JP2004500816A - 薬剤代謝酵素 - Google Patents

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リュ、デュング・アイナ・エム
レディ、ルーパ
リング、ヒュイジュン・ジィー
ヒルマン、ジェニファー・エル
ユエ、ヘンリー
アジムザイ、ヤルダ
ヤオ、モニーク・ジー
ガンディー、アミーナ・アール
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タング、ワイ・トム
ラル、プリーティ
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Abstract

本発明は、ヒト薬剤代謝酵素（ＤＭＥ）と、ＤＭＥを同定及びコードするポリヌクレオチドとを提供する。本発明はまた、発現ベクター及び宿主細胞、抗体、アゴニスト、アンタゴニストを提供する。更に、本発明は、ＤＭＥの発現に関連する疾患の診断・治療・予防方法を提供する。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、薬剤代謝酵素の核酸配列及びアミノ酸配列に関する。本発明はまた、これらの配列を自己免疫／炎症の疾患、細胞増殖異常、発生または発達障害、内分泌障害、眼の疾患、代謝障害、および肝臓の疾患を含む胃腸疾患の診断・治療・予防に利用することに関する。本発明はさらに、薬剤代謝酵素の核酸配列及びアミノ酸配列の発現における外来性化合物の効果についての評価に関する。
【０００２】
（発明の背景）
薬剤の代謝および薬剤の体内での移動（薬物動体学）は、その効果、毒性、およびその他の薬剤との相互作用を決定する上で重要である。薬剤の吸収、様々な組織への薬剤の分布、および薬剤代謝産物の排除の３つのプロセスが薬物動体学を司っている。これらのプロセスは、様々な代謝調節によって、溶解性、受容体との結合性、および排泄の速度を含む薬剤の物理化学的特性および薬学的特性のほとんどを変えるため、薬剤代謝に密接に関係する。薬剤を変える代謝経路はまた、ステロイド、脂肪酸、プロスタグランジン、ロイコトリエン、およびビタミン等の様々な天然の基質を受容する。従って、これらの経路における酵素は、天然の化合物、薬剤、発癌物質、変異誘発物質、および生体異物の間の生化学的および薬理学的相互作用の重要な部位となる。
【０００３】
薬剤代謝における遺伝的な差異が、個人間において薬剤効果および毒性のレベルの著しい違いを引き起こすことが以前から知られている。治療指数が狭い薬剤、またはコデイン等の生理活性を必要とする薬剤の場合、このような遺伝子多型は極めて重要である。更に、有望な新規の薬剤が、一部の患者のグループのみに副作用を引き起こすという毒性から臨床試験で排除されることがよくある。薬剤代謝酵素が重要な部分を占める薬理ゲノミックス研究が進歩すれば、薬剤の効果および毒性の疑問に耐え得るツールが発展し、そのような情報が拡大されるであろう（Ｅｖａｎｓ， Ｗ． Ｅ．およびＲ． Ｖ． Ｒｅｌｌｉｎｇ （１９９９） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８６ ： ４８７−４９１を参照）。
【０００４】
薬剤代謝反応は、薬剤分子を機能させて更なる代謝のために準備するフェーズＩ、およびフェーズＩＩに分類され、それらは連続している。一般に、フェーズＩの反応生成物は部分的或いは完全に不活性であり、フェーズＩＩの反応生成物は主に排泄種である。しかしながら、フェーズＩ反応生成物は、投与された元の薬剤よりも活性が高い場合があり、この代謝活性の原理がプロドラッグとして利用される（例えば、レボドパ）。加えて、或る種の毒性化合物（例えば、アフラトキシン、ベンゾ−ａ−ピレン）は、これらの経路を経て毒性中間体に代謝される。フェーズＩ反応は通常、薬剤代謝における律速段階である。化合物或いは複数の化合物への事前の暴露によって、フェーズＩ酵素の発現させることができるが、それによってこの代謝経路を介する基質の流入が増大する（Ｋｌａａｓｓｅｎ， Ｃ． Ｄ．， Ａｍｄｕｒ， Ｍ． Ｏ．およびＪ． Ｄｏｕｌｌ （１９９６） Ｃａｓａｒｅｔｔ ａｎｄ Ｄｏｕｌｌ’ｓ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ： Ｔｈｅ Ｂａｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｐｏｉｓｏｎｓ， ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， ＮＹ， ｐｐ． １１３−１８６ ； Ｂ． Ｇ． Ｋａｔｚｕｎｇ （１９９５） Ｂａｓｉｃ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ， Ａｐｐｌｅｔｏｎ および Ｌａｎｇｅ， Ｎｏｒｗａｌｋ， ＣＴ， ｐｐ． ４８−５９ ； Ｇ． Ｇ． Ｇｉｂｓｏｎ および Ｐ． Ｓｋｅｔｔ （１９９４） Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ， Ｂｌａｃｋｉｅ Ａｃａｄｅｍｉｃ ａｎｄ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ， Ｌｏｎｄｏｎを参照）。
【０００５】
薬剤代謝酵素（ＤＭＥ）は幅広い基質特性を有する。これは、多種多様な抗体がそれらの抗原に対して高い特異性を有する免疫系とは対照的である。多様な分子を代謝するＤＭＥの能力によって、ある代謝レベルにおいて薬剤の相互作用の可能性が生まれる。例えば、或る化合物のＤＭＥの誘導により、その酵素によって別の化合物が代謝され得る。
【０００６】
ＤＭＥは、それらが触媒する反応の種類および関係する補助因子に従って分類することができる。フェーズＩ酵素の主なクラスには、限定するものではないがチトクロームＰ４５０およびフラビン含有モノオキシゲナーゼが含まれる。フェーズＩ型触媒サイクルおよび反応に関与するその他の酵素のクラスには、限定するものではないが、ＮＡＤＰＨチトクロームＰ４５０還元酵素（ＣＰＲ）、ミクロソームチトクロームｂ５／ＮＡＤＨチトクロームｂ５レダクターゼ系、フェレドキシン／フェレドキシンレダクターゼレドックス対、アルド／ケト還元酵素、およびアルコールデヒドロゲナーゼが含まれる。フェーズＩＩ酵素の主なクラスには、限定するものではないが、ＵＤＰグルクロニルトランスフェラーゼ、スルホトランスフェラーゼ、グルタチオンＳトランスフェラーゼ、Ｎアシルトランスフェラーゼ、およびＮアセチルトランスフェラーゼが含まれる。
【０００７】
チトクローム Ｐ４５０ および Ｐ４５０ 触媒サイクル関連酵素
酵素チトクロームＰ４５０のスーパーファミリーのメンバーは、様々な基質の酸化的代謝を触媒する。そのような基質には、ステロイド、脂肪酸、プロスタグランジン、ロイコトリエン、およびビタミン等の天然の化合物や、薬剤、発癌物質、変異誘発物質、および生体異物が含まれる。Ｐ４５０ヘム−チオレートタンパク質としても知られるチトクロームＰ４５０は通常、Ｐ４５０含有モノオキシゲナーゼ系と呼ばれる多成分電子伝達鎖における末端酸化酵素として作用する。触媒される特定の反応には、ヒドロキシル化、エポキシ化、Ｎ−酸化、スルホキシド化、Ｎ−脱アルキル、Ｓ−脱アルキル、およびＯ−脱アルキル、脱硫酸化、脱アミノ化、並びにアゾ、ニトロ、およびＮ−オキシド基の還元が含まれる。これらの反応は、動物における糖質コルチコイド、コルチゾール、エストロゲン、およびアンドロゲンのステロイド産生や、昆虫における殺虫剤耐性や、植物における除草剤耐性および花の発色や、微生物による環境浄化バイオレメディエーションに関係する。薬剤、発癌物質、変異誘発物質、および生体異物にチトクロームＰ４５０が作用して、物質の解毒或いはより毒性の強い生成物への変換を引き起こし得る。チトクロームＰ４５０は肝臓に豊富に存在するが、その他の組織にも存在し、その酵素はミクロソームに存在する（ＥｘＰＡＳＹ ＥＮＺＹＭＥ ＥＣ １． １４． １４． １ ； Ｐｒｏｓｉｔｅ ＰＤＯＣ０００８１ Ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ Ｐ４５０ ｃｙｓｔｅｉｎｅ ｈｅｍｅ−ｉｒｏｎ ｌｉｇａｎｄ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ； ＰＲＩＮＴＳ ＥＰ４５０Ｉ Ｅ−Ｃｌａｓｓ Ｐ４５０ Ｇｒｏｕｐ Ｉ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ； Ｇｒａｈａｍ−Ｌｏｒｅｎｃｅ， Ｓ．およびＰｅｔｅｒｓｏｎ， Ｊ． Ａ． （１９９６） ＦＡＳＥＢ Ｊ． １０ ： ２０６−２１４．を参照）。
【０００８】
４００種類のチトクロームＰ４５０が、細菌、真菌、植物、および動物を含む様々な生物において同定された（Ｇｒａｈａｍ−Ｌｏｒｅｎｃｅ、前出）。Ｂクラスは原核生物および真菌に見られ、Ｅクラスは細菌、植物、昆虫、脊椎動物、および哺乳動物に見られる。５つのサブクラス即ちグループが、ＥクラスチトクロームＰ４５０の大きなファミリーの中に含まれる（ＰＲＩＮＴＳ ＥＰ４５０Ｉ Ｅ−Ｃｌａｓｓ Ｐ４５０ Ｇｒｏｕｐ Ｉ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）。
【０００９】
全てのチトクロームＰ４５０はヘム補助因子を用いており、構造的特性を共有する。ほとんどのチトクロームＰ４５０は、４００〜５３０のアミノ酸の長さである。酵素の二次構造は、約７０％のαヘリックスと約２２％のβシートである。タンパク質のＣ末端部におけるヘム結合部位の周りの領域は、全てのチトクロームＰ４５０に保存されている。このヘム−鉄結合領域におけるアミノ酸１０個のシグネチャ配列が同定され、この配列には第５の配位部位にあるヘム−鉄の結合に関与する保存されたシステインが含まれる。真核生物チトクロームＰ４５０では、通常は膜貫通領域がタンパク質の初めの１５〜２０のアミノ酸において見られ、通常は約１５の疎水性残基およびそれに続く正に帯電した残基からなる（Ｐｒｏｓｉｔｅ ＰＤＯＣ０００８１前出 ； Ｇｒａｈａｍ−Ｌｏｒｅｎｃｅ前出を参照）。
【００１０】
チトクロームＰ４５０酵素は、細胞増殖および発達に関係する。この酵素は、ＤＮＡと付加物を形成する反応性中間体に化学物質を代謝することで起こる化学的な変異誘発および発癌において或る役割を果たす（Ｎｅｂｅｒｔ， Ｄ． Ｗ．およびＧｏｎｚａｌｅｚ， Ｆ． Ｊ． （１９８７） Ａｎｎ． Ｒｅｖ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． ５６ ： ９４５−９９３）。これらの付加物が、発癌を引き起こすヌクレオチドの改変およびＤＮＡの再編成を引き起こし得る。肝臓およびその他の組織におけるチトクロームＰ４５０の発現は、多環式芳香族炭化水素、ペルオキシソーム増殖因子、フェノバルビタール、および糖質コルチコイドデキサメタゾン等の生体異物によって引き起こされる（Ｄｏｇｒａ， Ｓ． Ｃ．他 （１９９８） Ｃｌｉｎ． Ｅｘｐ． Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． Ｐｈｙｓｉｏｌ． ２５ ： １−９）。チトクロームＰ４５０タンパク質は、Ｐ４５０遺伝子ＣＹＰ１Ｂ １における突然変異が原発性先天性緑内障を引き起こすように、目の発達に関与し得る（Ｏｎｌｉｎｅ Ｍｅｎｄｅｌｉａｎ Ｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅ ｉｎ Ｍａｎ （ＯＭＩＭ） ＊６０１７７１ Ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ Ｐ４５０， ｓｕｂｆａｍｉｌｙ Ｉ （ｄｉｏｘｉｎ−ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ）， ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ １ ； ＣＹＰ１Ｂ １）。
【００１１】
チトクロームＰ４５０は炎症および感染に関係する。肝チトクロームＰ４５０活性は、様々な感染および炎症性の刺激によって著しく増減される（Ｍｏｒｇａｎ， Ｅ． Ｔ． （１９９７） Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂ． Ｒｅｖ． ２９ ： １１２９−１１８８）。ｉｎ ｖｉｖｏで観察される効果は、炎症誘発性のサイトカインおよびインターフェロンによって模倣され得る。２つのチトクロームＰ４５０タンパク質に対する自己抗体は、自己免疫性多腺性内分泌不全症 Ｉ 型（ＡＰＥＣＥＤ）即ち多腺性自己免疫症候群の患者に見られた（ＯＭＩＭ ＊２４０３００ Ａｕｔｏｉｍｍｕｎｅ ｐｏｌｙｅｎｏｄｏｃｒｉｎｏｐａｔｈｙ−ｃａｎｄｉｄｉａｓｉｓ−ｅｃｔｏｄｅｒｍａｌ ｄｙｓｔｒｏｐｈｙ）。
【００１２】
チトクロームＰ４５０における突然変異は、乳児期および幼児期の副腎機能不全において最も一般的である副腎皮質過形成、プソイドビタミンＤ−欠損くる病、脳腱黄色腫症、進行性の神経障害によって特徴付けられる脂質貯蔵病、早期アテローム性動脈硬化症、白内障、抗凝血薬であるクマリンおよびワルファリンに対する遺伝性の耐性を含む代謝障害に関係する（Ｉｓｓｅｌｂａｃｈｅｒ， Ｋ． Ｊ．他 （１９９４） Ｈａｒｒｉｓｏｎ’ｓ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｉｎｃ． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， ＮＹ， ｐｐ． １９６８−１９７０ ； Ｔａｋｅｙａｍａ， Ｋ．他 （１９９７） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７７ ： １８２７−１８３０ ； Ｋｉｔａｎａｋａ， Ｓ．他 （１９９８） Ｎ． Ｅｎｇｌ． Ｊ． Ｍｅｄ． ３３８ ： ６５３−６６１ ； ＯＭＩＭ ＊２１３７００ Ｃｅｒｅｂｒｏｔｅｎｄｉｎｏｕｓ ｘａｎｔｈｏｍａｔｏｓｉｓ ； および ＯＭＩＭ ＆ｎｕｍ；１２２７００ Ｃｏｕｍａｒｉｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）。チトクロームＰ４５０タンパク質アロマターゼの極端に高い発現レベルが、重度の女性化乳房（女性化）を有する少年の繊維層肝細胞癌（ｆｉｂｒｏｌａｍｅｌｌａｒ ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｒｃｉｎｏｍａ）に見られた（Ａｇａｒｗａｌ， Ｖ． Ｒ． （１９９８） Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ． Ｍｅｔａｂ． ８３ ： １７９７−１８００）。
【００１３】
チトクロームＰ４５０触媒サイクルは、ＮＡＤＰＨチトクロームＰ４５０レダクターゼ（ＣＰＲ）によるチトクロームＰ４５０の還元によって完了する。チトクロームｂ５およびＮＡＤＰＨチトクロームｂ５レダクターゼからなる別のミクロソーム電子伝達系は、チトクロームＰ４５０触媒サイクルへの電子の小供与体として広く見られる。しかしながら、Ｌａｍｂ， Ｄ． Ｃ．他（１９９９ ； ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ． ４６２ ： ２８３−８）による近年の研究報告から、ミクロソームチトクロームｂ５／ＮＡＤＰＨチトクロームｂ５レダクターゼ系によって効果的に還元され、支持され得るＣａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓチトクロームＰ４５０（ＣＹＰ５１）が確認された。従って、この別の電子供与系によって支持される多くのチトクロームＰ４５０が存在すると思われる。
【００１４】
チトクロームｂ５レダクターゼはまた、赤血球細胞における酸化型ヘモグロビン（酸素を保持することができないメトヘモグロビン）の活性型ヘモグロビン（ｆｅｒｒｏｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ）へ還元する。酸化剤即ち十分に還元されていない異常なヘモグロビン（ヘモグロビンＭ）が高いレベルで存在すると、メトヘモグロビン血症が引き起こされる。メトヘモグロビン血症はまた、赤血球チトクロームｂ５レダクターゼの先天的な欠損症からも起こり得る（Ｍａｎｓｏｕｒ， Ａ．およびＬｕｒｉｅ， Ａ． Ａ． （１９９３） Ａｍ． Ｊ． Ｈｅｍａｔｏｌ． ４２ ： ７−１２を参照）。
【００１５】
チトクロームＰ４５０ファミリーのメンバーもまた、ビタミンＤの合成および異化に密接に関係している。ビタミンＤは、植物組織で生成されるエルゴカルシフェロール（ビタミンＤ２）および動物組織で生成されるコレカルシフェロール（ビタミンＤ３）の２つに生物学的に等価なプロホルモンとして存在する。後者のコレカルシフェロールは、７−デヒドロコレステロールが近紫外線（例えば、２９０〜３１０ ｎｍ）に曝露されると形成される。通常は、皮膚が短時間日光に曝されると生成される（Ｍｉｌｌｅｒ， Ｗ． Ｌ．およびＰｏｒｔａｌｅ， Ａ． Ａ． （２０００） Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ １１ ： ３１５−３１９を参照）。
【００１６】
両方のホルモン型は更に、肝臓において酵素２５−ヒドロキシラーゼによって２５−ヒドロキシビタミンＤ（２５（ＯＨ）Ｄ）に代謝される。２５ （ＯＨ） Ｄは最も豊富に存在するビタミンＤの前駆体であって、更に酵素２５−ヒドロキシビタミンＤ １α−ヒドロキシラーゼ（１α−ヒドロキシラーゼ）によって、活性型である１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ（１α，２５（ＯＨ）２Ｄ）に腎臓において代謝される。１α，２５（ＯＨ）２Ｄ生成の調節は主に合成経路の最終ステップで行われる。１α−ヒドロキシラーゼ活性は、酵素産物（１α，２５（ＯＨ）２Ｄ）の循環レベル、並びに副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、カルシトニン、インスリン、カルシウム、リン、成長因子、およびプロラクチンのレベルを含む幾つかの生理学的因子に左右される。更に、腎臓外の１α−ヒドロキシラーゼ活性が報告され、組織特異的かつ局所的なｌα， ２５ （ＯＨ） ２Ｄ生成の調節が生物学的に重要であると考えられる。ｌα，２５（ＯＨ）２Ｄの２４，２５−ジヒドロキシビタミンＤ（２４，２５（ＯＨ）２Ｄ）への触媒作用は、酵素２５−ヒドロキシビタミンＤ２４−ヒドロキシラーゼ（２４−ヒドロキシラーゼ）を伴い腎臓でも起こる。２４−ヒドロキシラーゼはまた、基質として２５ （ＯＨ）Ｄを利用することができる（Ｓｈｉｎｋｉ， Ｔ．他 （１９９７） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． Ｕ． Ｓ． Ａ． ９４ ： １２９２０−１２９２５ ； Ｍｉｌｌｅｒ， Ｗ． Ｌ．およびＰｏｒｔａｌｅ， Ａ． Ａ．、前出、を参照）。
【００１７】
ビタミンＤ２５−ヒドロキシラーゼ、ｌα−ヒドロキシラーゼ、および２４−ヒドロキシラーゼは全て、ＮＡＤＰＨ依存性Ｉ型（ミトコンドリア）チトクロームＰ４５０酵素であって、そのファミリーの他のメンバーと高い相同性を有する。ビタミンＤ２５−ヒドロキシラーゼはまた、幅広い基質特異性を有し、胆汁酸中間体の２６−ヒドロキシル化およびコレステロールの２５−ヒドロキシル化、２６−ヒドロキシル化、および２７−ヒドロキシル化を行う（Ｄｉｌｗｏｒｔｈ， Ｆ． Ｊ．他 （１９９５） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７０ ： １６７６６−１６７７４ ； Ｍｉｌｌｅｒ， Ｗ． Ｌ．およびＰｏｒｔａｌｅ， Ａ． Ａ． 前出、を参照）。
【００１８】
ビタミンＤの活性型（ｌα，２５（ＯＨ）２Ｄ）は、カルシウムおよびリン酸の恒常性に関与し、骨髄細胞および皮膚細胞の分化を促進する。ビタミンＤの代謝に関与する酵素（例えば、１α−ヒドロキシラーゼ）の欠損によって生じるビタミンＤの欠損は、低カルシウム血症、低リン酸血症、ビタミンＤ依存性 （感受性）くる病、骨密度の低下並びにあひる歩行を伴う内反膝およびＯ脚という症状を示す疾患を引き起こす。ビタミンＤ２５−ヒドロキシラーゼの欠損は、脳腱黄色腫症や、アキレス腱、脳、肺、およびその他の多くの組織におけるコレステロールおよびコレスタノールの蓄積という特徴をもつ脂質貯蔵病を引き起こす。この疾患は、思春期後の小脳性運動失調症、アテローム性動脈硬化症、および白内障を含む進行性の神経障害を示す。ビタミンＤ２５−ヒドロキシラーゼの欠損がしてもくる病が起きないことから、２５（ＯＨ）Ｄ合成の別の経路が存在することが推定される（Ｇｒｉｆｆｉｎ， Ｊ． Ｅ．およびＺｅｒｗｅｋｈ， Ｊ． Ｅ． （１９８３） Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｉｎｖｅｓｔ． ７２ ： １１９０−１１９９ ； Ｇａｍｂｌｉｎ， Ｇ． Ｔ．他 （１９８５） Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｉｎｖｅｓｔ． ７５ ： ９５４−９６０ ； およびＷ． Ｌ．およびＰｏｒｔａｌｅ， Ａ． Ａ． 前出）。
【００１９】
フェレドキシンおよびフェレドキシンレダクターゼは電子伝達アクセサリータンパク質であって、少なくとも１つのヒトチトクロームＰ４５０種、ＣＹＰ２７遺伝子によってコードされるチトクロームＰ４５０ｃ２７を支持する（Ｄｉｌｗｏｒｔｈ， Ｆ． Ｊ．他 （１９９６） Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｊ． ３２０ ： ２６７−７１）。ストレプトマイセス‐グリセウスチトクロームＰ４５０であるＣＹＰ１０４Ｄ１は、大腸菌において異種と共に発現され、内在性フェレドキシンおよびフェレドキシンレダクターゼ酵素によって還元されている（Ｔａｙｌｏｒ， Ｍ．他 （１９９９） Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． Ｒｅｓ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２６３ ： ８３８−４２）。このことから、多くのチトクロームＰ４５０種が、フェレドキシン／フェレドキシンレダクターゼ対によって支持されていることが推定される。フェレドキシンレダクターゼはまた、モデル薬剤代謝系に見られ、抗腫瘍性抗生物質であるアクチノマイシンＤを反応性フリーラジカル種に還元することが知られている（Ｆｌｉｔｔｅｒ， Ｗ． Ｄ．およびＭａｓｏｎ， Ｒ． Ｐ． （１９８８） Ａｒｃｈ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． ２６７ ： ６３２−９）。
【００２０】
フラビン含有モノオキシゲナーゼ（ ＦＭＯ ）
フラビン含有モノオキシゲナーゼは、基質の通常範囲外の求核性の窒素、硫黄、およびリンのヘテロ原子を酸化する。チトクロームＰ４５０と同様に、ＦＭＯはミクロソーム酵素であってＮＡＤＰＨおよびＯ２を用い、その基質がチトクロームＰ４５０の基質と広範に重なる。ＦＭＯは、肝臓、腎臓、および肺などの組織に分布している。
【００２１】
組織特異的に発現される５つの異なった既知のＦＭＯのアイソフォーム（ＦＭＯ１、ＦＭＯ２、ＦＭＯ３、ＦＭ０４、およびＦＭＯ５）が哺乳動物に見られる。これらのアイソフォームは組織特異性が異なり、更に様々な化合物による阻害および反応の立体特異性等のその他の特性も異なる。ＦＭＯは、アミノ酸１３個のシグネチャ配列を有し、その成分は配列のＮ末端の３分の２にまたがり、多くのＮヒドロキシル化酵素に見られるＦＡＴＧＹモチーフおよびＦＡＤ結合領域を含む（Ｓｔｅｈｒ， Ｍ．他 （１９９８） Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｓｃｉ． ２３ ： ５６−５７ ； ＰＲＩＮＴＳ ＦＭＯＸＹＧＥＮＡＳＥ Ｆｌａｖｉｎ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｍｏｎｏｏｘｙｇｅｎａｓｅ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）。
【００２２】
特異的な反応には、求核性三級アミンのＮオキシドへの酸化、二級アミンのヒドロキシルアミンおよびニトロンへの酸化、一級アミンのヒドロキシルアミンおよびオキシムへの酸化、および硫黄含有化合物およびホスフィンのＳ−オキシドおよびＰ−オキシドへの酸化が含まれる。ヒドラジン、ヨウ化物、セレン化物、および硼素含有化合物も基質である。ＦＭＯは化学的にチトクロームＰ４５０に類似しているが、ＦＭＯはその熱不安定性およびチトクロームＰ４５０の非イオン界面活性剤感受性に基づいてｉｎ ｖｉｔｒｏのチトクロームＰ４５０から通常は区別することができる。しかしながら、ＦＭＯのアイソフォームによって熱安定性および界面活性剤感受性が異なるため、これらの特性を区別に用いることは複雑である。
【００２３】
ＦＭＯは、幾つかの薬剤および生体異物の代謝に重要な役割を果たしている。ＦＭＯ（肺ＦＭＯ３）は、尿中に排出される（Ｓ）ニコチンの（Ｓ）ニコチンＮ−１’−オキシドへの代謝において主要な役割を果たす。ＦＭＯはまた、胃潰瘍の治療に広く用いられているＨ２−アンタゴニストであるシメチジンのＳ−酸素化に関係する。ＦＭＯの肺発現型は、チトクロームＰ４５０と同じ調節制御下にない。例えば、ラットにおいて、フェノバルビタール治療によりチトクロームＰ４５０が生成されるが、ＦＭＯ１は抑制される。
【００２４】
ＦＭＯの内因性基質には、ジスルフィドに酸化されるシステアミンおよびトリメチルアミンＮ−オキシドに代謝されるトリメチルアミン（ＴＭＡ）が含まれる。ＴＭＡは腐った魚のような臭いがし、ＦＭＯ３アイソフォームの突然変異によって、悪臭がする遊離アミンが大量に汗、尿、および呼気から排出されるようになる。このような現象は、魚臭症候群引き起こす（ＯＭＩＭ ６０２０７９ Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｕｒｉａ）。
【００２５】
リシルオキシダーゼ
リシルオキシダーゼ（リシン６−オキシダーゼＬＯ）は、コラーゲンとエラスチンの架橋結合による結合組織マトリクスの形成に関与する銅依存性アミンオキシダーゼである。ＬＯは、約５０ ｋＤａのＮグリコシル化前駆体タンパク質として分泌され、この前駆体も活性ではあるが、メタロプロテアーゼによって酵素の成熟型に切断される。ＬＯの銅原子は、酸素へ電子を伝達したりその反対に酸素から電子を取り除いたりすることに関係し、これらの細胞外マトリクスタンパク質におけるリシン残基の酸化的脱アミノ反応を促進する。銅の配位がＬＯ活性に必須であるが、食事によって銅が摂取されなくてもアポ酵素の発現はその影響を受けない。しかしながら、機能的なＬＯの不在は、食事による銅の欠損に関係する骨格組織および血管組織の疾患に関係する。ＬＯはまた、様々なセミカルバジド、ヒドラジン、および亜硝酸アミノ、並びにヘパリンによって阻害される。β−アミノプロピオノニトリルは一般にインヒビターとして用いられる。ＬＯの活性は、オゾン、カドミウム、および局所組織外傷に応答して放出されるホルモンのレベルの上昇に応答して増大する。このようなホルモンには、トランスフォーミング成長因子−β、血小板由来成長因子、アンギオテンシンＩＩ、および線維芽成長因子等が含まれる。ＬＯ活性における異常は、メンケス症候群および後角症候群（ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｈｏｒｎ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）に関係する。サイトゾル型の酵素は異常な細胞増殖に関係する（Ｒｕｃｋｅｒ， Ｒ． Ｂ．他． （１９９８） Ａｍ． Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｎｕｔｒ． ６７ ： ９９６Ｓ−１００２ＳおよびＳｍｉｔｈ−Ｍｕｎｇｏ． Ｌ． Ｉ．およびＫａｇａｎ， Ｈ． Ｍ． （１９９８） Ｍａｔｒｉｘ Ｂｉｏｌ． １６ ： ３８７−３９８を参照）。
【００２６】
ジヒドロ葉酸レダクターゼ
ジヒドロ葉酸レダクターゼ（ＤＨＦＲ）は遍在性の酵素であって、ジヒドロ葉酸のテトラヒド葉酸へのＮＡＤＰＨ依存性の還元を触媒する。この反応は、グリシンおよびプリンの新規の合成、並びにデオキシウリジン一リン酸（ｄＵＭＰ）のデオキシチミジン一リン酸（ｄＴＭＰ）への変換における重要な過程である。この基本的な反応は、７，８−ジヒドロ葉酸＋ＮＡＤＰＨ→５，６，７，８−テトラヒド葉酸＋ＮＡＤＰ＋である。この酵素は、ｔｒｉｍｅｔｈｒｏｐｒｉｍおよびメトトレキセートを含む様々なジヒドロ葉酸類似体によって阻害され得る。豊富なＴＭＰがＤＮＡの合成に必要であるため、迅速な細胞の分裂にはＤＨＦＲ活性が必要である。ＤＮＡウイルス（例えば、ヘルペスウイルス）の複製はまた、高いレベルのＤＨＦＲ活性を必要とする。そのため、ＤＨＦＲを標的とする薬剤が、ＤＮＡウイルスの複製を抑制するために癌の化学療法に用いられている（同様の理由で、チミジル酸シンターゼが標的酵素である）。ＤＨＦＲを抑制する薬剤は、急激に分裂する細胞（またはＤＮＡウイルス感染細胞）に対して細胞毒であるのが好ましいが、特異性を持たず、分裂する細胞を無差別に破壊する。更に、癌細胞は、獲得性の輸送障害または１或いは複数のＤＨＦＲ遺伝子の複製の結果として、メトトレキセート等の薬剤に対して耐性を有するようになり得る（Ｓｔｒｙｅｒ， Ｌ （１９８８） Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ． Ｗ． Ｈ Ｆｒｅｅｍａｎ ａｎｄ Ｃｏ．， Ｉｎｃ． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ． ｐｐ． ５１１−５６１９）。
【００２７】
アルド／ケト還元酵素
アルド／ケト還元酵素は、単量体ＮＡＤＰＨ依存性オキシドレダクターゼであって幅広い基質特異性を有する（Ｂｏｈｒｅｎ， Ｋ． Ｍ．等 （１９８９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６４ ： ９５４７−５１）。これらの酵素は、カルボニル含有糖および芳香族化合物を含むカルボニル含有化合物の対応するアルコールへの還元を触媒する。従って、様々なカルボニル含有薬剤および生体異物はこのクラスの酵素によって代謝されると思われる。
【００２８】
ファミリーメンバーであるアルドースレダクターゼによって触媒される既知の或る反応は、グルコースがソルビトールへ還元され、更にソルビトールデヒドロゲナーゼによってフルクトースに代謝される。通常の条件下で、グルコースのソルビトールへの還元は主な経路ではない。しかしながら、高血糖状態では、ソルビトールの蓄積は糖尿病合併症の発症に関係する（ＯＭＩＭ ＊１０３８８０ Ａｌｄｏ−ｋｅｔｏ ｒｅｄｕｃｔａｓｅ ｆａｍｉｌｙ １， ｍｅｍｂｅｒ Ｂ１）。この酵素のファミリーのメンバーはまた、或る種の肝癌で高発現される（Ｃａｏ， Ｄ．他 （１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３ ： １１４２９−３５）。
【００２９】
アルコールデヒドロゲナーゼ
アルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）は、単純アルコールを対応するアルデヒドに酸化する。ＡＤＨはサイトゾル酵素であって、補助因子ＮＡＤ＋を好み亜鉛イオンを結合させる。ＡＤＨのレベルは肝臓において最も高く、腎臓、肺、および胃粘膜においては低い。
【００３０】
既知のＡＤＨアイソフォームは、４０ ｋＤａのサブユニットからなる二量体タンパク質である。これらのサブユニット（ａ、ｂ、ｇ、ｐ、ｃ）をコードする５つの既知の遺伝子座が存在し、その内の幾つかは特徴的な対立遺伝子変異体（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｇ１、ｇ２）を有する。サブユニットはホモ二量体およびヘテロ二量体を形成することができ、サブユニットの構成によって活性な酵素の特異的特性が決定される。従って、ホロ酵素がクラスＩ（サブユニット構成、ａａ、ａｂ、ａｇ、ｂｇ、ｇｇ）、クラスＩＩ（ｐｐ）、およびクラスＩＩＩ（ｃｃ）として分類される。クラスＩ ＡＤＨイソ酵素はエタノールおよびその他の小さい脂肪族アルコールを酸化し、ピラゾールによって阻害される。クラスＩＩイソ酵素は長鎖の脂肪族アルコールおよび芳香族アルコールを好み、メタノールを酸化できない。また、ピラゾールによって阻害されない。クラスＩＩＩイソ酵素は、更に長い長鎖脂肪族アルコール（５炭素およびそれ以上）および芳香族アルコールを好み、ピラゾールによって阻害されない。
【００３１】
短鎖アルコールデヒドロゲナーゼには、様々な基質特異性を有する幾つかの関連酵素が含まれる。このグループに含まれるものは哺乳動物酵素であるＤ−β−ヒドロキシ酪酸デヒドロゲナーゼ、（Ｒ）−３−ヒドロキシ酪酸デヒドロゲナーゼ、１５−ヒドロキシプロスタグランジンデヒドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ−依存性カルボニルレダクターゼ、コルチコステロイド１１−β−デヒドロゲナーゼ、エストラジオール−１７−β−デヒドロゲナーゼ、細菌酵素であるアセトアセチル−ＣｏＡレダクターゼ、グルコース１−デヒドロゲナーゼ、３−β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、２０−β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、リビトールデヒドロゲナーゼ、３−オキソアシルレダクターゼ、２，３−ｄｉｈｙｄｒｏ−２，３−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏａｔｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ、ソルビトール−６−リン酸２−デヒドロゲナーゼ、７−α−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、ｃｉｓ−１， ２−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙ−３，４ｃｙｃｌｏｈｅｘａｄｉｅｎｅ−１−ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ、シス−トルエンジヒドロジオールデヒドロゲナーゼ、シス−ベンゼングリコールデヒドロゲナーゼ、ビフェニル−２，３−ジヒドロ−２，３−ジオールデヒドロゲナーゼ、Ｎ−ａｃｙｌｍａｎｎｏｓａｍｉｎｅ １ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ、および２−デオキシ−Ｄ−グルコン酸３−デヒドロゲナーゼがある（Ｋｒｏｚｏｗｓｋｉ， Ｚ． （１９９４） Ｊ． Ｓｔｅｒｏｉｄ Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． ５１ ： １２５−１３０ ； Ｋｒｏｚｏｗｓｋｉ， Ｚ． （１９９２） Ｍｏｌ． Ｃｅｌｌ Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ． ８４ ： Ｃ２５−３１ ； およびＭａｒｋｓ， Ａ． Ｒ．他 （１９９２） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６７ ： １５４５９−１５４６３）。
【００３２】
ＵＤＰ グルクロニルトランスフェラーゼ
ＵＤＰグルクロニルトランスフェラーゼファミリー（ＵＧＴ）のメンバーは、補助因子ウリジン二リン酸−グルクロン酸（ＵＤＰ−グルクロン酸）から基質へのグルクロン酸基の転送を触媒する。この転送は、通常は嗅覚性ヘテロ原子（Ｏ、Ｎ、またはＳ）に対して行われる。基質には、フェーズＩ反応によって機能するようになる生体異物、並びにビリルビン、ステロイドホルモン、および甲状腺ホルモン等の内因性化合物が含まれる。グルクロン酸抱合の生成物は、基質の分子量が約２５０ ｇ／ｍｏｌ未満であれば尿中に排泄されるが、グルクロン酸抱合された基質がそれより大きい場合は胆汁に排泄される。
【００３３】
ＵＧＴは肝臓、腎臓、小腸、皮膚、脳、脾臓、および鼻粘膜のミクロソームに局在する。これらの局在化位置が、チトクロームＰ４５０酵素およびフラビン含有モノオキシゲナーゼと同じ小胞体膜の側であるため、フェーズＩ薬剤代謝の生成物への到達に理想的な位置である。ＵＧＴは、そのＵＧＴを小胞体膜に固着するＣ末端膜貫通ドメイン、並びにそのＣ末端部分における約５０のアミノ酸残基の保存されたシグネチャドメインを有する（Ｐｒｏｓｉｔｅ ＰＤＯＣ００３５９ ＵＤＰ−ｇｌｙｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）。
【００３４】
薬剤代謝に関係するＵＧＴは、ＵＧＴ１およびＵＧＴ２の２つの遺伝子ファミリーによってコードされる。ＵＧＴ１ファミリーのメンバーは、補助因子結合および膜挿入に関係する定常領域および可変基質結合ドメインを有する単一の遺伝子座の選択的スプライシングによって得られる。ＵＧＴ２ファミリーのメンバーは異なる遺伝子座によってコードされ、ＵＧＴ２ＡおよびＵＧＴ２Ｂの２つのファミリーに分類される。２Ａサブファミリーは嗅上皮で発現し、２Ｂサブファミリーは肝臓ミクロソームで発現する。ＵＧＴ遺伝子における突然変異は、高ビリルビン血症（ＯＭＩＭ＃１４３５００ Ｈｙｐｅｒｂｉｌｉｒｕｂｉｎｅｍｉａ Ｉ）、出生児からの重度の高ビリルビン血症によって特徴付けられるクリグラー−ナジャー症候群（ＯＭＩＭ＃２１８８００ Ｃｒｉｇｌｅｒ−Ｎａｊｊａｒ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）、ギルベール病と呼ばれる軽度の高ビリルビン血症（ＯＭＩＭ ＊１９１７４０ ＵＧＴ１）に関係する。
【００３５】
スルホトランスフェラーゼ
硫酸抱合は多くの同じ基質において起こり、Ｏ−グルクロン酸抱合により高水溶性の硫酸エステルが生成される。スルホトランスフェラーゼ（ＳＴ）は、補助因子３’‐ホスホアデノシン−５’‐ホスホ硫酸（ＰＡＰＳ）から基質へＳＯ３を転移してこの反応を触媒する。ＳＴの基質は主にフェノールおよび脂肪族アルコールであるが、抱合して対応するスルファミン酸を生成する芳香族アミンおよび脂肪族アミンも含まれる。これらの反応による生成物は主に尿中に排泄される。
【００３６】
ＳＴは、肝臓、腎臓、腸管、肺、血小板、および脳を含む様々な組織に見られる。これらの酵素は、一般にサイトゾル酵素であって、多数の型が同時に発現される場合が多い。例えば、１２種類を越えるＳＴの型がラットの肝サイトゾルに存在する。これらの生化学的に特徴付けられるＳＴは、それらの基質選択性に基づいて、アリールスルホトランスフェラーゼ、アルコールスルホトランスフェラーゼ、エストロゲンスルホトランスフェラーゼ、チロシンエステルスルホトランスフェラーゼ、および胆汁酸塩スルホトランスフェラーゼの５つのクラスに分類される。
【００３７】
ＳＴ酵素活性は、ラットの性別および年齢によって著しく異なる。発生の合図および性関連ホルモンとを組み合わせた効果が、ＳＴ発現プロファイルの差異並びにチトクロームＰ４５０等の他のＤＭＥのプロファイルの差異を生じさせると考えられている。注目すべきは、ネコにおけるＳＴの高発現が、ＵＤＰグルクロニルトランスフェラーゼ活性のレベルの低下を部分的に補償する。
【００３８】
ＳＴの幾つかの型は、ヒト肝サイトゾルから精製されクローニングされた。熱安定性および基質選択性が異なった２つのフェノールスルホトランスフェラーゼが存在する。熱安定酵素は、パラニトロフェノール、ミノキシジル、およびアセトアミノフェン等のフェノールの硫酸化を触媒し、熱不安定酵素は、ドーパミン、エピネフリン、およびｌｅｖａｄｏｐａ等のモノアミン基質を好む。その他のクローニングされたＳＴには、エストロゲンスルホトランスフェラーゼおよびＮ−アセチルグルコサミン−６−Ｏ−スルホトランスフェラーゼが含まれる。この最後の酵素は、細胞生化学におけるＳＴのその他の重要な役割を示す。即ち、細胞分化およびプロテオグリカンの成熟に重要となり得る炭化水素基質の修飾である。実際に、スルホトランスフェラーゼの先天性の異常は、成熟した硫酸ケラタンプロテオグリカンの合成不良という特徴をもつ障害である斑状角膜変性症に関係する（Ｎａｋａｚａｗａ， Ｋ．他 （１９８４） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２５９ ： １３７５１−７ ； ＯＭＩＭ ＊２１７８００ Ｍａｃｕｌａｒ ｄｙｓｔｒｏｐｈｙ， ｃｏｒｎｅａｌ）。
【００３９】
ガラクトシルトランスフェラーゼ
ガラクトシルトランスフェラーゼは、溶液に遊離している糖脂質または糖タンパク質の一部であるＮ末端アセチルグルコサミン（ＧｌｃＮＡｃ）オリゴ糖鎖にガラクトース（Ｇａｌ）を転移するグリコシルトランスフェラーゼのサブセットである（Ｋｏｌｂｉｎｇｅｒ， Ｆ．他 （１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３ ： ４３３−４４０ ； Ａｍａｄｏ， Ｍ．他 （１９９９） Ｂｉｏｃｈｉｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． Ａｃｔａ １４７３ ： ３５−５３）。ガラクトシルトランスフェラーゼは細胞表面で見出された可溶性細胞外タンパク質であり、ゴルジ体にも存在する。β１，３−ガラクトシルトランスフェラーゼは、Ｇａｌ（β１−３）ＧｌｃＮＡｃ結合を有するＩ型炭化水素鎖を形成する。既知のヒトおよびマウスβ１，３−ガラクトシルトランスフェラーゼは、短いサイトゾルドメイン、１つの膜貫通ドメイン、および８つの保存された領域を有する触媒ドメインを有すると考えられる（Ｋｏｌｂｉｎｇｅｒ， Ｆ．、前出および Ｈｅｎｎｅｔ， Ｔ．他 （１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３ ： ５８−６５）。マウスＵＤＰ−ガラクトースであるβ−Ｎ−アセチルグルコサミンβ１，３−ガラクトシルトランスフェラーゼ−Ｉの領域１がアミノ酸残基の７８−８３、領域２がアミノ酸残基の９３−１０２、領域３がアミノ酸残基１１６−１１９、領域４がアミノ酸残基１４７−１５８、領域５がアミノ酸残基の１７２−１８３、領域６がアミノ酸残基の２０３−２０６、領域７がアミノ酸残基の２３６−２４６、領域８がアミノ酸残基の２６４−２７５に位置する。マウスＵＤＰ−ガラクトース内に見られる配列の変異体であるβ−Ｎ−アセチルグルコサミンβ１，３−ガラクトシルトランスフェラーゼ−Ｉの領域８が、細菌ガラクトシルトランスフェラーゼにも見られることから、この配列がガラクトシルトランスフェラーゼ配列モチーフを決定すると考えられる（Ｈｅｎｎｅｔ， Ｔ． 前出）。近年の研究により、ｂｒａｉｎｉａｃタンパク質がβ１，３−ガラクトシルトランスフェラーゼであると報告された（Ｙｕａｎ， Ｙ．他（１９９７） Ｃｅｌｌ ８８：９−１１； およびＨｅｎｎｅｔ， Ｔ． 前出）。
【００４０】
ＵＤＰ−ＧａｌであるＧｌｃＮＡｃ−１，４−ガラクトシルトランスフェラーゼ（−１，４−ＧａｌＴ）（Ｓａｔｏ， Ｔ．他 （１９９７） ＥＭＢＯ Ｊ． １６： １８５０−１８５７）が、Ｇａｌ（βｌ−４）ＧｌｃＮＡｃ結合を有するＩＩ型炭化水素鎖の形成を触媒する。βｌ，３−ガラクトシルトランスフェラーゼの場合と同様に、可溶型の酵素が、膜結合型の切断によって形成される。βｌ，４−ガラクトシルトランスフェラーゼに保存されているアミノ酸には、ジスルフィド結合によって連結された２つのシステイン残基および触媒ドメインにおける推定上のＵＤＰ−ガラクトース結合部位が含まれる（Ｙａｄａｖ， Ｓ．およびＢｒｅｗ， Ｋ． （１９９０） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６５：１４１６３−１４１６９； Ｙａｄａｖ， Ｓ． Ｐ．およびＢｒｅｗ， Ｋ． （１９９１） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６６：６９８−７０３；およびＳｈａｐｅｒ， Ｎ． Ｌ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：３１３８９−３１３９９）。βｌ，４−ガラクトシルトランスフェラーゼは、糖タンパク質または糖脂質上に炭化水素鎖を合成するのに加えて、いくつかの特定の役割を有する。哺乳動物において、α−ラクトアルブミンを有するヘテロ二量体の一部としてβｌ，４−ガラクトシルトランスフェラーゼが、乳汁分泌哺乳動物の乳汁の生成に作用する。精子の表面上のβｌ，４−ガラクトシルトランスフェラーゼは、卵を特異的に認識する受容体として働く。細胞表面β１，４−ガラクトシルトランスフェラーゼはまた、細胞接着、細胞／基底板相互作用、正常な細胞遊走、および転移性細胞遊走に作用する（Ｓｈｕｒ， Ｂ． （１９９３） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ． ５：８５４−８６３； およびＳｈａｐｅｒ， Ｊ． （１９９５） Ａｄｖ． Ｅｘｐ． Ｍｅｄ． Ｂｉｏｌ． ３７６：９５−１０４）。
【００４１】
グルタチオン Ｓ トランスフェラーゼ
グルタチオンＳトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）によって触媒される基本的な反応は、還元型グルタチオン（ＧＳＨ）と求電子体の抱合である。ＧＳＴはホモ二量体またはヘテロ二量体タンパク質であって、主にサイトゾルに局在化するが、ある程度の活性がミクロソームにも見られる。主なイソ酵素は、共通の構造および触媒特性を有し、ヒトにおいてそれらは、主にα、μ、π、およびθの４つのクラスに分類される。２つの最も大きなクラスであるαおよびμは、それぞれのタンパク質等電点（αはｐＩが７．５−９．０まで、μはｐＩが６．６まで）によって同定される。それぞれのＧＳＴは、ＧＳＨに対する共通の結合部位および可変性疎水性結合部位を有する。それぞれのイソ酵素における疎水性結合部位は、特定の求電子性基質に対して特異的である。ＧＳＴ内の特定のアミノ酸残基が、これらの結合部位および触媒活性に重要であるとして同定された。残基Ｑ６７、Ｔ６８、Ｄ１０１、Ｅ１０４、およびＲ１３１は、ＧＳＨの結合に重要である（Ｌｅｅ， Ｈ−Ｃ他 （１９９５） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７０：９９−１０９）。残基Ｒ１３、Ｒ２０、およびＲ６９はＧＳＴの触媒活性に重要である（Ｓｔｅｎｂｅｒｇ Ｇ他（１９９１） Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｊ． ２７４：５４９−５５）。
【００４２】
殆どの場合、ＧＳＴは、潜在的な変異誘発性および発癌性の化学物質を不活性化し解毒するなど好都合に作用する。しかしながら、場合によってはそれらの作用が有害なもので、化学物質を活性化させて変異誘発性および発癌性にし得る。ラットおよびヒトＧＳＴの或る型は、発癌の検出を助ける信頼性の高い新生物発生前マーカーとなる。変異誘発性を調べるための良く知られたエイムス試験に用いられるサルモネラチフィムリウムなどの細菌株におけるヒトＧＳＴの発現は、変異誘発におけるこれらの酵素の役割を決定するのに役立つ。マウスにおいて肝腫瘍を引き起こすｄｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓは、ＧＳＴによって活性化されると考えられている。この考えは、ｄｉｈａｌｏｍｅｔｈａｎｅｓが非感染細胞よりもヒトＧＳＴを発現する細菌細胞において突然変異誘発性が高いということから支持される（Ｔｈｉｅｒ， Ｒ．他 （１９９３） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９０：８５６７−８０）。二臭化エチレンおよび二塩化エチレンの変異誘発性が、ヒトαＧＳＴ，Ａ１−１を発現する細菌細胞において上昇し、アフラトキシンＢ１の変異誘発がＧＳＴの発現が促進されることで実質的に減少する（Ｓｉｍｕｌａ， Ｔ． Ｐ．他（１９９３） Ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｅｓｉｓ １４：１３７１−６）。従って、ＧＳＴ活性の制御が、変異誘発および発癌の制御において有用であろう。
【００４３】
ＧＳＴは、多剤耐性（ＭＤＲ）として知られる多くの癌の薬剤治療に対する耐性獲得に関係する。ＭＤＲは、シクロホスファミドなどの細胞毒で治療を受けた癌患者に起こり、その薬剤に対する耐性を有するようになった後、更にその他の様々な細胞毒に対しても耐性を有するようになる。ＧＳＴレベルの上昇は、これらの薬剤耐性癌に関係し、薬剤に応答してＧＳＴレベルが上昇した後、ＧＳＴによって触媒されたＧＳＨ抱合反応によりその薬剤が不活化されると考えられる。次に上昇したＧＳＴレベルにより癌細胞がその他のＧＳＴに結合する細胞毒から保護される。腫瘍におけるＡ１−１のレベルの上昇は、シクロホスファミド治療によって生じた薬剤耐性に関係する（Ｄｉｒｖｅｎ Ｈ． Ａ．他 （１９９４） Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ． ５４：６２１５−２０）。従って、癌組織におけるＧＳＴ活性の調節は、癌患者のＭＤＲ治療に有用であろう。
【００４４】
γ−グルタミルトランスペプチダーゼ
γ−グルタミルトランスペプチダーゼは広範に発現する酵素であって、γ−グルタミルアミド結合を切断して細胞外のグルタチオン（ＧＳＨ）の分解を開始させる。ＧＳＨの分解は、生合成経路のためにシステインが集まった領域を細胞に提供する。γ−グルタミルトランスペプチダーゼはまた、細胞の酸化防止に寄与し、その発現は酸化ストレスによって引き起こされる。細胞表面局在糖タンパク質は、癌細胞において高いレベルで発現される。研究により、癌細胞の表面におけるγ−グルタミルトランスペプチダーゼの高レベルの活性が、プロドラッグの活性化に利用され、抗癌治療薬が局所的に高いレベルで蓄積され得る（Ｈａｎｉｇａｎ， Ｍ． Ｈ． （１９９８） Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． Ｉｎｔｅｒａｃｔ． １１１−１１２：３３３−４２； Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ， Ｎ．およびＩｋｅｄａ， Ｙ． （１９９８） Ａｄｖ． Ｅｎｚｙｍｏｌ． Ｒｅｌａｔ． Ａｒｅａｓ Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． ７２：２３９−７８； Ｃｈｉｋｈｉ， Ｎ．他 （１９９９） Ｃｏｍｐ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｐｈｙｓｉｏｌ． Ｂ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． １２２：３６７−８０）。
【００４５】
アシルトランスフェラーゼ
Ｎ−アシルトランスフェラーゼ酵素は、アミノ酸抱合体の活性化カルボキシル基への転移を触媒する。内因性化合物および生体異物は、サイトゾル、ミクロソーム、およびミトコンドリアにおけるアシル−ＣｏＡシンセターゼによって活性化される。次に、アシル−ＣｏＡ中間体は、サイトゾルまたはミトコンドリアにおけるＮ−アシルトランスフェラーゼによってアミノ酸（通常はグリシン、グルタミン、またはタウリンであるが、オルニチン、アルギニン、ヒスチジン、セリン、アスパラギン酸、およびいくつかのジペプチドを含む）と抱合し、アミド結合を有する代謝産物を形成する。この反応は、Ｏ−グルクロン酸抱合に相補的であるが、アミノ酸抱合では、グルクロン酸抱合によって生じる場合が多い反応性および毒性の代謝産物を生成されない。
【００４６】
