JP2004513662A - ヒトエロンガーゼ遺伝子、その使用およびそれを調節する化合物 - Google Patents

ヒトエロンガーゼ遺伝子、その使用およびそれを調節する化合物 Download PDF

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Abstract

本発明は、エロンガーゼ遺伝子、それらのポリペプチドおよびそれらの制御領域、ならびに疾患の治療に使用する組成物を決定する際のそのような遺伝子、ポリペプチドおよび制御領域の使用に関する。特定された組成物は、エロンガーゼ遺伝子の発現を制御するか、またはそれらのタンパク質産物の活性を調節する。ELG4、ELG6およびELG7のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列が教示される。ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7の制御配列および機能が教示される。

Description

【0001】
(発明の分野)
本発明は、脂質代謝に関与する脂肪酸エロンガーゼ酵素の活性を調節(modulate)する、またはエロンガーゼ遺伝子の発現レベルを効果的に調整する化合物の特定、およびそのように特定された化合物に関する。
【0002】
(発明の背景)
多価不飽和脂肪酸(PUFA)は、細胞膜のような広範囲の生体成分に多くの構造特性および機能特性を与えるリン脂質やリポタンパク質などの脂質化合物および複合体の主要な成分である。PUFAは、組織の適正な発生、維持および修復に必須である。PUFAの他の生物学的機能には、いくつかの遺伝子の発現への関与、重要な生理学的機能を調節する生物学的に活性な代謝物への変換における前駆体分子としての役割が含まれる。したがって、PUFAの欠乏あるいはレベルの不均衡は、特定の病理学的状態に帰せられている。
【0003】
図1、2および3に、それぞれn−3、n−6およびn−9/n−7 PUFAファミリーにおける長鎖脂肪酸の生産に必要な不飽和化段階および伸長段階を示す。脂肪酸鎖伸長系は肝臓、脳、腎臓、肺、副腎、網膜、精巣、小腸および血球、すなわち白血球に見いだされている(シンチら(Cinti et al.)、1992年、Prog.Lipid Res.第31巻、1〜51ページ)。
【0004】
エロンガーゼ遺伝子は、シロイヌナズナ(Arabidopsis)(ジェームスら(James et al.)、1995年、Plant Cell、第7巻、309〜319ページ)およびC.elegans(国際公開第00/55330号、2000年9月、ナピヤー ジェー エー(Napier J.A.))において同定された。3つの異なるエロンガーゼ遺伝子、すなわちELO1、ELO2およびELO3が出芽酵母(S.cerevisiae)から同定された。ELO1はミリスチン酸をパルミチン酸に伸長し(トーケ ディー エーおよびマーチン シー イー(Toke D.A.and Martin C.E.)、1996年、J.Biol.Chem.第271巻、18413〜18422ページ)、一方、ELO2およびELO3は長鎖飽和脂肪酸を伸長する(オーら(Oh et al.)、1997年、J.Biol.Chem.第272巻、17376〜17384ページ)。
【0005】
多価不飽和脂肪酸(PUFA)の欠乏は、湿疹、心血管障害、炎症、精神障害、癌、嚢胞性線維症、月経前症候群および糖尿病のような多くの疾患に関連づけられている(ホロビン ディー エフ(Horrobin D.F.)[編]、1990年、Omega−6 Essential Fatty Acids:Pathophysiology and Roles in Clinical Medicine、ワイリーリス出版(Wiley−Liss)[ニューヨーク州]ならびにマッザ ジーおよびドマー ビー ディー(Mazza G.and Domah B.D.)[編]、2000年、Herbs,Botanicals and Teas、テクノミックパブリッシャーズ(Technomic Publishers)[ペンシルバニア州ランカスター])。PUFAを補給した食事がこれらの状態の多くに対する療法として試みられた。そのような適用の成功の程度は著しく異なっていた。
【0006】
男性の脂肪組織におけるリノール酸(18:2n−6、LA)、ジホモ−γ−リノレン酸(20:3n−6、DGLA)およびアラキドン酸(20:4n−6、AA)の低レベルは、冠動脈性心疾患による死亡率の増加と関連づけられている(リーマースマら(Riemersma et al.)、1986年、Br.Med.J.[Clin.Res.Ed.]、第292巻、1423〜1427ページ)。高血圧に罹患した患者へのLAおよびα−リノレン酸(18:3n−3、ALA)の補給により、AAおよびエイコサペンタエン酸(20:5n−3、EPA)の組織レベルは増加しなかった。このことは、n−6およびn−3脂肪酸系の不飽和化および伸長が欠如していることを示している(シンガーら(Singer et al.)、1984年、Prostaglandins Leukot.Med.第15巻、159〜165ページ)。プロスタグランジンE1(PGE1)類縁体であるミソプロストール(Misoprostol)は、末梢血管の疾患の治療に用いられて好結果が得られた(ゴスズクツら(Goszcz et al.)、1998年、Methods Find.Exp.Clin.Pharmacol.第20巻、439〜445ページ)。PGE1は、DGLAのシクロオキシゲナーゼ産物である。
【0007】
PUFAは、糖尿病性神経障害の症状の一部を軽減し、矯正する可能性があることが認められている(ダインスら(Dines et al.)、1993年、Diabetologia、第36巻、1132〜1138ページおよびコッターら(Cotter et al.)、1995年、Diabetic Neuropathy:New Concepts and Insights、エルセビアサイエンスビーヴイ(Elsevier Science B.V.[アムステルダム所在]、115〜120ページ)。研究者らは、n−3およびn−6脂肪酸族のシクロオキシゲナーゼおよびリポキシゲナーゼ代謝物の産生または調節がこれらの有益な効果の原因の一部であると推測した。
【0008】
ほとんどの脂質代謝障害は、必須脂肪酸の欠乏を特徴としている。この欠乏は、PUFA生合成におけるδ−6−不飽和化(D6D)および/またはδ−5−不飽和化(D5D)の律速段階の変化に帰せられている。
【0009】
(発明の概要)
本発明は、(a)配列番号4(ELG4)を含む配列と、(b)配列番号8(ELG6)を含む配列と、(c)配列番号11(ELG7)を含む配列と、(d)(a )〜(c)のいずれかの配列と少なくとも80%相同である配列と、(e)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも90%相同である配列と、(f)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも95%相同である配列と、(g)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも98%相同である配列と、(h)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも99%相同である配列と、(i)ストリンジェントな条件下で(a)〜(h)のいずれかとハイブリッド形成する配列からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む、単離ポリヌクレオチド配列の部分を教示している。単離ポリヌクレオチド配列はcDNAであってもよい。
【0010】
本発明はまた、(a)配列番号5(ELG4)を含む配列と、(b)配列番号9(ELG6)を含む配列と、(c)配列番号12(ELG7)を含む配列と、(d)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも80%相同である配列と、(e)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも90%相同である配列と、(f)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも95%相同である配列と、(g)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも98%相同である配列と、(h)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも99%相同である配列からなる群から選択される単離ポリペプチドを含む単離ポリペプチドを教示している。
【0011】
本発明は、(a)配列番号1(ELG1の制御領域)を含む配列、(b)配列番号2(ELG2の制御領域)を含む配列、(c)配列番号3(ELG3の制御領域)を含む配列、(d)配列番号6(ELG4の制御領域)を含む配列、(e)配列番号7(ELG5の制御領域)を含む配列、(f)配列番号10(ELG6の制御領域)を含む配列、(g)配列番号13(ELG7の制御領域)を含む配列、(h)(a)〜(g)のいずれか1つの配列と少なくとも80%相同である配列、(i)(a)〜(g)のいずれか1つの配列と少なくとも90%相同である配列、(j)(a)〜(g)のいずれか1つの配列と少なくとも95%相同である配列、(k)(a)〜(g)のいずれか1つの配列と少なくとも98%相同である配列、(l)(a)〜(g)のいずれか1つの配列と少なくとも99%相同である配列、および(m)ストリンジェントな条件下で(a)〜(l)のいずれかとハイブリッド形成する配列からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド配列を教示している。
【0012】
本発明は、(a)本発明の配列のヌクレオチドの少なくとも15個の連続した塩基を有する配列、(b)本発明の配列のヌクレオチドの少なくとも30個の連続した塩基を有する配列および(c)本発明の配列のヌクレオチドの少なくとも50個の連続した塩基を有する配列からなる群から選択される単離ポリヌクレオチドフラグメントを含む。本発明は、本発明のポリペプチド配列とほぼ同じ生物学的機能または活性を保持している、あるいはその機能的誘導体であるポリペプチド配列を含む。
【0013】
本発明は、本発明のポリヌクレオチド配列とほぼ同じ生物学的機能または活性を保持している、あるいはその機能的誘導体であるポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド配列を含む。
【0014】
本発明はまた、適切なベクター中に本発明のポリヌクレオチド配列を含むベクターも教示している。該ベクターは、該配列と異種であってよい。該ベクターは、タグを含むか、コードしていてよい。本発明はまた、本発明のポリヌクレオチド配列と異種である宿主細胞中に該配列を含む宿主細胞も教示している。
【0015】
本発明は、本発明のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)該配列を有する対照動物と該配列を有する試験動物とを選択する工程と、(b)前記試験動物を化合物を用いて処理する工程と、(c)対照動物と試験動物との間の、該配列の発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0016】
本発明はまた、本発明のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)本発明の宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)試験群と対照群との間の、該配列の発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法も教示している。
【0017】
本発明はさらに、本発明のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)本発明の宿主細胞またはその一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該配列の産物または該配列の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0018】
本発明は、ポリペプチドの生産に十分な条件下で本発明の宿主細胞を培養する方法を含む、本発明のポリペプチド配列を生産する方法を教示している。
本発明は、本発明のポリペプチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)該配列を有する対照動物および該配列を有する試験動物を選択する工程と、(b)試験動物を化合物を用いて処理する工程と、(c)対照動物と試験動物との間の、該配列の発現産物または該配列の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0019】
本発明はまた、本発明のポリペプチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)本発明の宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)試験群と対照群との間の、該配列の発現産物または該配列の相対量または相対活性を測定する工程からなる方法も教示している。
【0020】
本発明は、本発明のポリペプチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)本発明の宿主細胞またはその一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該配列の産物または該配列の相対量または相対活性を測定する工程からなる方法を含む。
【0021】
本発明は、本発明のポリペプチド配列の生物学的活性を調節する化合物を特定する方法であって、(a)本発明のポリペプチド配列の生物学的活性を測定する検定法を準備する工程と、(b)該検定の化合物により処理する工程と、(c)ポリペプチドの生物学的活性の変化を確認する工程とからなり、処理した検定と対照の検定との差により該化合物が該ポリペプチドのモジュレーター(modulator)として特定される方法を含む。この方法におけるポリペプチドは、問題の生物学的活性を検定するのに必要な、精製された状態での検定、再構成された状態での検定、細胞抽出物の状態での検定または細胞全体での検定方式に供することができる。
本発明はまた、本発明のポリヌクレオチドの活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)本発明の宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)試験群と対照群との間の、該配列と作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法も教示している。
【0022】
本発明はまた、本発明のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)本発明の宿主細胞またはその一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該配列と作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法も教示している。
【0023】
本発明は、本発明の配列を調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含むPUFA障害を治療するための組成物を含む。本発明は、PUFA障害を治療するための本発明の組成物の使用を含む。
【0024】
本発明は、対象におけるPUFA障害の存在または素因を、対象における本発明の配列中の生殖細胞系列における変化を検出することにより診断する方法であって、対象の組織試料における本発明の配列の生殖細胞系列の配列を該配列の野生型の生殖細胞系列の配列と比較することからなり、対象の生殖細胞系列の配列における変化がPUFA障害の存在または素因を示す方法を含む。本発明は、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法であって、対象の組織試料における本発明のポリペプチドの配列を該ポリペプチドの野生型の配列と比較することからなり、野生型と比較したときの対象の配列の変化がPUFA障害の存在または素因を示す方法を教示している。
【0025】
本発明はまた、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを有する対照動物と該ポリヌクレオチドを有する試験動物とを選択する工程と、(b)試験動物を化合物を用いて処理する工程と、(c)対照動物と試験動物との間の、該ポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法も教示している。
【0026】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを含み、該ポリヌクレオチドと異種である宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)試験群と対照群との間の、該ポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0027】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または該宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該ポリヌクレオチドの産物または該ポリヌクレオチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0028】
本発明は、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリペプチドを有する対照動物と該ポリペプチドを有する試験動物とを選択する工程と、(b)試験動物を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該ポリペプチドの発現産物または前記ポリペプチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0029】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリペプチドを含み、該ポリペプチドと異種である宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)試験群と対照群との間の、該ポリペプチドの発現産物または該ポリペプチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0030】
本発明はまた、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該ポリペプチドの産物または該ポリペプチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0031】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択される遺伝子の制御領域であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを有する対照動物と該ポリヌクレオチドを有する試験動物とを選択する工程と、(b)試験動物を化合物を用いて処理する工程と、(c)対照動物と試験動物との間の、該ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0032】
