JP2003531601A - コルチコトロピン放出因子受容体CRF2αのプロモーター配列の活性を変化させる因子の同定法 - Google Patents

コルチコトロピン放出因子受容体CRF2αのプロモーター配列の活性を変化させる因子の同定法

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Abstract

(57)【要約】 CRF受容体のプロモーター領域の活性を変化させる因子の同定法を開示する。実施態様の1つでは、本方法は、(a)レポーター遺伝子に作動可能に連結された異種CRF受容体のプロモーター配列をコードする核酸配列を含む細胞株または生物を得る工程、及び(b)前記細胞またはトランスジェニック動物に試験因子を移入し、前記因子が前記細胞株またはトランスジェニック動物に移入されていないコントロール細胞株またはトランスジェニック動物と比較して前記レポーター遺伝子産物の発現を評価する工程からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (関連出願の相互参照) 本発明は、2000年5月2日に出願された米国特許仮出願第60/201,129号
の利益を主張する。
【0002】 (連邦政府により援助を受けた研究または開発に関する記述) 本発明を、以下の機関から授与された合衆国政府援助金を使用して行った。N
IH MH40855。合衆国政府は、本発明において一定の権利を有する。
【0003】 (発明の背景) 現代社会では、ストレスおよびそれによる疾患が蔓延しており、これが深刻な
窮迫、身体の健康および社会的および職業上の機能の変化を引き起こす。極端な
場合、ストレスは、うつ病、不安障害、心的外傷後ストレス障害、および他の疾
患を含む身体的障害を有する神経病理学的問題を引き起こし得る。最近の研究で
は、身体および脳に対するストレスの潜在的影響が示されている。例えば、慢性
の強いストレスにより、記憶において重要な役割を果たす脳の領域に変化を起こ
し得る。さらに、ストレスは、心血管機能、免疫機能、および胃腸生理学に負の
影響を与え得る。
【0004】 人口の10%がうつ病を罹患しており、別に15%が臨床的に有意な不安症を
罹患していると見られている。このストレス関連問題の高い発生数は、一次診療
医師への来診者の約50%がストレスおよび/または心理学的関連疾患であると
いう事実を反映している。
【0005】 現在のストレスおよびそれによる障害の治療は、その後に非常に調査されてお
り、バリウムおよびザナックスなどの伝統的な抗不安薬が含まれる。プロザック
などのより最近のより新しい抗鬱薬を使用して、うつ病、不安、および他のスト
レス関連問題が治療されている。昨年、米国ではプロザックなどの薬物に60億
ドルが投じられたと見積もられている。しかし、これらの治療は、約30%の個
体で効果がなく、反応した個体のうちおよそ50%の個体しか正常に機能回復し
ない。さらに、これらの薬物での治療は、厄介な副作用(50%が顕著な性的不
能)を起こすことにより多数の個体に受け入れられない。うつ病および不安が再
発性且つ慢性の障害であるので、患者が長期間薬物を快適に服用することが重要
である。コルチコトロピン放出因子CRF系の過剰活性がうつ病および不安に関
連し、この系を標的とする治療は非常に有効であり得る。
【0006】 (発明の概要) 実施態様の1つでは、本発明はCRF受容体のプロモーター領域の活性を
変化させる因子の同定法である。本方法は、(a)レポーター遺伝子に作動可能
に連結した異種CRF受容体のプロモーター配列をコードする核酸配列を含
む細胞株または生物を得る工程、(b)前記細胞またはトランスジェニック動物
に試験因子を移入し、前記因子が前記細胞株または生物に移入されていないコン
トロール細胞株またはトランスジェニック動物と比較して前記レポーター遺伝子
産物の発現を評価する工程からなる。
【0007】 好ましい実施態様では、CRF受容体はラット受容体またはヒト受容体で
ある。
【0008】 別の実施態様では、本発明は、細胞株がレポーター遺伝子に作動可能に連結さ
れた異種CRF受容体体プロモーターをコードする核酸配列を含む構築物で
形質転換されている形質転換細胞株、または、動物がレポーター遺伝子に作動可
能に連結された異種CRF受容体プロモーターをコードする核酸配列で形質
転換されているトランスジェニック動物の関連物である。
【0009】 本発明の目的は、レポーター遺伝子に作動可能に連結された異種CRF
容体プロモーターをコードする核酸配列でトランスフェクションされた形質転換
細胞株またはトランスジェニック動物を作製することである。