胆汁酸−ＣｏＡであるアミノ酸Ｎ−アシルトランスフェラーゼ（ＢＡＴ）は、このクラスの良く特徴づけられた酵素の１つである。ＢＡＴは、腸管において界面活性剤として作用する胆汁酸抱合体の生成に関係する（Ｆａｌａｎｙ， Ｃ． Ｎ．他 （１９９４） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６９：１９３７５−９； Ｊｏｈｎｓｏｎ， Ｍ． Ｒ．他 （１９９１） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６６：１０２２７−３３）。ＢＡＴはまた、部分肝切除の後の肝臓癌患者の予後の予測マーカーとして有用である（Ｆｕｒｕｔａｎｉ， Ｍ．他（１９９６） Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ ２４：１４４１−５）。
【００４７】
アセチルトランスフェラーゼ
アセチルトランスフェラーゼは、ヒストンのアセチル化におけるその役割について徹底的に研究された。ヒストンのアセチル化により、真核細胞におけるクロマチン構造が弛緩し、それによって転写因子が、ゲノムの影響を受けた領域（またはゲノム全体）におけるＤＮＡの鋳型のプロモータエレメントに到達できるようになる。これとは対照的に、ヒストンの脱アセチル化により、クロマチン構造が閉じ転写因子への到達が制限されて転写物が減少する。この最後に、ヒストンの脱アセチル化を阻害する化学薬品（例えば、酪酸ナトリウム）を細胞転写の刺激の一般的な手段として用いると、人為的結果であるが遺伝子発現が全体的に上昇する。アセチル化による遺伝子発現の調節はまた、限定するものではないが、ｐ５３、ＧＡＴＡ−１、ＭｙｏＤ、ＡＣＴＲ、ＴＦＩＩＥ、ＴＦＩＩＦ、および高移動タンパク質を含むその他のタンパク質のアセチル化によっても行うことができる。ｐ５３の場合、アセチル化によりＤＮＡへの結合が増大し、ｐ５３によって調節される遺伝子の転写が刺激される。プロトタイプヒストンアセチラーゼ（ＨＡＴ）は、サッカロミセス‐セレビジエに由来するＧｃｎ５である。Ｇｃｎ５は、テトラヒメナｐ５５、ヒトＧｃｎ５、およびヒトｐ３００／ＣＢＰを含むアセチラーゼのファミリーメンバーである。ヒストンのアセチル化については文献（Ｃｈｅｕｎｇ， Ｗ． Ｌ．他 （２０００） Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎｉｏｎ ｉｎ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ １２：３２６−３３３およびＢｅｒｇｅｒ， Ｓ． Ｌ （１９９９） Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎｉｏｎ ｉｎ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ １１：３３６−３４１）を参照されたい。ある種のアセチルトランスフェラーゼ酵素は、限定するものではないが、アセチルコリンエステラーゼおよびカルボキシルエステラーゼを含む幾つかの他の酵素の主なクラスに一般的であるα／βヒドロラーゼフォールド（α／βｈｙｄｒｏｌａｓｅ ｆｏｌｄ）（Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔ． ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓａｌｚｂｕｒｇ， ｈｔｔｐ：／／ｐｒｅｄｉｃｔ．ｓａｎｇｅｒ．ａｃ．ｕｋ／ｉｒｂｍ−ｃｏｕｒｓｅ９７／Ｄｏｃｓ／ｍｓ／）を有する（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ， ｈｔｔｐ：／／ｓｃｏｐ．ｍｒｃ−ｌｍｂ．ｃａｍ．ａｃ．ｕｋ／ｓｃｏｐ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）。
【００４８】
Ｎ −アセチルトランスフェラーゼ
芳香族アミンおよびヒドラジン含有化合物は、肝臓およびその他の組織のＮ−アセチルトランスフェラーゼ酵素によってＮアセチル化される。ある種の生体異物は、同じ酵素によってある程度Ｏアセチル化される。Ｎ−アセチルトランスフェラーゼは、補助因子アセチル−補酵素Ａ（アセチル−ＣｏＡ）を用いて２つのステップでアセチル基を転移するサイトゾル酵素である。第１のステップでは、アセチル基がアセチル−ＣｏＡから活性部位システイン残基に転移され、第２のステップでアセチル基が基質アミノ基に転移され酵素が再生される。
【００４９】
他のほとんどのＤＭＥクラスとは対照的に、既知のＮ−アセチルトランスフェラーゼの数が少ない。ヒトの場合、２つの高度に類似した酵素であるＮＡＴ１およびＮＡＴ２が存在し、マウスには第３型酵素であるＮＡＴ３が存在する。Ｎ−アセチルトランスフェラーゼのヒト型は、独立した調節（ＮＡＴ１は広範に発現されるが、ＮＡＴ２は肝臓および臓器のみに発現される）および重複した基質特異性を有する。両方の酵素はある程度までほとんどの基質を受容するが、ＮＡＴ１はある種の基質（パラアミノ安息香酸、パラアミノサリチル酸、スルファメトキサゾール、およびスルファニルアミド）を好み、一方ＮＡＴ２は他の基質（イソニアジド、ヒドララジン、プロカインアミド、ダプソン、アミノグルテチミド、およびスルファメチアジン）を好む。
【００５０】
１９５０年代に、抗結核薬であるイソニアジドを投与された患者の臨床試験から、化合物のアセチル化が速い人（ｒａｐｉｄ ａｃｅｔｙｌａｔｏｒ）および遅い人（ｓｌｏｗ ａｃｅｔｙｌａｔｏｒ）が報告された。これらの表現型は後に、酵素の活性または安定性に影響を与えるＮＥＴ２遺伝子における突然変異によることが示された。イソニアジドのアセチル化が遅い表現型が、中東の集団に優性（約７０％）であり、白人ではやや劣り（約５０％）、アジアの集団では２５％未満である。近年になって、ＮＥＴ１における機能的な多型が検出され、検査を受けた集団の約８％が、アセチル化が遅い表現型を有する（Ｂｕｔｃｈｅｒ， Ｎ． Ｊ．他 （１９９８） Ｐｈａｒｍａｃｏｇｅｎｅｔｉｃｓ ８：６７−７２）。ＮＡＴ１がある種の既知の芳香族アミン発癌物質を活性化することができるため、広範に発現されるＮＡＴ１酵素における多型が癌のリスクの決定に重要であると考えられる（ＯＭＩＭ ＊１０８３４５ Ｎ−ａｃｅｔｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ１）。
【００５１】
アミノトランスフェラーゼ
アミノトランスフェラーゼは、ピリドキサール５’−リン酸（ＰＬＰ）依存性酵素のファミリーを含み、アミノ酸のトランスフォーメーションを触媒する。アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡｓｐＡＴ）は最も研究されたＰＬＰ含有酵素である。ＡｓｐＡＴは、ジカルボキシルＬ−アミノ酸、アスパラギン酸およびグルタミン酸、および対応する２−オキソ酸、オキサロ酢酸、および２−オキソグルタル酸の可逆的なアミノ基転移反応を触媒する。このファミリーの他のメンバーには、推定アミノトランスフェラーゼ、分枝鎖アミノ酸アミノトランスフェラーゼ、チロシンアミノトランスフェラーゼ、芳香族アミノトランスフェラーゼ、アラニン−グリオキシル酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＧＴ）およびキヌレニンアミノトランスフェラーゼが含まれる（Ｖａｃｃａ， Ｒ． Ａ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：２１９３２−２１９３７）。
【００５２】
原発性高シュウ酸尿症Ｉ型は、常染色体性劣性疾患であって、肝特異的ペルオキシソーム酵素であるアラニン−グリオキシル酸アミノトランスフェラーゼ−１の欠損が起こる。この疾患の表現型は、グリオキシル酸代謝の欠損である。ＡＧＴが存在しない場合、グリオキシル酸はグリシンに転移されるのではなく、シュウ酸に酸化される。その結果、腎臓および尿管に不溶性カルシウムシュウ酸が蓄積し、最終的に腎不全が起こる（Ｌｕｍｂ， Ｍ． Ｊ． 他 （１９９９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７４ ： ２０５８７−２０５９６）。
【００５３】
ヌレニンアミノトランスフェラーゼは、Ｌ−トリプトファン代謝産物Ｌ−キヌレニンの不可逆的なアミノ転移を触媒してキヌレニン酸を形成する。この酵素はまた、Ｌ−２−アミノアジピン酸から２−オキソグルタル酸およびその逆への可逆的なアミノ基転移反応を触媒して２−ｏｘｏａｄｉｐａｔｅおよびＬ−グルタミン酸を生成し得る。キヌレイン酸は、グルタミン酸作動性神経伝達の推定上のモジュレーターであるため、キヌレインアミノトランスフェラーゼの欠損がｐｌｅｏｔｒｏｐｈｉｃ効果に関係すると思われる（Ｂｕｃｈｌｉ， Ｒ．他 （１９９５） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７０：２９３３０−２９３３５）。
【００５４】
カテコール− Ｏ −メチルトランスフェラーゼ
カテコール−Ｏ−メチルトランスフェラーゼ（ＣＯＭＴ）は、カテコール基質における１つのヒドロキシル基（例えば、レボドパ、ドーパミン、またはＤＢＡ）へのＳ−アデノシル−Ｌ−メチオニン（ＡｄｏＭｅｔ； ＳＡＭ）供与体のメチル基の転移を触媒する。３’−ヒドキシル基のメチル化は４’−ヒドキシル基のメチル化より優先され、ＣＯＭＴの膜結合アイソフォームが可溶型よりも位置特異的である。この酵素の可溶型の翻訳は、完全長ｍＲＮＡ（１．５ｋｂ）の内部の開始コドンの利用によるか、或いは内部のプロモータから転写された短いｍＲＮＡ（１．３ｋｂ）の翻訳による。提案されたＳＮ２様メチル化反応には、Ｍｇ２＋が必要であり、Ｃａ２＋によって抑制される。供与体および基質のＣＯＭＴへの結合が連続的に起こる。まず、ＡｄｏＭｅｔがＭｇ２＋非依存的にＣＯＭＴに結合し、Ｍｇ２＋の結合およびカテコール基質の結合がそれに続く。
【００５５】
組織におけるＣＯＭＴの量は活性のために通常必要とされる量より多く存在するため阻害が困難である。しかしながら、インヒビターがｉｎ ｖｉｔｒｏでの使用（例えば、没食子酸、トロポロン、Ｕ−０５２１、および３’， ４’−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｒｏｐｉｏｐｈｅｔｒｏｐｏｌｏｎｅ）および臨床での使用（例えば、ｎｉｔｒｏｃａｔｅｃｈｏｌ系化合物およびｔｏｌｃａｐｏｎｅ）のために開発された。これらのインヒビターを投与すると、レボドパの半減期が長くなり、続いてドーパミンの生成が起こる。ＣＯＭＴの阻害により、エピネフリン／ノルエピネフリン、イソプレナリン、リミテロール、ドブタミン、ｆｅｎｏｌｄｏｐａｍ、アポモルフィン、およびα−メチルドパを含む他の様々なカテコール構造化合物の半減期が長くなると思われる。ノルエピネフリンの欠損は臨床的抑鬱症に繋がるため、ＣＯＭＴインヒビターの使用は抑鬱性の治療に有用であると思われる。ＣＯＭＴインヒビターは通常、副作用が最小限であり、最終的に肝臓で代謝され、体内にはわずかな代謝物が残るのみである（Ｍａｎｎｉｓｔｏ， Ｐ． Ｔ．およびＫａａｋｋｏｌａ， Ｓ． （１９９９） Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ５１：５９３−６２８）。
【００５６】
銅−亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ
銅−亜鉛スーパーオキシドジスムターゼはコンパクトな二量体金属酵素であって、酸化的な傷害に対する細胞防御に関係する。この酵素は１つの亜鉛原子および１つの銅原子を各サブユニットに含み、スーパーオキシドアニオンのＯ２およびＨ２Ｏ２への不均化反応を触媒する。この不均化反応の速度は、拡散を制限し、後に基質と酵素活性部位との間の好ましい静電的相互作用によって促進される。この酵素のクラスの例が、全ての真核細胞の細胞質において同定され、或る細菌種の周辺質でも同定された。銅−亜鉛スーパーオキシドジスムターゼは元気のいい酵素であって、蛋白分解に高い耐性を有し、尿素およびＳＤＳによって変性される。この酵素のコンパクトな構造に加えて、金属イオンおよび内部サブユニットのジスルフィド結合が酵素の安定性に寄与していると考えられている。酵素は７０℃もの高温でも可逆的に変性される（Ｂａｔｔｉｓｔｏｎｉ， Ａ．他（１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３：５６５５−５６６１）。
【００５７】
スーパーオキシドジスムターゼの過剰な発現は、遺伝子組み換えアルファルファの耐凍性を高めるのに関係しており、ジフェニルエーテル除草剤であるａｃｉｆｌｕｏｒｆｅｎなどの環境毒に対する耐性を与える（ＭｃＫｅｒｓｉｅ， Ｂ． Ｄ．他（１９９３） Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ． １０３：１１５５−１１６３）。加えて、酵母細胞が過酸化水素への暴露の後に解凍融解損傷に対する耐性が高まる。これは、曝露によるスーパーオキシドジスムターゼの発現のアップレギュレートにより、酵母細胞が更なる過酸化ストレスに適応するようになるためである。この研究により、酵母スーパーオキシドジスムターゼ遺伝子の突然変異は、冷凍保存過程を経て生物が存在するか否かを決定するのに重要であると長い間考えられていたグルタチオン代謝の調節に影響を及ぼす突然変異よりも、冷凍融解耐性に悪影響を与える（Ｊｏｎｇ−Ｉｎ Ｐａｒｋ， Ｊ−Ｉ．他（１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３：２２９２１−２２９２８）。
【００５８】
スーパーオキシドジスムターゼの発現はまた、結核を引き起こす生物である結核菌に関連する。スーパーオキシドジスムターゼは、結核菌によって排泄される１０の主なタンパク質の内の１つであり、酸化ストレスに応じてその発現が約５倍アップレギュレートされる。結核菌は、非病原性ミコバクテリアＭ． ｓｍｅｇｍａｔｉｓよりスーパーオキシドジスムターゼをほぼ２桁多く発現し、極めて高い割合で発現酵素を分泌する。この結果、結核菌によってＭ． ｓｍｅｇｍａｔｉｓよりも最大３５０倍多い酵素を分泌し、酸化ストレスに対する実質的な耐性を与える（Ｈａｒｔｈ， Ｇ．およびＨｏｒｗｉｔｚ， Ｍ． Ａ． （１９９９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７４：４２８１−４２９２）。銅−亜鉛スーパーオキシドジスムターゼの発現の低下、並びに抗酸化能力を有するその他の酵素の発現の低下は初期の癌に関係する。銅−亜鉛スーパーオキシドジスムターゼの発現レベルは、正常な前立腺組織と比べ前立腺の上皮新生物および前立腺癌において低い（Ｂｏｓｔｗｉｃｋ， Ｄ． Ｇ． （２０００） Ｃａｎｃｅｒ ８９：１２３−１３４）。
【００５９】
ホスホジエステラーゼ
ホスホジエステラーゼは、ホスホジエステル化合物の２つのエステル結合の一方の加水分解を触媒する酵素のクラスを構成する。従って、ホスホジエステラーゼは様々な細胞プロセスにとって重要である。ホスホジエステラーゼには、細胞増殖および複製に必須であるＤＮＡおよびＲＮＡのエンドヌクレアーゼおよびエクソヌクレアーゼや、ＤＮＡのトポロジー再編成中の核酸鎖の分解および再形成をするトポイソメラーゼが含まれる。Ｔｙｒ−ＤＮＡホスホジエステラーゼは、トポイソメラーゼＩ型およびＤＮＡとの間に形成された行き止まり共有結合中間体を加水分解することでＤＮＡの修復に作用する（Ｐｏｕｌｉｏｔ， Ｊ． Ｊ．他（１９９９） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８６：５５２−５５５； Ｙａｎｇ， Ｓ．−Ｗ． （１９９６） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９３：１１５３４−１１５３９）。
【００６０】
酸性スフィンゴミエリナーゼは、膜リン脂質スフィンゴミエリンを加水分解してセラミドおよびホスホリルコリンを生成するホスホジエステラーゼである。ホスホリルコリンは、様々な細胞内シグナル伝達経路に関与するホスファチジルコリンの合成に用いられ、一方のセラミドは神経組織に高濃度で見られる膜脂質であるガングリオシドの生成のための必須前駆体である。酸性スフィンゴミエリナーゼが欠損すると、イソソームにおいてスフィンゴミイリ分子が蓄積され、それによってニーマン−ピック病が引き起こされる（Ｓｃｈｕｃｈｍａｎ， Ｅ． Ｈ．およびＳ． Ｒ． Ｍｉｒａｎｄａ （１９９７） Ｇｅｎｅｔ． Ｔｅｓｔ． １：１３−１９）。
【００６１】
グリセロホスホリルジエステルホスホジエステラーゼ（ｇｌｙｃｅｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌ ｄｉｅｓｔｅｒ ｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｓｔｅｒａｓｅ）（グリセロホスホジエステルホスホジエステラーゼとも呼ばれる）は、ジアセチル化リン脂質グリセロホスホジエステル（ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄ ｇｌｙｃｅｒｏｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｓｔｅｒｓ）を加水分解してｓｎ−グリセロール−３−リン酸およびアルコールを生成するホスホジエステラーゼである。グリセロホスホコリン、グリセルホスホエタノールアミン（ｇｌｙｃｅｒｏｐｈｏｓｐｈｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ）、グリセロホスホグリセロール（ｇｌｙｃｅｒｏｐｈｏｓｐｈｏｇｌｙｃｅｒｏｌ）、およびグリセロホスホイノシトール（ｇｌｙｃｅｒｏｐｈｏｓｐｈｏｉｎｏｓｉｔｏｌ）は、グリセロホスホリルジエステルホスホジエステラーゼのための基質の例である。大腸菌由来のグリセロホスホリルジエステルホスホジエステラーゼは、グリセロホスホジエステル（ｇｌｙｃｅｒｏｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｓｔｅｒ）基質に対して広範な特異性を有する（Ｌａｒｓｏｎ， Ｔ． Ｊ．他（１９８３） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２４８：５４２８−５４３２）。
【００６２】
サイクリックヌクレオチドホスホジエステラーゼ（ＰＤＥ）は、サイクリックヌクレオチドｃＡＭＰおよびｃＧＭＰの調節に極めて重要な酵素である。ｃＡＭＰおよびｃＧＭＰは、ホルモン、光、および神経伝達物質を含む様々な細胞外シグナルを伝達する細胞内セカンドメッセンジャーとして機能する。ＰＤＥはサイクリックヌクレオチドをそれらの対応する一リン酸に分解し、それによってサイクリックヌクレオチドの細胞内濃度およびシグナル伝達におけるそれらの効果を調節する。それらの役割がシグナル伝達の制御因子であることから、ＰＤＥは化学療法の標的として大規模に研究された（Ｐｅｒｒｙ， Ｍ． Ｊ．およびＧ． Ａ． Ｈｉｇｇｓ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． ２：４７２−４８１ ； Ｔｏｒｐｈｙ， Ｊ． Ｔ． （１９９８） Ａｍ． Ｊ． Ｒｅｓｐ． Ｃｒｉｔ． Ｃａｒｅ Ｍｅｄ． １５７：３５１−３７０）。
【００６３】
哺乳動物ＰＤＥのファミリーは、それらの基質特異性および親和性、補助因子に対する感受性、および抑制剤に対する感受性に基づいて分類される（Ｂｅａｖｏ， Ｊ． Ａ． （１９９５） Ｐｈｙｓｉｏｌ． Ｒｅｖ． ７５：７２５−７４８； Ｃｏｎｔｉ， Ｍ．他（１９９５） Ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ Ｒｅｖ． １６：３７０−３８９）。これらのファミリーのいくつかは、固有の遺伝子を含み、その多くは様々な組織でスプライスバリアントとして発現される。ＰＤＥファミリーの中には、多数のイソ酵素およびこれらのイソ酵素の多数のスプライスバリアントが存在する（Ｃｏｎｔｉ， Ｍ．およびＳ．−Ｌ． Ｃ． Ｊｉｎ （１９９９） Ｐｒｏｇ． Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｒｅｓ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． ６３：１−３８）。多数のＰＤＥファミリー、イソ酵素、およびスプライスバリアントの存在は、サイクリックヌクレオチドを伴う調節経路の多様性および複雑性を示すものである（Ｈｏｕｓｌａｙ， Ｍ． Ｄ．およびＧ． Ｍｉｌｌｉｇａｎ （１９９７） Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｓｃｉ． ２２：２１７−２２４）。
【００６４】
ＰＤＥ１型（ＰＤＥ１）はＣａ２＋／カルモジュリン依存性であって、それぞれが少なくとも２つの異なったスプライスバリアントを有する少なくとも３つの異なった遺伝子によってコードされると思われる（Ｋａｋｋａｒ， Ｒ． 他． （１９９９） Ｃｅｌｌ Ｍｏｌ． Ｌｉｆｅ Ｓｃｉ． ５５：１１６４−１１８６）。ＰＤＥ１は、肺、心臓、および脳で見出された。ある種のＰＤＥ１イソ酵素は、ｉｎ ｖｉｔｒｏでリン酸化／脱リン酸化によって調節される。これらのＰＤＥ１イソ酵素のリン酸化すると、カルモジュリンに対するこの酵素の親和性が低下し、ＰＤＥ活性が低下し、ｃＡＭＰのレベルが安定する（Ｋａｋｋａｒ， 前出）。ＰＤＥ１は、ＰＤＥ１がサイクリックヌクレオチドおよびカルシウムのシグナル伝達の両方に関与することによる中枢神経系および心血管、免疫系の疾患のための有用な治療標的を提供し得る（Ｐｅｒｒｙ， Ｍ． Ｊ．およびＧ． Ａ． Ｈｉｇｇｓ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． ２：４７２−４８１）。
【００６５】
ＰＤＥ２は、小脳、新皮質、心臓、腎臓、肺、肺動脈、および骨格筋に見られるｃＧＭＰ刺激ＰＤＥ（ｃＧＭＰ−ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ＰＤＥ）である（Ｓａｄｈｕ， Ｋ．他（１９９９） Ｊ． Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍ． Ｃｙｔｏｃｈｅｍ． ４７：８９５−９０６）。ＰＤＥ２は、カテコールアミン分泌におけるｃＡＭＰの効果を仲介し、アルドステロンの調節に関与し（Ｂｅａｖｏ， 前出）、更に嗅覚シグナル伝達においても役割を果たしていると思われる（Ｊｕｉｌｆｓ， Ｄ． Ｍ．他（１９９７） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９４：３３８８−３３９５）。
【００６６】
ＰＤＥ３はｃＧＭＰおよびｃＡＭＰの両方に対して高い親和性を有するため、これらのサイクリックヌクレオチドがＰＤＥ３の競合的基質（ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）として作用する。ＰＤＥ３は、心筋の収縮の刺激、血小板凝集の抑制、血管および気道の平滑筋の弛緩、Ｔリンパ球および血管平滑筋培養細胞の増殖抑制、脂肪組織からのカテコールアミン誘導性遊離脂肪酸放出の調節に作用する。ホスホジエステラーゼのＰＤＥ３ファミリーは、ｃｉｌｏｓｔａｍｉｄｅ、ｅｎｏｘｉｍｏｎｅ、およびｌｉｘａｚｉｎｏｎｅなどの特定のインヒビターに対する感受性を有する。ＰＤＥ３のイソ酵素は、ｃＡＭＰ依存性プロテインキナーゼまたはインスリン依存性キナーゼによって抑制され得る（Ｄｅｇｅｒｍａｎ， Ｅ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：６８２３−６８２６）。
【００６７】
ＰＤＥ４はｃＡＭＰに特異的であって、気道平滑筋、血管上皮、および全ての炎症細胞に局在化し、ｃＡＭＰ依存性依存性リン酸化によって活性化され得る。ｃＡＭＰのレベルの上昇によって、炎症細胞の活性が抑制され気管平滑筋が弛緩し得るため、ＰＤＥ４は、喘息治療の発見に重点をおいて新規の抗炎症剤の可能性のある標的として広範に研究された。ＰＤＥインヒビターは、喘息、慢性塞栓性肺疾患、およびアトピー性湿疹の治療薬として臨床試験が行われている。ＰＤＥ４の既知の４つ全てのイソ酵素は、マウスの行動記憶を改善することが分かっている化合物であるインヒビターロリプラムに対して感受性が高い（Ｂａｒａｄ， Ｍ．他（１９９８） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９５：１５０２０−１５０２５）。ＰＤＥ４インヒビターもまた、急性肺傷害、内毒素血症、リウマチ様関接炎、多発性硬化症、および様々な神経や胃腸の疾患に対する可能性のある治療薬として研究された（Ｄｏｈｅｒｔｙ， Ａ． Ｍ． （１９９９） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． ３：４６６−４７３）。
【００６８】
ＰＤＥ５は、基質としてのｃＧＭＰに対して高い選択性を有し（Ｔｕｒｋｏ， Ｉ． Ｖ．他（１９９８） Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ３７：４２００−４２０５）、２つのアロステリックｃＧＭＰ特異的結合部位を有する（ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒ−Ｌｕｃａｓ， Ｌ． Ｍ． 他． （１９９５） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７０：３０６７１−３０６７９）。ｃＧＭＰのこれらのアロステリック結合部位への結合は、触媒活性の直接的な調節よりもｃＧＭＰ依存性プロテインキナーゼによるＰＤＥ５のリン酸化にとって重要であると思われる。ＰＤＥ５が高いレベルで、血管平滑筋、血小板、肺、および腎臓に見られる。インヒビターザプリナストはＰＤＥ５およびＰＤＥ１に対して効果がある。ＰＤＥ５に対する特異性を得るためにザプリナストを改良してｓｉｌｄｅｎａｆｉｌを生成した（ＶＩＡＧＲＡ； Ｐｆｉｚｅｒ， Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ）。このｓｉｌｄｅｎａｆｉｌは男性勃起不全の治療薬である（Ｔｅｒｒｅｔｔ， Ｎ． 他． （１９９６） Ｂｉｏｏｒｇ． Ｍｅｄ． Ｃｈｅｍ． Ｌｅｔｔ． ６：１８１９−１８２４）。ＰＤＥ５のインヒビターは、心血管治療薬として現在研究されている（Ｐｅｒｒｙ， Ｍ． Ｊ．およびＧ． Ａ． Ｈｉｇｇｓ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． ２：４７２−４８１）。
【００６９】
光受容体サイクリックヌクレオチドホスホジエステラーゼであるＰＤＥ６は、光伝達カスケードの重要な要素である。ＰＤＥ６はＧタンパク質トランスデューシンと結合して、ｃＧＭＰを加水分解して光受容体膜におけるｃＧＭＰ作動性陽イオンチャネルを調節する。ｃＧＭＰ結合活性部位に加えて、ＰＤＥ６はまた、ＰＤＥ６の機能における調節的な役割を果たすと考えられる２つの高親和性ｃＧＭＰ結合部位を有する（Ａｒｔｅｍｙｅｖ， Ｎ． Ｏ．他（１９９８） Ｍｅｔｈｏｄｓ １４：９３−１０４）。ＰＤＥ６の欠損は網膜の疾患に関係する。ｒｄマウスの網膜変性症（Ｙａｎ， Ｗ．他（１９９８） Ｉｎｖｅｓｔ． Ｏｐｔｈａｌｍｏｌ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ３９：２５２９−２５３６）、ヒトの常染色体性劣性色素性網膜炎（Ｄａｎｃｉｇｅｒ， Ｍ．他（１９９５） Ｇｅｎｏｍｉｃｓ ３０：１−７）、およびアイリッシュセッター犬の杆状体／錐状体異形成１型（Ｓｕｂｅｒ， Ｍ． Ｌ．他（１９９３） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９０：３９６８−３９７２）は、ＰＤＥ６Ｂ遺伝子における突然変異が原因である。
【００７０】
ＰＤＥのＰＤＥ７ファミリーは、複数のスプライスバリアントを有する唯１つの既知のメンバーから成る（Ｂｌｏｏｍ， Ｔ． Ｊ．およびＪ． Ａ． Ｂｅａｖｏ （１９９６） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９３：１４１８８−１４１９２）。ＰＤＥ７はｃＡＭＰ特異的であるが、その他の生理的機能については殆ど知られていない。ＰＤＥ７をコードするｍＲＮＡが骨格筋、心臓、脳、肺、腎臓、および膵臓で見られるが、ＰＤＥ７タンパク質の発現は特定の組織型に限定される（Ｈａｎ， Ｐ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：１６１５２−１６１５７； Ｐｅｒｒｙ， Ｍ． Ｊ．およびＧ． Ａ． Ｈｉｇｇｓ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． ２：４７２−４８１）。ＰＤＥ７はＰＤＥ４ファミリーに密接に関連するが、ＰＤＥ４の特異的なインヒビターであるロリプラムによって阻害されない（Ｂｅａｖｏ， 前出）。
【００７１】
ＰＤＥ８はｃＡＭＰ特異的であり、ＰＤＥ４ファミリーに密接に関連する。ＰＤＥ８は、甲状腺、精巣、眼、肺、骨格筋、心臓、腎臓、卵巣、および脳において発現される。ＰＤＥ８のｃＡＭＰ加水分解活性は、ＰＤＥのインヒビターであるロリプラム、ビンポセチン、ミルリノン、ＩＢＭＸ（３−イソブチル−１−メチルキサンチン）、またはザプリナストによって抑制されないが、ＰＤＥ８はジピリダモールによって抑制される（Ｆｉｓｈｅｒ， Ｄ． Ａ．他（１９９８） Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． Ｒｅｓ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２４６：５７０−５７７； Ｈａｙａｓｈｉ， Ｍ．他（１９９８） Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． Ｒｅｓ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２５０：７５１−７５６； Ｓｏｄｅｒｌｉｎｇ， Ｓ． Ｈ．他（１９９８） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９５：８９９１−８９９６）。
【００７２】
ＰＤＥ９はｃＡＭＰ特異的であって、ＰＤＥのＰＤＥ８ファミリーに最も類似している。ＰＤＥ９は腎臓、肺、肝臓、脳、脾臓、および小腸で発現される。ＰＤＥ９はｓｉｌｄｅｎａｆｉｌ（ＶＩＡＧＲＡ； Ｐｆｉｚｅｒ， Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ）、ロリプラム、ビンポセチン、ジピリダモール、またはＩＢＭＸ（３−イソブチル−１−メチルキサンチン）によって抑制されないが、ＰＤＥ５インヒビターであるザプリナストに対して感受性を有する（Ｆｉｓｈｅｒ， Ｄ． Ａ．他（１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３：１５５５９−１５５６４ ； Ｓｏｄｅｒｌｉｎｇ， Ｓ． Ｈ．他（１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３：１５５５３−１５５５８）。
【００７３】
ＰＤＥ１０は二重基質（ｄｕａｌ−ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）ＰＤＥであって、ｃＡＭＰおよびｃＧＭＰの両方を加水分解する。ＰＤＥ１０は、脳、甲状腺、および精巣で発現される（Ｓｏｄｅｒｌｉｎｇ， Ｓ． Ｈ．他（１９９９） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９６：７０７１−７０７６； Ｆｕｊｉｓｈｉｇｅ， Ｋ．他（１９９９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７４：１８４３８−１８４４５； Ｌｏｕｇｈｎｅｙ， Ｋ．他（１９９９） Ｇｅｎｅ ２３４：１０９−１１７）。
【００７４】
ＰＤＥは、約２７０−３００のアミノ酸の触媒ドメイン、および補助因子の結合に必要なＮ末端調節ドメインを含み、場合によっては機能が未知の親水性Ｃ末端ドメインを含む（Ｃｏｎｔｉ， Ｍ． およびＳ．−Ｌ． Ｃ． Ｊｉｎ （１９９９） Ｐｒｏｇ． Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｒｅｓ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． ６３：１−３８）。保存された推定上の亜鉛結合モチーフであるＨＤＸＸＨＸＧＸＸＮが、全てのＰＤＥの触媒ドメインにおいて同定された。Ｎ末端調節ドメインは、ＰＤＥ２、ＰＤＥ５、およびＰＤＥ６における非触媒ｃＧＭＰ結合ドメイン、ＰＤＥ１におけるカルモジュリン結合ドメイン、およびＰＤＥ３およびＰＤＥ４におけるリン酸化部位を含むドメインを有する。ＰＤＥ５では、Ｎ末端ｃＧＭＰ結合ドメインが約３８０のアミノ酸残基にまたがり、保存された配列モチーフＮ（Ｒ／Ｋ）ＸｎＦＸ３ＤＥのタンデムリピートを含む（ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒ−Ｌｕｃａｓ， Ｌ． Ｍ．他（１９９３） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６８：２２８６３−２２８７３）。ＮＫＸｎＤモチーフは変異誘発によって見られ、ｃＧＭＰ結合に重要である（Ｔｕｒｋｏ， Ｉ． Ｖ．他（１９９６） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７１：２２２４０−２２２４４）。ＰＤＥファミリーは、触媒ドメイン内において約３０％のアミノ酸同一性を有するが、同じファミリー内のイソ酵素は通常約８５から９５％のこの領域における同一性を示す（例えばＰＤＥ４ＡとＰＤＥ４Ｂ）。更に、あるファミリー内の触媒ドメイン外の類似性は高いが（６０％を超える）、ファミリー間のこのドメイン外の配列類似性は殆ど存在しない。
【００７５】
免疫反応および炎症反応を構成する作用の多くは、細胞内のｃＡＭＰのレベルを上昇させる薬剤によって阻害される（Ｖｅｒｇｈｅｓｅ， Ｍ． Ｗ．他（１９９５） Ｍｏｌ． Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． ４７：１１６４−１１７１）。様々な疾患がＰＤＥ活性の上昇が原因で起こり、サイクリックヌクレオチドのレベルの低下に関係する。例えば、マウスにおける尿崩症の或る型はＰＤＥ４活性の上昇に関係し、低ＫｍｃＡＭＰＰＥＤ活性の上昇がアトピー患者の白血球に見られ、ＰＤＥ３が心疾患に関連する。
【００７６】
ＰＤＥの多くのインヒビターが同定され、臨床試験が行われている（Ｐｅｒｒｙ， Ｍ． Ｊ．およびＧ． Ａ． Ｈｉｇｇｓ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． ２：４７２−４８１； Ｔｏｒｐｈｙ， Ｔ． Ｊ． （１９９８） Ａｍ． Ｊ． Ｒｅｓｐｉｒ． Ｃｒｉｔ． Ｃａｒｅ Ｍｅｄ． １５７：３５１−３７０）。ＰＤＥ３インヒビターは、血小板凝集阻止薬、血圧降下薬、および鬱血性心不全の治療に有用な強心薬として開発された。ＰＤＥ４インヒビターであるロリプラムは、抑鬱症の治療に用いられ、ＰＤＥ４のその他のインヒビターは抗炎症薬として評価が行われている。ロリプラムはまた、ｉｎ ｖｉｔｒｏでＨＩＶ−１の複製を促すことが認められたリポ多糖（ＬＰＳ）誘導性ＴＮＦ−ａを阻害することが分かった。従って、ロリプラムはＨＩＶ−１の複製を阻害すると考えられる（Ａｎｇｅｌ， Ｊ． Ｂ．他（１９９５） ＡＩＤＳ ９：１１３７−１１４４）。更に、ロリプラムが、ＴＮＦ−ａ、ＴＮＦ−ｂ、およびインターフェロンｇなどのサイトカインの生成を抑制する能力に基づいて脳髄膜炎の治療に有効であることが示された。ロリプラムはまた、遅発性ジスキネジアに有効であると考えられ、実験動物モデルにおける多発性硬化症の治療に効果があった（Ｓｏｍｍｅｒ， Ｎ．他（１９９５） Ｎａｔ． Ｍｅｄ． １：２４４−２４８ ； Ｓａｓａｋｉ， Ｈ．他（１９９５） Ｅｕｒ． Ｊ． Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． ２８２：７１−７６）。
【００７７】
テオフィリンは、気管支喘息およびその他の呼吸器疾患の治療に用いられる非特異的ＰＤＥインヒビターである。テオフィリンは、気道平滑筋の機能に作用し、呼吸器疾患の治療における抗炎症能力即ち免疫調節能力があると考えられる（Ｂａｎｎｅｒ， Ｋ． Ｈ．およびＣ． Ｐ． Ｐａｇｅ （１９９５） Ｅｕｒ． Ｒｅｓｐｉｒ． Ｊ． ８：９９６−１０００）。ペントキシフィリンは、間欠性跛行および糖尿病性末梢血管疾患の治療に用いられる別の非特異的ＰＤＥインヒビターである。ペントキシフィリンはまた、ＴＮＦ−ａの生成を阻止し、ＨＩＶ−１の複製を阻害し得る（Ａｎｇｅｌ他， 前出）。
【００７８】
ＰＤＥは、様々な細胞型の細胞増殖に影響を与え（Ｃｏｎｔｉ他（１９９５） Ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ Ｒｅｖ． １６：３７０−３８９）、様々な癌に関係すると報告された。前立腺癌細胞株ＤＵ１４５およびＬＮＣａＰの成長は、ｃＡＭＰ誘導体およびＰＤＥインヒビターの送達によって抑制された（Ｂａｎｇ， Ｙ． Ｊ．他（１９９４） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９１：５３３０−５３３４）。これらの細胞はまた、上皮からニューロン形態への表現型における永久的な変換を示した。また、ＰＤＥインヒビターがメサンギウム細胞の増殖を調節する可能性があり（Ｍａｔｏｕｓｏｖｉｃ， Ｋ．他（１９９５） Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｉｎｖｅｓｔ． ９６：４０１−４１０）、またリンパ球の増殖を調節する可能性もある（Ｊｏｕｌａｉｎ， Ｃ．他（１９９５） Ｊ． Ｌｉｐｉｄ Ｍｅｄｉａｔ． Ｃｅｌｌ Ｓｉｇｎａｌ． １１：６３−７９）ことが提案された。癌治療は、ＰＤＥを腫瘍の特定の細胞区画に送達し、細胞死を導くことであると記載されている（Ｄｅｏｎａｒａｉｎ， Ｍ． Ｐ．およびＡ． Ａ． Ｅｐｅｎｅｔｏｓ （１９９４） Ｂｒ． Ｊ． Ｃａｎｃｅｒ ７０：７８６−７９４）。
【００７９】
ホスホトリエステラーゼ
ホスホトリエステラーゼ（ＰＴＥ， ｐａｒａｏｘｏｎａｓｅｓ）は、毒性有機リン化合物を加水分解する酵素であって、様々な組織から単離された。この酵素は、哺乳動物には豊富に存在するが鳥や昆虫では不足していると思われ、鳥や昆虫の有機リン化合物に対する耐性の低さの説明となる（Ｖｉｌａｎｏｖａ， Ｅ．およびＳｏｇｏｒｂ， Ｍ． Ａ． （１９９９） Ｃｒｉｔ． Ｒｅｖ． Ｔｏｘｉｃｏｌ． ２９：２１−５７）。ホスホトリエステラーゼは、哺乳動物による殺虫剤の解毒において中心的な役割を果たす。ホスホトリエステラーゼ活性は個人によって差があり、大人より幼児の方が低い。ノックアウトマウスは、有機リン系の毒素であるｄｉａｚｏｘｏｎおよびｃｈｌｏｒｐｙｒｉｆｏｓ ｏｘｏｎに対して顕著な感受性を有する（Ｆｕｒｌｏｎｇ， Ｃ． Ｅ．，他（２０００） Ｎｅｕｒｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ２１：９１−１００）。ＰＴＥは、有機リン含有化学廃棄物および化学兵器（例えば、パラチオン）、並びに農薬や殺虫剤の解毒能力を有する酵素として注目されている。ある研究により、ホスホトリエステラーゼがアテローム性動脈硬化症およびリポタンパク代謝に関係する疾患に関与することが示された。
【００８０】
チオエステラーゼ
脂肪酸生合成に関係する２つの可溶性チオエステラーゼが、哺乳動物組織から単離された。その内の一方は、長鎖脂肪酸アシルチオエステルに対してのみ活性であり、他方は様々な長さの脂肪酸アシル鎖を有するチオエステルに対して活性である。これらのチオエステラーゼは、脂肪酸の新規合成における読み終わりステップを触媒する。読み終わり（ｃｈａｉｎ−ｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇ）ステップは、脂肪酸アシル鎖を脂肪酸シンターゼのアシルキャリアタンパク質（ＡＣＰ）のサブユニットの４’−ホスホパンテテイン補欠分子族と結合させるチオエステル結合の加水分解を伴う（Ｓｍｉｔｈ， Ｓ． （１９８１ａ） Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． ７１：１８１−１８８； Ｓｍｉｔｈ， Ｓ． （１９８１ｂ） Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． ７１：１８８−２００）。
【００８１】
大腸菌は、長鎖アシルチオエステルに対してのみ活性なチオエステラーゼＩ型および様々な長さの鎖に対して特異性を有するチオエステラーゼＩＩ型（ＴＥＩＩ）の２つの可溶性チオエステラーゼを含む（Ｎａｇｇｅｒｔ， Ｊ．他（１９９１） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６６：１１０４４−１１０５０）。大腸菌ＴＥＩＩは、新規の脂肪酸生合成における読み終わり酵素（ｃｈａｉｎ−ｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇ ｅｎｚｙｍｅ）として機能する哺乳動物チオエステラーゼの２つの型のいずれとも配列類似性を有していない。哺乳動物チオエステラーゼとは異なり、大腸菌ＴＥＩＩは、特徴的なセリン活性部位ｇｌｙ−Ｘ−ｓｅｒ−Ｘ−ｇｌｙ配列モチーフを含まず、セリン変性剤であるジイソプロピルフルオロリン酸によって不活化されない。しかしながら、ヨードアセトアミドおよびジエチルピロカルボネートによるヒスチジン５８の修飾によってＰＥＩＩ活性が失われる。ＴＥＩＩの過剰な発現は大腸菌に含まれる脂肪酸を変化させない。これは、脂肪酸生合成において読み終わり酵素として機能していないことを示すものである（Ｎａｇｇｅｒｔ他， 前出）。このような理由から、Ｎａｇｇｅｒｔ他（前出）が、大腸菌ＴＥＩＩの生理学的基質がＡＣＰ−ホスホパンテテイン脂肪酸エステルではなく補酵素Ａ（ＣｏＡ）脂肪酸エステルであると考えられる。
【００８２】
カルボキシルエステラーゼ
哺乳動物カルボキシルエステラーゼは、様々な組織および細胞型で発現される多重遺伝子ファミリーを構成する。イソ酵素は有意な配列相同性を有し、主にアミノ酸配列に基づいて分類される。アセチルコリンエステラーゼ、ブチリルコリンエステラーゼ、およびカルボキシルエステラーゼは、エステラーゼのセリンスーパーファミリー（Ｂエステラーゼ）に分類される。その他のカルボキシルエステラーゼには、チログロブリン、トロンビン、ＩＸ因子、ｇｌｉｏｔａｃｔｉｎ、およびプラスミノーゲンがある。カルボキシルエステラーゼは、分子のエステル基およびアミド基の加水分解を触媒し、薬剤、環境毒、および発癌物質の解毒に関与する。カルボキシルエステラーゼの基質には短鎖および長鎖アシルグリセロール、アシルカルニチン、炭酸塩、ジピベフリン塩酸塩（ｄｉｐｉｖｅｆｒｉｎ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、コカイン、サリチル酸塩、カプサイシン、パルミトイル−ＣｏＡ、イミダプリル、ハロペリドール、ピロリジジンアルカロイド、ステロイド、ｐ−ニトロフェニル酢酸、マラチオン、ｂｕｔａｎｉｌｉｃａｉｎｅ、およびイソカルボキサジドが含まれる。この酵素は低い基質特異性を示すことがよくある。カルボキシルエステラーゼはまた、プロドラッグを対応する遊離酸に変換するために重要である。対応する遊離酸は、例えば、血中コレステロールを低下させるために用いられるロバスタチンなどのそのプロドラッグの活性型であり得る（Ｓａｔｏｈ， Ｔ．およびＨｏｓｏｋａｗａ， Ｍ． （１９９８） Ａｎｎｕ． Ｒｅｖ． Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． Ｔｏｘｉｃｏｌ． ３８：２５７−２８８を参照）。
【００８３】
ｎｅｕｒｏｌｉｇｉｎｓは、（ｉ）Ｎ末端シグナル配列を有し、（ｉｉ）細胞表面受容体に類似し、（ｉｉｉ）カルボキシルエステラーゼドメインを含み、（ｉｖ）脳で高発現され、（ｖ）カルシウム依存的にニューレキシンと結合する分子のクラスである。カルボキシルエステラーゼと相同性を有するにもかかわらず、ｎｅｕｒｏｌｉｇｉｎｓは活性部位セリン残基を含まず、触媒としてではなく基質結合において役割を果たすと考えられる（Ｉｃｈｔｃｈｅｎｋｏ， Ｋ．他（１９９６） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７１：２６７６−２６８２）。
【００８４】
スクアレンエポキシダーゼ
スクアレンエポキシダーゼ（スクアレンモノオキシゲナーゼ、ＳＥ）は、ミクロソーム膜結合ＦＡＤ依存性オキシドレドクターゼであって、真核細胞のステロール生合成経路における初めの酸素負荷ステップを触媒する。コレステロールは、ＬＤＬ受容体仲介経路若しくは生合成経路によって獲得される細胞質膜の必須の構成成分である。後者の場合、コレステロール分子における２７全ての炭素原子がアセチル−ＣｏＡに由来する（Ｓｔｒｙｅｒ， Ｌ．， 前出）。ＳＥはスクアレンをまず２，３（Ｓ）−オキシドスクアレンに変換し、次にラノステロールに変換し、更にコレステロールに変換する。コレステロール生合成に関係するステップを以下に要約する（Ｓｔｒｙｅｒ， Ｌ （１９８８） Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ． Ｗ． Ｈ ＦｒｅｅｍａｎおよびＣｏ．， Ｉｎｃ． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ． ｐｐ．５５４−５６０およびＳａｋａｋｉｂａｒａ， Ｊ．他（１９９５） ２７０：１７−２０）。
【００８５】
アセテート（アセチル−ＣｏＡ由来）→３ヒドロキシ−３−メチル−グルタリルＣｏＡ→メバロン酸→５−ホスホメバロン酸→５−ピロホスホメバロン酸→イソペンテニルピロリン酸→ジメチルアリルピロリン酸→ゲラニルピロリン酸→ファルネシルピロリン酸→スクアレン→スクアレンエポキシド→ラノステロール→コレステロール
コレステロールは真核細胞の生存に必須であるが、血清コレステロールのレベルが過度に上昇すると高等生物の動脈においてアテローム斑が形成されるようになる。例えば冠状動脈などの必須の血管壁部に不溶性の脂質が蓄積されると、血流が減少して十分な血液が組織に流れないようになり組織壊死が起こる可能性がある。ＨＭＧ−ＣｏＡレダクターゼは、３−ヒドロキシ−３−メチル−グルタリルＣｏＡ（ＨＭＧ−ＣｏＡ）のメバロン酸への変換に必要であり、この変換がコレステロール生合成の第１のステップである。ＨＭＧ−ＣｏＡは、血漿コレステロールレベルを低下させるようにデザインされた様々な医薬化合物の標的である。しかしながら、ＭＨＧ−ＣｏＡの阻害はまた、その他の生合成経路に必要な非ステロール中間体（例えば、メバロン酸）の合成が減少する。ＳＥは、ステロール合成経路の後の方で起こる律速反応を触媒し、コレステロールはＳＥによる触媒ステップの後の経路の最終産物である。従って、ＳＥは、その他の必要な中間体を減少させない抗高脂血症薬をデザインするための理想的な標的である（Ｎａｋａｍｕｒａ， Ｙ．他（１９９６） ２７１：８０５３−８０５６）。
【００８６】
エポキシドヒドロラーゼ
エポキシドヒドロラーゼは、エポキシド含有化合物の水の添加を触媒し、それによってエポキシドがその対応する１，２−ジオールに加水分解される。これらは、細菌ハロアルカンデハロゲナーゼ（ｈａｌｏａｌｋａｎｅ ｄｅｈａｌｏｇｅｎａｓｅ）に関連し、酵素のα／βヒドロラーゼフォールド（α／βｈｙｄｒｏｌａｓｅ ｆｏｌｄ）ファミリーのその他のメンバーと配列類似性を有する（例えば、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ａｕｒｅｏｆａｃｉｅｎｓ由来ブロモペルオキシダーゼＡ２（ｂｒｏｍｏｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ Ａ２）、シュードモナス‐プチダ由来のｈｙｄｒｏｘｙｍｕｃｏｎｉｃ ｓｅｍｉａｌｄｅｈｙｄｅ ｈｙｄｒｏｌａｓｅｓ、および Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ ａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ由来ハロアルカンデハロゲナーゼ）。エポキシドヒドロラーゼは遍在性であって、哺乳動物、脊椎動物、植物、真菌、細菌に見られる。この酵素のファミリーは、生物内に導入されると求電子性が高く破壊性である場合が多い生体異物エポキシド化合物の解毒にとって重要である。エポキシドヒドロラーゼ反応の例には、ｃｉｓ−９，１０−ｅｐｏｘｙｏｃｔａｄｅｃ−９ （Ｚ）−ｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ （ロイコトキシン）からその対応するジオールへの加水分解、 ｔｈｒｅｏ−９，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃ−１２ （Ｚ）−ｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ （ｌｅｕｋｏｔｏｘｉｎ ｄｉｏｌ）、およびｃｉｓ−１２，１３−ｅｐｏｘｙｏｃｔａｄｅｃ−９ （Ｚ）−ｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ （ｉｓｏｌｅｕｋｏｔｏｘｉｎ）からその対応するｄｉｏｌ ｔｈｒｅｏ−１２，１３−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃ−９ （Ｚ）−ｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ （イソロイコトキシンジオール）への加水分解が含まれる。ロイコトキシンは膜の透過性を変えてイオンを輸送し炎症反応を引き起こす。加えて、エポキシド発癌物質は、薬剤および環境毒素の解毒における中間体としてチトクロームＰ４５０によって生成されることが知られている。
【００８７】
この酵素は、Ａｓｐ（求核性）、Ａｓｐ（ヒスチジンを支持する酸）、およびＨｉｓ（水活性化ヒスチジン）の３つの触媒部分を有する。エポキシドヒドロラーゼの反応のメカニズムは、標的分子のエポキシド環の第１の炭素原子に対するＡｓｐ残基の１つへの求核攻撃によって開始される共有結合エステル中間体によって始まり、共有結合エステル中間体が形成される（Ｍｉｃｈａｅｌ Ａｒａｎｄ， Ｍ．他（１９９６） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７１：４２２３−４２２９ ； Ｒｉｎｋ， Ｒ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：１４６５０−１４６５７； Ａｒｇｉｒｉａｄｉ， Ｍ． Ａ．他（２０００） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７５：１５２６５−１５２７０）。
【００８８】
チロシン触媒作用に関与する酵素
コハク酸とピルビン酸か、或いはフマル酸とアセト酢酸へのアミノ酸チロシンの分解には多数の酵素が必要であり、多数の中間化合物が生成される。加えて、多くの生体異物化合物は、チロシン分解経路の一部である１或いは複数の反応が用いられて代謝され得る。この経路は初め細菌で研究されたが、チロシン分解は様々な生物において起こることが知られ、多数の同様の生物学的反応が関係すると思われる。
【００８９】
