JP2004500051A - Novel human melastatin-like protein and polynucleotide encoding the protein - Google Patents

Novel human melastatin-like protein and polynucleotide encoding the protein Download PDF

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Abstract

療法、診断、および薬理ゲノミクス適用に使用できる、新規ヒトポリヌクレオチドおよびポリペプチド配列を開示する。Disclosed are novel human polynucleotide and polypeptide sequences that can be used in therapy, diagnosis, and pharmacogenomic applications.

Description

【0001】
本出願は、1999年11月1日に提出され、そして本明細書にその全体を援用する、米国仮出願第60/162,678号の優先権を主張する。
1.序論
本発明は、哺乳動物腫瘍進行阻害剤タンパク質と配列類似性を共有するタンパク質をコードする、新規ヒトポリヌクレオチドの発見、同定、および性質決定に関する。本発明は、記載するポリヌクレオチド、宿主細胞発現系、コードされるタンパク質、融合タンパク質、ポリペプチドおよびペプチド、コードされるタンパク質およびペプチドに対する抗体、並びに開示される遺伝子を欠くかまたは過剰発現する遺伝的に操作された動物、該タンパク質のアンタゴニストおよびアゴニスト、並びに診断、薬剤スクリーニング、臨床試験監視および生理学的障害の治療に使用できる、開示された遺伝子にコードされるタンパク質の発現または活性を調節する他の化合物を含む。
2.発明の背景
腫瘍進行阻害剤(TPI)は、その発現が腫瘍病原力と逆に相関している遺伝子を含む。腫瘍病原力の療法的重要性を考慮し、メラスタチンのようなTPIタンパク質は、腫瘍増殖、蔓延、および転移と関連付けられている。
3.発明の概要
本発明は、新規ヒトタンパク質をコードするヌクレオチドの発見、同定、および性質決定、並びにこれらのタンパク質の対応するアミノ酸配列に関する。本明細書に初めて記載する新規ヒトタンパク質(NHP)は、哺乳動物メラスタチンタンパク質と構造的類似性を共有する。
【0002】
本明細書に記載する新規ヒト核酸配列は、長さ803、823、948、1,134、1,197、1,579、778、798、923、1,109、1,172、1,554、793、813、938、1,124、1,187、1,569、768、788、913、1,099、1,162、1,544、366、386、511、697、760、1,142、356、376、501、687、750、1,132、89、127、108、12、74、および25アミノ酸(それぞれ、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、および84を参照されたい)の代替タンパク質/オープンリーディングフレーム(ORF)をコードする。
【0003】
本発明はまた、記載するNHPのアゴニストおよびアンタゴニスト(天然NHPと競合する小型分子、大型分子、変異NHP、またはその一部が含まれる)、ペプチド、および抗体、並びに、記載するNHPの発現を阻害するのに使用できるヌクレオチド配列(例えばアンチセンスおよびリボザイム分子、および遺伝子または制御配列置換構築物)、または記載するNHP配列の発現を増進するのに使用できるヌクレオチド配列(例えば記載する配列を、強いプロモーター系の調節下に置く発現構築物)、並びにNHP導入遺伝子を発現するトランスジェニック動物、または機能するNHPを発現しない「ノックアウト」(条件的であってもよい)を含む。記載する遺伝子のネズミ相同分子種(ortholog)中にジーントラップ突然変異を含む、ノックアウトES細胞株を産生した。
【0004】
さらに、本発明はまた、記載するNHPおよび/またはNHP産物の精製された調製物、あるいはNHPを発現する細胞を利用して、NHP発現および/またはNHP活性を調節する化合物、すなわちアゴニストまたはアンタゴニストとして作用する化合物を同定するための方法にも関する。こうした化合物は、生物学的障害または平衡異常に関連する非常に多様な症状のいずれの治療用の療法剤としても使用できる。
4.配列表および図の説明
配列表は、記載するNHPアミノ酸配列をコードする、記載するNHP ORFの配列を提供する。配列番号85は、全長NHP ORFと共に隣接する5’および3’配列を記載する。
5.発明の詳細な説明
本明細書に初めて記載するNHPは、とりわけヒト細胞株で、そして成人脳、下垂体、前立腺、胸腺、甲状腺、精巣、腎臓、およびジーントラップされたヒト細胞株で発現される、新規タンパク質である。
【0005】
本発明は、配列表に提示されるヌクレオチド、こうしたヌクレオチドを発現する宿主細胞、こうしたヌクレオチドの発現産物、および:(a)記載する配列の哺乳動物相同体(具体的に記載したNHPおよびNHP関連産物を含む)をコードするヌクレオチド;(b)NHPの機能性ドメイン(活性ドメインの新規領域が含まれるが、これらに限定されない)に対応する1以上の部分をコードするヌクレオチド、およびそれらのヌクレオチド配列により特定されるポリペプチド産物;(c)記載するNHPの少なくとも1つのドメインの全部または一部が欠失または変化した遺伝子工学的に形成した変異体または天然変異体をコードする単離ヌクレオチド、およびそれらのヌクレオチド配列により特定されるポリペプチド産物;シグナル配列の全部または一部が欠失した可溶性タンパク質およびペプチドが含まれるが、これらに限定されない;(d)別のペプチドまたはポリペプチドに融合した、NHPのコード領域の全部または一部、あるいはそのドメインの1つ(例えば受容体またはリガンド結合ドメイン、アクセサリータンパク質/自己結合ドメインなど)を含む、キメラ融合タンパク質をコードするヌクレオチド;または(e)記載するポリヌクレオチドの療法的または診断的誘導体、例えば配列表に初めて開示された配列を含むオリゴヌクレオチド、アンチセンスポリヌクレオチド、リボザイム、dsRNA、または遺伝子治療構築物を含む。
【0006】
上に論じられるように、本発明は:(a)配列表に提示されるヒトDNA配列(および該配列を含むベクター)を含み、そしてさらに、配列表に提示されるDNA配列の相補体に、非常にストリンジェントな条件下、例えば、0.5 M NaHPO、7% ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、1 mM EDTA中、65℃でのフィルター結合DNAへのハイブリダイゼーション、および0.1 x SSC/0.1% SDS中、68℃での洗浄(Ausubel F.M.ら監修, 1989, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. I, Green Publishing Associates, Inc.,およびJohn Wiley & Sons, Inc., ニューヨーク, p.2.10.3)でハイブリダイズし、そして機能的に同等な遺伝子産物をコードする、隣接するNHPオープンリーディングフレーム(ORF)をコードするいかなるヌクレオチド配列も意図する。さらに意図されるのは、配列表に提示されるアミノ酸配列をコードしそして発現するDNA配列の相補体に、中程度にストリンジェントな条件下、例えば0.2 x SSC/0.1% SDS中、42℃での洗浄(Ausubelら、1989、上記)でハイブリダイズし、それでもなお、機能的に同等なNHP産物をコードする、いかなるヌクレオチド配列でもよいものである。NHPの機能する同等物は、他の種に存在する天然に存在するNHPおよび天然に存在するかまたは操作されている(部位特異的突然変異誘発、遺伝子シャッフリング、例えば米国特許第5,837,458号に記載されるような指示発展(directed evolution)による)かいずれかの突然変異NHPを含む。本発明はまた、開示されるNHPポリヌクレオチド配列の縮重核酸変異体(variant)も含む。
【0007】
さらに意図されるのは、NHP ORFをコードするポリヌクレオチド、または配列表のヌクレオチド配列の対応する領域に約99、95、90または約85パーセント類似または同一であるポリヌクレオチド配列(例えば標準的デフォルト設定を用いたGCG配列解析パッケージを用いた、BLAST配列比較解析で測定されるようなもの)にコードされる、その機能的同等物である。
【0008】
本発明はまた、記載するNHPヌクレオチド配列にハイブリダイズし、そしてしたがってその相補体である、核酸分子、好ましくはDNA分子も含む。こうしたハイブリダイゼーション条件は、上述のように、非常にストリンジェントであっても、またはそれほど非常にストリンジェントでなくてもよい。核酸分子がデオキシオリゴヌクレオチド(“DNAオリゴ体”)である場合、それらの分子は本明細書の配列表に初めて開示した配列の連続領域を含む、一般に約16〜約100塩基、約20〜約80、または約34〜約45塩基の長さのもの、またはそこに示すサイズの任意の変更または組み合わせである。それらのオリゴヌクレオチドをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)と組み合わせて用いて、ライブラリーのスクリーニング、クローンの単離、並びにクローニングテンプレートおよび配列決定テンプレートの調製などを行うことができる。
【0009】
あるいは、こうしたNHPオリゴヌクレオチドは、ライブラリーをスクリーニングし、そして(特に、マイクロアレイまたは高処理「チップ」形式を用いて)遺伝子発現パターンを評価するためのハイブリダイゼーションプローブとして使用できる。さらに、一連の記載するNHPオリゴヌクレオチド配列、またはその相補体を、記載するNHP配列の全部または一部を提示するのに使用できる。典型的には、長さ約16〜約40(またはこの範囲内のいかなる整数でもよい)ヌクレオチドの間のオリゴヌクレオチドは、互いに部分的に重複してもよいし、そして/またはNHP配列は、重複しないオリゴヌクレオチドを用いて提示されてもよい。したがって、記載するNHPポリヌクレオチド配列は、典型的には、各々、本明細書の配列表に初めて開示された、少なくとも長さ約18、そして好ましくは約25ヌクレオチドの、少なくとも約2または3の別個のオリゴヌクレオチド配列を含むはずである。こうしたオリゴヌクレオチド配列は、配列表の配列内に存在するいかなるヌクレオチドで始まり、そして記載する配列に比較して、センス(5’から3’)方向、またはアンチセンス方向、いずれに進行してもよい。
【0010】
オリゴヌクレオチドプローブに関しては、非常にストリンジェントな条件は、例えば、6 x SSC/0.05% ピロリン酸ナトリウム中、37℃(14塩基オリゴ)、48℃(17塩基オリゴ)、55℃(20塩基オリゴ)、および60℃(23塩基オリゴ)での洗浄を指す。これらの核酸分子は、例えばNHP遺伝子制御に有用な、NHP遺伝子アンチセンス分子をコードしても、またはアンチセンス分子として作用してもよい(NHP核酸配列の増幅反応におけるアンチセンスプライマーを得るため、および/またはアンチセンスプライマーとして)。NHP遺伝子制御に関しては、生物学的機能を制御するのにこうした技術を使用できる。さらに、こうした配列は、やはりNHP遺伝子制御に有用であるリボザイムおよび/または三重らせん配列の一部として使用できる。
【0011】
阻害アンチセンスまたは二本鎖オリゴヌクレオチドは、さらに、限定されるわけではないが、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ベータ−D−ガラクトシルケオシン(queosine)、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、ベータ−D−マンノシルケオシン、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン(wybutoxosine)、プソイドウラシル、ケオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、および2,6−ジアミノプリンを含む群より選択される、少なくとも1つの修飾塩基部分を含むことができる。
【0012】