【0010】 本発明の別の目的は、CRF受容体プロモーター領域の活性を変化させる
化合物をスクリーニングすること、又は因子を同定することである。
【0011】 本発明の他の目的、利点、および特徴は、特許請求の範囲、明細書、および図
面を分析および再検討後に明らかとなる。
【0012】 (発明の説明) A.概説 本発明は、ストレスに対する種々の電気生理学的、免疫、およびエンドクリン
ならびに挙動応答を調整すると考えられるホルモンおよび神経伝達物質であるコ
ルチコトロピン放出因子(CRF)に関する。
【0013】 動物研究により、CRF系の拮抗作用によりストレスに関連する窮迫および身
体への影響が遮断されることが示されている。ヒトでの研究により、脳における
CRF系がうつ病、不安障害、および他の神経精神医学的問題を抱える患者で過
剰な活性を示すことが示されている。さらに、ヒトおよび動物での研究により、
多数の有効な抗うつ薬治療により脳CRF活性が減少することが示されている。
これらの所見に基づいて、医薬産業は、現在、脳のCRFの影響を遮断または減
少させる経口用化合物の探索を急いでいる。既にいくつかの化合物が同定され、
ヒト研究での初期段階である。
【0014】 CRF系は、現在、5つの成分からなることが公知である。CRFは、ニュー
ロンから放出される神経伝達物質であり、隣接する脳細胞上に存在するCRF受
容体との相互作用によってその効果を発揮する。ウロコルチンは、このシステム
とも相互作用するCRFに類似の別の神経伝達物質である。一旦刺激されると、
受容体は、ストレスの影響を媒介する細胞内プロセスを活性化する。
【0015】 CRFは、CRF1およびCRF2と呼ばれる2つの異なる受容体との相互作用
によってその効果を発揮する。「CRF」、「CRF」、および「CRF 」と呼ばれるCRF2受容体の少なくとも3つの異なるスプライス変異体も存
在する。CRF1およびCRF2受容体に加えて、「CRF結合タンパク質」と呼
ばれる、その放出後にCRFを不活化するように機能する脳細胞中で見出される
タンパク質も存在する。
【0016】 CRFの生物学的性質については多く知られているが、CRF1、CRF2、お
よび結合タンパク質についてはほとんど理解されていない。CRF1受容体はス
トレスの影響の媒介を担い、うつ病および不安において重要でもあり得る。しか
し、他の証拠により、CRF2受容体はまたストレスの影響の媒介において重要
な役割を果たすことが示唆される。医薬産業では、ストレスの影響を遮断するア
ンタゴニストの開発にCRF1を標的にしている。CRF2に対する興味もあり得
るが、この受容体に特異的な小分子アンタゴニストは発見されていない。
【0017】 本発明により、CRF2受容体をコードする遺伝子調節の変化を目的とする異
なる治療アプローチが得られ、これは不安、うつ病、および他のストレス関連問
題の治療におけるより有効なストラテジーである潜在性を有する。このアプロー
チは、これらの疾患の主な問題がCRFおよび/またはその受容体の過剰発現で
あるという仮説に基づく。したがって、これらの問題の主な原因を標的とする治
療がより有効であり、他の系に対して非特異的影響を示さないはずである。例え
ば、CRFまたはその受容体の調節を制御する薬物により、より正確にストレス
が管理される。受容体アンタゴニストが脳および身体全体の全ての受容体に影響
を与え、疾患において最も重要な領域と選択的に相互作用しないので、伝統的な
アプローチは多数の望ましくない効果を引き起こす。
【0018】 受容体および他のタンパク質を生成する遺伝子の調節に影響を与える薬物の理
解および開発の利点は、これらの薬物が特定の組織中のタンパク質レベルの変化
を指示することができるという点である。例えば、扁桃は脳の奥深くに存在し、
うつ病および不安におけるCRFの効果の媒介の中枢と考えられている。一旦扁
桃中のCRFの選択的発現を調節する因子が同定されると、この領域中のCRF
のみに影響を与え且つ残りの他の部位(皮質、脳幹、心臓、視床下部)に影響を
与えないように標的化することができる。
【0019】 本発明の目的のために、本発明者らは、ラットCRF2受容体遺伝子のプロモ
ーター領域をクローン化および同定した。この遺伝子のプロモーター領域は、C
RF2受容体が体内のどの場所に発現し、発症中のどの時間に発症するのかの同
定を担う。この領域はまた、受容体の発現程度を制御する。したがって、本発明
者らは、プロモーター領域が、上記の種々の精神病理学(うつ病、全身性不安、
対人不安、心的外傷後ストレス障害、およびパニック障害を含む)の治療用の薬