コハク酸とピルビン酸へのチロシンの分解に関係する酵素には、４−ヒドロキシフェニルピルビン酸オキシダーゼ、４−ヒドロキシフェニル酢酸３−ヒドロキシラーゼ（４−ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｃｅｔａｔｅ ３−ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ）、３，４−ジヒドロキシフェニル酢酸（３，４−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｃｅｔａｔｅ ２，３−ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅ）、５−カルボキシメチル−２−ヒドロキシムコン酸セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ（５−ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍｕｃｏｎｉｃ ｓｅｍｉａｌｄｅｈｙｄｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）、トランス，シス−５−カルボキシメチル−２−ヒドロキシムコン酸イソメラーゼ（ｔｒａｎｓ，ｃｉｓ−５−ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍｕｃｏｎａｔｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅ）、ホモプロトカテチュ酸イソメラーゼ／デカルボキシラーゼ（ｈｏｍｏｐｒｏｔｏｃａｔｅｃｈｕａｔｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅ／ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ）、ｃｉｓ−２−ｏｘｏｈｅｐｔ−３−ｅｎｅ−１，７−ｄｉｏａｔｅ ｈｙｄｒａｔａｓｅ、２，４−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｈｅｐｔ−ｔｒａｎｓ−２−ｅｎｅ−１，７−ｄｉｏａｔｅ ａｌｄｏｌａｓｅ、およびコハク酸セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ｓｅｍｉａｌｄｅｈｙｄｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）が含まれる。
【００９０】
チロシンのフマル酸塩とアセト酢酸塩への分解に関係する酵素には、４−ヒドロキシフェニルピルビン酸ジオキシゲナーゼ、ホモゲンチシン酸−１，２−ジオキシゲナーゼ、マレイルアセト酢酸イソメラーゼ、およびフマリルアセトアセターゼが含まれる。コハク酸／ピルビン酸経路からの中間体が受け入れられた場合は、４−ヒドロキシフェニル酢酸１−ヒドロキシラーゼ（４−ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｃｅｔａｔｅ １−ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ）が関係し得る。
【００９１】
異なった生物においてチロシン代謝に関係する更なる酵素には、４−クロロフェニル酢酸−３，４−ジオキシゲナーゼ（４−ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌａｃｅｔａｔｅ−３，４−ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅ）、芳香族アミノトランスフェラーゼ、５−ｏｘｏｐｅｎｔ−３−ｅｎｅ−１，２，５−ｔｒｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ、２−ｏｘｏ−ｈｅｐｔ−３−ｅｎｅ−１，７−ｄｉｏａｔｅ ｈｙｄｒａｔａｓｅ、および５−カルボキシメチル−２−ヒドロキシムコン酸イソメラーゼ（５−ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍｕｃｏｎａｔｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅ）が含まれる（Ｅｌｌｉｓ， Ｌ． Ｂ． Ｍ．他（１９９９） Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ． ２７：３７３−３７６； Ｗａｃｋｅｔｔ， Ｌ． Ｐ． および Ｅｌｌｉｓ， Ｌ． Ｂ． Ｍ． （１９９６） Ｊ． Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ． Ｍｅｔｈ． ２５：９１−９３； および Ｓｃｈｍｉｄｔ， Ｍ． （１９９６） Ａｍｅｒ． Ｓｏｃ． Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ． Ｎｅｗｓ ６２：１０２）。
【００９２】
ヒトにおいて、チロシン分解経路の酵素における後天性或いは先天性の遺伝的欠陥が、遺伝性チロシン血症Ｉ型を引き起こし得る。この疾患の１つの型である遺伝性チロシン血症Ｉ型（ＨＴ１）は、チロシンをフマル酸とアセテート酢酸に代謝する生物における経路の最後の酵素である酵素フルマリルアセトアセターゼヒドロラーゼの欠損によって引き起こされ得る。ＨＴ１は幼児期に始まる進行性の肝傷害によって特徴づけられ、肝癌のリスクが高い（Ｅｎｄｏ， Ｆ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：２４４２６−２４４３２）。
【００９３】
複数の新規の薬剤代謝酵素、およびそれらをコードするポリヌクレオチドの発見により、新規の組成物を提供することで当分野の要望に応えることができる。この新規の組成物は、自己免疫／炎症の疾患、細胞増殖異常、発生または発達障害、内分泌障害、眼の疾患、代謝障害、および肝臓の疾患を含む胃腸疾患の診断・治療・予防において有用であり、また、薬剤代謝酵素の核酸配列及びアミノ酸配列の発現における外来性化合物の効果についての評価にも有用である。
【００９４】
（発明の要約）
本発明は、総称して「ＤＭＥ」、個別にはそれぞれ「ＤＭＥ−１」、「ＤＭＥ−２」、「ＤＭＥ−３」、「ＤＭＥ−４」、「ＤＭＥ−５」、「ＤＭＥ−６」、「ＤＭＥ−７」、「ＤＭＥ−８」、「ＤＭＥ−９」、「ＤＭＥ−１０」、「ＤＭＥ−１１」、「ＤＭＥ−１２」、「ＤＭＥ−１３」、「ＤＭＥ−１４」、「ＤＭＥ−１５」、「ＤＭＥ−１６」、「ＤＭＥ−１７」、「ＤＭＥ−１８」、「ＤＭＥ−１９」、「ＤＭＥ−２０」、「ＤＭＥ−２１」、「ＤＭＥ−２２」、「ＤＭＥ−２３」、および「ＤＭＥ−２４」と呼ぶ薬剤代謝酵素である精製されたポリペプチドを提供する。本発明の一実施態様では、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１乃至２４（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４）からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する。別法では、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４のアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドを提供する。
【００９５】
更に本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチドを提供する。別法では、このポリヌクレオチドは、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたポリペプチドをコードする。別法では、このポリヌクレオチドは、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択される。
【００９６】
更に、本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと機能的に結合されたプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオチドを提供する。別法では、本発明は、この組換えポリヌクレオチドで形質転換された細胞を提供する。更なる別法では、本発明は、この組換えポリヌクレオチドを含む遺伝子組換え生物を提供する。
【００９７】
また、本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドの生産方法を提供する。この方法は、（ａ）このポリペプチドの発現に好適な条件下で、このポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと機能的に結合されたプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオチドで形質転換された細胞を培養するステップと、（ｂ）このように発現したポリペプチドを回収するステップとを含む。
【００９８】
更に、本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドに特異的に結合する単離された抗体を提供する。
【００９９】
更に、本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のポリヌクレオチド配列と、（ｃ）前記（ａ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（ｄ）前記（ｂ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（ｅ）前記（ａ）乃至（ｄ）のＲＮＡ等化物とで構成される一群から選択されたポリヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドを提供する。別法では、このポリヌクレオチドは、少なくとも６０個の連続するヌクレオチドを含む。
【０１００】
更に本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のポリヌクレオチド配列と、（ｃ）前記（ａ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（ｄ）前記（ｂ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（ｅ）前記（ａ）乃至（ｄ）のＲＮＡ等化物とで構成される一群から選択されたポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド配列を有する標的ポリヌクレオチドをサンプルにおいて検出する方法を提供する。この方法は、（ａ）前記サンプル内の標的ポリヌクレオチドと相補的な配列を構成する少なくとも２０個の連続するヌクレオチドを含むプローブと前記サンプルをハイブリダイズさせるステップであって、前記プローブと前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片とでハイブリダイゼーション複合体が形成される条件下で、前記プローブが前記標的ポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズする、該ステップと、（ｂ）前記ハイブリダイゼーション複合体の存在するか否かを検出し、存在する場合には随意選択でその収量を測定するステップとを含む。別法では、前記プローブは、少なくとも６０個の連続するヌクレオチドを含む。
【０１０１】
更に本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のポリヌクレオチド配列と、（ｃ）前記（ａ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（ｄ）前記（ｂ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（ｅ）前記（ａ）乃至（ｄ）のＲＮＡ等化物とで構成される一群から選択されたポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド配列を有する標的ポリヌクレオチドをサンプルにおいて検出する方法を提供する。この方法は、（ａ）ポリメラーゼ連鎖反応増幅を用いて、前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片を増幅するステップと、（ｂ）増幅された前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片が存在するか否かを検出し、存在する場合には随意選択でその収量を測定するステップとを含む。
【０１０２】
更に本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含む効果的な量のポリペプチド及び好適な医薬用賦形剤を含む組成物を提供する。一実施例では、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列を含む組成物を提供する。更に、本発明は、患者にこの組成物を投与することを含む、機能的ＤＭＥの発現の低下に関連した疾患やその症状の治療方法を提供する。
【０１０３】
更に本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドのアゴニストとして効果的な化合物をスクリーニングする方法を提供する。この方法は、（ａ）このポリペプチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、（ｂ）このサンプルのアゴニスト活性を検出するステップとを含む。別法では、本発明は、この方法によって同定されたアゴニスト化合物と好適な医薬用賦形剤とを含む組成物を提供する。更なる別法では、本発明は、この組成物の患者への投与を含む、機能的ＤＭＥの発現の低下に関連した疾患やその症状の治療方法を提供する。
【０１０４】
更に、本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドのアンタゴニストとして効果的な化合物をスクリーニングする方法を提供する。この方法は、（ａ）このポリペプチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、（ｂ）このサンプルのアンタゴニスト活性を検出するステップとを含む。別法では、本発明は、この方法によって同定されたアンタゴニスト化合物と好適な医薬用賦形剤とを含む組成物を提供する。更なる別法では、本発明は、この組成物の患者への投与を含む、機能的ＤＭＥの過剰な発現に関連した疾患やその症状の治療方法を提供する。
【０１０５】
更に本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドに特異的に結合する化合物をスクリーニングする方法を提供する。この方法は、（ａ）このポリペプチドを好適な条件下で少なくとも１つの化合物と結合させるステップと、（ｂ）このポリペプチドとこの試験化合物との結合を検出して、このポリペプチドと特異的に結合する化合物を同定するステップとを含む。
【０１０６】
更に本発明は、（ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と、（ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、（ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる一群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、（ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４とからなる一群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される一群から選択されたアミノ酸配列を含むポリペプチドの活性を調節する化合物をスクリーニングする方法を提供する。このスクリーニング方法は、（ａ）このポリペプチドを、その活性が許容される条件下で少なくとも１つの化合物と結合させるステップと、（ｂ）この試験化合物の存在下でのこのポリペプチドの活性を評価するステップと、（ｃ）この試験化合物の存在下でのこのポリペプチドの活性と、この試験化合物の不在下でのこのポリペプチドの活性とを比較するステップとを含み、この試験化合物の存在下でのこのポリペプチドの活性の変化が、このポリペプチドの活性を調節する化合物の存在を示唆するという特徴を有する。
【０１０７】
更に本発明は、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択された配列を含む標的ポリヌクレオチドの発現を変化させるのに効果的な化合物をスクリーニングする方法であって、（ａ）この標的ポリヌクレオチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、（ｂ）この標的ポリヌクレオチドの発現の変化を検出するステップとを含む、該スクリーニング方法を提供する。
【０１０８】
本発明はさらに、試験化合物の毒性を評価する方法を提供する。この方法は、（ａ）核酸を含む生体サンプルを前記試験化合物で処理するステップと、（ｂ）処理した前記生体サンプルの核酸をプローブとハイブリダイズするステップと、（ｃ）ハイブリダイゼーション複合体の収量を測定するステップと、（ｄ）前記処理した生体サンプルにおけるハイブリダイゼーション複合体の収量を、未処理の生体サンプルにおけるハイブリダイゼーション複合体の収量とを比較するステップとを含み、前記処理した生体サンプルにおけるハイブリダイゼーション複合体の収量の差異が試験化合物の毒性を示唆する。この方法における前記プローブは、（１）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と、（２）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の配列同一性を有する天然のポリヌクレオチド配列と、（３）前記（１）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（４）前記（２）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（５）前記（１）乃至（４）のＲＮＡ等価物とで構成される一群から選択されたポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドの連続する少なくとも２０個のヌクレオチドを含む。また、前記ハイブリダイゼーションは、前記プローブと前記生体サンプルの標的ポリヌクレオチドとの間で特異的なハイブリダイゼーション複合体が形成される条件下で行わる。また、前記標的ポリヌクレオチドが、（１）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と、（２）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択されたポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の配列同一性を有する天然のポリヌクレオチド配列と、（３）前記（１）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（４）前記（２）に相補的なポリヌクレオチド配列と、（５）前記（１）乃至（５）のＲＮＡ等価物とを含む。代替的に前記標的ポリヌクレオチドは前記ポリヌクレオチド配列の断片である。
【０１０９】
（本発明の記載について）
本発明のタンパク質及び核酸配列、方法について説明する前に、本発明は、ここに開示した特定の装置及び材料、方法に限定されず、その実施形態を変更できることを理解されたい。また、ここで用いられる用語は、特定の実施例のみを説明する目的で用いられたものであり、後述の請求の範囲によってのみ限定され、本発明の範囲を限定することを意図したものではないということも理解されたい。
【０１１０】
本明細書及び請求の範囲において単数形を表す「或る」、「その（この等）」は、文脈で明確に示していない場合は複数形を含むことに注意されたい。従って、例えば「或る宿主細胞」は複数の宿主細胞を含み、その「抗体」は複数の抗体は含まれ、当業者には周知の等価物なども含まれる。
【０１１１】
本明細書で用いた全ての科学技術用語は、別の方法で定義されていない限り、本発明の属する技術分野の一般的な技術者が普通に解釈する意味と同じである。本明細書で記述したものと類似、或いは同等の全ての装置及び材料、方法は本発明の実施及びテストに使用できるが、好適な装置及び材料、方法をここに記す。本明細書に記載の全ての文献は、本発明に関連して使用する可能性のある文献に記載された細胞系、プロトコル、試薬、ベクターを記述し開示するために引用した。従来の発明を引用したからと言って、本発明の新規性が損なわれると解釈されるものではない。
【０１１２】
（定義）
用語「ＤＭＥ」は、天然、合成、半合成或いは組換え体など全ての種（特にウシ、ヒツジ、ブタ、マウス、ウマ及びヒトを含む哺乳動物）から得られる実質的に精製されたＤＭＥのアミノ酸配列を指す。
【０１１３】
用語「アゴニスト」は、ＤＭＥの生物学的活性を強める、或いは模倣する分子を指す。このアゴニストは、ＤＭＥに直接相互作用するか、或いはＤＭＥが関与する生物学的経路の成分と作用して、ＤＭＥの活性を調節するタンパク質、核酸、糖質、小分子、任意の他の化合物や組成物を含み得る。
【０１１４】
用語「アレル変異配列」は、ＤＭＥをコードする遺伝子の別の形を指す。アレル変異配列は、核酸配列における少なくとも１つの変異によって生じ、変異ｍＲＮＡ若しくは変異ポリペプチドになり、これらの構造や機能は変わる場合もあれば変わらない場合もある。ある遺伝子は、天然型のアレル変異配列が存在しないもの、１つ或いは多数存在するものがある。一般にアレル変異配列を生じる変異は、ヌクレオチドの自然な欠失、付加、或いは置換による。これらの各変異は、単独或いは他の変異と同時に起こり、所定の配列内で一回或いはそれ以上生じる。
【０１１５】
ＤＭＥをコードする「変異」核酸配列は、様々なヌクレオチドの欠失、挿入、或いは置換が起こっても、ＤＭＥと同じポリペプチド或いはＤＭＥの機能特性の少なくとも１つを備えるポリペプチドを指す。この定義には、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列の正常な染色体の遺伝子座ではない位置でのアレル変異配列との不適当或いは予期しないハイブリダイゼーション、並びにＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの特定のオリゴヌクレオチドプローブを用いて容易に検出可能な或いは検出困難な多形性を含む。コードされたタンパク質も変異され得り、サイレント変化を生じＤＭＥと機能的に等価となるアミノ酸残基の欠失、挿入、或いは置換を含み得る。意図的なアミノ酸置換は、生物学的或いは免疫学的にＤＭＥの活性が保持される範囲で、残基の極性、電荷、溶解度、疎水性、親水性、及び／または両親媒性についての類似性に基づいて成され得る。例えば、負に荷電したアミノ酸にはアスパラギン酸及びグルタミン酸が含まれ、正に荷電したアミノ酸にはリシン及びアルギニンが含まれ得る。類似の親水性の値をもち極性非荷電側鎖を有するアミノ酸には、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニンが含まれ得る。類似の親水性の値をもち非荷電側鎖を有するアミノ酸には、ロイシン、イソロイシン、バリン、グリシン、アラニン、フェニルアラニン及びチロシンが含まれ得る。
【０１１６】
用語「アミノ酸」及び「アミノ酸配列」は、オリゴペプチド、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質配列、或いはそれらの任意の断片を指し、天然の分子及び合成分子を含む。「アミノ酸配列」が天然のタンパク質分子の配列を指す場合、「アミノ酸配列」及び類似の用語は、アミノ酸配列を記載したタンパク質分子に関連する完全で元のままのアミノ酸配列に限定するものではない。
【０１１７】
用語「増幅」は、核酸配列の複製物を作製することに関連する。一般に増幅は、この技術分野で周知のポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）技術によって行われる。
【０１１８】
用語「アンタゴニスト」は、ＤＭＥの生物学的活性を阻害或いは減弱する分子である。アンタゴニストは、ＤＭＥに直接相互作用するか、或いはＤＭＥが関与する生物学的経路の成分と作用して、ＤＭＥの活性を調節する抗体、核酸、糖質、小分子、任意の他の化合物や組成物などのタンパク質を含み得る。
【０１１９】
用語「抗体」は、抗原決定基と結合可能なＦａｂ及びＦ（ａｂ’）２、及びそれらの断片、Ｆｖ断片などの無傷の分子を指す。ＤＭＥポリペプチドと結合する抗体は、抗体を免疫する小ペプチドを含む無傷の分子またはその断片を用いて作製可能である。動物（例えば、マウス、ラット、若しくはウサギ）を免疫化するのに使用されるポリペプチド或いはオリゴペプチドは、ＲＮＡの翻訳から、或いは化学的に合成可能であり、必要に応じて担体タンパク質と結合させることも可能である。ペプチドと化学的に結合した一般に用いられる担体は、ウシ血清アルブミン、チログロブリン、及びキーホールリンペットヘモニアン（ＫＬＨ）を含む。次ぎに、この結合したペプチドを用いて動物を免疫化する。
【０１２０】
用語「抗原決定基」は、特定の抗体と接触する分子の領域（即ちエピトープ）を指す。タンパク質或いはタンパク質の断片が、宿主動物を免疫化するのに用いられるとき、このタンパク質の種々の領域は、抗原決定基（タンパク質上の特定の領域或いは三次元構造体）に特異的に結合する抗体の産生を誘発し得る。抗原決定基は、抗体と結合するために無傷の抗原（即ち、免疫応答を引き出すために用いられる免疫原）と競合し得る。
【０１２１】
本明細書において「アンチセンス」は、特定の核酸配列のセンス（コーディング）鎖と塩基対を形成し得る任意の組成物を指す。アンチセンス成分には、ＤＮＡと、ＲＮＡと、ペプチド核酸（ＰＮＡ）と、ホスホロチオネートやメチルホスホネート、ベンジルホスホネート（ｂｅｎｚｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎａｔｅ）などの修飾された骨格（ｂａｃｋｂｏｎｅ ｌｉｎｋａｇｅ）を有するオリゴヌクレオチドと、２’−メトキシエチル糖または２’−メトキシエトキシ糖などの修飾された糖を有するオリゴヌクレオチドと、５−メチルシトシンまたは２’−ｄｅｏｘｙｕｒａｃｉｌ、７−ｄｅａｚａ−２’−ｄｅｏｘｙｇｕａｎｏｓｉｎｅなどの修飾された塩基を有するオリゴヌクレオチドを含み得る。アンチセンス分子は、化学合成や転写を含む任意の方法で作り出すことができる。相補的アンチセンス分子は、一度細胞に導入されると、細胞によって作られた天然の核酸配列と塩基対となって二重鎖を形成し、転写や翻訳を阻害する。「負」または「マイナス」という表現はアンチセンス鎖であり、「正」または「プラス」という表現はセンス鎖である。
【０１２２】
用語「生物学的に活性」は、天然分子の構造的、調節的、或いは生化学的な機能を有するタンパク質を指す。同様に、用語「免疫学的に活性」または「免疫原性」は、天然或いは組換え体のＤＭＥ、合成のＤＭＥまたはそれらの任意のオリゴペプチドが、適当な動物或いは細胞の特定の免疫応答を誘発して特定の抗体と結合する能力を指す。
【０１２３】
用語「相補的」は、塩基対合によってアニールする２つの一本鎖核酸配列間の関係を指す。例えば、配列「５’ＡＧＴ３’」が相補的な配列「３’ＴＣＡ５’」と対をなす。
【０１２４】
「所定のポリヌクレオチド配列を含む組成物」または「所定のアミノ酸配列を含む組成物」は広い意味で、所定のヌクレオチド配列若しくはアミノ酸配列を含む任意の組成物を指す。この組成物は、乾燥した製剤或いは水溶液を含み得る。ＤＭＥ若しくはＤＭＥの断片をコードするポリヌクレオチド配列を含む組成物は、ハイブリダイゼーションプローブとして使用され得る。このプローブは、凍結乾燥状態で保存可能であり、糖質などの安定化剤と結合させることが可能である。ハイブリダイゼーションにおいて、プローブは、塩（例えば、ＮａＣｌ）及び界面活性剤（例えば、ＳＤＳ：ドデシル硫酸ナトリウム）、その他の物質（例えば、デンハート液、乾燥ミルク、サケ精子ＤＮＡなど）を含む水溶液に展開され得る。
【０１２５】
「コンセンサス配列」は、不要な塩基を分離するためにＤＮＡ配列の解析を繰り返し行い、ＸＬ−ＰＣＲキット（ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ ＣＡ）を用いて５’及び／または３’の方向に伸長され、再度シークエンシングされた核酸配列、またはＧＥＬＶＩＥＷ 断片構築システム（ＧＣＧ， Ｍａｄｉｓｏｎ， ＷＩ）またはＰｈｒａｐ （Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ， Ｓｅａｔｔｌｅ ＷＡ）等の断片構築用のコンピュータプログラムを用いて１つ或いはそれ以上の重複するｃＤＮＡやＥＳＴ、またはゲノムＤＮＡ断片から構築された核酸配列を指す。伸長及び重複の両方によって構築されるコンセンサス配列もある。
【０１２６】
用語「保存的なアミノ酸置換」は、元のタンパク質の特性を殆ど変えない置換を指す。即ち、置換によってそのタンパク質の構造や機能が大きくは変わらず、そのタンパク質の構造、特にその機能が保存される。以下に、あるタンパク質の元のアミノ酸が別のアミノ酸に置換される保存的なアミノ酸置換を示す。
元の残基　　　　　　　保存的な置換
Ａｌａ　　　　　　　　　Ｇｌｙ， Ｓｅｔ
Ａｒｇ　　　　　　　　　Ｈｉｓ， Ｌｙｓ
Ａｓｎ　　　　　　　　　Ａｓｐ， Ｇｌｎ， Ｈｉｓ
Ａｓｐ　　　　　　　　　Ａｓｎ， Ｇｌｕ
Ｃｙｓ　　　　　　　　　Ａｌａ， Ｓｅｒ
Ｇｌｎ　　　　　　　　　Ａｓｎ， Ｇｌｕ， Ｈｉｓ
Ｇｌｕ　　　　　　　　　Ａｓｐ， Ｇｌｎ， Ｈｉｓ
Ｇｌｙ　　　　　　　　　Ａｌａ
Ｈｉｓ　　　　　　　　　Ａｓｎ， Ａｒｇ， Ｇｌｎ， Ｇｌｕ
Ｉｌｅ　　　　　　　　　Ｌｅｕ， Ｖａｌ
Ｌｅｕ　　　　　　　　　Ｉｌｅ， Ｖａｌ
Ｌｙｓ　　　　　　　　　Ａｒｇ， Ｇｌｎ， Ｇｌｕ
Ｍｅｔ　　　　　　　　　Ｌｅｕ， Ｉｌｅ
Ｐｈｅ　　　　　　　　　Ｈｉｓ， Ｍｅｔ， Ｌｅｕ， Ｔｒｐ， Ｔｙｒ
Ｓｅｒ　　　　　　　　　Ｃｙｓ， Ｔｈｒ
Ｔｈｒ　　　　　　　　　Ｓｅｒ， Ｖａｌ
Ｔｒｐ　　　　　　　　　Ｐｈｅ， Ｔｙｒ
Ｔｙｒ　　　　　　　　　Ｈｉｓ， Ｐｈｅ， Ｔｒｐ
Ｖａｌ　　　　　　　　　Ｉｌｅ． Ｌｅｕ， Ｔｈｒ
一般に、保存されたアミノ酸置換の場合は、ａ）置換された領域のポリペプチドの骨格構造、例えば、βシートやαヘリックス高次構造、ｂ）置換された部位の分子の電荷または疎水性、及び／または、ｃ）側鎖の大半が維持される。
【０１２７】
用語「欠失」は、１個以上のアミノ酸残基が欠如するアミノ酸配列の変化、或いは１個以上のヌクレオチドが欠如する核酸配列の変化を指す。
【０１２８】
用語「誘導体」は、化学修飾されたポリヌクレオチドまたはポリペプチドを指す。ポリヌクレオチド配列の化学修飾には、例えば、アルキル基、アシル基、ヒドロキシル基、或いはアミノ基による水素の置換がある。誘導体ポリヌクレオチドは、自然分子（未修飾の分子）の生物学的或いは免疫学的機能の少なくとも１つを維持するポリペプチドをコードする。誘導体ポリペプチドとは、もとのポリペプチドの生物学的機能、或いは免疫学的機能の少なくとも１つを維持する、グリコシル化、ポリエチレングリコール化、或いは任意の同様のプロセスによって修飾されたポリペプチドのことである。
【０１２９】
「検出可能な標識」は、測定可能な信号を生成し得る、ポリヌクレオチドやポリペプチドに共有結合或いは非共有結合するレポーター分子や酵素を指す。
【０１３０】
用語「断片」は、ＤＭＥまたはＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの固有の部分であって、その親配列（ｐａｒｅｎｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と同一であるがその配列より長さが短いものを指す。「断片」の最大の長さは、親配列から１つのヌクレオチド／アミノ酸残基を差し引いた長さである。例えば、ある断片は、５〜１０００個の連続するヌクレオチド或いはアミノ酸残基を含む。プローブ、プライマー、抗原、治療用分子、またはその他の目的に用いる断片は、少なくとも５、１０、１５、１６、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７５、１００、１５０、２５０若しくは５００個の連続するヌクレオチド或いはアミノ酸残基の長さである。断片は、優先的に分子の特定の領域から選択される場合もある。例えば、ポリペプチド断片は、所定の配列に示された最初の２５０若しくは５００のアミノ酸（或いは、ポリペプチドの最初の２５％または５０％）から選択された連続するアミノ酸の所定の長さを含み得る。これらの長さは一例であり、配列表及び表、図面を含む明細書に記載の任意の長さが、本発明の実施例に含まれ得る。
【０１３１】
ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８の断片は、例えば、この断片を得たゲノム内の他の配列とは異なる、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８を明確に同定する固有のポリヌクレオチド配列の領域を含む。ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８のある断片は、例えば、ハイブリダイゼーションや増幅技術、またはＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８を関連ポリヌクレオチド配列から区別する類似の方法に有用である。ある断片と一致するＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８の正確な断片の長さや領域は、その断片の目的に基づいて当分野で一般的な技術によって日常的に測定できる。
【０１３２】
ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４のある断片は、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８のある断片によってコードされる。ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４のある断片は、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４を特異的に同定する固有のアミノ酸配列の領域を含む。例えば、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４のある断片は、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４を特異的に認識する抗体の開発における免疫原性ペプチドとして有用である。ある断片と一致するＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４の正確な断片の長さや領域は、その断片の目的に基づいて当分野で一般的な技術によって日常的に決定できる。
【０１３３】
「完全長」ポリヌクレオチド配列とは、少なくとも１つの翻訳開始コドン（例えばメチオニン）、それに続くオープンリーディングフレーム及び翻訳終止コドンを有する配列である。「完全長」ポリヌクレオチド配列は、「完全長」ポリペプチド配列をコードする。
【０１３４】
「相同性」は、２つ以上のポリヌクレオチド配列間または２つ以上のポリペプチド配列間の配列類似性である。この配列類似性は配列同一性と言い換えることができる。
【０１３５】
ポリヌクレオチド配列についての用語「パーセントの同一性」または「％の同一性」とは、標準化されたアルゴリズムを用いてアラインメントされる、２つ以上のポリヌクレオチド配列間の一致する残基の百分率のことである。このようなアルゴリズムは、標準化され再現できる方法で、２つの配列間のアラインメントを最適化するべく、配列にギャップを挿入して、より意味をもつ２つの配列間の比較を行うことができる。
【０１３６】
ポリヌクレオチド配列間の同一性のパーセントは、ＭＥＧＡＬＩＧＮ ｖｅｒｓｉｏｎ ３．１２ｅ配列アラインメントプログラムに組込まれるＣＬＵＳＴＡＬ Ｖアルゴリズムのデフォルトパラメータを用いて決定可能である。このプログラムはＬＡＳＥＲＧＥＮＥソフトウェアパッケージの一部であり、分子生物学分析プログラム一式（ＤＮＡＳＴＡＲ， Ｍａｄｉｓｏｎ ＷＩ）である。このＣＬＵＳＴＡＬ Ｖは、Ｈｉｇｇｉｎｓ， Ｄ．Ｇ． 及び Ｐ．Ｍ． Ｓｈａｒｐ （１９８９） ＣＡＢＩＯＳ ５：１５１−１５３、Ｈｉｇｇｉｎｓ， Ｄ．Ｇ． 他 （１９９２） ＣＡＢＩＯＳ ８：１８９−１９１に記載されている。ポリヌクレオチド配列の対のアライメントの場合、デフォルトパラメータは、Ｋｔｕｐｌｅ＝２、ｇａｐ ｐｅｎａｌｔｙ＝５、ｗｉｎｄｏｗ＝４、「ｄｉａｇｏｎａｌｓ ｓａｖｅｄ」＝４と設定する。「重み付けされた」残基重み付け表が、デフォルトとして選択された。同一性のパーセントは、アラインメントされたポリヌクレオチド配列間の「類似性のパーセント」としてＣＬＵＳＴＡＬ Ｖによって報告される。
【０１３７】
別法では、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ （ＮＣＢＩ） Ｂａｓｉｃ Ｌｏｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｅａｒｃｈ Ｔｏｏｌ （ＢＬＡＳＴ） （Ａｌｔｓｃｈｕｌ， Ｓ．Ｆ． 他 （１９９０） Ｊ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． ２１５：４０３−４１０）が提供する、広く用いられている無料の配列比較アルゴリズム一式が、ＮＣＢＩ（Ｂｅｔｈｅｓｄａ、ＭＤ）を含む幾つかのソース及びインターネット（ｈｔｔｐ：／／ＷＷＷ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ＢＬＡＳＴ／）で入手可能である。このＢＬＡＳＴソフトウェア一式には、既知のポリヌクレオチド配列と様々なデータベースの別のポリヌクレオチド配列とのアラインメントに用いられる「ｂｌａｓｔｎ」を含む、様々な配列分析プログラムが含まれる。「ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」と呼ばれるツールが入手可能であり、２つのヌクレオチド配列の対を直接比較するために用いられる。「ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」は、ｈｔｔｐ：／／ＷＷＷ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｇｏｒｆ／ｂ１２．ｈｔｍｌにアクセスして、対話形式で利用ができる。「ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールは、ｂｌａｓｔｎ 及び ｂｌａｓｔｐ（以下に記載）の両方に用いることができる。ＢＬＡＳＴプログラムは、一般的には、デフォルトを設定するギャップ及び他のパラメータと共に用いられる。例えば、２つのヌクレオチド配列を比較する場合、ある者は、デフォルトパラメータに設定された「ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ ２．０．１２ （Ａｐｒｉｌ−２１−２０００）でｂｌａｓｔｎを使用するであろう。そのようなデフォルトパラメータは、例えば、以下のようにする。
【０１３８】
Ｍａｔｒｉｘ： ＢＬＯＳＵＭ６２
Ｒｅｗａｒｄ ｆｏｒ ｍａｔｃｈ： １
Ｐｅｎａｌｔｙ ｆｏｒ ｍｉｓｍａｔｃｈ： −２
Ｏｐｅｎ Ｇａｐ： ５ 及び Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｇａｐ： ２ ｐｅｎａｌｔｉｅｓ
Ｇａｐ ｘ ｄｒｏｐ−ｏｆｆ： ５０
Ｅｘｐｅｃｔ： １０
Ｗｏｒｄ Ｓｉｚｅ： １１
Ｆｉｌｔｅｒ： ｏｎ
同一性のパーセントは、例えば、特定の配列番号で決められた、所定の配列の全長に対して測定してもよいし、それより短い長さに対して、例えば、ある大きな所定の配列から得られた断片、例えば、連続する少なくとも、２０または３０、４０、５０、７０、１００、２００のヌクレオチドの断片の長さに対して測定してもよい。このような長さは単なる例であり、配列表及び表、図面を含む明細書に記載の配列の任意の長さの断片を用いて、同一性のパーセントが測定される長さを示すことができる。
【０１３９】
高い同一性を示さない核酸配列でも、遺伝子コードの縮重によって類似のアミノ酸配列をコードし得る。縮重を利用して核酸配列を変え、それぞれが実質的に同じタンパク質をコードする様々な核酸配列を作製できることを理解されたい。
【０１４０】
ポリペプチド配列に用いられる用語「パーセントの同一性」または「％の同一性」とは、標準化されたアルゴリズムを用いてアラインメントされる２つ以上のポリペプチド配列間の一致する残基の百分率のことである。ポリペプチド配列アラインメントの方法は周知である。アラインメント方法の中には、保存的なアミノ酸置換を考慮したものもある。詳細に上述したこのような保存的な置換は、一般に、置換部位の電荷や疎水性が保存され、ポリペプチドの構造（従って機能も）が保存される。
【０１４１】
ポリペプチド配列間の同一性のパーセントは、ＭＥＧＡＬＩＧＮ バージョン３．１２ｅ配列アラインメントプログラム（上記）に組込まれるＣＬＵＳＴＡＬ Ｖアルゴリズムのデフォルトパラメータを用いて決定可能である。ＣＬＵＳＴＡＬ Ｖを用いる対方式のポリぺプチド配列のアライメントの場合、デフォルトパラメータは、Ｋｔｕｐｌｅ＝１、ｇａｐ ｐｅｎａｌｔｙ＝３、ｗｉｎｄｏｗ＝５、及び「ｄｉａｇｏｎａｌｓ ｓａｖｅｄ」＝５と設定する。ＰＡＭ２５０マトリクスが、デフォルトの残基重み付け表として選択される。ポリヌクレオチドアラインメントと同様に、アラインメントされたポリペプチド配列の対の同一性のパーセントは、「類似性のパーセント」としてＣＬＵＳＴＡＬ Ｖによって報告される。
【０１４２】
別法では、ＮＣＢＩ ＢＬＡＳＴソフトウェア一式が用いられる。例えば、２つのポリペプチド配列を対で比較をする場合、ある者は、デフォルトパラメータで設定された「ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ ２．０．１２ （Ａｐｒ−２１−２０００）でｂｌａｓｔｐを使用するであろう。そのようなデフォルトパラメータは、例えば、以下のようにする。
【０１４３】
Ｍａｔｒｉｘ： ＢＬＯＳＵＭ６２
Ｏｐｅｎ Ｇａｐ： １１ 及び Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｇａｐ： １ ｐｅｎａｌｔｉｅｓ
Ｇａｐ ｘ ｄｒｏｐ−ｏｆｆ： ５０
Ｅｘｐｅｃｔ： １０
Ｗｏｒｄ Ｓｉｚｅ： ３
Ｆｉｌｔｅｒ： ｏｎ
同一性のパーセントは、例えば、特定の配列番号で決められた、所定のポリペプチド配列の全長に対して測定してもよいし、それより短い長さに対して、例えば、ある大きな所定のポリペプチド配列から得られた断片、例えば、連続する少なくとも１５、２０または３０、４０、５０、７０、１５０の残基の断片の長さに対して測定してもよい。このような長さは単なる例であり、配列表及び表、図面を含む明細書に記載の配列の任意の長さの断片を用いて、同一性のパーセントが測定される長さを示すことができる。
【０１４４】
「ヒト人工染色体（ＨＡＣ）」は、約６ｋｂ（キロベース）〜１０ＭｂのサイズのＤＮＡ配列を含み得る、安定した有糸分裂染色体の分離及び維持に必要な全てのエレメントを含む直鎖状の小染色体である。
【０１４５】
用語「ヒト化抗体」は、もとの結合能力を保持しつつよりヒトの抗体に似せるために、非抗原結合領域のアミノ酸配列が変えられた抗体分子を指す。
【０１４６】
「ハイブリダイゼーション」とは、所定のハイブリダイゼーション条件下で、ある一本鎖ポリヌクレオチドがある相補的な一本鎖と塩基対を形成するアニーリングのプロセスである。特異的なハイブリダイゼーションとは、２つの核酸配列が高い相同性を有することを意味する。アニーリングが許容される条件下で、特異的なハイブリダイゼーション複合体が形成され、洗浄過程の後もハイブリダイズしたままである。洗浄過程は、ハイブリダイゼーションプロセスの厳密性即ちストリンジェンシー（ｓｔｒｉｎｇｅｎｃｙ）の決定において特に重要であり、よりストリンジェントな条件では、非特異的な結合、即ち完全には一致しない核酸鎖間の対の結合が減少する。核酸配列間のアニーリングが許容される条件は、当業者によって日常的に決定され、ハイブリダイゼーションの間は一定であるが、洗浄過程は、目的のストリンジェンシーにするためにその最中に条件の変更が可能であり、ハイブリダイゼーション特異性が得られる。アニーリングが許容される条件は、例えば、温度が６８℃で、約６×ＳＳＣ、約１％（ｗ／ｖ）のＳＤＳ、並びに約１００μｇ／ｍｌのせん断して変性したサケ精子ＤＮＡが含まれる。
【０１４７】
一般に、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、洗浄過程を行う際の温度によっても左右される。この洗浄温度は通常、所定のイオン強度とｐＨにおける特定の配列の熱融点（Ｔｍ）より約５〜２０℃低く選択される。このＴｍは、（所定のイオン強度とｐＨの下）標的の配列の５０％が完全に一致するプローブとハイブリダイズする温度である。Ｔｍを計算する式及び核酸のハイブリダイゼーションの条件は、周知であり、Ｓａｍｂｒｏｏｋ， Ｊ． 他による， １９８９， Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ， 第２版の１−３巻， Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ， Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ ＮＹ； 特に２巻の９章に記載されている。
【０１４８】
本発明のポリヌクレオチド間の高いストリンジェンシーのハイブリダイゼーションでは、約０．２ｘ ＳＳＣ及び約１％のＳＤＳの存在の下、約６８℃で１時間の洗浄過程を含む。別法では、６５℃、６０℃、５５℃、４２℃の温度で行う。ＳＳＣの濃度は、約０．１％のＳＤＳが存在の下、約０．１〜２ｘ ＳＳＣの範囲である。通常は、ブロッキング試薬を用いて非特異的なハイブリダイゼーションを阻止する。このようなブロッキング試薬には、例えば、約１００〜２００μｇ／ｍｌの切断され変性したサケ精子ＤＮＡが含まれる。約３５〜５０％ｖ／ｖの濃度のホルムアミドなどの有機溶剤が、例えば、ＲＮＡとＤＮＡのハイブリダイゼーションなどの特定の場合に用いることができる。これらの洗浄条件の有用な改変は、当業者には周知である。特に高いストリンジェントな条件でのハイブリダイゼーションは、ヌクレオチド間の進化における類似性を示唆し得る。このような類似性は、それらのヌクレオチド及びコードされたポリペプチドが類似の役割を果たしていることを強く示唆する。
【０１４９】
用語「ハイブリダイゼーション複合体」は、相補的な塩基間の水素結合によって、形成された２つの核酸配列の複合体を指す。ハイブリダイゼーション複合体は溶液中（例えば、Ｃ０ｔまたはＲ０ｔ分析）で形成されるか、或いは溶液中の１つの核酸配列と固体の支持物（例えば、紙、膜、フィルタ、チップ、ピン、或いはスライドガラス、または細胞及びその核酸を固定する任意の適当な基板）に固定されたもう一つの核酸配列とで形成され得る。
【０１５０】
用語「挿入」或いは「付加」は、１個以上のアミノ酸残基或いはヌクレオチドがそれぞれ追加されるアミノ酸配列或いは核酸配列の変化を指す。
【０１５１】
「免疫応答」は、炎症性疾患及び外傷、免疫異常、感染症、遺伝病などに関連する症状を指す。これらの症状は、細胞系及び全身防衛系に影響を及ぼすサイトカイン及びケモカイン、別の情報伝達分子などの様々な因子の発現という特徴をもつ。
【０１５２】
用語「免疫原性断片」は、例えば哺乳動物などの生きている動物に導入すると、免疫反応を引き起こすＧＶＲＥＤのポリペプチド断片またはオリゴペプチド断片を指す。用語「免疫原性断片」はまた、本明細書で開示するまたは当分野で周知のあらゆる抗体生産方法に有用なＤＭＥのポリペプチド断片またはオリゴペプチド断片を含む。
【０１５３】
用語「マイクロアレイ」は、基質上の複数のポリヌクレオチド、ポリペプチドまたはその他の化合物の構成を指す。
【０１５４】
用語「エレメント」または「アレイエレメント」は、マイクロアレイ上に固有の指定された位置を有する、ポリヌクレオチド、ポリペプチドまたはその他の化合物を指す。
【０１５５】
用語「調節」は、ＤＭＥの活性の変化を指す。例えば、調節によって、ＤＭＥのタンパク質活性、或いは結合特性、またはその他の生物学的特性、機能的特性或いは免疫学的特性の変化が起こる。
【０１５６】
用語「核酸」及び「核酸配列」は、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、或いはそれらの断片を指し、一本鎖若しくは二本鎖であって、センス鎖或いはアンチセンス鎖であるゲノム起源若しくは合成起源のＤＮＡ或いはＲＮＡ、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、任意のＤＮＡ様物質、及びＲＮＡ様物質である。
【０１５７】
「機能的に結合した」は、第１の核酸配列と第２の核酸配列が機能的な関係にある状態を指す。例えば、プロモーターがコード配列の転写または発現に影響を与える場合、そのプロモーターはそのコード配列に機能的に結合している。一般に、機能的に結合したＤＮＡ配列は、同じ読み枠内で２つのタンパク質をコードする領域が結合する必要がある場合は、非常に近接或いは連続する。
【０１５８】
「ペプチド核酸（ＰＮＡ）」は、末端がリシンで終わるアミノ酸残基のペプチド骨格に結合した、少なくとも約５ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドを含む、アンチセンス分子または抗遺伝子剤を指す。この末端のリシンにより、この組成物が溶解性となる。ＰＮＡは、相補的な一本鎖ＤＮＡやＲＮＡに優先的に結合して転写物の伸長を止め、ポリエチレングリコール化して細胞における寿命を延ばし得る。
【０１５９】
ＤＭＥの「翻訳後修飾」には、脂質化、グリコシル化、リン酸化、アセチル化、ラセミ化、蛋白分解性切断及びその他の当分野で既知の修飾を含まれ得る。これらのプロセスは、合成或いは生化学的に生じ得る。生化学的修飾は、ＤＭＥの酵素環境に依存し、細胞の種類によって異なり得る。
【０１６０】
「プローブ」とは、同一配列或いはアレル核酸配列、関連する核酸配列の検出に用いる、ＤＭＥやそれらの相補配列、またはそれらの断片をコードする核酸配列のことである。プローブは、検出可能な標識またはレポーター分子が結合され単離されたオリゴヌクレオチドやポリヌクレオチドである。典型的な標識には、放射性アイソトープ及びリガンド、化学発光試薬、酵素がある。「プライマー」とは、相補的な塩基対を形成して標的のポリヌクレオチドにアニーリング可能な、通常はＤＮＡオリゴヌクレオチドである短い核酸である。プライマーがポリヌクレオチドにアニーリングした後、あるＤＮＡポリメラーゼ酵素によって、標的のＤＮＡ一本鎖に沿って伸長される。プライマーの組は、例えば、ＰＣＲ法における核酸配列の増幅（及び同定）に用いることができる。
【０１６１】
本発明に用いられるプローブ及びプライマーは、既知の配列の少なくとも１５の連続するヌクレオチドを含む。特異性を高めるために、より長いプローブ及びプライマーが用いることも可能である。例えば、開示した核酸配列の連続する少なくとも２０または２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０のヌクレオチドを含む。プローブ及びプライマーは、上記した例より相当長いものも用いることができ、本明細書の表及び図面、配列表に示された任意の長さのヌクレオチドも用いることができることを理解されたい。
【０１６２】