アンチセンスオリゴヌクレオチドはまた、限定されるわけではないが、アラビノース、2−フルオロアラビノース、キシルロース、およびヘキソースを含む群より選択される、少なくとも1つの修飾糖部分も含むことができる。
【0013】
さらに別の態様において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロアミドチオエート、ホスホロアミデート、ホスホロジアミデート、メチルホスホネート、アルキルホスホトリエステル、およびホルムアセタールまたはそれらの類似体(analog)からなる群より選択される、少なくとも1つの修飾ホスフェート主鎖を含みうる。
【0014】
さらに別の態様において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、α−アノマーオリゴヌクレオチドである。α−アノマーオリゴヌクレオチドは、相補的RNAと特異的な二本鎖ハイブリッドを形成し、該ハイブリッドでは、通常のβ−単位とは対照的に、鎖は互いに平行に走る(Gautierら, 1987, Nucl. Acids Res. 15:6625−6641)。オリゴヌクレオチドは、2’−O−メチルリボヌクレオチド(Inoueら, 1987, Nucl. Acids Res. 15:6131−6148)、またはキメラRNA−DNA類似体(Inoueら, 1987, FEBS Lett. 215:327−330)である。あるいは、二本鎖RNAを用い、標的NHPの発現および機能を撹乱することができる。
【0015】
本発明のオリゴヌクレオチドは、当該技術分野に知られる標準的な方法によって、例えば自動化DNA合成装置(例えばBiosearch、Applied Biosystemsなどから商業的に入手可能なもの)の使用によって、合成できる。例えば、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドは、Steinら(1988, Nucl. Acids Res. 16:3209)の方法によって合成でき、そしてメチルホスホネートオリゴヌクレオチドは、制御孔ガラスポリマー支持体の使用(Sarinら, 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:7448−7451)などによって調製できる。
【0016】
低ストリンジェンシー条件は、当業者に公知であり、そして予測可能であるように、ライブラリーおよび標識配列が由来する特定の生物に応じて異なるであろう。こうした条件に関する手引きには、例えば、Sambrookら, 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual(およびその定期的な改訂版), Cold Spring Harbor Press, ニューヨーク;およびAusubelら, 1989, Current Protocols in Molecular Biology, Green Publishing Associates and Wiley Interscience, ニューヨークを参照されたい。
【0017】
あるいは、適切に標識されたNHPヌクレオチドプローブを用いて、適切にストリンジェントな条件を用い、またはPCRによって、ヒトゲノムライブラリーをスクリーニングすることができる。ヒトゲノムクローンの同定および性質決定は、多型(限定されるわけではないが、ヌクレオチド反復、マイクロサテライト対立遺伝子、一ヌクレオチド多型、またはコード一ヌクレオチド多型を含む)を同定し、既定の遺伝子座/対立遺伝子のゲノム構造を決定し、そして診断試験を設計するのに役立つ。例えば、ヒト遺伝子のイントロン/エクソン境界に隣接する領域由来の配列を用い、診断法および薬理ゲノミクスに使用できる、エクソン、イントロン、スプライシング部位(例えばスプライシングアクセプターおよび/またはドナー部位)などの内部での突然変異を検出する増幅アッセイで用いるためのプライマーを設計することができる。
【0018】
さらに、本明細書に開示されるNHP産物内のアミノ酸配列に基づいて設計された、2つの縮重または「ゆらぎ(wobble)」オリゴヌクレオチドプライマープールを用いてPCRを実行することにより、目的の生物由来の核酸からNHP遺伝子相同体を単離できる。反応のためのテンプレートは、NHP遺伝子の対立遺伝子を発現することが知られる、または発現すると推測される、ヒトまたは非ヒト細胞株または組織から調製された、総RNA、mRNA、および/またはmRNAの逆転写によって得られたcDNAであってもよい。
【0019】
PCR産物は、サブクローニングして、そして配列決定し、増幅された配列が、望ましいNHP遺伝子の配列に相当することを確実にすることができる。その後、PCR断片を用いて、多様な方法によって、全長cDNAクローンを単離できる。例えば、増幅断片を標識し、そしてバクテリオファージcDNAライブラリーなどのcDNAライブラリーをスクリーニングするのに使用できる。あるいは、標識断片を用いて、ゲノムライブラリーのスクリーニングを介し、ゲノムクローンを単離することができる。
【0020】
PCR技術はまた、全長cDNA配列を単離するのに使用できる。例えば、RNAは、標準的な方法にしたがい、適切な細胞または組織供給源(すなわち、NHP遺伝子を発現することが知られる、または発現すると推測されるもの)から単離できる。逆転写(RT)反応は、第一鎖合成のプライミングのために、増幅断片の最5’端に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーを用い、RNAに対して行うことが可能である。その後、生じたRNA/DNAハイブリッドは、標準的末端トランスフェラーゼ反応を用いて、「テール化」し、ハイブリッドをRNアーゼHで消化し、そしてその後、第二鎖合成を相補的プライマーでプライミングすることができる。このように、増幅断片の上流のcDNA配列を単離することが可能である。使用できるクローニング戦略の概説には、例えばSambrookら、1989、上記を参照されたい。
【0021】
突然変異NHP遺伝子をコードするcDNAは、例えば、PCRを用いることによって単離することが可能である。この場合、第一のcDNA鎖は、推定上、突然変異NHP対立遺伝子を持つ個体において、発現されることが知られるまたは発現されることが推測される組織から単離されたmRNAに、オリゴdTオリゴヌクレオチドをハイブリダイズさせることによって、そして逆転写酵素で新規鎖を伸長させることによって、合成することが可能である。その後、cDNAの第二鎖は、正常遺伝子の5’端に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを用いて、合成する。これらの2つのプライマーを用い、その後、PCRを介して産物を増幅し、所望により、適切なベクターにクローニングし、そして当業者に公知の方法を通じて、DNA配列解析に供する。突然変異NHP対立遺伝子のDNA配列を、対応する正常NHP対立遺伝子のものと比較することによって、突然変異NHP遺伝子産物の機能の損失または改変に関与する、単数または複数の突然変異を確かめることが可能である。
【0022】
あるいは、突然変異NHP対立遺伝子を持つと推測される、または持つことが知られる個体(例えば、NHP関連表現型、例えば肥満、高血圧、結合組織障害、不妊などを発現している個人)から得たDNAを用いて、ゲノムライブラリーを構築することができるし、あるいは突然変異NHP対立遺伝子を発現することが知られる、または発現すると推測される組織由来のRNAを用いて、cDNAライブラリーを構築することができる。その後、正常NHP配列、またはいかなるものでもよい適切なその断片を標識し、そしてこうしたライブラリーにおいて、対応する突然変異NHP対立遺伝子を同定するプローブとして用いてもよい。その後、突然変異NHP配列を含むクローンを精製し、そして当業者に公知の方法にしたがい、配列解析に供することができる。
【0023】
さらに、例えば、突然変異NHP対立遺伝子を持つと推測される、または持つことが知られる個体の、こうした突然変異対立遺伝子を発現することが知られる、または発現すると推測される組織より単離したRNAから合成したcDNAを利用して、発現ライブラリーを構築することができる。この方式では、推定上の突然変異組織によって作成される遺伝子産物を発現させ、そして以下に記載するように、正常NHP産物に対して作成された抗体と組み合わせた標準的抗体スクリーニング技術を用いて、スクリーニングすることが可能である(スクリーニング技術に関しては、例えば、Harlow E.およびLane監修, 1988, “Antibodies: A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Press, コールドスプリングハーバーを参照されたい)。
【0024】
さらに、スクリーニングは、例えばアルカリホスファターゼ−NHP融合タンパク質またはNHP−アルカリホスファターゼ融合タンパク質などの標識NHP融合タンパク質でスクリーニングすることによって、達成することができる。NHP突然変異が、改変された機能の発現遺伝子産物を生じる(例えばミスセンスまたはフレームシフト突然変異の結果として)場合、NHPに対するポリクローナル抗体は、対応する突然変異NHP遺伝子産物と交差反応する可能性がある。こうした標識抗体との反応を介して検出されるライブラリークローンは、当該技術分野に公知の方法にしたがって精製し、そして配列解析に供することができる。
【0025】
本発明はまた、(a)前述のNHPコード配列および/またはその相補体(すなわちアンチセンス)のいずれかを含むDNAベクター;(b)コード配列の発現を指示する制御要素と機能可能であるように関連した前述のNHPコード配列のいずれかを含むDNA発現ベクター(例えば、本明細書に援用する米国特許第5,869,336号に記載されるようなバキュロウイルス);(c)宿主細胞において、コード配列の発現を指示する制御要素と機能可能であるように関連した前述のNHPコード配列のいずれかを含む、遺伝的に操作された宿主細胞;および(d)外因的に導入された制御要素の調節下に内因性NHP遺伝子を発現する(すなわち遺伝子活性化)、遺伝的に操作された宿主細胞も含む。本明細書において、制御要素には、限定されるわけではないが、誘導性および非誘導性プロモーター、エンハンサー、オペレーター、および発現をドライブし、そして制御することが当業者に知られる他の要素が含まれる。こうした制御要素には、限定されるわけではないが、ヒトサイトメガロウイルス(hCMV)極初期遺伝子、制御可能ウイルス要素(特にレトロウイルスLTRプロモーター)、SV40アデノウイルスの初期または後期プロモーター、lac系、trp系、TAC系、TRC系、ファージラムダの主要オペレーターおよびプロモーター領域、fdコートタンパク質の調節領域、3−ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)のプロモーター、酸性ホスファターゼのプロモーター、および酵母α−接合因子のプロモーターが含まれる。
【0026】
本発明はまた、抗体および抗イディオタイプ抗体(Fab断片を含む)、NHPのアンタゴニストおよびアゴニストと共に、NHP遺伝子の発現を阻害する化合物またはヌクレオチド構築物(転写因子阻害剤、アンチセンスおよびリボザイム分子、あるいは遺伝子または制御配列置換構築物)、あるいはNHPの発現を促進する化合物またはヌクレオチド構築物(例えばNHPコード配列が、プロモーター、プロモーター/エンハンサーなどの発現調節要素と機能可能であるように関連している発現構築物)も含む。
【0027】
NHPまたはNHPペプチド、NHP融合タンパク質、NHPヌクレオチド配列、抗体、アンタゴニストおよびアゴニストは、疾患の診断のため、突然変異NHPまたは不適切に発現されたNHPを検出するのに有用である可能性がある。NHPタンパク質またはペプチド、NHP融合タンパク質、NHPヌクレオチド配列、宿主細胞発現系、抗体、アンタゴニスト、アゴニスト、並びに遺伝的に操作された細胞および動物は、体内で、NHPの通常の機能を混乱させる症候的または表現型的発現の治療に効果的な薬剤のスクリーニング(またはコンビナトリアルライブラリーの高処理スクリーニング)に使用できる。操作された宿主細胞および/または動物の使用は、こうした系がNHPの内因性受容体に結合する化合物を同定できるだけでなく、NHP仲介活性または経路を誘発する化合物もまた同定できるという点で有利である。
【0028】