物開発の標的であると想定する。細胞中の遺伝子のプロモーター領域および/ま
たはチップベースのスクリーニングアッセイを使用して、プロモーター領域を変
化させてCRF2受容体の発現に影響を与える因子の同定法を開発することがで
きる。これらの因子は、種々の精神病理学の治療における有意な治療潜在能力を
有し得る。
【0020】 B.ヒトCRF2受容体遺伝子 ヒトCRF2受容体の全遺伝子を含むクローンを、リサーチ・ジェネティック
ス(Research Genetics)(ハンツビル、アラバマ州)から得た。このPACク
ローン(RP5−1143H19)は、CRF、CRF、およびCRF2
γ受容体の第1のエクソンおよび3つ全てのイソ型に共通の残りの11エクソン
を含む127,425bpのインサートを含んでいた(図1を参照のこと)。こ
のクローンは、CRFのエクソン1の約42,000bp上流および最後の
エクソンの約39,000bp下流を含む。
【0021】 C.ラットCRF2受容体遺伝子 ラットCRF2受容体遺伝子を、ストラタジーン(Stratagene)(ラホーヤ、
カリフォルニア州)から得たλFIX(登録商標)II中で構築したスピローグ
−ドーリー・ラット・ゲノム・ライブラリーからクローン化した。ライブラリー
を、雄ラット(16月齢)から得た腎臓DNAの部分的Sau3AI消化物から
調製した。ライブラリーを、cDNAの塩基1〜261に相当する(ゲンバンク
番号U16253)ラットCRFcDNAの32P標識フラグメントで探索し
た(ティー.ダブリュー.ローベンベルグら(T.W.Lovenberg, et al.)、プロ
シーディング・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシーズ・オ
ブ・ザ・ユナイテッド・ステイツ・オブ・アメリカ(Proc. Natl. Acad. Sci. U SA )、1995年、第92巻、p.836−840:PNAS57)。得られた
1つのポジティブクローンをプラーク精製し、インサートをNotI消化によっ
て切り出し、pGEM−5Zf(+)ベクター(プロメガ(Promega)、マディ
ソン、ウィスコンシン州)にサブクローン化した。無作為に分散させたプライマ
ー結合部位を使用するGPS−1ゲノム・プライミング・システム(ニュー・イ
ングランド・ビオラボズ(New England Biolabs)、ベヴァリー、マサチューセ
ッツ州)を使用して全インサートを配列決定した。
【0022】 インサートは、14,894bp長であると同定され、イントロン/エクソン
連結を、インサート配列のラットCRF(ゲンバンク番号U16253)、
マウスCRF(ゲンバンク番号U21729)、およびヒトCRF(ゲン
バンク番号AF019381)cDNA配列との比較によって同定した。これに
より、クローンはCRFの第1のエクソンおよびCRFの第2のエクソン
(1a)を含むことが明らかとなった(図1)。クローンはまた、各イソ型に共
通のエクソン2を含んでいた。さらに、クローンは、CRFの第1のエクソ
ンに対応する領域を含んでいた。しかし、これはエクソンとして機能するために
必要なコンセンサススプライス部位配列およびATG翻訳開始部位を欠く。
【0023】 D.ラットおよびヒトCRF2遺伝子配列の比較 本発明者らは、ラットCRF2ゲノムクローンに対応するヒトCRF2遺伝子領
域を同定した(図1を参照のこと)。CRFのプロモーター領域は、CRF2 α の第1のエクソンの上流に存在するが、第1のCRFエクソンの下流に存
在しない約4000bpの配列内に存在するはずである。本発明者らは、ゲネテ
ィックス・コンピュータ・グループ(GCG)ウィスコンシン・パッケージ・バ
ージョン10.0のBestFitプログラムを使用して、第1のCRF
クソンの最初の2000bpすぐ上流を含むこのフラグメントのサブ領域中のラ
ットおよびヒトのCRF2遺伝子配列を比較した。このギャップ作製ペナルティ
ーを40に設定し、ギャップ伸長ペナルティーを2に設定した。分析により2つ
の配列は70.4%同一であることが明らかとなった(図2を参照のこと)。マ
ウスおよびサル配列は共にそれぞれラットおよびヒトと比較して70.4%を超
えて同一なようである。
【0024】 転写因子結合部位は、転写因子が遺伝子調節に効果を発揮するように結合する
プロモーター領域に存在する短いDNA配列である。これらの部位は、他の系の
遺伝子に固有の発現特性を付与することが見出されており、CRF2受容体遺伝
子の時間的および空間的調節に重要なようである。これらの部位はまた、遺伝子
の適切な発生発現および細胞特異的発現に最も重要なCRF2受容体プロモータ