プローブ及びプライマーの準備及び使用方法については、例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ， Ｊ．他による、１９８９年、名称「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ」、第２版の１−３巻（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ， Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ ＮＹ）、またはＡｕｓｕｂｅｌ， Ｆ．Ｍ． 他による、１９８７年、名称「Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ」（Ｇｒｅｅｎｅ Ｐｕｂｉ． Ａｓｓｏｃ． ＆ Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ）、並びに Ｉｎｎｉｓ他による、１９９０年、名称「ＰＣＲ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ， Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ， Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ ＣＡ．）を参照されたい。ＰＣＲ用のプライマーの組は、例えば、Ｐｒｉｍｅｒ （Ｖｅｒｓｉｏｎ ０．５， １９９１， Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ＭＡ）などのそのような目的のためのコンピュータプログラムを用いて、ある既知の配列から引き出すことができる。
【０１６３】
プライマーとして用いるオリゴヌクレオチドは、当分野で周知のプライマー選択用のコンピュータプログラムで選択される。例えば、ＯＬＩＧＯ ４．０６ソフトウェアは、それぞれが最大１００ヌクレオチドまでのＰＣＲ用のプライマーの対の選択、及び３２，０００塩基までの入力ポリヌクレオチド配列から最大５，０００ヌクレオチドまでの大きなポリヌクレオチド及びオリゴヌクレオチドの分析に有用である。類似のプライマー選択用プログラムには、能力を拡大する追加の機能が含まれている。例えば、ＰｒｉｍＯＵプライマー選択プログラム（Ｇｅｎｏｍｅ Ｃｅｎｔｅｒ ａｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｘａｓ Ｓｏｕｔｈ Ｗｅｓｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｄａｌｌａｓ ＴＸより入手可能）は、メガベース配列から特定のプライマーを選択できるため、ゲノムワイドスコープ（ｇｅｎｏｍｅ−ｗｉｄｅ ｓｃｏｐｅ）におけるプライマーの設計に有用である。Ｐｒｉｍｅｒ３プライマー選択プログラム（Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ／ＭＩＴ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｇｅｎｏｍｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ＭＡ１より入手可能）によって、ユーザーは、プライマー結合部位として避けたい配列を指定できる「非プライミングライブラリ（ｍｉｓｐｒｉｍｉｎｇ ｌｉｂａｒａｙ）」を入力できる。また、Ｐｒｉｍｅｒ３は、特にマイクロアレイのオリゴヌクレオチドの選択に有用である（後の方の２つのプライマー選択プログラムのソースコードは、それぞれのソースから得ることができ、ユーザーのニーズを満たすように変更することもできる）。ＰｒｉｍｅｒＧｅｎプログラム（ＵＫ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｅｎｔｒｅ， Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ＵＫ より入手可能）は、多数の配列アラインメントに基づいてプライマーを設計するため、アラインメントされた核酸配列の最も保存された領域或いは最も保存されていない領域のどちらかとハイブリダイズするプライマーを選択することができる。従って、このプログラムは、固有及び保存されたオリゴヌクレオチドやポリヌクレオチドの断片の同定に有用である。上記した任意の選択方法で同定されたオリゴヌクレオチドやポリヌクレオチドの断片は、例えば、ＰＣＲ法やシークエンシングプライマー、マイクロアレイエレメント、或いはサンプルの核酸の完全或いは部分的に相補的なポリヌクレオチドを同定する特定のプローブなどの、ハイブリダイゼーション技術に有用である。オリゴヌクレオチドの選択方法は、上記した方法に制限されるものではない。
【０１６４】
本明細書における「組換え核酸」は天然の配列ではなく、２つ以上の配列の離れたセグメントを人工的に組み合わせた配列である。この人工の組み合せは、化学合成によって作られる場合も多いが、前出のＳａｍｂｒｏｏｋ に記載されたような遺伝子工学の技術を用いて核酸の離れたセグメントを人工的に操作する方がより一般的である。この「組換え核酸」には、単に核酸の一部の追加または置換、欠失によって変更された核酸も含む。組換え核酸は、あるプロモーター配列に機能的に結合した核酸配列を含む場合もある。このような組換え核酸は、例えば、ある細胞を形質転換するのに用いられるベクターの一部であり得る。
【０１６５】
別法では、このような組換え核酸は、この組換え核酸を発現する哺乳動物のワクチン接種に用いると、その哺乳動物の防衛的な免疫応答を誘発する、ワクシニアウイルスに基づいたウイルスベクターの一部であり得る。
【０１６６】
「調節エレメント」は、通常は遺伝子の非翻訳領域に由来する核酸配列であり、エンハンサー、プロモーター、イントロン及び５’及び３’の非翻訳領域（ＵＴＲ）を含む。調節エレメントは、転写や翻訳、またはＲＮＡの安定性を調節する宿主またはウイルスタンパク質と相互作用する。
【０１６７】
「レポーター分子」は、核酸、アミノ酸または抗体の標識に用いられる化学的または生化学的な部分である。レポーター分子には、放射性核種、酵素、蛍光剤、化学発光剤、発色剤、基質、補助因子、インヒビター、磁気粒子及びその他の当分野で既知の成分が含まれる。
【０１６８】
本明細書において、ＤＮＡ配列に対する「ＲＮＡ等価物」とは、基準となるＤＮＡ配列と同じ直鎖の核酸配列から構成されるが、窒素性塩基のチミンがウラシルに置換され、糖鎖の背骨がデオキシリボースではなくリボースからなる。
【０１６９】
用語「サンプル」は、その最も広い意味で用いられている。ＤＭＥ、ＤＭＥをコードする核酸、またはその断片を含むと推定されるサンプルは、体液と、細胞からの抽出物や細胞から単離された染色体や細胞内小器官、膜と、細胞と、溶液中に存在するまたは基板に固定されたゲノムＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤＮＡと、組織と、組織プリント等を含み得る。
【０１７０】
用語「特異的結合」及び「特異的に結合する」は、タンパク質若しくはペプチドと、アゴニスト、抗体、アンタゴニスト、小分子、若しくは任意の天然若しくは合成の結合組成物との間の相互作用を指す。この相互作用は、結合する分子によって認識される、例えば、抗原決定基つまりエピトープなどのタンパク質の特定の構造の存在によって左右される。例えば、抗体がエピトープ「Ａ」に対して特異的である場合、結合していない標識した「Ａ」及び抗体を含む反応液に、エピトープＡを含むポリペプチド或いは結合していない無標識の「Ａ」が存在すると、抗体と結合する標識Ａの量が減少する。
【０１７１】
用語「実質的に精製された」は、自然の環境から取り除かれてから、単離或いは分離された核酸配列或いはアミノ酸配列であって、自然に結合している組成物が少なくとも約６０％除去されたものであり、好ましくは約７５％以上の除去、最も好ましいくは９０％以上除去されたものを指す。
【０１７２】
「置換」とは、一つ以上のアミノ酸またはヌクレオチドをそれぞれ別のアミノ酸またはヌクレオチドに置き換えることである。
【０１７３】
用語「基板」は、任意の好適な固体或いは半固体の支持物を指し、膜及びフィルタ、チップ、スライド、ウエハ、ファイバー、磁気または非磁気ビード、ゲル、チューブ、プレート、ポリマー、微小粒子、毛細管が含まれる。この基板には、壁または塹壕、ピン、チャンネル、細孔などの様々な表面形態があり、そこにポリヌクレオチドやポリペプチドが結合する。
【０１７４】
「転写イメージ」は、所定条件下での所定時間における特定の細胞の種類または組織による集合的遺伝子発現のパターンを指す。
【０１７５】
「形質転換」とは、外来ＤＮＡが受容細胞に導入されるプロセスのことである。形質転換は、当分野で周知の種々の方法により、自然或いは人工の条件下で起こり、原核宿主細胞若しくは真核宿主細胞の中に外来核酸配列を挿入する任意の周知の方法によって行うことができる。この形質転換の方法は、形質転換される宿主細胞のタイプによって選択される。この方法には、バクテリオファージまたはウイルス感染、電気穿孔法（エレクトロポレーション）、リポフェクション、及び微粒子照射が含まれるが、これらに限定されるものではない。「形質転換された」細胞には、導入されたＤＮＡが自律的に複製するプラスミドとして或いは宿主染色体の一部として複製可能である安定的に形質転換された細胞が含まれる。さらに、限られた時間に一時的に導入ＤＮＡ若しくは導入ＲＮＡを発現する細胞も含まれる。
【０１７６】
本明細書における「遺伝子組換え生物」とは、当分野で周知の遺伝子組換え技術などを用いて、人間が生物の１つ以上の細胞に異種の核酸を導入した任意の生物であり、動物及び植物を含むが、それらに限定されるものではない。微量注入や組換えウイルスに感染させるなどの慎重な遺伝子操作によって、細胞の前駆体に直接或いは間接的に異種核酸を細胞に導入する。「遺伝子操作」とは、典型的な交雑育種やｉｎ ｖｉｔｒｏでの受精ではなく、組換えＤＮＡ分子を導入することである。本発明に従った遺伝子組換え生物には、細菌及びラン藻類、菌類、植物、動物が含まれる。本発明の単離されたＤＮＡは、当分野で周知の、例えば、感染、形質移入、形質転換、トランス接合（ｔｒａｎｓｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）などの方法によって、宿主に導入することができる。本発明のＤＮＡをそのような生物に導入する技術は周知であり、前出のＳａｍｂｒｏｏｋ他（１９８９）に記載されている。
【０１７７】
特定の核酸配列の「変異配列」とは、デフォルトパラメータ設定の「ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ ２．０．９ （Ｍａｙ−０７−１９９９）を用いるｂｌａｓｔｎによって、ある核酸配列のある長さに対する該特定の核酸配列の同一性が、少なくとも４０％と決定された核酸配列のことである。このような核酸の対は、ある長さにおいて、例えば、少なくとも５０％または６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、或いはそれ以上の同一性を示し得る。ある変異配列は、例えば、「アレル」変異配列（上述）または「スプライス」変異配列、「種」変異配列、「多型」変異配列と表すことができる。スプライス変異配列は基準分子と同一性が極めて高い可能性があるが、ｍＲＮＡプロセッシング中のエキソンの択一的スプライシングによってポリヌクレオチドの数が多くなったり、少なくなったりする。対応するポリペプチドは、基準分子に存在する追加の機能ドメインを有したり、基準分子に存在するドメインが欠落したりし得る。種変異配列は、種によって異なるポリヌクレオチド配列である。得られるポリペプチドは、互いに高いアミノ酸同一性を有する。多型変異配列は、所定の種と種における特定の遺伝子のポリヌクレオチド配列が異なる。多型変異配列はまた、ポリヌクレオチド配列の１つのヌクレオチドが異なる「１ヌクレオチド多型」（ＳＮＰ）も含み得る。ＳＮＰの存在は、例えば、或る集団、病態、病態の性向を示唆し得る。
【０１７８】
特定のポリペプチド配列の「変異体」とは、デフォルトパラメータ設定の「ＢＬＡＳＴ ２ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」ツールＶｅｒｓｉｏｎ ２．０．９ （Ｍａｙ−０７−１９９９）を用いるｂｌａｓｔｐによって、ある核酸配列のある長さに対する該特定のポリペプチド配列の同一性が、少なくとも４０％と決定されたポリペプチド配列のことである。このようなポリペプチドの対は、ある長さにおいて、例えば、少なくとも５０％または６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、或いはそれ以上の同一性を示し得る。
【０１７９】
（発明）
本発明は、新規のヒト薬剤代謝酵素（ＤＭＥ）及びＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの発見に基づき、これらの組成物を利用した自己免疫／炎症の疾患、細胞増殖異常、発生または発達障害、内分泌障害、眼の疾患、代謝障害、および肝臓の疾患を含む胃腸疾患の診断、治療、及び予防に関する。
【０１８０】
表１は、本発明のポリヌクレオチド配列及びポリペプチド配列の識別番号を示す。各ポリヌクレオチドおよびそれに対応するポリペプチドは、１つのインサイトプロジェクト識別番号（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ ＩＤ）に相関する。各ポリペプチド配列は、記載されているようにポリペプチド配列識別番号（Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ ：）およびインサイトポリペプチド配列番号（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ＩＤ）の両方によって示されている。各ポリヌクレオチド配列は、記載されているようにポリヌクレオチド配列識別番号（Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ ：）およびインサイトポリヌクレオチドコンセンサス配列番号（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ＩＤ）の両方によって示されている。
【０１８１】
表２は、ＧｅｎＢａｎｋタンパク質（ｇｅｎｅｐｔ）データベースにおいてＢＬＡＳＴ解析により同定された本発明のポリペプチドに相同性を有する配列を示す。列１および列２はそれぞれ、本発明の各ポリペプチドに対するポリペプチド配列識別番号（Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ ：）およびそれに対応するインサイトポリペプチド配列番号（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ＩＤ）を示す。列３は、ＧｅｎＢａｎｋの最も近い相同体のＧｅｎＢａｎｋの識別番号（Ｇｅｎｂａｎｋ ＩＤ ＮＯ ：）を示す。列４は、各ポリペプチドとそのＧｅｎＢａｎｋ相同体との間の一致を表す確率スコアを示す。列５は、ＧｗｎＢａｎｋ相同体のアノテーションを示す。
【０１８２】
表３は、本発明の各ポリペプチドの様々な構造的特徴を示す。列１および列２はそれぞれ、本発明の各ポリペプチドのポリペプチド配列識別番号（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ ：）およびそれに対応するインサイトポリペプチド配列番号（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ＩＤ）を示す。列３は、各ポリペプチドのアミノ酸残基数を示す。列４および列５はそれぞれ、ＧＣＧ配列分析ソフトウェアパッケージのＭＯＴＩＦＳプログラム（Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ， Ｍａｄｉｓｏｎ ＷＩ）によって決定された、潜在的なリン酸化部位および潜在的なグリコシル化部位を示す。列６は、シグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）配列、ドメイン、およびモチーフを含むアミノ酸残基を示す。列７は、タンパク質の構造／機能の分析のための分析方法を示し、該当箇所にはさらに分析方法に利用した検索可能なデータベースを示す。
【０１８３】
表２および表３は共に、本発明の各ポリペプチドの特性を要約したものであって、これらの特性は請求するポリヌクレオチドが薬剤代謝酵素であることを立証するものである。ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４の解析のためのアルゴリズムおよびパラメータを表７に記載する。
【０１８４】
表４に示されているように、本発明の完全長ポリヌクレオチド配列は、ｃＤＮＡ配列、またはゲノムＤＮＡ由来のコード（エキソン）配列、或いはこれらの２種類の配列のあらゆる組み合わせを用いて組み立てた。列１および列２はそれぞれ、本発明の各ポリヌクレオチドのポリヌクレオチド配列識別番号（Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ ：）およびそれに対応するインサイトポリヌクレオチドコンセンサス配列番号（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ＩＤ）を示す。列３は、塩基対における各ポリヌクレオチド配列の長さを示す。列４は、例えば、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８を同定するため、或いはＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８と関連するポリヌクレオチド配列とを区別するためのハイブリダイゼーションまたは増幅技術に有用なポリヌクレオチド配列の断片を示す。列５は、ｃＤＮＡ配列、ゲノムＤＮＡから推定されるコード配列（エキソン）、および／またはｃＤＮＡおよびゲノムＤＮＡの両方からなる群に対応する識別番号を示す。これらの配列を用いて本発明の完全長ポリヌクレオチド配列を組み立てた。表４の列６および列７はそれぞれ、列５の配列に対応するｃＤＮＡ配列およびゲノム配列の開始ヌクレオチド（５’）位置および終了ヌクレオチド（３’）位置を示す。
【０１８５】
表４の列５に示されている識別番号は、具体的には、例えばインサイトｃＤＮＡおよびそれらに対応するｃＤＮＡライブラリの識別番号を示す。例えば、６５３７０３０Ｈ１はインサイトｃＤＮＡ配列の識別番号であり、ＯＶＡＲＤＩＮ０２はそれが由来するｃＤＮＡライブラリの識別番号である。ｃＤＮＡライブラリが示されていないインサイトｃＤＮＡは、プールされているｃＤＮＡライブラリ（例えば、７０６１４０２１Ｖ１）に由来する。または、列５の識別番号は、ポリヌクレオチド配列の組み立てに用いたＧｅｎＢａｎｋのｃＤＮＡすなわちＥＳＴ（例えば、ｇ７５８９３３）の識別番号の場合もある。または、列５の識別番号は、Ｇｅｎｓｃａｎ分析によって推定されるゲノムＤＮＡのコード領域の場合もある。例えば、ｇ５０９１６４４．ｖ１１３．ｇｓ＿１．１．ｎｔ． ｅｄｉｔは、Ｇｅｎｓｃａｎ推定コード配列の識別番号であって、ｇ５０９１６４４がＧｅｎｓｃａｎ分析によって得られたＧｅｎＢａｎｋの配列の識別番号である。このＧｅｎｓｃａｎ推定コード配列は、配列を組み立てる前に編集する場合がある（実施例４を参照）。または、列５の識別番号は、ｅｘｏｎ−ｓｔｉｔｃｈｉｎｇアルゴリズムによってｃＤＮＡおよびＧｅｎｓｃａｎ推定エキソンの両方からなる群の場合もある（実施例５を参照）。または、列５の識別番号は、ｅｘｏｎ−ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇアルゴリズムによってｃＤＮＡおよびＧｅｎｓｃａｎ推定エキソンの両方からなる群の場合もある（実施例５を参照）。場合によっては、列５に示されている配列の範囲と重複するインサイトｃＤＮＡの範囲が得られ、最終的なコンセンサス配列が決定されるが、それに相当するインサイトｃＤＮＡの識別番号は示されていない。
【０１８６】
表５は、インサイトｃＤＮＡ配列を用いて組み立てられたこれらの完全長ポリヌクレオチド配列が由来する代表的なｃＤＮＡライブラリを示す。代表的なｃＤＮＡライブラリとは、上記ポリヌクレオチド配列の組み立ておよび決定に用いられたインサイトｃＤＮＡ配列を最も多く含むインサイトｃＤＮＡライブラリのことである。表５に示されているｃＤＮＡライブラリを作製するために用いた組織およびベクターが表６に示されている。
【０１８７】
本発明はまた、ＤＭＥの変異体も含む。好適なＤＭＥの変異体は、ＤＭＥの機能的或いは構造的特徴の少なくともどちらか一方を有し、かつＤＭＥアミノ酸配列に対して少なくとも約８０％のアミノ酸配列同一性、或いは少なくとも約９０％のアミノ酸配列同一性、更には少なくとも約９５％のアミノ酸配列同一性を有する。
【０１８８】
本発明はまた、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを提供する。特定の実施例において、本発明は、ＤＭＥをコードするＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択された配列を含むポリヌクレオチド配列を提供する。配列表に示したＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８のポリヌクレオチド配列は、窒素系塩基のチミンがウラシルに置換され、糖鎖の背骨がデオキシリボースではなくリボースからなる等価ＲＮＡ配列を含む。
【０１８９】
本発明はまた、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列の変異配列を含む。詳細には、このようなポリヌクレオチド配列の変異配列は、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列と少なくとも７０％のポリヌクレオチド配列同一性、或いは少なくとも８５％のポリヌクレオチド配列同一性、更には少なくとも９５％ものポリヌクレオチド配列同一性を有する。本発明の特定の実施形態は、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択された核酸配列と少なくとも７０％のポリヌクレオチド配列同一性、或いは少なくとも８５％のポリヌクレオチド配列同一性、更には少なくとも９５％ものポリヌクレオチド配列同一性を有するＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる一群から選択された配列を含むポリヌクレオチド配列の変異配列を提供する。上記したポリヌクレオチド変異配列は何れも、ＤＭＥの機能的或いは構造的特徴の少なくとも１つを有するアミノ酸配列をコードする。
【０１９０】
遺伝暗号の縮重により作り出され得るＤＭＥをコードする種々のポリヌクレオチド配列には、既知の自然発生する任意の遺伝子のポリヌクレオチド配列と最小の類似性しか有しないものも含まれることを、当業者は理解するであろう。したがって本発明には、可能なコドン選択に基づいた組み合わせの選択によって作り出され得る可能なポリヌクレオチド配列の変異の全てが含まれ得る。これらの組み合わせは、天然のＤＭＥのポリヌクレオチド配列に適用される標準的なトリプレット遺伝暗号を基に作られ、全ての変異が明確に開示されていると考慮する。
【０１９１】
ＤＭＥをコードするヌクレオチド配列及びその変異配列は一般に、好適に選択されたストリンジェントな条件下で、天然のＤＭＥのヌクレオチド配列とハイブリダイズ可能であるが、非天然のコドンを含めるなどの実質的に異なった使い方のコドンを有するＤＭＥ或いはその誘導体をコードするヌクレオチド配列を作ることは有利となり得る。特定のコドンが宿主によって利用される頻度に基づいてコドンを選択して、ペプチドの発現が特定の真核細胞または原核宿主に発生する割合を高めることが可能である。コードされたアミノ酸配列を変えないで、ＤＭＥ及びその誘導体をコードするヌクレオチド配列を実質的に変更する別の理由は、天然の配列から作られる転写物より例えば長い半減期など好ましい特性を備えるＲＮＡ転写物を作ることにある。
【０１９２】
本発明はまた、ＤＭＥ及びその誘導体をコードするＤＮＡ配列またはそれらの断片を完全に合成化学によって作り出すことも含む。作製後にこの合成配列を、当分野で良く知られた試薬を用いて、種々の入手可能な発現ベクター及び細胞系の何れの中にも挿入可能である。更に、合成化学を用いて、ＤＭＥまたはその任意の断片をコードする配列の中に突然変異を導入することも可能である。
【０１９３】
更に本発明には、種々のストリンジェントな条件下で、請求項に記載されたポリヌクレオチド配列、特に、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８及びそれらの断片とハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド配列が含まれる（例えば、Ｗａｈｌ， Ｇ．Ｍ．及びＳ．Ｌ． Ｂｅｒｇｅｒ （１９８７） Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． １５２：３９９−４０７； ａｎｄ Ｋｉｍｍｅｌ． Ａ．Ｒ． （１９８７） Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． １５２：５０７−５１１．を参照）。アニーリング及び洗浄条件を含むハイブリダイゼーションの条件は、「定義」に記載されている。
【０１９４】
当分野で周知のＤＮＡのシークエンシング方法を用いて、本発明の何れの実施例も実行可能である。この方法には、例えばＤＮＡポリメラーゼＩのクレノウ断片、ＳＥＱＵＥＮＡＳＥ（ＵＳ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ， Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ ＯＨ）、Ｔａｑポリメラーゼ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）、熱安定性Ｔ７ポリメラーゼ（Ａｍｅｒｓｈａｍ， Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ ＮＪ）、或いはＥＬＯＮＧＡＳＥ増幅システム（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ ＭＤ）にみられるような校正エキソヌクレアーゼとポリメラーゼとの組み合わせなどの酵素が用いられる。好ましくは、ＭＩＣＲＯＬＡＢ２２００液体転移システム（Ｈａｍｉｌｔｏｎ， Ｒｅｎｏ， ＮＶ）、ＰＴＣ２００ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｙｃｌｅｒ２００（ＭＪ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｗａｔｅｒｔｏｗｎ ＭＡ）及びＡＢＩ ＣＡＴＡＬＹＳＴ ８００ （ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ） などの装置を用いて配列の準備を自動化する。次に、ＡＢＩ ３７３或いは３７７ ＤＮＡシークエンシングシステム（ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）、ＭＥＧＡＢＡＣＥ １０００ ＤＮＡシークエンシングシステム（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｙｎａｍｉｃｓ． Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ ＣＡ）または当分野で周知の他の方法を用いてシークエンシングを行う。得られた配列を当分野で周知の様々なアルゴリズムを用いて分析する（例えば、Ａｕｓｕｂｅｌ， Ｆ．Ｍ． （１９９７） Ｓｈｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ， ｕｎｉｔ ７．７； Ｍｅｙｅｒｓ， Ｒ．Ａ． （１９９５） Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｉｌｅｙ ＶＣＨ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ， ｐｐ． ８５６−８５３．を参照）。
【０１９５】
当分野で周知のＰＣＲ法をベースにした種々の方法で、部分的なヌクレオチド配列を利用して、ＤＭＥをコードする核酸配列を伸長し、プロモーターや調節エレメントなどの上流にある配列を検出する。例えば制限部位ＰＣＲ法を利用する１つの方法では、一般的なプライマー及び入れ子プライマー（ｎｅｓｔｅｄ ｐｒｉｍｅｒ）を用いてクローニングベクター内のゲノムＤＮＡから未知の配列を増幅する（例えば、Ｓａｒｋａｒ， Ｇ． （１９９３） ＰＣＲ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ａｐｐｌｉｃ ２：３１８−３２２を参照）。逆ＰＣＲ法を用いる別法では、広範な方向に伸長して環状化した鋳型から未知の配列を増幅するプライマーを用いる。この鋳型は、既知のゲノム遺伝子座及びその周辺の配列を含む制限断片に由来する（例えば、Ｔｒｉｇｌｉａ， Ｔ．ら（１９８８）Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ １６：８１８６を参照）。キャプチャＰＣＲ法を用いる第３の方法は、ヒト及び酵母菌人工染色体ＤＮＡの既知の配列に隣接するＤＮＡ断片のＰＣＲ増幅を含む（例えば、Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｍ， Ｍ．他（１９９１）ＰＣＲ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ａｐｐｌｉｃ １：１１１−１１９を参照）。この方法では、多数の制限酵素による消化及びライゲ−ションを用いて、ＰＣＲを行う前に未知の配列の領域の中に組換え二本鎖配列を挿入することが可能である。また、当分野で周知の別の方法を用いて未知の配列を得ることも可能である。（例えば、Ｐａｒｋｅｒ， Ｊ．Ｄ． 他 （１９９１）Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ． １９：３０５５−３０６０を参照）。更に、ＰＣＲ、ネスト化プライマー、ＰＲＯＭＯＴＥＲＦＩＮＤＥＲライブラリ（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ， Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ ＣＡ）を用いれば、ゲノムＤＮＡ内の歩行が可能である。この方法ではライブラリをスクリーニングする必要がなく、イントロン／エキソン接合部を探すのに有用である。全てのＰＣＲ法をベースにした方法では、プライマーは、市販のＯＬＩＧＯ ４．０６ Ｐｒｉｍｅｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｐｌｙｍｏｕｔｈ ＭＮ）或いは別の好適なプログラムなどを用いて、長さが２２〜３０ヌクレオチド、ＧＣ含量が５０％以上、約６８℃〜７２℃の温度で鋳型に対してアニーリングするよう設計される。
【０１９６】
完全長のｃＤＮＡをスクリーニングする場合は、大きなｃＤＮＡを含むようにサイズが選択されたライブラリを用いるのが好ましい。更に、オリゴｄ（Ｔ）ライブラリが完全な長さのｃＤＮＡを産生できない場合は、遺伝子の５’領域を有する配列を含むものが多いランダムに初回抗原刺激を受けたライブラリが有用である。ゲノムライブラリは、５’非転写調節領域への配列の伸長に有用であろう。
【０１９７】
市販のキャピラリー電気泳動システムを用いて、シークエンシングまたはＰＣＲ産物のヌクレオチド配列のサイズの分析、または確認が可能である。詳しくは、キャピラリーシークエンシングには、電気泳動による分離のための流動性ポリマー、及び４つの異なったヌクレオチドに特異的なレーザーで活性化される蛍光色素、放出された波長の検出に利用するＣＣＤカメラを使用することが可能である。出力／光強度は、適切なソフトウェア（例えば、ＧＥＮＯＴＹＰＥＲ及びＳＥＱＵＥＮＣＥ ＮＡＶＩＧＡＴＯＲ、ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いて電気信号に変換され、サンプルのローディングからコンピュータ分析までのプロセス及び電子データ表示がコンピュータ制御可能である。キャピラリー電気泳動法は、特定のサンプルに少量しか存在しない場合もあるＤＮＡの小片のシークエンシングに特に適している。
【０１９８】
本発明の別の実施例では、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列またはその断片を組換えＤＮＡ分子にクローニングして、適切な宿主細胞内にＤＭＥ、その断片または機能的等価物を発現させることが可能である。遺伝暗号固有の縮重により、実質的に同じ或いは機能的に等価のアミノ酸配列をコードする別のＤＮＡ配列が作られ得り、これらの配列をＤＭＥのクローン化及び発現に利用可能である。
【０１９９】
種々の目的でＤＭＥをコードする配列を変えるために、当分野で一般的に知られている方法を用いて、本発明のヌクレオチド配列を組換えることができる。この目的には、遺伝子産物のクローン化、プロセッシング及び／または発現の調節が含まれるが、これらに限定されるものではない。ランダムな断片によるＤＮＡの混合や遺伝子断片と合成オリゴヌクレオチドのＰＣＲ再組み立てを用いて、ヌクレオチド配列の組換えが可能である。例えば、オリゴヌクレオチド媒介性定方向突然変異誘発を利用して、新しい制限部位を生成する突然変異の導入、グリコシル化パターンの変更、コドン選択の変更、スプライスバリアントの作製等が可能である。
【０２００】
本発明のヌクレオチドを、ＭＯＬＥＣＵＬＡＲＢＲＥＥＤＩＮＧ （Ｍａｘｙｇｅｎ Ｉｎｃ．， Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ； 米国特許第５，８３７，４５８号； Ｃｈａｎｇ， Ｃ．−Ｃ． 他 （１９９９） Ｎａｔ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． １７：７９３−７９７； Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓ， Ｆ．Ｃ． 他 （１９９９） Ｎａｔ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． １７：２５９−２６４； Ｃｒａｍｅｒｉ， Ａ． 他 （１９９６） Ｎａｔ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． １４：３１５−３１９）などのＤＮＡシャフリング技術を用いてシャフリングして、ＤＭＥの生物学的または酵素的な活性、或いは他の分子や化合物と結合する能力などのＤＭＥの生物学的特性を変更或いは改良することができる。ＤＮＡシャフリングは、ＰＣＲ法による遺伝子断片の組換えで遺伝子変異体のライブラリを作製するプロセスである。次に、このライブラリを、目的の特性を有する遺伝子変異体を同定するために選択或いはスクリーニングする。これらの好ましい変異体をプールし、ＤＮＡシャフリング及び選択／スクリーニングを繰り返す。従って、人工的な育種及び急速な分子の進化によって多様な遺伝子が作られる。例えば、ランダムな位置に変異がある１つの遺伝子の断片を、目的の特性が最適化するまで、組換え及びスクリーニング、シャフリングを実施することもできる。別法では、所定の遺伝子の断片を、同じ或いは異なった種の同じ遺伝子ファミリーの相同な遺伝子の断片で組換え、それによってプロトコルに従った調節可能な方法で、多数の天然遺伝子の遺伝子多様性を最大にすることができる。
【０２０１】
別の実施例によれば、ＤＭＥをコードする配列は、当分野で周知の化学的方法を用いて、全体或いは一部が合成可能である（例えば、Ｃａｒｕｔｈｅｒｓ． Ｍ．Ｈ．ら（１９８０）Ｎｕｃｌ． Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ． Ｓｙｍｐ． Ｓｅｒ ７：２１５−２２３； 及びＨｏｒｎ， Ｔ．他（１９８０）Ｎｕｃｌ． Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ． Ｓｙｍｐ． Ｓｅｒ．２２５−２３２を参照）。別法として、化学的方法を用いてＤＭＥ自体またはその断片を合成することが可能である。例えば、ペプチド合成は種々の固相技術を用いて実行可能である（例えば、Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ， Ｔ． （１９８４） Ｐｒｏｔｅｉｎｓ． Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ， ＷＨ Ｆｒｅｅｍａｎ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ， ｐｐ． ５５−６０； Ｒｏｂｅｒｇｅ， Ｊ．Ｙ．ら（１９９５） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６９：２０２−２０４を参照）。また、合成の自動化は例えばＡＢＩ ４３１Ａペプチドシンセサイザー（ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いて達成し得る。更にＤＭＥのアミノ酸配列または任意のその一部は、直接的な合成の際の変更、及び／または化学的方法を用いた他のタンパク質または任意のその一部からの配列との組み合わせにより、天然のポリペプチド配列を有するポリペプチドまたは変異体ポリペプチドを作製することが可能である。
【０２０２】
このペプチドは、分離用高速液体クロマトグラフィー（例えば、Ｃｈｉｅｚ， Ｒ．Ｍ． 及び Ｆ．Ｚ． Ｒｅｇｎｉｅｒ （１９９０）Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． １８２：３９２−４２１を参照）を用いて実質的に精製可能である。合成されたペプチドの組成は、アミノ酸分析或いはシークエンシングにより確認することができる（例えば、Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ、前出、ｐｐ２８−５３を参照）。
【０２０３】
生物学的に活性なＤＭＥを発現させるために、ＤＭＥをコードするヌクレオチド配列またはその誘導体を好適な発現ベクターに挿入する。この発現ベクターは、好適な宿主に挿入されたコーディング配列の転写及び翻訳の調節に必要なエレメントを含む。これらのエレメントには、ベクター及びＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列におけるエンハンサー、構成型及び発現誘導型のプロモーター、５’及び３’の非翻訳領域などの調節配列が含まれる。このようなエレメントは、その長さ及び特異性が様々である。特定の開始シグナルによって、ＤＭＥをコードする配列のより効果的な翻訳を達成することが可能である。このようなシグナルには、ＡＴＧ開始コドン及びコザック配列などの近傍の配列が含まれる。ＤＭＥをコードする配列及びその開始コドン、上流の調節配列が好適な発現ベクターに挿入された場合は、更なる転写調節シグナルや翻訳調節シグナルは必要なくなるであろう。しかしながら、コーディング配列或いはその断片のみが挿入された場合は、インフレームのＡＴＧ開始コドンを含む外来性の翻訳調節シグナルが発現ベクターに含まれなければならない。外来性の翻訳要素及び開始コドンは、自然及び合成の様々なものから得ることが可能である。用いられる特定の宿主細胞系に好適なエンハンサーを含めることで発現の効率を高めることが可能である。（例えば、Ｓｃｈａｒｆ， Ｄ． 他 （１９９４） Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｐｒｏｂｌ． Ｃｅｌｌ Ｄｉｆｆｅｒ． ２０１−１８−１６２．を参照）。
【０２０４】
当業者に周知の方法を用いて、ＤＭＥをコードする配列、好適な転写及び翻訳調節エレメントを含む発現ベクターを作製することが可能である。これらの方法には、ｉｎ ｖｉｔｒｏ組換えＤＮＡ技術、合成技術、及びｉｎ ｖｉｖｏ遺伝子組換え技術が含まれる。（例えば、 Ｓａｍｂｒｏｏｋ， Ｊ． 他． （１９８９） Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ． Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ， Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ， Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ ＮＹ， ４章及び８章， 及び１６−１７章； 及び Ａｕｓｕｂｅｌ， Ｆ．Ｍ． 他． （１９９５） Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ， ｃｈ． ９章及び１３章１−４章を参照）。
【０２０５】
種々の発現ベクター／宿主系を利用して、ＤＭＥをコードする配列の保持及び発現が可能である。これらには、限定するものではないが、組換えバクテリオファージ、プラスミド、またはコスミドＤＮＡ発現ベクターで形質転換された細菌などの微生物や、酵母菌発現ベクターで形質転換された酵母菌や、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や、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、ＣａＭＶ；タバコモザイクウイルス、ＴＭＶ）または細菌発現ベクター（例えば、ＴｉまたはｐＢＲ３２２プラスミド）で形質転換された植物細胞系や、動物細胞系などが含まれる（例えば、前出のＳａｍｂｒｏｏｋ、前出のＡｕｓｕｂｅｌ、Ｖａｎ Ｈｅｅｋｅ， Ｇ． および Ｓ．Ｍ． Ｓｃｈｕｓｔｅｒ （１９８９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６４：５５０３−５５０９、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ、Ｅ．Ｋ． 他 （１９９４） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９１：３２２４−３２２７、Ｓａｎｄｉｇ， Ｖ． 他 （１９９６） Ｈｕｍ． Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ． ７：１９３７−１９４５、Ｔａｋａｍａｔｓｕ， Ｎ． （１９８７） ＥＭＢＯＪ． ６：３０７−３１１； Ｔｈｅ ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｙｅａｒｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （１９９２） ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ， ｐｐ． １９１−１９６、Ｌｏｇａｎ， Ｊ． ａｎｄ Ｔ． Ｓｈｅｎｋ （１９８４） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ８１：３６５５−３６５９、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ， Ｊ．Ｊ． 他 （１９９７） Ｎａｔ． Ｇｅｎｅｔ． １５：３４５−３５５を参照）。レトロウイルス、アデノウイルス、ヘルペスウイルスまたはワクシニアウイルス由来の発現ベクター、または種々の細菌性プラスミド由来の発現ベクターを用いて、ヌクレオチド配列を標的器官、組織または細胞集団へ輸送することができる（Ｄｉ Ｎｉｃｏｌａ， Ｍ． 他 （１９９８） Ｃａｎｃｅｒ Ｇｅｎ． Ｔｈｅｒ． ５（６）：３５０−３５６、Ｙｕ， Ｍ． 他（１９９３） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９０（１３）：６３４０−６３４４、Ｂｕｌｌｅｒ， Ｒ．Ｍ． 他（１９８５） Ｎａｔｕｒｅ ３１７（６０４０）：８１３−８１５； ＭｃＧｒｅｇｏｒ， Ｄ．Ｐ． 他（１９９４） Ｍｏｌ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． ３１（３）：２１９−２２６、Ｖｅｒｍａ， Ｉ．Ｍ． ａｎｄ Ｎ． Ｓｏｍｉａ （１９９７） Ｎａｔｕｒｅ ３８９：２３９−２４２等を参照）。本発明は使用される宿主細胞によって限定されるものではない。
【０２０６】
細菌系では、多数のクローニングベクター及び発現ベクターが、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列の使用目的に応じて選択可能である。例えば、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列の日常的なクローニング、サブクローニング、増殖には、ＰＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ， Ｌａ Ｊｏｌｌａ ＣＡ）またはｐＳＰＯＲＴ１プラスミド（ＧＩＢＣＯ ＢＲＬ）などの多機能の大腸菌ベクターを用いることができる。ベクターの多数のクローニング部位にＤＭＥをコードする配列をライゲーションするとｌａｃＺ遺伝子が破壊され、組換え分子を含む形質転換された細菌の同定のための比色スクリーニング法が可能となる。更に、これらのベクターを用いて、クローニングされた配列のｉｎ ｖｉｔｒｏでの転写、ジデオキシンスクリーニング、ヘルパーファージによる一本鎖の救出、入れ子状態の欠失を作り出すことが可能である（例えば、Ｖａｎ Ｈｅｅｋｅ， Ｇ．及びＳ．Ｍ． Ｓｃｈｕｓｔｅｒ （１９８９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６４：５５０３−５５０９．を参照）。例えば、抗体の産生のためなどに多量のＤＭＥが必要な場合は、ＤＭＥの発現をハイレベルで誘導するベクターが使用できる。例えば、強力に発現を誘発するＴ５またはＴ７バクテリオファージプロモーターを含むベクターを使用できる。
【０２０７】
ＤＭＥの発現に酵母の発現系の使用が可能である。α因子やアルコールオキシダーゼやＰＧＨプロモーターなどの構成型或いは誘導型のプロモーターを含む多種のベクターが、酵母菌サッカロミセス−セレビジエまたはＰｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓに使用可能である。更に、このようなベクターは、発現したタンパク質の分泌か細胞内への保持のどちらかを誘導し、安定した増殖のために宿主ゲノムの中に外来配列を組み込む。（例えば、Ａｕｓｕｂｅｌ， １９９５，前出、Ｂｉｔｔｅｒ， Ｇ．Ａ． ら （１９８７） Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．１５３：５１６−５４４、及びＳｃｏｒｅｒ． Ｃ． Ａ． ら （１９９４） Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １２１−１８１−１８４．を参照）。
【０２０８】
植物系もＤＭＥの発現に使用可能である。ＤＭＥをコードする配列の転写は、例えば、ＣａＭＶ由来の３５Ｓ及び１９Ｓプロモーターなどのウイルスプロモーターが単独で、或いはＴＭＶ（例えば、Ｃｏｒｕｚｚｉ， Ｇ． ら． （１９８４） ＥＭＢＯ Ｊ． ３ ： １６７１−１６８０ ； Ｂｒｏｇｌｉｅ， Ｒ． ら （１９８４） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２２４ ： ８３８−８４３ ； および Ｗｉｎｔｅｒ， Ｊ． ら （１９９１） Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｐｒｏｂｌ． Ｃｅｌｌ Ｄｉｆｆｅｒ． １７ ： ８５−１０５を参照）由来のオメガリーダー配列と組み合わせて促進される。これらの作製物は、直接のＤＮＡ形質転換或いは病原体を介したトランスフェクションによって、植物細胞の中に導入可能である。（例えば、Ｔｈｅ ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｙｅａｒｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９２）ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ ＮＹ， ｐｐ．１９１−１９６を参照）。
【０２０９】
哺乳動物細胞では、多種のウイルスベースの発現系が利用され得る。アデノウイルスが発現ベクターとして用いられる場合、後発プロモーター及び３連リーダー配列からなるアデノウイルス転写物／翻訳複合体にＤＭＥをコードする配列を結合し得る。ウイルスのゲノムの非必須のＥ１またはＥ３領域への挿入により、感染した宿主細胞にＤＭＥを発現する生ウイルスを得ることが可能である（Ｌｏｇａｎ， Ｊ．及びＳｈｅｎｋ， Ｔ．（１９８４）Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ８１：３６５５−３６５９を参照）。さらに、ラウス肉腫ウイルス（ＲＳＶ）エンハンサーなどの転写エンハンサーを用いて、哺乳動物宿主細胞における発現を増大させることが可能である。タンパク質を高レベルで発現させるために、ＳＶ４０またはＥＢＶを基にしたベクターを用いることが可能である。
【０２１０】
ヒト人工染色体（ＨＡＣ）を用いて、プラスミドで発現しそれに含まれているものより大きなＤＮＡの断片を供給可能である。治療のために約６ｋｂ〜１０ＭｂのＨＡＣｓを作製し、従来の輸送方法（リポソーム、ポリカチオンアミノポリマー、またはベシクル）で供給する。（例えば、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ． Ｊ．Ｊ． 他 （１９９７） Ｎａｔ Ｇｅｎｅｔ．１５：３４５−３５５．を参照）。
【０２１１】
哺乳動物系の組換えタンパク質の長期にわたる産生のためには、株化細胞におけるＤＭＥの安定した発現が望ましい。例えば、発現ベクターを用いて、ＤＭＥをコードする配列を株化細胞に形質転換することが可能である。このような発現ベクターは、ウイルス起源の複製及び／または内在性の発現要素や、同じ或いは別のベクターの上の選択マーカー遺伝子を含む。ベクターの導入の後、細胞を選択培地に移す前に、強化培地で約１〜２日の間増殖させる。選択マーカーの目的は選択的な媒介物に対する抵抗性を与えるとともに、その存在により導入された配列を確実に発現する細胞の増殖及び回収が可能となる。安定的に形質転換された細胞の耐性クローンは、その細胞型に好適な組織培養技術を用いて増殖可能である。
【０２１２】
任意の数の選択系を用いて、形質転換された細胞系を回収することが可能である。選択系には、以下のものに限定はしないが、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子及びアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子が含まれ、それぞれｔｋ−またはａｐｒ−細胞において使用される。（例えば、Ｗｉｇｌｅｒ， Ｍ． 他 （１９７７） Ｃｅｌｌ １１：２２３−２３２； 及びＬｏｗｙ， Ｉ． 他（１９８０） Ｃｅｌｌ ２２：８１７−８２３を参照）。また代謝拮抗物質、抗生物質或いは除草剤への耐性を選択のベースとして用いることができる。例えばｄｈｆｒはメトトレキセートに対する耐性を与え、ｎｅｏはアミノグリコシッドネオマイシン及びＧ−４１８に対する耐性を与え、ａｌｓ或いはｐａｔはクロルスルフロン（ｃＤＭＥｓｕｌｆｕｒｏｎ）、ホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼ（ｐｈｏｓｐｈｉｎｏｔｒｉｃｉｎ ａｃｅｔｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ）に対する耐性を与える（例えば、Ｗｉｇｌｅｒ， Ｍ． 他． （１９８０） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ７７：３５６７−３５７０； Ｃｏｌｂｅｒｅ−Ｇａｒａｐｉｎ， Ｆ． 他（１９８１） Ｊ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． １５０：１−１４を参照）。さらに選択に利用できる遺伝子、例えば、代謝のために細胞が必要なものを変えるｔｒｐＢ及びｈｉｓＤが文献に記載されている（例えば、Ｈａｒｔｍａｎ， Ｓ．Ｃ．及びＲ．Ｃ． Ｍｕｌｌｉｇａｎ（１９８８）Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ８５：８０４７−５１を参照）。アニトシアニン、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ；Ｃｌｏｎｔｅｃｈ）、βグルクロニダーゼ及びその基質ＧＵＳ，ルシフェラーゼ及びその基質ルシフェリンなどの可視マーカーが用いられる。緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ， Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ， ＣＡ）も使用できる。これらのマーカーを用いて、トランスフォーマントを特定するだけでなく、特定のベクター系に起因する一過性或いは安定したタンパク質発現を定量することが可能である（例えば、Ｒｈｏｄｅｓ， Ｃ．Ａ．他（１９９５）Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． ５５：１２１−１３１を参照）。