最後に、NHP産物は、療法剤として用いることが可能である。例えば、NHPに対応するNHPペプチド/ドメインのような可溶性誘導体、NHP融合タンパク質産物(特に、NHP−Ig融合タンパク質、すなわちIgFcへのNHP、またはNHPのドメインの融合体)、NHP抗体および抗イディオタイプ抗体(Fab断片を含む)、アンタゴニストまたはアゴニスト(NHP仲介経路中の下流標的を調節するまたは該標的に作用する化合物を含む)を用い、疾患または障害を直接治療することが可能である。例えば、有効量の可溶性NHP、またはNHP−IgFc融合タンパク質またはNHPを模倣する抗イディオタイプ抗体(またはそのFab)の投与は、内因性NHP受容体を活性化するか、または効果的にアンタゴナイズすることができる。こうしたNHP産物をコードするヌクレオチド構築物を用いて、宿主細胞がこうした産物をin vivoで発現するように遺伝的に操作することができ;これらの遺伝的に操作された細胞は、体内で「バイオリアクター」として機能し、NHP、NHPペプチド、またはNHP融合タンパク質を、連続した供給で、体に搬送する。機能するNHP、突然変異NHPと共に、アンチセンスおよびリボザイム分子をコードするヌクレオチド構築物はまた、NHP発現の調節のための「遺伝子治療」アプローチでも使用できる。したがって、本発明はまた、生物学的障害を治療するための薬剤処方および方法も含む。
【0029】
本発明の多様な側面は、以下のサブセクションに、より詳細に記載する。
5.1.NHP配列
記載するNHPのcDNA配列および対応する推論上のアミノ酸配列を、配列表に示す。NHPヌクレオチドは、クラスター・ヒト・ジーントラップ配列、EST、および腎臓cDNAライブラリー(Edge Biosystems、メリーランド州ガイザーズバーグ)から得られた。類似の配列と共に、記載する配列に適切な使用および適用は、本明細書にその全体を援用する、米国特許第5,674,739号に記載される。
【0030】
5.2.NHPおよびNHPポリペプチド
NHP、ポリペプチド、ペプチド断片、NHPの突然変異、一部切除(truncated)、または欠失型、および/またはNHP融合タンパク質を、多様な使用のために調製することができる。これらの使用には、限定されるわけではないが、抗体の生成、診断アッセイの試薬としての使用、NHPに関連する他の細胞遺伝子産物の同定のための使用、精神的、生物学的、または医学的障害および疾患の療法措置に有用な薬学的試薬として使用できる化合物に関してスクリーニングするためのアッセイの試薬としての使用が含まれる。
【0031】
配列表は、記載するNHP遺伝子にコードされるアミノ酸配列を開示する。該NHPは、典型的には、翻訳開始部位と一致するDNA配列背景において、イニシエーターメチオニンを有する。
【0032】
本発明のNHPアミノ酸配列は、配列表に提示されるアミノ酸配列と共に、その類似体および誘導体を含む。さらに、他の種由来の対応するNHP相同体が本発明に含まれる。実際、上述のNHPヌクレオチド配列にコードされるいかなるNHPタンパク質も本発明の範囲内であり、配列表に提示されるアミノ酸配列のすべてまたはいかなる新規部分をコードする、いかなる新規ポリヌクレオチド配列も同様である。遺伝暗号の縮重性が公知であり、そしてしたがって、配列表に提示される各アミノ酸は、該アミノ酸をコードすることが可能な公知の核酸「トリプレット」コドン、または多くの場合、コドン類の一般的代表例である。こうしたものとして、本明細書において意図されるように、配列表に提示されるアミノ酸配列は、遺伝暗号と一まとめにして考えた場合(例えば、本明細書に援用する“Molecular Cell Biology”, 1986, J. Darnellら監修, Scientific American Books, ニューヨーク州ニューヨークの109ページの表4−1を参照されたい)、こうしたアミノ酸配列をコードすることが可能な核酸配列の多様な変形および組み合わせのすべてのうちの一般的代表例である。
【0033】
本発明はまた、限定されるわけではないが、NHPの基質に結合しそして該基質を切断する能力、あるいは同一のまたは相補的下流経路を達成する能力、あるいは細胞代謝(例えばタンパク質分解活性、イオン流動、チロシンリン酸化など)の変化を含む、いくつかの規準のいずれかにより判断して、本明細書に記載するヌクレオチド配列にコードされるNHPに機能的に同等であるタンパク質も含む。こうした機能的に同等なNHPタンパク質は、限定されるわけではないが、上述のNHPヌクレオチド配列にコードされるアミノ酸配列内のアミノ酸残基の付加物または置換物であるが、サイレント変化を生じ、したがって、機能的に同等な遺伝子産物を産生するものを含む。アミノ酸置換は、関与する残基の極性、荷電、可溶性、疎水性、親水性、および/または両親媒性の性質における類似性に基づいて行うことができる。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸には、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、およびメチオニンが含まれ;極性中性アミノ酸には、グリシン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、およびグルタミンが含まれ;陽性荷電(塩基性)アミノ酸には、アルギニン、リジン、およびヒスチジンが含まれ;そして陰性荷電(酸性)アミノ酸には、アスパラギン酸およびグルタミン酸が含まれる。
【0034】
多様な宿主発現ベクター系を用いて、本発明のNHPヌクレオチド配列を発現することが可能である。本発明の例におけるように、NHPペプチドまたはポリペプチドが、可溶性または分泌分子であると考えられる場合、該ペプチドまたはポリペプチドは、培地から回収することが可能である。こうした発現系はまた、NHP、または機能的同等物をin situで発現する、操作された宿主細胞も含む。こうした発現系からのNHPの精製または濃縮は、適切な界面活性剤および脂質ミセル、並びに当業者に公知の方法を用いて、達成することが可能である。しかし、こうした操作された宿主細胞自体は、NHPの構造および機能的特性を保持するだけでなく、生物学的活性を評価することが重要である状況、例えば薬剤スクリーニングアッセイで用いることが可能である。
【0035】
本発明の目的のため使用できる発現系には、限定されるわけではないが、NHPヌクレオチド配列を含む、組換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNAまたはコスミドDNA発現ベクターで形質転換された細菌(例えば大腸菌(E. coli)、枯草菌(B. subtilis))などの微生物;NHPヌクレオチド配列を含む組換え酵母発現ベクターで形質転換された酵母(例えばサッカロミセス属(Saccharomyces)、ピキア属(Pichia));NHP配列を含む組換えウイルス発現ベクター(例えばバキュロウイルス)に感染した昆虫細胞系;NHPヌクレオチド配列を含む組換えウイルス発現ベクター(例えばカリフラワーモザイクウイルス(cauliflower mosaic virus)、CaMV;タバコモザイクウイルス(tobacco mosaic virus)、TMV)に感染した、または組換えプラスミド発現ベクター(例えばTiプラスミド)で形質転換された植物細胞系;あるいは哺乳動物細胞のゲノム由来のプロモーター(例えばメタロチオネインプロモーター)または哺乳動物ウイルス由来のプロモーター(例えばアデノウイルス(adenovirus)後期プロモーター;ワクシニアウイルス(vaccinia virus)7.5Kプロモーター)を含む組換え発現構築物を宿する哺乳動物細胞系(例えばCOS、CHO、BHK、293、3T3)が含まれる。
【0036】
細菌系において、発現されるNHP産物に意図される使用に応じ、いくつかの発現ベクターを好適に選択することが可能である。例えば、NHPのまたはNHPを含む薬剤組成物の生成のために、あるいはNHPに対する抗体を作成するために、多量のこうしたタンパク質を産生しようとする場合、容易に精製される融合タンパク質産物の高レベルの発現を指示するベクターが望ましいことがある。こうしたベクターには、限定されるわけではないが、融合タンパク質が産生されるように、NHPコード配列が、個々に、lacZコード領域とインフレームでベクター内に連結されることが可能である、大腸菌発現ベクターpUR278(Rutherら, 1983, EMBO J. 2:1791);pINベクター(Inouye & Inouye, 1985, Nucleic Acids Res. 13:3101−3109; Van Heeke & Schuster, 1989, J. Biol. Chem. 264:5503−5509);およびそれらに匹敵するものが含まれる。pGEXベクター(Pharmaciaまたはアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション)もまた、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質として、異質の(foreign)ポリペプチドを発現するのに使用できる。一般的に、こうした融合タンパク質は可溶性であり、そしてグルタチオン−アガロースビーズへの吸着によって、続いて遊離グルタチオンの存在下での溶出によって、溶解された細胞から容易に精製することが可能である。pGEXベクターは、クローニングされた標的遺伝子産物が、GST部分から遊離することを可能にするように、トロンビンまたは因子Xaプロテアーゼ切断部位を含むよう設計される。
【0037】
昆虫系において、オートグラファ・カリフォルニカ核多角体病ウイルス(Autographa californica nuclear polyhidrosis virus)(AcNPV)をベクターとして用いて、異質の配列を発現する。該ウイルスは、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞内で増殖する。NHP遺伝子コード配列は、個々に、ウイルスの非必須領域(例えばポリヘドリン遺伝子)にクローニングし、そしてAcNPVプロモーター(例えばポリヘドリンプロモーター)の調節下に置くことが可能である。NHP遺伝子コード配列の挿入が成功すると、ポリヘドリン遺伝子の不活性化および非閉塞性組換えウイルス(すなわちポリヘドリン遺伝子にコードされるタンパク質性コートを欠くウイルス)の産生が生じるであろう。これらの組換えウイルスを、その後、スポドプテラ・フルギペルダ細胞を感染させるのに用い、該細胞において、挿入遺伝子が発現される(例えば、Smithら, 1983, J. Virol. 46:584; Smith、米国特許第4,215,051号を参照されたい)。
【0038】
哺乳動物宿主細胞において、いくつかのウイルスに基づく発現系を利用できる。アデノウイルスを発現ベクターとして用いる場合、目的のNHPヌクレオチド配列は、アデノウイルス転写/翻訳調節複合体、例えば後期プロモーターおよび三分割(tripartite)リーダー配列に連結することができる。その後、このキメラ遺伝子を、in vitroまたはin vivo組換えによって、アデノウイルスゲノムに挿入することができる。ウイルスゲノムの非必須領域(例えば領域E1またはE3)における挿入は、生存可能であり、そして感染した宿主においてNHP産物を発現することが可能な組換えウイルスを生じるであろう(例えばLogan & Shenk, 1984, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:3655−3659を参照されたい)。特定の開始シグナルもまた、挿入されたNHPヌクレオチド配列の効率的な翻訳に必要とされる可能性がある。これらのシグナルには、ATG開始コドンおよび隣接配列が含まれる。それ自体の開始コドンおよび隣接配列を含む、全NHP遺伝子またはcDNAが、適切な発現ベクターに挿入される場合、さらなる翻訳調節シグナルは必要とされない可能性がある。しかし、NHPコード配列の一部のみが挿入される場合、おそらく、ATG開始コドンを含む、外因性翻訳調節シグナルが提供されなければならない。さらに、開始コドンは、全挿入物の翻訳を確実にするため、望ましいコード配列のリーディングフレームと位相が同じでなければならない。これらの外因性翻訳調節シグナルおよび開始コドンは、天然および合成両方の、多様な起源のものであってもよい。発現効率は、適切な転写エンハンサー要素、転写ターミネーターなどを含むことによって、増進することが可能である(Bittnerら, 1987, Methods in Enzymol. 153:516−544を参照されたい)。
【0039】