本発明の動物は哺乳類であってよい。哺乳類はラットであってよい。
本発明はまた、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択される遺伝子の制御領域であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを含み、該ポリヌクレオチドと異種である宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)試験群と対照群との間の、該ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法も教示している。
【0033】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択される遺伝子の制御領域であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または該宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0034】
本発明は、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列由来のポリヌクレオチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含むPUFA障害を治療するための組成物を含む。
【0035】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含むPUFA障害を治療するための組成物を教示している。
【0036】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択される制御領域由来のポリヌクレオチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含むPUFA障害を治療するための組成物を教示している。
【0037】
化合物を、ELG1、ELG2、ELG3およびELG5に対する抗体からなる群から選択してもよい。
本発明は、対象におけるELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列を表すポリヌクレオチド内の生殖細胞系列における変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法であって、対象の組織試料における該ポリヌクレオチドの生殖細胞系列における配列を該配列の野生型の生殖細胞系列における配列と比較することからなり、対象の生殖細胞系列における配列の変化がPUFA障害の存在または素因を示す方法を含む。
【0038】
本発明はまた、対象におけるELG1、ELG2、ELG3、およびELG5からなる群から選択される制御領域を表すポリヌクレオチド内の生殖細胞系列における変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法であって、対象の組織試料における該ポリヌクレオチドの生殖細胞系列における配列を該配列の野生型の生殖細胞系列における配列と比較することからなり、対象の生殖細胞系列における配列の変化がPUFA障害の存在または素因を示す方法も教示している。
【0039】
本発明はまた、対象におけるELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの配列を該ポリペプチドの野生型の配列と比較することからなり、野生型と比較したときの対象の配列の変化がPUFA障害の存在または素因を示す、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法も教示している。
【0040】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択される2つまたはそれ以上の異なる遺伝子の制御領域である2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの全活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドと異種である、該ポリヌクレオチドを有する宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0041】
本発明はさらに、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリヌクレオチドの制御領域由来の2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの全活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0042】
本発明は、核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結された、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列である2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドと異種である、該ポリヌクレオチドを有する宿主細胞を選択する工程と、(b)宿主細胞をクローニングし、クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、(c)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(d)試験群と対照群との間の、該ポリヌクレオチドの発現産物の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0043】
本発明はさらに、核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結された、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列である2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)該ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、(b)試験群を化合物を用いて処理する工程と、(c)試験群と対照群との間の、該ポリヌクレオチドの発現産物の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法を教示している。
【0044】
本発明は、同じ宿主系内の哺乳類δ−5−デサチュラーゼ酵素およびELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の酵素の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結された、哺乳類δ−5−デサチュラーゼおよびELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の哺乳類エロンガーゼ酵素をコードする核酸配列を含む宿主系を得る工程と、(b)宿主系を試験成分と接触させる工程と、(c)δ−5−デサチュラーゼ酵素およびエロンガーゼ酵素の酵素活性を同時に評価する(試験成分が存在しないこと以外は同じ条件下にある対照と比較した場合の試験成分存在下の脂質代謝物または関連する補因子のレベルの測定し得る差がδ−5−デサチュラーゼおよび/またはエロンガーゼ酵素活性を調節する試験成分の能力の指標である)工程と、(d)該能力を示す試験成分を前記化合物として特定する工程とからなる方法を含む。
【0045】
本発明はさらに、同じ宿主系内の哺乳類δ−6−デサチュラーゼ酵素およびELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の酵素の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結された、哺乳類δ−6−デサチュラーゼおよびELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の哺乳類エロンガーゼ酵素をコードする核酸配列を含む宿主系を得る工程と、(b)宿主系を試験成分と接触させる工程と、(c)δ−6−デサチュラーゼ酵素およびエロンガーゼ酵素の酵素活性を同時に評価する(試験成分が存在しないこと以外は同じ条件下にある対照と比較した場合の試験成分存在下の脂質代謝物または関連する補因子のレベルの測定し得る差がδ−6−デサチュラーゼおよび/またはエロンガーゼ酵素活性を調節する試験成分の能力の指標である)工程と、(d)該能力を示す試験成分を前記化合物として特定する工程とからなる方法を教示している。
【0046】
本発明は、同じ宿主系内の哺乳類δ−5およびδ−6−デサチュラーゼ酵素および/またはELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の酵素の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、(a)核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結された、哺乳類δ−5−デサチュラーゼ、哺乳類δ−6−デサチュラーゼおよびELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の哺乳類エロンガーゼ酵素を同時にコードする核酸配列を含む宿主系を得る工程と、(b)宿主系を試験成分と接触させる工程と、(c)δ−5−デサチュラーゼ酵素、δ−6−デサチュラーゼ酵素およびエロンガーゼ酵素の酵素活性を同時に評価する(試験成分が存在しないこと以外は同じ条件下にある対照と比較した場合の試験成分存在下の脂質代謝物または関連する補因子のレベルの測定し得る差がδ−5−および/またはδ−6−デサチュラーゼおよび/またはエロンガーゼ酵素活性を調節する試験成分の能力の指標である)工程と、(d)該能力を示す試験成分を前記化合物として特定する工程とからなる方法を教示している。
【0047】
本発明は、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6、ELG7、δ−5−デサチュラーゼ、δ−6−デサチュラーゼからなる群から選択される制御領域由来の2つまたはそれ以上のヒトポリヌクレオチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含むPUFA障害を治療するための組成物を教示している。
【0048】
本発明は、対象におけるELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6、ELG7、δ−5−デサチュラーゼ、δ−6−デサチュラーゼからなる群から選択される遺伝子の2つまたはそれ以上の発現産物の発現のレベルを予備測定した対照の発現レベルを基準として測定することからなり、前記対照と比較したときの前記発現産物の発現の変化がPUFA障害の存在または素因を示す、PUFA障害の存在または素因を検出する方法を含む。
【0049】
本発明はさらに、本発明のポリペプチドまたはその免疫原性の部分に対して免疫反応性を有する抗体を含む。本発明は、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6、ELG7またはそれらの免疫原性の部分からなる群から選択されるエロンガーゼポリペプチドに対して免疫反応性を有する抗体を含む。
【0050】
本発明は、本発明の、またはELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるエロンガーゼポリペプチド用の媒体をスクリーニングする方法であって、(a)本発明の抗体をマーカー分子で標識して結合体を形成させることと、(b)結合体を該媒体に曝露させることと、(c)結合体と媒体中の生体分子との間に、前記ポリペプチドの存在を示す結合が存在するかどうかを判定することと、からなる方法を教示している。
【0051】
本発明は、本発明の、またはELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるエロンガーゼポリペプチド用の媒体をスクリーニングする方法であって、(a)本発明の抗体を該媒体に曝露させることと、(b)抗体をマーカー分子に曝露させることと、(c)該マーカー分子と媒体中の生体分子との間に、前記ポリペプチドの存在を示す結合が存在するかどうかを判定することと、からなる方法を教示している。
【0052】
本発明は、本発明の方法により特定される化合物を含む。
本発明はさらに、対象から得られた末梢血白血球中のPUFAの伸長について変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法を含む。本発明は、対象から得られた末梢血白血球中のPUFAの伸長について変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の発生を監視する方法を含む。本発明はさらに、対象から得られた末梢血白血球中のPUFAの伸長について変化を評価することにより、対象におけるPUFA障害に対する試験化合物の有効性を評価する方法を教示している。
【0053】
本発明の化合物は、小有機分子、ペプチド、ポリペプチド、アンチセンス分子、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、脂肪酸およびそれらの誘導体からなる群から選択することができる。
【0054】
本発明は、本発明の障害の治療のためのペブレートスルホキシド(pebulate sulphoxide)の使用を教示している。
本発明の障害は、末梢心血管疾患、冠動脈性心疾患、高血圧、アトピー性湿疹、慢性関節リウマチ、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、精神障害、月経前症候群、子宮内膜症、嚢胞性線維症、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、癌、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択されてよい。本発明の障害は、湿疹、心血管障害(高トリグリセリド血症、異常脂質血症、アテローム動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管疾患性高血圧および末梢血管疾患を含むが、これらに限定されない)、炎症(副鼻腔炎、喘息、膵臓炎、骨関節症、慢性関節リウマチおよびざ瘡を含むが、これらに限定されない)、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常(肥満、悪液質および食欲不振を含むが、これらに限定されない)、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択されてよい。
【0055】
以下の記述において、本発明を、本発明の好ましい実施形態を例示する添付図を利用して詳細に説明する。
(発明の詳細な説明)
上述のように、研究により、LAまたはDGLAのレベルの増加はδ−6およびδ−5−デサチュラーゼ酵素活性の低下によることが示された。本発明者らは、PUFA関連障害においては両デサチュラーゼおよびエロンガーゼ活性に影響があるという証拠を見いだした。
【0056】
ストレプトゾトシン(STZ)誘発性糖尿病ラットの肝ミクロソームにおけるデサチュラーゼおよびエロンガーゼ酵素活性を誘発後2および7週目に検定した。表1に、実験中に認められた対照と比較したときの活性の低下を示す。STZ誘発性糖尿病ラットにおける伸長活性の同等の低下は以前に報告されている(スネジャら(Suneja et al.)、1990年、Biochim.Biophys.Acta.第1042巻、81〜85ページ)。
【0057】
【表1】
Figure 2004513662
このデータは、PUFAと疾患との関係に関する既知事項(上記)を考慮するとき、エロンガーゼ遺伝子が、炎症、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、嚢胞性線維症、精神障害、癌、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、関節炎、糖尿病および糖尿病合併症のような脂質関連疾患の発生および調節に関与していることを示している。PUFAが多くの細胞調節の過程に関与していることから、エロンガーゼ遺伝子および遺伝子産物は、脂肪酸関連疾患の治療または予防に関する実際的な薬物標的である。
【0058】
本発明者らは、生物情報学的手法(bioinformatic techniques)を用いて7種のヒトエロンガーゼ遺伝子(ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7)を特定し解析した。7種のヒトエロンガーゼのアミノ酸配列をClustalWアルゴリズム(トンプソンら(Thompson et al.)、1994年、Nucl.Acids Res.第22巻、4673〜4680ページ)を用いて比較した。多数の膜結合デサチュラーゼにおいても認められる1つの高度に保存されたモチーフ、3ヒスチジン残基を含むヒスチジンボックスが7種の配列すべてに共通している。エロンガーゼの触媒活性と構造とにおいて極めて重要であることが示唆される他の25の非変異残基は、多重アライメントにおいて特定される(アステリスクで示す)(図4を参照)。
【0059】
表2に7種のヒトエロンガーゼ間の同一性の割合を示す。同一性の割合は、低い17%(ELG3/ELG5およびELG3/ELG6)から高い55%(ELG1/ELG4)までの範囲にある。
【表2】
Figure 2004513662
【0060】
膜貫通領域予測のための隠れマルコフモデル(ソンハンマーら(Sonnhammer et al.)、1998年、In Proc.of Sixth Int.Conf.on Intelligent Systems for Molecular Biology、エーエーエーアイプレス(AAAI Press)[カリフォルニア州]、175〜182ページ)に基づくと、7種のエロンガーゼのファミリーは7つの膜貫通領域を有する(図5)。これらの領域は、7種のエロンガーゼのアミノ酸配列中の位置に関して高度に保存されている。非変異ヒスチジンボックスは、第4の膜貫通領域に埋め込まれていると予測される。これは、3つの保存されたヒスチジンボックスが細胞質側のループに存在すると予測される膜結合デサチュラーゼのそれと異なっている(シャンクリンら(Shanklin et al.)、1994年、Biochemistry、第33巻、12787〜12794ページ)。ヒトエロンガーゼに関する本モデルは、脂肪アシル鎖の挿入のための内部触媒孔を囲む膜貫通ドメインのリングを含む。小胞体(ER)に埋め込まれているエロンガーゼについて提示されたトポロジカルモデルを図6に示す。
【0061】
本発明者らは、各タンパク質がカルボキシル末端にER残留シグナルを有することを発見した(ジャクソンら(Jackson et al.)、1990年、EMBO J.第9巻、3153〜3162ページならびにニルッソン ティー.およびワレン ジー.(Nilsson T.and Warren G.)、1994年、Curr.Opin.Cell Biol.第6巻、517〜521ページ)。I型トポロジー(アミノ末端が内腔内)を有するER常在性タンパク質では、シグナルは、細胞質にむき出しになったそれらの尾部のカルボキシル末端に対して−3および−4/−5位にある2つの重要なリシンからなっていることが示された(K[X]KXX、ここでXは任意のアミノ酸)。エロンガーゼのそれぞれがそのような保持シグナルを有している。しかし、ELG2とELG5は、2つの重要なリシンがそれぞれ部位−2および−5ならびに−3および−6に認められる、修飾型のシグナルを有している(図4)。