【０２１３】
マーカー遺伝子の発現の存在／不在によって目的の遺伝子の存在が示されても、その遺伝子の存在及び発現の確認が必要な場合もある。例えば、ＤＭＥをコードする配列がマーカー遺伝子配列の中に挿入された場合、ＤＭＥをコードする配列を含む形質転換された細胞は、マーカー遺伝子機能の欠落により特定可能である。または、１つのプロモーターの制御下でマーカー遺伝子がＤＭＥをコードする配列と一列に配置することも可能である。誘導または選択に応答したマーカー遺伝子の発現は、通常タンデム遺伝子の発現も示す。
【０２１４】
一般に、ＤＭＥをコードする核酸配列を含み、ＤＭＥを発現する宿主細胞は、当業者に周知の種々の方法を用いて特定することが可能である。これらの方法には、ＤＮＡ−ＤＮＡ或いはＤＮＡ−ＲＮＡハイブリダイゼーションや、ＰＣＲ法、核酸或いはタンパク質の検出及び／または数量化のための膜系、溶液ベース、或いはチップベースの技術を含むタンパク質生物学的試験法または免疫学的アッセイが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【０２１５】
特異的なポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のどちらかを用いるＤＭＥの発現の検出及び計測のための免疫学的な方法は、当分野で周知である。このような技法には、酵素に結合したイムノソルベントアッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ラジオイムノアッセイ（ＲＩＡ）、蛍光標示式細胞分取器（ＦＡＣＳ）などがある。ＤＭＥ上の２つの非干渉エピトープに反応するモノクローナル抗体を用いた、２部位のモノクローナルベースイムノアッセイ（ｔｗｏ−ｓｉｔｅ， ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ−ｂａｓｅｄ ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ）が好ましいが、競合の結合アッセイも用いることもできる。これらのアッセイ及びその他のアッセイは、当分野では十分に知られている。（例えば、 Ｈａｍｐｔｏｎ． Ｒ． 他．（１９９０） Ｓｅｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ， ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ． ＡＰＳ Ｐｒｅｓｓ． Ｓｔ Ｐａｕｌ． ＭＮ， Ｓｅｃｔ． ＩＶ； Ｃｏｌｉｇａｎ， Ｊ． Ｅ． 他Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ， Ｇｒｅｅｎｅ Ｐｕｂ． Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ ａｎｄ Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ． ＮＹ； 及びＰｏｕｎｄ， Ｊ．Ｄ． （１９９０） Ｉｍｍｕｎｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ， Ｈｕｍａｎｓ Ｐｒｅｓｓ， Ｔｏｔｏｗａ ＮＪ）。
【０２１６】
種々の標識技術及び結合技術が当業者には周知であり、様々な核酸アッセイおよびアミノ酸アッセイに用いられ得る。ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドに関連する配列を検出するための、標識されたハイブリダイゼーションプローブ或いはＰＣＲプローブを生成する方法には、オリゴ標識化、ニックトランスレーション、末端標識化、または標識されたヌクレオチドを用いるＰＣＲ増幅が含まれる。別法として、ＤＭＥをコードする配列、またはその任意の断片をｍＲＮＡプローブを生成するためのベクターにクローニングすることも可能である。当分野では周知であり市販されているこのようなベクターを、Ｔ７，Ｔ３，またはＳＰ６などの好適なＲＮＡポリメラーゼ及び標識されたヌクレオチドの追加によって、ｉｎ ｖｉｔｒｏでのＲＮＡプローブの合成に用いることができる。これらの方法は、例えば、Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ及びＰｒｏｍｅｇａ（Ｍａｄｉｓｏｎ ＷＩ）、Ｕ．Ｓ． Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ ＯＨ）が市販する種々のキットを用いて行うことができる。容易な検出のために用い得る好適なレポーター分子或いは標識には、基質、コファクター、インヒビター、磁気粒子、及び放射性核種、酵素、蛍光剤、化学発光剤、色素産生剤などが含まれる。
【０２１７】
ＤＭＥをコードするヌクレオチド配列で形質転換された宿主細胞は、細胞培地でのこのタンパク質の発現及び回収に好適な条件下で培養される。形質転換された細胞から産生されたタンパク質が分泌されるか細胞内に留まるかは、使用されるその配列及び／またはそのベクターによる。ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターは、原核細胞膜及び真核細胞膜を透過するＤＭＥの分泌を誘導するシグナル配列を含むように設計できることは、当業者には理解されよう。
【０２１８】
更に、挿入した配列の発現調節能力または発現したタンパク質を所望の形にプロセシングする能力によって宿主細胞株が選択される。このようなポリペプチドの修飾には、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化（ｌｉｐｉｄａｔｉｏｎ）、及びアシル化が含まれるが、これらに限定されるものではない。タンパク質の「プレプロ」または「プロ」形を切断する翻訳後のプロセシングを利用して、標的タンパク質、折りたたみ及び／または活性を特定することが可能である。翻訳後の活性のための特定の細胞装置及び特徴のある機構をもつ種種の宿主細胞（例えば、ＣＨＯ、ＨｅＬａ、ＭＤＣＫ、ＭＥＫ２９３、ＷＩ３８）がＡｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ； Ｂｅｔｈｅｓｄａ， ＭＤ）より入手可能であり、外来のタンパク質の正しい修飾及びプロセシングを確実にするために選択される。
【０２１９】
本発明の別の実施例では、ＤＭＥをコードする自然或いは変更された、または組換えの核酸配列を上記した任意の宿主系の融合タンパク質の翻訳となる異種配列に結合させる。例えば、市販の抗体によって認識できる異種部分を含むキメラＤＭＥタンパク質が、ＤＭＥ活性のインヒビターに対するペプチドライブラリのスクリーニングを促進し得る。また、異種タンパク質部分及び異種ペプチド部分が、市販の親和性基質を用いて融合タンパク質の精製を促進し得る。このような部分には、グルタチオンＳトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）、チオレドキシン（Ｔｒｘ）、カルモジュリン結合ペプチド（ＣＢＰ）、６−Ｈｉｓ、ＦＬＡＧ、ｃ−ｍｃ、赤血球凝集素（ＨＡ）が含まれるが、これらに限定されるものではない。ＧＳＴ及びＭＢＰ、Ｔｒｘ、ＣＢＰ、６−Ｈｉｓによって、固定されたグルタチオン、マルトース、フェニルアルシン酸化物（ｐｈｅｎｙｌａｒｓｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）、カルモジュリン、金属キレート樹脂のそれぞれで同族の融合タンパク質の精製が可能となる。ＦＬＡＧ、ｃ−ｍｃ、及び赤血球凝集素（ＨＡ）によって、これらのエピトープ標識を特異的に認識する市販のモノクローナル抗体及びポリクローナル抗体を用いた融合タンパク質の免疫親和性の精製ができる。また、ＤＭＥをコードする配列と異種タンパク質配列との間にあるタンパク質分解切断部位を融合タンパク質が含むように遺伝子操作すると、ＤＭＥが精製の後に異種部分から切断され得る。融合タンパク質の発現と精製の方法は、Ａｕｓｕｂｅｌ． （１９９５、前出 ｃｈ １０）．に記載されている。市販されている様々なキットを用いて、融合タンパク質の発現及び精製を促進できる。
【０２２０】
本発明の別の実施例では、ＴＮＴウサギ網状赤血球可溶化液またはコムギ胚芽抽出系（Ｐｒｏｍｅｇａ）を用いてｉｎ ｖｉｔｒｏで放射能標識したＤＭＥの合成が可能である。これらの系は、Ｔ７またはＴ３、ＳＰ６プロモーターと機能的に結合したタンパク質をコードする配列の転写と翻訳をつなげる。翻訳は、例えば、３５Ｓメチオニンである放射能標識されたアミノ酸前駆体の存在の下で起こる。
【０２２１】
本発明のＤＭＥまたはその断片を用いて、ＤＭＥに特異結合する化合物をスクリーニングすることができる。少なくとも１つまたは複数の試験化合物を用いて、ＤＭＥへの特異的な結合をスクリーニングすることが可能である。試験化合物の例には、抗体、オリゴヌクレオチド、タンパク質（例えば受容体）または小分子が挙げられる。
【０２２２】
一実施例では、このように同定された化合物は、例えばリガンドやその断片などのＤＭＥの天然のリガンド、または天然の基質、構造的または機能的な擬態性または自然結合パートナーに密接に関連している（Ｃｏｌｉｇａｎ， Ｊ．Ｅ． 他 （１９９１） Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ １（２）の５章等を参照）。同様に、化合物は、ＤＭＥが結合する天然受容体、或いは例えばリガンド結合部位などの少なくとも受容体のある断片に密接に関連し得る。何れの場合も、既知の技術を用いてこの化合物を合理的に設計することができる。一実施例では、このような化合物に対するスクリーニングには、分泌タンパク質或いは細胞膜上のタンパク質の何れか一方としてＤＭＥを発現する好適な細胞の作製が含まれる。好適な細胞には、哺乳動物、酵母、大腸菌からの細胞が含まれる。ＤＭＥを発現する細胞またはＤＭＥを含有する細胞膜断片を試験化合物と接触させて、ＤＭＥまたは化合物の何れかの結合、刺激または阻害を分析する。
【０２２３】
あるアッセイは、単に試験化合物をポリペプチドに実験的に結合させ、結合を、フルオロフォア、放射性同位体、酵素抱合体またはその他の検出可能な標識により検出することができる。例えば、このアッセイは、少なくとも１つの試験化合物を、溶液中の或いは固体支持物に固定されたＤＭＥと結合させるステップと、ＤＭＥとこの化合物との結合を検出するステップを含み得る。別法では、標識された競合物の存在下での試験化合物の結合の検出及び測定を行うことができる。更にこのアッセイでは、細胞遊離剤、化学ライブラリまたは天然の生成混合物を用いて実施することができ、試験化合物は、溶液中で遊離させるか固体支持体に固定させる。
【０２２４】
本発明のＤＭＥまたはその断片を用いて、ＤＭＥの活性を調整する化合物をスクリーニングすることが可能である。このような化合物には、アゴニスト、アンタゴニスト、或るいは部分的または逆アゴニスト等が含まれる。一実施例では、ＤＭＥが少なくとも１つの試験化合物と結合する、ＤＭＥの活性が許容される条件下でアッセイを実施し、試験化合物の存在下でのＤＭＥの活性が試験化合物不在下でのＤＭＥの活性と比較する。試験化合物の存在下でのＤＭＥの活性の変化は、ＤＭＥの活性を調整する化合物の存在を示唆する。別法では、試験化合物をＤＭＥの活性に適した条件下でＤＭＥを含むｉｎ ｖｉｔｒｏまたは細胞遊離系と結合させてアッセイを実施する。これらアッセイの何れかにおいて、ＤＭＥの活性を調整する試験化合物は間接的に結合することが可能であり、試験化合物と直接接触する必要がない。少なくとも１つから複数の試験化合物をスクリーニングすることができる。
【０２２５】
別の実施例では、胚性幹細胞（ＥＳ細胞）における相同組換えを用いて動物モデル系内で、ＤＭＥまたはその哺乳動物相同体をコードするポリヌクレオチドを「ノックアウト」する。このような技術は当技術分野において周知であり、ヒト疾患動物モデルの作製に有用である（米国特許第５，１７５，３８３号及び第５，７６７，３３７号等を参照）。例えば１２９／ＳｖＪ細胞株等のマウスＥＳ細胞は初期のマウス胚に由来し、培地で増殖させることができる。このＥＳ細胞は、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ遺伝子（ｎｅｏ： Ｃａｐｅｃｃｈｉ， Ｍ．Ｒ． （１９８９） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２４４：１２８８−１２９２）等のマーカー遺伝子で破壊した目的の遺伝子を含むベクターで形質転換する。このベクターは、相同組換えにより宿主ゲノムの対応する領域に組み込まれる。別法では、Ｃｒｅ−ｌｏｘＰ系を用いて相同組換えを行い、組織特異的または発生段階特異的に目的遺伝子をノックアウトする（Ｍａｒｔｈ， Ｊ．Ｄ． （１９９６） Ｃｌｉｎ． Ｉｎｖｅｓｔ． ９７：１９９９−２００２； Ｗａｇｎｅｒ， Ｋ．Ｕ． 他 （１９９７） Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ． ２５：４３２３−４３ ３０）。形質転換したＥＳ細胞を同定し、例えばＣ５７ＢＬ／６マウス系等から採取したマウス細胞胚盤胞に微量注入する。胚盤胞を偽妊娠メスに外科的に導入し、得られるキメラ子孫の遺伝形質を決め、これを交配させてヘテロ接合性系またはホモ接合性系を作製する。このようにして作製した遺伝子組換え動物は、潜在的な治療薬や毒性薬剤で検査することができる。
【０２２６】
ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドをｉｎ ｖｉｔｒｏでヒト胚盤胞由来のＥＳ細胞において操作することが可能である。ヒトＥＳ細胞は、内胚葉、中胚葉及び外胚葉の細胞の種類を含む少なくとも８つの別々の細胞系統に分化する可能性を有する。これらの細胞系統は、例えば神経細胞、造血系統及び心筋細胞に分化する（Ｔｈｏｍｓｏｎ， Ｊ．Ａ． 他 （１９９８） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８２：１１４５−１ １４７）。
【０２２７】
ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを用いて、ヒト疾患をモデルとした「ノックイン」ヒト化動物（ブタ）または遺伝子組換え動物（マウスまたはラット）を作製することが可能である。ノックイン技術を用いて、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの或る領域を動物ＥＳ細胞に注入し、注入した配列を動物細胞ゲノムに組み込ませる。形質転換細胞を胞胚に注入し、胞胚を上記のように移植する。遺伝子組換え子孫または近交系について研究し、潜在的な医薬品を用いて処理し、ヒトの疾患の治療に関する情報を得る。別法では、例えばＤＭＥを乳汁内に分泌するなどＤＭＥを過剰に発現する哺乳動物近交系は、便利なタンパク質源となり得る（Ｊａｎｎｅ， Ｊ． 他 （１９９８） Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． Ａｎｎｕ． Ｒｅｖ． ４：５５−７４）。
【０２２８】
（治療）
ＤＭＥのある領域と薬剤代謝酵素のある領域との間に、例えば配列及びモチーフの文脈における化学的及び構造的類似性が存在する。更に、ＤＭＥの発現は、脳、乳房、前立腺、卵巣、精巣、骨、血液、腎臓、肺、甲状腺、および胃腸の組織、並びにクローン病、乳癌、Ｓ状結腸癌、尿管腫瘍、肺癌、前立腺癌、骨の癌、および血液の癌に密接に関連する。従って、ＤＭＥは、自己免疫／炎症の疾患、細胞増殖異常、発生または発達障害、内分泌障害、眼の疾患、代謝障害、および肝臓の疾患を含む胃腸疾患においてある役割を果たすと考えられる。ＤＭＥの発現若しくは活性の増大に関連する疾患の治療においては、ＤＭＥの発現または活性を低下させることが望ましい。また、ＤＭＥの発現または活性の低下に関連する疾患の治療においては、ＤＭＥの発現または活性を増大させることが望ましい。
【０２２９】
従って、一実施例において、ＤＭＥの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、患者にＤＭＥまたはその断片や誘導体を投与することが可能である。限定するものではないが、このような疾患には自己免疫／炎症の疾患、細胞増殖異常の異常、発生または発達障害、内分泌障害、眼の疾患、代謝障害、および肝臓の疾患を含む胃腸疾患が含まれ、自己免疫／炎症の疾患の中には、炎症及び日光性角化症、後天性免疫不全症候群（ＡＩＤＳ）及び副腎機能不全、成人呼吸窮迫症候群、アレルギー、強直性脊椎炎、アミロイド症、貧血、喘息、アテローム性動脈硬化症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性甲状腺炎、自己免疫性多腺性内分泌カンジダ性外胚葉ジストロフィー（ＡＰＥＣＥＤ）、気管支炎、胆嚢炎、接触皮膚炎、クローン病、アトピー性皮膚炎、皮膚筋炎、糖尿病、肺気腫、リンパ球毒素性一時性リンパ球減少症、赤芽球症、結節性紅斑、萎縮性胃炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、痛風、グレーブス病、橋本甲状腺炎、過好酸球増加症、過敏性大腸症候群、多発性硬化症、重症筋無力症、心筋または心膜炎症、骨関節炎、骨粗しょう症、膵炎、乾癬、ライター症候群、リウマチ様関節炎、強皮症、シェ−グレン症候群、全身性アナフィラキシー、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、原発性血小板血症、血小板減少症、潰瘍性大腸炎、ウェルナー症候群、癌合併症、血液透析、体外循環、ウイルス感染症、細菌感染症、真菌感染症、寄生虫感染症、原虫感染症、蠕虫感染症、外傷が含まれ、細胞増殖異常の中には日光性角化症及びアテローム性動脈硬化、滑液包炎、硬変、肝炎、混合型結合組織病（ＭＣＴＤ）、骨髄線維症、発作性夜間ヘモグロビン尿症、真性多血症、乾癬、原発性血小板血症、並びに腺癌及び白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、肉腫、及び奇形癌、具体的には、副腎、膀胱、骨、骨髄、脳、乳房、頚部、胆嚢、神経節、消化管、心臓、腎臓、肝臓、肺、筋肉、卵巣、膵臓、副甲状腺、陰茎、前立腺、唾液腺、皮膚、脾臓、精巣、胸腺、甲状腺、子宮の癌が含まれ、発生または発達障害の中には尿細管性アシドーシス、貧血、クッシング症候群、軟骨形成不全性小人症、デュシェンヌ‐ベッカー型筋ジストロフィー、癲癇、性腺形成異常、ＷＡＧＲ症候群（ウィルムス腫瘍、無虹彩症、尿生殖器異常、精神薄弱）、スミス‐マジェニス症候群（Ｓｍｉｔｈ− Ｍａｇｅｎｉｓ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）、脊髄形成異常症候群、遺伝性粘膜上皮異形成、遺伝性角皮症、シャルコー‐マリー‐ツース病及び神経線維腫症などの遺伝性神経病、甲状腺機能低下症、水頭症、Ｓｙｎｄｅｎｈａｍ舞踏病（Ｓｙｎｄｅｎｈａｍ’ｓ ｃｈｏｒｅａ）及び脳性小児麻痺などの発作障害、脊髄二分裂、無脳症、頭蓋脊椎披裂、先天性緑内障、白内障、感覚神経性聴力損失が含まれ、内分泌障害の中には原発脳腫瘍及び腺腫、妊娠性梗塞、下垂体切除、動脈瘤、血管奇形、血栓症、感染症、免疫異常、頭部外傷による合併症などの病変から起こる視床下部及び下垂体の障害と、性機能低下及びシーハン症候群、尿崩症、カルマン病、ハンド‐シュラー‐クリスチャン病、レトラ‐シヴェ病、サルコイドーシス、エンプティセラ症候群、小人症を含む下垂体低下に関連した障害と、良性線種によって発生しやすい不適当抗利尿ホルモン（ＡＤＨ）分泌症候群（ＳＩＡＤＨ）及び先端巨大症、巨人症を含む下垂体亢進に関連した障害と、甲状腺腫及び粘液水腫、細菌感染性急性甲状腺炎、ウイルス感染性亜急性甲状腺炎、自己免疫性甲状腺炎（橋本病）、クレチン病を含む甲状腺機能低下症に関連した障害と、甲状腺中毒症及びその様々な型、グレーブス病、前脛骨粘液水腫、中毒性多結節性甲状腺腫、甲状腺癌、プランマー病を含む甲状腺機能亢進症と、Ｃｏｎｎ病（ｃｈｒｏｎｉｃ ｈｙｐｅｒｃａｌｅｍｉａ）を含む副甲状腺機能亢進症と、Ｉ型及びＩＩ型糖尿病及び合併症などの膵臓疾患と、過形成及び副腎皮質の癌腫や腺腫、アルカローシスに関連した高血圧、アミロイド症、低カリウム血、クッシング病、リドル症候群、Ａｒｎｏｌｄ−Ｈｅａｌｙ−Ｇｏｒｄｏｎ症候群、褐色細胞腫瘍、副腎機能不全などの副腎に関連した障害と、女性の異常プロラクチン産生及び不妊症、子宮内膜症、月経周期の摂動、多嚢胞性卵巣疾患、高プロラクチン血症、選択的性腺刺激ホルモン不全（ｉｓｏｌａｔｅｄ ｇｏｎａｄｏｔｒｏｐｉｎ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ）、無月経、乳汁漏出症、半陰陽、多毛症及び男性化、乳癌、閉経期後の骨粗鬆症、男性のライジッヒ細胞過形成、男性更年期、生殖細胞無形成症、ライジッヒ細胞腫瘍に関連した性機能亢進、アンドロゲン受容体の欠如に関連したアンドロゲン耐性、５α−還元酵素症候群、女性乳房症などの生殖腺ステロイドホルモンに関連した疾患とが含まれ、眼の疾患の中には、結膜炎、乾性角結膜炎、角膜炎、上強膜炎、虹彩炎、後部ブドウ膜炎、緑内障、一過性黒内障、虚血性視神経症、視神経炎、レーバー遺伝性視神経症、硝子体剥離、網膜剥離、白内障、黄斑変性症、中心性漿液性脈絡網膜症、色素性網膜炎、脈絡膜黒色腫、球後腫瘍、交叉腫瘍（ｃｈｉａｓｍａｌ ｔｕｍｏｒ）が含まれ、代謝障害の中には、副腎機能不全、脳腱黄色腫症、副腎皮質過形成、クマリン耐性、嚢胞性線維症、糖尿病、脂肪性肝硬変、果糖−１，６−ジホスファターゼ欠損症、ガラクトース血症、甲状腺腫、グルカゴノーマ、糖原病、遺伝性果糖不耐症、アドレナリン過剰症、腎臟不全症、上皮小体亢進症、副甲状腺低下症、高コレステロール血症、甲状腺亢進症、低血糖症、甲状腺低下症、高脂血症、脂質ミオパシー（ｌｉｐｉｄ ｍｙｏｐａｔｈｉｅｓ）、脂肪異栄養症、リソソーム蓄積症、メンケス症候群、後角症候群（ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｈｏｒｎ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）、マンノシドーシス、ノイラミニダーゼ欠損症、肥満症、ペントース−フェニルケトン尿症、プソイドビタミンＤ欠損症、低カルシウム血症、低リン酸血症、思春期後小脳性運動失調症、チロシン血症が含まれ、胃腸疾患の中には、嚥下障害、消化性食道炎、食道痙攣、食道狭窄、食道癌、消化不良、消化障害、胃炎、胃癌、食欲不振、悪心、嘔吐、胃不全麻痺、洞または幽門の浮腫、腹部アンギナ、胸焼け、胃腸炎、イレウス、腸管感染、消化性潰瘍、胆石症、胆嚢炎、胆汁うっ滞、膵臓炎、膵臓癌、胆道疾患、肝炎、高ビリルビン血症、遺伝性高ビリルビン血症、硬変症、肝臓の受動性うっ血、ヘパトーム、感染性大腸炎、潰瘍性大腸炎、潰瘍性直腸炎、クローン病、ホイップル病、マロリー‐ヴァイス症候群、結腸癌、結腸閉塞、過敏性腸症候群、短小腸症候群、下痢、便秘、胃腸出血、及び後天性免疫不全症候群（ＡＩＤＳ）腸症、黄疸、肝性脳症、肝腎症候群、肝炎、肝脂肪症、血色素症、ウィルソン病、α−１−アンチトリプシン欠損症、ライ症候群、原発性硬化性胆管炎、肝梗塞、門脈循環閉塞及び血栓、小葉中心壊死、肝臓紫斑病、肝静脈血栓、肝静脈閉塞症、子癇前症、子癇、妊娠性急性肝脂肪、妊娠性肝臓内胆汁うっ滞と、結節性再生及び腺腫、癌腫を含む肝癌とが含まれる。
【０２３０】
別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＤＭＥの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、ＤＭＥまたはその断片や誘導体を発現し得るベクターを患者に投与することも可能である。
【０２３１】
更に別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＤＭＥの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、実質的に精製されたＤＭＥを含む組成物を好適な医薬用担体と共に患者に投与することも可能である。
【０２３２】
更に別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＤＭＥの発現または活性の低下に関連した疾患の治療または予防のために、ＤＭＥの活性を調節するアゴニストを患者に投与することも可能である。
【０２３３】
更なる実施例では、ＤＭＥの発現または活性の増大に関連した疾患の治療または予防のために、患者にＤＭＥのアンタゴニストを投与することが可能である。限定するものではないが、このような疾患の例には、上記した自己免疫／炎症の疾患、細胞増殖異常、発生または発達障害、内分泌障害、眼の疾患、代謝障害、および肝臓の疾患を含む胃腸疾患が含まれる。一実施態様では、ＤＭＥと特異的に結合する抗体が直接アンタゴニストとして、或いはＤＭＥを発現する細胞または組織に薬剤を運ぶターゲッティング或いは運搬機構として間接的に用いられ得る。
【０２３４】
別の実施例では、限定するものではないが上に列記した疾患を含むＤＭＥの発現または活性の増大に関連した疾患の治療または予防のために、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの相補配列を発現するベクターを患者に投与することも可能である。
【０２３５】
別の実施例では、本発明の任意のタンパク質、アンタゴニスト、抗体、アゴニスト、相補的な配列、ベクターを別の好適な治療薬と組み合わせて投与することもできる。当業者は、従来の医薬原理にしたがって併用療法で用いる好適な治療薬を選択可能である。治療薬との組み合わせにより、上に列記した種々の疾患の治療または予防に相乗効果をもたらし得る。この方法を用いて少ない量の各薬剤で医薬効果をあげることが可能であり、広範囲な副作用の可能性を低減し得る。
【０２３６】
ＤＭＥのアンタゴニストは、当分野で一般的な方法を用いて製造することが可能である。詳しくは、精製されたＤＭＥを用いて抗体を作ったり、治療薬のライブラリをスクリーニングしてＤＭＥと特異的に結合するものを同定が可能である。ＤＭＥの抗体も、当分野で一般的な方法を用いて製造することが可能である。このような抗体には、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、一本鎖、Ｆａｂフラグメント、及びＦａｂ発現ライブラリによって作られたフラグメントが含まれる。但し、これらに限定されるものではない。治療用には、中和抗体（即ち、二量体の形成を阻害するもの）が特に好ましい。
【０２３７】
抗体の産生のためには、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス、ヒト及びその他のものを含む種々の宿主が、ＤＭＥまたは任意の断片、または免疫原性の特性を備えるそのオリゴペプチドの注入によって免疫化され得る。宿主の種に応じて、種々のアジュバントを用いて免疫応答を高めることもできる。このようなアジュバントにはフロイントアジュバント、水酸化アルミニウムなどのミネラルゲルアジュバント、リゾレシチン、プルロニックポリオル、ポリアニオン、ペプチド、油性乳剤、キーホールリンペットヘモシニアン、及びジニトロフェノールなどの界面活性剤が含まれるが、これらに限定されるものではない。ヒトに用いられるアジュバントの中では、ＢＣＧ（ｂａｃｉｌｌｉ Ｃａｌｍｅｔｔｅ−Ｇｕｅｒｉｎ）及びＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐａｒｖｕｍが特に好ましい。
【０２３８】
ＤＭＥに対する抗体を誘発するために用いられるオリゴペプチド、ペプチド、または断片は、少なくとも約５個のアミノ酸からなり、一般的には約１０個以上のアミノ酸からなるものが好ましい。これらのオリゴペプチド或いはペプチド、またはそれらの断片は、天然のタンパク質のアミノ酸配列の一部と同一であることが望ましい。ＤＭＥアミノ酸の短いストレッチは、ＫＬＨなどの別のタンパク質の配列と融合し、キメラ分子に対する抗体が産生され得る。
【０２３９】
ＤＭＥに対するモノクローナル抗体は、培地内の連続した細胞株によって、抗体分子を産生する任意の技術を用いて作製することが可能である。これらの技術には、ハイブリドーマ技術、ヒトＢ細胞ハイブリドーマ技術、及びＥＢＶ−ハイブリドーマ技術が含まれるが、これらに限定されるものではない（例えば、Ｋｏｈｌｅｒ， Ｇ． ら． （１９７５） Ｎａｔｕｒｅ ２５６：４９５−４９７； Ｋｏｚｂｏｒ， Ｄ． ら． （１９８５） ．Ｊ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． Ｍｅｔｈｏｄｓ ８１−８−４２； Ｃｏｔｅ， Ｒ．Ｊ． ら． （１９８３） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ８０：２０２６−２０３０； Ｃｏｌｅ， Ｓ．Ｐ． ら． （１９８４） Ｍｏｌ． Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ． ６２：１０９−１２０を参照）。
【０２４０】
更に、「キメラ抗体」作製のために発達したヒト抗体遺伝子にマウス抗体遺伝子をスプライシングするなどの技術が、好適な抗原特異性及び生物学的活性を備える分子を得るために用いられる（例えば、Ｍｏｒｒｉｓｏｎ， Ｓ．Ｌ．他． （１９８４） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ８１−４８５１−４８５５； Ｎｅｕｂｅｒｇｅｒ， Ｍ．Ｓ．他． （１９８４） Ｎａｔｕｒｅ ３１２：６０４−６０８； Ｔａｋｅｄａ， Ｓ．ら． （１９８５） Ｎａｔｕｒｅ ３１４：４５２，４５４を参照）。別法では、当分野で周知の方法を用いて、一本鎖抗体の産生のための記載された技術を適用して、ＤＭＥ特異性一本鎖抗体を生成する。関連する特異性を備えるが別のイディオタイプの組成の抗体は、ランダムな組み合わせの免疫グロブリンライブラリから鎖混合によって生成することもできる（例えば、Ｂｕｒｔｏｎ Ｄ．Ｒ． （１９９１） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ８８：１１１２０−３を参照）。
【０２４１】
抗体は、リンパ球集団の中のｉｎ ｖｉｖｏ産生を誘発することによって、または免疫グロブリンライブラリのスクリーニングまたは文献に示されているような、高度に特異的な結合試薬のパネルをスクリーニングすることによって、得ることもできる（例えば、Ｏｒｌａｎｄｉ， Ｒ． 他． （１９８９） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ８６： ３８３３−３８３７； Ｗｉｎｔｅｒ， Ｇ． 他． （１９９１） Ｎａｔｕｒｅ ３４９：２９３−２９９を参照）。
【０２４２】
ＤＭＥに対する特異的な結合部位を含む抗体も得ることができる。例えば、このような断片には、抗体分子のペプシン消化によって生成されるＦ（ａｂ’）に断片と、Ｆ（ａｂ’）に断片のジスルフィド架橋を減じることによって生成されるＦａｂ断片が含まれるが、これらに限定されるものではない。別法では、Ｆａｂ発現ライブラリを作製することによって、所望の特異性とモノクローナルＦａｂ断片の迅速且つ容易な同定が可能となる（例えば、Ｈｕｓｅ， Ｗ．Ｄ． ら． （１９８９） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２５４：１２７５−１２８１を参照）。
【０２４３】
種々のイムノアッセイを用いてスクリーニングし、所望の特異性を有する抗体を同定する。隔離された特異性を有するポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体の何れかを用いる競合的な結合、または免疫放射線活性のための数々のプロトコルが、当分野では周知である。通常このようなイムノアッセイには、ＤＭＥとその特異性抗体との間の複合体調整の計測が含まれる。二つの非干渉性ＤＭＥエピトープに対して反応性のモノクローナル抗体を用いる、２部位モノクローナルベースのイムノアッセイが一般に利用されるが、競合的結合アッセイも利用することができる（Ｐｏｕｎｄ、前出）。
【０２４４】
ラジオイムノアッセイ技術と共にＳｃａｔｃｈａｒｄ分析などの様々な方法を用いて、ＤＭＥに対する抗体の親和性を評価する。親和性を結合定数Ｋａで表すが、このＫａは、平衡状態の下でＤＭＥ抗体複合体のモル濃度を遊離抗体と遊離抗原のモル濃度で除して得られる値である。多数のＤＭＥエピトープに対して親和性が不均一なポリクローナル抗体医薬のＫａは、ＤＭＥに対する抗体の平均親和性または結合活性を表す。特定のＤＭＥエピトープに単一特異的なモノクローナル抗体医薬のＫａは、親和性の真の測定値を表す。Ｋａ値が１０９〜１０１２Ｌ／ｍｏｌの高親和性抗体医薬は、ＤＭＥ抗体複合体が激しい操作に耐えなければならないイムノアッセイに用いるのが好ましい。Ｋａ値が１０６〜１０７Ｌ／ｍｏｌの低親和性抗体医薬は、ＤＭＥが抗体から最終的に活性化状態で解離する必要がある免疫精製（ｉｍｍｕｎｏｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及び類似の処理に用いるのが好ましい。（Ｃａｔｔｙ， Ｄ． （１９８８） Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ， Ｖｏｌｕｍｅ Ｉ： Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ． ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ， Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ， ＤＣ； Ｌｉｄｄｅｌｌ， Ｊ． Ｅ． ａｎｄ Ｃｒｙｅｒ， Ａ． （１９９１） Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｏｎｏｃｌｏｎａｌ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ＮＹ）。
【０２４５】
ある下流での適用におけるこのような医薬品の品質及び適性を調べるために、ポリクローナル抗体医薬の抗体価及び結合活性を更に評価する。例えば、少なくとも１〜２ｍｇ／ｍｌの特異的な抗体、好ましくは５〜１０ｍｇ／ｍｌの特異的な抗体を含むポリクローナル抗体医薬は一般に、ＤＭＥ抗体複合体を沈殿させなければならない処理に用いられる。様々な適用例における抗体の特異性及び抗体価、結合活性、抗体の品質や使用法の指針は一般に入手可能である。（例えば、Ｃａｔｔｙ， 前出， 及びＣｏｌｉｇａｎ 他、前出を参照）。
【０２４６】
本発明の別の実施例では、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド、またはその任意の断片や相補配列が、治療目的で使用することができる。ある実施態様では、ＤＭＥをコードする遺伝子のコーディング領域や調節領域に相補的な配列やアンチセンス分子（ＤＮＡ及びＲＮＡ、修飾ヌクレオチド）を設計して遺伝子発現を変更することができる。このような技術は当分野では周知であり、センスまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドまたは大きな断片が、ＤＭＥをコードする配列の制御領域から、またはコード領域に沿ったさまざまな位置から設計可能である。
【０２４７】
治療に用いる場合、アンチセンス配列を好適な標的細胞に導入するのに好適な任意の遺伝子送達系を用いることができる。アンチセンス配列は、転写時に標的タンパク質をコードする細胞配列の少なくとも一部に相補的な配列を発現する発現プラスミドの形で細胞内に送達することができる（例えば、Ｓｌａｔｅｒ， Ｊ．Ｅ． 他 （１９９８） Ｊ． Ａｌｌｅｒｇｙ Ｃｌｉｎ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． １０２（３）：４６９−４７５； ａｎｄ Ｓｃａｎｌｏｎ， Ｋ．Ｊ． 他 （１９９５）９（１３）：１２８８−１２９６．を参照 ）。また、アンチセンス配列は、例えばレトロウイルスやアデノ関連ウイルスベクター等のウイルスベクターを用いて細胞内に導入することもできる（例えば、Ｍｉｌｌｅｒ， Ａ．Ｄ． （１９９０） Ｂｌｏｏｄ ７６：２７１； Ａｕｓｕｂｅｌ， 前出； Ｕｃｋｅｒｔ， Ｗ． ａｎｄ Ｗ． Ｗａｌｔｈｅｒ （１９９４） Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． Ｔｈｅｒ． ６３（３）：３２３−３４７を参照）。その他の遺伝送達機構には、リポソーム系、人工的なウイルスエンベロープ、及び当分野で周知のその他の系が含まれる（Ｒｏｓｓｉ， Ｊ．Ｊ． （１９９５） Ｂｒ． Ｍｅｄ． Ｂｕｌｌ． ５１（１）：２１７−２２５； Ｂｏａｄｏ， Ｒ．Ｊ．他 （１９９８） Ｊ． Ｐｈａｒｍ． Ｓｃｉ． ８７（１１）：１３０８−１３１５； ａｎｄ Ｍｏｒｒｉｓ， Ｍ．Ｃ． 他 （１９９７） Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ． ２５（１４）：２７３０−２７３６．を参照）。
【０２４８】
本発明の別の実施例では、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを、体細胞若しくは生殖細胞の遺伝子治療に用いることが可能である。遺伝子治療は、（ｉ）遺伝子欠損症（例えば、Ｘ染色体連鎖遺伝（Ｃａｖａｚｚａｎａ−Ｃａｌｖｏ， Ｍ． 他 （２０００） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８８：６６９−６７２）によって特徴づけられる重度の複合型免疫欠損（ＳＣＩＤ）−Ｘ１）、遺伝性アデノシン−デアミナーゼ（ＡＤＡ）欠損症（Ｂｌａｅｓｅ， Ｒ．Ｍ． 他 （１９９５） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７０：４７５−４８０； Ｂｏｒｄｉｇｎｏｎ， Ｃ． 他 （１９９５） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７０：４７０−４７５）に関連する重度の複合型免疫欠損、嚢胞性繊維症（Ｚａｂｎｅｒ， Ｊ． 他 （１９９３） Ｃｅｌｌ ７５：２０７−２１６： Ｃｒｙｓｔａｌ， Ｒ．Ｇ． 他 （１９９５） Ｈｕｍ． Ｇｅｎｅ　Ｔｈｅｒａｐｙ ６：６４３−６６６； Ｃｒｙｓｔａｌ， Ｒ．Ｇ． 他． （１９９５） Ｈｕｍ． Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ ６：６６７−７０３）、サラセミア（ｔｈａｌａｓｓａｍｉａ）、家族性高コレステロール血症、第ＶＩＩＩ因子若しくは第ＩＸ因子欠損による血友病（Ｃｒｙｓｔａｌ， ３５　Ｒ．Ｇ． （１９９５） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７０：４０４−４１０； Ｖｅｒｍａ， Ｉ．Ｍ． ａｎｄ Ｓｏｍｉａ． Ｎ． （１９９７） Ｎａｔｕｒｅ ３８９：２３９−２４２）を治療したり、（ｉｉ）条件的致死性遺伝子産物（例えば、細胞増殖の制御不能による癌の場合）を発現させたり、及び（ｉｉｉ）細胞内の寄生虫（例えば、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）（Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ， Ｄ． （１９８８） Ｎａｔｕｒｅ ３３５：３９５−３９６； Ｐｏｅｓｃｂｌａ， Ｅ． 他 （１９９６） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ． ９３：１１３９５−１１３９９）や、Ｂ型若しくはＣ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ、ＨＣＶ）、Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ及びＰａｒａｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ等の真菌寄生虫、Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ及びＴｒｙｐａｎｏｓｏｍａ ｃｒｕｚｉ等の原虫寄生体）に対する防御機能を有するタンパク質を発現させて行うことができる。ＤＭＥの発現若しくは調節に必要な遺伝子の欠損が疾患を引き起こす場合、導入した細胞の好適な集団からＤＭＥを発現させて、遺伝子欠損によって起こる症状の発現を緩和することが可能である。
【０２４９】
本発明の更なる実施例では、ＤＭＥの欠損による疾患や異常症は、ＤＭＥをコードする哺乳動物発現ベクターを作製して、これらのベクターを機械的手段によってＤＭＥ欠損細胞に導入することによって治療する。ｉｎ ｖｉｖｏ或いはｅｘ ｖｉｔｒｏの細胞に用いる機械的な導入技術には、（ｉ）個々の細胞内へのＤＮＡのマイクロインジェクション、（ｉｉ）金粒子の打ち込み、（ｉｉｉ）リポソーム仲介性トランスフェクション、（ｉｖ）受容体仲介性遺伝子導入、及び（ｖ）ＤＮＡトランスポソン（Ｍｏｒｇａｎ， Ｒ．Ａ． ａｎｄ Ｗ．Ｆ． Ａｎｄｅｒｓｏｎ （１９９３） Ａｎｎｕ． Ｒｅｖ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． ６２：１９１−２１７； Ｉｖｉｃｓ， Ｚ． （１９９７） Ｃｅｌｌ ９１：５０１−５１０； Ｂｏｕｌａｙ， Ｊ−Ｌ． ａｎｄ Ｈ． Ｒｅｃｉｐｏｎ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． ９：４４５−４５０）の使用が含まれる。
【０２５０】
ＤＭＥの発現に影響を及ぼし得る発現ベクターには、限定するものではないが、ＰＣＤＮＡ ３．１、ＥＰＩＴＡＧ、ＰＲＣＣＭＶ２、ＰＲＥＰ、ＰＶＡＸベクター（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ， Ｃａｒｌｓｂａｄ ＣＡ）、ＰＣＭＶ−ＳＣＲＩＰＴ、ＰＣＭＶ−ＴＡＧ、ＰＥＧＳＨ／ＰＥＲＶ （Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ， Ｌａ Ｊｏｌｌａ ＣＡ）、ＰＴＥＴ−ＯＦＦ、ＰＴＥＴ−ＯＮ、ＰＴＲＥ２、ＰＴＲＥ２−ＬＵＣ、ＰＴＫ−ＨＹＧ （Ｃｌｏｎｔｅｃｈ， Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ ＣＡ）が含まれる。ＤＭＥを発現させるために、（ｉ）恒常的に活性なプロモーター（例えば、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、ラウス肉腫ウイルス（ＲＳＶ）、ＳＶ４０ウイルス、チミジンキナーゼ（ＴＫ）、若しくはβ−アクチン遺伝子等）、（ｉｉ）誘導性プロモーター（例えば、市販されているＴ−ＲＥＸプラスミド（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）に含まれている、テトラサイクリン調節性プロモーター（Ｇｏｓｓｅｎ， Ｍ． ａｎｄ Ｈ． Ｂｕｊａｒｄ （１９９２） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． Ｕ．Ｓ．Ａ． ８９：５５４７−５５５１； Ｇｏｓｓｅｎ， Ｍ． 他 （１９９５） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６８：１７６６−１７６９； Ｒｏｓｓｉ， Ｆ．Ｍ．Ｖ． ａｎｄ Ｈ．Ｍ． Ｂｌａｕ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． ９：４５１−４５６））、エクジソン誘導性プロモーター（市販されているプラスミドＰＶＧＲＸＲ及びＰＩＮＤに含まれている：Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ＦＫ５０６／ラパマイシン誘導性プロモーター、またはＲＵ４８６／ミフェプリストーン誘導性プロモーター（Ｒｏｓｓｉ， Ｆ．Ｍ．Ｖ． ａｎｄ Ｈ．Ｍ． Ｂｌａｕ， 前出）、または（ｉｉｉ）正常な個体に由来するＤＭＥをコードする内在性遺伝子の天然のプロモーター若しくは組織特異的プロモーターを用いることが可能である。
【０２５１】
市販のリポソーム形質転換キット（例えば、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎが販売しているＰＥＲＦＥＣＴ ＬＩＰＩＤ及びＴＲＡＮＳＦＥＣＴＩＯＮ ＫＩＴ）を用いれば、当業者は経験にそれほど頼らないでもポリヌクレオチドを培養中の標的細胞に導入することが可能である。別法では、リン酸カルシウム法（Ｇｒａｈａｍ． Ｆ．Ｌ． ａｎｄ Ａ．Ｊ． Ｅｂ （１９７３） Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ５２：４５６−４６７）若しくは電気穿孔法 （Ｎｅｕｍａｎｎ， Ｂ． 他 （１９８２） ＥＭＢＯ Ｊ． １：８４１−８４５）を用いて形質転換を行う。初代細胞にＤＮＡを導入するためには、これらの標準的な哺乳動物トランスフェクションプロトコルを変更する必要がある。
【０２５２】
本発明の別の実施例では、ＤＭＥの発現に関連する遺伝子欠損によって起こる疾患や異常症は、（ｉ）レトロウイルス末端反復配列（ＬＴＲ）プロモーター若しくは独立したプロモーターのコントロール下でＤＭＥをコードするポリヌクレオチドと、（ｉｉ）好適なＲＮＡパッケージングシグナルと、（ｉｉｉ）追加のレトロウイルス・シス作用性ＲＮＡ配列及び効率的なベクターの増殖に必要なコーディング配列を伴うＲｅｖ応答性エレメント（ＲＲＥ）とからなるレトロウイルスベクターを作製して治療することができる。レトロウイルスベクター（例えば、ＰＦＢ及びＰＦＢＮＥＯ）はＳｔｒａｔａｇｅｎｅ社から入手可能であり、公表データ（Ｒｉｖｉｅｒｅ， Ｉ． 他． （１９９５） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． Ｕ．Ｓ．Ａ． ９２：６７３３−６７３７）に基づいている。上記データを引用することをもって本明細書の一部とする。このベクターは、ＶＳＶｇ（Ａｒｍｅｎｔａｎｏ， Ｄ． 他 （１９８７） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ６１：１６４７−１６５０； Ｂｅｎｄｅｒ， Ｍ．Ａ． 他 （１９８７） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ６１：１６３９−１６４６； Ａｄａｍ， Ｍ．Ａ． ａｎｄ Ａ．Ｄ． Ｍｉｌｌｅｒ （１９８８） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ６２：３８０２−３８０６； Ｄｕｌｌ， Ｔ． 他 （１９９８） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ７２：８４６３−８４７１； Ｚｕｆｆｅｒｅｙ， Ｒ． 他 （１９９８） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ７２：９８７３−９８８０）等の乱交雑エンベロープタンパク質若しくは標的細胞上の受容体に対する親和性を有するエンベロープ遺伝子を発現する好適なベクター産生細胞系（ＶＰＣＬ）において増殖される。ＲＩＧＧに付与された米国特許第５，９１０，４３４号（「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｒｅｔｒｏｖｉｒｕｓ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅｓ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｈｉｇｈ ｔｒａｎｓｄｕｃｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｒｅｔｒｏｖｉｒａｌ ｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔ」）において、レトロウイルスパッケージング細胞系を得るための方法が開示されており、引用することをもって本明細書の一部とする。レトロウイルスベクターの増殖、ある細胞集団（例えば、ＣＤ４＋Ｔ細胞）の形質導入、並びに形質導入した細胞を患者に戻す方法は、遺伝子治療の分野では周知であり、多数の文献に記載されている（Ｒａｎｇａ， Ｕ． 他． （１９９７） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ７１：７０２０−７０２９； Ｂａｕｅｒ， Ｇ． 他 （１９９７） Ｂｌｏｏｄ ８９：２２５９−２２６７； Ｂｏｎｙｈａｄｉ， Ｍ．Ｌ． （１９９７） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ７１：４７０７−４７１６； Ｒａｎｇａ， Ｕ． 他 （１９９８） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． Ｕ．Ｓ．Ａ． ９５：１２０１−１２０６： Ｓｕ， Ｌ． （１９９７） Ｂｌｏｏｄ ８９：２２８３−２２９０）。
【０２５３】
別法では、アデノウイルス系遺伝子治療の送達系を用いて、ＤＭＥの発現に関連する１或いは複数の遺伝子異常を有する細胞にＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを送達する。アデノウイルス系ベクターの作製及びパッケージングは当分野では周知である。複製欠損型アデノウイルスベクターは、免疫調節タンパク質をコードする遺伝子を膵臓の無損傷の膵島の中に導入するために可変性であることが証明された（Ｃｓｅｔｅ， Ｍ．Ｅ． 他． （１９９５） Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ２７：２６３−２６８）。使用できる可能性のあるアデノウイルスベクターが、米国特許第５，７０７，６１８号（「Ａｄｅｎｏｖｉｒｕｓ ｖｅｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｇｅｎｅ ｔｈｅｒａｐｙ」）に記載されており、引用することをもって本明細書の一部とする。アデノウイルスベクターについてはまた、Ａｎｔｉｎｏｚｚｉ， Ｐ．Ａ． 他 （１９９９） Ａｎｎｕ． Ｒｅｖ． Ｎｕｔｒ． １９：５１１−５４４； ａｎｄ Ｖｅｒｍａ， Ｉ．Ｍ． ａｎｄ Ｎ． Ｓｏｍｉａ （１９９７） Ｎａｔｕｒｅ １８：３８９：２３９−２４２を参照し、引用することをもって本明細書の一部とする。
【０２５４】