さらに、挿入された配列の発現を調節するか、または特定の望ましい方式で遺伝子産物を修飾し、そしてプロセシングする、宿主細胞株を選択することができる。タンパク質産物のこうした修飾(例えば糖鎖形成)およびプロセシング(例えば切断)は、タンパク質の機能に重要である可能性がある。異なる宿主細胞は、タンパク質および遺伝子産物の翻訳後プロセシングおよび修飾のための特徴的でそして特異的な機構を有する。適切な細胞株または宿主系を選択し、発現される異質のタンパク質の正しい修飾およびプロセシングを確実にすることができる。このために、一次転写物の適切なプロセシング、糖鎖形成、および遺伝子産物のリン酸化のための細胞機構を持つ真核宿主細胞を使用できる。こうした哺乳動物宿主細胞には、限定されるわけではないが、CHO、VERO、BHK、HeLa、COS、MDCK、293、3T3、WI38、および特にヒト細胞株が含まれる。
【0040】
組換えタンパク質の長期の高収率産生のため、安定な発現が好ましい。例えば、上述のNHP配列を安定して発現する細胞株を設計することができる。ウイルス複製起点を含む発現ベクターを用いるよりむしろ、宿主細胞を適切な発現調節要素(例えばプロモーター、エンハンサー配列、転写ターミネーター、ポリアデニル化部位など)によって調節されるDNA、および選択可能マーカーで形質転換することができる。異質のDNAの導入後、操作された細胞を、栄養強化培地中で1−2日間、増殖させ、そしてその後、選択培地に移す。組換えプラスミド中の選択可能マーカーは、選択に対する耐性を与え、そして細胞が染色体にプラスミドを安定して組み込み、そして増殖巣を形成するよう増殖することを可能にする。該増殖巣を続いて、クローニングし、そして細胞株へと発展させることができる。この方法は、NHP産物を発現する細胞株を操作するのに、好適に用いることが可能である。こうした操作細胞株は、NHP産物の内因性活性に影響を与える化合物をスクリーニングし、そして評価するのに、特に有用である可能性がある。
【0041】
いくつかの選択系を用いてもよく、限定されるわけではないが、単純疱疹ウイルス(herpes simplex virus)チミジンキナーゼ(Wiglerら, 1977, Cell 11:223)、ヒポキサンチン−グアニン・ホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalska & Szybalski, 1962, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 48:2026)、およびアデニン・ホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowyら, 1980, Cell 22:817)遺伝子を、それぞれ、tk、hgprtまたはaprt細胞で使用することができる。また、代謝拮抗剤耐性を、以下の遺伝子:メトトレキセートに対する耐性を与えるdhfr(Wiglerら, 1980, Natl. Acad. Sci. USA 77:3567; O’Hareら, 1981, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:1527);ミコフェノール酸に対する耐性を与えるgpt(Mulligan & Berg, 1981, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:2072);アミノ配糖体G−418に対する耐性を与えるneo(Colberre−Garapinら, 1981, J. Mol. Biol. 150:1);およびハイグロマイシンに対する耐性を与えるhygro(Santerreら, 1984, Gene 30:147)に関する選択の基礎として使用することができる。
【0042】
あるいは、いかなる融合タンパク質も、発現される融合タンパク質に特異的な抗体を利用することによって、容易に精製することが可能である。例えば、Janknechtらに記載される系は、ヒト細胞株で発現される非変性融合タンパク質の容易な精製を可能にする(Janknechtら, 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:8972−8976)。この系では、遺伝子のオープンリーディングフレームが、翻訳された際に、6つのヒスチジン残基からなるアミノ末端タグに融合するように、目的の遺伝子をワクシニア組換えプラスミド中にサブクローニングする。組換えワクシニアウイルスに感染した細胞由来の抽出物を、Ni2+・ニトリロ酢酸−アガロースカラム上に装填し、そしてヒスチジンタグ化タンパク質を、イミダゾール含有緩衝液で、選択的に溶出する。
【0043】
5.3.NHP産物に対する抗体
NHPの1以上のエピトープ、またはNHPの保存された変異体のエピトープ、またはNHPのペプチド断片を特異的に認識する抗体もまた、本発明に含まれる。こうした抗体には、限定されるわけではないが、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体(mAb)、ヒト化またはキメラ抗体、一本鎖抗体、Fab断片、F(ab’)断片、Fab発現ライブラリーによって産生される断片、抗イディオタイプ(抗Id)抗体、および上記のいずれかのエピトープ結合断片が含まれる。
【0044】
本発明の抗体は、例えば、生物学的試料におけるNHPの検出に使用でき、そしてしたがって、異常な量のNHPに関して、患者を調べる、診断または予後技術の一部として利用できる。こうした抗体はまた、例えば、化合物スクリーニング計画と組み合わせて、NHP遺伝子産物の発現および/または活性に対する試験化合物の影響を評価するのに利用できる。さらに、こうした抗体は、遺伝子治療と組み合わせて、例えば、患者への導入前に、正常および/または操作NHP発現細胞を評価するのに使用できる。こうした抗体は、さらに、異常なNHP活性の阻害のための方法として使用できる。したがって、こうした抗体は、治療法の一部として利用できる。
【0045】
抗体の産生のため、多様な宿主動物を、NHP、NHPペプチド(例えばNHPの機能するドメインに対応するもの)、一部切除NHPポリペプチド(1以上のドメインが欠失しているNHP)、NHPの機能的同等物またはNHPの突然変異変異体を用いた注射によって、免疫感作することができる。こうした宿主動物には、限定されるわけではないが、いくつかのみを挙げると、ブタ、ウサギ、マウス、ヤギ、およびラットが含まれる。宿主種に応じ、限定されるわけではないが、フロイントのアジュバント(完全および不完全)、水酸化アルミニウムまたはリン酸アルミニウムなどの無機塩、リゾレシチン、プルロニックポリオール(pluronic polyol)などの界面活性物質、ポリアニオン、ペプチド、油エマルジョン、並びにBCG(カルメット−ゲラン杆菌(bacille Calmette−Guerin))および、ざ瘡プロピオンバクテリウム(Corynebacterium parvum)のような潜在的に有用なヒトアジュバントを含む、多様なアジュバントを用いて、免疫学的反応を増加させることができる。あるいは、テンガイ(keyhole limpet)ヘモシアニン、破傷風トキソイド、ジフテリアトキソイド、オボアルブミン、コレラ毒素またはそれらの断片などの分子と組み合わせ、そしてまたはカップリングすることによって、免疫反応を増進することが可能である。ポリクローナル抗体は、免疫感作動物の血清由来の抗体分子の不均一な集団である。
【0046】
特定の抗原に対する抗体の均質な集団であるモノクローナル抗体は、連続して培養される細胞株による抗体分子の産生を提供するいかなる技術によっても、得ることができる。これらには、限定されるわけではないが、KohlerおよびMilsteinのハイブリドーマ技術(1975, Nature 256:495−497;および米国特許第4,376,110号)、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kosborら, 1983, Immunology Today 4:72; Coleら, 1983, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:2026−2030)、およびEBV−ハイブリドーマ技術(Coleら, 1985, Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp.77−96)が含まれる。こうした抗体は、IgG、IgM、IgE、IgA、IgDおよびそれらのいかなるサブクラスも含む、いかなる免疫グロブリンクラスであってもよい。本発明のmAbを産生するハイブリドーマは、in vitroまたはin vivoで培養することができる。in vivoでmAbが高力価で産生されるため、この方法は現在好ましい産生法である。
【0047】
さらに、適切な生物学的活性のヒト抗体分子由来の遺伝子と共に、適切な抗原特異性のマウス抗体分子由来の遺伝子をスプライシングすることによる、「キメラ抗体」の産生のため開発された技術(Morrisonら, 1984, Proc. Natl. Acad. Sci., 81:6851−6855; Neubergerら, 1984, Nature, 312:604−608; Takedaら, 1985, Nature, 314:452−454)を使用できる。キメラ抗体は、異なる部分が、異なる動物種に由来する分子、例えばネズミmAb由来の可変領域およびヒト免疫グロブリン定常領域を有する分子である。こうした技術は、本明細書にその全体を援用する、米国特許第6,075,181号および第5,877,397号、並びにそれらのそれぞれの開示に記載される。
【0048】
あるいは、一本鎖抗体の産生のために記載される技術(米国特許4,946,778; Bird, 1988, Science 242:423−426; Hustonら, 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879−5883;およびWardら, 1989, Nature 334:544−546)を適応させ、NHP遺伝子産物に対する一本鎖抗体を産生することができる。一本鎖抗体は、アミノ酸架橋を介してFv領域の重鎖および軽鎖断片を連結し、一本鎖ポリペプチドを生じることによって形成される。
【0049】
特定のエピトープを認識する抗体断片を、既知の技術によって生成することができる。例えば、こうした断片には、限定されるわけではないが:抗体分子のペプシン消化によって産生することが可能であるF(ab’)断片、およびF(ab’)断片のジスルフィド架橋を還元することによって生成することが可能であるFab断片が含まれる。あるいは、Fab発現ライブラリーを構築し(Huseら, 1989, Science, 246:1275−1281)、望ましい特異性を持つモノクローナルFab断片の迅速でそして容易な同定を可能にすることができる。
【0050】
NHPに対する抗体は、続いて、当業者に公知の技術を用いて、既定のNHPを「模倣する」抗イディオタイプ抗体を生成するのに利用できる(例えばGreenspan & Bona, 1993, FASEB J 7(5):437−444;およびNissinoff, 1991, J. Immunol. 147(8):2429−2438を参照されたい)。例えば、NHPドメインに結合し、そしてその同族(cognate)受容体へのNHPの結合を競合的に阻害する抗体を用いて、NHPを「模倣する」、そしてしたがって、受容体に結合してそして該受容体を活性化するかまたは中和する抗イディオタイプ抗体を生成することができる。こうした抗イディオタイプ抗体またはこうした抗イディオタイプ抗体のFab断片を、NHPシグナル伝達経路に関与する療法措置で使用できる。
【0051】
本発明は、本明細書に記載する特定の態様による範囲に限定されるものではなく、この範囲は本発明の個々の態様の例示として示したにすぎないのであって、そして機能的に同等の方法および構成要素が、本発明の範囲内である。実際、本明細書に示されそして記載するものに加え、当業者には、前述の説明から、本発明の多様な修飾が明らかになるであろう。こうした修飾は、付随する請求項の範囲内に含まれると意図される。すべての引用される刊行物、特許、および特許出願の全体を本明細書に援用する。
[0001]
This application claims priority to US Provisional Application No. 60 / 162,678, filed November 1, 1999, and incorporated herein by reference in its entirety.