【0062】
ELG1遺伝子およびポリペプチド
酵母ELO1に関するGenBank NRデータベースのBLASTPにより、未知の機能を有するタンパク質CGI−88(GenBank登録番号AAD34083)はエロンガーゼの可能性ありと確認された。最初のクローニングで、このタンパク質の推定のもととなったcDNA配列(GenBank登録番号AF151846)がCDSの部位566に1塩基の欠失を有していることが示された。本発明者らのクローンはCDSの部位566に余分なC残基を有し、その結果CGI−88と異なりより長いC末端を有する、本発明者らによりELG1と称されているタンパク質を生じる。その後、ELG1と1アミノ酸が異なっている、機能の対応づけがなされていないタンパク質をコードする遺伝子(GenBank登録番号AK001653)がGenBankに提出された(登録番号BAA91813)。ELG1の推定アミノ酸配列は、F68S置換を含んでいる。
【0063】
ELG1をコードするcDNAをPCRにより得て、酵母発現ベクターpYES2/CTにクローニングした。ヌクレオチド配列をDNA配列決定により検証し、得られたプラスミドをpTh1009.1と称した(図7)。
【0064】
pTh1009.1で形質転換され、ELG1を発現する酵母細胞は、18:3n−6を20:3n−6に、20:4n−6を22:4n−6と24:4n−6に、18:3n−3を20:3n−3に、そして20:5n−3を22:5n−3に変換することが示された(実施例19における表3を参照)。pYES2/CTベクターで形質転換した酵母細胞は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった。このことから、ELG1遺伝子はPUFAエロンガーゼをコードすることが立証された。このタンパク質がPUFAエロンガーゼであることを示す公表データは存在しない。ムカージら(Mukerji et al.)(特許協力条約出願国際公開第00/12720号)は、HS2と称されたこのタンパク質がPUFAエロンガーゼである可能性があることを示している。彼らは、コード配列をクローニングせず、機能も測定しなかった。
【0065】
ヒトELG1のマウスオルソログであるSsc1(GenBank登録番号AF170907)は、酵母のELO突然変異体を相補する能力があるため、脂肪酸伸長と密接な関連性があるとされた。さらに、Ssc1遺伝子の発現は、ミエリン欠失マウス突然変異体の脳におけるエロンガーゼ活性と相関している(トバディクら(Tvrdik et al.)、2000年、J.Cell Biol.第149巻、707〜717ページ)。マウスSsc1は、ヒトELG1と92%同一で、97%類似している。
【0066】
ELG1のエキソンはヒト第1染色体のゲノムDNA上にマッピングされた(GenBank登録番号AL139289)。この遺伝子は、1.7kbに及ぶ7個のコーディングエキソンを含むことが見いだされた。
【0067】
生物情報学的手法を用いて、ELG1遺伝子の制御領域を特定し、詳細に解析した。ELG1遺伝子のゲノムDNAおよびCDSについてBLASTNを用いてGenBankのEST部門を検索することにより、該遺伝子の5’UTRを含む多数の異なるESTが特定された。そのうち、5’UTRのみを含む別々の上流エキソンからそれぞれ生ずる2つのESTsのファミリーが存在していた。第1のエキソンは−2306にその3’部位を有しているのに対して、第2のエキソンは翻訳開始コドンATGから−1877にその3’部位を有している。他のEST(GenBank登録番号AI373530)の128bpフラグメントもATGの上流約2.9kbに特定された。翻訳開始コドンATGからの部位−1877と−2865との間にある制御領域を図8に示す。−3600の上流に反復エレメントがさらに特定されている。
【0068】
組織分布を評価するノーザンブロット試験により、約1.3kbのELG1転写物が検査したすべての組織で発現し、腎臓、脳、心臓および胎盤で最高レベルで発現することが示された(図27)。
【0069】
ELG2遺伝子およびポリペプチド
酵母ELO1に関するGenBank NRデータベースのBLASTPにより、機能未知のタンパク質(GenBank登録番号CAB41293、以後取下げ)はエロンガーゼの可能性ありと確認された。このタンパク質の配列は、ゲノムcDNA(GenBank登録番号AL034374)から推測されたものであり、部分配列のみを表している。本発明者らによりELG2と命名されたこのタンパク質の全コード配列をGeneTrapper(登録商標)技術(ギブコ(Gibco)BRL)を用いてクローニングし、ヌクレオチド配列をDNA配列決定により決定した。その後、ELG2コード配列および推定タンパク質配列がGenBankに提出された(それぞれ登録番号AF231981およびAAF70631)。
【0070】
ELG2をコードするcDNAをPCRにより得て、酵母発現ベクターpYES2/CTにクローニングした。ヌクレオチド配列をDNA配列決定により検証し、得られたプラスミドをpTh1014.1と称した。
【0071】
pTh1014.1で形質転換され、ELG2を発現する酵母細胞は、18:3n−6を20:3n−6と22:3n−6に、20:4n−6を22:4n−6と24:4n−6に、18:3n−3を20:3n−3に、そして20:5n−3を22:5n−3に伸長することが示された(実施例19における表3を参照)。pYES2/CTベクターで形質転換した酵母細胞は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった。このことから、ELG2遺伝子はPUFAエロンガーゼをコードすることが立証された。HELOまたはHSELOと称されるこの遺伝子が18:3n−6、20:4n−6、18:4n−3、20:5n−3および18:3n−3などの様々なPUFAの伸長に関与していることが報告されている(レオナードら(Leonard et al.)、2000年、Biochem.J.第350巻、765〜770ページおよびムカージら(Mukerji et al.)(特許協力条約出願国際公開第00/12720号)。
【0072】
ELG2のエキソンはヒト第6染色体のゲノムDNA上にマップされた(GenBank登録番号AL034374)。この遺伝子は、26.5kbに及ぶ7個のコーディングエキソンを含むことが見いだされた。
【0073】
生物情報学的手法を用いて、ELG2遺伝子の制御領域を特定し、詳細を解析した。GeneTrapper(登録商標)技術により得られた本発明者らのクローンの配列データを用いて、5’UTRをATGの約53kb上流のエキソン内に特定した。この所見は、ELG2のCDSについてBLASTNを用いてGenBankのEST部門を検索することにより確認された。2つのESTが特定され(GenBank登録番号AA282396およびBE779576)、同じ上流エキソンにマップされた。翻訳開始コドンATGからの部位−53118〜−53626にある制御領域を図9に示す。ESTが得られた配列(GenBank登録番号AA557341)は、この領域のすぐ上流にある。反復エレメントが、この5’UTRを含むエキソンの3’末端からさらに約1.4kb上流に特定されている。
【0074】
組織分布を評価するノーザンブロット試験により、約2.8kbのELG2転写物が検査したすべての組織で発現し、脳、心臓および腎臓において最高レベルで、肝臓で中程度のレベルで発現することが示された(図27)。
【0075】
ELG3遺伝子およびポリペプチド
酵母ELO1に関するGenBank NRデータベースのBLASTPにより、機能未知のタンパク質(GenBank登録番号BAA91096)がエロンガーゼの可能性ありと確認された。このタンパク質は、ゲノムcDNA(GenBank登録番号AK000341)から推測されたものであり、本発明者らによりELG3と命名されている。
【0076】
ELG3をコードするcDNAをPCRにより得て、酵母発現ベクターpYES2/CTにクローニングした。ヌクレオチド配列をDNA配列決定により検証し、得られたプラスミドをpTh1015.1と称した。GenBank登録番号BAA91096と比較すると、ELG3遺伝子によりコードされるタンパク質は2つのアミノ酸置換T31MおよびV179Iを含む。
【0077】
pTh1015.1で形質転換され、ELG3を発現する酵母細胞は、18:3n−6を20:3n−6に、20:4n−6を22:4n−6と24:4n−6に、18:3n−3を20:3n−3に、そして20:5n−3を22:5n−3と24:5n−3に伸長することが示された(実施例19における表3を参照)。pYES2/CTベクターで形質転換した酵母細胞は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった。このことから、ELG3遺伝子はPUFAエロンガーゼをコードすることが立証された。このタンパク質がPUFAエロンガーゼであることを示す公表データは存在しない。しかし、ムカージら(Mukerji et al.)(特許協力条約出願国際公開第00/12720号)は、ELG3のCDSの一部であると本発明者らにより見いだされたEST(GenBank登録番号AI815960)がPUFAエロンガーゼの一部をコードしている可能性があることを示している。彼らは、このESTから得られるコード配列をクローニングせず、その機能も測定しなかった。
【0078】
ヒトELG3のマウスオルソログであるSsc2(GenBank登録番号AF170908)は、脂肪酸伸長に関与していると推定された。しかし、酵素機能は確認されなかった(トバディクら(Tvrdik et al.)、2000年、J.Cell Biol.第149巻、707〜717ページ)。マウスSsc2は、ヒトELG3と88%同一で、94%類似している。
【0079】
ELG3のエキソンはヒト第6染色体のゲノムDNA上にマップされた(GenBank登録番号AL121955)。この遺伝子は、60.5kbに及ぶ8個のコーディングエキソンを含むことが見いだされた。
【0080】
生物情報学的手法を用いて、ELG3遺伝子の制御領域を特定し、地図を作製した。ELG3遺伝子のゲノムDNAおよびCDSについてBLASTNを用いてGenBankを検索することにより、開始コドンATGのすぐ上流の84bpの5’UTRを含む2つの配列(GenBank登録番号BE778035およびAK000341)が特定された。翻訳開始コドンATGからの部位−37〜−1381にある制御領域をクローニングした(実施例11を参照)が、これを図10に示す。
【0081】
組織分布を評価するノーザンブロット試験により、約4.4kbのELG3転写物が脳で中程度に発現し、心臓、肝臓および胎盤で低レベルで発現することが示された(図27)。この転写物は、検査した他のいずれの組織においても検出されなかった。
【0082】
ELG4遺伝子およびポリペプチド
酵母ELO1に関するGenBank NRデータベースのBLASTPにより、機能未知のタンパク質(GenBank登録番号CAB70777)がエロンガーゼの可能性ありと確認された。このタンパク質の配列は、cDNA(GenBank登録番号AL137506)から推測されたものであり、部分配列のみを表している。GeneTrapper(登録商標)技術(ギブコ(Gibco)BRL)およびPCR増幅を用いて、本発明者らによりELG4と命名されたこのタンパク質の全コード配列をクローニングした。cDNAの配列をDNA配列決定により決定した。ELG4のコード配列とアミノ酸配列とを図11に示す。その後、カワカミと共同研究者らは、ELG4に類似したcDNA配列をGenBank(登録番号AK027216)に提出した。しかし、ELG4と比較してその配列はコード配列の最初の31ヌクレオチドを含んでおらず、いくつかのヌクレオチド置換を有し、1つのヌクレオチド挿入を有している。
【0083】
ELG4をコードするcDNAをPCRにより得て、酵母発現ベクターpYES2/CTにクローニングした。配列をDNA配列決定により検証し、得られたプラスミドをpTh1021.1と称した。
【0084】
pTh1021.1で形質転換され、ELG4発現する酵母細胞は、18:3n−6を20:3n−6と22:3n−6に、20:4n−6を22:4n−6と24:4n−6に、18:3n−3を20:3n−3と22:3n−3に、そして20:5n−3を22:5n−3と24:5n−3に伸長することが示された(実施例19における表3および図21を参照)。pYES2/CTベクターで形質転換した酵母細胞は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった。このことから、ELG4遺伝子はPUFAエロンガーゼをコードすることが立証された。 ELG4のエキソンはヒト第5染色体のゲノムDNA上にマップされた(GenBank登録番号AC021601)。この遺伝子は、少なくとも32kbに及ぶ7個のコーディングエキソンを含むことが見いだされた。
【0085】
生物情報学的手法を用いて、ELG4遺伝子の制御領域を特定し、地図を作製した。GeneTrapper(登録商標)技術により得られた本発明者らのクローンの配列データを用いて、5’UTRを、開始コドンATGを含むエキソンから上流の3つの連続した、交互にスプライスされたエキソン内に特定した。最も近い上流エキソンはATGから約12kb上流にあり、次のエキソンは13kb以上上流にあり、最も遠い上流エキソンは少なくとも19kb上流にある。この最初の(最も上流の)エキソンの3’末端にその末端を有する2456kbのフラグメントを含む制御領域を図12に示す。これは、その5’末端において反復エレメントに隣接している。
【0086】
組織分布を評価するノーザンブロット試験により、約4.3kbのELG4転写物が腎臓で高度に発現し、脳および心臓で中程度に発現していることが示された。骨格筋、結腸、胸腺、肝臓、小腸および胎盤では低レベルの転写物が検出された(図27)。脾臓および末梢血白血球には転写物は検出されなかった。
【0087】
ELG5遺伝子およびポリペプチド
GenBankに登録されているcDNA配列(登録番号AK027031)は他のエロンガーゼの可能性のある配列をコードしている。推測されるタンパク質の配列(GenBank登録番号BAB15632)は、本発明者らによりELG5と命名されている。
【0088】
ELG5をコードするcDNAをPCRにより得て、酵母発現ベクターpYES2/CTにクローニングした。ヌクレオチド配列をDNA配列決定により検証し、得られたプラスミドをpTh1018.1と称した。
【0089】
pTh1018.1で形質転換され、ELG5を発現する酵母細胞は、18:3n−6を20:3n−6に、18:3n−3を20:3n−3に変換することが示された(実施例19における表3を参照)。pYES2/CTベクターで形質転換した酵母細胞は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった。このことから、ELG5遺伝子はPUFAエロンガーゼをコードすることが立証された。このタンパク質がPUFAエロンガーゼであることを示す公表データは存在しない。ムカージら(Mukerji et al.)(特許協力条約出願国際公開第00/12720号)は、ELG5と同一であるHS3がPUFAエロンガーゼである可能性があることを示している。彼らは、コード配列をクローニングしたが、酵素機能は測定しなかった。
【0090】
ELG5のエキソンはヒト第4染色体のゲノムDNA上にマップされた(GenBank登録番号AC004050、AC022952およびAP002080)。この遺伝子は、少なくとも88kbに及ぶ4個のコーディングエキソンを含むことが見いだされた。
【0091】
生物情報学的手法を用いて、ELG5遺伝子の制御領域を特定し、地図を作製した。ELG5遺伝子のゲノムDNAおよびCDSについてのBLASTNを用いてGenBankのEST部門を検索することにより、該遺伝子の5’UTRを含む多数の異なるESTsが特定された。ATGからの部位−1〜−1411にある制御領域を図13に示す。この領域は、その5’末端において反復エレメントに隣接している。
【0092】
組織分布を評価するノーザンブロット試験により、ELG5の2つの転写物が示された(図27)。約3.0kbの転写物が肝臓で高度に発現し、脳、結腸および腎臓で中程度に発現し、心臓、胸腺、小腸、胎盤および骨格筋で低いレベルで発現する。約7.6kbの転写物が脳で中程度のレベルで、結腸、腎臓および肝臓で低いレベルで発現する。
【0093】
ELG6遺伝子およびポリペプチド
ELG1、ELG2、ELG3、ELG4およびELG5のコード配列についてGenBankのHTGS部門におけるホモ・サピエンスの配列をTBLASTNアルゴリズムを用いて検索することにより、ELG6を特定した。1つの配列がヒトエロンガーゼに類似した配列を含むものとして特定された(GenBank登録番号AL160011)。しかしこの方法では、翻訳開始部位を含む遺伝子の開始部分を特定することができなかった。したがって、ELG6と類似していることが認められたタンパク質であるマウス(Mus musculus)由来のCig30(寒冷誘導性膜糖タンパク質30)(GenBank登録番号U97107)を鋳型として用いて、ELG6コード配列をさらにマッピングし特定した。開始コドンATGを含むELG6の最初のコーディングエキソンがこの方法で特定された。
【0094】
ELG6をコードするcDNAをPCRにより得て、酵母発現ベクターpYES2/CTにクローニングした。ヌクレオチド配列をDNA配列決定により検証し、得られたプラスミドをpTh1041.1と称した。ELG6のコード配列とアミノ酸配列を図14に示す。
【0095】
pTh1041.1で形質転換され、ELG6を発現する酵母細胞は、18:3n−6を20:3n−6に、18:3n−3を20:3n−3に伸長することが示された(実施例19における表3を参照)。pYES2/CTベクターで形質転換された酵母細胞は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった。このことから、ELG6遺伝子はPUFAエロンガーゼをコードすることが立証された。
【0096】
ヒトELG6のマウスオルソログであるCig30(GenBank登録番号U97107)は、酵母ELO2突然変異体を相補する能力があるため、脂肪酸伸長と密接な関連性があるとされた。さらに、Cig30遺伝子の発現は、マウスにおける褐色脂肪の動員の際のエロンガーゼ活性と相関している(トバディクら(Tvrdik et al.)、1997年、J.Biol.Chem.第272巻、31738〜31746ページおよびトバディクら(Tvrdik et al.)、2000年、J.Cell Biol.第149巻、707〜717ページ)。マウスCig30は、ヒトELG6と69%同一で、81%類似している。
【0097】
発明者らによるELG6の発見後、ホモ・サピエンスCig30オルソログのゲノムcDNAおよび部分CDSを含む別の登録がGenBankに提出された(GenBank登録番号AF292387)。しかし、配列アノテーションは最初のコーディングエキソンの存在を示していない。
【0098】
ELG6のエキソンはヒト第10染色体のゲノムDNA上にマップされた(GenBank登録番号AL160011)。この遺伝子は、約2.7kbに及ぶ4個のコーディングエキソンを含むことが見いだされた。
【0099】
生物情報学的手法を用いて、ELG6遺伝子の制御領域を特定し、地図を作製した。ATGからの部位−1〜−1937にある制御領域を図15に示す。
