をもち、また大きな分子は高い偏光値をもつ。例
えば、一本鎖フルオロセイン標識オリゴヌクレオチドは比較的低い偏光値をもつ
が、相補的ストランドに対してハイブリダイゼーションが行なわれた場合、高い
偏光値をもつ。本発明の化学感覚受容体を活性化あるいは阻害する可能性のある
呈味物質−結合を検出しモニターするためにFpを利用する場合、蛍光標識呈味
物質もしくは自動蛍光呈味物質が用いられる。
【0176】 蛍光偏光値(P)は以下のように定義される。
【0177】 ここで は励起光面に平行した発光光の強さであり、また は励起光面に垂直な発光光の強さである。光の強さの割合であるPはディメンシ
ョンのない数値である。例えば、Beacon(登録商標)及びBeacon2
000(登録商標)システムはこれらのアッセイに関連して用いられる。代表的
にはこのようなシステムではミリ偏光単位で偏光が表される(1偏光単位=10
00mP Unit)。
【0178】 分子回転と大きさの間の関係はPerrin方程式によって表される。要約す
ると、Perrin方程式は偏光が、分子が約68.5°の角度で回転するため
に必要な時間である、回転の緩和時間に直接比例すると明言している。以下の方
程式では回転の緩和時間は粘度(η)、絶対温度(T)、分子量(V)、及び気
体定数(R)に関連する。 回転の緩和時間=3ηV/RT
【0179】 回転の緩和時間は小さい分子(例えば、フルオレセイン)に対しては小さく(
〜1ナノ秒)、また大きい分子(例えば、免疫グロブリン)に対しては大きい値
(〜100ナノ秒)である。粘度及び温度が一定に保たれる場合は、回転の緩和
時間と偏光は分子量に直接関連する。分子量の変化は蛍光で標識された分子の他
の分子との相互作用、解離、重合、縮重、ハイブリダイゼーション、もしくは高
次構造の変化による可能性がある。例えば、蛍光偏光法はプロテアーゼ、DNa
se、及びRNaseによる大規模に蛍光標識されたポリマーの酵素的切断を測
定するために利用されてきた。それはまたタンパク質/タンパク質相互作用、抗
体/抗原結合、及びタンパク質/DNA結合のために平衡結合を測定するために
用いられてきた。
【0180】 3.固体状態及び可溶性の高処理量アッセイ さらに他の態様として、本発明はT2Rポリペプチド、もしくはT2Rポリペ
プチドを発現する細胞または組織を用いた可溶性アッセイを提供する。別の態様
として、本発明は、T2Rポリペプチド、またはT2Rポリペプチドを発現する
細胞もしくは組織が固相基質に付着する、インビトロアッセイに基づいた高処理
量フォーマットでの固相を提供する。
【0181】 本発明の高処理量アッセイでは、一日で何千もの別々の調節剤もしくはリガン
ドを選別することが可能である。とりわけ、マイクロプレートの個々のウェルは
選択された可能性のある調節剤と対照的に別のアッセイを実施するために利用で
きる。あるいは濃度またはインキュベーション時間の影響が観察された場合、5
−10ウェル毎に一つの調節剤を試験できる。それゆえ、一つの標準的マイクロ
プレートで約100(例えば96)の調節剤をアッセイすることが可能である。
もし1536ウェルが使用されるならば、一つのプレートで約1000−150
0の異なった化合物を容易に定量することが出来る。また個々のプレートのウェ
ル内の複数の化合物をアッセイすることも可能である。さらに、1日あたり約6
,000−20,000の化合物を選別することを考慮した場合、1日にいくら
かの別々のプレートを検定することが可能である。さらに最近、試薬の扱い方に
対する微小流体アプローチ(microfluidic approach)が
開発された。
【0182】 興味深い分子は、直接にあるいは間接に、共有結合あるいは非共有結合によっ
て、例えば標識によって、固体成分に結合できる。一般的に、標識(標識結合剤
)に結合する分子は固体の支持体に固定され、また興味深い識別された分子(興
味深い味覚形質導入分子)は標識と標識結合剤との相互作用によって固体支持体
に付着する。
【0183】 多数の標識及び標識結合剤が、文献に詳しく記されているよく知られた分子相
互作用に基づいて利用できる。例えば、標識が天然の結合剤、例として、ビオチ
ン、タンパク質A、もしくはタンパク質Gをもつ場合、適当な標識結合剤(アビ
ジン、ストレプトアビジン、ニュートラビジン(neutravidin)、免
疫グロブリンのFc領域等)との連結に用いることが可能である。ビオチンのよ
うな天然の結合剤をもつ分子に対する抗体は広範囲に利用でき、また適切な標識
結合剤である(SIGMA Immunochemicals 1998 ca
talogue,SIGMA,セントルイス、ミズーリ州)。
【0184】 同様に、あらゆる部分抗原もしくは抗原化合物が標識/標識対を形成するため
に適切な抗体との結合に利用できる。何千もの個々の抗体が市販で入手可能でま
た他の抗体は文献の中に記載されている。例えば、一般的な立体配置では、標識
は第一抗体であり標識結合剤は第一抗体を認識する第二抗体である。抗体−抗原
相互作用に加えて、受容体リガンド相互作用も標識と標識結合剤対として適当で
ある。例えば、細胞膜受容体の作動薬及び拮抗薬(例えば、トランスフェリンの
ような細胞受容体リガンド相互作用、c−キット、ウイルス受容体リガンド、サ
イトカイン受容体、ケモキン受容体、インターロイキン受容体、免疫グロブリン
受容体及び抗体、カドヒアリンファミリー、インテグリンファミリー、セレクチ
ンファミリー等;例えば、Pigott & Power,The Adhes
ion Molecule Facts Book I(1993)参照)。同
様に、毒素と毒液、ウイルスエピトープ、ホルモン(例えば、アヘン薬、ステロ
イド等)細胞内受容体(例えば、ステロイド、甲状腺ホルモン、レチノイド及び
ビタミンD;ペプチドを含む様々な小リガンドの影響を伝達する)、薬剤、レク
チン、砂糖、核酸(直線状の及び環状のポリマー立体配置)、オリゴサッカライ
ド、タンパク質、リン脂質及び抗体はすべて異なった細胞受容体と相互作用を引
き起こす可能性がある。
【0185】 合成ポリマー、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リウレア、ポリアミド、ポリエチレンイミン、ポリアリレンスルフィド、ポリシ
ロキサン、ポリイミド、及びポリアセテート、もまた適当な標識あるいは標識結
合剤を形成できる。多数の標識/標識結合剤もこの文書の中に記載した検定シス
テムに有用で、この開示を検討すれば当業者には明らかであろう。
【0186】 ペプチド、ポリエーテル等のような一般的なリンカーは標識として役立つ。ま
た約5から200の間のアミノ酸の多くのグリシン配列のようなポリペプチド配
列を含む。このような柔軟性のあるリンカーは当業者には知られている。例えば
、ポリ(エチレングリコール)リンカーはShearwater Polyme
rs,Inc.Huntsville,アラバマ州から入手できる。これらのリ
ンカーは任意にアミド連鎖、スルフヒドリル連鎖、もしくは非相同機能性連鎖を
有していてもよい。
【0187】 標識結合剤は現在入手可能な異なる手法のいずれかを用いて固体基質に固定す
る。固体基質は一般的に、標識結合剤の一部分に反応性のある表面に化学的基を
固定する化学的試薬に基質の全部あるいは一部分を曝露することによって誘導体
化されあるいは機能的にされる。例えば、より長い鎖部分への付着に適切な基に
はアミン、ヒドロキシル、チオール、及びカルボキシル基が含まれる。アミノア
ルキルシランとヒドロキシアルキルシランはガラスの表面のように、異なる表面
を機能的にするために利用可能である。このような固相生体高分子の構築は文献
に詳しく記載されている。例えば、Merrifield,J.Am.Chem
.Soc.,85:2149−54(1963)(例えば、ペプチドの固相合成
について記載している);Geysen et al.,J.Immun.Me
th.,102:259−74(1987)(固相成分の合成について記載して
いる);Frank & Doring,Tetrahedron,44:60
31−6040(1988)(セルロースディスク上に異なるペプチド配列の合
成について記載している)Fodor et al.,Science,251
:767−77(1991);Sheldon et al.,Clinica
l Chemistry,39(4):,718−19(1993);Koza
l et al.,Nature Medicine,2(7):,753−7
59(1996)(固体基質に固定される生体高分子の配列について記載してい
る)。基質に標識結合剤を固定するための非化学的方法には加熱、紫外線照射に
よる交差結合等のような他の一般的な手法が含まれる。
【0188】 4.コンピューターに基づくアッセイ T2Rポリペプチド活性を調節する化合物のためのさらに他のアッセイは、コ
ンピューター補助の化合物デザインを伴うものであり、このアッセイにおいては
、コンピューターシステムが、アミノ酸配列によってコードされた構造的情報に
基づいてT2Rポリペプチドの三次元構造を生成するために用いられる。入力デ
ータのアミノ酸配列はタンパク質の二次、三次、及び四次構造のモデルを産出す
るためにコンピュータープログラムの前もって確立したアルゴリズムと直接的及
び間接的に相互作用する。タンパク質構造のモデルはその後、たとえばリガンド
のように結合する能力をもつ構造の領域を確認するために試験が行なわれる。こ
れらの領域はその後タンパク質に結合するリガンドを確認するために利用される
【0189】 タンパク質の三次元構造モデルは少なくとも10個のアミノ酸残基のタンパク
質アミノ酸配列あるいはT2Rポリペプチドをコードする対応の核酸配列をコン
ピューターシステムに入力することによって作製する。T2Rポリペプチドをコ
ードするヌクレオチド配列、もしくはそのアミノ酸配列はこの文書の中に開示さ
れたいずれかの配列であり、また保存的に修飾されたそれらの変更型である。
【0190】 アミノ酸配列はタンパク質の構造上の情報をコードするタンパク質の主要な配
列もしくは部分配列を表す。少なくとも10個のアミノ酸配列(もしくは10個
のアミノ酸をコードするヌクレオチド配列)の残基がコンピューターのキーボー
ド、これらに限ったことではないが、電子的保存媒体(例えば、磁気ディスケッ
ト、テープ、カートリッジ、及びチップ)、光学的媒体(例えば、CD ROM
)、インターネットサイト及びランダムアクセス(RAM)により送信された情
報を含むコンピューター可読基板からコンピューターシステムへ入力される。タ
ンパク質の三次元構造が、当業者に周知のソフトウェアを利用して、アミノ酸配
列アミノ酸配列とコンピューターシステムの間の相互の影響によって作製される
【0191】 アミノ酸配列は興味深いタンパク質の二次、三次、四次構造を形成するために
必要な情報をコードする主要な構造を表す。ソフトウェアは構造モデルを作製す
るための主要な配列によってコードされた一定のパラメータを観察する。これら
のパラメータは「エネルギー項」として示され、主に静電気電位、疎水性電位、
溶媒が接近可能な表面、及び水素結合を含む。二次的エネルギー項はファンデル
ワールス電位を含む。生体分子は累積型でエネルギー項を最小にする構造を形成
する。それ故コンピュータープログラムは二次構造モデルを作製するために主要
な構造あるいはアミノ酸配列によってコードされたこれらの項を利用している。
【0192】 二次構造によってコードされたタンパク質の三次構造はその後二次構造のエネ
ルギー項に基づいて形成される。この点で利用者は、タンパク質が膜に結合して
いるかあるいは溶解しているか、体内でのその分布、及び例えば細胞質、表面、
もしくは核といった細胞内の分布のような他の変数を入力できる。二次構造のエ
ネルギー項に伴うこれらの変数は三次構造のモデルを形成するために用いられる