ー領域である基本的プロモーターの強調に使用される。
【0025】 潜在的な転写因子結合部位を同定するために、MatInspector v
2.2(ケイ.ケイ.クヴァントら(K.K.Quandt, et al.)、ヌクレイック・ア
シッズ・リサーチ(Nucleic Acids Res.)、1995年、第23巻、第23号、
p.4878−4884)、Transfac 4.0脊椎動物行列を使用した
公的ドメインソフトウェア(ティー.ハインメイヤーら(T.Heinemeyer, et al. )、ヌクレイック・アシッズ・リサーチ(Nucleic Acids Res.)、1999年、
第27巻、第1号、p.318−322)を使用してラットおよびヒト配列の両
方のCRFエクソン開始部位のすぐ2000bpの配列について分析した。
閾値を、コア類似性については1.0に、行列類似性については0.9に設定し
た。これにより、ヒトおよびラットCRFプロモーター領域中にそれぞれ1
52および146個の潜在的転写因子結合部位が同定された。
【0026】 任意の所与のプロモーター配列内に、多数の潜在的な転写因子結合部位が存在
する。これらのうち最終的に機能的関連性を有するものはほとんどない。2つの
異なる種由来の同一のプロモーター間の比較により、保存されているので遺伝子
の適切な機能に重要であるだろうエレメントを同定することができる。ヒトとラ
ットとの比較の結果により、2つの配列内の位置および方向について保存されて
いる51個の推定結合部位が明らかとなった。これらの転写因子結合部位を、表
1に列挙する。表中の位置は、転写開始部位のすぐ上流の2000bp内の配列
の位置を示す。これらの部位がラットおよびヒトの間で保存されているので、こ
れらの部位は重要な調節エレメントを構成し得ると考えられる。
【0027】 E.CRF受容体プロモーター構築物の調製 CRF受容体の正確な時間的および空間的発現を付与するヒトおよびラッ
トCRF受容体遺伝子内の最小プロモーター・フラグメントを、ホタル・ル
シフェラーゼ(pGL3−ベーシック、プロメガ、マディソン、ウィスコンシン
州)またはレポーターとしての増強緑色蛍光タンパク質(クロンテック、パロア
ルト、カリフォルニア州)のいずれかを含む発現ベクターにサブクローン化する
【0028】 i.ヒトCRF受容体プロモーター CRF遺伝子のプロモーター領域に対応するフラグメントを得るために、
最初に中間ベクターpRL−ヌル(プロメガ、マディソン、ウィスコンシン州)
にサブクローン化し、その後細胞のトランスフェクションに使用するレポーター
構築物にサブクローン化する必要があった。CRF受容体のプロモーター領
域に対応するヒトCRF遺伝子の4040bpフラグメント(図1を参照の
こと)を、制限酵素NarIおよびNdeIで切り出した。フラグメントを、同
一の2つの酵素で消化したベクターpRL−ヌルにサブクローン化した。このイ
ンサートを、XhoIおよびEcoRIを使用してpRL−ヌル構築物から取り
出し、同一の2つの酵素で消化したpEGFP−1ベクターにサブクローン化し
た。本発明者らは、このフラグメントをルシフェラーゼ・レポーターpGL−3
ベーシック(プロメガ)にサブクローン化した。インサートを、EcolcRI
およびSalIを使用してpRLRVIから取り出し、SmaIおよびXhoI
で消化したpGL3−ベーシックに挿入した。
【0029】 本発明者らは、本発明者らの配列比較において最初の2000bpに注目し、
ラットとヒトの配列間で70.4%の同一性を見出した。本発明者らは配列の4
040bpを含むフラグメントを試験したにもかかわらず、5’末端から欠失し
たより小さなフラグメントが基本プロモーターとして機能することを知っている
。推定転写開始点(TSP)の36bp下流で終結する共通の逆方向(3’)プ
ライマーを使用して、本発明者らは、いくつかの正方向(5’)プライマーを使
用したPCRによってCRFプロモーター領域のより小さなフラグメントを
連続的に作製した。作製された構築物は、TSPに関する−3898、−340
6、−2883、−2346、−1375、−840、および−346から+3
6bpまで(それぞれ、−3898、−3406、−2883、−2346、−
1375、−840、および−346構築物という)であった。本発明者らの目
的は、いくつかの例では500bpよりも短いことが示されている基本プロモー
ターを定義することである。
【0030】 ii.ラットCRF受容体プロモーター ラットCRF受容体のプロモーター領域に対応する4693bpフラグメ