別法では、ヘルペス系遺伝子治療の送達系を用いて、ＤＭＥの発現に関連する１或いは複数の遺伝子異常を有する標的細胞にＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを送達する。単純疱疹ウイルス（ＨＳＶ）系のベクターは、ＨＳＶ親和性の中枢神経細胞にＤＭＥを導入する際に特に重要である。ヘルペス系ベクターの作製及びパッケージングは当分野では周知である。複製適格性の単純疱疹ウイルス（ＨＳＶ）Ｉ型系のベクターは、霊長類の眼にレポーター遺伝子を送達するために用いられてきた（Ｌｉｕ， Ｘ． 他 （１９９９） Ｅｘｐ． Ｅｙｅ Ｒｅｓ．１６９：３８５−３９５）。ＨＳＶ−１ウイルスベクターの作製は、ＤｅＬｕｃａに付与された米国特許第５，８０４，４１３号（Ｈｅｒｐｅｓ ｓｉｍｐｌｅｘ ｖｉｒｕｓ ｓｗａｉｎｓ ｆｏｒ ｇｅｎｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）に記載されており、引用することをもって本明細書の一部とする。米国特許第５，８０４，４１３号には、ヒト遺伝子治療を含む目的のために、好適なプロモーターのコントロールの下で、細胞に導入される少なくとも１つの内在性遺伝子を含むゲノムからなる組換えＨＳＶ ｄ９２についての記載がある。また上記特許には、ＩＣＰ４、ＩＣＰ２７及びＩＣＰ２２のために除去される組換えＨＳＶ株の作製及び使用方法が開示されている。ＨＳＶベクターについては、Ｇｏｉｎｓ， Ｗ．Ｆ． 他 （１９９９） Ｊ． Ｖｉｒｏｌ． ７３：５１９−５３２ ａｎｄ Ｘｕ， Ｈ． 他 （１９９４） Ｄｅｖ． Ｂｉｏｌ． １６３：１５２−１６１を参照し、引用することをもって本明細書の一部とする。クローニングされたヘルペスウイルス配列の操作や、巨大ヘルペスウイルスのゲノムの異なった部分を含む多数のプラスミドをトランスフェクトした後の組換えウイルスの継代、ヘルペスウイルスの成長及び増殖、並びにヘルペスウイルスの細胞への感染は当分野で周知の技術である。
【０２５５】
別法では、αウイルス（正の一本鎖ＲＮＡウイルス）ベクターを用いてＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを標的細胞に送達する。プロトタイプのαウイルスであるセムリキ森林熱ウイルス（Ｓｅｍｌｉｋｉ Ｆｏｒｅｓｔ Ｖｉｒｕｓ， ＳＦＶ）の生物学的な研究が広範に行われ、遺伝子伝達ベクター（ｇｅｎｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｖｅｃｔｏｒ）がＳＦＶゲノムに基づいていることが分かった（Ｇａｒｏｆｆ， Ｈ． ａｎｄ Ｋ．−Ｊ． Ｌｉ （１９９８） Ｃｕｎ． Ｏｐｉｎ． Ｂｉｏｔｅｃｈ． ９：４６４−４６９）。αウイルスＲＮＡの複製中に、通常はウイルスカプシドタンパク質をコードするサブゲノムＲＮＡが作り出される。このサブゲノムＲＮＡが完全長のゲノムＲＮＡより高いレベルで複製されるため、酵素活性（例えばプロテアーゼ及びポリメラーゼ）を有するウイルスタンパク質に対してカプシドタンパク質が過剰に産生される。同様に、ＤＭＥをコードする配列をαウイルスゲノムのカプシドをコードする領域に導入することによって、ベクター導入細胞において多数のＤＭＥをコードするＲＮＡが産生され、高いレベルでＤＭＥが合成される。通常はαウイルス感染は２〜３日以内の細胞溶解に関係するが、シンドビスウイルス（ＳＩＮ）の変異体を有するハムスターの正常な腎細胞（ＢＨＫ−２１）の持続的な感染を確立する能力は、αウイルスの溶解性の複製が遺伝子治療に適用できるように好適に変更することが可能であることを示唆している（Ｄｒｙｇａ， Ｓ．Ａ． 他． （１９９７） Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ２２８ ：７４−８３）。様々な宿主にαウイルスを導入できることから、様々なタイプの細胞にＤＭＥを導入することできる。ある集団における細胞のサブセットの特定の形質導入には、形質導入する前に細胞のソーティングを必要とする場合がある。αウイルスの感染性ｃＤＮＡクローンの操作、αウイルスｃＤＮＡ及びＲＮＡのトランスフェクション、並びにαウイルスの感染方法は当分野で周知である。
【０２５６】
例えば開始部位から約−１０から約＋１０までの転写開始部位に由来するオリゴヌクレオチドを用いて、遺伝子の発現を阻害することが可能である。同様に、三重らせん塩基対合法を用いて阻害することができる。三重らせん構造は、二重らせんがポリメラーゼ、転写因子、または調節分子の結合のために十分に広がるのを阻止するため有用である。三重式ＤＮＡを用いる最近の治療の進歩は文献に記載されている（例えば、Ｇｅｅ， Ｊ．Ｅ． ら． （１９９４） Ｉｎ： Ｈｕｂｅｒ， Ｂ．Ｅ． 及び Ｂ．Ｉ． Ｃａｒｒ， Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ ＩｍｍｕｎｏｌｏｇｉＤＭＥｐｒｏａｃｈｅｓ， Ｆｕｔｕｒａ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．， Ｍｔ． Ｋｉｓｃｏ， ＮＹを参照）。相補的な配列またはアンチセンス分子もまた、転写物がリボソームに結合するのを阻止することによってｍＲＮＡの翻訳を阻止するように設計できる。
【０２５７】
酵素性ＲＮＡ分子であるリボザイムは、ＲＮＡの特異的切断を触媒するために用いることができる。リボザイム作用の機構には、相補的な標的ＲＮＡへのリボザイム分子の配列特異性ハイブリダイゼーションが含まれ、ヌクレオチド鎖切断が続く。例えば、ＤＭＥをコードする配列のヌクレオチド鎖切断を、特異的且つ効果的に触媒する組換え型のハンマーヘッド型リボザイム分子が含まれる。
【０２５８】
任意の潜在的ＲＮＡ標的内の特異的なリボザイム切断部位が、後続の配列ＧＵＡ、ＧＵＵ、及びＧＵＣを含むリボザイム切断部位に対して、標的分子をスキャニングすることによって初めに同定される。一度同定されると、切断部位を含む標的遺伝子の領域に対応する１５個から２０個のリボヌクレオチドの短いＲＮＡ配列を、オリゴヌクレオチドの機能を不全にする二次的な構造の特徴について評価することが可能である。候補標的の適合性も、リボヌクレアーゼ保護アッセイを用いて、相補的なオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションの容易性をテストすることによって評価することが可能である。
【０２５９】
本発明の相補的なリボ核酸分子及びリボザイムは、当分野で周知の方法を用いて、核酸分子の合成のために作製することができる。これらの方法には、固相ホスホラミダイト化合物などのオリゴヌクレオチドを化学的に合成する方法が含まれる。別法では、ＲＮＡ分子がｉｎ ｖｉｔｒｏ及びｉｎ ｖｉｖｏでＤＭＥをコードするＤＮＡ配列の転写によって生成され得る、このようなＤＮＡ配列はＴ７またはＳＰ６等の好適なＲＮＡポリメラーゼプロモータを用いて、種々のベクターの中に組み入れることが可能である。別法では、相補的なＲＮＡを構成的または誘導的に合成するこれらのｃＤＮＡ作製物は、細胞株、細胞、または組織の中に導入することができる。
【０２６０】
ＲＮＡ分子を修飾することによって、細胞内の安定性を高め、半減期を長くすることができる。可能な修飾には、分子の５’及び／または３’端部でのフランキング配列の追加、または分子のバックボーン内のホスホジエステル結合の代わりにホスホロチオネートまたは２’Ｏメチルを用いる修飾が含まれるが、これらに限定されるものではない。ＰＮＡの生成に固有のこの概念は、内在性のエンドヌクレアーゼによって容易には認識されないアデニン、シチジン、グアニン、チミン、及びウリジンのアセチル−、メチル−、チオ−、及び同様の修飾形態だけでなく、イノシン、キュエオシン（ｑｕｅｏｓｉｎｅ）、及びワイブトシン（ｗｙｂｕｔｏｓｉｎｅ）などの従来のものでない塩基を含めることによって、これらの分子の全体に拡大することができる。
【０２６１】
本発明の更なる実施例は、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの発現の変化に有効な化合物をスクリーニングする方法を含む。特定のポリヌクレオチドの発現の変化に有効な化合物には、限定するものではないが、特定のポリヌクレオチド配列と相互作用可能な非高分子化学物質、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、三重らせん形成オリゴヌクレオチド、転写因子やその他のポリペプチド転写調節因子が含まれる。有効な化合物は、ポリヌクレオチド発現のインヒビター或いはエンハンサーとして作用し、ポリヌクレオチドの発現を変化させ得る。従って、ＤＭＥの発現または活性の増加に関連する疾患の治療においては、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの発現を特異的に阻害する化合物が治療上有用であり、ＤＭＥの発現または活性の低下に関連する疾患の治療においては、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの発現を特異的に促進する化合物が治療上有用であり得る。
【０２６２】
特定のポリヌクレオチドの発現の変化の有効性を調べるために、少なくとも１個から複数個の試験化合物をスクリーニングすることができる。試験化合物は、有効な化合物の化学修飾を含む当分野で周知の任意の方法で得ることができる。このような方法は、ポリヌクレオチドの発現を変化させる場合、一般に市販されている或いは専売の天然または非天然の化合物ライブラリから選択する場合、標的ポリヌクレオチドの化学的及び／または構造的特性に基づいて化合物を合理的にデザインする場合、更に組合せ的にまたは無作為に生成した化合物のライブラリから選択する場合に有効である。ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを含むサンプルは、少なくとも１つの試験化合物に曝露して得る。サンプルには、例えば無傷細胞、透過化処理した細胞、ｉｎ ｖｉｔｒｏ細胞遊離系または再構成生化学系が含まれ得る。ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの発現における変化は、当分野で周知の任意の方法でアッセイする。通常、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの配列に相補的なヌクレオチド配列を有するプローブを用いたハイブリダイゼーションにより、特定のヌクレオチドの発現を検出する。ハイブリダイゼーションの収量を定量し、その値が１或いは複数の試験化合物に曝露される及び曝露されないポリヌクレオチドの発現の比較における基準となり得る。試験化合物に曝露されるポリヌクレオチドの発現の変化が検出される場合は、ポリヌクレオチドの発現の変化に試験化合物が有効であることを示している。特定のポリヌクレオチドの発現の変化に有効な化合物を調べるために、例えばＳｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｐｏｍｂｅ遺伝子発現系（Ａｔｋｉｎｓ， Ｄ． 他 （１９９９） 米国特許第５，９３２，４３５号、Ａｒｎｄｔ， Ｇ．Ｍ． 他 （２０００） Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ． ２８：Ｅ１５）またはＨｅＬａ細胞等のヒト細胞株（Ｃｌａｒｋｅ， Ｍ．Ｌ． 他 （２０００） Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． Ｒｅｓ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２６８：８−１３）を用いてスクリーニングする。本発明の特定の実施例は、特異的ポリヌクレオチド配列に対するアンチセンス活性を調べるための、各オリゴヌクレオチド（デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、ペプチド核酸、及び修飾オリゴヌクレオチド）の組み合わせライブラリのスクリーニングを含む（Ｂｒｕｉｃｅ， Ｔ．Ｗ． 他 （１９９７） 米国特許第５，６８６，２４２号、Ｂｒｕｉｃｅ， Ｔ．Ｗ． 他 （２０００） 米国特許第６，０２２，６９１号）。
【０２６３】
ベクターを細胞または組織に導入する多数の方法が利用でき、ｉｎ ｖｉｖｏ、ｉｎ ｖｉｔｒｏ、及びｅｘ ｖｉｖｏでの使用に等しく適している。ｅｘ ｖｉｖｏでの治療の場合、患者から採取された肝細胞の中にベクターを導入して、自家移植で同じ患者に戻すためにクローニング増殖される。トランスフェクション、リボソーム注入またはポリカチオンアミノポリマーによる運搬は、当分野で周知の方法を用いて実行することができる（例えば、Ｇｏｌｄｍａｎ， Ｃ．Ｋ． 他． （１９９７） Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １５：４６２−６６：を参照）。
【０２６４】
上記したいかなる治療方法も、例えば、ヒト、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ウサギ及びサルなどの哺乳動物を含む、治療が必要な全ての被験者に適用できる。
【０２６５】
本発明の別の実施例は、上記した全ての治療効果のために、医学上認められる担体と共に医薬品或いは無菌組成物の投与に関連する。このような組成物は、ＤＭＥ、ＤＭＥの抗体、擬態、アゴニスト、アンタゴニスト、またはＤＭＥのインヒビターなどからなる。この組成物は、単体で、或いは安定剤などの１種類以上の別の薬剤と共に、無菌の生体適合性医薬品担体に投与することができる。このような医薬品担体には、生理食塩水、緩衝食塩水、ブドウ糖、及び水などが含まれるがこれらに限定されるものではない。この組成物は、単独或いは薬物またはホルモンなどの別の薬剤と共に投与することができる。
【０２６６】
本発明に用いられる組成物は、様々な経路を用いて投与するが可能である。この経路には、経口、静脈内、筋肉内、動脈内、骨髄内、クモ膜下、心室内、経皮、皮下、腹腔内、鼻腔内、腸内、局所、舌下、または直腸が含まれるがこれらに限定されるものではない。
【０２６７】
肺投与用の組成物は、液状または乾燥粉末状に調製することができる。このような組成物は通常、患者が吸入する直前にエアロゾル化する。小分子（例えば、従来の低分子量有機薬剤）の場合には、速効製剤のエアロゾル輸送が当分野で周知である。高分子（例えばより大きなペプチドやタンパク質）の場合には、肺の肺胞領域を介する肺輸送の技術が近年向上したため、インスリン等の薬剤を実際に血中に輸送することが可能となった（Ｐａｔｔｏｎ， Ｊ．Ｓ． 他， 米国特許第５，９９７，８４８号等を参照）。肺輸送は、針注射を用いないで投与できるという点で優れており、潜在的に有毒な浸透エンハンサーが必要でなくなる。
【０２６８】
本発明に用いる好適な組成物には、目的を達成するため、効果的な量の活性処方成分を含む組成物が含まれる。当業者は、十分に自身の能力で効果的な服用量を決めることができる。
【０２６９】
ＤＭＥまたはその断片を含む高分子を直接細胞内に輸送するべく、特殊な形態に組成物が調製されるのが好ましい。例えば、細胞不透過性高分子を含むリポソーム製剤は、細胞融合及び高分子の細胞内輸送を促進し得る。別法では、ＤＭＥまたはその断片をＨＩＶ Ｔａｔ−１タンパク質の陽イオンＮ末端部に結合することもできる。このようにして作製された融合タンパク質は、マウスモデル系の脳を含む全ての組織の細胞に形質導入されることが確認されている（Ｓｃｈｗａｒｚｅ， Ｓ．Ｒ． 他 （１９９９） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８５：１５６９−１５７２）。
【０２７０】
どのような組成物であっても、治療に効果的な薬用量は、初めは、例えば腫瘍細胞の腫瘍細胞アッセイで、或いは動物モデルのどちらかで推定することができる。通常、動物モデルには、マウス、ウサギ、イヌ、サル、またはブタなどが用いられる。動物モデルはまた、好適な濃縮範囲及び投与の経路を決めるのに用いることができる。このような治療をもとに、ヒトへの有益な薬用量及び投与経路を決定することができる。
【０２７１】
医学的に効果的な薬用量は、症状や容態を回復させる、たとえばＤＭＥまたはその断片、ＤＭＥの抗体、ＤＭＥのアゴニストまたはアンタゴニスト、インヒビターなどの活性処方成分の量に関連する。薬用有効度及び毒性は、たとえば、ＥＤ５０（服用に対して集団の５０％に医薬的効果がある用量）またはＬＤ５０（服用に対して集団の５０％に致命的である用量）統計を計算するなど、細胞培養または動物実験における標準的な薬剤手法によって決定することができる。毒性効果と治療効果との薬用量比は治療指数であり、ＬＤ５０／ＥＤ５０と示すことができる。高い治療指数を示す組成物が望ましい。細胞培養アッセイ及び動物実験から得られたデータが、ヒトへの適用のために、薬用量の範囲を調剤するのに用いられる。このような組成物が含まれる薬用量は、毒性を殆ど或いは全く含まず、ＥＤ５０を含む血中濃度の範囲であることが望ましい。薬用量は、用いられる投与形態及び患者の感受性、投与の経路によって、この範囲内で様々である。
【０２７２】
正確な薬用量は、治療が必要な患者に関する要素を考慮して、実務者によって決められるであろう。薬用量及び投与は、効果的なレベルの活性成分を与えるため或いは所望の効果を維持するために調節される。薬用量の要素として考慮されるものには、疾患の重症度、患者の一般的な健康状態、年齢、体重、及び患者の性別、投与の時間及び頻度、併用する薬剤、反応感受性、及び治療に対する応答が含まれる。作用期間が長い組成物は、三日か四日に一度、一週間に一度、二週間に一度、特定の製剤の半減期及びクリアランス率によって左右され、投与され得る。
【０２７３】
通常の薬用量は投与の経路によって異なるが、約０．１〜１００，０００μｇまでの最大約１グラムまでである。特定の薬用量及び運搬の方法に関するガイダンスは文献に記載されており、一般に当分野の実務者はそれを利用することができる。当業者は、タンパク質またはインヒビターとは異なったヌクレオチドの製剤を利用するであろう。同様に、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの運搬は、特定の細胞、状態、位置などに対して特異的であろう。
【０２７４】
（診断）
別の実施例では、ＤＭＥに特異的に結合する抗体が、ＤＭＥの発現によって特徴付けられる疾患の診断、またはＤＭＥやＤＭＥのアゴニストまたはアンタゴニスト、インヒビターで治療を受けている患者をモニターするためのアッセイに用いられる。診断に有用な抗体は、治療のところで記載した方法と同じ方法で製剤される。ＤＭＥの診断アッセイには、抗体及び標識を用いてヒトの体液或いは細胞や組織から採取されたものからＤＭＥを検出する方法が含まれる。これらの抗体は、修飾をして或いはしないで使用され、レポーター分子の共有結合性或いは非共有結合性の接着によって標識化され得る。当分野で周知の種々のレポーター分子が用いられるが、その内の幾つかは上記した。
【０２７５】
ＤＭＥを測定するためのＥＬＩＳＡ，ＲＩＡ，及びＦＡＣＳを含む種々のプロトコルは、当分野では周知であり、変わった或いは異常なレベルのＤＭＥの発現を診断する元となるものを提供する。正常或いは標準的なＤＭＥの発現の値は、複合体の形成に適した条件の下、正常な哺乳動物、例えばヒトなどの被験者から採取した体液または細胞とＤＭＥに対する抗体とを結合させることによって決定する。標準的な複合体形成の量は、測光法（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ）などの種々の方法で定量され得る。被験者のＤＭＥの発現の量、制御及び疾患、生検組織からのサンプルが基準値と比較される。基準値と被験者との間の偏差が、診断の指標となる。
【０２７６】
本発明の別の実施例によれば、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチドを診断のために用いることもできる。用いられるポリヌクレオチドには、オリゴヌクレオチド配列、相補的なＲＮＡ及びＤＮＡ分子、及びＰＮＡが含まれる。このポリヌクレオチドを用いて、疾患と相関し得るＤＭＥを発現する生検組織における遺伝子の発現を検出し定量する。この診断アッセイを用いて、ＤＭＥの存在の有無、更に過剰な発現を調べ、治療中のＤＭＥ値の調節を監視する。
【０２７７】
一実施形態では、ＤＭＥまたは近縁の分子をコードする遺伝子配列を含むポリヌクレオチド配列を検出可能なＰＣＲプローブを用いたハイブリダイゼーションによって、ＤＭＥをコードする核酸配列を同定することが可能である。例えば５’調節領域である高度に特異的な領域か、例えば保存されたモチーフであるやや特異性の低い領域から作られているかのプローブの特異性と、ハイブリダイゼーション或いは増幅のストリンジェントは、プローブがＤＭＥをコードする自然界の配列のみを同定するかどうか、或いはアレルや関連配列コードする自然界の配列のみを同定するかどうかによって決まるであろう。
【０２７８】
プローブはまた、関連する配列の検出に利用され、ＤＭＥをコードする任意の配列と少なくとも５０％の配列同一性を有し得る。目的の本発明のハイブリダイゼーションプローブには、ＤＮＡあるいはＲＮＡが可能であり、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８の配列、或いはＤＭＥ遺伝子のプロモーター、エンハンサー、イントロンを含むゲノム配列に由来し得る。
【０２７９】
ＤＭＥをコードするＤＮＡに対して特異的なハイブリダイゼーションプローブの作製方法には、ＤＭＥ及びＤＭＥ誘導体をコードするポリヌクレオチド配列をｍＲＮＡプローブの作製のためのベクターにクローニングする方法がある。このようなベクターは市販されており、当業者には周知であり、好適なＲＮＡポリメラーゼ及び好適な標識されたヌクレオチドを加えることによって、ｉｎ ｖｉｔｒｏでＲＮＡプローブを合成するために用いられる。ハイブリダイゼーションプローブは、例えば３２Ｐ或いは３５Ｓなどの放射性核種、或いはアビジン／ビオチン（ｂｉｏｔｉｎ）結合系によってプローブに結合されたアルカリホスファターゼなどの酵素標識等の種々のレポーターの集団によって標識され得る。
【０２８０】
ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列を用いて、ＤＭＥの発現に関連する疾患を診断することが可能である。限定するものではないが、このような疾患には自己免疫／炎症の疾患、細胞増殖異常の異常、発生または発達障害、内分泌障害、眼の疾患、代謝障害、および肝臓の疾患を含む胃腸疾患が含まれ、自己免疫／炎症の疾患の中には、炎症及び日光性角化症、後天性免疫不全症候群（ＡＩＤＳ）及び副腎機能不全、成人呼吸窮迫症候群、アレルギー、強直性脊椎炎、アミロイド症、貧血、喘息、アテローム性動脈硬化症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性甲状腺炎、自己免疫性多腺性内分泌カンジダ性外胚葉ジストロフィー（ＡＰＥＣＥＤ）、気管支炎、胆嚢炎、接触皮膚炎、クローン病、アトピー性皮膚炎、皮膚筋炎、糖尿病、肺気腫、リンパ球毒素性一時性リンパ球減少症、赤芽球症、結節性紅斑、萎縮性胃炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、痛風、グレーブス病、橋本甲状腺炎、過好酸球増加症、過敏性大腸症候群、多発性硬化症、重症筋無力症、心筋または心膜炎症、骨関節炎、骨粗しょう症、膵炎、乾癬、ライター症候群、リウマチ様関節炎、強皮症、シェ−グレン症候群、全身性アナフィラキシー、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、原発性血小板血症、血小板減少症、潰瘍性大腸炎、ウェルナー症候群、癌合併症、血液透析、体外循環、ウイルス感染症、細菌感染症、真菌感染症、寄生虫感染症、原虫感染症、蠕虫感染症、外傷が含まれ、細胞増殖異常の中には日光性角化症及びアテローム性動脈硬化、滑液包炎、硬変、肝炎、混合型結合組織病（ＭＣＴＤ）、骨髄線維症、発作性夜間ヘモグロビン尿症、真性多血症、乾癬、原発性血小板血症、並びに腺癌及び白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、肉腫、及び奇形癌、具体的には、副腎、膀胱、骨、骨髄、脳、乳房、頚部、胆嚢、神経節、消化管、心臓、腎臓、肝臓、肺、筋肉、卵巣、膵臓、副甲状腺、陰茎、前立腺、唾液腺、皮膚、脾臓、精巣、胸腺、甲状腺、子宮の癌が含まれ、発生または発達障害の中には尿細管性アシドーシス、貧血、クッシング症候群、軟骨形成不全性小人症、デュシェンヌ‐ベッカー型筋ジストロフィー、癲癇、性腺形成異常、ＷＡＧＲ症候群（ウィルムス腫瘍、無虹彩症、尿生殖器異常、精神薄弱）、スミス‐マジェニス症候群（Ｓｍｉｔｈ− Ｍａｇｅｎｉｓ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）、脊髄形成異常症候群、遺伝性粘膜上皮異形成、遺伝性角皮症、シャルコー‐マリー‐ツース病及び神経線維腫症などの遺伝性神経病、甲状腺機能低下症、水頭症、Ｓｙｎｄｅｎｈａｍ舞踏病（Ｓｙｎｄｅｎｈａｍ’ｓ ｃｈｏｒｅａ）及び脳性小児麻痺などの発作障害、脊髄二分裂、無脳症、頭蓋脊椎披裂、先天性緑内障、白内障、感覚神経性聴力損失が含まれ、内分泌障害の中には原発脳腫瘍及び腺腫、妊娠性梗塞、下垂体切除、動脈瘤、血管奇形、血栓症、感染症、免疫異常、頭部外傷による合併症などの病変から起こる視床下部及び下垂体の障害と、性機能低下及びシーハン症候群、尿崩症、カルマン病、ハンド‐シュラー‐クリスチャン病、レトラ‐シヴェ病、サルコイドーシス、エンプティセラ症候群、小人症を含む下垂体低下に関連した障害と、良性線種によって発生しやすい不適当抗利尿ホルモン（ＡＤＨ）分泌症候群（ＳＩＡＤＨ）及び先端巨大症、巨人症を含む下垂体亢進に関連した障害と、甲状腺腫及び粘液水腫、細菌感染性急性甲状腺炎、ウイルス感染性亜急性甲状腺炎、自己免疫性甲状腺炎（橋本病）、クレチン病を含む甲状腺機能低下症に関連した障害と、甲状腺中毒症及びその様々な型、グレーブス病、前脛骨粘液水腫、中毒性多結節性甲状腺腫、甲状腺癌、プランマー病を含む甲状腺機能亢進症と、Ｃｏｎｎ病（ｃｈｒｏｎｉｃ ｈｙｐｅｒｃａｌｅｍｉａ）を含む副甲状腺機能亢進症と、Ｉ型及びＩＩ型糖尿病及び合併症などの膵臓疾患と、過形成及び副腎皮質の癌腫や腺腫、アルカローシスに関連した高血圧、アミロイド症、低カリウム血、クッシング病、リドル症候群、Ａｒｎｏｌｄ−Ｈｅａｌｙ−Ｇｏｒｄｏｎ症候群、褐色細胞腫瘍、副腎機能不全などの副腎に関連した障害と、女性の異常プロラクチン産生及び不妊症、子宮内膜症、月経周期の摂動、多嚢胞性卵巣疾患、高プロラクチン血症、選択的性腺刺激ホルモン不全（ｉｓｏｌａｔｅｄ ｇｏｎａｄｏｔｒｏｐｉｎ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ）、無月経、乳汁漏出症、半陰陽、多毛症及び男性化、乳癌、閉経期後の骨粗鬆症、男性のライジッヒ細胞過形成、男性更年期、生殖細胞無形成症、ライジッヒ細胞腫瘍に関連した性機能亢進、アンドロゲン受容体の欠如に関連したアンドロゲン耐性、５α−還元酵素症候群、女性乳房症などの生殖腺ステロイドホルモンに関連した疾患とが含まれ、眼の疾患の中には、結膜炎、乾性角結膜炎、角膜炎、上強膜炎、虹彩炎、後部ブドウ膜炎、緑内障、一過性黒内障、虚血性視神経症、視神経炎、レーバー遺伝性視神経症、硝子体剥離、網膜剥離、白内障、黄斑変性症、中心性漿液性脈絡網膜症、色素性網膜炎、脈絡膜黒色腫、球後腫瘍、交叉腫瘍（ｃｈｉａｓｍａｌ ｔｕｍｏｒ）が含まれ、代謝障害の中には、副腎機能不全、脳腱黄色腫症、副腎皮質過形成、クマリン耐性、嚢胞性線維症、糖尿病、脂肪性肝硬変、果糖−１，６−ジホスファターゼ欠損症、ガラクトース血症、甲状腺腫、グルカゴノーマ、糖原病、遺伝性果糖不耐症、アドレナリン過剰症、腎臟不全症、上皮小体亢進症、副甲状腺低下症、高コレステロール血症、甲状腺亢進症、低血糖症、甲状腺低下症、高脂血症、脂質ミオパシー（ｌｉｐｉｄ ｍｙｏｐａｔｈｉｅｓ）、脂肪異栄養症、リソソーム蓄積症、メンケス症候群、後角症候群（ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｈｏｒｎ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）、マンノシドーシス、ノイラミニダーゼ欠損症、肥満症、ペントース−フェニルケトン尿症、プソイドビタミンＤ欠損症、低カルシウム血症、低リン酸血症、思春期後小脳性運動失調症、チロシン血症が含まれ、胃腸疾患の中には、嚥下障害、消化性食道炎、食道痙攣、食道狭窄、食道癌、消化不良、消化障害、胃炎、胃癌、食欲不振、悪心、嘔吐、胃不全麻痺、洞または幽門の浮腫、腹部アンギナ、胸焼け、胃腸炎、イレウス、腸管感染、消化性潰瘍、胆石症、胆嚢炎、胆汁うっ滞、膵臓炎、膵臓癌、胆道疾患、肝炎、高ビリルビン血症、遺伝性高ビリルビン血症、硬変症、肝臓の受動性うっ血、ヘパトーム、感染性大腸炎、潰瘍性大腸炎、潰瘍性直腸炎、クローン病、ホイップル病、マロリー‐ヴァイス症候群、結腸癌、結腸閉塞、過敏性腸症候群、短小腸症候群、下痢、便秘、胃腸出血、及び後天性免疫不全症候群（ＡＩＤＳ）腸症、黄疸、肝性脳症、肝腎症候群、肝炎、肝脂肪症、血色素症、ウィルソン病、α−１−アンチトリプシン欠損症、ライ症候群、原発性硬化性胆管炎、肝梗塞、門脈循環閉塞及び血栓、小葉中心壊死、肝臓紫斑病、肝静脈血栓、肝静脈閉塞症、子癇前症、子癇、妊娠性急性肝脂肪、妊娠性肝臓内胆汁うっ滞と、結節性再生及び腺腫、癌腫を含む肝癌とが含まれる。ＭＡＤをコードするポリヌクレオチド配列は、サザーン法やノーザン法、ドットブロット法、或いはその他の膜系の技術、ＰＣＲ法、ディップスティック（ｄｉｐｓｔｉｃｋ）、ピン（ｐｉｎ）、ＥＬＩＳＡ式アッセイ、及び変異ＤＭＥの発現を検出するために患者から採取した体液或いは組織を利用するマイクロアレイに使用することが可能である。このような質的或いは量的方法は、当分野では周知である。
【０２８１】
ある実施態様では、ＤＭＥをコードするヌクレオチド配列は、関連する疾患、特に上記した疾患を検出するアッセイにおいて有用であろう。ＤＭＥをコードするヌクレオチド配列は、標準的な方法で標識化され、ハイブリダイゼーション複合体の形成に好適な条件の下、患者から採取した体液或いは組織のサンプルに加えることができるであろう。好適な培養期間の後、サンプルを洗浄し、シグナルを定量して基準値と比較する。患者のサンプルのシグナルの量が、制御サンプルと較べて著しく変わっている場合は、サンプル内のＤＭＥをコードするヌクレオチド配列の変異レベルにより、関連する疾患の存在が明らかになる。このようなアッセイを用いて、動物実験、臨床試験、或いは個人の患者の治療を監視における、特定の治療効果を推定することが可能である。
【０２８２】
ＤＭＥの発現に関連する疾患の診断の基準となるものを提供するために、発現の正常すなわち標準的なプロファイルが確立される。これは、ハイブリダイゼーション或いは増幅に好適な条件の下、動物或いはヒトの何れかの正常な被験者から抽出された体液或いは細胞と、ＤＭＥをコードする配列或いはその断片とを結合させることにより達成され得る。標準的なハイブリダイゼーションは、正常な被験者から得た値と周知の量の実質的に精製されたポリヌクレオチドが用いられる実験からの値とを比較することによって定量可能である。正常なサンプルから得た標準的な値を、疾患の症状を示す被験者から得た値と比較可能である。基準値と被験者の値との偏差を用いて罹患しているかどうを決定する。
【０２８３】
疾患の存在が確定され、治療プロトコルが開始されると、ハイブリダイゼーションアッセイを通常ベースで繰り返して、被験者における発現のレベルが正常な患者に示される値に近づき始めたかどうかを推定することが可能である。繰り返し行ったアッセイの結果を、数日から数ヶ月の期間の治療の効果を見るのに用いることができる。
【０２８４】
癌では、個体からの生体組織における異常な量の転写物が、疾患の発生の素因を示し、また実際に臨床的症状が出る前に疾患を検出する方法を提供することが可能である。この種のより明確な診断により、医療の専門家が予防方法或いは積極的な治療法を早くから利用して、癌の発生または進行を防ぐことが可能となる。
【０２８５】
ＤＭＥをコードする配列から設計されたオリゴヌクレオチドのさらなる診断への利用には、ＰＣＲの利用が含まれ得る。このようなオリゴマーは、化学的な合成、酵素を用いた生成、或いはｉｎ ｖｉｔｒｏで生成され得る。オリゴマーは、好ましくはＤＭＥをコードするポリヌクレオチドの断片、或いはＤＭＥをコードするポリヌクレオチドと相補的なポリヌクレオチドの断片を含み、最適な条件の下、特定の遺伝子や条件を識別するために利用される。また、オリゴマーは、やや緩いストリンジェントな条件の下、近縁のＤＮＡ或いはＲＮＡ配列の検出及び／または定量のため用いることが可能である。
【０２８６】
或る実施態様において、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列由来のオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、一塩基多型（ＳＮＰ）を検出し得る。ＳＮＰは、ヒトの先天性または後天性遺伝病の原因となる場合が多いヌクレオチドの置換、挿入及び欠失である。限定するものではないが、ＳＮＰの検出方法には、一本鎖立体構造多型（ＳＳＣＰ）及び蛍光ＳＳＣＰ（ｆＳＳＣＰ）法が含まれる。ＳＳＣＰでは、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列由来のオリゴヌクレオチドプライマーを用いたポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）でＤＮＡを増幅する。このＤＮＡは、例えば病変或いは正常な組織、生検サンプル、体液等に由来し得る。このＤＮＡ内のＳＮＰは、一本鎖形状のＰＣＲ産物の２次及び３次構造に差異を生じさせる。この差異は非変性ゲル中でのゲル電気泳動法を用いて検出可能である。ｆＳＣＣＰでは、オリゴヌクレオチドプライマーを蛍光標識することによって、ＤＮＡシークエンシング装置などのハイスループット機器でアンプリマー（ａｍｐｌｉｍｅｒ）の検出をすることが可能になる。更に、インシリコＳＮＰ（ｉｎ ｓｉｌｉｃｏ ＳＮＰ：ｉｓＳＮＰ）と呼ばれる配列データベース分析法は、共通のコンセンサス配列の構築に用いられる個々の重複するＤＮＡ断片の配列を比較することによって、多型を同定することができる。これらのコンピュータベースの方法は、ＤＮＡ配列クロマトグラムの自動分析及び統計モデルを用いたシークエンシングエラーや研究室でのＤＮＡの調整に起因する配列のばらつきを排除する。別法では、例えばハイスループットのＭＡＳＳＡＲＲＡＹシステム（Ｓｅｑｕｅｎｏｍ， Ｉｎｃ．， Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ ＣＡ）を用いた質量分析によりＳＮＰを検出し、特徴付ける。
【０２８７】
ＤＭＥの発現を定量するために用いられ得る方法には、ヌクレオチドの放射標識或いはビオチン標識、調節核酸の相互増幅（ｃｏａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、及び標準的な曲線に結果が加えられたものが含まれる（例えば、Ｍｅｌｂｙ， Ｐ．Ｃ．ら（１９９３） Ｊ． Ｉｍｍｕｎｏｌ． Ｍｅｔｈｏｄｓ， １５９：２３５−４４；Ｄｕｐｌａａ， Ｃ．ら（１９９３） Ａｎａｌ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． ２２９−２３６を参照）。多数のサンプルの定量速度は、ハイスループット型のアッセイを用いることで速くなるであろう。このアッセイでは、目的のオリゴマーやポリヌクレオチドが様々な希釈液中に含まれ、分光光度法或いは非色応答によって定量が迅速である。
【０２８８】
更に別の実施例では、本明細書で記載した任意のポリヌクレオチド配列に由来するオリゴヌクレオチドまたはより長い断片を、マイクロアレイにおける標的として用いることができる。マイクロアレイを、上記したように多数の遺伝子の相対的な発現レベルを同時にモニタリングする転写イメージング技術に用いてることができる。マイクロアレイはまた、遺伝子変異、突然変異及び多型の同定に用いることができる。この情報を用いて、遺伝子機能を決定し、疾患の遺伝的根拠を解明し、疾患を診断し、遺伝子発現に関連する疾病の進行／後退をモニタリングし、疾患の治療における治療薬の開発や活性のモニタリングを行うことができる。特に、患者にとって最適かつ有効な治療法を選択するために、この情報を用いて患者の薬理ゲノムプロフィールを作成することができる。例えば、患者の薬理ゲノムプロフィールに基づいて、患者に対して極めて効果的でありながら副作用を殆ど示さない治療薬を選択することができる。
【０２８９】
別の実施例では、ＤＭＥ、ＤＭＥの断片、ＤＭＥに特異的な抗体をマイクロアレイ上のエレメントとして用いることができる。マイクロアレイを用いて、上記のようにタンパク質間相互作用、薬剤−標的相互作用及び遺伝子発現プロファイルをモニタリング及び測定することが可能である。
【０２９０】
特定の実施例は、或る組織または細胞型の転写イメージを生成する本発明のポリヌクレオチドの使用に関連する。転写イメージは、特定の組織または細胞型により遺伝子発現の包括的パターンを表す。包括的遺伝子発現パターンは、所定の条件下で所定の時間に発現した遺伝子の数及び相対存在量を定量することにより分析される（Ｓｅｉｌｌｉａｍｅｒ 他、米国特許第５，８４０，４８４号の”Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ” を参照。この特許に言及することを以って本明細書の一部とする）。従って、特定の組織または細胞型の転写物または逆転写物の全てに本発明のポリヌクレオチドまたはその相補配列をハイブリダイズすることにより、転写イメージが生成され得る。或る実施例では、本発明のポリヌクレオチドまたはその相補配列がマイクロアレイ上に複数のエレメントのサブセットを構成するハイスループット型でハイブリダイゼーションさせる。結果として得られる転写イメージは、遺伝子活性のプロファイルとなり得る。
【０２９１】
転写イメージは、組織、細胞株、生検サンプル、またはその他の生体サンプルから単離した転写物を用いて生成し得る。従って、転写イメージは、組織または生検サンプルの場合にはｉｎ ｖｉｖｏ、または細胞株の場合にはｉｎ ｖｉｔｒｏにおける遺伝子発現を反映する。
【０２９２】
本発明のポリヌクレオチドの発現プロファイルを示す転写イメージはまた、合成化合物または天然化合物の毒性試験のみならず、ｉｎ ｖｉｔｒｏモデル系及び薬剤の前臨床評価に関連して使用され得る。全ての化合物は、作用及び毒性の機構を示唆する、頻繁に分子フィンガープリント若しくは毒性シグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）と称されるような特徴的な遺伝子発現パターンを引き起こす（Ｎｕｗａｙｓｉｒ， Ｅ．Ｆ． 他 （１９９９） Ｍｏｌ． Ｃａｒｃｉｎｏｇ． ２４：１５ ３−１５９、Ｓｔｅｉｎｅｒ， Ｓ． ａｎｄ Ｎ．Ｌ． Ａｎｄｅｒｓｏｎ （２０００） Ｔｏｘｉｃｏｌ． Ｌｅｔｔ． １１２−１１３：４６７−４７１、また言及することを以って本明細書の一部とする）。試験化合物が、毒性を有する既知の化合物のシグネチャと同一のシグネチャを有する場合には、毒性特性を共有している可能性が高い。フィンガープリンまたはシグネチャが、より多くの遺伝子及び遺伝子ファミリーからの発現情報を含んでいれば、より有用かつ正確になる。理想としては、発現のゲノム全域にわたって測定し、最高品質のシグネチャを提供することである。任意の試験化合物によっても発現が変化しない遺伝子も同様に重要である。それは、これらの遺伝子の発現レベルを用いて残りの発現データを標準化することができるためである。標準化処理は、異なる化合物で処理した後の発現データの比較に有用である。毒性シグネチャのエレメントへの遺伝子機能を割り当てることは毒性機構の解明に役立つが、毒性の予測につながるシグネチャの統計的な一致には遺伝子機能の知識は必要ではない（例えば２０００年２月２９日にＮａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓより発行されたＰｒｅｓｓ Ｒｅｌｅａｓｅ ００−０２を参照されたい。これについてはｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｅｈｓ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｏｃ／ｎｅｗｓ／ｔｏｘｃｈｉｐ．ｈｔｍで入手可能である）。従って、毒性シグネチャを用いる毒性スクリーニングにおいて、全ての発現した遺伝子配列を含めることは重要でありまた望ましいことである。
【０２９３】
一実施例では、試験化合物の毒性は、核酸を含有する生体サンプルをその試験化合物で処理して評価する。処理した生体サンプル中で発現した核酸は、本発明のポリヌクレオチドに特異的な１若しくは複数のプローブでハイブリダイズさせ、それによって本発明のポリヌクレオチドに対応する転写レベルを定量することができる。処理した生体サンプル中の転写レベルを、非処理生体サンプル中のレベルと比較する。両サンプルの転写レベルの差が、処理されたサンプル中で試験化合物が引き起こす毒性反応を示唆する。
【０２９４】
別の実施例は、本発明のポリペプチド配列を用いて組織または細胞型のプロテオームを分析することに関連する。「プロテオーム」という用語は、或る特定の組織または細胞型におけるタンパク質発現の包括的パターンを指す。プロテオームを構成する各タンパク質は、個々に更なる分析をすることができる。プロテオーム発現パターン即ちプロファイルは、所定の条件下で所定の時間に発現したタンパク質の数及びそれらの相対的な存在量を定量することにより分析する。従って、ある細胞のプロテオームのプロファイルは、特定の組織または細胞型のポリペプチドを分離及び分析することにより作成し得る。或る実施例では、このような分離は２次元ゲル電気泳動によって行う。この２次元ゲル電気泳動法では、まず、１次元の等電点電気泳動によりサンプルからタンパク質を分離し、次に、２次元のドデシル硫酸ナトリウムスラブゲル電気泳動により分子量に従って分離する（前出のＳｔｅｉｎｅｒ ａｎｄ Ａｎｄｅｒｓｏｎ）。これらのタンパク質は、通常クーマシーブルーまたはシルバーまたは蛍光染色などの染色剤を用いてゲルを染色して、分散した個別の位置にあるスポットとしてゲル中で可視化される。各タンパク質スポットの光学密度は、通常サンプル中のタンパク質レベルに比例する。異なるサンプル、例えば試験化合物または治療薬で処理済みまたは未処理のいずれかの生体サンプルから得られる等位置にあるタンパク質スポットの光学密度を比較し、処理に関連するタンパク質スポット密度の変化を調べる。スポット内のタンパク質は、例えば化学的または酵素的に切断した後、質量分析する標準的な方法を用いて部分的にシークエンシングする。スポット内のタンパク質の同一性は、好適には少なくとも５個の連続するアミノ酸残基であるその部分的な配列を、本発明のポリペプチド配列と比較することにより決定し得る。場合によっては、決定的なタンパク質同定のための更なる配列が得られる。
【０２９５】
プロテオームのプロファイルは、ＤＭＥに特異的な抗体を用いてＤＭＥ発現レベルを定量することによっても作成可能である。或る実施例では、マイクロアレイ上のエレメントとして抗体を用い、マイクロアレイをサンプルに曝露して各アレイエレメントへのタンパク質結合レベルを検出することによりタンパク質発現レベルを定量する（Ｌｕｅｋｉｎｇ， Ａ． ら． （１９９９） Ａｎａｌ． Ｂｉｏｃｈｅｒｎ． ２７０：１０３−１１１、Ｍｅｎｄｏｚｅ， Ｌ．Ｇ． ら． （１９９９） Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ２７：７７８−７８８）。検出は当分野で既知の様々な方法で行うことができ、例えば、チオール反応性またはアミノ反応性蛍光化合物を用いてサンプル中のタンパク質を反応させ、各アレイエレメントにおける蛍光結合の量を検出し得る。
【０２９６】
プロテオームレベルでの毒性シグネチャも中毒学的スクリーニングに有用であり、転写レベルでの毒性シグネチャと並行して分析するべきである。或る組織における或るタンパク質では、転写物の存在量とタンパク質の存在量との相関性が低いことがあるため（Ａｎｄｅｒｓｏｎ， Ｎ．Ｌ． ａｎｄ Ｊ． Ｓｅｉｌｈａｍｅｒ （１９９７） Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ １８：５３３−５３７）、プロテオーム毒性シグネチャは、転写イメージにはそれ程影響しないがプロテオームのプロファイルを変化させる化合物の分析において有用たり得る。更に、体液中での転写の分析は、ｍＲＮＡが急速に分解するため困難である。しがたがって、このような場合にはプロテオームのプロファイル作成はより信頼でき、情報価値がある。
【０２９７】
別の実施例では、試験化合物の毒性は、タンパク質を含む生体サンプルをその試験化合物で処理して評価する。処理された生体サンプル中で発現したタンパク質を分離して、各タンパク質の量が定量できるようにする。各タンパク質の量を、未処理生体サンプル中の対応するタンパク質の量と比較する。両サンプル中のタンパク質の量の差は、処理されたサンプル中の試験化合物に対する毒性反応を示唆する。個々のタンパク質は、それらのアミノ酸残基をシークエンシングし、これらの部分配列を本発明のポリペプチドと比較することで同定する。
【０２９８】
別の実施例では、試験化合物の毒性は、タンパク質を含む生体サンプルをその試験化合物で処理することにより評価する。生体サンプルから得たタンパク質を、本発明のポリペプチドに特異的な抗体と共にインキュベートする。その抗体により認識されたタンパク質の量を定量する。処理された生体サンプル中のタンパク質の量を、未処理生体サンプル中のタンパク質の量と比較する。両サンプルのタンパク質量の差が、処理サンプル中の試験化合物に対する毒性反応を示唆する。
【０２９９】
当分野で周知の方法でマイクロアレイを準備して使用し、分析する。（例えば、Ｂｒｅｎｎａｎ， Ｔ．Ｍ． 他 （１９９５） 米国特許第５，４７４，７９６号；Ｓｃｈｅｎａ， Ｍ． 他 （１９９６） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ９３：１０６１４−１０６１９； Ｂａｌｄｅｓｃｈｗｅｉｌｅｒ 他（１９９５） ＰＣＴ出願番号ＷＯ９５／２５１１１６； Ｓｈａｌｏｎ， Ｄ．他 （１９９５） ＰＣＴ出願番号ＷＯ９５／３５５０５； Ｈｅｌｌｅｒ， Ｒ．Ａ． 他（１９９７） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ９４：２１５０−２１５５； 及び Ｈｅｌｌｅｒ， Ｍ．Ｊ． 他 （１９９７） 米国特許第５，６０５，６６２号を参照）。様々なタイプのマイクロアレイが周知であり、詳細については、ＤＮＡ Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ： Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ， Ｍ． Ｓｃｈｅｎａ， ｅｄ． （１９９９） Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ， Ｌｏｎｄｏｎに記載されている。また、この文献を引用することを以って本明細書の一部とする。
【０３００】
本発明の別の実施例ではまた、ＤＭＥをコードする核酸配列を用いて、天然のゲノム配列をマッピングするのに有用なハイブリダイゼーションプローブを作製することが可能である。コーディング配列または非コーディング配列の何れかを用いることができるが、或る例では、コーディング配列より非コード配列が好ましい。例えば、多重遺伝子ファミリーのメンバー間にコーディング配列が保存されていることにより、染色体マッピング時に望ましくない交差ハイブリダイゼーションが生じる可能性がある。この配列は、特定の染色体、染色体の特定領域または人工の染色体、例えば、ヒト人工染色体（ＨＡＣ）、酵母人工染色体（ＹＡＣ）、細菌人工染色体（ＢＡＣ）、細菌Ｐ１産物、或いは単一染色体ｃＤＮＡライブラリに対してマッピングされる（Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ， Ｊ．Ｊ． ら （１９９７） Ｎａｔ Ｇｅｎｅｔ． １５：３４５−３５５、Ｐｒｉｃｅ， Ｃ．Ｍ． （１９９３） Ｂｌｏｏｄ Ｒｅｖ． ７：１２７−１３４、Ｔｒａｓｋ， Ｂ．Ｊ． （１９９１） Ｔｒｅｎｄｓ Ｇｅｎｅｔ． ７：１４９−１５４等を参照）。一度マッピングすると、本発明の核酸配列を用いて、例えば病状の遺伝と特定の染色体領域やまたは制限断片長多型（ＲＦＬＰ）の遺伝とが相関するような遺伝子連鎖地図を作成可能である（Ｌａｎｄｅｒ， Ｅ．Ｓ． ａｎｄ Ｄ． Ｂｏｔｓｔｅｉｎ （１９８６） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ８３：７３５３−７３５７を参照）。
【０３０１】
ｉｎ ｓｉｔ蛍光ハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）は、他の物理的及び遺伝子地図データと相関し得る（例えば、Ｈｅｉｎｚ−Ｕｌｒｉｃｈ， 他による（１９９５） ｉｎ Ｍｅｙｅｒｓ， 前出， ｐｐ． ９６５−９６８を参照）。遺伝子地図データの例は、種々の科学誌あるいはＯｎｌｉｎｅ Ｍｅｎｄｅｌｉａｎ Ｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅ ｉｎ Ｍａｎ（ＯＭＩＭ）のワールドワイドウェブのサイトで見付けることができる。物理的な染色体地図上のＤＭＥをコードする遺伝子の位置と特定の疾患との相関性、或いは特定の疾患に対する素因が、このような疾患と関連するＤＮＡ領域の決定に役立つため、更なる位置を決定するクローニングが行われる。
【０３０２】
染色体標本のｉｎ ｓｉｔハイブリダイゼーション、及び確定した染色体マーカーを用いた結合分析などの物理的マッピング技術を用いて、遺伝子地図を拡張することもできる。マウスなどの別の哺乳動物の染色体上に遺伝子を配置させることにより、たとえ正確なヒト染色体の位置が分かっていなくても、関連するマーカーが明らかになる場合が多い。この情報は、位置クローニング或いは別の遺伝子発見技術を用いて遺伝的疾患の研究をしている研究者にとって価値がある。疾患や症候群に関与する１つ或いは複数の遺伝子の位置が、例えば血管拡張性失調症の１１ｑ２２−２３などの特定の遺伝子領域に遺伝子結合によって大まかに決定されると、その領域に対するどの配列マッピングも、さらなる調査のための関連する遺伝子或いは調節遺伝子を表す（例えば、Ｇａｔｔｉ， Ｒ．Ａ．他による（１９８８）Ｎａｔｕｒｅ ３３６：５７７−５８０を参照）。また、目的の本発明のヌクレオチド配列を用いて、正常者、保有者、即ち感染者の間の、転位置、反転などによる染色体位置の違いを検出することもある。
【０３０３】
本発明の別の実施例では、ＤＭＥ、その触媒作用断片或いは免疫原断片またはそのオリゴペプチドを、種々の任意の薬剤スクリーニング技術における化合物のライブラリのスクリーニングに用いることができる。このようなスクリーニングに用いる断片は、溶液に遊離、固体支持物に固定、細胞の表面上に保持、或いは細胞内に存在する。ＤＭＥと検査する薬剤との結合による複合体の形成を測定してもよい。
【０３０４】
薬剤スクリーニングに用いる別の方法は、目的のタンパク質に対して、好適な結合親和性を有する化合物のスクリーニング処理能力を高めるために用いられる（例えば、Ｇｅｙｓｅｎ，他による（１９８４） ＰＣＴ出願番号 ＷＯ８４／０３５６４を参照）。この方法では、相当な数の異なる小さな試験用化合物が、プラスチックピン或いは他の基板の上に合成される。試験用化合物は、ＤＭＥ、或いはその断片と反応してから洗浄される。次ぎに、結合されたＤＭＥが、当分野で周知の方法で検出される。精製されたＤＭＥはまた、前記した薬剤をスクリーニングする技術に用いられるプレート上で直接被覆することもできる。別法では、非中和抗体を用いて、ペプチドを捕らえ、固体支持物に固定することもできる。
【０３０５】
別の実施例では、ＤＭＥと結合可能な中和抗体がＤＭＥと結合するため試験用化合物と特に競合する、競合的薬剤スクリーニングアッセイを用いることができる。この方法では、抗体が、ＤＭＥと１つ以上の抗原決定因子を共有するどのペプチドの存在も検出する。
【０３０６】
別の実施例では、発展途上の分子生物学技術にＤＭＥをコードするヌクレオチド配列を用いて、限定はされないが、現在知られているトリプレット暗号及び特異的な塩基対相互作用などのヌクレオチド配列の特性に依存する新しい技術を提供することができる。
【０３０７】
当分野の技術者であれば、更なる説明がなくても前述の説明だけで最大限に本発明を利用できるであろう。したがって、以下に記載する特定の好適な実施例は、例示目的であって本発明を限定するものではない。