。三次構造のモデリングにおいて、コンピュータープログラムは二次構造の疎水
性の特徴、及び二次構造の親水性の特徴と合致する。
【0193】 一度構造が生成されると、潜在的リガンド結合領域はコンピューターシステム
によって確認する。潜在的リガンドの三次元構造は上記のように、化合物のアミ
ノ酸またはヌクレオチド配列あるいは化学式を入力することによって作製される
。その後潜在的リガンドの三次元構造はタンパク質に結合するリガンドを確認す
るためにT2Rポリペプチドの三次元構造と比較する。タンパク質とリガンドの
間の結合親和性は、リガンドがタンパク質に結合する可能性を高めることを確認
するためにエネルギー項を用いて測定する。
【0194】 コンピューターシステムはまた突然変異、多型変異体、対立遺伝子、及びT2
R遺伝子の同族体を選別するために用いられる。このような突然変異は疾病もし
くは遺伝形質に関連する。上記のように、GeneChip(登録商標)及び関
連技術はまた突然変異、多型変異体、対立遺伝子、及び種間同族体の選別に用い
ることができる。一度変異体が確認されると、診断的アッセイはこのような突然
変異を起こした遺伝子をもつ患者を確認するために利用できる。変異したT2R
遺伝子の確認には最初の核酸もしくはアミノ酸配列、あるいはその保存的に修飾
されたバージョンの入力をうけることが含まれる。配列は上記のようにコンピュ
ーターシステムに入力される。最初の核酸配列もしくはアミノ酸配列はその後最
初の配列に十分一致する第二の核酸もしくはアミノ酸配列と比較される。第二の
配列は上記の方法でコンピューターシステムに入力される。一度第一と第二の配
列が比較されると、配列の間のヌクレオチドもしくはアミノ酸の差が確認される
。このような配列は異なるT2R遺伝子の対立遺伝子の差、及び疾患と遺伝的特
徴に関連した突然変異を表す。
【0195】 5.細胞に基づく結合アッセイ 好ましい態様として、T2Rタンパク質もしくはポリペプチドは成熟及び分泌
経路を介して標的とするのを促進する非相同シャプロン配列をもつキメラ受容体
として真核細胞に発現する。好ましい態様として、非相同配列はロドプシンのN
末端フラグメントのようなロドプシン配列である。このようなキメラT2Rタン
パク質はHEK−293のようなあらゆる真核細胞に発現する。おそらく、その
細胞は、細胞内シグナリング経路あるいはホスホリパーゼCのようなシグナリン
グタンパク質に対してキメラ受容体を共役することが可能なGタンパク質、例え
ば、Gα15から成る。このような細胞内のこのようなキメラ受容体の活性化は
細胞内FURA−2依存性蛍光を検出することによる方法のような、あらゆる標
準的な方法を用いて検出できる。
【0196】 活性化されたGPCR受容体は受容体のC末端の尾部をリン酸化するキナーゼ
に対する基質になる。したがって、活性化物質はガンマ標識GTPからシンチレ
ーションカウンターを用いてアッセイできる受容体への32Pの転移を促進するで
あろう。C末端尾部のリン酸化はアレスチン様タンパク質の結合を促進し、また
Gタンパク質の結合を妨げるであろう。キナーゼ/アレスチン経路は多数のGP
CRsの脱感作における主要な役割を果たす。例えば、味覚受容体が活性を保っ
ている時間を調節する化合物は適切な味覚を持続し好ましくない味覚を排除する
方法として有用である。GPCRシグナル形質導入の全般的な検討及びシグナル
形質導入をアッセイする方法のためには、Methods in Enzymo
logy,vols.237,238(1994)及びvolume 96(1
983);Bourne et al.,Nature,10:349:117
−27(1991);Bourne et al.,Nature,348:1
25−32(1990);Pitcher et al.,Annu.Rev.
Biochem.,67:653−92(1998)を参照。
【0197】 T2R調節は、推定T2R調節剤で処理されたT2Rポリペプチドの反応を、
処理していない対照の検体の反応と比較することによってアッセイされる可能性
がある。このような推定T2R調節剤にはT2Rポリペプチド活性を阻害あるい
は活性化する呈味物質が含まれる。一つの態様として、対照検体(活性化物質あ
るいは阻害物質で処理されていない)のT2R比活性値を100と定める。T2
R活性が対照と比べて約90%(オプションとして50%又は25−0%)であ
る時T2Rポリペプチドの阻害が達成される。対照と比較したT2R活性値が1
10%、任意に150%、200−500%、もしくは1000−2000%で
ある場合、T2Rポリペプチドの阻害が起こる。
【0198】 イオン流束の変化はT2Rポリペプチドの発現する細胞または膜のイオン分極
(即ち、電気的電位)の変化を測定することによって評価できる。細胞分極の変
化を測定する一つの方法は電圧固定法及びパッチ固定法を用いた電流の変化を測
定する方法(それによって分極の変化を測定する)である(例えば、「細胞−付
着」様式、インサイド−アウト様式、及び「全細胞」様式、Ackerman
et al.,New Engl.J Med.,336:1575−95(1
997)参照)。全細胞の電流は既知の標準を用いて都合よく測定される。他の
知られているアッセイには:放射能標識イオン流束アッセイ、電圧感受性染料を
用いた蛍光アッセイが含まれる(例えば、Vestergarrd−Bogin
d et al.,J.Membrane Biol.,88:67−75(1
988);Gonzales & Tsien,Chem.Biol.,4:2
69−77(1997);Daniel et al.,J.Pharmaco
l.Meth.,25:185−93(1991);Holevinsky e
t al.,J.Membrane Biology,137:59−70(1
994)参照)。一般的に、試験が行なわれる化合物は1pMから100mMの
範囲にある。
【0199】 T2Rポリペプチドの機能に対する試験化合物の効力は上記のパラメータのい
ずれかを調べることによって測定できる。GPCR活性に影響を与える適当ない
ずれかの生理学的変化が本発明のT2Rポリペプチドに対する試験化合物の影響
を評価するために用いられる。機能性が無傷の細胞もしくは哺乳動物を用いて測
定された場合、伝達物質放出、ホルモン放出、周知の記載されていない遺伝子マ
ーカー(例えば、ノーザンブロット)、細胞の成長あるいはpH変化のような細
胞代謝の変化、及びCa2+、IP3、cGMP、もしくはcAMPのような細胞
内セカンドメッセンジャーの変化のような異なった効果を測定することもできる
【0200】 GPCRsの好ましいアッセイには受容体活性を報告するために、イオンある
いは電圧感受性染料で充填された細胞が含まれる。このような受容体の活性を測
定するアッセイは試験化合物を評価するために負の対照もしくは正の対照として
周知のGタンパク質共役受容体の作動薬及び阻害薬も利用できる。調節化合物(
例えば、作動薬、阻害薬)を確認するアッセイでは、細胞質あるいは膜電位のイ
オン濃度の変化が、それぞれイオン感受性もしくは膜電位蛍光指示薬を用いてモ
ニターされる。イオン感受性指示薬と電位との間に、使用されたプローブはth
e Molecular Probes 1997 Catalogに開示され
たプローブである。GPCRsのために、Gα15及びGα16のような相手を
選ばないGタンパク質は選択のアッセイに利用できる(Wilkie et a
l.,PNAS,88:10049−53(1991))。このような相手を選
ばないGタンパク質のために受容体の広範囲の共役が可能になる。
【0201】 受容体活性化は代表的には細胞内事象、例えば細胞内に蓄積したカルシウムイ
オンを放出するIP3のようなセカンドメッセンジャーの増加を起動する。一部
のGPCRsの活性化はホスファチジルイノシトールのホスホリパーゼC−仲介
加水分解によってイノシトール三リン酸(IP3)の形成を刺激する(Berr
idge & Irvine,Nature,312:315−21(1984
))。同様にIP3は細胞内に蓄積したカルシウムイオンの放出を刺激する。し
たがって、細胞質カルシウムイオン濃度の変化もしくはIP3のようなセカンド
メッセンジャー濃度の変化はGPCR機能を評価するために利用できる。このよ
うなGPCRsを発現する細胞は細胞内蓄積からまたイオンチャンネルの活性化
を通して寄与する結果細胞質カルシウム濃度の増加を阻害する可能性がある。こ
の場合、細胞内部の蓄積からカルシウムを放出する結果蛍光反応を識別するため
に、カルシウムを含有しない、任意にEGTAのようなキレート形成物質で補足
された緩衝液内でこのようなアッセイを実施することは必要ではないが、望まし
い。
【0202】 他のアッセイには、活性化した場合、アデニルサイクレースのような酵素を活
性化あるいは阻害することによって、細胞内環状ヌクレオチド、たとえばcAM
PもしくはcGMPの濃度を変化させる受容体の活性を測定することが含まれる
。環状ヌクレオチドゲートをもつイオンチャンネル、例えばcAMPまたはcG
MPの結合による活性化において陽イオンに対して透過性がある桿菌光受容体細
胞チャンネル及び嗅覚神経チャンネルが存在する(例えば、Altenhofe
n et al.,PNAS,88:9868−72(1991);Dhall
an et al.,Nature,347:184−87(1990)参照)
。受容体の活性化が環状ヌクレオチド濃度の減少を引き起こす場合、アッセイに
おいて、細胞に受容体活性化化合物を追加する前に、細胞内環状ヌクレオチド濃
度を増加させる薬剤(例えば、フォルスコリン(forskolin))に細胞
を曝露させることが好ましいであろう。このタイプのアッセイに使用される細胞
は環状ヌクレオチドの詰まったイオンチャンネルをコードするDNA、GPCR
ホスファターゼ及び受容体(例えば、ある種のグルタミン酸受容体、ムスカリン
様アセチルコリン受容体、ドパミン受容体、セロトニン受容体等)をコードする
DNAをもつ宿主細胞の共移入によって作製することができる。これらの受容体
は活性化された場合、細胞質の環状ヌクレオチド濃度に変化をおこす。
【0203】 好ましい態様として、T2Rポリペプチド活性はホスホリパーゼCシグナル形
質導入経路に受容体を連結する相手を選ばないGタンパク質をもつ非相同細胞の
T2R遺伝子を発現することによって測定される(Offermanns &
Simon,J.Biol.Chem.,270:15175−80(1995
)を参照)。任意に細胞系はHEK−293(T2R遺伝子を自然に発現しない
)でありまた相手を選ばないGタンパク質はGα15である(Offerman
ns & Simon,前記)。味覚形質導入の調節はT2Rポリペプチドと結
合する分子の投与によりT2Rシグナル形質導入の調節に反応して変化する、細
胞内Ca2+濃度の変化を測定することによって分析する。Ca2+濃度の変化は任
意に蛍光Ca2+指示色素及び蛍光測定画像法をもちいて測定する。
【0204】 一つの態様として、細胞内cAMPもしくはcGMPは免疫アッセイを用いて
測定できる。Offermanns & Simon,J.Bio.Chem.
,270:15175−180(1995)に記載された手法はcAMPの濃度
を測定するために利用されるであろう。また、Felley−Boscoet
al.,Am.J.Resp.Cell及び Mol.Biol.,11:15
9−64(1994)に記載された手法はcGMPの濃度を測定するために用い
られるであろう。さらに、cAMP及び/もしくはcGMPを測定するためのア
ッセイキットは米国特許4,115,538に記載されており、この文書の中の
参考文献に組み入れている。
【0205】 他の具体例として、ホスファチジルイノシトール(PI)加水分解は米国特許
5,436,128に従って解析が可能で、この文書の中の参考文献に組み入れ