ント(図1を参照のこと)を、HindIIIおよびBsrBIでの消化によっ
て得た。これを、pEGF−1ベクターのHindIIIおよびSmaI部位に
サブクローン化した。このフラグメントを、ルシフェラーゼ・レポーターpGL
−3ベーシック(プロメガ)にもサブクローン化した。ラットCRFプロモ
ーターのより小さなフラグメントを作製するために、ヒトCRFプロモータ
ー用に記載のものと同一のストラテジーを使用する。
【0031】
【表1】
【0032】 F.トランスフェクション細胞株の産生 実施態様の1つは、本発明は、トランスフェクション細胞株である。このよう
な細胞株の1つの好ましい作製法を以下に記載する。ホタル・ルシフェラーゼ遺
伝子の上流に位置付けたヒトまたはラット・プロモーター・フラグメントを含む
上記の構築物を使用して、固定細胞株をトランスフェクションする。リポフェク
タミン2000(ライフ・テクノロジー、ロックヴィル、メリーランド州)を使
用して、構築物をCHO−K1およびA7R5細胞株にトランスフェクションす
る。中枢神経系の初代培養物およびさらなる固定細胞株もまた、これらのトラン
スフェクションに適切である。トランスフェクション効率を制御するために、細
胞を、pRL−TKベクター(プロメガ、マディソン、ウィスコンシン州)にも
同時トランスフェクションする。pRL−TKベクターは、単純ヘルペス・ウイ
ルス・チミジン・キナーゼ・プロモーター(低レベル〜中程度のレベルの発現が
得られるプロモーター)のRenillaルシフェラーゼ遺伝子下流を含む。タ
ンパク質抽出を標準化するために、BCAアッセイ(ピアス、ロックフォード、
イリノイ州)を使用して総タンパク質について細胞溶解物をアッセイする。標準
化した量の細胞抽出物由来のレポーター遺伝子発現レベルを、照度計(イー・ジ
ー・アンド・ジー・ウォーラック、ゲーサーズバーグ、メリーランド州)および
二重ルシフェラーゼ・レポーター・アッセイ・システム(プロメガ、マディソン
、ウィスコンシン州)を使用したルシフェラーゼ活性の測定によって定量する。
ホタル・ルシフェラーゼ活性は、CRF受容体プロモーター活性を反映し、
Renillaルシフェラーゼ活性を使用して実験データを標準化する。
【0033】 G.CRF受容体プロモーターフラグメントの基礎発現の特徴づけ 上記の方法を使用して、レポーター遺伝子発現についてCHO−K1培養物の
一過性トランスフェクションをアッセイした(図3を参照のこと)。これらの実
験では、4つの基本コントロールを利用した。「空」と名づけた培養物はいかな
る構築物もトランスフェクションしなかった。空培養物を、CHO−K1培養物
のバックグラウンド発光を示すのに使用した。pGL−3ベーシックと名づけた
培養物に、実験プロモーターを含まないpGL−3ホタル・ルシフェラーゼ・レ
ポーター構築物およびp−RL−TKベクターをトランスフェクションした。こ
れらの培養物は、非常に低いレベルの発現を示し、ネガティブ・コントロールと
見なすことができる。pGL−3コントロールと名づけた培養物に、SV40ウ
イルス・プロモーターのホタル・ルシフェラーゼ・レポーター下流を含む構築物
およびpRL−TKベクターをトランスフェクションした。これらの培養物は、
非常に高レベルの発現を示すはずであり、ポジティブ・コントロールと見なすこ
とができる。最後に、無関係DNAと名づけた培養物に、ホタル・レポーター遺
伝子のDNA配列上流の1916bpDNAを含む構築物およびpRL−TKベ
クターでトランスフェクションした。この構築物の1916bpは、無作為DN
A配列であり、最後の21bpのほとんどの3’が本発明者らの推定プロモータ
ー構築物と同一であった。これらの培養物は、本発明者らの構築物の特異性を示
すと見なした。
【0034】 本発明者らの結果は、−3406構築物は、CRFプロモーター構築物の
最も高い発現レベルを有することを示す(図3を参照のこと)。発現レベルは、
一般に、プロモーターの長さが短くなるにつれて減少し、−346構築物で最小
となる。一元配置ANOVAにより、構築物間の有意差は、(F(10,83)
=864、P<0.001)であることが明らかとなった。値のボンフェロニ/
ダン調整を使用した多重比較分析により、−3406構築物はpGL3−ベーシ
ックおよびpGL3コントロール構築物と有意に異なり(共にP<.001)、
−346構築物はまたpGL3−ベーシックおよびpGL3コントロール構築物
と有意に異なる(共にP<.001)ことが示される。平均試験により、本発明
者らの最も低レベルの発現(−346構築物)は、ハウスキーピング発現レベル
(pGL−3ベーシック)より141%高いようであり(平均−346=0.2