標準的なノーザンブロット分析において、ELG6の転写物は検査したいずれの組織においても検出されなかった(図27)。
【0100】
ELG7遺伝子およびポリペプチド
ELG7は、ELG1、ELG2、ELG3、ELG4およびELG5のコード配列についてGenBankのHTGS部門におけるホモ・サピエンスの配列をTBLASTNアルゴリズムを用いて検索することにより特定した。ヒトエロンガーゼに類似した配列を有するエキソンを含む多数の配列が特定された。長さが164kbのそのような配列の1つ(GenBank登録番号AL132875)は、本発明者らにより、約30.5kbのゲノムDNAにわたって存在する6個のコーディングエキソン中の、以前に特定されていない遺伝子(ELG7と命名)を含むことが見いだされた。
【0101】
ELG7をコードするcDNAをPCRにより得て、酵母発現ベクターpYES2/CTにクローニングした。ヌクレオチド配列をDNA配列決定により検証し、得られたプラスミドをpTh1044.1と称した。ELG7のコード配列とアミノ酸配列を図16に示す。
【0102】
pTh1044.1で形質転換され、ELG7を発現する酵母細胞は、18:3n−3を20:3n−3に変換することが示された(実施例19における表3を参照)。pYES2/CTベクターで形質転換した酵母細胞は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった。このことから、ELG7遺伝子はPUFAエロンガーゼをコードすることが立証された。
【0103】
生物情報学的手法を用いて、ELG7遺伝子の制御領域を特定し、地図を作製した。ELG7遺伝子のゲノムDNAについてBLASTNを用いてGenBankのEST部門を検索することにより、該遺伝子の118bpの5’UTRを含むヒトESTが開始コドンATGのすぐ上流に特定された(GenBank登録番号BE878648)。ATGからの部位−1〜−2000にある制御領域を図17に示す。反復エレメントが−2700の上流にさらに特定された。
【0104】
組織分布を評価するノーザンブロット試験により、約3.0kbのELG7転写物が脳、胸腺および胎盤で発現していることが示された(図27)。この転写物は、検査した他の組織のいずれにおいても検出されなかった。
【0105】
対象ポリヌクレオチドおよびポリペプチド
対象ポリヌクレオチドおよびポリペプチドは、本明細書でさらに考察するように、疾患、特にヒト疾患の治療法および診断法の発見のための研究試薬および研究材料として用いることができる。
【0106】
ヌクレオチドプローブ
本発明の核酸分子により、当業者は生体材料中のヌクレオチド配列の検出に用いるヌクレオチドプローブを構築することが可能である。本明細書に記載のように、制限酵素の多くの特有の制限配列が、対象ポリヌクレオチドの配列一覧に特定される核酸分子内に組み込まれており、これらによって、本発明の対象ポリヌクレオチドに特有なポリペプチドをコードするヌクレオチド配列へのアクセスが可能となる。対象ポリヌクレオチドに特有なヌクレオチド配列またはそのイソ型は、当技術分野で周知の手順により実施される化学合成および酵素的連結反応によって構築することも可能である。
【0107】
ヌクレオチドプローブは、32P、H、14C等のような十分なシグナルを提供しかつ十分な半減期を有する放射性標識を始めとする検出可能なマーカーで標識することができる。使用できる他の検出可能なマーカーとしては、特異的標識抗体により認識される抗原、蛍光化合物、酵素、標識抗原に対して特異的な抗体および化学発光化合物などがある。適切な標識は、検出すべきヌクレオチドへのプローブのハイブリッド形成および結合の速度と、ハイブリッド形成に利用可能なヌクレオチドの量とを考慮して選択可能である。ヌクレオチドプローブは、本発明の対象ポリヌクレオチドと関連または類似の遺伝子を検出するために用いることができる。
【0108】
したがって、本発明はまた、ハイブリッド形成条件下で試料を検出可能なマーカーで標識した本発明の1つまたは複数のヌクレオチドプローブと接触させることと、試料中の核酸分子とヌクレオチドプローブとの間のハイブリッド形成の程度を測定することとから成る、試料中の対象ポリヌクレオチドに関連するかまたは類似のポリペプチドをコードする核酸分子の存在を検出する方法も提供する。
【0109】
本発明の方法に用いることができるハイブリッド形成条件は、当技術分野で知られており、例えば、サムブルックら(Sambrook et al.)、1989年、Molecular Cloning、第2版、コールドスプリングハーバーラボラトリープレス(Cold Spring Habor Laboratory Press)[ニューヨーク州コールドスプリングハーバー(Cold Spring Habour)に所在]に記載されている。ハイブリッド形成産物は、当技術分野で知られている技術を用いて分析することができる。ヌクレオチドプローブは、本明細書に記載のように検出可能なマーカーで標識することができ、ハイブリッド形成産物は、検出可能なマーカーまたは検出可能なマーカーによってもたらされる検出可能な変化を検出することにより、分析することができる。
【0110】
プライマー
本発明の核酸分子の同定は、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において本発明のポリヌクレオチド分子を増幅するためのプライマーとして用いることができるヌクレオチド配列の同定および単離または合成も可能にする。PCRに用いるプライマーの長さと塩基とは、一方のプライマーから合成される伸長産物がその鋳型から分離されたとき、他方のプライマーが伸長して規定の長さの核酸となるための鋳型として働き得るように、両プライマーが所望の配列の別々の鎖でかつその配列上の相対的な位置にハイブリッド形成するように選択する。
【0111】
本発明において用いることができるプライマーは、精製された制限エンドヌクレアーゼ消化物中にあるように天然に存在する、あるいは、例えばホスホトリエステルおよびホスホジエステル法または自動化法(コノリー ビー エー(Connolly B.A.)、1987年、Nucl.Acid Res.第15巻、3131〜3139ページ)のような当技術分野で知られている技術を用いて合成により生産されるオリゴヌクレオチド、すなわち、本発明の核酸分子の2つまたはそれ以上のデオキシリボヌクレオチドを含む分子である。プライマーは、本発明のDNA配列と相補的であるプライマー伸長産物の合成を可能とする条件下、例えば、ヌクレオチド基質、DNAポリメラーゼのような重合剤の存在下で適切な温度およびpHのもとに置いたとき、合成の開始点として作用することができる。プライマーは、他のプライマーコピーとの塩基対合により2次構造を形成しない配列またはヘアピン構造を形成する配列であることが好ましい。プライマーは、1本鎖または2本鎖であってよい。プライマーが2本鎖である場合、増幅産物を調製するためにプライマーを使用する前に、鎖を分離するべく処理すればよい。プライマーは、約7〜25ヌクレオチドを含むことが好ましい。
【0112】
プライマーは、増幅産物の検出を可能にする検出可能なマーカーで標識することができる。適切な検出可能なマーカーは、32P、35S、125IおよびHのような放射性マーカー、化学発光マーカーのような発光マーカー(好ましくはルミノール)、および蛍光マーカー(好ましくは、ダンシルクロライド、フルオレセイン−5−イソチオシアネートおよび4−フルオロ−7−ニトロベンズ−2−オキサ−1,3ジアゾール)ならびにビオチンのような補因子である。十分な量のプライマーが増幅すべき本発明の核酸またはそのオリゴヌクレオチド配列と相補的な配列を含んでいるならば、プライマーは非相補的配列を含んでいてよいことは理解できよう。制限部位のリンカーも、増幅産物のクローニングと配列決定とを容易にする適切な制限酵素による増幅産物の消化を可能にしつつ、プライマーに組み込まれていてもよい。
【0113】
検定−配列の増幅
したがって、ポリメラーゼ連鎖反応において核酸分子またはその核酸分子の所定のオリゴヌクレオチドフラグメントを増幅可能なプライマーを用いて、増幅配列を生成させるべく増幅配列の生成が可能な条件下で試料を処理することと、増幅配列を検定することとを含む、試料中の対象ポリヌクレオチドまたはそのポリヌクレオチドの所定のオリゴヌクレオチドフラグメントをコードする配列を有する核酸分子の存在を確定する方法が提供される。
【0114】
ポリメラーゼ連鎖反応は、引用により本願に組み込まれる、イニス エム エーおよびゲルファント ディー エイチ(Innis M.A.and Gelfand D.H.)、1989年、PCR Protocols,A Guide to Methods and Applications、イニス エム エー、ゲルファント ディー エイチ、シンスキー ジェー ジェーおよびホワイト ティー ジェー(Innis M.A.,Gelfand D.H.,Shinsky J.J.and White T.J.)(編)、アカデミックプレス(Academic Press)[ニューヨーク所在]、3〜12ページに一般的に記載されているように、標的核酸配列を増幅する方法を指す。
【0115】
増幅産物は、当技術分野で知られている技術を用いて、それらの各サイズに基づいて単離し、区別することが可能である。例えば、増幅後、DNA試料をアガロースゲル上で分離し、臭化エチジウムで染色した後に紫外(UV)光下で可視化することが可能である。DNAは所望のレベルに増幅することができ、放射性標識またはビオチン標識されたヌクレオシド三リン酸のような検出可能なマーカーを有するヌクレオチド誘導体を組み込むためにさらなる伸長反応を行うことができる。プライマーを検出可能なマーカーで標識してもよい。検出可能なマーカーは、制限酵素および電気泳動による分離または当技術分野で知られている技術により分析することができる。
【0116】
PCRを用いる本発明の方法において用いることができる条件は、ハイブリッド形成および増幅反応が試料中のDNAおよび適切な相補的ハイブリッド形成プライマーの存在下で進行することを可能にする条件である。ポリメラーゼ連鎖反応に適した条件は、当技術分野で一般的に知られている。例えば、本願明細書に援用する、イニス エム エーおよびゲルファント ディー エイチ(Innis M.A.and Gelfand D.H.)、1989年、PCR Protocols,A Guide to Methods and Applications、イニス エム エー、ゲルファント ディー エイチ、シンスキー ジェー ジェーおよびホワイト ティー ジェー(Innis M.A.,Gelfand D.H.,Shinsky J.J.and White T.J.)(編)、アカデミックプレス(Academic Press)[ニューヨーク所在]、3〜12ページを参照のこと。好ましくは、PCRには好熱性細菌Thermus aquaticusから得られるポリメラーゼ(GeneAmpキットのTaqポリメラーゼ、Perkin Elmer Cetus)を用いるか、あるいは、他の熱安定性ポリメラーゼを用いてDNA鋳型鎖を増幅してもよい。
【0117】
本発明の核酸を増幅するのにリガーゼ連鎖反応(LCR)および核酸配列に基づく増幅法(Nucleic−Acid Sequence Based Amplication)(NASBA)のような他の技術を用いることができることは理解されよう。LCRにおいては、標的鎖上に互いに隣接してハイブリッド形成する2つのプライマーが標的鎖の存在下で連結されて相補鎖を形成する(バックマン(Backman)、1991年、および1989年6月14日公表の欧州公告出願第0320308号)。NASBAは2つのプライマーを用いる連続増幅法であり、一方のプライマーはRNAポリメラーゼにより認識されるプロモーター配列を組み込んでおり、第2のプライマーは標的配列の第1のプライマーに対して相補的な配列から得られるものである(マレク(Malek)への米国特許第5,130,238号)。
【0118】
ベクター
本発明はまた、本発明の1つまたは複数のポリヌクレオチドを含むベクター、本発明のベクターを用いて遺伝子工学的に改変される宿主細胞、および組換え技術による本発明のポリヌクレオチドの生産を教示している。
【0119】
本発明のこの態様によれば、ベクターは、例えば、プラスミドベクター、1本鎖または2本鎖のファージベクター、あるいは1本鎖または2本鎖のRNAまたはDNAウイルスベクターであってよい。これに関する特定の実施形態において、ベクターは特異的発現を可能にする。そのような特異的発現は、誘導性発現または特定の種類の細胞のみにおける発現または誘導性かつ細胞特異的発現である。誘導性ベクターのうちの特定のものは、温度および栄養添加物のような操作しやすい環境因子により発現誘導可能なベクターである。原核生物の宿主および真核生物の宿主に用いるための構成を有し誘導可能な発現ベクターを含む、本発明のこの態様に適した様々なベクターは、当業者に良く知られており、また日常的に用いられている。そのようなベクターとしては、とりわけ、染色体、エピソームおよびウイルス由来のベクター、例えば、細菌プラスミドから、バクテリオファージから、トランスポゾンから、酵母エピソームから、挿入エレメントから、酵母染色体エレメントから、ウイルス(バキュロウイルス、SV40のようなパポバウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病ウイルスおよびレトロウイルスのようなウイルス)から得られるベクター、ならびにコスミドおよびファージミドのようなプラスミド遺伝因子とバクテリオファージ遺伝因子とから得られるようなそれらの組合せに由来するベクターなどがある。これらのすべてが、本発明のこの態様による発現のために用いることができる。
【0120】
市販されている以下のベクターを、例として記載する。細菌用のベクターの主なものは、pQE−9、pQE−16、pQE−30、pQE−40、pQE−50およびpQE−60(キアゲン(Qiagen))、pCRII、pCRII−TOPO、pTrcHisおよびpBAD−TOPO(インビトロジェン(Invitrogen))、pGEM−3Z、pGEMEX−1、pET−5(プロメガ(Promega))、pBSファージミドベクター、Phagescriptベクター、Bluescriptベクター、pCAL、pET−3およびpSPUTK(ストラタジーン(Stratagene))、pTrc99A、pKK223−3、pKK232−8およびpRIT2T(ファルマシア(Pharmacia))、pMAL(ニューイングランドバイオラボ(New England Biolabs))およびpBR322(ATCC37017)である。真核ベクターの主なものは、pGAPZ、pYES2、pYES2/CTおよびpcDNA3.1(インビトロジェン(Invitrogen))、pCAT3およびpGL3(プロメガ(Promega))、pCMV−Script、pXT1、pDual、pCMVLacI、pESC、HybriZAP2.1、ImmunoZAPおよびpRS(ストラタジーン(Stratagene))、ならびにpSVK3、pSVLおよびpMSG(ファルマシア(Pharmacia))である。これらのベクターは、本発明のこの態様に従って当業者が使用可能な多くの市販かつよく知られたベクターの単なる例として列挙する。例えば、宿主における本発明のポリヌクレオチドまたはポリペプチドの導入、維持、増殖または発現に適した他のプラスミドまたはベクターを、本発明のこの態様に用いることができることは理解されよう。一般的に、宿主においてポリペプチドまたはポリヌクレオチドを発現させるためにポリヌクレオチドを維持、増殖または発現するのに適した任意のベクターが、この点で発現に用いることができる。
【0121】
発現ベクターにおけるDNA配列は、例えばmRNA転写を誘導するプロモーターなどの適切な発現制御配列と作動可能なように連結されている。プロモーター領域は、制限部位または候補プロモーター・フラグメント、すなわちプロモーターを含む可能性があるフラグメントを導入するための部位の下流のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)転写ユニットのようなプロモーター領域を欠くリポーター転写ユニットを備えたベクターを用いて所望の遺伝子から選択することが可能である。よく知られているように、プロモーターを含むフラグメントをベクターのCAT遺伝子の上流の制限部位に導入することにより、標準的なCAT検定により検出可能なCAT活性が生じる。この目的に適したベクターは、pKK232−8およびpCAT3のように、よく知られており、容易に入手できる。本発明のポリヌクレオチドの発現のためのプロモーターには、よく知られ、かつ容易に入手できるプロモーターだけでなく、リポーター遺伝子を用いて前記の技術により容易に得られるプロモーターも含まれる。本発明によるポリヌクレオチドおよびポリペプチドの発現に適した既知の原核プロモーターは、大腸菌lacIおよびlacZプロモーター、T3およびT7プロモーター、gptプロモーター、ラムダPRおよびPLプロモーターならびにtrpプロモーターなどである。この点について適した既知の真核プロモーターは、CMV即時型プロモーター、HSVチミジンキナーゼプロモーター、初期および後期SV40プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)のプロモーターのようなレトロウイルスLTRsのプロモーターおよびマウスメタロチオネイン−Iプロモーターのようなメタロチオネインプロモーターなどである。
【0122】
増殖および発現用のベクターは一般的に、例えば、前記のサムブルックら(Sambrook et al.)に記載されているような選択可能なマーカーおよび増幅領域を備える。
【0123】
宿主細胞
本明細書で前述したように、本発明は、本発明のベクターを用いて遺伝子工学的に改変される宿主細胞をも教示している。
宿主細胞中のポリヌクレオチド構築物は、組換え配列によりコードされる遺伝子産物を生産するために通常の方法で用いることが可能である。対象ポリヌクレオチドまたはポリペプチド産物またはそのイソ型またはその一部は、当技術分野で知られている技術を用いて適切な宿主細胞中で発現させることにより得ることができる。適切な宿主細胞としては、原核生物もしくは真核生物または細胞株、例えば、細菌、哺乳類、酵母または他の菌類、ウイルス、植物または昆虫の細胞などがある。外来DNAを発現させるために細胞を形質転換またはトランスフェクションする方法は、当技術分野でよく知られている(例えば、イタクラら(Itakura et al.)、米国特許第4,704,362号、マライら(Murray et al.)、米国特許第4,801,542号、マックナイトら(McKnight et al.)、米国特許第4,935,349号、ハーゲンら(Hagen et al.)米国特許第4,784,950号、アクセルら(Axel et al.)、米国特許第4,399,216号、ゲッダルら(Goeddal et al.)、米国特許第4,766,075号およびサムブルックら(Sambrook et al.)、1989年、Molecular Cloning、第2版、コールドスプリングハーバーラボラトリープレス(Cold Spring Habor Laboratory Press)[ニューヨーク州コールドスプリングハーバー(Cold Spring Habor)に所在](すべてを本願明細書に援用する)を参照)。適切な宿主の代表的な例としては、連鎖球菌、ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトミセスおよび枯草菌のような細菌細胞;酵母細胞およびアスペルギルス細胞のような菌類の細胞;ショウジョウバエS2およびスポドプテラ(Spodoptera)Sf9細胞のような昆虫細胞;CHO、COS−1、ZR−75−1、チャン(Chang)、HeLa、C127、3T3、HepG2、BHK、293およびBowesメラノーマ細胞のような動物細胞;ならびに植物細胞などがある。