【０３０８】
前述した及び以下に記載する全ての特許出願、特許、刊行物、特に米国特許出願第６０／１７６，１３９号、同第６０／１７７，４４３号、および同第６０／１７８，５７４号に言及することをもって本明細書の一部とする。
【０３０９】
（実施例）
１　 ｃＤＮＡ ライブラリの作製
インサイトｃＤＮＡはＬＩＦＥＳＥＱ ＧＯＬＤ データベース （Ｉｎｃｙｔｅ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ， Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ ＣＡ）に含まれているｃＤＮＡライブラリに由来し、表４の列５に示されている。組織の一部をホモジナイズしてグアニジニウムイソチオシアネート溶液に溶解する一方、この組織の別の一部をホモジナイズしてフェノールに溶解するか、或いはＴＲＩＺＯＬ （Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、グアニジニウムイソチオシアネート及びフェノールの単相溶液などの好適な変性剤の混合液に溶解した。この溶解物を塩化セシウムにおいて遠心分離によって、或いはクロロホルムで抽出した。イソプロパノール或いは酢酸ナトリウムのどちらかとエタノール、或いは別の方法でこの溶解物からＲＮＡを沈殿させた。
【０３１０】
ＲＮＡの純度を高めるためにＲＮＡのフェノールによる抽出及び沈殿を必要な回数繰り返した。場合によっては、ＤＮＡ分解酵素でＲＮＡを処理する。殆どのライブラリでは、オリゴｄ（Ｔ）連結常磁性粒子（Ｐｒｏｍｅｇａ）またはＯＬＩＧＯＴＥＸラテックス粒子（ＱＩＡＧＥＮ． Ｖａｌｅｎｃｉａ ＣＡ）、ＯＬＩＧＯＴＥＸ ｍＲＮＡ精製キット（ＱＩＡＧＥＮ）を用いてポリ（Ａ＋）ＲＮＡを単離した。別法では、ＰＯＬＹ（Ａ）ＰＵＲＥ ｍＲＮＡ精製キット（Ａｍｂｉｏｎ， Ａｕｓｔｉｎ ＴＸ）などの別のＲＮＡ単離キットを用いて組織溶解物から直接単離した。
【０３１１】
ある場合には、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ社にＲＮＡを提供し、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ社が対応するｃＤＮＡライブラリを作製した。そうでない場合は、ＵＮＩＺＡＰベクターシステム（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）またはＳＵＰＥＲＳＣＲＩＰＴ プラスミドシステム（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を用いて当分野で周知の推奨方法または類似の方法でｃＤＮＡを合成してｃＤＮＡライブラリを作製した。（例えば、Ａｕｓｕｂｅｌ， １９９７，前出，ユニット５．１−６．６を参照）。逆転写は、オリゴｄ（Ｔ）またはランダムプライマーを用いて開始した。合成オリゴヌクレオチドアダプターを二本鎖ｃＤＮＡに結合させてから、好適な１つの制限酵素或いは複数の制限酵素でｃＤＮＡを消化した。殆どのライブラリでは、ＳＥＰＨＡＣＲＹＬ Ｓ １０００または ＳＥＰＨＡＲＯＳＥ ＣＬ２Ｂ、ＳＥＰＨＡＲＯＳＥ ＣＬ４Ｂカラムクロマトグラフィー（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）、アガロースゲル電気泳動法によってｃＤＮＡの大きさ（３００〜１０００ｂｐ）を選択した。ＰＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴプラスミド（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）またはｐＳＰＯＲＴ１プラスミド（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、ｐｃＤＮＡ２．１プラスミド（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ Ｃａｒｌｓｂａｄ ＣＡ）、ＰＢＫ−ＣＭＶプラスミド（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）、ｐｌＮＣＹプラスミド（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ， Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ ＣＡ）、またはそれらの誘導体などの好適なプラスミドのポリリンカーの適合性制限酵素部位にｃＤＮＡを結合させた。この組換えプラスミドを、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ社のＸＬ１−Ｂｌｕｅ， ＸＬ１−ＢＩｕｅＭＲＦ、ＳＯＬＲ、またはＬｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のＤＨ５αまたはＤＨ １０Ｂ、ＥＬＥＣＴＲＯＭＡＸ ＤＨ １０Ｂを含むコンピテント大腸菌細胞に導入し組み込んだ。
【０３１２】
２　 ｃＤＮＡ クローンの単離
上記実施例１に記載したように得たプラスミドを、ＵＮＩＺＡＰベクターシステム（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）或いは細胞溶解を利用したｉｎ ｖｉｖｏ切除によって宿主細胞から回収した。ＭａｇｉｃまたはＷＩＺＡＲＤ Ｍｉｎｉｐｒｅｐｓ ＤＮＡ精製システム（Ｐｒｏｍｅｇａ）、及びＡＧＴＣ Ｍｉｎｉｐｒｅｐ精製キット（Ｅｄｇｅ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ， Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ ＭＤ）、ＱＩＡＧＥＮ社のＱＩＡＷＥＬＬ ８ Ｐｌａｓｍｉｄ、ＱＩＡＷＥＬＬ ８ Ｐｌｕｓ Ｐｌａｓｍｉｄ、ＱＩＡＷＥＬＬ ８ Ｕｌｔｒａ Ｐｌａｓｍｉｄ 精製システム、ＲＥＡＬ Ｐｒｅｐ ９６プラスミドキットの内の少なくとも１つを用いてプラスミドを精製した。沈殿させた後、０．１ｍｌの蒸留水に再懸濁して、凍結乾燥して或いは凍結乾燥しないで４℃で保管した。
【０３１３】
別法では、ハイスループットの直接結合ＰＣＲ法によって宿主細胞溶解物からプラスミドＤＮＡを増幅した。（Ｒａｏ， Ｖ．Ｂ． （１９９４） Ａｎａｌ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． ２１６：１−１４）。宿主細胞の溶解及び熱サイクリング過程を単一反応混合液で行った。サンプルを処理してから３８４−ウェルプレートに移して保管し、増幅したプラスミドＤＮＡの濃度をＰＩＣＯＧＲＥＥＮ色素（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ， Ｅｕｇｅｎｅ ＯＲ）及びＦｌｕｏｒｏｓｋａｎ ＩＩ蛍光スキャナ（Ｌａｂｓｙｓｔｅｍｓ Ｏｙ， Ｈｅｌｓｉｎｋｉ， Ｆｉｎｌａｎｄ）を用いて蛍光定量的に測定した。
【０３１４】
３　シークエンシング及び分析
実施例２に記載したようにプラスミドから回収したインサイトｃＤＮＡを、以下に示すようにシークエンシングした。ｃＤＮＡのシークエンシング反応は標準的な方法で行うか、またはＨＹＤＲＡマイクロディスペンサー（Ｒｏｂｂｉｎｓ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）或いはＭＩＣＲＯＬＡＢ ２２００ （Ｈａｍｉｌｔｏｎ） 液体移送装置と共にＡＢＩ ＣＡＴＡＬＹＳＴ ８００ （ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ） サーマルサイクラー或いはＰＴＣ−２００ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｙｃｌｅｒ （ＭＪ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）などのハイスループット装置を用いて行った。ｃＤＮＡのシークエンシング反応は、Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ社の試薬、またはＡＢＩ ＰＲＩＳＭ ＢＩＧＤＹＥ Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ ｃｙｃｌｅ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｒｅａｄｙ ｒｅａｃｔｉｏｎキット（ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）などのＡＢＩシークエンシングキットに含まれる試薬を用いて行った。ｃＤＮＡシークエンシングの反応物の電気泳動的による分離及び標識したポリヌクレオチドの検出は、ＭＥＧＡＢＡＣＥ １０００ ＤＮＡシークエンシングシステム（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）、標準ＡＢＩプロトコル及び塩基対呼び出しソフトウェアを用いるＡＢＩ ＰＲＩＳＭ ３７３または３７７シークエンシングシステム（ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）、または当分野で周知のその他の配列解析システムを用いて行った。ｃＤＮＡ配列内の読み枠は、標準的な方法（Ａｕｓｕｂｅｌ， １９９７， 前出， ｕｎｉｔ ７．７）を用いて決定した。ｃＤＮＡ配列の幾つかを選択して、実施例８に記載した方法で配列を伸長した。
【０３１５】
インサイトｃＤＮＡに由来する本ポリヌクレオチド配列の確認は、ＢＬＡＳＴ、動的プログラミング、およびジヌクレオチドの分布による解析（ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｎｅａｒｅｓｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ）に基づいたプログラム及びアルゴリズムを用いて、ベクター、リンカー、およびポリＡ配列を取り除き、更にあいまいな塩基対をマスクすることで行った。次に、インサイトｃＤＮＡ配列およびそれらの翻訳を、公共のデータベースであるＧｅｎＢａｎｋの霊長類、げっ歯類、哺乳類、脊椎動物、および真核生物のデータベース、およびＢＬＯＣＫＳ、ＰＲＩＮＴＳ、ＤＯＭＯ、ＰＲＯＤＯＭ、およびＰＦＡＭなどの隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）を基にしたタンパク質ファミリーのデータベースから選択した配列に対して問合せた（ＨＭＭは、遺伝子ファミリーのコンセンサス主構造を分析する確率的手法である。例えば、Ｅｄｄｙ， Ｓ． Ｒ． （１９９６） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｓｔｒｕｃｔ． Ｂｉｏｌ． ６ ： ３６１−３６５を参照）。このような問合せは、ＢＬＡＳＴ、ＦＡＳＴＡ、ＢＬＩＭＰＳ、およびＨＭＭＲに基づいたプログラムを用いて行った。インサイトｃＤＮＡ配列を組み立てて、完全長ポリヌクレオチド配列を作製した。或いは、ＧｅｎＢａｎｋ ｃＤＮＡｓ、ＧｅｎＢａｎｋ ＥＳＴ、ステッチ配列（ｓｔｉｔｃｈｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、ストレッチ配列（ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）、またはＧｅｎｓｃａｎ−推定コード配列（実施例４および５を参照）を用いて、インサイトｃＤＮＡ群を完全長の配列に伸長した。配列の組み立ては、Ｐｈｒｅｄ、Ｐｈｒａｐ、およびＣｏｎｓｅｄに基づいたプログラムを用いて行い、ＧｅｎｅＭａｒｋ、ＢＬＡＳＴ、およびＦＡＳＴＡに基づいたプログラムを用いて、オープンリーディングフレームを決定するべくｃＤＡＮ群をスクリーニングした。完全長のポリヌクレオチド配列を翻訳して対応する完全長ポリペプチド配列を得た。別法では、本発明のポリヌクレオチドは、完全長翻訳ポリヌクレオチドの任意のメチオニン残基から始まり得る。次に、完全長ポリペプチド配列をＧｅｎＢａｎｋタンパク質データベース（ｇｅｎｐｅｐｔ）、ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ、ＢＬＯＣＫＳ、ＰＲＩＮＴＳ、ＤＯＭＯ、ＰＲＯＤＯＭ、Ｐｒｏｓｉｔｅ、およびＰＦＡＭなどの隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）に基づいたタンパク質ファミリーデータベースに対して問合せて分析した。こられの完全長ポリヌクレオチド配列はまた、ＭＡＣＤＮＡＳＩＳ ＰＲＯ ソフトウェア（Ｈｉｔａｃｈｉ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ ＣＡ）およびＬＡＳＥＲＧＥＮＥソフトウェア（ＤＮＡＳＴＡＲ）を用いて分析した。ポリヌクレオチド配列およびポリペプチド配列のアラインメントを、アライメントした配列間のパーセント同一性も計算するＭＥＧＡＬＩＧＮマルチシークエンスアラインメントプログラム（ＤＮＡＳＴＡＲ）に組み込まれたＣＬＵＳＴＡＬアルゴリズムによって指定されたデフォルトパラメータを用いて作成した。
【０３１６】
表７は、インサイトｃＤＮＡおよび完全長配列の組み立て、および組み立てた配列の分析に利用したツール、プログラム、およびアルゴリズム、並びにそれらの説明、引用文献、閾値パラメータを簡単に示す。表７の列１は用いたツール、プログラム、およびアルゴリズム、列２はそれらの簡単な説明、列３は引用することで本明細書の一部とした引用文献、列４の記載されている部分は２つの配列の一致の程度を評価するために用いたスコア、確率値、およびその他のパラメータを示す（スコアが高くなれば高くなるほど即ち確率値が低ければ低いほど、配列間の相同性が高くなる）。
【０３１７】
完全長のポリヌクレオチド配列およびポリペプチド配列の組み立て及び分析に用いる上記のプログラムは、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８のポリヌクレオチド配列断片の同定にも利用できる。ハイブリダイゼーション及び増幅技術に有用である約２０〜約４０００ヌクレオチドの断片を表４の列４に示した。
【０３１８】
４　ゲノム ＤＮＡ からコード配列の同定および編集
推定薬剤代謝酵素は、公共のゲノム配列データベース（例えば、ｇｂｐｒｉやｇｂｈｔｇ）においてＧｅｎｓｃａｎ遺伝子同定プログラムを実行して初めに同定された。Ｇｅｎｓｃａｎは、様々な生物に由来するゲノムＤＮＡ配列を分析するための汎用遺伝子同定プログラムである（Ｂｕｒｇｅ， Ｃ． および Ｓ． Ｋａｒｌｉｎ （１９９７） Ｊ． Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌ． ２６８ ： ７８−９４、Ｂｕｒｇｅ， Ｃ． および Ｓ． Ｋａｒｌｉｎ （１９９８） Ｃｕｒｒ． Ｏｐｉｎ． Ｓｔｒｕｃｔ． Ｂｉｏｌ． ８ ： ３４６−３５４を参照）。このプログラムは推定エキソンを連結して、メチオニンから停止コドンまで伸長した組み立てｃＤＮＡ配列を構築する。Ｇｅｎｓｃａｎにより得られる配列は、ＦＡＳＴＡデータベースのポリヌクレオチド配列およびポリペプチド配列になる。Ｇｅｎｓｃａｎによって一回で解析できる配列の最大長さは３０ｋｂに設定されている。これらのＧｅｎｓｃａｎ推定ｃＤＮＡ配列の内、どの配列が薬剤代謝酵素をコードするかを決定するために、コードされたポリペプチドをＰＦＡＭモデルにおいて薬剤代謝酵素について問合せて分析した（７ｔｍ＿１、７ｔｍ＿２、７ｔｍ＿３、および７ｔｍ＿４）。潜在的な薬剤代謝酵素が、薬剤代謝酵素としてアノテーションが付けられたインサイトｃＤＮＡ配列に対する相同性を基に同定された。次に、これらの選択されたＧｅｎｓｃａｎ推定配列を、ＢＬＡＳＴ解析を用いてｇｅｎｅｐｔおよびｇｂｐｒｉ公共データベースの配列と比較した。必要に応じて、Ｇｅｎｓｃａｎ推定ｃＤＮＡ配列を、ｇｅｎｅｐｔにおいてＢＬＡＳＴで最もヒットした配列と比較して、Ｇｅｎｓｃａｎ推定配列における余分なエキソンや省いてしまったエキソンなどのエラーを修正し、編集した。ＢＬＡＳＴ解析を用いてＧｅｎｓｃａｎ推定ｃＤＮＡ配列を含むインサイトｃＤＮＡまたは公共のｃＤＮＡを見つけ出すことにより、転写の証拠が得られる。インサイトｃＤＮＡがＧｅｎｓｃａｎ推定ｃＤＮＡ配列を含む場合、この情報を用いてＧｅｎｓｃａｎ推定配列を修正或いは確認できる。完全長ポリヌクレオチド配列は、実施例３に説明した組み立て方法でＧｅｎｓｃａｎ推定コード配列とインサイトｃＤＮＡおよび／または公共のｃＤＮＡ配列を組み立てて作製した。別法では、完全長ポリヌクレオチド配列は、その全てが編集した或いは未編集のＧｅｎｓｃａｎ推定コード配列から作製した。
【０３１９】
５　ゲノム配列データと ｃＤＮＡ 配列データとの組み立て
ステッチ配列（ Ｓｔｉｃｈｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ）
部分的なｃＤＮＡ配列を、実施例４に記載したＧｅｎｓｃａｎ遺伝子同定プログラムによって推定されたエキソンで伸長した。実施例３に記載されたように組み立てられた部分的なｃＤＮＡをゲノムＤＮＡにマッピングし、関連するｃＤＮＡおよび１或いは複数のゲノム配列に由来する関連する推定Ｇｅｎｓｃａｎエキソンを含む複数のクラスターに入れた。各クラスターを、グラフ理論および動的計画法に基づいたアルゴリズムを用いて、ｃＤＮＡおよびゲノム情報を統合して分析し、後に確認される潜在的なスプライスバリアントを生成し、編集或いは伸長して完全長の配列を作製した。或るクラスターの２つ以上の配列に或る区間の全長が存在する配列区間を同定し、推移（ｔｒａｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）により同定した区間を同等と考える。例えば、或る区間がｃＤＮＡおよび２つのゲノム配列のそれぞれに存在する場合、これら３つ全ての区間を同等と考える。この方法によって、関連しないが連続するゲノム配列をｃＤＮＡ配列によって繋ぎ１つにする。このようにして同定された区間を、親配列（ｐａｒｅｎｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に沿って現われるようにステッチアルゴリズムで縫い合わせ、可能な最も長い配列および変異配列を作製する。或るタイプ（ｃＤＮＡとｃＤＮＡ、またはゲノム配列とゲノム配列）の親配列に沿って連結される区間と区間との繋ぎ合わせは、親配列のタイプが異なる（ｃＤＮＡとゲノム配列）連結より好ましい。得られたステッチ配列を翻訳し、ＢＬＡＳＴ解析でｇｅｎｐｅｐｔおよびｇｂｐｒｉ公共データベースにおける配列と比較した。Ｇｅｎｓｃａｎによって推定された不適当なエキソンを、ｇｅｎｅｐｔにおいてＢＬＡＳＴで最もヒットした配列と比較して修正する。このような配列を更なるｃＮＤＡ配列で伸長し、必要に応じてゲノムＤＮＡで検査した。
【０３２０】
ストレッチ配列（ Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ）
部分的なＤＮＡ配列をＢＬＡＳＴ解析に基づいたアルゴリズムで完全長に伸長した。まず、実施例３に記載したように組み立てた部分的なｃＤＮＡを、ＢＬＡＳＴプログラムを用いてＧｅｎＢａｎｋの霊長類、げっ歯類、哺乳類、脊椎動物、および真核生物のデータベースなどの公共のデータベースに対して問い合わせた。次に、ＧｅｎＢａｎｋの相同性の最も高いタンパク質を、実施例４に記載したインサイトｃＤＮＡ或いはＧｅｎＳｃａｎエキソン推定配列の何れかと比較した。得られた複数の高スコアのセグメント対（ＨＳＰ）を用いてキメラタンパク質を作製し、ＧｅｎＢｎａｋの相同タンパク質上に翻訳した配列をマッピングした。元のＧｅｎＢｎａｋの相同タンパク質に対して、キメラタンパク質に挿入や欠失が起こり得る。公共のヒトゲノムデータベースから相同ゲノム配列を探し出すために、ＧｅｎＢｎａｋの相同タンパク質およびキメラタンパク質の両方をプローブとして用いた。このようにして、部分的なＤＮＡ配列を相同ゲノム配列の付加によりストレッチすなわち伸長した。完全な遺伝子を含んでいるか得られたストレッチ配列を検査した。
【０３２１】
６　 ＤＭＥ をコードするポリヌクレオチドの染色体マッピング
ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８を組み立てるために用いた配列を、ＢＬＡＳＴ及びＳｍｉｔｈ−Ｗａｔｅｒｍａｎアルゴリズムを用いて、インサイトＬＩＦＥＳＥＱデータベース及び公共のドメインデータベースの配列と比較した。ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８と一致するこれらのデータベースの配列を、Ｐｈｒａｐ（表７）などの構築アルゴリズムを使用して、連続及び重複した配列のクラスターに組み入れた。Ｓｔａｎｆｏｒｄ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｏｎｓｅ Ｃｅｎｔｅｒ （ＳＨＧＣ）、Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｇｅｎｏｍｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ （ＷＩＧＲ）及びＧｅｎｅｔｈｏｎなどの公共の情報源から入手できる放射線ハイブリッド（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｈｙｂｒｉｄ）及び遺伝子マッピングのデータを用いて、クラスター化した配列がすでにマッピングされているかを調べる。クラスターにマッピングされた配列が含まれている場合は、そのクラスターの全ての配列（特定のＳＥＱ ＩＤ ＮＯを含む）をそのマッピング位置に割り当てた。
【０３２２】
遺伝子地図の位置は、範囲、区間、またはヒト染色体によって表される。センチモルガンで示したマッピング位置の範囲は、染色体の短腕（ｐ）の末端から測定した（センチモルガン（ｃＭ）は、同一染色体上の遺伝子間の乗換え率に基づいた距離を表す単位である。平均すると、１ｃＭはヒトの染色体の１メガベースに概ね等しいいが、組換え率の高い部分と低い部分があるため、大きく変化し得る）。距離ｃＭは、配列がそれぞれのクラスターに含まれている放射線ハイブリッドマーカーの境界を検出できるＧｅｎｅｔｈｏｎによってマッピングされた遺伝子マーカーに基づいている。ＮＣＢＩ「ＧｅｎｅＭａｐ９９」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｐｖ／ｇｅｎｅｍａｐ）などの公衆が入手可能なヒト遺伝子マップおよびその他の情報源を用いて、上記した区間が既に同定されている疾患遺伝子マップ内若しくは近傍に位置するかを決定できる。
【０３２３】
７　ポリヌクレオチド発現の分析
ノーザン分析は、遺伝子の転写物の存在を検出するために用いられる実験用技術であり、特定の細胞種或いは組織からのＲＮＡが結合されている膜への標識されたヌクレオチド配列のハイブリダイゼーションを伴う（例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ，前出， ７章； 及び Ａｕｓｕｂｅｌ． Ｆ．Ｍ． 他、前出， ４章及び１６章を参照）。
【０３２４】
ＢＬＡＳＴに用いる類似のコンピュータ技術を用いて、ＧｅｎＢａｎｋ或いはＬＩＦＥＳＥＱ（Ｉｎｃｙｔｅ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）のようなｃＤＮＡデータベース内の同一或いは関連する分子を検索する。この分析は多くの膜系ハイブリダイゼーションより非常に速度が速い。さらにコンピュータ検索の感度を変更して、任意の特定の一致が、厳密な一致或いは相同的一致の何れかとして分類されるかを確定することができる。検索の基準は、
【０３２５】
【数１】
Figure 2004500816
【０３２６】
として定義される積スコアである。積スコアは、０〜１００の標準化された値であり、以下のように求める。ＢＬＡＳＴスコアにヌクレオチド配列の一致率を乗じ、その積を２つの配列の短い方の長さの５倍で除する。高スコアのセグメントの対（ＨＳＰ）において一致する各塩基に＋５のスコアを割り当て、各不適性塩基対に−４を割り当てることにより、ＢＬＡＳＴスコアを計算する。２つの配列は、２以上のＨＳＰを共有し得る（ギャップにより離隔される）。２以上のＨＳＰがある場合には、最高ＢＬＡＳＴスコアの塩基対を用いて積スコアを計算する。積スコアは、ＢＬＡＳＴアラインメントの断片的重複と質とのバランスを表す。例えば積スコア１００は、比較した２つの配列の短い方の長さ全体にわたって１００％一致する場合にのみ得られる。積スコア７０は、１００％の一致で一端が７０％重畳しているか、或いは８８％一致で他端が１００％重畳しているかの何れかの場合である。積スコア５０は、１００％の一致で一端が５０％重畳しているか、或いは７９％の一致で他端が１００％重畳しているかの何れかの場合である。
【０３２７】
或いは、ＤＭＥをコードするポリヌクレオチド配列は、由来する組織に対して分析する。例えば、ある完全長の配列は、少なくとも部分的にインサイトｃＤＮＡ配列をオーバーラップさせて組み立てられる（実施例３を参照）。各ｃＤＮＡ配列は、ヒト組織から作製されたｃＤＮＡライブラリに由来する。各ヒト組織は、心血管系、結合組織、消化系、胚構造、内分泌系、外分泌腺、女性生殖器、男性生殖器、生殖細胞、血液および免疫系、肺、筋骨格系、神経系、膵臓、呼吸器系、感覚器官、皮膚、顎口腔系、分類不能／混合、または尿管などの１つの生物／組織のカテゴリーに分類される。各カテゴリーにおけるライブラリの数をカウントし、その合計数を全カテゴリーのライブラリ数で除す。同様に、各ヒト組織は、癌、細胞系、発生、炎症、神経、外傷、心血管、プール（ｐｏｏｌｅｄ）などの１つの疾患／症状のカテゴリーに分類され、各カテゴリーにおけるライブラリの数をカウントし、その合計数を全カテゴリーのライブラリ数で除す。得られるパーセンテージは、ＤＭＥをコードするｃＤＮＡの疾患特異的な発現を反映する。ｃＤＮＡ配列およびｃＤＮＡライブラリ／組織の情報は、ＬＩＦＥＳＥＱ ＧＯＬＤ データベース（Ｉｎｃｙｔｅ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ， Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ ＣＡ）から得ることができる。
【０３２８】
８　 ＤＭＥ をコードするポリヌクレオチドの伸長
完全長のポリヌクレオチド配列は、完全長分子の好適な断片から設計したオリゴヌクレオチドプライマーを用いてその完全長分子の好適な断片を伸長して作製した。一方のプライマーは既知の断片の５’の伸長を開始するために合成し、他方のプライマーは既知の断片の３’の伸長を開始するために合成した。開始プライマーは、ＯＬＩＧＯ ４．０６ソフトウェア（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）或いは他の適切なプログラムを用いて、約２２個から約３０個のヌクレオチドの長さで約５０％以上のＧＣ含量を有し、かつ約６８〜７２℃の温度で標的配列にアニールするように設計した。ヘアピン構造及びプライマー−プライマー二量体が生じないようにヌクレオチドを伸長した。
【０３２９】
選択されたヒトｃＤＮＡライブラリを用いてこの配列を伸長した。２段階以上の伸長が必要な場合、若しくは望ましい場合は、追加或いはネスト化プライマーの組を設計する。
【０３３０】
当分野で既知の方法を利用したＰＣＲ法で高い忠実度で増幅した。ＰＣＲはＰＴＣ−２００ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｙｃｌｅｒ （ＭＪ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｉｎｃ．）用いて９６ウェルブロックプレートで行った。反応混合液は、鋳型ＤＮＡ及び２００ ｎｍｏｌの各プライマー、Ｍｇ２ ＋と（ＮＨ４）２ＳＯ４とβ−メルカプトエタノールを含むバッファー、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）、ＥＬＯＮＧＡＳＥ酵素（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）、Ｐｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を含む。プライマーの組、ＰＣＩ ＡとＰＣＩ Ｂに対して以下のパラメータで増幅を行った。
ステップ１　　９４℃で３分間
ステップ２　　９４℃で１５秒
ステップ３　　６０℃で１分間
ステップ４　　６８℃で２分間
ステップ５　　ステップ２、３、及び４を２０回繰り返す
ステップ６　　６８℃で５分間
ステップ７　　４℃で保管
別法では、プライマーの組、Ｔ７とＳＫ＋に対して以下のパラメータで増幅を行った。
ステップ１　　９４℃で３分間
ステップ２　　９４℃で１５秒
ステップ３　　５７℃で１分間
ステップ４　　６８℃で２分間
ステップ５　　ステップ２、３、及び４を２０回繰り返す
ステップ６　　６８℃で５分間
ステップ７　　４℃で保管。
【０３３１】
各ウェルのＤＮＡ濃度は、１Ｘ ＴＥ及び０．５μｌの希釈していないＰＣＲ産物に溶解した１００μｌのＰＩＣＯＧＲＥＥＮ定量試薬（０．２５％ （ｖ／ｖ） ＰＩＣＯＧＲＥＥＮ； Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ， Ｅｕｇｅｎｅ ＯＲ）を不透明な蛍光光度計プレート（Ｃｏｍｉｎｇ Ｃｏｓｔａｒ， Ａｃｔｏｎ ＭＡ）の各ウェルに分配してＤＮＡが試薬と結合できるようにして測定する。このプレートをＦｌｕｏｒｏｓｋａｎ ＩＩ （Ｌａｂｓｙｓｔｅｍｓ Ｏｙ， Ｈｅｌｓｉｎｋｉ， Ｆｉｎｌａｎｄ）でスキャンして、サンプルの蛍光を計測してＤＮＡの濃度を定量化する。反応混合物の５〜１０μｌのアリコットを１％のアガロースミニゲル上での電気泳動によって解析し、何れの反応物が配列を伸長することに成功したかを決定する。
【０３３２】
伸長したヌクレオチドを脱塩及び濃縮してから３８４ウェルプレートに移し、ＣｖｉＪＩコレラウイルスエンドヌクレアーゼ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｍａｄｉｓｏｎ ＷＩ）で消化し、ｐＵＣ １８ベクター（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）に再連結する前に音波処理またはせん断を行った。ショットガンシークエンシングのために、消化したヌクレオチドを低濃度（０．６〜０．８％）のアガロースゲル上に分離して断片を切断し、寒天をＡｇａｒ ＡＣＥ （Ｐｒｏｍｅｇａ）で消化した。Ｔ４リガーゼ（Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｂｉｏｌａｂｓ， Ｂｅｖｅｒｌｙ ＭＡ）を用いて伸長したクローンをｐＵＣ １８ベクター（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）に再連結し、Ｐｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）で制限部位の延び出しを処理してコンピテント大腸菌細胞に形質移入した。形質移入した細胞を選択して抗生物質を含む培地に移し、それぞれのコロニーを切りとってＬＢ／２Ｘカルベニシリン培養液の３８４ウェルプレートに３７℃で一晩培養した。
【０３３３】
細胞を溶解して、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）及びＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を用いて以下の手順でＤＮＡをＰＣＲ増幅した。
ステップ１　　９４℃で３分間
ステップ２　　９４℃で１５秒
ステップ３　　６０℃で１分間
ステップ４　　７２℃で２分間
ステップ５　　ステップ２、３、及び４を２９回繰り返す
ステップ６　　７２℃で５分間
ステップ７　　４℃で保管。
上記したようにＰＩＣＯＧＲＥＥＮ試薬（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ）でＤＮＡを定量化した。ＤＮＡ回収率の悪いサンプルは、上記した条件で再び増幅した。サンプルを２０％のジメチルサルホサイド（ｄｉｍｅｔｈｙｓｕｌｐｈｏｘｉｄｅ）（１：２， ｖ／ｖ）で希釈し、ＤＹＥＮＡＭＩＣ ＤＩＲＥＣＴキット（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）またはＡＢＩ ＰＲＩＳＭ ＢＩＧＤＹＥ Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ ｃｙｃｌｅ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｒｅａｄｙ ｒｅａｃｔｉｏｎキット（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いてシークエンシングした。
【０３３４】
同様に上述の手順で、完全長のポリヌクレオチド配列を検査したり、或いは完全長のポリヌクレオチド配列を利用して、この伸長のために設計したオリゴヌクレオチドと好適なゲノムライブラリを用いて５′調節配列を得た。
【０３３５】
９　個々のハイブリダイゼーションプローブの標識化及び使用法
ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８から導き出されたハイブリダイゼーションプローブを用いて、ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡ、またはゲノムＤＮＡをスクリーニングする。約２０塩基対からなるオリゴヌクレオチドの標識について特に記すが、より大きなｃＤＮＡフラグメントの場合でも基本的に同じ手順を用いる。オリゴヌクレオチドを、ＯＬＩＧＯ４．０６ソフトウェア（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ）のような最新式のソフトウェアを用いてデザインし、５０ｐｍｏｌの各オリゴマーと、２５０μＣｉの［γ‐３２Ｐ］アデノシン三リン酸（Ａｍｅｒｓｈａｍ， Ｃｈｉｃａｇｏ， ＩＬ）及びＴ４ポリヌクレオチドキナーゼ（ＤｕＰｏｎｔ ＮＥＮ、Ｂｏｓｔｏｎ ＭＡ）とを組み合わせて用いることにより標識する。標識されたオリゴヌクレオチドを、ＳＥＰＨＡＤＥＸ Ｇ−２５超精細排除デキストランビードカラム（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）を用いて実質的に精製する。毎分１０７カウントの標識されたプローブを含むアリコットを、次のエンドヌクレアーゼ、Ａｓｅ Ｉ、Ｂｇｌ ＩＩ、Ｅｃｏ ＲＩ、Ｐｓｔ Ｉ、Ｘｂａ１或いはＰｖｕ ＩＩ（ＤｕＰｏｎｔ ＮＥＮ）の１つを用いて切断したヒトゲノムＤＮＡの典型的な膜ベースのハイブリダイゼーション解析において用いる。
【０３３６】
各切断物からのＤＮＡを、０．７％アガロースゲル上で分画して、ナイロン製メンブラン（Ｎｙｔｒａｎ Ｐｌｕｓ， Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ ＆ Ｓｃｈｕｅｌｌ， Ｄｕｒｈａｍ ＮＨ）に転写する。ハイブリダイゼーションは４０℃で１６時間かけて行う。非特異的シグナルを取り除くため、例えば、最大０．１ｘクエン酸ナトリウム食塩水及び０．５％ドデシル硫酸ナトリウムの条件の下、ブロットを順次室温にて洗浄する。ハイブリダイゼーションパターンをオートラジオグラフィー或いは別のイメージ化手段で視覚化して比較する。
【０３３７】
１０　マイクロアレイ
マイクロアレイ上のアレイエレメントの連結または合成は、フォトリソグラフィ、ピエゾプリント（インクジェットプリンター、前出のＢａｌｄｅｓｃｈｗｅｉｌｅｒ等を参照）、機械的マイクロスポッティング技術及びこれらから派生したものを用いて達成することが可能である。上記各技術において基板は、均一な非多孔性の固体とするべきである（Ｓｃｈｅｎａ （１９９９）．前出）。推奨する基板には、シリコン、シリカ、スライドガラス、ガラスチップ及びシリコンウエハがある。別法では、ドットブロット法またはスロットブロット法に類似のアレイを利用して、熱や紫外線、または化学的或いは機械的な結合手段で基板の表面にエレメントを配置して結合させることができる。通常のアレイは利用可能な方法や機械を用いて作製でき、任意の適正な数のエレメントを含めることができる（Ｓｃｈｅｎａ， Ｍ． 他 （１９９５） Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７０：４６７−４７０、Ｓｈａｌｏｎ． Ｄ． 他 （１９９６） Ｇｅｎｏｍｅ Ｒｅｓ． ６：６３９−６４５、Ｍａｒｓｈａｌｌ， Ａ． ａｎｄ Ｊ． Ｈｏｄｇｓｏｎ （１９９８） Ｎａｔ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． １６：２７−３１．を参照）。
【０３３８】
完全長ｃＤＮＡ、発現遺伝子配列断片（ＥＳＴ）、或いはそれらの断片やオリゴマーが、マイクロアレイのエレメントとなり得る。ハイブリダイゼーションに好適な断片やオリゴマーを、ＬＡＳＥＲＧＥＮＥソフトウェア（ＤＮＡＳＴＡＲ）などの当分野で周知のソフトウェアを用いて選択することが可能である。このアレイエレメントを、生体サンプル中のポリヌクレオチドとハイブリダイズさせる。生体サンプル中のポリヌクレオチドは、検出を容易にするために蛍光標識またはその他の分子タグに結合する。ハイブリダイゼーションの後、生体サンプルからハイブリダイズしなかったヌクレオチドを除去し、蛍光スキャナを用いて各アレイエレメントにおけるハイブリダイゼーションを検出する。別法では、レーザー脱離及び質量スペクトロメトリーを用いてもハイブリダイゼーションを検出し得る。マイクロアレイ上のエレメントにハイブリダイズする各ポリヌクレオチドの相補性の程度及び相対的存在量は、算定することができる。一実施例におけるマイクロアレイの調整及び使用について、以下に詳述する。
【０３３９】
組織または細胞サンプルの調製
グアニジウムチオシアネート法を用いて組織サンプルから全ＲＮＡを単離し、オリゴ（ｄＴ）セルロース法を用いてポリ（Ａ）＋ＲＮＡを精製する。各ポリ（Ａ）＋ＲＮＡサンプルは、ＭＭＬＶ逆転写酵素、０．０５ ｐｇ／μｌのオリゴ（ｄＴ）プライマー（２１ｍｅｒ）、１×第１鎖緩衝液、０．０３単位／μｌのＲＮアーゼインヒビター、５００μＭ ｄＡＴＰ、５００μＭ ｄＧＴＰ、５００μＭ ｄＴＴＰ、４０μＭ ｄＣＴＰ、４０μＭ ｄＣＴＰ−Ｃｙ３（ＢＤＳ）またはｄＣＴＰ−Ｃｙ５（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）を用いて逆転写する。この逆転写反応は、ＧＥＭＢＲＩＧＨＴキット（Ｉｎｃｙｔｅ）を用いて、２００ ｎｇのポリ（Ａ）＋ＲＮＡを含む２５ ｍｌ容量で行う。特異的なコントロールポリ（Ａ）＋ＲＮＡは、ｉｎ ｖｉｔｒｏ転写により非コーディング酵母ゲノムＤＮＡから合成する。３７０℃で２時間インキュベートした後、各反応サンプル（一方はＣｙ３標識、他方はＣｙ５標識）は、２．５ｍｌの０．５Ｍ 水酸化ナトリウムで処理し、８５０℃で２０分間インキュベートし、反応を停止させてＲＮＡを変性する。サンプルは、２つの連続するＣＨＲＯＭＡ ＳＰＩＮ ３０ゲル濾過スピンカラム（ＣＬＯＮＴＥＣＨ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ， Ｉｎｃ． （ＣＬＯＮＴＥＣＨ）， Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ ＣＡ）を用いて精製する。結合後、２つの反応サンプルを、１ｍｌのグリコーゲン（１ｍｇ／ｍｌ）、６０ｍｌの酢酸ナトリウム及び３００ｍｌの１００％エタノールを用いてエタノール沈殿させる。サンプルは次に、ＳｐｅｅｄＶＡＣ（Ｓａｖａｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．， Ｈｏｌｂｒｏｏｋ ＮＹ）を用いて乾燥して仕上げ、１４μｌ ５×ＳＳＣ／０．２％ ＳＤＳ中で再懸濁する。
【０３４０】
マイクロアレイの準備
本発明の配列を用いて、アレイエレメントを作製する。各アレイエレメントは、クローン化ｃＤＮＡ挿入断片を含むベクターを含有する細菌性細胞から増幅する。ＰＣＲ増幅は、ｃＤＮＡ挿入断片に隣接するベクター配列に相補的なプライマーを用いる。３０サイクルのＰＣＲによって、１〜２ｎｇの初期量から５μｇを超える最終量までアレイエレメントを増幅する。増幅されたアレイエレメントは、ＳＥＰＨＡＣＲＹＬ−４００（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）を用いて精製する。
【０３４１】
精製したアレイエレメントを、ポリマーコートされたスライドガラス上に固定する。顕微鏡スライドガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ）は、処理中及び処理後に大量の蒸留水での洗浄と、０．１％のＳＤＳ及びアセトン中で超音波による洗浄を行う。スライドガラスは、４％フッ化水素酸（ＶＷＲ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ （ＶＷＲ）， Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ ＰＡ）中でエッチングし、蒸留水中で広範囲にわたって洗浄し、９５％エタノール中の０．０５％アミノプロピルシラン（Ｓｉｇｍａ）でコーティングする。コーティングしたスライドガラスは、１１０℃の天火で硬化させる。
【０３４２】
米国特許第５，８０７，５２２号に記載されている方法を用いて、コーティングしたガラス基板にアレイエレメントを付加する。この特許に引用することを以って本明細書の一部とする。平均濃度が１００ｎｇ／μｌのアレイエレメントＤＮＡ１μｌを高速機械装置により開放型キャピラリープリンティングエレメント（ｏｐｅｎ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）に充填する。次にこの装置が、スライド毎に約５ｎｌのアレイエレメントサンプルを分注する。
【０３４３】
マイクロアレイには、ＳＴＲＡＴＡＬＩＮＫＥＲ ＵＶクロスリンカー（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を用いてＵＶ架橋する。マイクロアレイは、室温において０．２％ＳＤＳで１回洗浄し、蒸留水で３回洗浄する。非特異的な結合部位は、リン酸緩衝生理食塩水 （ＰＢＳ）（Ｔｒｏｐｉｘ， Ｉｎｃ．， Ｂｅｄｆｏｒｄ ＭＡ）における０．２％カゼイン中で６０℃で３０分間マイクロアレイをインキュベートし、その後上述したように０．２％ＳＤＳ及び蒸留水で洗浄することによってブロックする。
【０３４４】
ハイブリダイゼーション
ハイブリダイゼーション反応液は、５×ＳＳＣ、０．２％ＳＤＳハイブリダイゼーション緩衝液にＣｙ３及びＣｙ５標識したｃＤＮＡ合成産物を各０．２μｇ含む９μｌのサンプル混合体を含めたものである。サンプル混合液を、６５℃で５分間加熱し、マイクロアレイ表面上に一定量分注してから１．８ｃｍ２ のカバーガラスで覆う。このアレイを、顕微鏡スライドより僅かに大きいキャビティを有する防水チェンバーに移す。チャンバーの角に１４０μｌの５×ＳＳＣを加えて、チャンバー内を湿度１００％に保持する。このアレイを含むチャンバーを、６０℃で約６．５時間インキュベートする。アレイは、第１洗浄緩衝液中（１×ＳＳＣ，０．１％ＳＤＳ）において４５℃で１０分間、第２洗浄緩衝液中（０．１×ＳＳＣ）において４５℃で１０分間それぞれ３回洗浄し、その後乾燥させる。
【０３４５】
検出
レポーター標識されたハイブリダイゼーション複合体は、Ｃｙ３を励起するための４８８ｎｍ、及びＣｙ３を励起するための６３２ｎｍのスペクトル線を生成し得るＩｎｎｏｖａ ７０混合ガス１０ Ｗレーザー（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ， Ｉｎｃ．， Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ）を備えた顕微鏡で検出する。２０倍の顕微鏡対物レンズ（Ｎｉｋｏｎ， Ｉｎｃ．， Ｍｅｌｖｉｌｌｅ ＮＹ）を用いて、アレイ上に励起レーザー光を集中させる。このアレイを含むスライドを顕微鏡のコンピュータ制御Ｘ−Ｙステージに置き、対物レンズを通してラスタスキャンする。本実施例で用いた１．８ｃｍ×１．８ｃｍのアレイは、２０μｍの解像度でスキャンする。
【０３４６】
２つの異なるスキャンにおいて、混合ガスマルチラインレーザーは２つの蛍光体を連続的に励起する。放射された光は、波長に基づいて２つの蛍光体に対応する２つの光電子増倍管検出器（ＰＭＴ Ｒ１４７７， Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｂｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ ＮＪ）に分割される。アレイと光電子増倍管との間に配設された好適なフィルタを用いて信号をフィルタリングする。用いる蛍光体の最大発光は、Ｃｙ３では５６５ｎｍ、Ｃｙ５では６５０ｎｍである。装置は両方の蛍光体からのスペクトルを同時に記録できるが、レーザー源に好適なフィルタを用いて、蛍光体１つにつき１回スキャンし、各アレイを通常２回スキャンする。
【０３４７】
スキャンの感度は通常、既知濃度のサンプル混合体に添加されるｃＤＮＡコントロール種により生成されるシグナル強度を用いて較正する。アレイ上の特定の位置には相補的ＤＮＡ配列を含め、その位置におけるシグナルの強度がハイブリダイズする種の重量比１：１００，０００に相関するようにする。異なる試料（例えば検査細胞及びコントロール細胞を代表する）からの２つのサンプルを、各々異なる蛍光体で標識し、他と異なって発現する遺伝子を同定するために単一のアレイにハイブリダイズさせる場合には、較正は２つの蛍光体を有する較正するｃＤＮＡのサンプルを標識して、ハイブリダイゼーション混合液に各々等量を加えて行う。
【０３４８】
光電子増倍管の出力は、ＩＢＭコンパチブルＰＣコンピュータにインストールされた１２ビットＲＴＩ−８３５Ｈアナログ−ディジタル（ＡＩＤ）変換ボード（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ， Ｉｎｃ．， Ｎｏｒｗｏｏｄ ＭＡ）を用いてディジタル化される。ディジタル化されたデータは、リニア２０色変換を用いてシグナル強度が青色（低シグナル）から赤色（高シグナル）までの擬似カラー範囲にマッピングされるイメージとして表示される。データはまた、定量的に分析される。２つの異なる蛍光体を同時に励起して測定する場合には、各蛍光体の発光スペクトルを用いて、先ずデータは蛍光体間の光学的漏話（重複発光スペクトルに起因する）に対して補正される。
【０３４９】
グリッドを蛍光シグナルイメージ上に重畳して、各スポットからのシグナルがグリッドの各エレメントに中央に位置するようにする。各エレメント内の蛍光シグナルを統合し、シグナルの平均強度に対応する数値を得る。シグナル分析に用いるソフトウェアは、ＧＥＭＴＯＯＬＳ遺伝子発現分析プログラム（Ｉｎｃｙｔｅ）である。
【０３５０】
１１　相補的ポリヌクレオチド
ＤＭＥをコードする配列或いはその任意の一部に対して相補的な配列は、天然のＤＭＥの発現を低下させるため即ち阻害するために用いられる。約１５〜約３０個の塩基対を含むオリゴヌクレオチドの使用について記すが、より小さな或いはより大きな配列の断片の場合でも本質的に同じ方法を用いることができる。Ｏｌｉｇｏ４．０６ソフトウェア（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）及びＤＭＥのコーディング配列を用いて、適切なオリゴヌクレオチドを設計する。転写を阻害するためには、最も独特な５′配列から相補的なオリゴヌクレオチドを設計し、これを用いてプロモーターがコーディング配列に結合するのを阻害する。翻訳を阻害するためには、相補的なオリゴヌクレオチドを設計して、リボソームがＤＭＥをコードする転写物に結合するのを阻害する。
【０３５１】
１２　 ＤＭＥ の発現
ＤＭＥの発現及び精製は、細菌若しくはウイルスを基にした発現系を用いて行うことができる。細菌でＤＭＥが発現するために、抗生物質耐性及びｃＤＮＡの転写レベルを高める誘導性のプロモーターを含む好適なベクターにｃＤＮＡをサブクローニングする。このようなプロモーターには、ｌａｃオペレーター調節エレメントに関連するＴ５またはＴ７バクテリオファージプロモーター及びｔｒｐ−ｌａｃ（ｔａｃ）ハイブリッドプロモーターが含まれるが、これらに限定されるものではない。組換えベクターを、ＢＬ２１（ＤＥ３）などの好適な細菌宿主に形質転換する。抗生物質耐性をもつ細菌が、イソプロピルβ−Ｄチオガラクトピラノシド（ＩＰＴＧ）で誘発されるとＤＭＥを発現する。真核細胞でのＤＭＥの発現は、昆虫細胞株または哺乳動物細胞株に一般にバキュロウイスルスとして知られているＡｕｔｏｇｒａｐｈｉｃａ ｃａｌｉｆｏｒｎｉｃａ核多面性ウイルス（ＡｃＭＮＰＶ）を感染させて行う。バキュロウイルスの非必須ポリヘドリン遺伝子を、相同組換え或いは転移プラスミドの媒介を伴う細菌の媒介による遺伝子転移のどちらかによって、ＤＭＥをコードするｃＤＮＡと置換する。ウイルスの感染力は維持され、強いポリヘドリンプロモータによって高いレベルのｃＤＮＡの転写が行われる。組換えバキュロウイルスは、多くの場合はＳｐｏｄｏｐｔｅｒａ ｆｒｕｇｉｐｅｒｄａ （Ｓｆ９）昆虫細胞に感染に用いられるが、ヒト肝細胞の感染にも用いられることもある。後者の感染の場合は、バキュロウイルスの更なる遺伝的変更が必要になる。（例えば、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ． Ｅ． Ｋ．他 （１９９４） Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ９１：３２２４−３２２７； Ｓａｎｄｉｇ， Ｖ． 他 （１９９６） Ｈｕｍ． Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ． ７：１９３７−１９４５．を参照）。
【０３５２】
殆どの発現系では、ＤＭＥが、例えばグルタチオンＳトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、またはＦＬＡＧや６−Ｈｉｓなどのペプチドエピトープ標識で合成された融合タンパク質となるため、未精製の細胞溶解物からの組換え融合タンパク質の親和性ベースの精製が素早く１回で行うことができる。Ｓｃｈｉｓｔｏｓｏｍａ ｊａｐｏｎｉｃｕｍからの２６キロダルトンの酵素ＧＳＴによって、タンパク質の活性及び抗原性を維持した状態で固定されたグルタチオンで融合タンパク質の精製が可能となる（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）。精製の後、ＧＳＴ部分を特定の操作部位でＤＭＥからタンパク分解的に切断できる。アミノ酸８個のペプチドであるＦＬＡＧで、市販のモノクローナル及びポリクローナル抗ＦＬＡＧ抗体（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）を用いた免疫親和性の精製が可能となる。６個の連続するヒスチジン残基のストレッチである６−Ｈｉｓによって、金属キレート樹脂（ＱＩＡＧＥＮ）で精製が可能となる。タンパク質の発現及び精製の方法は、Ａｕｓｕｂｅｌ （１９９５，前出， ｃｈ １０， １６）に記載されている。これらの方法で精製したＤＭＥを直接用いて以下の実施例１６、１７、及び１８のアッセイを行うことができる。
【０３５３】
１３　機能のアッセイ