22±.008、平均pGL3ベーシック=.092±.004)、これらはウ
イルスプロモーター(pGL−3コントロール)によって惹起された強力発現の
8%である(平均−346=0.222±.008、平均pGLコントロール=
2.878±.041)ことが示される。本発明者らの最も高い発現レベル(−
3406構築物)は、ハウスキーピング発現レベル(pGL−3ベーシック)よ
り1242%高いようであり(平均−3406=1.229±.042、平均p
GL3ベーシック=.092±.0.004)、これらはSV40プロモーター
(pGL−3コントロール)由来の強力発現の43%である(平均−3406=
1.229±0.42、平均pGLコントロール=2.878±.041)。さ
らに、無関係のヒト染色体DNA配列は、バックグラウンドを超える発現を駆動
することができなかった。全てのCRFプロモーター構築物が有効に機能す
るので、これらを使用して所与の候補薬物の効果を担うプロモーター配列を単離
することができる。所与の候補薬物を含むか含まない構築物の発現と処理してい
るかしていない他の構築物の発現との比較により、所与の候補薬物の効果に関連
する正確なプロモーター領域を同定することができる。したがって、CRF
プロモーター構築物はCRF特異的転写をモニターするように機能する適切
なツールのようである。
【0035】 H.トランスジェニックマウスの産生 別の実施態様では、本発明は、コルチコトロピン放出ホルモン受容体CRF2
αの異種プロモーター配列を含むトランスジェニック・マウスである。1つの好
ましい実施態様では、トランスジェニック・マウスを以下のようにして作製する
。本発明者らの細胞培養モデルで一旦潜在的な治療薬が同定されると、トランス
ジェニック動物におけるCRF2受容体プロモーター活性を変化させる能力を試
験する。増強緑色蛍光タンパク質の上流に存在する基本CRF受容体プロモ
ーターからなるレポーター構築物を使用して、トランスジェニック・マウスを作
製する。増強緑色蛍光構築物の作製手順は既に記載されており、βガラクトシダ
ーゼ構築物の作製手順は、ホタル・ルシフェラーゼ構築物の作製に使用した手順
と同一であった。これらの動物により、CRF受容体プロモーターの適切な
空間的および時間的発現を確認することができる。
【0036】 レポーター構築物は、上記の構築物と同一であり、好ましくはEGFPまたは
βガラクトシダーゼのコード領域と融合した4040bpのヒトCRF受容
体プロモーターまたは4693bpのラットCRF受容体プロモーターから
なる。標準的な技術を使用して、トランスジェニック動物を作製する。好ましい
技術は、受精卵の雄性前核への100コピーのプロモーター−レポーター構築物
の微量注入法を含む。注入された卵を、偽妊娠雌に移植し、これらの移植片由来
の子孫を、CRF受容体プロモーター−レポーター構築物(「導入遺伝子」
と呼ぶ)の存在について試験した。導入遺伝子を含む動物を、少量の尾組織から
のDNAの抽出およびこのDNAの哺乳動物では通常見出されないEGFPまた
はβガラクトシダーゼ遺伝子セグメントでの探索によって同定する。CRF
受容体プロモーター−レポーター導入遺伝子を含む動物を、トランスジェニック
株が確立されるように正常な動物と交配する。好ましくは、ゲノム内の3つの異
なる部位中に導入遺伝子を含む3つのトランスジェニック株を作製する。この方
法では、認められた発現パターンが本発明者らのプロモーター・セグメント由来
のEGPFまたはβガラクトシダーゼ発現の結果であり、部位挿入効果によるも
のではないことが証明される。
【0037】 CRF受容体プロモーター−レポーター導入遺伝子の適切な機能および発
現を確認するために、以下を行うことが好ましい。脳組織切片を後期胚発生の初
めおよび成体(出産60日目)まで5日間隔でトランスジェニック動物から採取
する。次いで、切片を、それぞれ488nmの光または420nmの光下で観察
して、EGFPまたはβガラクトシダーゼを発現する脳細胞を同定する。レポー
ターの発現パターンを、正常なCRF受容体の発現パターンと比較する。C
RF受容体プロモーター導入遺伝子発現は、時間的(すなわち、CRF
容体が最初に発現した時に発現を開始する)および空間的(すなわち、導入遺伝
子の発現はCRF受容体を正常に発現する中隔および視床下部腹内側部内の
細胞に限定される)に内因性CRF受容体遺伝子の発現と重複するはずであ
る。
【0038】 I.形質転換細胞株およびトランスジェニック動物の使用 レポーター構築物と融合したCRF受容体プロモーター領域でトランスフ