【0124】
宿主細胞は、ポリヌクレオチドを組み込み、本発明のポリヌクレオチドを発現するべく遺伝子工学的に改変することが可能である。宿主細胞へのポリヌクレオチドの導入は、リン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクション、トランスベクション、マイクロインジェクション、陽イオン脂質媒介トランスフェクション、エレクトロポレーション、形質導入、スクレイプ・ローディング(scrape loading)、弾道導入(ballistic introduction)、感染またはその他の方法により行うことが可能である。そのような方法は、デービスら(Davis et al.)、1986年、Basic Methods in Molecular Biology、エルセビア(Elsevier)[ニューヨーク所在]およびサムブルックら(Sambrook et al.)、1989年、Molecular Cloning、第2版、コールドスプリングハーバーラボラトリープレス(Cold Spring Habor Laboratory Press)[ニューヨーク州コールドスプリングハーバー(Cold Spring Habor)に所在]のような多くの標準的な実験手引き書に記載されている。
【0125】
対象ポリペプチドの生産
本明細書において前述したように、本発明は組換え技術による本発明のポリヌクレオチドの生産についても教示している。
対象ポリヌクレオチドは、成熟タンパク質に付加的なアミノ末端またはカルボキシル末端アミノ酸を加えた、または成熟ポリペプチドの内部にアミノ酸を加えた(例えば、成熟型が2つ以上のポリペプチド鎖を有している場合)ポリペプチドをコードする。そのような配列は、例えば、前駆体から成熟型へのタンパク質のプロセシングにおいて役割を果たし、タンパク質輸送を可能にし、タンパク質の半減期を延長または短縮し、検定または生産のためのタンパク質の操作を容易にすると思われる。一般的にin vivoの場合と同様に、付加的アミノ酸は細胞の酵素により処理されて成熟タンパク質から離れうる。
【0126】
1つまたは複数のプロ配列と融合した成熟型のポリペプチドを有する前駆体タンパク質は、不活性型のポリペプチドである可能性がある。プロ配列が除去されるとき、一般にそのような不活性な前駆体は活性化される。活性化の前にプロ配列の一部またはすべてが除去されうる。一般的に、そのような前駆体はプロタンパク質と呼ばれている。
【0127】
したがって、本発明のポリヌクレオチドは、成熟タンパク質、成熟タンパク質+リーダー配列(プレタンパク質と呼ばれることがある)、プレタンパク質のリーダー配列ではない1つまたは複数のプロ配列を有する成熟タンパク質の前駆体、または、活性型および成熟型のポリペプチドを生産するプロセシング段階で通常除去されるリーダー配列および1つまたは複数のプロ配列を有するプロタンパク質の前駆体であるプレプロタンパク質をコードする。
【0128】
本発明のポリペプチドは、組換えポリペプチドを発現させるために、上記の宿主/ベクター系を培養することにより調製可能である。組換え生産される対象タンパク質またはその一部は、市販のタンパク質濃縮システムのような当技術分野で知られている技術を用い、タンパク質を塩析した後透析することにより、アフィニティクロマトグラフィーにより、あるいは陰イオンまたは陽イオン交換樹脂を用いてさらに精製することができる。
【0129】
成熟タンパク質は、適切なプロモーターの制御下において哺乳類細胞、酵母、細菌またはその他の細胞中で発現させることが可能である。無細胞翻訳系も、本発明のDNA構築物から得られるDNAを用いてそのようなタンパク質を生産するために用いることが可能である。原核および真核宿主とともに用いるための適切なクローニングベクターおよび発現ベクターは、前記のサムブルックら(Sambrook et al.)によって記載されている。
【0130】
本発明のポリヌクレオチドまたはポリペプチドの異種構造配列をコードする本発明のポリヌクレオチドは一般的に、発現のためのプロモーターと作動可能なように連結するべく標準的な技術を用いてベクターに挿入する。ポリヌクレオチドを、転写開始部位がリボソーム結合部位に対して5’に適切に配されるように位置づけする。リボソーム結合部位は、発現されるポリヌクレオチドまたはポリペプチドの翻訳を開始するAUGに対して5’に位置することになる。一般的に、開始コドン(通常AUG)で始まりリボソーム結合部位と開始コドンとの間に位置する他の読み取り枠は存在しない。また、一般的に、発現ポリヌクレオチドの末端に翻訳停止コドンが存在し、真核宿主に用いるための構成物にポリアデニル化シグナルが存在する。転写領域の3’末端に適切に配置された転写終結シグナルもポリヌクレオチド構成物に含まれうる。
【0131】
翻訳されたタンパク質を小胞体内腔、ペリプラズム空間または細胞外の環境へ分泌するために、適切な分泌シグナルを発現ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに組み込むことができる。これらのシグナルは、ポリヌクレオチドに対して内因性であってよく、あるいは異種のシグナルであってもよい。タンパク質の発現に用いられる微生物の細胞は、凍結−融解の繰り返し、音波処理、機械的破砕または細胞溶解剤の使用などの任意の手頃な方法、または当業者に知られている他のそのような方法により破砕することが可能である。対象ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、硫酸アンモニウム沈殿またはエタノール沈殿、酸による抽出、陰イオンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロース・クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニティ・クロマトグラフィー、ヒドロキシルアパタイト・クロマトグラフィーおよびレクチン・クロマトグラフィーなどの既知の方法により、組換え細胞の培養物から回収し、精製することが可能である。精製には高速液体クロマトグラフィーを用いることが最も好ましい。単離および/または精製時にポリヌクレオチドが変性する場合、活性な構造を再生するためにタンパク質をリフォールディングするための良く知られた技術を用いることができる。
【0132】
本発明の核酸分子は、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)遺伝子融合システム、例えば、ファルマシア(Pharmacia)のpGEX−1T、pGEX−2TおよびpGEX−3Xにクローニングすることができる。融合遺伝子は、IPTGにより高レベルの発現を誘導し得る強力なlacプロモーターを調節要素として含むことができる。融合産物から所望のポリペプチドをタンパク質分解により切断することを可能にするトロンビンまたはXa因子切断部位が存在してもよい。グルタチオンS−トランスフェラーゼ−対象ポリペプチド融合タンパク質は、例えばファルマシア(Pharmacia)製のグルタチオン・セファロース4Bカラムを用いて容易に精製することができる。26kDaのグルタチオンS−トランスフェラーゼポリペプチドを、トロンビン(pGEX−1TまたはpGEX−2T)またはXa因子(pGEX−3X)により切断し、同じアフィニティカラムを用いてポリペプチドから分離することが可能である。必要ならば、例えばセファデックス(Sephadex、登録商標)またはDEAEセルロースを用いた追加のクロマトグラフ工程を含めることが可能である。2つの酵素をタンパク質および酵素検定法によりモニターし、純度をSDS−PAGEを用いて確認することができる。
【0133】
対象タンパク質またはその一部を、固相合成(メリフィールド(Merrifield)、1964年、J.Am.Chem.Assoc.第85巻、2149〜2154ページ)または均一溶液中の合成(ホウベンウェイルら(Houbenweyl et al.)、1987年、Method of Organic Chemistry、ワンシュ イー(Wansch E.)(編)、第15巻、IおよびII、ティーム(Thieme)[ドイツ所在])のようなタンパク質の化学においてよく知られている技術を用いて化学合成によって調製することもできる。
【0134】
本発明の背景において、対象ポリペプチドは生物学的活性を有する様々な構造型の一次タンパク質を含む。例えば、対象ポリペプチドは酸性塩または塩基性塩の形もしくは中性の形であってよい。さらに、個々のアミノ酸残基は酸化または還元により修飾されていてよい。さらに、最終的な効果としては対象ポリペプチドの生物学的活性が保持されるようにしつつ、様々な置換、削除または付加をアミノ酸または核酸配列に対して行うことができる。コードの縮重のため、例えば、同じアミノ酸をコードするヌクレオチド配列中にかなりの変動が存在しうる。
【0135】
ポリペプチドは、融合タンパク質のような修飾された形態で発現可能であり、また分泌シグナルだけでなく付加的な異種の機能領域も備えることができる。したがって、精製時またはその後の取扱いおよび保存時の宿主細胞中の安定性および持続性を改善するために、例えば、付加的アミノ酸、特に荷電アミノ酸の領域をポリペプチドのカルボキシル末端またはアミノ末端に付加してもよい。また、精製を容易にするために、融合タンパク質をポリヌクレオチドまたはポリペプチドに付加してもよい。そのような領域は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの最終調製の前に除去することができる。とりわけ、分泌または排出を誘発するため、安定性を改善するため、または精製を容易にするために、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドにペプチド部分を付加することは、当技術分野では通常かつ常用の技術である。例えば、薬物の発見において、アンタゴニストを特定するためのハイスループットスクリーニング検定を目的としてタンパク質が抗体のFc部分と融合されている(ベネットら(Bennett et al.)、1995年、J.Mol.Recognit.第8巻、52〜58ページおよびジョハンソンら(Johanson et al.)、1995年、J.Biol.Chem.第270巻、9459〜9471ページ)。
【0136】
抗体
タンパク質を用いる検査に関して、エロンガーゼ遺伝子産物に対する抗体を標準的な免疫学的技術、本明細書に記載した融合タンパク質または合成ペプチドを用いて生成させることが可能である。モノクローナル抗体を、ワルドマン ティー エー(Waldmann T.A.)、1991年、Science、第252巻、1657〜1662ページおよびハーロウ イーおよびレーン ディー(Harlow E.and Lane D.)(編)、1988年、Antibodies:A Laboratory Manual、コールドハーバープレス(Cold Harbour Press)[ニューヨーク州コールドハーバー(Cold Harbour)所在]に記載されているような現在では通常の技術を用いて生産することも可能である。抗体フラグメント、すなわちFab’フラグメントを同様に用いることが可能であることも理解できよう。免疫検定法、例えば、被検試料を抗体と接触させ遺伝子産物への結合を検出するエライザ(ELISA)は、エロンガーゼ遺伝子産物の存在および量を測定する迅速かつ効率のよい方法を提供し得る。例えば、抗体を用いて、臨床試験に登録された被験者における医薬品の効果を試験することが可能である。
【0137】
したがって、本発明はまた、対象ポリペプチドおよびそのフラグメントに、もしくは対象ポリヌクレオチド領域、特に対象ポリペプチドの遺伝子座またはその一部のポリヌクレオチド配列に特異的に結合することができる、ポリクローナルおよび/またはモノクローナル抗体およびそれらのフラグメントならびにそれらの免疫学的な結合性を有する同等物も提供する。「抗体」という用語は、均質な分子の実体または複数の異なる分子の実体からなる血清製剤のような混合物の両方を称するのに用いられる。ポリペプチドをペプチド合成機で合成により調製し、担体分子(例えば、カサガイヘモシアニン)と結合させ、ウサギに数カ月にわたり注射してもよい。ウサギ血清を対象ポリペプチドまたはフラグメントに対する免疫反応性について試験する。モノクローナル抗体は、該タンパク質のポリペプチド、融合タンパク質またはそれらのフラグメントをマウスに注射することにより生産することができる。モノクローナル抗体をELISAによりスクリーニングし、対象ポリペプチドまたはそのフラグメントとの特異的な免疫反応性について試験する(ハーロウ イーおよびレーン ディー(Harlow E.and Lane D.)(編)、1988年、Antibodies:A Laboratory Manual、コールドハーバープレス(Cold Harbour Press)[ニューヨーク州コールドハーバー(Cold Harbour)所在])。これらの抗体は、検定だけでなく医薬品においても有用である。
【0138】
十分な量の所望のポリペプチドが得られたならば、様々な目的に用いることができる。一般的な用途は、特異的に結合する抗体の生産である。これらの抗体はポリクローナルまたはモノクローナルのいずれでもよく、当技術分野でよく知られているin vitroまたはin vivoの手法により生産することができる。ポリクローナル抗体を生産するために、適切な標的免疫系、一般的にマウスまたはウサギを選択する。実質的に精製された抗原を、該動物に適した方法および免疫学者によく知られている他のパラメーターによって決まる仕方で免疫系に与える。一般的な注射の経路は、足蹠、筋肉内、腹腔内または皮内である。もちろん、他の動物種をマウスまたはウサギの代わりに用いてもよい。次いで、ポリクローナル抗体を当技術分野において知られている手法を用いて精製し、所望の特性が得られるように調整する。
【0139】
免疫学的反応は通常免疫検定法により検定する。通常、そのような免疫検定法は、例えば抗原と同じ細胞により同じ方法で産生された、抗原の供給源のある程度の精製を必要とする。ハーロウ イーおよびレーン ディー(Harlow E.and Lane D.)(編)、1988年、Antibodies:A Laboratory Manual、コールドハーバープレス(Cold Harbour Press)[米国ニューヨーク州コールドハーバー(Cold Harbour)所在]またはゴーディング ジェー ダブリュー(Goding J.W.)、1996年、Monoclonal Antibodies:Principles and Practice:Production and Application of Monoclonal Antibodies in Cell Biology、Biochemistry and Immunology、第3版、アカデミックプレス(Academic Press[米国ニューヨーク所在]に記載されているような、様々な免疫検定法が当技術分野においてよく知られている。
【0140】
10−1または好ましくは10から1010−1の、またはより強い親和性を有するモノクローナル抗体は一般的に、ハーロウ イーおよびレーン ディー(Harlow E.and Lane D.)(編)、1988年、Antibodies:A Laboratory Manual、コールドハーバープレス(Cold Harbour Press)[米国ニューヨーク州コールドハーバー(Cold Harbour)所在]またはゴーディング ジェー ダブリュー(Goding J.W.)、1996年、Monoclonal Antibodies:Principles and Practice:Production and Application of Monoclonal Antibodies in Cell Biology、Biochemistry and Immunology、第3版、アカデミックプレス(Academic Press[米国ニューヨーク所在]に記載されているような標準的方法により調製されるであろう。その概要を述べると、適切な動物を選択し、望ましい免疫化プロトコールに従う。適切な期間の後に、その動物の脾臓を切除し、個々の脾臓細胞を適切な選択条件下で一般に不死化骨髄腫細胞に融合させる。その後、細胞をクローニングにより分離し、各クローンの上清を、抗原の所望の領域に対して特異的な適切な抗体の産生について試験する。
【0141】
他の適切な手法は、リンパ球を抗原性ポリペプチドにin vitroで曝露させること、あるいはファージまたは類似のベクター中の抗体ライブラリーのを選択することを伴う(フーセら(Huse et al.)、1989年、Science、第246巻、1275〜1281ページ)。本発明のポリペプチドおよび抗体は、修飾を施して、あるいは施さずに用いることができる。しばしば、ポリペプチドおよび抗体は、検出可能なシグナルを提供する物質を共有結合または非共有結合させることにより標識されるであろう。様々な標識および複合の手法が知られており、科学および特許文献のいずれにも広範に報告されている。適切な標識としては、放射性核種、酵素、基質、補因子、阻害物質、蛍光物質、化学発光体、磁気粒子等がある。そのような標識の使用を教示している特許は、米国特許第3,817,837号、第3,850,752号、第3,939,350号、第3,996,345号、第4,277,437号、第4,275,149号および第4,366,241号などである。また、組換え免疫グロブリンを生産してもよい(米国特許第4,816,567号を参照)。
【0142】
対象ポリヌクレオチドに対するポリクローナル抗体の生成
対象ポリヌクレオチドコード配列の配列を大腸菌内で融合タンパク質として発現させる。過剰発現したタンパク質をゲル溶離により精製し、ハーロウ イーおよびレーン ディー(Harlow E.and Lane D.)(編)、1988年、Antibodies:A Laboratory Manual、コールドハーバープレス(Cold Harbour Press)[米国ニューヨーク州コールドハーバー(Cold Harbour)所在]により記載された方法に類似の方法を用いてウサギおよびマウスを免疫する。この方法は、他の様々なタンパク質に対する抗体を発生させることが示されている(例えば、クレマーら(Kraemer et al.)、1993年、J.Lipid Res.、第34巻、663〜671ページ)。
【0143】
概要を示すと、対象ポリヌクレオチドから選択した一続きのコード配列をプラスミドpET5A(ノバジェン(Novagen)、ウィスコンシン州)またはpMALシステム(ニューイングランドバイオラボ(New England Biolabs)、米国)に融合タンパク質としてクローニングする。IPTGによる誘導の後、予想された分子量を有する融合タンパク質が過剰発現していることを、SDS−PAGEにより立証する。融合タンパク質を電気溶出によりゲルから精製する。対象ポリペプチド融合産物としてのタンパク質の同定は、N末端におけるタンパク質配列決定により立証することが可能である。次に、精製タンパク質をウサギにおいて免疫原として用いる。ウサギを完全フロイント・アジュバント中の100μgタンパク質で免疫し、3週間間隔で2回、最初は不完全フロイント・アジュバント中の100μgの免疫原を、その後PBS中の100μgの免疫原を追加投与する。その2週間後に抗体を含む血清を採取する。
【0144】
この手順を繰り返して、対象ポリペプチドの突然変異型に対する抗体を生成させる。これらの抗体を野生型の対象ポリペプチドに対する抗体とともに用いて、種々の組織および体液中の突然変異型の存在および相対レベルを検出する。