ている。簡潔に言えば、このアッセイには48時間以上の3H−ミオイノシトー
ルによる細胞標識が含まれる。標識細胞は1時間試験化合物で処理する。処理し
た細胞を溶解し、またクロロホルム−メタノール−水で抽出する。その後リン酸
イノシトールをイオン交換クロマトグラフィーで分離し、シンチレーション計数
により定量する。ヒダ刺激は緩衝液対照の存在下でのcpmに対する作動薬の存
在下でのcpmの比を計算することによって測定する。同様にヒダ阻害は緩衝液
対照の存在下でのcpmに対する阻害薬の存在下でのcpmの比を計算すること
によって測定する(作動薬を含むことが可能かどうか)。
【0206】 他の態様として、転写レベルはシグナル形質導入における試験化合物の効力を
評価するために測定が可能である。T2Rポリペプチドを含む宿主細胞はいずれ
かの相互作用をもたらすのに十分な時間試験化合物と接触させ、その後興味深い
タンパク質の遺伝子発現のレベルを測定する。このような相互作用をもたらすた
めの時間はタイムコースをとりまた時間の関数として転写のレベルを測定するこ
とによって経験的に測定されるであろう。転写の量は当業者にとって適切な周知
の手法で測定する。例えば、興味深いタンパク質のmRNA発現はノーザンブロ
ット法を用いて検出し、あるいはそれらのポリペプチド生成物は免疫アッセイを
利用して確認する。他方、リポーター遺伝子を用いた転写に基づくアッセイは米
国特許5,436,128に記載され、この文書の参考文献に組み入れている。
リポーター遺伝子は、例えば、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラー
ゼ、ルシフェラーゼ、3’−ガラクトシダーゼ及びアルカリフォスファターゼで
ある。さらに、興味深いタンパク質は緑色蛍光タンパク質のようなセカンドリポ
ーターに付着することにより間接リポーターとして利用できる(例えば、Mis
tili & Spector,Nature Biotechnology,
15:961−64(1997)参照)。
【0207】 転写の量はその後試験化合物の存在しない同様の細胞の転写量と比較するか、
あるいはT2Rポリペプチドの存在しないかなり一致する細胞の転写量と比較す
るであろう。かなり一致する細胞はその細胞から組換え細胞が調製されたが非相
同DNAの導入によって修飾されなかった同様の細胞由来である。転写量の差は
試験化合物がなんらかの方法で興味深いT2Rポリペプチドの活性を変えたとい
うことを示している。
【0208】 6.形質転換非ヒト哺乳動物発現味覚受容体 本発明の一つ以上のT2Rポリペプチドを発現する非ヒト哺乳動物はまたアッ
セイに利用できる。このような発現は、試験化合物によってT2Rポリペプチド
もしくはそのリガンド結合領域をコードする核酸を用いて非ヒト哺乳動物に安定
して接触するかあるいは一過性に移入することによって、また哺乳動物がポリペ
プチドに特異的に結合することによって試験化合物に反応するかどうか確認する
ことによってインビボにおける哺乳動物T2Rポリペプチドに試験化合物が結合
するかどうか確認するために利用できる。
【0209】 本発明のベクターにより移入され、感染した哺乳動物は、特に個々の受容体も
しくは集団の受容体に結合できる呈味物質/リガンドを確認し特徴づけるための
アッセイに有用である。ヒト化学感覚受容体配列を発現するこのようなベクター
−感染哺乳動物はインビボにおける呈味物質及び例えば細胞生理学(例えば、味
覚神経)、核酸中枢神経系(CNS)に対するその効力あるいは反応を選別する
ために利用できる。
【0210】 核酸及びベクターを、個々にもしくはライブラリーとして、感染/発現する方
法は当業者にはよく知られている。異なった個々の細胞、器官、もしくは全体の
哺乳動物パラメータが異なる方法で測定できる。本発明のT2R配列は例として
感染物資、例えばアデノウイルス発現ベクターによって哺乳動物の味覚組織に発
現できる。
【0211】 内因性化学感覚受容体遺伝子は依然機能を果たし、野生型(自然のまま)の活性
はまだ存在可能である。他の状況では、すべての化学感覚受容体活性が導入され
た外因性ハイブリッド受容体によるということが望ましい場合、ノックアウト系
を利用することが好ましい。非ヒト形質転換哺乳動物の構築法、特に形質転換マ
ウス、及び形質転換細胞を生じる組換えの選択と調製が当業者にはよく知られて
いる。
【0212】 「ノックアウト」細胞及び動物の構築は哺乳動物の細胞における個々の遺伝の
発現レベルが抑制された遺伝子の一部のDNA配列を妨げることを助ける新規の
ゲノムDNA配列に導入することによって減少あるいは完全に妨げられる可能性
があるという前提に基づいている。また、「遺伝子捕捉挿入」は宿主細胞分離す
るために利用でき、またマウス胚芽幹(ES)細胞はノックアウト形質転換動物
を作製するために利用できる(例えば、Holzschu,Transgeni
c Res,6:97−106(1997)参照)。外因性物質の挿入は代表的
には相補性核酸と配列の間の相同組換えによって行なわれる。外因性配列は外因
性の、イントロンの転写制御配列、標的遺伝子の発現レベルに影響を与える可能
性のあるあらゆるゲノム配列;あるいはその組み合わせのような修飾された一部
の標的遺伝子である。分化可能な胚芽幹細胞の相同組換えによる遺伝子標的が興
味深いゲノム配列を正確に修飾が可能にする。ノックアウト動物を作製し選別し
増殖させるためにあらゆる方法が利用できる。例えば、Bijvoet,Hum
.Mol.Genet.,7:53−62(1998);Moreadith,
J.Mol Med.,75:208−16(1997);Tojo,Cyto
technology,19:161−165(1995);Mudgett,
Methods Mol.Biol.,48:167−184(1995);L
ongo,Transgenic Res.,6:321−328(1997)
;米国特許5,616,491;5,464,764;5,631,153;5
,487,992;5,627,059;5,272,071;WO 91/0
9955;WO 93/09222;WO 96/29411;WO 95/3
1560;WO 91/12650。
【0213】 本発明の核酸はまた「ノックアウト」ヒト細胞及びその子孫を作製する物質と
して利用できる。同様に、本発明の核酸はまたマウスの「ノックイン」を作製す
るための物質として利用可能である。ヒトもしくはラットのT2R遺伝子配列は
マウスのゲノムのオルソログT2Rに置換できる。この方法で、ヒトもしくはラ
ットのT2Rを発現するマウスが作製される。このマウスはヒトあるいはラット
のT2Rの機能を解析し、またこのようなT2Rに対するリガンドを確認するた
めに利用できる。
【0214】 F.調節剤 T2Rファミリーメンバーの調節剤として試験が行なわれた化合物はタンパク
質、砂糖、核酸もしくは脂肪のような低分子化学化合物、あるいは生物学的物質
である。他方、調節剤はT2Rファミリーメンバーの遺伝的変更されたバージョ
ンである可能性がある。代表的には、試験化合物は小さな化学分子及びペプチド
であろう。多くの場合化合物は用いられる水溶液もしくは有機(とりわけDMS
Oに基づいた)溶液に溶解することができる。本質的には化学的化合物は本発明
のアッセイの潜在的な調節剤あるいはリガンドとして利用できる。このアッセイ
はアッセイの段階を自動化することによってまた代表的には並行して実行される
アッセイのために都合の良い発生源から得られた化合物を提供することによって
大きな化学的ライブラリーを選別するよう設計されるだろう(例えばロボット(
robotic)アッセイにおけるマイクロプレートの微量滴定フォーマット)
。Sigma(St.Louis,ミズーリ州)、Aldrich(St.Lo
uis,ミズーリ州)、Sigma−Aldrich(St.Louis,ミズ
ーリ州)、Fluka Chemika−Biochemica Analyt
ika(Buchs,スイス)等含む化学化合物の多くの製造業者があることが
評価されるであろう。
【0215】 一つの態様として高処理スクリーニング法には多数の可能性のある治療的化合
物(潜在的な調節剤あるいはリガンド化合物)を含む組み合わせ化学的あるいは
ペプチドライブラリー供給することが含まれる。このような「組み合わせ化学ラ
イブラリー」あるいは「リガンドライブラリー」はその後適切な特徴を持つ活性
を示すライブラリーメンバー(個々の化学種もしくは小区分)を確認するために
、上記のように、一つ以上のアッセイで選別される。従って確認された化合物は
都合よく「化合物を導く」ように働きあるいは潜在的なもしくは現実の消費物質
として利用できる。
【0216】 組み合わせ化学ライブラリーは化学的合成あるいは生物学的合成によって、試
薬のような多数の化学的な「構築ブロック」を結合することによって生成した異
なった化学的化合物のコレクションである。例えば、ポリペプチドライブラリー
のような直線的な組み合わせ化学ライブラリーは既定の化合物の長さ(すなわち
、ポリペプチド化合物のアミノ酸の数)に対してすべての可能な方法で一連の化
学的構築ブロックを結合することによって形成される。何百万もの化学化合物が
化学的構築ブロックのこのような組み合わせによる混合によって合成できる。
【0217】 組み合わせ化学ライブラリーの調製及び選別は当業者にはよく知られている。
このような組み合わせ化学ライブラリーには、これに限ったことではないが、ペ
プチドライブラリーが含まれる(例えば米国特許5,010,175、Furk
a,Int.J.Pept.Prot.Res.,37:487−93(199
1)及びHoughton et al.Nature,354:84−88(
1991)を参照)。化学的多様性ライブラリーを作製するための他の化学的方
法も利用できる。このような化学的方法には、これに限ったことではないが:ペ
プトイド(例えば、WO 91/19735)、コードされたペプチド(例えば
、WO 93/20242)、ランダム生体オリゴマー(例えば、WO 92/
00091)、ベンゾジアゼピン(例えば、米国特許5,288,514)、ヒ
ダントイン、ベンゾジアゾピン及びジペプチドのようなdiversomers
(Hobbs et al.,PNAS.,90:6909−13(1993)
)、ビニール様ポリペプチド(Hagihara et al.,J.Amer
.Chem.Soc.,114:6568(1992))、グルコース骨格をも
つ非ペプチド疑似ペプチド(Hirschmann et al.,J.Ame
r.Chem.Soc.,114:9217−18(1992)、低分子化合物
ライブラリーの類似した有機合成(Chen et al.,J.Amer.C
hem.Soc.,116:2661(1994))、オリゴカルバメイト(C
ho et al.,Science,261:1303(1993))、ペプ
チジルホスホネート(Campbell et al.,J.Org.Chem
.,59:658(1994))、核酸ライブラリー(Ausubel,Ber
ger,及びSambrook,全て前記)、ペプチド核酸ライブラリー(米国
特許5,539,083)、抗体ライブラリー(Vaughn et al.,
Nature,Biotechnology,14(3):309−14(19
96)及びPCT/US96/10287)、カルボハイドレートライブラリー
(Liang et al.,Science,274:1520−22(19
96)及び米国特許5,593,853)、有機低分子ライブラリー(ベンゾジ
アゼピン類、Baum,C & EN,Jan 18;page 33(199
3);チアゾリジノン類及びメタチアザノン類、米国特許5,549,974;
ピンロリジン類、米国特許5,525,735及び5,519,134;モルホ