ェクションした細胞が潜在的治療薬であるかを試験する。薬理学的関連量の候補
小分子を培地中のトランスフェクション細胞にアプライし、これらの分子のレポ
ーター遺伝子発現レベルに対する影響を、上記方法によって評価する。これらの
実験を少なくとも10回複製し、発現において統計的有意差が得られる任意の小
分子を陽性結果と見なす。特定の候補薬物での治療後のレポーターの発現レベル
は、薬物がCRF受容体活性である程度の同定が可能である。
【0039】 CRFプロモーター−レポーター活性の発現を増加させる候補薬物を、さ
らにインビボで試験することができる。トランスジェニック動物を候補薬物で治
療して、CRFプロモーター−レポーター導入遺伝子レベルが細胞株中で見
出されたレベルと同一の様式および程度で上昇するかどうかを同定する。逆の薬
物効果を、これらの動物を使用して同定することもできる。
【0040】 薬物がインビボで同様の挙動を示し、且つ有意な毒性の兆候がない場合、抗う
つまたは抗不安活性を示すと予想される薬物を種々の動物モデルで試験すること
ができる。候補がこれらの試験で活性である場合、うつ病などの精神病に対する
治療薬として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、ラットおよびヒトCRF2ゲノムクローンを示す図である。
【図2】 図2は、ラットおよびヒトCRF受容体遺伝子のプロモーター領域の比較
を示す図である。
【図3】 図3は、CRFプロモーターフラグメントの基本発現を示す棒グラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 5/10 G01N 33/15 Z C12Q 1/68 33/50 Z G01N 33/15 C12N 15/00 ZNAA 33/50 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 (72)発明者 ローズブーム, パトリック エイチ. アメリカ合衆国 53711 ウイスコンシン マデイソン メドウッド ドライブ 5801 (72)発明者 ランドリー, チャールズ エフ. アメリカ合衆国 53711 ウイスコンシン フィッチバーグ スパークル ストーン クレセント 5538 (72)発明者 ナンダ, スティーブン エイ. アメリカ合衆国 53719 ウイスコンシン マデイソン フラッグシップ ドライブ 7206 アパートメント 3 Fターム(参考) 2G045 AA29 AA40 BB20 CB01 CB17 DA12 DA13 DA14 DA36 4B024 AA11 AA20 BA08 BA80 CA01 CA02 DA02 EA04 FA02 GA11 GA13 HA11 HA20 4B063 QA01 QA05 QA13 QQ21 QQ22 QQ41 QQ42 QQ43 QQ53 QQ61 QQ79 QQ89 QR08 QR32 QR35 QR40 QR42 QR55 QR58 QR62 QR72 QR77 QR80 QS25 QS31 QS32 QS34 QS36 QX01 QX02 4B065 AA90X AA90Y AA91X AA91Y AA93Y AB01 AC14 BA01 BA02 BA05 CA24 CA28 CA46

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)レポーター遺伝子に作動可能に連結した異種CRF2
    α受容体のプロモーター配列をコードする核酸配列を含む細胞株または生物を得
    る工程、及び (b)前記細胞または生物に試験因子を移入し、前記因子が前記細胞株または
    生物に移入されていないコントロール細胞株または生物と比較して前記レポータ
    ー遺伝子産物の発現を評価する工程 からなることを特徴とする、CRF受容体のプロモーター領域の活性を変化
    させる因子の同定法。
  2. 【請求項2】 前記CRF受容体がラット受容体であることを特徴とす
    る、請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 前記CRF受容体がヒト受容体であることを特徴とする
    、請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ラットCR
    受容体の転写開始部位上流の4693bpを含むことを特徴とする、請求
    項2の方法。
  5. 【請求項5】 前記プロモーター領域が、前記ラットCRF受容体−4
    693bp上流プロモーターの欠失フラグメントを含み、前記フラグメントが前