1. Introduction
The present invention relates to the discovery, identification, and characterization of novel human polynucleotides that encode proteins that share sequence similarity with mammalian tumor progression inhibitor proteins. The present invention relates to the described polynucleotides, host cell expression systems, encoded proteins, fusion proteins, polypeptides and peptides, antibodies to the encoded proteins and peptides, and genetics that lack or overexpress the disclosed genes. Engineered animals, antagonists and agonists of the protein, and other that modulate the expression or activity of a protein encoded by the disclosed genes, which can be used in diagnosis, drug screening, clinical trial monitoring and treatment of physiological disorders Including compounds.
2. Background of the Invention
Tumor progression inhibitors (TPIs) include genes whose expression is inversely correlated with tumor virulence. Given the therapeutic significance of tumor virulence, TPI proteins such as melastatin have been linked to tumor growth, spread, and metastasis.
3. Summary of the Invention
The present invention relates to the discovery, identification, and characterization of nucleotides that encode novel human proteins, and the corresponding amino acid sequences of these proteins. The novel human protein (NHP) described herein for the first time shares structural similarity with the mammalian melastatin protein.
[0002]
The novel human nucleic acid sequences described herein have lengths of 803, 823, 948, 1,134, 1,197, 1,579, 778, 798, 923, 1,109, 1,172, 1,554, 793, 813, 938, 1,124, 1,187, 1,569, 768, 788, 913, 1,099, 1,162, 1,544, 366, 386, 511, 697, 760, 1,142, 356, 376, 501, 687, 750, 1,132, 89, 127, 108, 12, 74, and 25 amino acids (SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, respectively) 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 4,76,78,80,82, and 84 see) encoding the alternative protein / open reading frame (ORF).
[0003]
The invention also includes the agonists and antagonists of the described NHPs, including small molecules, large molecules, mutant NHPs, or portions thereof that compete with native NHPs, peptides, and antibodies, and the expression of the described NHPs (Eg, antisense and ribozyme molecules, and gene or regulatory sequence replacement constructs) or nucleotide sequences that can be used to enhance expression of the described NHP sequences (eg, a strong promoter system). Expression constructs under the control of NHPs), as well as transgenic animals expressing the NHP transgene, or "knockouts" that do not express a functional NHP (which may be conditional). Knockout ES cell lines were generated that contained a gene trap mutation in the murine ortholog of the described gene.
[0004]
In addition, the present invention also utilizes purified preparations of the described NHPs and / or NHP products, or compounds that modulate NHP expression and / or NHP activity utilizing cells that express NHPs, ie, as agonists or antagonists. It also relates to a method for identifying a compound that acts. Such compounds can be used as therapeutics for the treatment of any of a wide variety of conditions associated with biological disorders or imbalances.
4. Sequence listing and figure description
The sequence listing provides the sequence of the described NHP @ ORF encoding the described NHP amino acid sequence. SEQ ID NO: 85 describes the adjacent 5 'and 3' sequences along with the full length NHP'ORF.
5. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The NHPs described herein for the first time are novel proteins expressed, inter alia, in human cell lines and in adult brain, pituitary, prostate, thymus, thyroid, testis, kidney, and gene-trapped human cell lines. .
[0005]
The present invention relates to nucleotides presented in the Sequence Listing, host cells expressing such nucleotides, expression products of such nucleotides, and: (a) mammalian homologues of the described sequences (specifically described NHPs and NHP-related products) (B) nucleotides encoding one or more portions corresponding to a functional domain of NHP, including but not limited to a novel region of the active domain, and their nucleotide sequence (C) isolated nucleotides encoding genetically engineered or naturally occurring variants in which all or part of at least one domain of the described NHPs has been deleted or altered, and A polypeptide product identified by the nucleotide sequence of (D) all or part of the coding region of NHP, or one of its domains, fused to another peptide or polypeptide; A nucleotide encoding a chimeric fusion protein comprising one (eg, a receptor or ligand binding domain, an accessory protein / self-binding domain, etc.); or (e) a therapeutic or diagnostic derivative of the described polynucleotide, eg, for the first time in a sequence listing. Includes oligonucleotides, antisense polynucleotides, ribozymes, dsRNA, or gene therapy constructs comprising the disclosed sequences.
[0006]
As discussed above, the present invention includes: (a) the human DNA sequence presented in the sequence listing (and the vector containing the sequence), and further comprising the complement of the DNA sequence presented in the sequence listing: Under very stringent conditions, for example, 0.5 M NaHPO4, 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), hybridization to filter-bound DNA in 1 mM EDTA at 65 ° C., and washing at 68 ° C. in 0.1 × SSC / 0.1% SDS (Ausubel F. et al. M. et al., 1989, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. I, Green Publishing Associates, Inc., and John Wiley & Sons, Inc., New York, 0.3, and High Dye at New Wiley & Sons, Inc .; Any nucleotide sequence that encodes an adjacent NHP open reading frame (ORF) that encodes a similarly equivalent gene product is contemplated. It is further contemplated that the complement of the DNA sequence encoding and expressing the amino acid sequence presented in the Sequence Listing may be added under moderately stringent conditions, for example, in 0.2 × SSC / 0.1% SDS. , 42 ° C. (Ausubel et al., 1989, supra), yet may be any nucleotide sequence that encodes a functionally equivalent NHP product. Functional equivalents of NHPs include naturally occurring NHPs found in other species and naturally occurring or engineered (site-directed mutagenesis, gene shuffling, eg, US Pat. No. 5,837,458). Or any mutated NHPs, as directed by the directed evolution. The invention also includes degenerate nucleic acid variants of the disclosed NHP polynucleotide sequences.
[0007]
Also contemplated is a polynucleotide encoding the NHP ORF, or a polynucleotide sequence that is about 99, 95, 90 or about 85 percent similar or identical to the corresponding region of the nucleotide sequence in the Sequence Listing (eg, standard default settings). (As measured by BLAST sequence comparison analysis using a GCG sequence analysis package using).
[0008]
The invention also includes nucleic acid molecules, preferably DNA molecules, which hybridize to the described NHP nucleotide sequence and are therefore the complements thereof. Such hybridization conditions may be very stringent, or less stringent, as described above. When the nucleic acid molecules are deoxyoligonucleotides ("DNA oligos"), those molecules comprise contiguous regions of the sequence disclosed for the first time in the Sequence Listing herein, generally from about 16 to about 100 bases, from about 20 to about 100 bases. 80 or about 34 to about 45 bases in length, or any variation or combination of the sizes indicated there. These oligonucleotides can be used in combination with the polymerase chain reaction (PCR) to screen libraries, isolate clones, and prepare cloning and sequencing templates.
[0009]
Alternatively, such NHP oligonucleotides can be used as hybridization probes to screen libraries and evaluate gene expression patterns (especially using microarray or high-throughput "chip" formats). In addition, a series of described NHP oligonucleotide sequences, or their complements, can be used to present all or a portion of the described NHP sequences. Typically, oligonucleotides between about 16 and about 40 (or any integer within this range) nucleotides in length may partially overlap one another and / or the NHP sequences may May be presented using non-oligonucleotides. Thus, the described NHP polynucleotide sequences will typically comprise at least about 2 or 3 separate, at least about 18, and preferably about 25 nucleotides, each disclosed for the first time in the Sequence Listing herein. Should be included. Such an oligonucleotide sequence may begin with any nucleotide present within the sequence in the Sequence Listing and proceed in either the sense (5 'to 3') or antisense direction relative to the described sequence. .