【0145】
対象ポリペプチドに特異的なモノクローナル抗体の生成
以下のプロトコールに従ってモノクローナル抗体を生成させる。マウスを、よく知られているようにグルタルアルデヒドまたはEDCを用いてカサガイヘモシアニンに結合させた完全な対象ポリペプチドまたはそのペプチド(野生型または突然変異体)からなる免疫原で免疫する。
【0146】
免疫原をアジュバントと混合する。各マウスに10から100μgの免疫原を4回注射し、4回目の注射後に、血清が免疫原に対する抗体を含んでいるかどうかを調べるためマウスから血液試料を採取する。血清の力価をELISAまたはRIAにより測定する。免疫原に対する抗体の存在を示す血清を有するマウスをハイブリドーマの生産のために選択する。
【0147】
免疫マウスから脾臓を摘出し、ハーロウ イーおよびレーン ディー(Harlow E.and Lane D.)(編)、1988年、Antibodies:A Laboratory Manual、コールドハーバープレス(Cold Harbour Press)[ニューヨーク州コールドハーバー(Cold Harbour)所在]に記載されているように、単一細胞懸濁液を調製する。細胞融合は、本質的にコーラー ジーおよびミルスタイン シー(Kohler G.and Milstein C.)、1975年、Nature、第256巻、495〜497ページにより記載されているように実施する。その概要を記載すると、P3.65.3骨髄腫細胞(American Type Culture Collection、メリーランド州ロックビル(Rockville))をハーロウ イーおよびレーン ディー(Harlow E.and Lane D.)(編)、1988年、Antibodies:A Laboratory Manual、コールドハーバープレス(Cold Harbour Press)[ニューヨークコールドハーバー所在]により記載されているようにポリエチレングリコールを用いて免疫脾臓細胞と融合させる。細胞を96ウエル組織培養プレートを用いて2×10細胞/ウエルの密度に蒔く。個々のウエルを生育について調べ、生育の見られるウエルの上清を対象ポリペプチド特異抗体の存在について、野生型または突然変異型の標的タンパク質を用いてELISAまたはRIAにより検査する。陽性ウエル中の細胞を、確立してモノクローン性を確認するべく増殖させ、サブクローニングする。
【0148】
特徴付けおよび検定法開発用の十分な量の抗体を生産するため、所望の特性を有するクローンをマウスの腹水症として、または中空ファイバーシステム中で拡大かつ増殖させる。
【0149】
対象ポリペプチドのサンドイッチ検定法
モノクローナル抗体をプレート、チューブ、ビーズまたは粒子のような固体表面に付着させる。抗体を96ウエルのエライザ(ELISA)プレートのウエル表面に付着させることが好ましい。対象ポリペプチド/タンパク質(野生型または突然変異体)を含む100μlの試料(例えば、血清、尿、組織の細胞質ゾル)を固相抗体に加える。試料を室温で2時間インキュベートする。次に、容器を傾けて試料液を除き、結合していない物質を除去するために固相を緩衝液で洗浄する。100μlの第2のモノクローナル抗体(対象ポリペプチド/タンパク質上の異なる決定基に対する抗体)を固相に加える。この抗体を検出用分子または原子(例えば、125I、酵素、蛍光団または発色団)で標識し、第2抗体の結合した固相を室温で2時間インキュベートする。容器を傾けて第2抗体を除き、結合していない物質を除去するために固相を緩衝液で洗浄する。
【0150】
試料中に存在する対象ポリペプチド/タンパク質の量に比例する結合標識の量を定量する。野生型対象ポリペプチドに対して特異的なモノクローナル抗体ならびに対象ポリペプチドにおいて同定された突然変異のそれぞれに対して特異的なモノクローナル抗体を用いて別個の検定を行う。
【0151】
脂質代謝の影響を受ける疾患の存在または素因の検出およびその治療のモニタリング
先に論述したように、疾患においては脂質代謝が無調節であることが多い。エロンガーゼ遺伝子における遺伝的多形が疾患感受性に寄与している可能性がある。
【0152】
本明細書に開示する対象ポリヌクレオチドは、診断ツールとして、対象ポリヌクレオチドの遺伝的多形の検出または対象ポリヌクレオチドの発現レベルの変動の検出に有用である。真核生物、詳細には哺乳類、特にヒトにおける対象ポリヌクレオチドの異常な型、あるいは対象ポリヌクレオチドの発現レベルの減少または増加を検出することにより、疾患の診断の方法が提供されるであろう。対象ポリヌクレオチドの遺伝的多形または対象ポリヌクレオチドの発現の変化を示す真核生物(本明細書では「個体」でもある)、詳細には哺乳類、特にヒトは、種々の技術により検出することができる。
【0153】
エロンガーゼ遺伝子は広く発現しているので、対象の被検試料は、血液を含む様々な組織から得ることが可能である。エロンガーゼ遺伝子、DNA、RNAまたはタンパク質は羊水においても評価することが可能であるので、エロンガーゼ遺伝子の試験を出生前検査のパネルに含めることも可能である。したがって、エロンガーゼ遺伝子転写物および遺伝子産物の定量的検査も本発明の範囲内にあると考えられる。
【0154】
エロンガーゼ遺伝子における遺伝的多形をスクリーニングする核酸およびタンパク質に基づく方法はすべて、本発明の教示内容の範囲内にある。例えば、エロンガーゼ遺伝子の配列を知れば、DNAプローブまたはRNAプローブを構築し、通常の技術を用いて血液のような組織中のゲノムDNAとのハイブリッド形成によりエロンガーゼ遺伝子の突然変異を検出するために用いることが可能である。エロンガーゼ遺伝子の突然変異または発現の量的変化をスクリーニングするために、RNAプローブまたはcDNAプローブを同様に検索することが可能である。異なるプローブの混合物、すなわち「プローブカクテル」も複数の突然変異の検査に用いることが可能である。
【0155】
核酸に基づく検査に関しては、ゲノムDNAを、特定の配列の検出に直接に用いることができ、または、分析の前にPCRを用いてin vitroで酵素的に増幅することができる(サイキら(Saiki et al.)、1985年、Science、第230巻、1350〜1353ページおよびサイキら(Saiki et al.)、1986年、Nature、第324巻、163〜166ページ)。この主題の総説は、カスキー シー ティー(Caskey C.T.)、1989年、Science、第236巻、1223〜1228ページにより、またランデグレンら(Landegren et al.)、1989年、Science、第242巻、229〜237ページにより公開されている。特定のDNA配列の検出は、特異的オリゴヌクレオチドを用いたハイブリッド形成(ワラスら(Wallace et al.)、1986年、Cold Spring Harbour Symp.Quant.Biol.第51巻、257〜261ページ)、ダイレクトDNAシーケンシング(チャーチら(Church et al.)、1988年、Proc.Natl.Acad.Sci.第81巻、1991〜1995ページ)、制限酵素の使用(フラベルら(Flavell et al.)、1978年、Cell、第15巻、25〜41ページ、ギーバーら(Geever et al.)、1981年、Proc.Natl.Acad.Sci.第78巻、5081〜5085ページ)、変性剤を含むゲル中の電気泳動の移動度に基づく識別(マイヤーズら(Myers et al.)、1986年、Cold Spring Harbour Symp.Quant.Biol.第51巻、275〜284ページ)、RNaseプロテクション(マイヤーズら(Myers et al.)、1985年、Science、第230巻、1242〜1246ページ)、化学的切断(コットンら(Cotton et al.)、1985年、Proc.Natl.Acad.Sci.第85巻、4397〜4401ページ)およびリガーゼ媒介検出法(ランデグレンら(Landegren et al.)、1988年、Science、第241巻、1077〜1080ページ)のような方法により実現することができる。PCRを用いて、個体に存在する対象ポリヌクレオチドのレベルまたは状態の特徴付けを比較分析により行うことができる。
【0156】
タンパク質に基づく検査に関しては、本明細書に記載のように標準的な免疫学的技術、融合タンパク質または合成タンパク質を用いて、エロンガーゼ遺伝子産物に対して抗体を生成させることが可能である。
【0157】
エロンガーゼ遺伝子産物およびその機能の特徴づけを用いて、エロンガーゼ遺伝子の診断およびスクリーニングならびに治療のモニターに、機能検定を用いることも可能である。例えば、エロンガーゼ遺伝子または産物の直接的なスクリーニングではなく、遺伝子機能のレベルを調べる酵素学的検査を用いることが可能である。この種の検査は、テイ−サックス病におけるように他の疾患および状態に用いられている。
【0158】
したがって、本発明は、対象ポリヌクレオチドの発現の変化または突然変異を検出するための当技術分野で知られている方法および本明細書に記載の方法を用いることにより疾患を検出する方法を提供する。例えば、対象ポリヌクレオチドの発現の低下を、例えば、PCR、RT−PCR、DNaseプロテクション、ノーザンブロット法および他のハイブリッド形成法などのポリヌクレオチドの定量のための当技術分野で知られている方法のいずれか1つを用いて測定することが可能である。したがって、本発明は、脂質代謝の影響を受ける疾患を検出する方法、ならびに湿疹、心血管障害(高トリグリセリド血症、異常脂質血症、アテローム動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管疾患および末梢血管疾患を含むが、これらに限定されない)、炎症(副鼻腔炎、喘息、膵臓炎、骨関節症、慢性関節リウマチおよびざ瘡を含むが、これらに限定されない)、体重異常(肥満、悪液質および食欲不振を含むが、これらに限定されない)、精神障害、癌、嚢胞性線維症、月経前症候群、糖尿病および糖尿病合併症などの疾患の遺伝的素因を検出する方法を提供する。
【0159】
薬物スクリーニング検定
本明細書の教示により、脂肪酸結合性分子との相互作用のような対象ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの作用を増大する化合物(アゴニスト)または阻害する化合物(アンタゴニスト)を特定するための化合物のスクリーニング方法が提供される。遺伝性の脂肪酸の障害における対象ポリヌクレオチドの特定は、遺伝子組換え法(transgenic methods)の分野における進歩と相まって、ヒトの疾患をさらに研究するのに必要な情報を提供するものである。これは、湿疹、心血管障害(高トリグリセリド血症、異常脂質血症、アテローム動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管疾患および末梢血管疾患を含むが、これらに限定されない)、炎症(副鼻腔炎、喘息、膵臓炎、骨関節症、慢性関節リウマチおよびざ瘡を含むが、これらに限定されない)、体重異常(肥満、悪液質および食欲不振を含むが、これらに限定されない)、精神障害、癌、嚢胞性線維症、月経前症候群、糖尿病および糖尿病合併症を含む、家族性の脂肪酸障害および脂肪酸代謝の他の疾患をモデル化するうえで極めて有用である。薬物スクリーニング検定は、酵母を用いるDNA−タンパク質相互作用検定(酵母ワン・ハイブリッド)における本発明で述べている遺伝子の制御領域またはその一部の使用により有効になる。薬物スクリーニングのための酵母タンパク質−タンパク質相互作用(ツー・ハイブリッド)またはタンパク質−RNA相互作用検定における本明細書に記載の遺伝子もしくはその一部または転写RNAの使用も、有効な薬物スクリーニング法を提供する。そのような相互作用する分子を、薬物スクリーニングの目的で、in vitroで再構成することも可能である。
【0160】
例えば、アゴニストまたはアンタゴニストのスクリーニングのために、合成反応の混合物、膜、細胞包膜もしくは細胞壁のような細胞画分、またはそのいずれかの調製物を、対象ポリヌクレオチドに結合する分子を発現する細胞から調製することができる。調製物を、アゴニストまたはアンタゴニストの可能性のある候補分子の非存在下または存在下で標識ポリヌクレオチドとともにインキュベートする。候補分子が結合性分子に結合する能力は、標識リガンドの結合性の低下に反映される。
【0161】
潜在的なアゴニストまたはアンタゴニストの作用は、例えば、候補分子と細胞または適切な細胞調製物との相互作用の後にリポーターシステムの活性を測定し、作用をベースライン(対照)測定結果と比較することにより、測定することができる。この点で有用と思われるリポーターシステムは、産物に変換される比色定量用標識基質、エロンガーゼ酵素活性の変化に応答するリポーター遺伝子および当技術分野で知られている結合試験を含むが、これらに限定されない。
【0162】
アンタゴニストの検定の他の例は、競合的阻害試験用の適切な条件下で、対象ポリペプチドおよび潜在的なアンタゴニストを、膜に結合した対象ポリペプチド結合性分子、組換えの対象ポリペプチド結合性分子、天然の基質またはリガンド、もしくは基質またはリガンドの擬態物と組み合わせる競合試験である。潜在的アンタゴニストの有効性を評価するために、結合性分子に結合または産物に変換される対象ポリペプチド分子の数を正確に測定することができるように、対象ポリペプチドを放射能または比色定量用化合物などで標識することが可能である。
【0163】
潜在的アンタゴニストは、本発明のポリヌクレオチドまたはポリペプチドに結合し、それによりその活性を阻害または消失させる小有機分子、ペプチド、ポリペプチドおよび抗体などである。潜在的アンタゴニストは、対象ポリペプチドによって誘導される活性を誘導することなく、結合性分子上の同じ部位に結合し、その結果、対象ポリペプチドの結合を遮断することにより対象ポリペプチドの作用を妨げる、密接に関連するタンパク質または抗体のような小有機分子、ペプチド、ポリペプチドであってもよい。潜在的アンタゴニストとして、アンチセンス分子(オカノら(Okano et al.)、1988年、EMBO J.第7巻、3407〜3412ページ)などが挙げられる。潜在的アンタゴニストは、対象ポリペプチドに関連する化合物およびその誘導体などである。
【0164】
潜在的アンタゴニストは、本発明のポリヌクレオチドまたはポリペプチドに結合し、それにより、その活性を阻害または消失させる小有機分子、ペプチド、ポリペプチドおよび抗体などである。潜在的アンタゴニストは、小有機分子、ペプチド、ポリペプチド、アンチセンス分子、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、脂肪酸ならびにそれらの化学的および機能的誘導体からなる群から選択することができる。
【0165】
特定のエロンガーゼの生物学的活性のモジュレーターの開発には、個々の検定用調製物に存在するエロンガーゼイソ酵素を区別する必要がある。天然の組織供給源からエロンガーゼを単離し、各々の新規なイソ酵素を研究するという古典的アプローチを用いてもよい。他のアプローチは、1つのイソ酵素の寄与に有利で、調製物中の他のイソ酵素の寄与を最小限にするような検定条件を特定することである。さらに他のアプローチは、免疫学的手段によるエロンガーゼの分離である。エロンガーゼイソ酵素を区別する前記のアプローチは、時間がかかるものである。そのため、複数のイソ酵素を含む調製物を用いて、選択的なエロンガーゼ・モジュレーターを開発する多くの試みが行われた。さらに、天然の組織供給源からのエロンガーゼ調製物は限定的タンパク質分解を受けやすく、完全長のエロンガーゼと異なる速度論的特性、調節特性および生理学的特性を有する活性のあるタンパク質分解産物の混合物を含んでいる可能性がある。
【0166】
本発明の組換え対象ポリペプチド産物は、新規かつ特異的なモジュレーターの開発を著しく促進する。内因性エロンガーゼ活性を欠く宿主細胞中でイソ酵素を組換えにより発現させることによって、イソ酵素を精製する必要を回避可能である。エロンガーゼの活性を調節する化合物が発見されたならば、特定の対象酵素に対するその活性を他のエロンガーゼイソ酵素に対するその活性と比較することにより、その選択性を評価することが可能である。したがって、一連の独立した検定における本発明の組換え対象ポリペプチド産物と他の組換えエロンガーゼ産物との組合せが、特定のエロンガーゼの選択的モジュレーターを開発するためのシステムを提供する。選択的モジュレーターとしては、例えば、対象ポリペプチドまたはポリヌクレオチドに特異的に結合する抗体および他のタンパク質またはペプチド、対象ポリペプチド(標的生体分子に選択的に結合するオリゴヌクレオチドを選択する方法を記載している特許協力条約国際公開第WO93/05182号を参照)または対象ポリヌクレオチド(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)に特異的に結合するオリゴヌクレオチド、および対象ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに特異的に結合する他の非ペプチド性の天然または合成化合物などがある。対象ポリペプチドの酵素活性または細胞内のその局在性を変化させる対象ポリヌクレオチドの突然変異型も考えられる。単独およびモジュレーターと結合した組換え対象ポリペプチドの結晶化、X線結晶学による原子構造の解析およびそれらの構造のコンピュータモデリングは、非ペプチド性の選択的モジュレーターの設計と最適化とに有用な方法である。構造に基づく薬物設計の一般的総説については、例えば、エリクソンら(Erickson et al.)、1992年、Ann.Rep.Med.Chem.第27巻、271〜289ページを参照のこと。
【0167】
選択的モジュレーターの開発の標的は、例えば(1)他のタンパク質に接触かつ/または対象エロンガーゼを細胞内に局在化する、対象エロンガーゼの領域、(2)基質に結合する対象エロンガーゼの領域、および(3)対象ポリペプチドのリン酸化部位などである。
【0168】
したがって、本発明は、脂質により影響を受ける障害を促進する化合物をスクリーニングし、選択する方法を提供する。また、本発明は、湿疹、心血管障害(高トリグリセリド血症、異常脂質血症、アテローム動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管疾患および末梢血管疾患を含むが、これらに限定されない)、炎症(副鼻腔炎、喘息、膵臓炎、骨関節症、慢性関節リウマチおよびざ瘡を含むが、これらに限定されない)、体重異常(肥満、悪液質および食欲不振を含むが、これらに限定されない)、精神障害、癌、嚢胞性線維症、月経前症候群、糖尿病および糖尿病合併症などの脂質代謝に関連する疾患ならびに脂質代謝に必ずしも関連しない他の疾患を治療またはその進行を抑制する化合物をスクリーニングし、選択する方法を提供する。
【0169】
エロンガーゼ遺伝子のDNA制御領域、CDSおよびRNAに関するタンパク質相互作用検定