    記−4693bp上流プロモーターと比較して少なくとも50%の転写駆動能力
    を保持していることを特徴とする、請求項2の方法。
  6. 【請求項6】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCRF2 α 受容体の転写開始部位上流の4031bpを含むことを特徴とする、請求項2
    の方法。
  7. 【請求項7】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCRF2 α 受容体の転写開始部位上流の少なくとも3898bpを含むことを特徴とする
    、請求項2の方法。
  8. 【請求項8】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCRF2 α 受容体の転写開始部位上流の少なくとも3406bpを含むことを特徴とする
    、請求項2の方法。
  9. 【請求項9】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCRF2 α 受容体の転写開始部位上流の少なくとも1375bpを含むことを特徴とする
    、請求項2の方法。
  10. 【請求項10】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCR
    受容体の転写開始部位上流の少なくとも840bpを含むことを特徴とす
    る、請求項2の方法。
  11. 【請求項11】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCR
    受容体の転写開始部位上流の少なくとも346bpを含むことを特徴とす
    る、請求項2の方法。
  12. 【請求項12】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCR
    受容体の転写開始部位上流の少なくとも2346bpを含むことを特徴と
    する、請求項2の方法。
  13. 【請求項13】 前記CRF受容体プロモーター領域が、前記ヒトCR
    受容体の転写開始部位上流の少なくとも2883bpを含むことを特徴と
    する、請求項2の方法。
  14. 【請求項14】 細胞株が、レポーター遺伝子に作動可能に連結された異種
    CRF受容体プロモーターをコードする核酸配列を含む構築物で形質転換さ
    れていることを特徴とする、形質転換細胞株。
  15. 【請求項15】 前記細胞株が、ラットCRF受容体プロモーターを含
    む構築物で形質転換されていることを特徴とする、請求項14の形質転換細胞株
  16. 【請求項16】 前記細胞株が、ヒトCRF受容体プロモーターを含む
    構築物で形質転換されていることを特徴とする、請求項14の形質転換細胞株。
  17. 【請求項17】 前記CRF受容体プロモーターが、前記ヒトCRF 受容体の転写開始部位上流の少なくとも3406bpを含むことを特徴とする、
    請求項16の細胞株。
  18. 【請求項18】 前記CRF受容体プロモーターが、前記ヒトCRF 受容体の転写開始部位上流の少なくとも346bpを含むことを特徴とする、請
    求項16の細胞株。
  19. 【請求項19】 動物が、レポーター遺伝子に作動可能に連結された異種C
    RF受容体プロモーターをコードする核酸配列でトランスフェクションされ
    ていることを特徴とする、トランスジェニック動物。
  20. 【請求項20】 (a)細胞株または生物がレポーター遺伝子に作動可能に
    連結された異種CRF受容体のプロモーター配列のフラグメントをコードす
    る核酸配列を含む構築物を含み、複数種の細胞株または生物が様々なフラグメン
    トを含む構築物を含む、複数種の細胞株または生物を得る工程、 (b)前記細胞またはトランスジェニック動物に試験因子を移入し、前記因子
    が前記細胞株またはトランスジェニック動物に移入されていないコントロール細
    胞株またはトランスジェニック動物と比較して前記レポーター遺伝子産物の発現
    を評価する工程、 (c)前記複数種の構築物由来のレポーター遺伝子の発現を比較する工程、及
    び (d)前記試験因子と相互作用するフラグメントを含む構築物を同定する工程
    からなることを特徴とする、CRF受容体プロモーターのどの領域が試験因
    子と相互作用するかを決定する方法。
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