[0010]
For oligonucleotide probes, very stringent conditions are, for example, 37 ° C. (14 bases oligo), 48 ° C. (17 bases oligo), 55 ° C. (20 bases) in 6 × SSC / 0.05% sodium pyrophosphate. Oligo), and washing at 60 ° C. (23 base oligo). These nucleic acid molecules may encode, or act as antisense molecules for, NHP gene antisense molecules, for example, useful for NHP gene regulation (to obtain antisense primers in amplification reactions of NHP nucleic acid sequences, And / or as antisense primers). With respect to NHP gene regulation, such techniques can be used to regulate biological functions. In addition, such sequences can be used as part of a ribozyme and / or triple helix sequence that is also useful for NHP gene regulation.
[0011]
Inhibitory antisense or double-stranded oligonucleotides further include, but are not limited to, 5-fluorouracil, 5-bromouracil, 5-chlorouracil, 5-iodouracil, hypoxanthine, xanthine, 4-acetylcytosine, 5- (carboxyhydroxymethyl) uracil, 5-carboxymethylaminomethyl-2-thiouridine, 5-carboxymethylaminomethyluracil, dihydrouracil, beta-D-galactosylkeosin (queosine), inosine, N6-isopentenyladenine, 1-methylguanine, 1-methylinosine, 2,2-dimethylguanine, 2-methyladenine, 2-methylguanine, 3-methylcytosine, 5-methylcytosine, N6-adenine, 7-methylguanine, 5-methylaminome Ruuracil, 5-methoxyaminomethyl-2-thiouracil, beta-D-mannosylkeosin, 5'-methoxycarboxymethyluracil, 5-methoxyuracil, 2-methylthio-N6-isopentenyladenine, uracil-5-oxyacetic acid ( v), wybutoxine, pseudouracil, keosin, 2-thiocytosine, 5-methyl-2-thiouracil, 2-thiouracil, 4-thiouracil, 5-methyluracil, uracil-5-oxyacetic acid methyl ester, uracil-5- Selected from the group comprising oxyacetic acid (v), 5-methyl-2-thiouracil, 3- (3-amino-3-N-2-carboxypropyl) uracil, (acp3) w, and 2,6-diaminopurine At least one modified base moiety It can be included.
[0012]
The antisense oligonucleotide can also include at least one modified sugar moiety selected from the group including, but not limited to, arabinose, 2-fluoroarabinose, xylulose, and hexose.
[0013]
In yet another embodiment, the antisense oligonucleotide is a phosphorothioate, a phosphorodithioate, a phosphoramidothioate, a phosphoramidate, a phosphorodiamidate, a methylphosphonate, an alkyl phosphotriester, and a formacetal or a similar thereof. At least one modified phosphate backbone selected from the group consisting of analogs.
[0014]
In yet another embodiment, the antisense oligonucleotide is an α-anomeric oligonucleotide. The α-anomeric oligonucleotide forms a specific double-stranded hybrid with the complementary RNA, in which the chains run parallel to each other, in contrast to the normal β-unit (Gautier et al., 1987, Nucl. Acids Res. 15: 6625-6641). Oligonucleotides can be 2'-O-methyl ribonucleotides (Inoue et al., 1987, Nucl. Acids Res. 15: 6131-148), or chimeric RNA-DNA analogs (Inoue et al., 1987, FEBS Lett. 215: 327-). 330). Alternatively, double-stranded RNA can be used to disrupt target NHP expression and function.
[0015]
Oligonucleotides of the invention can be synthesized by standard methods known in the art, for example, by use of an automated DNA synthesizer (e.g., commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.). For example, phosphorothioate oligonucleotides can be synthesized by the method of Stein et al. (1988, Nucl. Acids Res. 16: 3209), and methylphosphonate oligonucleotides can be synthesized using controlled pore glass polymer supports (Sarin et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 7448-7451).
[0016]
Low stringency conditions will be known to those of skill in the art, and will depend on the particular organism from which the tag and sequence are derived, as is predictable. Guidance on such conditions can be found, for example, in Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual (and periodic revisions thereof), Cold Spring Harbor Press, New York; and Ausubel et al., 1989, Current Protocols, Digital Catalog See Publishing Associates and Wiley Interscience, New York.
[0017]
Alternatively, a human genomic library can be screened using appropriately labeled NHP nucleotide probes, using appropriately stringent conditions, or by PCR. The identification and characterization of human genomic clones identifies polymorphisms, including but not limited to nucleotide repeats, microsatellite alleles, single nucleotide polymorphisms, or coding single nucleotide polymorphisms, and / Help determine the genomic structure of the allele and design diagnostic tests. For example, internal to exons, introns, splice sites (eg, splicing acceptor and / or donor sites) that can be used in diagnostics and pharmacogenomics using sequences from regions adjacent to the intron / exon boundaries of the human gene. Primers can be designed for use in amplification assays to detect mutations.
[0018]
In addition, by performing PCR using two degenerate or "wobble" oligonucleotide primer pools designed based on the amino acid sequences within the NHP products disclosed herein, the organism of interest can be obtained. NHP gene homologs can be isolated from the nucleic acid of origin. The template for the reaction is the total RNA, mRNA, and / or mRNA prepared from a human or non-human cell line or tissue that is known or suspected to express an allele of the NHP gene. It may be cDNA obtained by reverse transcription.
[0019]
The PCR product can be subcloned and sequenced to ensure that the amplified sequence corresponds to the sequence of the desired NHP gene. Thereafter, a full-length cDNA clone can be isolated by various methods using the PCR fragment. For example, the amplified fragments can be labeled and used to screen a cDNA library, such as a bacteriophage cDNA library. Alternatively, labeled fragments can be used to isolate genomic clones through genomic library screening.
[0020]
PCR technology can also be used to isolate full-length cDNA sequences. For example, RNA can be isolated from a suitable cell or tissue source (ie, one known to, or suspected of expressing, the NHP gene) according to standard methods. The reverse transcription (RT) reaction can be performed on RNA using an oligonucleotide primer specific for the 5 'end of the amplified fragment for priming first strand synthesis. The resulting RNA / DNA hybrid can then be "tailed" using a standard terminal transferase reaction, digesting the hybrid with RNase H, and then priming the second strand synthesis with a complementary primer. it can. Thus, it is possible to isolate the cDNA sequence upstream of the amplified fragment. For a review of cloning strategies that can be used, see, for example, Sambrook et al., 1989, supra.
[0021]
The cDNA encoding the mutant NHP gene can be isolated, for example, by using PCR. In this case, the first cDNA strand is ligated to oligo dT in mRNA isolated from tissues known or suspected to be expressed in individuals having the supposedly mutated NHP allele. It can be synthesized by hybridizing the oligonucleotide and extending the new strand with reverse transcriptase. Thereafter, the second strand of the cDNA is synthesized using an oligonucleotide that specifically hybridizes to the 5 'end of the normal gene. Using these two primers, the product is then amplified via PCR, optionally cloned into a suitable vector, and subjected to DNA sequence analysis, through methods known to those skilled in the art. By comparing the DNA sequence of a mutant NHP allele with that of a corresponding normal NHP allele, one or more mutations involved in loss of function or alteration of the mutant NHP gene product can be ascertained It is.
[0022]
Alternatively, obtained from an individual presumed or known to have a mutant NHP allele (eg, an individual who develops an NHP-related phenotype, such as obesity, hypertension, connective tissue disorders, infertility, etc.). DNA can be used to construct a genomic library, or cDNA libraries can be constructed using RNA from tissues known or suspected of expressing mutant NHP alleles. be able to. Thereafter, the normal NHP sequence, or any suitable fragment thereof, may be labeled and used in such libraries as a probe to identify the corresponding mutant NHP allele. Thereafter, the clone containing the mutant NHP sequence can be purified and subjected to sequence analysis according to methods known to those skilled in the art.
[0023]
In addition, RNA isolated from, for example, an individual suspected of having, or known to have, a mutant NHP allele, from a tissue known or suspected of expressing such a mutant allele. An expression library can be constructed using cDNA synthesized from the above. In this format, the gene product created by the putative mutant tissue is expressed and, as described below, using standard antibody screening techniques in combination with antibodies raised against the normal NHP product, Screening is possible (for screening techniques see, for example, Harlow E. and Lane, supervision, 1988, "Antibodies: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor).
[0024]
Furthermore, screening can be accomplished by screening with a labeled NHP fusion protein, such as, for example, an alkaline phosphatase-NHP fusion protein or an NHP-alkaline phosphatase fusion protein. If an NHP mutation results in an expressed gene product of altered function (eg, as a result of a missense or frameshift mutation), a polyclonal antibody against NHP may cross-react with the corresponding mutated NHP gene product. . Library clones detected via reaction with such labeled antibodies can be purified and subjected to sequence analysis according to methods known in the art.
[0025]
The invention also relates to (a) a DNA vector containing any of the aforementioned NHP coding sequences and / or their complements (ie, antisense); and (b) a control element that directs the expression of the coding sequence. A DNA expression vector (eg, a baculovirus as described in US Pat. No. 5,869,336, incorporated herein by reference) comprising any of the aforementioned NHP coding sequences related to (c) in the host cell. A genetically engineered host cell comprising any of the foregoing NHP coding sequences operably associated with a control element that directs the expression of the coding sequence; and (d) an exogenously introduced control. It also includes genetically engineered host cells that express the endogenous NHP gene under the control of elements (ie, gene activation). As used herein, control elements include, but are not limited to, inducible and non-inducible promoters, enhancers, operators, and other elements known to those of skill in the art to drive and control expression. included. Such control elements include, but are not limited to, the human cytomegalovirus (hCMV) immediate early gene, controllable viral elements (particularly the retroviral LTR promoter), the early or late promoter of the SV40 adenovirus, the lac system, trp Major operators and promoter regions of the phage lambda system, the TAC system, the TRC system, the regulatory region of the fd coat protein, the promoter of 3-phosphoglycerate kinase (PGK), the promoter of acid phosphatase, and the promoter of the yeast α-mating factor. included.