リノ化合物、米国特許5,506,337;ベンゾジアゼピン類、5,288,
514等)。
【0218】 組み合わせライブラリーの調製のための装置は市販で入手できる(例えば、3
57 MPS,390 MPS(Advanced Chem Tech,Lo
uisville,ケンタッキー州)、Symphony(Rainin,Wo
burn,マサチューセッツ州)、433A(Applied Biosyst
ems,Foster city,カリフォルニア州)、9050 Plus(
Millipore,ベッドフォード、マサチューセッツ州))。さらに、多数
の組み合わせライブラリーが市販で入手可能である(例えば、ComGenex
,プリンストン、ニュージャージー州;Tripos,Inc.,セントルイス
、ミズーリ州;3D Pharmaceuticals,Exton,ペンシル
ベニア州;Martek Biosciences;コロンビア、メリーランド
州等)。
【0219】 本発明の一つの側面として、T2R調節剤はあらゆる食料品、菓子、薬剤、も
しくはその成分に利用し、その製品、製剤、もしくは成分の味覚を適切な方法で
調節できる。例えば、苦味の感覚を高めるT2R調節剤を加え製品もしくは製剤
に苦味を生じさせることができる。一方苦味の感覚を阻害するT2R調節剤を加
え製品あるいは製剤の味覚を改善することが可能である。
【0220】 G.味覚表現法と味覚予想法 本発明はまた好ましくはヒトを含む哺乳動物における味覚表現法及び/もしく
は味覚予想法を提供する。好ましくは、このような方法はこの文書の中に開示し
た上記のT2Rタンパク質をコードする受容体と遺伝子を用いて実施する。
【0221】 また本発明の中で意図したものは、開示した受容体をもつ上記の一つ以上の化
合物に接触させることから成る哺乳動物によって検出可能な味覚の存在に関して
一つ以上の化合物を選別する方法であり、哺乳動物とは好ましくはヒトである。
また本発明の中で意図したものは、以下の段階からなる哺乳動物における個々の
味の感覚を表現する方法である:上記の脊椎動物のn個の味覚受容体のそれぞれ
の定量的刺激を表現した値X1からXnを与えること(ここではnは4以上である
)、また味覚の定量的表現を上記の値から作りだすこと。味覚受容体はこの文書
の中に開示された味覚受容体である可能性があり、その表現はn次元空間の点ま
たは体積を設定し、図表もしくはスペクトルを作り、また定量的表現の基盤を設
定するであろう。また、提供する段階は試験製剤により組換えによって作製され
た多数の味覚受容体に接触させること、及び上記の受容体をもつ上記の製剤の相
互作用を定量的に測定することから成る。
【0222】 また本発明の中で意図したものは、以下の段階を含む哺乳動物の未知の味覚を
生み出す一つ以上の分子もしくは分子の組み合わせによって生じた哺乳動物の味
覚を予想する方法である:上記の脊椎動物のn個の味覚受容体のそれぞれの定量
的刺激を表現した値X1からXnを与えること(ここでは哺乳動物の周知の味覚を
生み出す一つ以上の分子もしくは分子の組み合わせに対してnは4以上である)
、また哺乳動物の周知の味覚を生み出す一つ以上の分子もしくは分子の組み合わ
せに対して哺乳動物の味覚の定量的表現を上記の値から作りだすこと。上記の脊
椎動物のn個の味覚受容体のそれぞれの定量的刺激を表現した値X1からXnを与
えること(ここでは哺乳動物の未知の味覚を生み出す一つ以上の分子もしくは分
子の組み合わせに対してnは4以上である)、また哺乳動物の未知の味覚を生み
出す一つ以上の分子もしくは分子の組み合わせに対して哺乳動物の味覚の定量的
表現を上記の値から作りだすこと、及び哺乳動物の未知の味覚を生み出す一つ以
上の分子あるいはその組み合わせに対して、哺乳動物における味覚の定量的表現
を、哺乳動物の既知の味覚を生み出す一つ以上の分子あるいはその組み合わせに
対する哺乳動物の味覚の定量的表現と比較することによって哺乳動物の未知の味
覚を生み出す一つ以上の分子またはその組み合わせによって作り出された哺乳動
物の味覚を予想すること。この方法で用いられた味覚受容体にはこの文書の中で
開示された味覚受容体が含まれるであろう。
【0223】 他の態様として、新しい分子もしくは分子の組み合わせは上記のように既知の
分子あるいは分子の組み合わせに対して哺乳動物の味覚の値を測定すること、上
記のように未知の分子あるいは分子の組み合わせに対して哺乳動物の味覚の値を
測定すること、一つ以上の分子あるいはその組み合わせに対する哺乳動物におけ
る未知の味覚の値を、一つ以上の分子あるいはその組み合わせに対する哺乳動物
の既知の味覚の値と比較すること、哺乳動物の前もって測定された味覚を引き出
す分子もしくはその組み合わせを選択すること、二つ以上の未知の分子もしくは
その組み合わせを哺乳動物の前もって測定された味覚を引き出す一つの分子また
はその組み合わせを作製するために組み合わせること、によって哺乳動物の前も
って測定された味覚を引き出す新しい分子もしくはその組み合わせが作り出され
る。組み合わせの段階は哺乳動物の前もって測定された味覚を引き出す一つの分
子もしくはその組み合わせを作り出す。
【0224】 本発明の他の態様として、以下の段階から成る味覚を刺激する方法が提供され
る:多数のクローン味覚受容体、好ましくはヒト受容体、のそれぞれに対して、
受容体が呈味物質と相互作用する程度を確認すること;及び呈味物質の特徴を模
倣した受容体刺激の特徴を与える量で、一つ以上の受容体との前もって確認した
相互作用をもつ多数の化合物を組み合わせること。呈味物質の味覚受容体との相
互作用はこの文書の中に記載した結合あるいはレポーターアッセイのいずれかを
用いて測定できる。多数の化合物がその後組み合わされ混合物を形成する。必要
に応じて、一つ以上の多数の化合物が共有結合で結合できる。組み合わされた化
合物は呈味物質によって十分刺激される受容体の少なくとも75%、80%、も
しくは90%を十分刺激する。
【0225】 本発明の他の好ましい態様として、受容体が個々の標準的な化合物を相互作用
をおこす程度を確認するために、多数の標準的な化合物が多数の味覚受容体と対
照的に試験され、それによって個々の標準的化合物の受容体刺激の特徴を作り出
す。これらの受容体刺激の特徴はその後データ蓄積媒体の関連データベースに蓄
積される可能性がある。その手法はさらに味覚の適切な受容体刺激の特徴を与え
ること、適切な受容体刺激の特徴を関連データベースと比較すること;及び適切
な受容体刺激の特徴を最もぴったり合致する標準的な化合物の一つ以上の組み合
わせを確認することから成る。この手法はさらに味覚を刺激する確認された一つ
以上の組み合わせに標準的な化合物を組み合わせることから成る。
【0226】 H.キット T2R遺伝子及びそれらの同族体は、公式討論及び著作者決定のための、また
形質導入を試験するための、味覚受容体を確認する有用な手段である。T2Rプ
ローブ及びプライマーのような、T2R核酸に対して特異的にハイブリッドを形
成するT2Rファミリーメンバー特異的試薬、及び例えばT2R抗体のようなT
2Rタンパク質に特異的に結合するT2R特異的試薬は味覚細胞発現と味覚形質
導入制御の試験を実施するために有用である。
【0227】 検体中のT2RファミリーメンバーのDNA及びRNAの存在に対する核酸ア
ッセイにはサザン解析、ノーザン解析、ドットブロット法、RNase保護、S
1解析、PCRのような増幅法、及びin situにおけるハイブリダイゼー
ションのような当業者には周知の多数の方法が含まれる。例えば、in sit
uにおけるハイブリダイゼーションでは、標的核酸は、後に続く翻訳と解析のた
めの細胞形態学を維持する間、細胞内のハイブリダイゼーションに利用できるよ
うな細胞環境から解放される。以下の論文はin situにおけるハイブリダ
イゼーションの技術の概要を提供する。Singer et al.,Biot
echniques,4:230−250(1986);Haase et a
l.,Methods in Virology,vol.VII,189−2
26(1984)及びNames et al.,eds.,Nucleic
Acid Hybridization:A Practical Appro
ach(1987)。さらに、T2Rタンパク質は上記の種々の免疫アッセイ技
術により検出可能である。試験検体は代表的には正の対照(例えば、組換えT2
Rタンパク質を発現する検体)及び負の対照の両方と比較する。
【0228】 本発明はまたT2Rファミリーメンバーの調節剤を選別するためのキットを提
供する。このようなキットは容易に入手できる物質及び試薬から調製することが
できる。たとえば、このようなキットは以下の物質のいずれか一つ以上から成る
:T2R核酸もしくはタンパク質、反応試験管、及びT2R活性の試験のための
指示書。オプションとしてキットは機能的なポリペプチドを含む。広範囲の異な
るキット及び成分は本発明に従って、予定されたキットの使用者及び使用者の個
々の必要性によって調製することができる。
【0229】 (例) 以下の例は本発明の分離された核酸及び核酸分子の概念上の翻訳に一致したポ
リペプチド配列の要約を提供する。この文書の中に提供されたタンパク質配列で
、一つの文字コードXもしくはXaaは20個の共通のアミノ酸残基のいずれか
をさす。この文書の中に提供されたDNA配列において、一つの文字コードNも
しくはnは四つの共通のヌクレオチド塩基、A、T、C、あるいはGのいずれか
をさす。
【0230】
【0231】
【0232】
【0233】 上記の詳細な説明には本発明の種々の態様を記載したが、上記の説明は実例と
なるだけであって、開示された本発明に限ったことではないということが理解さ
れなければならない。本発明は以下の請求項によってのみ限定されるべきである
【配列表】
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07K 19/00 C12N 1/15 4B065 C12M 1/00 1/19 4H045 C12N 1/15 1/21 1/19 11/08 G 1/21 H 5/10 C12Q 1/02 11/08 1/68 A G01N 33/15 Z C12Q 1/02 33/483 C 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/483 M 33/50 33/566 33/53 33/58 A 37/00 102 33/566 C12N 15/00 ZNAA 33/58 5/00 B 37/00 102 15/00 F 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,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,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ, VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 2G045 AA34 AA35 DA13 DA36 FB02 FB03 FB12 GC15 4B024 AA01 AA11 AA19 AA20 BA63 CA02 CA05 CA09 DA02 DA03 DA11 EA02 HA14 HA17 HA19 4B029 AA07 FA12 4B033 NA15 NB33 NC03 ND08 ND12 NG05 NH06 4B063 QA13 QA18 QQ08 QQ38 QQ42 QQ89 QR18 QR32 QR50 QR55 QR62 QR77 QR82 QS25 QS34 QX02 QX07 4B065 AA72X AA90X AA93X AA93Y AB01 CA24 CA44 CA46 4H045 AA10 AA20 AA30 BA10 BA41 BA62 CA40 DA50 EA20 EA50 FA74 FA81