タンパク質相互作用は、細胞内の事実上あらゆる生物学的プロセス、例えば、代謝、輸送、シグナル伝達および疾患に密接に関連している。酵母ツー・ハイブリッドおよびワン・ハイブリッド・システムの開発により、in vivoでのタンパク質−タンパク質相互作用、タンパク質−DNA相互作用またはタンパク質−RNA相互作用を研究し、特定することが可能になった(フィールズ エスおよびソング オー(Fields S.and Song O.)、1989年、Nature、第340巻、245〜246ページ、ウルマソフら(Ulmasov et al.)、1997年、Science、第276巻、1865〜1868ページ、フルヤマ ケーおよびサッサ エス(Furuyama K.and Sassa S.)、2000年、J.Clin.Invest.第105巻、757〜764ページ、およびギウリスら(Gyuris et al.)、1993年、Cell、第75巻、791〜803ページ)。これらの相互作用は細胞の機能にとって重要なものであるので、相互作用するパートナーを特定することが、機能および病態への関与の解明に向けての第1段階である。そのような相互作用を調節する(阻害または活性化する)新規な化学物質は、ヒト、動物ならびに植物の疾患において著しい製薬上および治療上の利益をもたらすと思われる。鉄芽球性貧血患者において、スクシニルCoAシンテターゼとヘム生合成酵素δ−アミノレブリン酸シンターゼ−E(ALAS−E)との間の相互作用が阻害されていることが現在知られている(フルヤマ ケーおよびサッサ エス(Furuyama K.and Sassa S.)、2000年、J.Clin.Invest.第105巻、757〜764ページ)。小分子−RNA相互作用によるヒト細胞における遺伝子発現の阻害が最近説明された(ファンら(Hwang et al.)、1999年、Proc.Natl.Acad.Sci.第96巻、12997〜13002ページ)。タンパク質−RNA阻害技術の使用は、抗HIV療法の開発への有望なアプローチである(ハミーら(Hamy et al.)、1997年、Proc.Natl.Acad.Sci.第94巻、3548〜3553ページおよびメイら(Mei et al.)、1998年、Biochemistry、第37巻、14204〜14212ページ)。
【0170】
薬物デザイン
本発明のアンタゴニストおよびアゴニストならびにその他の化合物は、単独または治療用化合物のような他の化合物とともに用いることができる。医薬組成物は、例えば、罹患部位に直接マイクロインジェクションすることにより、または静脈内もしくは他の経路により投与するなどの任意の効果的で都合のよい方法で投与可能である。本発明の組成物を、対象者に投与するのに適した医薬の担体のような、細胞、組織もしくは生物とともに使用するための非滅菌または滅菌済の1つまたは複数の担体と組み合わせて使用してもよい。そのような組成物は、例えば、媒体添加物または治療上有効な量の本発明のアンタゴニストもしくはアゴニストおよび医薬として許容可能な担体もしくは賦形剤からなる。そのような担体には、生理食塩水、緩衝生理食塩水、デキストロース、水、グリセロール、エタノールおよびそれらの組合せがあるがこれらに限定されない。製剤は投与方法に適するように調製される。
【0171】
エロンガーゼ遺伝子機能の調節は、エロンガーゼの構造または機能の様々な側面と相互作用するようにデザインし得る治療薬または薬物を使用することにより達成することが可能である。例えば、薬物または抗体は、タンパク質の折りたたみ構造に結合して、欠陥のある構造を是正し得る。あるいは、薬物は特定の機能残基に結合して、基質または補因子に対するその親和力を増加させ得る。薬物または作用物質の有効性は、欠陥のあるエロンガーゼが発現する細胞系中でin vitroで調節をモニターするスクリーニングプログラムにより確認することが可能である。
【0172】
あるいは、そのようなタンパク質の構造と機能との相関についての知見、および様々な突然変異タンパク質における特異的欠陥についての知見から、エロンガーゼ遺伝子のタンパク質の活性を調節するように薬物をデザインすることが可能である(コプゼイら(Copsey et al.)、1988年、Genetically Engineered Human Therapeutic Drugs、ストックトンプレス(Stockton Press)、ニューヨーク)。
【0173】
遺伝子治療
対象ポリヌクレオチドの発現をin vivoで調節するために、本発明による種々の遺伝子治療法を用いることができる。例えば、アンチセンスDNA分子を工学設計し、対象ポリヌクレオチドのmRNAの翻訳をin vivoで遮断するために用いることができる。代替案としては、対象ポリヌクレオチドのmRNAをin vivoで切断し破壊するためにリボザイム分子を設計することができる。別の選択肢では、対象ポリヌクレオチドの5’領域(コード配列の上流の領域を含む)とハイブリッド形成し、3重らせん構造を形成するように設計したオリゴヌクレオチドを用いて、対象ポリヌクレオチドの転写を阻害または減少させることができる。さらに別の選択肢では、完全長の野生型対象ポリヌクレオチドをコードする核酸を、さもなければ野生型対象ポリヌクレオチド産物を十分な量であるいは全く産生することができない細胞にin vivoで導入することができる。
【0174】
例えば、従来の置換療法では、遺伝子産物またはその機能上の同等物を治療上有効な量で患者に投与する。エロンガーゼは、ドイチャー エム(Deutcher M.)(編)1990年、Guide to Protein Purification.Meth.Enzymol.第182巻に記載されているような通常の手法を用いて精製することが可能である。治療用の十分な量の遺伝子産物またはタンパク質は、例えば、培養細胞系または合成による製造により得ることが可能である。遺伝子産物を刺激または置換する薬物療法も用いることが可能である。送達媒体およびスキームを、特定の標的遺伝子に合わせて特別に調整することが可能である。
【0175】
遺伝子を患者の細胞またはベクター(患者に遺伝子産物をin vivoで供給する)に送達するための組換え技術を用いる遺伝子治療も、本発明の範囲内である。レトロウイルスは、体細胞遺伝子治療における実験用の好ましいベクターとみなされており、感染効率が高く、安定な組込みと発現を示す(オーキンら(Orkin et al.)、1988年、Prog.Med.Genet.第7巻、130〜142ページ)。例えば、エロンガーゼcDNAをレトロウイルスベクターにクローニングし、その内因性プロモーターから、またはレトロウイルスLTR(末端反復配列)から駆動することができる。使用可能な他の送達系は、アデノ随伴ウイルス(AAV)(マクラウフリンら(McLaughlin et al.)、1988年、J.Virol.第62巻、1963〜1973ページ)、ワクシニアウイルス(モスら(Moss et al.)、1987年、Annu.Rev.Immunol.第5巻、305〜324ページ)、ウシパピローマウイルス(ラスムッセンら(Rasmussen et al.)、1987年、Meth.Enzymol.第139巻、642〜654ページ)またはエプスタインバーウイルスのようなヘルペスウイルス群のメンバー(マルゴルスキーら(Margolskee et al.)、1988年、Mol.Cell.Biol.第8巻、2837〜2847ページ)などである。
【0176】
アンチセンス、リボザイムおよび3重らせんヌクレオチドを、対象ポリヌクレオチドの翻訳または転写を阻害するようにデザインする。これを実現するためには、使用するオリゴヌクレオチドを、対象ポリヌクレオチドに特有の適切な配列に基づいてデザインすべきである。例えば、限定の意図はないが、オリゴヌクレオチドは、対象ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が他のポリヌクレオチドのヌクレオチド配列とほぼ相同である領域(本明細書では「固有領域」と称する)の中にあるべきでない。
【0177】
アンチセンス分子の場合、配列を固有領域から選択することが好ましい。また、配列の翻訳を防ぐべく標的mRNA配列との十分に強いアニーリングを実現するために、配列の長さが少なくとも18ヌクレオチドであることも好ましい(イザント ジェー ジーおよびワイントラウプ エッチ(Izant J.G.and Weintraub H.)、1984年、Cell、第36巻、1007〜1015ページおよびローゼンブルグら(Rosenberg et al.)、1985年、Nature、第313巻、703〜706ページ)。
【0178】
「ハンマーヘッド」タイプのリボザイムの場合、リボザイムの標的配列を固有領域から選択することも好ましい。リボザイムは、高度に特異的なエンドリボヌクレアーゼ活性を有するRNA分子である。ハンマーヘッドリボザイムは、標的RNAの少なくとも一部とヌクレオチド配列が相補的であるハイブリッド形成領域と標的RNAを切断するように構成された触媒領域とからなる。ハイブリッド形成領域は、9個またはそれ以上のヌクレオチドを含んでいる。したがって、該ハンマーヘッドリボザイムは、上記の配列と相補的であり、長さが少なくとも9ヌクレオチドであるハイブリッド形成領域を有する。そのようなリボザイムの構成と生産は当該技術分野においてよく知られており、ハーゼロフ ジェーおよびゲルラヒ ダブリュ エル(Haseloff J.and Gerlach W.L.)、1988年、Nature、第334巻、585〜591ページにより十分に記載されている。
【0179】
リボザイムには、天然にTetrahymena Thermophilaに存在し(IVSまたはL−19 IVS RNAとして知られている)、トーマス セヒ(Thomas Cech)および共同研究者らにより広範に記載されている(ザウら(Zaug et al.)、1984年、Science、第224巻、574〜578ページ、ザウ エー ジェーおよびセヒ ティー アール(Zaug A.J.and Cech T.R.)、1986年、Science、第231巻、470〜475ページ、ザウら(Zaug et al.)、1986年、Nature、第324巻、429〜433ページ、特許公開条約国際特許出願公開第WO88/04300号、ビーン エム ディーおよびセヒ ティー アール(Been M.D.and Cech T.R.)、1986年、Cell、第47巻、207〜216ページ)RNAエンドリボヌクレアーゼのようなRNAエンドリボヌクレアーゼ(以後「Cechタイプリボザイム」と称する)も含まれる。Cechエンドリボヌクレアーゼは、標的RNA配列とハイブリッド形成し、その後、標的RNAの切断が起こる8塩基対の活性部位を有する。Cechタイプリボザイムの標的である8塩基対の活性部位配列は、対象ポリヌクレオチドに存在するが、エロンガーゼの他のポリヌクレオチドには存在しない。
【0180】
化合物は、送達媒体としてのリポソームの使用を含むがこれに限定されない、当技術分野において知られている様々な方法により投与することが可能である。裸のDNAまたはRNAも、末端の修飾、環状分子の形成、もしくはホスホチオネートおよびチオホスホリル修飾された結合などの別の結合の使用により、分解に対して抵抗性のある形態である場合には使用することができる。さらに、核酸の送達は、核酸分子がポリリシンまたはトランスフェリンに結合している促進輸送によってもよい。核酸を、レトロウイルス、ワクシニア、アデノ随伴ウイルスおよびアデノウイルスを含むがこれらに限定されない様々なウイルス担体のいずれかにより細胞内に輸送することもできる。
【0181】
代替案として、そのようなアンチセンス、リボザイム、3重らせんもしくは対象ポリヌクレオチド分子をコードするかまたはこれらのいずれかである組換え核酸分子を構築することが可能である。核酸分子はRNAでもDNAでもよい。仮に核酸がRNAをコードしている場合、所望のRNA産物が十分なコピー数生産されるように、その配列を調節要素に作動可能なように連結させることが好ましい。調節要素により、配列の恒常的または制御された転写が可能にする。1つまたは複数のRNAをコードする細菌プラスミドまたはウイルスRNAもしくはウイルスDNAのような転移ベクターを、細胞または生物の細胞内にトランスフェクションすることができる(レウェリンら(Llewellyn et al.)、1987年、J.Mol.Biol.第195巻、115〜123ページ、ハナハンら(Hanahan et al.)、1983年、J.Mol.Biol.第166巻、557〜580ページ)。ひとたび細胞内に入れば、転移ベクターは複製することができ、細胞内のポリメラーゼにより転写されてRNAを生産するか、または宿主細胞のゲノムに組み込まれることもある。あるいは、転移ベクターまたはその一部が宿主細胞のゲノムに組み込まれるように、1つまたは複数のRNAをコードする配列を含む転移ベクターをマイクロインジェクションのようなマイクロマニュピュレーション法により細胞にトランスフェクションするか、細胞に導入することができる。
【0182】
医薬組成物の組成、製剤および投与
本発明の医薬組成物は、それ自体知られている方法、例えば、通常の混合、溶解、造粒、糖衣丸調製、研和、乳化、カプセル封入、封入または凍結乾燥工程により製造することができる。
【0183】
したがって、本発明に従って使用する医薬組成物は、医薬として使用し得る製剤への活性化合物の処理を容易にする賦形剤および補助剤を含む1つまたは複数の生理学的に許容できる担体を用いて通常の方法で調合することができる。適切な製剤は、選択する投与経路によって決まる。
【0184】
注射の場合、本発明の作用物質は、水溶液、好ましくは、ハンクス液、リンガー液または生理食塩水緩衝液のような生理学的に適合する緩衝液を用いて調合することができる。経粘膜投与の場合、透過すべきバリアに適した浸透剤を製剤に用いる。そのような浸透剤は当該技術分野において一般的に知られている。
【0185】
経口投与の場合、活性化合物を当分野でよく知られた医薬として許容できる担体と混合することにより、該化合物を容易に調合することが可能である。そのような担体は、本発明の化合物を、治療を受ける患者が経口摂取するための錠剤、丸薬、糖衣丸、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー、懸濁剤等に調合することを可能にする。経口投与用の医薬製剤は、望ましければ錠剤または糖衣丸コアを得るために適切な補助剤を添加した後に、固体賦形剤を用いて(任意選択で得られた混合物を粉砕し、粒剤の混合物を処理して)得ることが可能である。適切な賦形剤は、特に、ラクトース、スクロース、マンニトールまたはソルビトールなどの糖またはセルロース調製物(例えばトウモロコシデンプン、コムギデンプン、コメデンプン、ジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガカントゴム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよび/またはポリビニルピロリドン)のような、増量剤である。望ましい場合、架橋ポリビニルピロリドン、寒天またはアルギン酸もしくはアルギン酸ナトリウムを始めとするその塩のような崩壊剤を加えてもよい。
【0186】
糖衣丸コアには、適切なコーティングを施す。この目的のために、任意選択でアラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カルボポール(carbopol)ゲル、ポリエチレングリコールおよび/または二酸化チタン、ラッカー溶液および適切な有機溶媒または溶媒混合物を含みうる高濃度の糖溶液を用いることができる。識別または活性化合物の用量の異なる組合せを特徴づけるために、染料または色素を錠剤または糖衣丸コーティングに加えてもよい。
【0187】
経口で使用し得る医薬製剤には、ゼラチン製の押込みばめカプセル、ならびにゼラチンとグリセロールまたはソルビトールのような可塑剤とで調製した軟性封入カプセルなどがある。押込みばめカプセルには、ラクトースのような増量剤、デンプンのような結合剤および/またはタルクもしくはステアリン酸マグネシウムのような滑沢剤、および任意選択で安定剤との混合物の形で有効成分を含めることが可能である。軟性カプセルにおいては、活性化合物は脂肪油、流動パラフィンもしくは液状ポリエチレングリコールのような適切な液体に溶解または懸濁してよい。さらに、安定剤を加えてもよい。経口投与用のすべての製剤は、そのような投与に適した用量のものであるべきである。
【0188】
口腔内投与の場合、組成物は通常の方法で調合した錠剤またはトローチ剤の形態とすることができる。
吸入投与の場合、本発明に従って使用する化合物を、適切な噴射剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロメタン、二酸化炭素または他の適切なガスを用いた加圧容器または噴霧器からのエアゾール噴霧の形で適宜送達する。加圧エアゾールの場合、用量単位は一定量を送達する弁を設けることにより決定することができる。吸入器または吹き入れ器において使用するカプセルおよびカートリッジ(例えばゼラチン)を、化合物とラクトースまたはデンプンのような適切な粉末基剤との粉末混合物を含めて製剤化することができる。
【0189】
化合物は、注射、例えばボーラス注射または持続注入による非経口投与用に製剤化することができる。注射用製剤は、保存料を加えて単位用量の剤形(例えばアンプルまたは複数回分容器入り)とすることができる。組成物は、油性もしくは水性媒体中の懸濁剤、溶液または乳剤のような形態とすることができ、懸濁化剤、安定化剤および/または分散剤のような調合助剤を含んでいてよい。
【0190】
非経口投与用医薬製剤としては、水溶性の形態の活性化合物の水溶液などがある。さらに、活性化合物の懸濁剤を適切な油性懸濁注射剤として調製することができる。適切な親油性溶媒または媒体としては、ゴマ油のような脂肪油、またはオレイン酸エチルもしくはトリグリセリドのような合成脂肪酸エステル、またはリポソームなどがある。水性懸濁注射剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトールまたはデキストランのような懸濁剤の粘度を高める物質を含んでもよい。任意選択で、懸濁剤は、適切な安定化剤や、または高度に濃縮された溶液の調製を可能にするために化合物の溶解度を高める作用物質を含んでもよい。
【0191】
あるいは、有効成分は、使用前に適切な媒体(例えば発熱物質非含有滅菌水)で構成するために粉末状でもよい。
化合物は、例えば、ココアバターまたは他のグリセリドのような通常の坐剤基剤を含む坐剤または停留浣腸剤のような直腸内組成物として製剤化してもよい。
【0192】
前述の製剤に加えて、化合物をデポ製剤として調合してもよい。そのような長時間作用する製剤は、埋め込み(例えば皮下または筋肉内)または筋肉内注射により投与することができる。したがって、例えば化合物を適切な高分子材料もしくは疎水性材料(例えば許容し得る油中乳剤として)またはイオン交換樹脂を用いて、あるいはやや溶けにくい誘導体として、例えばやや溶けにくい塩として製剤化してもよい。
【0193】
本発明の疎水性化合物用の医薬用担体は、ベンジルアルコール、非極性界面活性剤、水混和性有機高分子および水相からなる共溶媒系である。当然、共溶媒系の割合は、その溶解性および毒性特性を失うことなく、大幅に変えてもよい。さらに、共溶媒成分の実体を変えてもよい。
【0194】
あるいは、疎水性医薬化合物の他の送達系を用いることができる。リポソームおよび乳剤は、疎水性薬物の送達媒体または担体のよく知られている例である。通常毒性がより大きいという犠牲を払うが、ジメチルスルホキシドのような特定の有機溶媒も用いることができる。さらに、化合物は、治療薬を含む疎水性固体高分子の半透過性マトリックスのような徐放性システムを用いて送達することができる。様々な徐放性材料が確立されており、当業者によく知られている。徐放性カプセル剤は、それらの化学的性質によって、化合物を数週間から最長100日間にわたり放出する。治療薬の化学的性質および生物学的安定性によっては、タンパク質の安定化のために追加の戦略を用いてもよい。
【0195】
医薬組成物は、適切な固相またはゲル相の担体または賦形剤を含んでいてもよい。そのような担体または賦形剤としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、種々の糖、デンプン、セルロース誘導体、ゼラチンおよびポリエチレングリコールのような高分子などがあるが、これらに限定されない。
【0196】