ＤＭＥの機能は、哺乳動物細胞培養系において生理学的に高められたレベルでのＤＭＥをコードする配列の発現によって評価する。ｃＤＮＡを、ｃＤＮＡを高いレベルで発現する強いプロモーターを含む哺乳動物発現ベクターにサブクローニングする。このようなベクターには、ｐＣＭＶ ＳＰＯＲＴＴＭ （Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．）及びｐＣＲ ３．１ （Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ， Ｃａｒｌｓｂａｄ， ＣＡ）が含まれ、どちらもサイトメガロウイルスプロモーターを含んでいる。５〜１０μｇの組換えベクターを、例えば内皮由来か造血由来のヒト細胞株にリポソーム製剤或いは電気穿孔法によって一時的に形質移入する。更に、標識タンパク質をコードする配列を含む１〜２μｇのプラスミドを同時に形質移入する。標識タンパク質の発現により、形質移入された細胞と形質移入されていない細胞とを区別できる。また、標識タンパク質の発現によって、ｃＤＮＡの組換えベクターからの発現を正確に予想できる。このような標識タンパク質には、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ；Ｃｌｏｎｔｅｃｈ）、及びＣＤ６４またはＣＤ６４−ＧＦＰ融合タンパク質が含まれる。レーザー光学に基づいた技術を利用した自動流動細胞計測法（ＦＣＭ）を用いて、ＧＦＰまたはＣＤ６４−ＧＦＰを発現する形質移入された細胞を同定し、その細胞のアポトーシス状態や他の細胞特性を評価する。また、ＦＣＭで、先行した或いは同時の細胞死の現象を診断する蛍光分子の取り込みを検出して計量する。これらの現象には、プロピジウムヨウ化物でのＤＮＡの染色によって計測される核ＤＮＡ内容物の変化と、ブロモデオキシウリジンの取り込み量の低下によって計測されるＤＮＡ合成の下方調節と、特異的な抗体との反応性によって計測される細胞表面及び細胞内のタンパンク質の発現の変化と、蛍光複合アネキシンＶタンパク質の細胞表面への結合によって計測される原形質膜組成の変化とが含まれる。流動細胞計測法は、Ｏｒｍｅｒｏｄ， Ｍ． Ｇ．による （１９９４） Ｆｌｏｗ Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ Ｏｘｆｏｒｄ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， ＮＹ．に記載されている。
【０３５４】
遺伝子発現におけるＤＭＥの影響は、ＤＭＥをコードする配列とＣＤ６４またはＣＤ６４−ＧＦＰのどちらかが形質移入された高度に精製された細胞集団を用いて評価することができる。ＣＤ６４またはＣＤ６４−ＧＦＰは形質転換された細胞表面で発現し、ヒト免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の保存された領域と結合する。形質転換された細胞と形質転換されない細胞とは、ヒトＩｇＧかＣＤ６４に対する抗体のどちらかで被覆された磁気ビードを用いて分離することができる（ＤＹＮＡＬ． Ｌａｋｅ Ｓｕｃｃｅｓｓ． ＮＹ）。ｍＲＮＡは、当分野で周知の方法で細胞から精製することができる。ＤＭＥ及び目的の他の遺伝子をコードするｍＲＮＡの発現は、ノーザン分析やマイクロアレイ技術で分析することができる。
【０３５５】
１４　 ＤＭＥ に特異的な抗体の作製
ポリアクリルアミドゲル電気泳動法（ＰＡＧＥ；例えば、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ， Ｍ．Ｇ． （１９９０） Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． １８１６−３０８８−４９５を参照）または他の精製技術で実質的に精製されたＤＭＥを用いて、標準的なプロトコルでウサギを免疫化して抗体を作り出す。
【０３５６】
別法では、ＤＭＥアミノ酸配列をＬＡＳＥＲＧＥＮＥソフトウェア（ＤＮＡＳＴＡＲ）を用いて解析して免疫原性の高い領域を決定し、対応するオリゴペプチドを合成してこれを用いて当業者に周知の方法で抗体を生産する。Ｃ末端付近の、或いは隣接する親水性領域内のエピトープなどの適切なエピトープの選択については、当分野で周知である（例えば、前出のＡｕｓｕｂｅｌ， １９９５，１１章を参照）。
【０３５７】
通常、約１５残基の長さのオリゴペプチドを、Ａｐｐｌｉｅｄ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓのＡＢＩ ４３１Ａペプチドシンセサイザー（ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いてｆｍｏｃ法のケミストリにより合成し、Ｎ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＭＢＳ）を用いた反応によりＫＬＨ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ， Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ ＭＯ）に結合させて、免疫原性を高める（例えば、前出のＡｕｓｕｂｅｌ， １９９５を参照）。フロイントの完全アジュバントにおいてオリゴペプチド−ＫＬＨ複合体を用いてウサギを免疫化する。得られた抗血清の抗ペプチド活性及び抗ＤＭＥ活性を検査するには、ペプチドまたはＤＭＥを基板に結合し、１％ＢＳＡを用いてブロッキング処理し、ウサギ抗血清と反応させて洗浄し、さらに放射性ヨウ素標識されたヤギ抗ウサギＩｇＧと反応させる。
【０３５８】
１５　特異的抗体を用いる天然 ＤＭＥ の精製
天然ＤＭＥ或いは組換えＤＭＥを、ＤＭＥに特異的な抗体を用いるイムノアフィニティークロマトグラフィにより実質的に精製する。イムノアフィニティーカラムは、ＣＮＢｒ−活性化ＳＥＰＨＡＲＯＳＥ（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）のような活性化クロマトグラフィー用レジンと抗ＤＭＥ抗体とを共有結合させることにより形成する。結合の後、そのレジンを製造者の使用説明書に従ってブロッキング処理し洗浄する。
【０３５９】
ＤＭＥを含む培養液をイムノアフィニティーカラムに通し、ＤＭＥを優先的に吸着できる条件で（例えば、界面活性剤の存在下において高イオン強度のバッファーで）そのカラムを洗浄する。そのカラムを、抗体とＤＭＥとの結合を切るような条件で（例えば、ｐＨ２〜３のバッファー、或いは高濃度の尿素またはチオシアン酸塩イオンのようなカオトロピックイオンで）溶出させ、ＤＭＥを回収する。
【０３６０】
１６　 ＤＭＥ と相互作用する分子の同定
ＤＭＥまたは生物学的に活性なその断片を、１２５Ｉボルトンハンター試薬（例えば、Ｂｏｌｔｏｎ Ａ．Ｅ．及びＷ．Ｍ． Ｈｕｎｔｅｒ （１９７３） Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｊ． １３３：５２９を参照）で標識する。マルチウェルプレートに予め配列しておいた候補の分子を、標識したＤＭＥと共にインキュベートし、洗浄して、標識したＤＭＥ複合体を有する全てのウェルをアッセイする。様々なＤＭＥ濃度で得られたデータを用いて、候補分子と結合したＤＭＥの数量及び親和性、会合についての値を計算する。
【０３６１】
別法では、ＤＭＥと相互作用する分子を、Ｆｉｅｌｄｓ， Ｓ．及びＯ． Ｓｏｎｇ（１９８９， Ｎａｔｕｒｅ ３４０：２４５−２４６）に記載の酵母２−ハイブリッドシステム（ｙｅａｓｔ ｔｗｏ−ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ）やＭＡＴＣＨＭＡＫＥＲシステム（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ）などの２−ハイブリッドシステムに基づいた市販のキットを用いて分析する。
【０３６２】
ＤＭＥはまた、ハイスループット型の酵母２ハイブリッドシステムを使用するＰＡＴＨＣＡＬＬＩＮＧプロセス（ＣｕｒａＧｅｎ Ｃｏｒｐ．， Ｎｅｗ Ｈａｖｅｎ ＣＴ）に用いて、遺伝子の２つの大きなライブラリによってコードされるタンパク質間の全ての相互作用を決定することができる（Ｎａｎｄａｂａｌａｎ， Ｋ． 他 （２０００） 米国特許第６，０５７，１０１号）。
【０３６３】
１７　 ＤＭＥ 活性の実証
ＤＭＥのチトクロームＰ４５０活性を、アニリンの４−ヒドロキシル化を利用して測定する。アニリンは酵素によって４−アミノフェノールに変換され、６３０ｎｍにおいて光吸収率が最大である（ＧｉｂｓｏｎｏおよびＳｋｅｔｔ、前出）。このアッセイは便利な方法であるが、ヒドロキシル化が２位および３位でも起こるため全体のヒドロキシル化が過少評価される。アッセイは３７℃で行い、反応バッファには酵素のアリコットおよび好適な量のアニリン（最大２ｍＭ）が含まれている。バッファは、反応のためにＮＡＤＰＨまたはＮＡＤＰＨ生成補助因子系を含まなければならない。この反応バッファのある調整では、８５ｍＭ Ｔｒｉｓ ｐＨ ７．４、１５ｍＭ ＭｇＣｌ２， ５０ｍＭニコチンアミド、４０ｍｇ ｔｒｉｓｏｄｉｕｍ ｉｓｏｃｉｔｒａｔｅ、および２単位のイソクエン酸デヒドロゲナーゼを含め、アッセイの前に８ｍｇ ＮＡＤＰ＋を１０ｍＬの反応バッファストックに加える。反応は蛍光キュベットで行い、６３０ｎｍで吸光度を測定する。吸光度の上昇の割合が、アッセイにおける酵素活性に比例する。既知の濃度の４−アミノフェノールを用いて標準的な曲線を作成することができる。
【０３６４】
ＤＭＥの１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ２４−ヒドロキシラーゼ活性を、ＤＭＥを発現する遺伝子組換えラットにおける３Ｈ標識された１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ（１α，２５（ＯＨ）２Ｄ）の２４，２５−ジヒドロキシビタミンＤ（２４，２５（ＯＨ）２Ｄ）への変換をモニタリングして決定する。エタノール（或いはコントロールとしてエタノールのみ）に溶解した１μｇの１α，２５（ＯＨ）２Ｄを、ＤＭＥの破壊変異体を発現する若しくはＤＭＥを発現していないという点を除けばコントロールラットと同一のＤＭＥを発現する約６週目のオス遺伝子組換えラットに静脈内投与する。ラットを８時間後に断頭により屠殺し、腎臓を手早く取り除き、洗浄し、９倍量の氷冷バッファ（１５ｍＭ Ｔｒｉｓ−ａｃｅｔａｔｅ（ｐＨ７．４）、０．１９Ｍスクロース、２ｍＭ酢酸マグネシウム、および５ｍＭコハク酸ナトリウム）においてホモジナイズする。次に、各ホモジネートの所定量（例えば３ｍｌ）を、約３．５ＧＢｑ／ｍｍｏｌの特定の活性を有する０．２５ｎＭ １α，２５（ＯＨ）２［１−３Ｈ］Ｄにおいて、常に振盪しながら酸素存在下、３７℃で、１５分間インキュベートする（Ｂｌｉｇｈ， Ｅ． Ｇ．およびＤｙｅｒ， Ｗ． Ｊ． （１９５９） Ｃａｎ． Ｊ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． Ｐｈｙｓｉｏｌ． ３７：９１１−９１７）。次にクロロホルム相を、１ｍｌ／ｍｉｎの流速でｎ−ヘキサン／クロロホルム／メタノール （１０：２．５：１．５） の溶液を含むＦＩＮＥＰＡＫ ＳＩＬカラム （ＪＡＳＣＯ， Ｔｏｋｙｏ， Ｊａｐａｎ） を用いてＨＰＬＣで分析する。別法では、クロロホルム相は、１ｍｌ／ｍｉｎの流速でアセトニトリルバッファ系（４０〜１００％， 水中で３０分間）でＪ ＳＰＨＥＲＥ ＯＤＳ−ＡＭカラム （ＹＭＣ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｋｙｏｔｏ， Ｊａｐａｎ） を用いて逆相ＨＰＬＣで分析する。溶出液を３０秒（或いは３０秒未満）毎に集め、その容量における３Ｈの存在量をシンチレーションカウンタで測定する。コントロールサンプル（すなわち、１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤまたは２４，２５−ジヒドロキシビタミンＤ（２４，２５（ＯＨ）２Ｄ）を含むサンプル）のクロマトグラムと反応生成物のクロマトグラムとを比較し、基質（２４，２５（ＯＨ）２Ｄ）および生成物（２４，２５（ＯＨ）２［１−３Ｈ］Ｄ）の相対的な移動度を決定し、その値が収集した容量における存在量と相関性を有する。コントロールラットにおいて生成された２４，２５（ＯＨ）２［１−３Ｈ］Ｄの量を、ＤＭＥを発現する遺伝子組換えラットの２４，２５（ＯＨ）２［１−３Ｈ］Ｄの量から差し引く。遺伝子組換えラットとコントロールラットとの２４，２５（ＯＨ）２［１−３Ｈ］Ｄの生成物の差が、そのサンプルに存在するＤＭＥの２５−ヒドラーゼ活性のレベルに比例する。基質および生成物の同定は、質量分光法によって行う（Ｍｉｙａｍｏｔｏ， Ｙ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：１４１１５−１４１１９）。
【０３６５】
ＤＭＥのフラビン含有モノオキシゲナーゼ活性を代謝産物のクロマトグラフ分析によって測定する。例えば、Ｒｉｎｇ， Ｂ． Ｊ．他（１９９９ ； Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂ． Ｄｉｓ． ２７：１０９９−１１０３） は、０．１Ｍリン酸ナトリウムバッファ（ｐＨ７．４または８．３）および１ｍＭ ＮＡＤＰＨにおいてＦＭＯを３７℃でインキュベートし、有機溶剤で反応を停止させ、ＨＰＬＣにより生成物の形成を決定する。別法では、活性はクラーク型電極を用いて炭素の取り込み量をモニタリングして測定する。例えば、Ｚｉｅｇｌｅｒ， Ｄ． Ｍ．およびＰｏｕｌｓｅｎ， Ｌ． Ｌ． （１９７８ ； Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ． ５２：１４２−１５１） は、基質メチマゾールを含むＮＡＤＰＨ生成補助因子系（上記したものに類似）において３７℃でこの酵素をインキュベートした。酸素の取り込み割合が酵素活性に比例する。
【０３６６】
ＤＭＥのＵＤＰグルコニルトランスフェラーゼ活性を、遊離アミノ基の比色測定を用いて測定する（ＧｉｂｓｏｎおよびＳｋｅｔｔ、前出）。２−アミノフェノールなどのアミン含有基質は、必要な補助因子を含む反応バッファ（４０ｍＭ Ｔｒｉｓ ｐＨ８．０， ７．５ｍＭ ＭｇＣｌ２， ０．０２５％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００， １ｍＭアスコルビン酸， ０．７５ ｍＭ ＵＤＰ−グルクロン酸）において酵素のアリコットと共に３７℃でインキュベートする。十分な時間が経過した後に、０． １Ｍリン酸バッファｐＨ２．７に氷冷した２０％トリクロロ酢酸を加えて反応を停止させ、氷上でインキュベートし、遠心分離器にかけて上澄みを除去する。反応しなかった全ての２−アミノフェノールをこのステップで破壊する。次に、新しく準備した亜硝酸ナトリウムを加え、グルクロン酸抱合体であるジアゾニウム塩が形成されるようにする。過剰な亜硝酸は、十分なスルファミン酸アンモニウムを加えて除去し、ジアゾニウム塩を芳香族アミン（例えば、Ｎ−ナフチルエチレンジアミン）と反応させて、分光光度計でアッセイ可能な（例えば５４０ｎｍにおいて）着色アゾ化合物を生成する。２−アミノフェノールグルクロニドと特性が類似した発色団を形成するアニリンの既知の濃度を用いて標準的な曲線を作成することができる。
【０３６７】
ＤＭＥのグルタチオンＳ−トランスフェラーゼ活性を、３４０ｎｍにおける最大吸光率を有するモデル基質を用いて測定する。このモデル基質は、グルタチオンと反応して２，４−ジニトロフェニルグルタチオンを生成する２，４−ジニトロ−１−クロロベンゼンなどである。ＧＳＴが様々な基質特異性を有することは重要であり、モデル基質は目的のＧＳＴの基質選択制に基づいて選択しなければならない。アッセイは室温で行われ、酵素のアリコットを好適な反応バッファ（例えば１ｍＭ グルタチオン， １ｍＭ ジニトロクロロベンゼン， ９０ｍＭリン酸カリウムバッファ、ｐＨ６．５）に含める。反応は蛍光キュベットで行い、３４０ｎｍにおける吸光度を測定する。吸光度の上昇の割合がアッセイにおける酵素活性に比例する。
【０３６８】
ＤＭＥのＮ−アシルトランスフェラーゼ活性を、放射標識したアミノ酸基質を用い、抱合体の中に取り込まれた放射標識を測定して決定する。酵素を、無標識のアシル−ＣｏＡ化合物および放射線標識したアミノ酸を含む反応バッファにおいてインキュベートし、放射線標識アシル抱合体をｎ−ブタノールまたはその他の好適な有機溶剤の中に抽出して反応しなかったアミノ酸から分離する。例えば、Ｊｏｈｎｓｏｎ， Ｍ． Ｒ．他（１９９０； Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２６６：１０２２７−１０２３３）が、この酵素をコリルＣｏＡ（ｃｈｏｌｙｌ−ＣｏＡ）および３Ｈグリシンまたは３Ｈタウリンと共にインキュベートしてトリチウム化コール酸抱合体をｎ−ブタノールの中に抽出し、抽出した生成物の中の放射活性をシンチレーションカウンタで測定して、胆汁酸ＣｏＡ：アミノ酸Ｎ−アシルトランスフェラーゼ活性を決定した。別法では、Ｎ−アシルトランスフェラーゼ活性を、分光光度計で後述する還元型ＣｏＡ （ＣｏＡＳＨ）を測定して決定する。
【０３６９】
ＤＭＥのＮ−アセチルトランスフェラーゼ活性を、［ｌ４Ｃ］アセチルＣｏＡから基質分子への放射標識の転移を利用して測定する（例えば、Ｄｅｇｕｃｈｉ， Ｔ． （１９７５） Ｊ． Ｎｅｕｒｏｃｈｅｍ． ２４：１０８３−５を参照）。別法では、ＣｏＡＳＨとＤＴＮＢ（５，５’−ジチオビス（２−ニトロ安息香酸）； エルマン試薬）の反応に基づいた分光光度アッセイが用いられ得る。Ｎ−アセチルトランスフェラーゼの触媒によるアセチル基の基質への転移の間に、遊離チオール含有ＣｏＡＳＨが生成される。ＣｏＡＳＨは、４１２ｎｍにおけるＤＴＮＢ複合体の吸光度を用いて決定される（Ｄｅ Ａｎｇｅｌｉｓ， Ｊ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３：３０４５−３０５０）。酵素活性は基質の中に取り込まれた放射活性の割合、または分光光度アッセイにおける吸収率の上昇の割合に比例する。
【０３７０】
ＤＭＥのカテコール−Ｏ−メチルトランスフェラーゼ活性を、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ （ｐＨ７．４）、１．２ｍＭ ＭｇＣＩ２ 、２００μＭ ＳＡＭ （Ｓ−アデノシル−Ｌ−メチオニン） ヨウ化物（０．５μＣｉのメチル−［Ｈ３］ＳＡＭを含む）、１ｍＭジチオスレイトール、および様々な濃度のカテコール基質（例えば、レボドパ、ドーパミン、またはＤＢＡ）から成る最終容量が１．０ｍｌの反応液において測定する。この反応は、精製したＤＭＥまたは未精製のＤＭＥを含むサンプル２５０〜５００μｇを加えて開始し、３７℃で３０分間行った。この反応は、氷上で素早く冷却して停止させ、直後に氷冷ｎ−ヘプタンで抽出する。次に１０分間１０００×ｇで遠心分離した後、液体シンチレーションカウンタで有機抽出物の３ ｍｌのアリコットをその中に含まれている放射活性について分析した。有機相におけるカテコール関連放射活性のレベルがＤＭＥのカテコール−Ｏ−メチルトランスフェラーゼ活性に比例する（Ｚｈｕ， Ｂ． Ｔ． Ｌｉｅｈｒ， Ｊ． Ｇ． （１９９６） ２７１：１３５７−１３６３）。
【０３７１】
ＤＭＥのＤＨＦＲ活性を、３４０ｎｍ （ε３４０ ＝ １１，８００ Ｍ−１・ｃｍ−１）においてＮＡＤＰＨの消滅の後に１５℃で分光光度法で測定する。標準的なアッセイ混合液は、１００μＭ ＮＡＤＰＨ、１４ｍＭ ２−メルカプトエタノール、ＭＴＥＮ バッファ（５０ｍＭ ２−ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ、２５ ｍＭ ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｏｍｅｔｈａｎｅ、２５ｍＭエタノールアミン、および１００ｍＭ ＮａＣｌ、ｐＨ７．０）を含み最終容量を２．０ｍｌとする。反応は５０μｍのジヒドロ葉酸（基質として）を追加して開始させる。反応液におけるＮＡＤＰＨのＮＡＤＰ＋への酸化がジヒドロ葉酸の還元に一致し、サンプルにおけるＤＨＦＲ活性の量に比例する（Ｎａｋａｍｕｒａ， Ｔ．およびＩｗａｋｕｒａ， Ｍ． （１９９９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７４：１９０４１−１９０４７）。
【０３７２】
ＤＭＥのアルド／ケト還元酵素活性を、ＮＡＤＰＨが消費される時の３４０ｎｍにおける吸光率の低下を測定する。標準的な反応混合液は、１３５ｍＭのリン酸ナトリウムバッファ（酵素によりｐＨ６．２〜７．２の範囲）、０．２ｍＭ ＮＡＤＰＨ、０．３Ｍ硫酸リチウム、０．５〜２．５μｇ酵素、および好適なレベルの基質を含む。この混合液を３０℃でインキュベートし、反応を分光光度計で連続的に測定する。酵素活性は、酵素１μｇ当たり消費されるＮＡＤＰＨのモル数として計算される。
【０３７３】
ＤＭＥのアルコールデヒドロゲナーゼ活性を、ＮＡＤ＋がＮＡＤＨに還元される時の３４０ｎｍにおける吸光率の増大を利用して測定する。標準的な反応混合液は、５０ｍＭのリン酸ナトリウム、ｐＨ７．５、および０．２５ｍＭ ＥＤＴＡである。反応液を２５℃でインキュベートし、分光光度計でモニタリングする。酵素活性は、酵素１μｇ当たり生成されたＮＡＤＨのモル数として計算する。
【０３７４】
ＤＭＥのカルボキシルエステラーゼ活性を、基質として４−酢酸メチルウンベルフェリル（４−ｍｅｔｈｙｌｕｍｂｅｌｌｉｆｅｒｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）を用いて測定する。酵素反応は、約１０μｌのＤＭＥ含有サンプルを、０．５ｍＭ ４−酢酸メチルウンベルフェリルを含む１ｍｌの反応バッファ（９０ｍＭ ＫＨ２ＰＯ４， ４０ｍＭ ＫＣ１， ｐＨ７．３）に加えて開始させる。４−メチルウンベルフェロンの生成を分光光度計（ε３５０ ＝ １２．２ｍＭ−１・ｃｍ−１）で１分３０秒モニタリングする。酵素活性は、１分間に１ｍｇのタンパク質で生成され生成物のμモルとして表すことができ、サンプルにおけるＤＭＥ活性に非例する（Ｅｖｇｅｎｉａ， Ｖ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：１４７６９−１４７７５）。
【０３７５】
別法では、ＤＭＥのコカインベンゾイルエステルヒドロラーゼ（ｃｏｃａｉｎｅ ｂｅｎｚｏｙｌ ｅｓｔｅｒ ｈｙｄｒｏｌａｓｅ）活性を、約０．１ｍｌの酵素および３．３ ｍＭ コカインを、１ｍＭ ｂｅｎｚａｍｉｄｉｎｅおよび１ｍＭ ＥＤＴＡを含む反応バッファ（５０ｍＭ ＮａＨ２ＰＯ４， ｐＨ７．４）で３７℃でインキュベートして測定する。全量で０．４ｍｌの反応液を１時間インキュベートし、等量の５％トリクロロ酢酸で終了させる。０．１ｍｌの内部標準３，４−ジメチル安息香酸（１０μｇ／ｍｌ）を加える。沈降したタンパク質を１０分間１２，０００×ｇで遠心分離して分離する。上澄みを新しいチューブに移して、０．４ｍｌの塩化メチレンで２回抽出する。２つの抽出物を混ぜ、窒素を流して乾燥させる。この残滓を、１００ ｍｌ当たり８μ１のジエチルアミンを含む１４％アセトニトリル、２５０ｍＭ ＫＨ２ＰＯ４ 、ｐＨ４．０に再懸濁してから、Ｃ１８逆相ＨＰＬＣカラム上に注入して分離する。このカラム溶出液を２３５ｎｍでモニタリングする。ＤＭＥ活性は、内部標準に対する分析物のピーク面積の割合を比較して定量する。標準曲線は、トリクロロ酢酸処理タンパク質基質内に準備した安息香酸標準で作成する（Ｅｖｇｅｎｉａ， Ｖ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：１４７６９−１４７７５）。
【０３７６】
別法では、水溶性基質であるパラニトロフェニル酪酸に対するＤＭＥカルボキシルエステラーゼ活性を、当分野で周知の分光光度法によって測定する。この方法では、ＤＭＥ含有サンプルを、６ ｍＭタウロコール酸塩の存在下で０．５Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ （ｐＨ７．４または８．０）または酢酸ナトリウム（ｐＨ５．０）で希釈する。このアッセイは、新たに準備したパラニトロフェニル酪酸溶液（酢酸ナトリウムに１００μｇ／ｍｌ， ｐＨ５．０）を加えて開始する。次にカルボキシルエステラーゼ活性をモニタリングし、４０５ｎｍにセットした分光光度計で基質のコントロール自己加水分解と比較する（Ｗａｎ， Ｌ．他（２０００） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７５：１００４１−１００４６）。
【０３７７】
ＤＭＥのスルホトランスフェラーゼ活性を、［３５Ｓ］ＰＡＰＳからフェノールなどのモデル基質内への３５Ｓの取り込みを用いて測定する（Ｆｏｌｄｓ， Ａ．およびＭｅｅｋ， Ｊ． Ｌ． （１９７３） Ｂｉｏｃｈｉｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． Ａｃｔａ ３２７：３６５−３７４）。酵素のアリコットを１ｍＬの１０ｍＭリン酸バッファ、ｐＨ６．４、５０μＭフェノール、および０．４〜４．０μＭ［３５Ｓ］ＰＡＰＳで３７℃でインキュベートする。放射標識の５〜２０％が基質に転移するのに十分な時間が経過した後、０．２ｍＬの０．１Ｍ酢酸バリウムを加えタンパク質およびリン酸バッファを沈降させる。次に０．２ｍＬの０．１Ｍ Ｂａ（ＯＨ）２を加え、その後に０．２ｍＬのＺｎＳＯ４を加える。円心分離して上澄みをはっきりさせ、タンパク質および未反応の［３５Ｓ］ＰＡＰＳを除去する。上澄みの放射活性をシンチレーションカウンタで測定する。酵素活性は、反応生成物における放射活性のモル数から決定する。
【０３７８】
ＤＭＥのへパラン硫酸６−スルホトランスフェラーゼ活性を、ＤＭＥを含むサンプルを、２．５μｍｏｌイミダゾールＨＣ１ （ｐＨ６．８）、３．７５μｇの塩化プロタミン（ｐｒｏｔａｍｉｎｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、２５ｎｍｏｌの完全に脱硫酸化されＮ−再硫酸化されたヘパリン（ヘキソサミンとして）、および５０ｐｍｏｌ （約 ５×１０５ｃｐｍ）の［３５Ｓ］ アデノシン３’−リン酸５’−ホスホ硫酸（ＰＡＰＳ）と共に最終反応容量５０μｌで３７℃で２０分間インキュベートし、ｉｎ ｖｉｔｒｏで測定する。この反応は、熱湯に反応チューブを１分間浸漬して停止させる。０．１μｍｏｌのコンドロイチン硫酸Ａ（グルクロン酸として）を、キャリアとして反応混合液に加える。３５Ｓ標識ポリ多糖を、１．３％酢酸カリウムを含む冷却した三倍量のエタノールで沈殿させ、脱塩カラムを用いてゲルクロマトグラフフィによって取り込まれなかった［３５Ｓ］ＰＡＰＳおよびその分解生成物から完全に分離する。一単位の酵素活性を１分間に１ｐｍｏｌの硫酸を移送するのに必要な量と定義し、沈殿した多糖の中に取り込まれた［３５Ｓ］ＰＡＰＳの量によって測定する（Ｈａｂｕｃｈｉ， Ｈ．他 （１９９５） Ｊ． Ｂｉｏｌ．． Ｃｈｅｍ． ２７０：４１７２−４１７９）。
【０３７９】
別法では、ＤＭＥのへパラン硫酸６−スルホトランスフェラーゼ活性を、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリアミドゲル電気泳動法（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）によって分離した後、ゲルから酵素を抽出して再生し測定する。分離した後、ゲルをバッファ（０．０５Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ， ｐＨ８．０）で洗浄し、３〜５ｍｍのセグメントに切断し、０．１５Ｍ ＮａＣＩを含む同じバッファを１００μｌで４℃で４８時間撹拌する。溶出した酵素を遠心分離して収集し、上記したように、スルホトランスフェラーゼ活性についてアッセイする（Ｈａｂｕｃｈｉ， Ｈ．他（１９９５） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７０：４１７２−４１７９）。
【０３８０】
別法では、ＤＭＥのスルホトランスフェラーゼ活性を、［３５Ｓ］ＰＡＰＳから固定されたペプチドへの［３５Ｓ］硫酸の転移を測定して決定する。この固定されたペプチドは、Ｃ末端システイン残基が付加された成熟Ｐ−セレクチン糖タンパク質リガンド−１ポリペプチドのＮ末端の１５残基である。このペプチドは３つの潜在的なチロシン硫酸化部位に渡っている。このペプチドは、システイン残基によってヨードアセトアミド活性化樹脂に結合される（１ｍｌの樹脂あたり１．５〜３．０μｍｏｌペプチドの密度）。この酵素アッセイは、１４０ｍＭ Ｐｉｐｅｓ （ｐＨ６．８）、０．３Ｍ ＮａＣｌ、２０ｍＭ ＭｎＣｌ２ 、５０ｍＭ ＮａＦ、１％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、および１ｍＭ ５’−ＡＭＰを含む最終容量１３０μｌにおいて１０μｌのペプチド誘導体ビーズと２〜２０μｌのＤＭＥ含有サンプルを結合させて行った。このアッセイは、０．５μＣｉの［３５Ｓ］ＰＡＰＳ （１．７μＭ； １Ｃｉ ＝ ３７ＧＢｑ）を加えて開始させた。３７℃で３０分経過した後に、反応ビーズを６５℃で６Ｍグアニジンで洗浄し、ビーズに取り込まれた放射活性を液体シンチレーションカウンタで測定する。ビーズ結合ペプチドに移送された［３５Ｓ］硫酸を測定し、サンプルにおけるＤＭＥ活性を決定する。１単位の活性は１分間に１ｐｍｏｌの生成物が生成されると定義する（Ｏｕｙａｎｇ， Ｙ−Ｂ．他 （１９９８） Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ９５：２８９６−２９０１）。
【０３８１】
別法では、ＤＭＥスルホトランスフェラーゼのアッセイを、５０ｍＭ Ｈｅｐｅｓ−ＮａＯＨ （ｐＨ７．０）、２５０ｍＭ スクロース、１ｍＭジチオスレイトール、１４μＭ［３５Ｓ］ＰＡＰＳ （１５Ｃｉ／ｍｍｏｌ）、およびドーパミン（２５μＭ），ρ−ニトロフェノール（５μＭ）またはその他の候補基質を含む最終容量３０μｌにおいて硫酸供与体として［３５Ｓ］ＰＡＰＳを用いて行った。アッセイの反応は、精製されたＤＭＥ酵素試薬或いはＤＭＥ活性を含むサンプルを加えて開始させ、その反応を３７℃で１５分間続け、１００℃で３分間加熱して停止させる。生成された沈降物を遠心分離によって除去する。次に３５Ｓ硫酸化物を調べるために、上澄みを薄膜クロマトグラフィ或いは二次元薄膜分離方法のいずれかによって分析する。３５Ｓ硫酸化物の同定ができるように好適な標準を上澄みと平行に流し、反応性生物の移動の相対速度に基づいてＤＭＥ含有サンプルの酵素特異性を決定する（Ｓａｋａｋｉｂａｒａ， Ｙ．他 （１９９８） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７３：６２４２−６２４７）。
【０３８２】
ＤＭＥのスクアレンエポキシラーゼ活性を、精製したＤＭＥ （またはＤＭＥを含む未精製の混合液）， ２０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ （ｐＨ７．５）、０．０１ｍＭ ＦＡＤ、０．２単位のＮＡＤＰＨ−チトクロームＣ （Ｐ−４５０）レダクターゼ、０．０１ ｍＭ［ｌ４Ｃ］スクアレン（２０μｌのＴｗｅｅｎ ８０を用いて拡散された）、および０．２％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００を含む混合液においてアッセイする。１ｍＭ ＮＡＤＰＨを加えて反応を開始させ、３７℃で３０分間インキュベートする。非けん化脂質を、酢酸エチル／ベンゼン（０．５：９９．５， ｖ／ｖ）で作製したシリカゲルＴＬＣによって分析する。反応生成物を、ＤＭＥを含まない反応混合液による反応生成物と比較する。２，３（Ｓ）−オキシドスクアレンの存在を、好適な脂質標準を用いて確認する（Ｓａｋａｋｉｂａｒａ， Ｊ．他（１９９５） ２７０：１７−２０）。
【０３８３】
ＤＭＥのエポキシドヒドロラーゼ活性を、エーテル抽出物のガスクロマトグラフィ（ＧＣ）分析を用いて基質を除去した後、或いはアセトンで失活させた反応混合液をＧＣ分析により基質を除去してジオールを生成した後に測定する。ＤＭＥを含むサンプルまたはエポキシドヒドロラーゼコントロールサンプルを、１０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ （ｐＨ８．０）、１ｍＭ エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、および５ｍＭ エポキシド基質（例えば、エチレンオキシド、スチレンオキシド、プロピレンオキシド、ｉｓｏｐｒｅｎｅ ｍｏｎｏｘｉｄｅ、エピクロロヒドリン、ｅｐｉｂｒｏｍｏｈｙｄｒｉｎ、ｅｐｉｆｌｕｏｒｏｈｙｄｒｉｎ、グリシドール、１，２−ｅｐｏｘｙｂｕｔａｎｅ、１，２−ｅｐｏｘｙｈｅｘａｎｅ、または１，２−ｅｐｏｘｙｏｃｔａｎｅ）でインキュベートする。様々な時点でサンプルの一部を反応混合液から取り出して、内部標準を含む１ｍｌの氷冷アセトンに加えてＧＣ分析を行う（例えば、１−ノナノール）。タンパク質および塩を遠心分離（１５分、４０００×ｇ）によって除去し、抽出物を０．２ｍｍ×２５ｍ ＣＰ−Ｗａｘ５７−ＣＢカラム（ＣＨＲＯＭＰＡＣＫ， Ｍｉｄｄｅｌｂｕｒｇ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）および水素炎イオン化検出器を用いてＧＣにより分析する。ＧＣ産物の同定は、当分野で周知の好適な標準およびコントロールを用いて行う。１単位のＤＭＥ活性は、１分間に１μｍｏｌのジオール生成を触媒する酵素の量と定義する（Ｒｉｎｋ， Ｒ．他（１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：１４６５０−１４６５７）。
【０３８４】
ＤＭＥのアミノトランスフェラーゼ活性は、ＤＭＥを含むサンプルを、１ｍＭ Ｌ−キヌレニンおよび１ｍＭ ２−オキソグルタル酸の存在下で、最終容量２００μｌの７０μＭ ＰＬＰを含む１５０ｍＭ Ｔｒｉｓ 酢酸バッファ（ｐＨ８．０）で３７℃で１時間インキュベートしてアッセイする。キヌレニン酸の生成は、当分野で周知の好適な標準およびコントロールを用いて３３０ｎｍで分光光度検出によりＨＰＬＣで定量する。別法では、Ｌ−３−ヒドロキシキヌレニンを基質として用い、キサンツレン酸の生成を３４０ｎｍでのＵＶ検出で生成物のＨＰＬＣ分析により測定する。キヌレニン酸およびキサンツレン酸の生成はそれぞれ、アミノトランスフェラーゼ活性を示す（Ｂｕｃｈｌｉ， Ｒ．他（１９９５） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７０：２９３３０−２９３３５）。
【０３８５】
別法では、ＤＭＥのアミノトランスフェラーゼ活性の測定は、酵素結合補助因子であるピリドキサール５’−リン酸（ＰＬＰ）のＵＶ／ＶＩＳ吸収スペクトルにおける変化をモニタリングして、一回のターンオーバーの条件下で精製したＤＭＥのサンプル或いはＤＭＥを含む未精製のサンプルの様々なアミノ酸およびオキソ酸基質に対する活性をして決定して行う。この反応は、９μＭ 精製ＤＭＥ またはサンプル含有ＤＭＥおよび検査する基質（アミノ酸およびオキソ酸基質）を含む５０ｍＭ４−メチルモルフォリン（ｐＨ７．５）において２５℃で行う。アミノ酸からオキソ酸への半反応の後に、酵素結合ＰＬＰのピリドキサミン５’リン酸（ＰＭＰ）への変換により生じる３６０ｎｍにおける吸収率の低下および３３０ｎｍにおける吸収率の増加を測定する。ＤＭＥの特異性および相対的な活性を、特定の基質に対する酵素活性によって測定する（Ｖａｃｃａ， Ｒ． Ａ．他 （１９９７） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７２：２１９３２−２１９３７）
ＤＭＥのスーパーオキシドジスムターゼ活性を、細胞ペレット、培養した上澄み、または精製したタンパク質試薬からアッセイする。サンプルすなわち溶解物を１５％非変性ポリアクリルアミドゲル上での電気泳動法によって分離する。このゲルを、２．５ｍＭニトロブルーテトラゾリウムにおいて３０分間インキュベートし、その後３０ｍＭリン酸カリウム、３０ｍＭ ＴＥＭＥＤ、および３０μＭリボフラビン（ｐＨ７．８）において２０分間インキュベートする。スーパーオキシドジスムターゼ活性は、背景のブルーに対して白いバンドとして見ることができ、ライトボックスでゲルに照明を当てる。スーパーオキシドジスムターゼ活性の定量は、好適なスーパーオキシドジスムターゼのポジティブおよびネガティブコントロール（例えば、様々な量の市販されている大腸菌スーパーオキシドジスムターゼなど）を用いて活性ゲルの比重走査により行う（Ｈａｒｔｈ， Ｇ．およびＨｏｒｗｉｔｚ， Ｍ． Ａ． （１９９９） Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ． ２７４：４２８１−４２９２）。
【０３８６】
１８　 ＤＭＥ インヒビターの同定
検査する化合物を、実施例１７のアッセイで記載したように、好適なバッファおよび基質と共に様々な濃度でマルチウェルプレートのウェルに入れる。ＤＭＥ活性をそれぞれのウェルについて測定し、それぞれの化合物のＤＭＥ活性を阻害する能力を決定して用量反応曲線を作成する。このアッセイを用いてＤＭＥ活性を促進する分子を同定することが可能であろう。
【０３８７】
当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく本発明の記載した方法及びシステムの種々の改変を行うことができるであろう。特定の好適な実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明の範囲が、そのような特定の実施例に不当に制限されるべきではないことを理解されたい。実際に、分子生物学或いは関連する分野の専門家には明らかな、本明細書に記載の本発明の実施例の様々な改変は、特許請求の範囲に含まれる。
【０３８８】
（表の簡単な説明）
表１は、本発明の完全長ポリヌクレオチド配列及びポリペプチド配列に対する系統的な名称を示す。
【０３８９】
表２は、本発明の各ポリペプチドに最も近いＧｅｎＢａｎｋの相同体のＧｅｎＢａｎｋの識別番号およびアノテーションを示す。各ポリペプチドとそのＧｅｎＢａｎｋの相同体との間の一致を表す確率値スコアも示す。
【０３９０】
表３は、推定上のモチーフおよびドメインを含む各ポリペプチド配列の構造的な特徴、並びに各ポリペプチドの分析に用いた方法、アルゴリズム、および検索可能なデータベースを示す。
【０３９１】
表４は、各ポリヌクレオチド配列の組み立てに用いたｃＤＮＡ断片およびゲノムＤＮＡ断片のリスト、並びにポリヌクレオチド配列の選択された断片のリストを示す。
【０３９２】
表５は、本発明の各ポリヌクレオチドの代表的なｃＤＮＡライブラリを示す。
【０３９３】
表６は、表５に示すｃＤＮＡライブラリの作製に用いた組織およびベクターを示す付録である。
【０３９４】
表７は、本発明のポリヌクレオチド及びポリペプチドの分析に用いたツール、プログラム、及びアルゴリズム、並びにその説明、引用文献、閾値パラメータを示す。
【表１】
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【表２】
Figure 2004500816
【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【表７】
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【表８】
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【表９】
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【表１０】
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【表１１】
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【表１２】
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【表１３】
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【表１４】
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【表１５】
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【表１６】
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【表１７】
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【表１８】
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【表１９】
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【表２０】
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【表２１】
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【表２２】
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【表２３】
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【表２４】
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【表２５】
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【表２６】
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Claims (28)

  1. 単離されたポリペプチドであって、
    （ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１乃至ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２４（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４）からなる群から選択されたアミノ酸配列と、
    （ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる群から選択されたアミノ酸配列と少なくとも９０％の配列同一性を有する天然のアミノ酸配列と、
    （ｃ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる群から選択されたアミノ酸配列の生物学的に活性な断片と、
    （ｄ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる群から選択されたアミノ酸配列の免疫原性断片とで構成される群から選択されたアミノ酸配列を含むことを特徴とする単離されたポリペプチド。
  2. ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる群から選択された請求項１の単離されたポリペプチド。
  3. 請求項１のポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチド。
  4. 請求項２のポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチド。
  5. ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる群から選択された請求項４の単離されたポリヌクレオチド。
  6. 請求項３のポリヌクレオチドに機能的に結合されたプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオチド。
  7. 請求項６の組換えポリヌクレオチドで形質転換された細胞。
  8. 請求項６の組換えポリヌクレオチドを含む遺伝子組換え生物。
  9. 請求項１のポリペプチドを生産する方法であって、
    （ａ）前記ポリペプチドの発現に好適な条件下で、請求項１のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに機能的に結合されたプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオチドで形質転換された細胞を培養するステップと、
    （ｂ）そのように発現したポリペプチドを回収するステップとを含むことを特徴とする請求項１のポリペプチドの生産方法。
  10. 請求項１のポリペプチドに特異的に結合する単離された抗体。
  11. 単離されたポリヌクレオチドであって、
    （ａ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる群から選択されたポリヌクレオチド配列と、
    （ｂ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２５−４８からなる群から選択されたポリヌクレオチド配列と少なくとも９０％の配列同一性を有する天然のポリヌクレオチド配列と、
    （ｃ）前記（ａ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、
    （ｄ）前記（ｂ）に相補的なポリヌクレオチド配列と、
    （ｅ）前記（ａ）乃至（ｄ）のＲＮＡ等価物とで構成される群から選択されたポリヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチド。
  12. 請求項１１のポリヌクレオチドの少なくとも６０個の連続するヌクレオチドを含む単離されたポリヌクレオチド。
  13. サンプルにおいて、請求項１１に記載のポリヌクレオチド配列を有する標的ポリヌクレオチドを検出する方法であって、
    （ａ）前記サンプルをプローブでハイブリダイズするステップであって、前記プローブが、前記サンプル内の前記標的ポリヌクレオチドと相補的な配列を含む少なくとも２０個の連続するヌクレオチドを含み、前記プローブと前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片との間でハイブリダイゼーション複合体が形成される条件下で、前記プローブが前記標的ポリヌクレオチドと特異的にハイブリダイズする、該ステップと、
    （ｂ）前記ハイブリダイゼーション複合体が存在するか否かを検出し、存在する場合には随意選択でその収量を測定するステップとを含むことを特徴とする標的ポリヌクレオチドの検出方法。
  14. 前記プローブが少なくとも６０個の連続するヌクレオチドを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. サンプルにおいて、請求項１１のポリヌクレオチド配列を有する標的ポリヌクレオチドを検出する方法であって、
    （ａ）ポリメラーゼ連鎖反応増幅を用いて、前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片を増幅するステップと、
    （ｂ）増幅された前記標的ポリヌクレオチドまたはその断片が存在するか否かを検出し、存在する場合には随意選択でその収量を測定するステップとを含むことを特徴とする標的ポリヌクレオチドの検出方法。
  16. 有効量の請求項１のポリペプチド及び医薬的に容認できる賦形剤を含む組成物。
  17. 前記ポリペプチドが、ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１−２４からなる群から選択されたアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求項１６の組成物。
  18. 機能的なＤＭＥ（新規の薬剤代謝酵素）の発現の低下に関連する疾患や病態の治療方法であって、そのような治療が必要な患者に請求項１６の組成物を投与することを含むことを特徴とする治療方法。
  19. 請求項１のポリペプチドのアゴニストとして効果的な化合物をスクリーニングする方法であって、
    （ａ）請求項１のポリペプチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、
    （ｂ）前記サンプルにおいてアゴニスト活性を検出するステップとを含むことを特徴とするスクリーニング方法。
  20. 請求項１９のスクリーニング方法によって同定されたアゴニスト化合物及び医薬的に容認できる賦形剤を含む組成物。
  21. 機能的なＤＭＥの発現の低下に関連する疾患や病態の治療方法であって、そのような治療が必要な患者に請求項２０の組成物を投与することを含むことを特徴とする治療方法。
  22. 請求項１のポリペプチドのアンタゴニストとして効果的な化合物をスクリーニングする方法であって、
    （ａ）請求項１のポリペプチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、
    （ｂ）前記サンプルにおいてアンタゴニスト活性を検出するステップとを含むことを特徴とするスクリーニング方法。
  23. 請求項２２のスクリーニング方法によって同定されたアンタゴニスト化合物及び医薬的に容認できる賦形剤を含む組成物。
  24. 機能的なＤＭＥの過剰な発現に関連する疾患や病態の治療方法であって、そのような治療が必要な患者に請求項２３の組成物を投与することを含むことを特徴とする治療方法。
  25. 請求項１のポリペプチドに特異的に結合する化合物をスクリーニングする方法であって、
    （ａ）請求項１のポリペプチドを好適な条件下で少なくとも１つの試験化合物と結合させるステップと、
    （ｂ）請求項１のポリペプチドと前記試験化合物との結合を検出して、請求項１のポリペプチドと特異的に結合する化合物を同定するステップとを含むことを特徴とするスクリーニング方法。
  26. 請求項１のポリペプチドの活性を変化させる化合物をスクリーニングする方法であって、
    （ａ）請求項１のポリペプチドを、その活性が許容される条件下で少なくとも１つの試験化合物と結合させるステップと、
    （ｂ）前記試験化合物の存在下での請求項１のポリペプチドの活性を評価するステップと、
    （ｃ）前記試験化合物の存在下での請求項１のポリペプチドの活性と、前記試験化合物の不在下での請求項１のポリペプチドの活性とを比較するステップとを含み、
    前記試験化合物の存在下での請求項１のポリペプチドの活性の変化が、請求項１のポリペプチドの活性を変化させる化合物の存在を示唆すること特徴とするスクリーニング方法。
  27. 請求項５の配列を含む標的ポリヌクレオチドの発現を変化させるのに効果的な化合物をスクリーニングする方法であって、
    （ａ）前記標的ポリヌクレオチドの発現に好適な条件下で、前記標的ポリヌクレオチドを含むサンプルを化合物に曝露するステップと、
    （ｂ）前記標的ポリヌクレオチドの発現の変化を検出するステップと、
    （ｃ）様々な量の前記化合物の存在下での前記標的ポリヌクレオチドの発現と、前記化合物の不在下での前記標的ポリヌクレオチドの発現とを比較するステップとを含むことを特徴とするスクリーニング方法。
  28. 試験化合物の毒性を評価する方法であって、
    （ａ）核酸を含む生体サンプルを前記試験化合物で処理するステップと、
    （ｂ）処理した前記生体サンプルの核酸と、請求項１１のポリヌクレオチドの少なくとも２０の連続するヌクレオチドを含むプローブをハイブリダイズさせるステップであって、このハイブリダイゼーションゼーションが、前記プローブと前記生体サンプルの標的ポリヌクレオチドとの間で特異的なハイブリダイゼーション複合体が形成される条件下で行われ、前記標的ポリヌクレオチドが、請求項１１のポリヌクレオチドのポリヌクレオチド配列またはその断片を含むポリヌクレオチドである、前記ステップと、
    （ｃ）ハイブリダイゼーション複合体の収量を定量するステップと、
    （ｄ）前記処理した生体サンプルにおけるハイブリダイゼーション複合体の収量を、未処理の生体サンプルにおけるハイブリダイゼーション複合体の収量と比較するステップとを含み、
    前記処理した生体サンプルにおけるハイブリダイゼーション複合体の収量の差が試験化合物の毒性を示唆することを特徴とする試験化合物の毒性評価方法。
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