Claims (137)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (i)配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、1
    7、19及び23からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離核酸分
    子、または少なくとも75のヌクレオチドを含むそのフラグメント、 (ii)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20及び
    24からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする単
    離cDNAまたはそれから転写された不溶性RNA、または該ポリペプチドの少
    なくとも25の隣接アミノ酸をコードするそのフラグメント、 (iii)配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19及び
    23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも20〜30%の配列同一性
    を有する単離核酸分子、または少なくともその100の隣接ヌクレオチドを含む
    そのフラグメント、 (iv)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20及び
    24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドとアミノ酸レ
    ベルで少なくとも40%配列同一性を有するポリペプチドをコードする単離核酸
    分子、または少なくともその50の隣接アミノ酸残基をコードする単離核酸分子
    、 (v)配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19及び23
    からなる群から選択される核酸配列とストリンジェントなハイブリダイゼーショ
    ン条件下に特異的にハイブリダイズする、味覚受容体またはそのフラグメントを
    コードする単離核酸分子、及び (vi)コード領域に少なくとも一つの置換、欠失または付加の変異を含有す
    る、(i)または(ii)に記載の単離核酸分子の変異体、 からなる群から選択される単離核酸分子。
  2. 【請求項2】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、1
    9及び23からなる群から選択される請求項1記載の単離核酸分子、またはその
    少なくとも75の隣接ヌクレオチドを含むフラグメント。
  3. 【請求項3】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、
    20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコ
    ードする請求項1記載の単離核酸分子、または該ポリペプチドの少なくとも25
    の隣接アミノ酸残基をコードするそのフラグメント。
  4. 【請求項4】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、1
    9及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも30%の配列同一性
    を有する単離核酸分子、または該配列のいずれかの少なくとも100の隣接ヌク
    レオチドを含むそのフラグメント。
  5. 【請求項5】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、1
    9及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも40〜60%の配列
    同一性を有する単離核酸分子、または該配列のいずれかの少なくとも100の隣
    接ヌクレオチドを含むそのフラグメント。
  6. 【請求項6】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、1
    9及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも70%の配列同一性
    を有する単離核酸分子、または該配列のいずれかの少なくとも100の隣接ヌク
    レオチドを含むそのフラグメント。
  7. 【請求項7】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、1
    9及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも80%の配列同一性
    を有する単離核酸分子、または該配列のいずれかの少なくとも100の隣接ヌク
    レオチドを含むそのフラグメント。
  8. 【請求項8】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、1
    9及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも90%の配列同一性
    を有する単離核酸分子、または該配列のいずれかの少なくとも100の隣接ヌク
    レオチドを含むそのフラグメント。
  9. 【請求項9】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、
    20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドと少
    なくとも95%の配列同一性を有するポリペプチド、またはその少なくとも40
    の隣接アミノ酸含むそのフラグメントをコードする請求項1記載の単離核酸分子
  10. 【請求項10】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドと
    少なくとも96%の配列同一性を有するポリペプチド、またはその少なくとも4
    0の隣接アミノ酸含むそのフラグメントをコードする請求項1記載の単離核酸分
    子。
  11. 【請求項11】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドと
    少なくとも97%の配列同一性を有するポリペプチド、またはその少なくとも4
    0の隣接アミノ酸含むそのフラグメントをコードする請求項1記載の単離核酸分
    子。
  12. 【請求項12】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドと
    少なくとも98%の配列同一性を有するポリペプチド、またはその少なくとも4
    0の隣接アミノ酸含むそのフラグメントをコードする請求項1記載の単離核酸分
    子。
  13. 【請求項13】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドと
    少なくとも99%の配列同一性を有するポリペプチド、またはその少なくとも4
    0の隣接アミノ酸含むそのフラグメントをコードする請求項1記載の単離核酸分
    子。
  14. 【請求項14】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも20〜30%の配
    列同一性を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを
    含むフラグメントと少なくとも30%の配列同一性を示し、及びさらに配列番号
    25、26、27、28、29及び30からなる群から選択される共通配列に少
    なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一つ含有す
    る単離核酸分子。
  15. 【請求項15】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも40〜60%の配
    列同一性を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを
    含むフラグメントと少なくとも40〜60%の配列同一性を示し、及びさらに配
    列番号25、26、27、28、29、及び30からなる群から選択される共通
    配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一
    つ含有する単離核酸分子。
  16. 【請求項16】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも70%の配列同一
    性を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを含むフ
    ラグメントと少なくとも70%の配列同一性を示し、及びさらに配列番号25、
    26、27、28、29及び30からなる群から選択される共通配列に少なくと
    も70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一つ含有する単離
    核酸分子。
  17. 【請求項17】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも80%の配列同一
    性を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを含むフ
    ラグメントと少なくとも90%の配列同一性を示し、及びさらに配列番号25、
    26、27、28、29及び30からなる群から選択される共通配列に少なくと
    も70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一つ含有する単離
    核酸分子。
  18. 【請求項18】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも85%の配列同一
    性を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを含むフ
    ラグメントと少なくとも85%の配列同一性を示し、及びさらに配列番号25、
    26、27、28、29及び30からなる群から選択される共通配列に少なくと
    も70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一つ含有する単離
    核酸分子。
  19. 【請求項19】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも90%の配列同一
    性を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを含むフ
    ラグメントと少なくとも90%の配列同一性を示し、及びさらに配列番号25、
    26、27、28、29及び30からなる群から選択される共通配列に少なくと
    も70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一つ含有する単離
    核酸分子。
  20. 【請求項20】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と少なくとも95%の配列同一