[0026]
The invention also relates to antibodies and anti-idiotype antibodies (including Fab fragments), NHP antagonists and agonists, as well as compounds or nucleotide constructs that inhibit the expression of the NHP gene (transcription factor inhibitors, antisense and ribozyme molecules, or genes). Or a control sequence replacement construct), or a compound or nucleotide construct that promotes expression of NHPs (eg, an expression construct in which the NHP coding sequence is operably associated with an expression control element such as a promoter, promoter / enhancer). Including.
[0027]
NHPs or NHP peptides, NHP fusion proteins, NHP nucleotide sequences, antibodies, antagonists and agonists may be useful to detect mutated or inappropriately expressed NHPs for diagnosis of disease. NHP proteins or peptides, NHP fusion proteins, NHP nucleotide sequences, host cell expression systems, antibodies, antagonists, agonists, and genetically engineered cells and animals are symptomatically or in vivo disrupting the normal functioning of NHPs. It can be used to screen for agents that are effective in treating phenotypic expression (or high-throughput screening of combinatorial libraries). The use of engineered host cells and / or animals is advantageous in that not only can such systems identify compounds that bind to the endogenous receptor for NHPs, but also compounds that elicit NHP-mediated activities or pathways. is there.
[0028]
Finally, NHP products can be used as therapeutic agents. For example, soluble derivatives such as NHP peptides / domains corresponding to NHPs, NHP fusion protein products (especially NHP-Ig fusion proteins, ie, fusion of NHPs to IgFc, or domains of NHPs), NHP antibodies and anti-idiotypes Antibodies (including Fab fragments), antagonists or agonists (including compounds that modulate or act on a downstream target in the NHP-mediated pathway) can be used to directly treat a disease or disorder. For example, administration of an effective amount of soluble NHP, or an NHP-IgFc fusion protein or anti-idiotypic antibody that mimics NHP (or its Fab) activates or effectively antagonizes the endogenous NHP receptor. be able to. Using nucleotide constructs encoding such NHP products, host cells can be genetically engineered to express such products in vivo; these genetically engineered cells can be engineered in vivo into "bioreactors". And delivers the NHP, NHP peptide, or NHP fusion protein to the body in a continuous supply. Nucleotide constructs encoding antisense and ribozyme molecules, as well as functional NHPs and mutant NHPs, can also be used in "gene therapy" approaches for the regulation of NHP expression. Accordingly, the present invention also includes drug formulations and methods for treating biological disorders.
[0029]
Various aspects of the invention are described in further detail in the following subsections.
5.1. NHP sequence
The cDNA sequences of the described NHPs and the corresponding deduced amino acid sequences are shown in the sequence listing. NHP nucleotides were obtained from the cluster human gene trap sequence, EST, and kidney cDNA library (Edge @ Biosystems, Geysersburg, MD). Suitable uses and applications for the described sequences, as well as similar sequences, are described in US Pat. No. 5,674,739, which is incorporated herein in its entirety.
[0030]
5.2. NHP and NHP polypeptide
NHPs, polypeptides, peptide fragments, mutations, truncated, or truncated forms of NHPs, and / or NHP fusion proteins can be prepared for a variety of uses. These uses include, but are not limited to, production of antibodies, use as reagents in diagnostic assays, use for identification of other cellular gene products associated with NHP, mental, biological, or Included is the use of the assay as a reagent to screen for compounds that can be used as pharmaceutical reagents useful in the therapeutic treatment of medical disorders and diseases.
[0031]
The sequence listing discloses the amino acid sequence encoded by the described NHP gene. The NHP typically has an initiator methionine in a DNA sequence background that coincides with the translation start site.
[0032]
The NHP amino acid sequences of the present invention include the amino acid sequences presented in the Sequence Listing, as well as analogs and derivatives thereof. In addition, corresponding NHP homologs from other species are included in the present invention. Indeed, any NHP protein encoded by the NHP nucleotide sequence described above is within the scope of the invention, as is any novel polynucleotide sequence that encodes all or any novel portion of the amino acid sequence presented in the Sequence Listing. . The degeneracy of the genetic code is known, and therefore, each amino acid provided in the sequence listing is a known nucleic acid "triplet" codon capable of encoding the amino acid, or, in many cases, the general form of the codons. This is a typical example. As such, as contemplated herein, the amino acid sequences presented in the Sequence Listing may be considered together with the genetic code (eg, “Molecular Cell Biology”, 1986, incorporated herein). , J. nDarnell et al.,, Scientific American Books, New York, NY, pp. 109, Table 4-1), among all of the various variations and combinations of nucleic acid sequences capable of encoding such amino acid sequences. Is a typical representative example.
[0033]
The invention also relates to, but is not limited to, the ability to bind to and cleave NHP substrates, or to achieve the same or a complementary downstream pathway, or cellular metabolism (eg, proteolytic activity, ionic Also included are proteins that are functionally equivalent to the NHPs encoded by the nucleotide sequences described herein, as judged by any of a number of criteria, including changes in flux, tyrosine phosphorylation, and the like. Such functionally equivalent NHP proteins are, but are not limited to, additions or substitutions of amino acid residues within the amino acid sequence encoded by the NHP nucleotide sequence described above, but which produce a silent change and therefore And those that produce functionally equivalent gene products. Amino acid substitutions can be made based on similarities in the polar, charged, soluble, hydrophobic, hydrophilic, and / or amphiphilic properties of the residues involved. For example, non-polar (hydrophobic) amino acids include alanine, leucine, isoleucine, valine, proline, phenylalanine, tryptophan, and methionine; polar neutral amino acids include glycine, serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine. And glutamine; positively charged (basic) amino acids include arginine, lysine, and histidine; and negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid and glutamic acid.
[0034]
A variety of host expression vector systems can be used to express the NHP nucleotide sequences of the present invention. If, as in the example of the present invention, the NHP peptide or polypeptide is considered to be a soluble or secreted molecule, the peptide or polypeptide can be recovered from the culture medium. Such expression systems also include engineered host cells that express NHPs, or functional equivalents, in situ. Purification or enrichment of NHPs from such expression systems can be accomplished using appropriate detergents and lipid micelles, and methods known to those skilled in the art. However, such engineered host cells not only retain the structural and functional properties of NHPs, but can be used in situations where it is important to assess biological activity, such as drug screening assays. .
[0035]
Expression systems that can be used for the purposes of the present invention include, but are not limited to, bacteria (eg, E. coli) transformed with a recombinant bacteriophage DNA, plasmid DNA, or cosmid DNA expression vector containing an NHP nucleotide sequence. Microorganisms such as E. coli and B. subtilis; yeast transformed with a recombinant yeast expression vector containing an NHP nucleotide sequence (eg, Saccharomyces, Pichia); NHP sequences An insect cell line infected with a recombinant virus expression vector (eg, a baculovirus) containing a recombinant virus expression vector (eg, a cauliflower mosaic virus) containing an NHP nucleotide sequence; aMV; a plant cell line infected with tobacco mosaic virus (TMbac), TMV), or transformed with a recombinant plasmid expression vector (eg, Ti plasmid); or a promoter derived from the genome of a mammalian cell (eg, a metallothionein promoter) ) Or a mammalian cell line harboring a recombinant expression construct comprising a promoter derived from a mammalian virus (eg, adenovirus late promoter; vaccinia virus 7.5K promoter) (eg, COS, CHO, BHK, 293, 3T3).
[0036]
In bacterial systems, a number of expression vectors may be suitably selected depending upon the use intended for the NHP product being expressed. For example, when attempting to produce large amounts of such proteins, either for the production of NHPs or for pharmaceutical compositions comprising NHPs, or to generate antibodies to NHPs, high levels of fusion protein products that are readily purified Vectors that direct expression may be desirable. Such vectors include, but are not limited to, E. coli in which the NHP coding sequence can be individually ligated in frame with the lacZ coding region, such that a fusion protein is produced. Expression vector pUR278 (Ruther et al., 1983, EMBO J. 2: 1791); pIN vector (Inouye & Inouye, 851985, Nucleic Acids Res. 13: 3101-3109; Van Heake & Schom. : 5503-5509); and their equivalents. The pGEX vector (Pharmacia or American Type Culture Collection) can also be used to express a foreign polypeptide as a fusion protein with glutathione S-transferase (GST). Generally, such fusion proteins are soluble and can be readily purified from lysed cells by adsorption to glutathione-agarose beads, followed by elution in the presence of free glutathione. The pGEX vector is designed to include a thrombin or factor Xa protease cleavage site to allow the cloned target gene product to be released from the GST moiety.
[0037]
In an insect system, Autographa californica nuclear polypolyhydrosis virus (AcNPV) is used as a vector to express foreign sequences. The virus grows in Spodoptera frugiperda cells. The NHP gene coding sequence can be individually cloned into a nonessential region of the virus (eg, the polyhedrin gene) and placed under the control of an AcNPV promoter (eg, the polyhedrin promoter). Successful insertion of the NHP gene coding sequence will result in inactivation of the polyhedrin gene and production of a non-occlusive recombinant virus (ie, a virus that lacks the proteinaceous coat encoded by the polyhedrin gene). These recombinant viruses are then used to infect Spodoptera frugiperda cells in which the inserted gene is expressed (eg, Smith et al., 1983, J. Virol. 46: 584; Smith, U.S. Pat. No. 4,215,051).
[0038]
In mammalian host cells, a number of viral-based expression systems are available. When an adenovirus is used as an expression vector, the NHP nucleotide sequence of interest can be ligated to an adenovirus transcription / translation control complex, such as the late promoter and tripartite leader sequence. The chimeric gene can then be inserted into the adenovirus genome by in vitro or in vivo recombination. Insertions in non-essential regions of the viral genome (eg, regions E1 or E3) will result in a recombinant virus that is viable and capable of expressing NHP products in infected hosts (eg, Logan & Shenk, 1984, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 3655-3659). Certain initiation signals may also be required for efficient translation of the inserted NHP nucleotide sequence. These signals include the ATG start codon and adjacent sequences. If the entire NHP gene or cDNA, including its own initiation codon and adjacent sequences, is inserted into the appropriate expression vector, no additional translational control signals may be required. However, if only a portion of the NHP coding sequence is inserted, an exogenous translational control signal, possibly including the ATG start codon, must be provided. In addition, the start codon must be in phase with the reading frame of the desired coding sequence to ensure translation of the entire insert. These exogenous translational control signals and initiation codons may be of various origins, both natural and synthetic. Expression efficiency can be increased by including appropriate transcription enhancer elements, transcription terminators, and the like (see Bittner et al., 1987, Methods in Enzymol. 153: 516-544).