    性を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを含むフ
    ラグメントと少なくとも95%の配列同一性を示し、及びさらに配列番号25、
    26、27、28、29及び30からなる群から選択される共通配列に少なくと
    も70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一つ含有する単離
    核酸分子。
  21. 【請求項21】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列と約95〜99%の配列同一性
    を示すかあるいは該核酸配列の少なくとも100の隣接ヌクレオチドを含むフラ
    グメントと約95〜99%の配列同一性を示し、及びさらに配列番号25、26
    、27、28、29及び30からなる群から選択される共通配列に少なくとも7
    0%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくとも一つ含有する単離核酸
    分子。
  22. 【請求項22】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択される核酸配列の少なくとも100の隣接ヌク
    レオチドの部分と少なくとも40%の配列同一性を示す少なくとも100のヌク
    レオチドの長さの部分を含む機能的味覚受容体をコードする単離核酸分子。
  23. 【請求項23】 該キメラ核酸分子が少なくとも二つの異なるGタンパク質
    共役受容体の部分を結合して作られたキメラ核酸分子である請求項22記載の核
    酸分子。
  24. 【請求項24】 該二つの異なるGタンパク質共役受容体が味覚受容体であ
    る請求項23記載のキメラ核酸分子。
  25. 【請求項25】 該キメラ核酸分子が該核酸配列の一つの部分と少なくとも
    40%一致する少なくとも200の隣接ヌクレオチドを含む請求項23記載のキ
    メラ核酸分子。
  26. 【請求項26】 検出可能なポリペプチドをコードする核酸配列に直接また
    は間接的に結合する請求項1記載の単離核酸分子。
  27. 【請求項27】 該検出可能なポリペプチドが緑色蛍光タンパク質である請
    求項26記載の核酸分子、またはそのフラグメントまたは変異体。
  28. 【請求項28】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるポリペプチドと約30〜40%の配列
    同一性を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該ポ
    リペプチドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的ま
    たは間接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント。
  29. 【請求項29】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されたポリペプチドと約50%の配列同一性
    を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該ポリペプ
    チドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的または間
    接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント。
  30. 【請求項30】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるポリペプチドと約60%の配列同一性
    を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該ポリペプ
    チドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的または間
    接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント。
  31. 【請求項31】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるポリペプチドと少なくとも70%の配
    列同一性を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該
    ポリペプチドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的
    または間接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント
  32. 【請求項32】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるポリペプチドと少なくとも80%の配
    列同一性を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該
    ポリペプチドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的
    または間接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント
  33. 【請求項33】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるポリペプチドと少なくとも90%の配
    列同一性を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該
    ポリペプチドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的
    または間接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント
  34. 【請求項34】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるポリペプチドと少なくとも95%の配
    列同一性を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該
    ポリペプチドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的
    または間接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント
  35. 【請求項35】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるポリペプチドと約95〜99%の配列
    同一性を示すポリペプチドをコードする単離核酸分子、または細胞表面上の該ポ
    リペプチドの発現及び/またはトランスロケーションを促進する配列に直接的ま
    たは間接的に結合する少なくともその40の隣接アミノ酸を含むフラグメント。
  36. 【請求項36】 構成的プロモーターに作動的に結合している請求項1記載
    の単離核酸分子。
  37. 【請求項37】 調節可能プロモーターに作動的に結合している請求項1記
    載の単離核酸分子。
  38. 【請求項38】 シャペロンタンパク質をコードする核酸配列に直接的また
    は間接的に結合している請求項1記載の単離核酸分子またはそのフラグメント。
  39. 【請求項39】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドの
    少なくとも60の隣接アミノ酸のフラグメントをコードするヌクレオチド配列を
    含む単離核酸分子。
  40. 【請求項40】 ヌクレオチド配列が少なくとも100のアミノ酸をコード
    する請求項39記載の単離核酸分子。
  41. 【請求項41】 ヌクレオチド配列が少なくとも150のアミノ酸をコード
    する請求項39記載の単離核酸分子。
  42. 【請求項42】 ヌクレオチド配列が少なくとも200のアミノ酸をコード
    する請求項39記載の単離核酸分子。
  43. 【請求項43】 ヌクレオチド配列が少なくとも250のアミノ酸をコード
    する請求項39記載の単離核酸分子。
  44. 【請求項44】 ポリペプチドがT2Rポリペプチドである請求項39記載
    の単離核酸分子。
  45. 【請求項45】 フラグメントが6−n−プロピルチオウラシル、しょ糖オ
    クタアセテート、ラフィノースウンデカアセテート、シクロヘキシミド、デナト
    ニウム、グリシン銅及びキニーネからなる群から選択されるリガンドに特異的に
    結合する請求項39記載の単離核酸分子。
  46. 【請求項46】 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、
    19及び23からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む請求項1記載の
    単離核酸分子。
  47. 【請求項47】 請求項1記載の核酸配列を含む発現ベクター。
  48. 【請求項48】 哺乳動物、イースト、細菌または昆虫の発現ベクターであ
    る請求項47記載の発現ベクター。
  49. 【請求項49】 請求項1に記載の核酸配列の少なくとも一つで遺伝子導入
    あるいは形質転換されている細胞。
  50. 【請求項50】 細胞が哺乳動物細胞である請求項49記載の細胞。
  51. 【請求項51】 細胞がヒト細胞である請求項50記載の哺乳動物細胞。
  52. 【請求項52】 細胞がイーストまたは昆虫細胞である請求項49記載の細
    胞。
  53. 【請求項53】 味覚細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞、ベビーハム
    スター腎細胞及び骨髄腫細胞からなる群から選択される請求項50記載の哺乳動
    物細胞。
  54. 【請求項54】 請求項1記載の単離核酸配列の少なくとも一つを含む固相
  55. 【請求項55】 請求項1記載の配列の少なくとも一つを含む異なる核酸配
    列のアレイに結合する固相。
  56. 【請求項56】 機能的味覚受容体またはそのフラグメントまたは変異体を
    コードする少なくとも4個の異なる核酸配列のアレイを含む請求項54記載の固
    相。
  57. 【請求項57】 機能的味覚受容体をコードする少なくとも10個の異なる
    核酸配列を含む請求項54記載の核酸アレイを含む固相。
  58. 【請求項58】 味覚受容体またはそのフラグメントまたは変異体をコード
    する少なくとも50個の異なる核酸配列を含む請求項54記載の核酸アレイを含
    む固相。
  59. 【請求項59】 味覚受容体またはそのフラグメントまたは変異体をコード
    する少なくとも100個の異なる核酸配列を含む請求項54記載の核酸アレイを
    含む固相。
  60. 【請求項60】 (i)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16
    、18、20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチ
    ド、 (ii)配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20及び
    24からなる群から選択されたアミノ酸配列と少なくとも50%の配列同一性を
    示すアミノ酸配列を含むポリペプチド、 (iii)少なくとも40のアミノ酸の長さである(i)に記載のポリペプチ
    ドのフラグメントと少なくとも75%の配列同一性を示すアミノ酸配列を含むポ
    リペプチド、 (iv)少なくとも40のアミノ酸の長さである(i)または(ii)に記載
    のポリペプチドの部分、及び少なくとも一つの他のGタンパク質共役受容体の部
    分を含むキメラポリペプチド、及び (v)少なくとも一つの置換、付加または欠失の修飾によって該ポリペプチド
    と相違する(i)に記載のポリペプチドの変異体、 からなる群から選択される単離ポリペプチドまたは融合タンパク質。
  61. 【請求項61】 そのポリペプチドが配列番号2、4、6、8、10、12
    、14、16、18、20及び24、または少なくとも200のアミノ酸である
    そのフラグメントからなる群から選択される配列を有するポリペプチドと少なく
    とも60%の配列同一性を示す請求項60記載の単離ポリペプチド。
  62. 【請求項62】 そのポリペプチドが配列番号2、4、6、8、10、12
    、14、16、18、20及び24、または少なくとも200のアミノ酸である
    そのフラグメントからなる群から選択される配列を有するポリペプチドと少なく
    とも65%の配列同一性を示す請求項60記載の単離ポリペプチド。
  63. 【請求項63】 そのポリペプチドが配列番号2、4、6、8、10、12
    、14、16、18、20及び24、または少なくとも200のアミノ酸である
    そのフラグメントからなる群から選択される配列を有するポリペプチドと少なく
    とも75%の配列同一性を示す請求項60記載の単離ポリペプチド。
  64. 【請求項64】 そのポリペプチドが配列番号2、4、6、8、10、12
    、14、16、18、20及び24、または少なくとも200のアミノ酸である
    そのフラグメントからなる群から選択される配列を有するポリペプチドと少なく
    とも75%の配列同一性を示す請求項60記載の単離ポリペプチド。
  65. 【請求項65】 そのポリペプチドが配列番号2、4、6、8、10、12
    、14、16、18、20及び24、または少なくとも200のアミノ酸である
    そのフラグメントからなる群から選択される配列を有するポリペプチドと少なく
    とも80%の配列同一性を示す請求項60記載の単離ポリペプチド。
  66. 【請求項66】 そのポリペプチドが配列番号2、4、6、8、10、12
    、14、16、18、20及び24、または少なくとも200のアミノ酸である
    そのフラグメントからなる群から選択される配列を有するポリペプチドと少なく
    とも90%の配列同一性を示す請求項60記載の単離ポリペプチド。
  67. 【請求項67】 少なくとも5つの保存的アミノ酸置換を含む請求項60記
    載の変異体。
  68. 【請求項68】 多くても5つの保存的アミノ酸置換を含む請求項60記載
    の変異体。
  69. 【請求項69】 5〜7の保存的アミノ酸置換を含む請求項60記載の変異
    体。
  70. 【請求項70】 3〜4の保存的アミノ酸置換を含む請求項60記載の変異
    体。
  71. 【請求項71】 1または2の保存的アミノ酸置換を含む請求項60記載の
    変異体。
  72. 【請求項72】 請求項60記載の単離ポリペプチドの少なくとも一つまた
    はその表面に該ポリペプチドを発現する細胞を直接または間接的に固定化した固
    相。
  73. 【請求項73】 請求項60記載の少なくとも4個の異なるポリペプチド、
    またはその表面に該ポリペプチドを発現する細胞が固定される請求項72記載の
    固相。
  74. 【請求項74】 請求項60記載の少なくとも16個の異なるポリペプチド
    、またはその表面に該ポリペプチドを発現する細胞が固定される請求項72記載
    の固相。
  75. 【請求項75】 請求項48記載の少なくとも25個の異なるポリペプチド
    、またはその表面に該ポリペプチドを発現する細胞が固定される請求項72記載
    の固相。
  76. 【請求項76】 (a)請求項1記載の核酸分子と少なくとも一つのサンプ
    ルをハイブリダイズする、及び (b)陽性のハイブリダイゼーション信号により味覚受容体遺伝子の発現を検
    出する、 ことからなる味覚受容体遺伝子の発現を検出する方法。
  77. 【請求項77】 (a)請求項1記載の核酸分子とライブラリーをハイブリ
    ダイズする、及び (b)陽性のハイブリダイゼーション信号によりライブラリー中の1以上の味
    覚受容体クローンを検出する、 ことからなるライブラリーのスクリーニング方法。
  78. 【請求項78】 異種核酸分子に直接的または間接的に結合している請求項
    1記載の核酸分子を含む組換えポリヌクレオチド。
  79. 【請求項79】 核酸分子がその発現を進行させる異種核酸分子に作動的に
    結合している請求項1記載の核酸分子を含む発現ベクター。
  80. 【請求項80】 宿主細胞に導入された請求項78記載の組換えポリヌクレ
    オチドを含む遺伝子導入あるいは形質転換細胞、またはその子孫。
  81. 【請求項81】 宿主非ヒト生物体の細胞に導入された請求項78記載の組
    換えポリヌクレオチドを含む形質転換非ヒト生物体、またはその子孫。
  82. 【請求項82】 請求項1記載の核酸分子を異種核酸に結合することを含む
    組換えポリヌクレオチドを作る方法。
  83. 【請求項83】 異種核酸が翻訳及び/または転写調節領域を含む請求項8
    2記載の方法。
  84. 【請求項84】 請求項78記載の組換えポリヌクレオチドを宿主細胞に導
    入すること、または組換えポリヌクレオチドが導入された細胞を増殖することを
    含む遺伝子導入細胞を作る方法。
  85. 【請求項85】 (a)それによって味覚受容体が細胞により発現される請
    求項79記載の発現ベクターを導入した細胞と推定リガンドを接触させる、及び (b)推定リガンドと味覚受容体の間の特異的結合を直接的または間接的に検
    出する、 ことからなる推定リガンドの味覚受容体への特異的結合を検出する方法。
  86. 【請求項86】 請求項78記載の組換えポリヌクレオチドを宿主非ヒト生
    物体の細胞に導入するか、または組換えポリヌクレオチドを導入した宿主非ヒト
    生物体を増殖することからなる遺伝子導入非ヒト生物体を作る方法。
  87. 【請求項87】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するポリペプチドの
    少なくとも60の隣接アミノ酸のフラグメントを含む単離ポリペプチド分子。
  88. 【請求項88】 フラグメントが少なくとも100のアミノ酸を含む請求項
    87記載の単離ポリペプチド。
  89. 【請求項89】 フラグメントが少なくとも150のアミノ酸を含む請求項
    87記載の単離ポリペプチド。
  90. 【請求項90】 フラグメントが少なくとも200のアミノ酸を含む請求項
    87記載の単離ポリペプチド。
  91. 【請求項91】 フラグメントが少なくとも250のアミノ酸を含む請求項
    87記載の単離ポリペプチド。
  92. 【請求項92】 フラグメントがT2Rポリペプチドである請求項87記載
    の単離ポリペプチド。
  93. 【請求項93】 フラグメントが6−n−プロピルチオウラシル、しょ糖オ
    クタアセテート、ラフィノースウンデカアセテート、シクロヘキシミド、デナト
    ニウム、グリシン銅及びキニーネからなる群から選択される苦味物質と結合した
    呈味物質に特異的に結合する請求項87記載の単離ポリペプチド。
  94. 【請求項94】 請求項87記載のポリペプチド及び異種ペプチドドメイン
    からなる組換えポリペプチド。
  95. 【請求項95】 異種ペプチドドメインがGタンパク質共役受容体の膜貫通
    領域を含む請求項94記載の組換えポリペプチド。
  96. 【請求項96】 味覚受容体リガンド結合領域か少なくとも2個の異なる味
    覚受容体のキメラである味覚受容体リガンド結合領域を持つ7回膜貫通受容体を
    含む請求項94記載の組換えポリペプチド。
  97. 【請求項97】 (a)請求項87記載のポリペプチドとリガンドを接触さ
    せる、及び (b)リガンドと味覚受容体の間の特異的結合を直接的または間接的に検出す
    る、 ことからなるリガンドの味覚受容体への特異的結合を検出する方法。
  98. 【請求項98】 配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18
    、20及び24からなる群から選択されたアミノ酸配列を有するポリペプチドに
    特異的に結合する抗体または抗体フラグメント。
  99. 【請求項99】 (a)味覚受容体を含む可能性のあるサンプルと抗体を接
    触させる、及び (b)それらの間の特異的結合を検出する、 ことからなる請求項98記載の抗体の味覚受容体への特異的結合を検出する方法
  100. 【請求項100】 サンプル中の細胞に抗体が特異的に結合することにより
    味覚細胞として細胞を同定する請求項99記載の方法。
  101. 【請求項101】 請求項87記載のポリペプチドの少なくとも一つと該ラ
    イブラリー中の化合物を接触させる、及び該ポリペプチドの少なくとも一つと特
    異的に結合する化合物を同定することからなる味覚感覚に関係する化合物のため
    の化合物ライブラリーのスクリーニング方法。
  102. 【請求項102】 該ライブラリーがコンビナトリアル化学ライブラリーで
    ある請求項101記載の方法。
  103. 【請求項103】 該ライブラリーがペプチドライブラリーである請求項1
    01記載の方法。
  104. 【請求項104】 該ライブラリーがペプチド、コードされたペプチド、ベ
    ンゾジアゼピン、ダイバーソマー、ビニローグポリペプチド、非ペプチド性ペプ
    チド類似体、または小分子有機化合物ライブラリーである請求項101記載の方
    法。
  105. 【請求項105】 該ライブラリーが化合物の無作為の組合せである請求項
    101記載の方法。
  106. 【請求項106】 該化合物がハイスループットスクリーニングによりスク
    リーニングされる請求項101記載の方法。
  107. 【請求項107】 該スクリーニングが該ポリペプチドの少なくとも一つを
    発現する動物細胞または組織を使用して行われる請求項101記載の方法。
  108. 【請求項108】 少なくとも一つの機能的T2Rポリペプチドまたは機能
    的T2Rポリペプチドを含むキメラポリペプチド、及びさらに少なくとも一つの
    機能的Gタンパク質を発現してもよい細胞または非ヒト動物を得る、 T2Rポリペプチドを調節する能力をスクリーニングされる分子と該細胞また
    は非ヒト動物を接触させる、及び 調節が生じるか否かを検出する、 ことからなるT2Rポリペプチドと相互作用する分子を同定するための細胞また
    は非ヒト動物アッセイ。
  109. 【請求項109】 調節が細胞内カルシウムの変化に基づいて検出される請
    求項108記載の方法。
  110. 【請求項110】 調節がγ標識GTPからT2Rポリペプチドへの32Pの
    転移を測定することにより検出される請求項108記載の方法。
  111. 【請求項111】 調節が、特別のT2Rポリペプチドを調節することが知