[0039]
In addition, a host cell strain may be chosen which modulates the expression of the inserted sequences, or modifies and processes the gene product in the specific fashion desired. Such modifications (eg, glycosylation) and processing (eg, cleavage) of protein products may be important for the function of the protein. Different host cells have characteristic and specific mechanisms for the post-translational processing and modification of proteins and gene products. Appropriate cell lines or host systems can be chosen to ensure the correct modification and processing of the foreign protein expressed. To this end, eukaryotic host cells that have the cellular machinery for proper processing of the primary transcript, glycosylation, and phosphorylation of the gene product can be used. Such mammalian host cells include, but are not limited to, CHO, VERO, BHK, HeLa, COS, MDCK, 293, 3T3, WI38, and especially human cell lines.
[0040]
For long-term, high-yield production of recombinant proteins, stable expression is preferred. For example, a cell line that stably expresses the above-mentioned NHP sequence can be designed. Rather than using an expression vector containing a viral origin of replication, transforming the host cell with DNA regulated by appropriate expression control elements (eg, promoters, enhancer sequences, transcription terminators, polyadenylation sites, etc.), and a selectable marker. Can be. Following the introduction of foreign DNA, engineered cells are grown for 1-2 days in enriched media and then transferred to selective media. The selectable marker in the recombinant plasmid confers resistance to selection and allows the cell to stably integrate the plasmid into the chromosome and grow to form a foci. The foci can then be cloned and developed into a cell line. This method can be suitably used to engineer cell lines expressing NHP products. Such engineered cell lines may be particularly useful for screening and evaluating compounds that affect the endogenous activity of NHP products.
[0041]
Several selection systems may be used and include, but are not limited to, herpes simplex virus thymidine kinase (Wigler et al., {1977, {Cell} 11: 223), hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase ( The Szybalska & Szybalski, 1962, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 48: 2026), and the adenine phosphoribosyltransferase (Lowy et al., 1980, Cell 22: 817) genes were each tk, HgprtOr apprtCan be used on cells. In addition, the antimetabolite resistance is determined by dhfr (Wigler et al., 1980, Natl. Acad. Sci. USA 77: 3567; O'Hare et al., 1981, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78: 1527); gpt conferring resistance to mycophenolic acid (Mulligan & Berg, 1981, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78: 2072); neo (Colberre- conferring resistance to aminoglycoside G-418). Garpin et al., 1981, J. Mol. Biol. 150: 1); and hygro conferring resistance to hygromycin (Santere et al., 1984, Gene 30: 1). Can be used as the basis of selection for 7).
[0042]
Alternatively, any fusion protein can be readily purified by utilizing an antibody specific for the fusion protein to be expressed. For example, the system described in Janknecht et al. Allows for easy purification of non-denatured fusion proteins expressed in human cell lines (Janknecht et al., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 8972-8976). ). In this system, the gene of interest is subcloned into a vaccinia recombination plasmid so that the open reading frame of the gene, when translated, is fused to an amino-terminal tag consisting of six histidine residues. Extracts from cells infected with recombinant vaccinia virus were2+Load onto a nitriloacetic acid-agarose column and selectively elute histidine-tagged proteins with imidazole containing buffer.
[0043]
5.3. Antibodies to NHP products
Antibodies that specifically recognize one or more epitopes of NHP, or epitopes of conserved variants of NHP, or peptide fragments of NHP are also included in the invention. Such antibodies include, but are not limited to, polyclonal antibodies, monoclonal antibodies (mAbs), humanized or chimeric antibodies, single chain antibodies, Fab fragments, F (ab ')2Fragments, fragments produced by a Fab expression library, anti-idiotype (anti-Id) antibodies, and epitope-binding fragments of any of the above.
[0044]
The antibodies of the present invention can be used, for example, in the detection of NHPs in biological samples, and thus can be used as part of a diagnostic or prognostic technique to examine patients for abnormal amounts of NHPs. Such antibodies can also be used to assess the effect of a test compound on the expression and / or activity of a NHP gene product, for example, in combination with a compound screening scheme. Further, such antibodies can be used in combination with gene therapy, for example, to evaluate normal and / or engineered NHP expressing cells prior to introduction into a patient. Such antibodies can further be used as a method for inhibition of abnormal NHP activity. Thus, such antibodies can be used as part of a therapy.
[0045]
For the production of antibodies, a variety of host animals can be selected from NHPs, NHP peptides (eg, corresponding to functional domains of NHPs), truncated NHP polypeptides (NHPs in which one or more domains have been deleted), NHPs. Can be immunized by injection with a functional equivalent of or a mutant variant of NHP. Such host animals include, but are not limited to, pigs, rabbits, mice, goats, and rats, to name just a few. Depending on the host species, but not limited to, Freund's adjuvant (complete and incomplete), inorganic salts such as aluminum hydroxide or aluminum phosphate, lysolecithin, surfactants such as pluronic polyols, polyanions , Peptides, oil emulsions, and a variety of adjuvants, including potentially useful human adjuvants such as BCG (bacille Calmette-Guerin) and acne propionobacterium (Corynebacterium parvum). Can increase the immunological response. Alternatively, the immune response can be enhanced by combining and / or coupling with molecules such as keyhole limpet hemocyanin, tetanus toxoid, diphtheria toxoid, ovalbumin, cholera toxin or fragments thereof. Polyclonal antibodies are a heterogeneous population of antibody molecules from the serum of the immunized animal.
[0046]
Monoclonal antibodies, a homogeneous population of antibodies to a particular antigen, can be obtained by any technique that provides for the production of antibody molecules by continuously cultured cell lines. These include, but are not limited to, Kohler and Milstein's hybridoma technology (1975, Nature 256: 495-497; and U.S. Pat. No. 4,376,110), human B cell hybridoma technology (Kosbor et al., 1983). Cole et al., 1983, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80: 2026-2030), and EBV-Hybridoma technology (Cole et al., 1985, Monoclonal Ant.Rad.Ant. Inc., pp. 77-96). Such antibodies can be of any immunoglobulin class, including IgG, IgM, IgE, IgA, IgD and any subclass thereof. The hybridoma producing the mAb of the present invention can be cultured in vitro or in vivo. This method is currently the preferred method of production because of the high titer production of mAbs in vivo.
[0047]
In addition, techniques developed for the production of "chimeric antibodies" by splicing genes from mouse antibody molecules of appropriate antigen specificity along with genes from human antibody molecules of appropriate biological activity (Morrison et al. Natl. Acad. Sci., 81: 6851-6855; Neuberger et al., 1984, Nature, 312: 604-608; Takeda et al., 1985, Nature, 314: 452-454). A chimeric antibody is a molecule in which different portions are derived from different animal species, for example, a molecule having a variable region derived from a murine mAb and a human immunoglobulin constant region. Such techniques are described in U.S. Patent Nos. 6,075,181 and 5,877,397, and their respective disclosures, which are incorporated herein by reference in their entirety.
[0048]
Alternatively, techniques described for the production of single chain antibodies (US Pat. No. 4,946,778; Bird, 1988, Science 242: 423-426; Huston et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85) : 5879-5883; and Ward et al., 1989, Nature 334: 544-546) can be used to produce single chain antibodies to the NHP gene product. Single chain antibodies are formed by linking the heavy and light chain fragments of the Fv region via an amino acid bridge, resulting in a single chain polypeptide.
[0049]
Antibody fragments that recognize specific epitopes can be generated by known techniques. For example, such fragments include, but are not limited to: F (ab '), which can be produced by pepsin digestion of an antibody molecule.2Fragment, and F (ab ')2Fab fragments that can be generated by reducing the disulfide bridges of the fragment are included. Alternatively, a Fab expression library can be constructed (Huse et al., 1989, Science, 246: 1275-1281) to allow rapid and easy identification of monoclonal Fab fragments with the desired specificity.
[0050]
Antibodies to NHP can subsequently be used to generate anti-idiotypic antibodies that "mimic" a given NHP, using techniques known to those of skill in the art (eg, Greenspan & Bona, 1993, FASEB J7 (5) ): 437-444; and Nissinoff, 1991, J. Immunol. 147 (8): 2429-2438). For example, an antibody that binds to the NHP domain and competitively inhibits binding of NHP to its cognate receptor is used to “mimic” NHP, and thus bind to the receptor and Anti-idiotype antibodies that activate or neutralize the receptor can be generated. Such anti-idiotype antibodies or Fab fragments of such anti-idiotype antibodies can be used in therapeutic measures involving the NHP signaling pathway.
[0051]
The present invention is not limited to the scope according to the particular embodiments described herein, which are merely set forth by way of illustration of the individual embodiments of the present invention and are intended to be functionally equivalent. Methods and components are within the scope of the present invention. Indeed, various modifications of the invention will become apparent to those skilled in the art from the foregoing description, in addition to those shown and described herein. Such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims. All cited publications, patents, and patent applications are incorporated herein by reference in their entirety.

Claims (4)

配列番号23に記載するNHP遺伝子に初めて開示されたヌクレオチド配列の少なくとも24の隣接する塩基を含む、単離核酸分子。An isolated nucleic acid molecule comprising at least 24 contiguous bases of the nucleotide sequence disclosed for the first time in the NHP gene set forth in SEQ ID NO: 23. (a)配列番号24に示されるアミノ酸配列をコードし;かつ
(b)ストリンジェントな条件下で、配列番号23のヌクレオチド配列またはその相補体にハイブリダイズする
ヌクレオチド配列を含む、単離核酸分子。
An isolated nucleic acid molecule which (a) encodes the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 24; and (b) comprises a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 23 or its complement.
(a)配列番号2に示されるアミノ酸配列をコードし;かつ
(b)ストリンジェントな条件下で、配列番号1のヌクレオチド配列またはその相補体にハイブリダイズする
ヌクレオチド配列を含む、単離核酸分子。
An isolated nucleic acid molecule which (a) encodes the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; and (b) comprises a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or its complement.
(a)配列番号48に示されるアミノ酸配列をコードし;かつ
(b)ストリンジェントな条件下で、配列番号47のヌクレオチド配列またはその相補体にハイブリダイズする
ヌクレオチド配列を含む、単離核酸分子。
An isolated nucleic acid molecule which (a) encodes the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 48; and (b) comprises a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 47 or its complement.
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