    られている対照化合物との比較に基づいて測定される請求項108記載の方法。
  112. 【請求項112】 Gタンパク質がGα15またはGα16または別の乱交
    雑のGタンパク質である請求項108記載の方法。
  113. 【請求項113】 調節が細胞内サイクリックヌクレオチド濃度の変化を生
    じるか否かを検出することにより測定される請求項108記載の方法。
  114. 【請求項114】 調節が細胞とスクリーニング化合物を接触させた後予定
    の標的タンパク質の転写レベルに基づいて測定される請求項108記載の方法。
  115. 【請求項115】 T2Rポリペプチドまたはそのフラグメントのアミノ酸
    配列の予想されるまたは実際の3次元構造に基づくコンピュータによる化合物デ
    ザインによりスクリーニング化合物が合成される請求項108記載の方法。
  116. 【請求項116】 T2Rポリペプチドを調節する化合物がT2Rポリペプ
    チドと特異的に結合するか否かに基づいて同定される請求項108記載の方法。
  117. 【請求項117】 調節がT2Rポリペプチド機能の阻害のことである請求
    項108記載の方法。
  118. 【請求項118】 調節がT2Rポリペプチド機能の増強のことである請求
    項108記載の方法。
  119. 【請求項119】 該哺乳動物のn味覚受容体それぞれの定量的刺激を表す
    値X1からXnを提供する、及び 該値から味覚感知の定量的表示を作成し、該味覚受容体の少なくとも一つは配
    列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20及び24からなる
    群から選択される配列と少なくとも約75%一致する配列を有する味覚受容体ポ
    リペプチドである、 ことからなる1以上の哺乳動物における1以上の味の感知を表示する方法。
  120. 【請求項120】 該表示がn次元空間における点または容積を構成する請
    求項119記載の方法。
  121. 【請求項121】 該表示がグラフまたはスペクトルを構成する請求項11
    9記載の方法。
  122. 【請求項122】 該表示が定量的表示のマトリックスを構成する請求項1
    19記載の方法。
  123. 【請求項123】 該提供段階が組換えで産生される複数の味覚受容体を試
    験組成物と接触させる、及び該組成物の該受容体との相互作用を定量的に測定す
    ることを含む請求項119記載の方法。
  124. 【請求項124】 哺乳動物において既知味覚感知を生じる1以上の分子ま
    たは分子の組合せに対して該哺乳動物のn味覚受容体それぞれの定量的刺激を表
    す値X1からXnを提供する、 該値から哺乳動物において既知味覚感知を生じる1以上の分子または分子の組
    合せに対する哺乳動物における味覚感知の定量的表示を作成する、 哺乳動物において未知味覚感知を生じる1以上の分子または分子の組合せに対
    して該哺乳動物のn味覚受容体それぞれの定量的刺激を表す値X1からXnを提供
    する、 該値から哺乳動物において未知味覚感知を生じる1以上の分子または分子の組
    合せに対する哺乳動物における味覚感知の定量的表示を作成する、及び 哺乳動物において未知味覚感知を生じる1以上の分子または分子の組合せによ
    り発生する哺乳動物における味覚感知の定量的表示を哺乳動物において既知味覚
    感知を生じる1以上の分子または分子の組合せにより発生する哺乳動物における
    味覚感知の定量的表示と比較することにより、哺乳動物において未知味覚感知を
    生じる1以上の分子または分子の組合せにより発生する哺乳動物における味覚感
    知を予想する、 ことからなる1以上の分子または分子の組合せにより発生する哺乳動物における
    味覚感知を予想する方法であって、 少なくとも一つの該味覚受容体は配列番号2、4、6、8、10、12、14
    、16、18、20及び24からなる群から選択される配列と少なくとも約75
    %一致する配列を有する味覚受容体ポリペプチドである上記方法。
  125. 【請求項125】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と少なくとも20〜30%配列同一性を示すか、または該核酸配列の少なくと
    も100の隣接ヌクレオチドを含むフラグメントと少なくとも30%配列同一性
    を示し、及びさらに配列番号25、26、27、28、29及び30からなる群
    から選択される共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする
    配列を少なくとも一つ含む単離核酸分子。
  126. 【請求項126】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と少なくとも40〜60%配列同一性を示すか、または該核酸配列の少なくと
    も100の隣接ヌクレオチドを含むフラグメントと少なくとも40〜60%配列
    同一性を示し、及びさらに配列番号25、26、27、28、29及び30から
    なる群から選択される共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコー
    ドする配列を少なくとも一つ含む単離核酸分子。
  127. 【請求項127】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と少なくとも70%配列同一性を示すか、またはその少なくとも100の隣接
    ヌクレオチドを含むフラグメントと少なくとも70%配列同一性を示し、及びさ
    らに配列番号25、26、27、28、29及び30からなる群から選択される
    共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくと
    も一つ含む単離核酸分子。
  128. 【請求項128】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と少なくとも80%配列同一性を示すか、またはその少なくとも100の隣接
    ヌクレオチドを含むフラグメントと少なくとも90%配列同一性を示し、及びさ
    らに配列番号25、26、27、28、29及び30からなる群から選択される
    共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくと
    も一つ含む単離核酸分子。
  129. 【請求項129】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と少なくとも85%配列同一性を示すか、またはその少なくとも100の隣接
    ヌクレオチドを含むフラグメントと少なくとも85%配列同一性を示し、及びさ
    らに配列番号25、26、27、28、29及び30からなる群から選択される
    共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくと
    も一つ含む単離核酸分子。
  130. 【請求項130】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と少なくとも90%配列同一性を示すか、またはその少なくとも100の隣接
    ヌクレオチドを含むそのフラグメントと少なくとも90%配列同一性を示し、及
    びさらに配列番号25、26、27、28、29及び30からなる群から選択さ
    れる共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少な
    くとも一つ含む単離核酸分子。
  131. 【請求項131】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と少なくとも95%配列同一性を示すか、またはその少なくとも100の隣接
    ヌクレオチドを含むそのフラグメントと少なくとも95%配列同一性を示し、及
    びさらに配列番号25、26、27、28、29及び30からなる群から選択さ
    れる共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少な
    くとも一つ含む単離核酸分子。
  132. 【請求項132】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列と約95〜99%配列同一性を示すか、またはその少なくとも100の隣接ヌ
    クレオチドを含むそのフラグメントと約95〜99%配列同一性を示し、及びさ
    らに配列番号25、26、27、28、29及び30からなる群から選択される
    共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチドをコードする配列を少なくと
    も一つ含む単離核酸分子。
  133. 【請求項133】 配列番号21及び22からなる群から選択される核酸配
    列を有する単離核酸分子または少なくともその100の隣接ヌクレオチドを含む
    そのフラグメントであって、さらに配列番号25、26、27、28、29及び
    30からなる群から選択される共通配列に少なくとも70%一致するポリペプチ
    ドをコードする配列を少なくとも一つ含有する上記単離核酸分子またはフラグメ
    ント。
  134. 【請求項134】 (a)請求項125記載の単離核酸分子とライブラリー
    をハイブダイズする、及び (b)陽性のハイブリダイゼーション信号によりライブラリー中の1以上の味
    覚受容体クローンを検出する、 ことからなるライブラリーのスクリーニング方法。
  135. 【請求項135】 該細胞を請求項125記載の単離核酸分子とストリンジ
    ェントな条件下にハイブリダイズする核酸分子と接触させる、及び 該Gタンパク質共役受容体ポリペプチドの発現を検出するためにハイブリダイ
    ゼーションを検出する、 ことからなる細胞におけるGタンパク質共役受容体ポリペプチド遺伝子の発現を
    検出する方法。
  136. 【請求項136】 (i)該哺乳動物ゲノムを配列番号25、26、27、
    28、29及び30の共通配列をコードする核酸配列を本質的に含む縮重プライ
    マーの少なくとも一つ、または請求項125記載の単離核酸分子から誘導される
    縮重プライマーの少なくとも1つと接触させる、 (ii)該少なくとも一つのプライマーを含む該ゲノム配列をポリメラーゼの
    存在下に、ヌクレオチド及びコファクター無しで増幅する、及び (iii)Gタンパク質共役受容体ポリペプチド遺伝子を含む増幅配列の存在
    を検出する、 ことからなる味覚シグナル伝達に活性なGタンパク質共役受容体ポリペプチドの
    コード配列のために哺乳動物ゲノムをスクリーニングする方法。
  137. 【請求項137】 (i)請求項87記載の1以上のポリペプチドをGタン
    パク質標本及びGTPγS、及び1以上の推定呈味物質リガンドまたは1以上の
    推定呈味物質リガンドを含む組成物と接触させる、及び (ii)Gタンパク質へのGTPγSの結合を測定することにより味覚シグナ
    ル伝達に活性な該Gタンパク質共役受容体に対する結合特異性を有する呈味物質
    リガンドの結合を検出する、 ことからなる味覚シグナル伝達に活性なGタンパク質共役受容体に対する結合特
    異性を有する呈味物質リガンドを同定する生化学的アッセイ。
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