本発明の化合物の多くは、医薬として適合しうる対イオンを有する塩として提供されうる。医薬として適合しうる塩は、塩化水素、硫酸、酢酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸等を含むがこれらに限定されない多くの酸を用いて形成可能である。塩は、対応する遊離塩基形よりも、水性または他のプロトン性溶媒により溶けやすい傾向がある。
【0197】
適切な投与経路は、例えば、経口、直腸内、経粘膜、経皮または腸内投与、または筋肉内注射、皮下注射、脊髄内注射、ならびに髄膜内注射、脳室内への直接注射、静脈内注射、腹腔内注射、鼻腔内注射もしくは眼内注射などの非経口的送達である。
【0198】
あるいは、化合物を全身的でなく局所的に、例えば、罹患部位への化合物の直接注射により、しばしばデポ製剤または徐放性製剤として投与することができる。
【0199】
さらに、薬剤を標的指向型薬物送達系、例えば、罹患細胞に特異的な抗体で被覆したリポソームに入れて投与することができる。そのリポソームは、その細胞を標的とし、その細胞によって選択的に取り込まれるであろう。
【0200】
医薬組成物は一般的に、特定の1つまたは複数の適応症の治療または予防に有効な量で投与する。最適用量は、各治療様式および適応症ごとの標準的方法により、徴候、その重症度、投与経路、合併症状等を考慮に入れて決定することは理解される。治療においてまたは予防として、活性物質を注射用組成物として、例えば好ましくは等張性の無菌の水性分散剤として個体に投与することができる。治療上有効な用量は、そのような疾患に伴う症状の改善をもたらすのに有効な化合物の量をさらに表す。本出願の化合物の製剤化および投与の技術については、Remington’s Pharmaceutical Sciences、マックパブリッシングカンパニー社(Mack Publishing Co.)、ペンシルバニア州イーストン(Easton)、最新版に見いだすことができる。哺乳類、特にヒトへの投与の場合、活性物質の1日投与量レベルは0.001mg/kg〜10mg/kg、一般的に約0.01mg/kgであると予想される。いずれにしても医師は、個体にとって最も適切で、かつ年齢、体重およびその個体の反応により異なる実際の投与量を決定することになる。上記の用量は平均的な場合の例示である。もちろんより高いまたはより低い用量範囲が正当である個別の例があり得るが、そのようなものは本発明の範囲内である。
【0201】
本発明の化合物は動物(特に哺乳類)の障害(獣医による適用)において特に有用な可能性がある。
本発明はさらに、1つまたは複数の本発明の上記組成物を詰めた1つまたは複数の容器からなる診断用または医薬としての包装物およびキットを提供する。そのような容器には、医薬品もしくは生物学的製剤の製造、使用または販売を規制する政府機関により定められた書式の、ヒトに投与するための該製品の製造、使用または販売についての該政府機関による承認を示す注意書きを添付することができる。
【0202】
定義
本発明の完全な理解を容易にするために、以下で定義する用語は以下の意味を有している。
「アゴニスト」は、他の分子の活性を増大させる薬物またはホルモンのような任意の分子または医薬作用物質を指す。
「アンタゴニスト」は、他の分子の活性を阻害または消失させる薬物またはホルモンのような任意の分子または医薬作用物質を指す。
【0203】
「化学的誘導体」。本明細書では、ある分子が別の分子の「化学的誘導体」であると言う場合は、その分子が通常その別の分子の一部ではない付加的で化学的な部分を有するときである。そのような部分により、分子の溶解性、吸収性、生物学的半減期などが改善される可能性がある。あるいはその部分により分子の毒性が低減され、分子の何らかの望ましくない副作用が除去または軽減されるなどの可能性がある。そのような作用をもたらし得る部分は、マック イー ダブリュ(Mack E.W.)、1990年、Remington’s Pharmaceutical Sciences、マックパブリッシングカンパニー社(Mack Publishing Company)、米国ペンシルバニア州イーストン(Easton)、第13版に開示されている。そのような部分を分子に連結する手順は当技術分野においてよく知られている。
【0204】
「組成物」には遺伝子、タンパク質、ポリヌクレオチド、ペプチド、化合物、薬物および薬理学的作用物質が含まれる。
「制御領域」は、遺伝子の転写の開始、終結を支援もしくは阻害、さもなければ調節することができる、またはそうするのに必要とされる核酸配列を指す。制御領域はプロモーター、エンハンサー、サイレンサーおよび/または他の調節要素を含み得る。制御領域は、単独でまたは独占的に転写を十分に開始、終結あるいは調節し得るか、またはし得ないが、他の核酸配列と協力してそのような調節に作用し得る核酸配列をも含む。
【0205】
「デサチュラーゼ」は、脂肪酸分子の炭化水素領域に二重結合を生成させることができる酵素である脂肪酸デサチュラーゼを指す。
本明細書における「障害」とは、構造または機能の混乱または異常を指す。障害は疾患を含む
【0206】
「薬物」。薬物にはタンパク質、ペプチド、変性ペプチド、条件設定された細胞培養液から精製された物質、有機分子、無機分子、抗体またはオリゴヌクレオチドを含むがこれらに限定されない。薬物は天然に存在または合成的もしくは組換えにより生産しうる。
【0207】
「エンハンサー」は、特定の1つまたは複数の転写因子により結合されたときに、転写を促進または増大させるDNA調節要素からなる核酸配列である。さらに、エンハンサーは、特定の因子により結合されたとき遺伝子発現レベルの増大を誘発かつ達成するために、(プロモーターに対して上流または下流の)いずれかの方向に任意の位置で機能しうる。さらに、本発明によれば、エンハンサーはエロンガーゼ遺伝子の酵素活性を増大または促進し、および/または該遺伝子の転写を増大または促進する化合物(すなわち、試験化合物)も指す。
【0208】
「脂肪酸」は、長い飽和炭化水素鎖または1価もしくは多価不飽和炭化水素鎖と末端カルボキシル基とからなる化合物の種類である。
「脂肪酸δ−5−デサチュラーゼ(D5D)」は、脂肪酸分子におけるカルボキシル基から数えて炭素5と炭素6との間に二重結合を生成させることができる酵素である。
【0209】
「脂肪酸δ−6−デサチュラーゼ」は、脂肪酸分子におけるカルボキシル基から数えて炭素6と炭素7との間に二重結合を生成させることができる酵素である。
【0210】
「脂肪酸エロンガーゼ」は、脂肪酸のカルボキシル末端にアセチル基または2−炭素鎖を付加するのに必要な酵素である。
本明細書で用いている「機能酵素」は、既知の酵素活性を有する生物学的に活性または不活性のタンパク質を指す。
【0211】
「機能的誘導体」。配列(タンパク質または核酸のいずれか)の「機能的誘導体」は、そのタンパク質配列または核酸配列の生物学的活性と本質的に類似した(機能上または構造上のいずれかの)生物学的活性を有する分子である。タンパク質の機能的誘導体は、特異的機能の発揮についての修飾の必要性に応じ、共有結合される糖質のような翻訳後修飾を含み得る。「機能的誘導体」という用語は分子の「フラグメント」、「配列」、「変異体」、「類縁体」、または「化学的誘導体」を含むことを意味する。
【0212】
「遺伝子」は、その配列が特定のタンパク質またはポリペプチド鎖の生産に必要な情報を含む核酸分子またはその一部を指す。ポリペプチドは、そのタンパク質の機能的活性が保持される限りはそのコード配列の全配列または任意の部分によりコードされ得る。遺伝子は、コード領域の前後の領域だけでなく個々のコード配列(エキソン)の間に介入する配列(イントロン)も含みうる。核酸構築物の「異種(の)」領域(すなわち、異種遺伝子)は、本来は該構築物の他の遺伝子成分に関連して認められない、より大きい核酸構築物内の識別可能なDNA部分である。したがって、異種遺伝子が哺乳類のエロンガーゼ遺伝子をコードしているとき、該遺伝子には通常、供給源の生物体のゲノム内で構造ゲノムDNAに隣接していないプロモーターが隣接することになる。
【0213】
「宿主系」は、転写および/または転写を許容しまたは可能にする環境または条件を提供する細胞、組織、器官、生物体またはそれらの一部からなればよい。
「同一性」、「類似性」または「相同性または相同(な)」は、配列を比較することによって判定される2つ以上のポリヌクレオチド配列間の関係を指す。当技術分野では、同一性とは、状況に応じてそのような配列の文字列間の一致によって判定される、ポリヌクレオチド配列間の配列の類似性の程度も意味する。同一性と類似性はいずれも容易に計算し得る(レスク エー エム(Lesk A.M.)編、1988年、Computational Molecular Biology、オックスフォードユニバーシティプレス(Oxford University Press)、米国ニューヨーク)、スミス ディー ダブリュ(Smith D.W.)編、1993年、Biocomputing:Informatics and Genome Project、アカデミックプレス(Academic Press)、米国ニューヨーク)、グリフィン エー エムおよびグリフィン エッチ ジー(Griffin A.M.and Griffin H.G.)編、1994年、Computer Analysis of Sequence Data、Part 1、フマナプレス(Humana Press)、米国ニュージャージー)、フォンヘイネ ジー(vonHeijne G.)、1987年、Sequence Analysis in Molecular Biology、アカデミックプレス(Academic Press)、米国ニューヨーク)およびグリブスコフ エムおよびデベラウフ ジェー(Gribskov M.and Devereux J.)編、1991年、Sequence Analysis Primer、エムストックトンプレス(M Stockton Press)、米国ニューヨーク)。2つのポリヌクレオチド配列間の同一性と類似性とを測定する多くの方法が存在するが、両用語は当業者によく知られている(フォンハイネ ジー(von Heijne G.)、1987年、Sequence Analysis in Molecular Biology、アカデミックプレス(Academic Press)、米国ニューヨーク;グリブスコフ エムおよびデベラウフ ジェー(Gribskov M.and Devereux J.)編、1991年、Sequence Analysis Primer、エムストックトンプレス(M Stockton Press)、米国ニューヨーク;およびカリロ エッチおよびリップマン ディー(Carillo H.and Lipman D.)、1988年、SLAM J.Applied Math.、第48巻、1073ページ)。配列間の同一性または類似性を測定するのに一般的に用いられている方法としては、カリロ エッチおよびリップマン ディー(Carillo H.and Lipman D.)、1988年、SLAM J.Applied Math.、第48巻、1073ページに記載されている方法があるが、これに限定されない。同一性と類似性とを測定する方法は、コンピュータプログラムに組み込まれている。2つの配列間の同一性と類似性とを測定するコンピュータプログラムの方法としては、GCGプログラムパッケージ(デベラウフら(Devereux et al.)、1984年、Nucl.Acid Res.、第12巻、387〜395ページ)、BLASTP、BLASTNおよびFASTA(アルチュールら(Altschul et al.)、1990年、J.Molec.Biol.、第215巻、403〜410ページ)などがあるが、これらに限定されない。
【0214】
「単離(された)」は、その自然状態から「人に手により」変化した、すなわち、天然に存在するものの場合、変化した、もしくはその元の環境から除去された、またはその両方であることを意味する。例えば、その生来の状態で生きている生物体に自然に存在する天然のポリヌクレオチドは「単離されて」いないが、その生来の状態で共存する物質から分離された同じポリヌクレオチドは、この用語が本明細書において用いられているように「単離されて」いる。単離の一環として、または単離後に、そのようなポリヌクレオチドを例えば突然変異誘発のため、融合タンパク質を形成するため、また宿主内での増殖または発現のためにDNAのような他のポリヌクレオチドに結合することが可能である。単独またはベクターのような他のポリヌクレオチドに結合した単離ポリヌクレオチドは、培養中または丸ごとの生物体中の宿主細胞に導入可能である。培養中または丸ごとの生物体中の宿主細胞に導入されたとき、そのようなDNAは天然に存在する状態や環境中にはないため、この用語が本明細書で用いられているように、そのようなDNAは単離されていることになる。同様に、ポリヌクレオチドは、例えば培地製剤、ポリヌクレオチドを例えば細胞へ導入するための溶液、天然に存在しない組成物である化学反応または酵素反応用の組成物または溶液のような、組成物中に存在しうるが、この場合にも単離ポリヌクレオチドは本明細書で用いられているようなこの用語の意味の範囲内にある。
【0215】
「変異」は遺伝物質中の何らかの検出可能な変化である。変異は、1つまたは複数のデオキシリボヌクレオチドの化学的もしくは生理学的構成、易変性、複製、表現型上の機能、または組換えに影響を与える何らかの検出可能で不自然な変化(またはその組合せ)でありうる;ヌクレオチドは付加され、欠失し、置換され、逆位となり、または逆位を伴ったり伴わずに新しい部位に転移されうる。変異は自然に起こり得るものであり、突然変異原の適用により、または部位特異的変異により実験的に誘発され得る。変異ポリペプチドは変異核酸分子から生じうる。
【0216】
「核酸構築物」は、ポリヌクレオチド配列を組み込むプラスミドまたはベクター(これらに限定されない)を含む遺伝要素を指す。例えば、核酸構築物は、異種遺伝子に作動可能なように連結されるプロモーターまたは制御領域からなるベクターであってよい。
【0217】
本明細書で用いられている「作動可能なように連結される」とは、プロモーターまたは制御領域の存在または変調がリポーター配列遺伝子などの異種遺伝子の転写に影響を及ぼすような、核酸構築物のプロモーターまたは制御領域と該異種遺伝子との連結を示す。作動可能なように連結された配列は、同じRNA転写物上で転写される2つの部分を含むこともある。したがって、プロモーターおよび「リポーター配列」のような2つの配列は、プロモーターにおいて開始する転写がリポーター配列のRNA転写物を生成させるならば、作動可能なように連結されている。
【0218】
「プラスミド」。本明細書で開示された開始プラスミドは、市販されているか、公的に入手可能であるか、または入手可能なプラスミドから周知の公開された手順の通常の使用により構築可能であるかのいずれかである。本発明に従って使用可能な多くのプラスミドならびにその他のクローニングベクターおよび発現ベクターは、当業者によく知られ容易に使用できる。さらに、当業者は本発明における使用に適した他のプラスミドをいくらでも容易に構築しうる。
【0219】
本発明の「ポリヌクレオチド」はmRNAのようなRNAのかたち、または、例えばクローニングにより得られ、もしくは化学的合成技術かそれらの組合せによりにより生産されるcDNAおよびゲノムDNAなどのDNAのかたちでありうる。DNAは二本鎖または一本鎖でありうる。一本鎖のポリヌクレオチドは、センス鎖としても知られるコード鎖でも、またはアンチセンス鎖とも呼ばれる非コード鎖でもよい。ポリヌクレオチドは一般に、非修飾のRNAもしくはDNA、または修飾RNAもしくはDNAでありうる、ポリリボヌクレオチドまたはポリデオキシリボヌクレオチドを表す。従って、例えば本明細書において用いられるポリヌクレオチドは、特に、一本鎖および二本鎖DNA、一本鎖と二本鎖の領域または一本鎖、二本鎖および三本鎖の領域の混合物であるDNA、一本鎖および二本鎖RNA、一本鎖と二本鎖の領域の混合物であるRNA、DNAとRNAとからなり、一本鎖もしくはより一般には二本鎖もしくは三本鎖であるか、または一本鎖と二本鎖の領域の混合物であるハイブリッド分子を表す。さらに、本明細書において用いられるポリヌクレオチドは、RNAまたはDNAまたはRNAとDNAの両方からなる三本鎖の領域について言及する。そのような領域の鎖は同じ分子由来でも異なる分子由来でもよい。該領域には1つまたは複数の分子の全てが含まれうるが、より一般的にはいくつかの分子の一領域のみを意味する。三重らせん領域の分子の1つはオリゴヌクレオチドであることが多い。本明細書において用いられるように、ポリヌクレオチドという用語はDNAまたは1つもしくは複数の修飾塩基を含むDNAも含む。従って、DNAまたは安定性もしくはその他の理由で修飾された骨格を有するDNAは、本明細書中でその用語が意味するように「ポリヌクレオチド」である。さらに、DNAまたは(ちょうど2例を挙げると)イノシンのような例外的な塩基もしくはトリチル化塩基のような修飾塩基を含むDNAは、本明細書中でその用語が用いられているように「ポリヌクレオチド」である。当業者に知られた多くの有用な目的に役立つ、非常に多くの修飾がDNAおよびRNAに施されてきたことは理解されるであろう。本明細書中で用いられているように、ポリヌクレオチドという用語は、そのような化学的、酵素的または代謝的に修飾されたポリヌクレオチドの形態だけでなく、DNAの化学的形態ならびにウイルス、および単純な細胞と特に複雑な細胞などの細胞のRNAの特性も含む。ポリヌクレオチドはオリゴヌクレオチドと呼ばれることの多い短いポリヌクレオチドを含む。この二本鎖ヌクレオチド配列の転写により生じたRNAと、本発明の核酸分子のアンチセンス鎖または該核酸分子のオリゴヌクレオチドフラグメントとは、本発明の範囲内にあると考えられることも理解されるであろう。アンチセンス配列は、本発明の核酸分子の配列をその転写に関して正常な状態に対して反転することにより構築される。アンチセンス配列は開始コドンの前の領域または非保存領域を反転することにより構築されることが好ましい。アンチセンス配列は当技術分野で知られた手順を用いて化学合成および酵素的連結反応により構築可能である。
【0220】
「プロモーター」は、下流(3’方向)の遺伝子の転写を開始するためにRNAポリメラーゼを直接または間接的に結合することが可能なDNA調節要素からなる核酸配列を指す。本発明によれば、プロモーターの誘導が異種遺伝子の転写に影響を及ぼすように異種遺伝子に連結されうるヌクレオチド配列を含む、核酸構築物のプロモーターである。
【0221】
「精製(された)」。「精製された」タンパク質または核酸とは、組換えにより生産されたか、化学的に合成されたか、天然の供給源から精製されたかのいずれかの、一般に夾雑物を含まないタンパク質または核酸の調製物である。
【0222】
「組換え」は、組換えDNA技術により生成され、天然に存在する核酸配列とは異なる再結合された核酸配列、遺伝子もしくはそれらの断片(フラグメント)、またはそれらの新たな組合せを指す。
【0223】
「調節要素」は、異種遺伝子などの連結された1つまたは複数の遺伝子の発現を転写を介して調節するために、活性化転写調節タンパク質または1つもしくは複数の活性化転写調節タンパク質からなる複合体が結合する核酸配列の全体または一部からなるデオキシリボヌクレオチド配列を指す。
【0224】
「リポーター遺伝子」は、その産物が、宿主細胞または宿主系により他の状況では生産されないか、あるいは宿主細胞または宿主系において最小限または無視し得る量で生産され、宿主細胞または宿主系における転写活性のレベルを分析するためにリポーター遺伝子産物を定量的に測定できる様々な既知の方法により検出可能なポリペプチドまたはタンパク質である、核酸コード配列である。例としては、ルシフェラーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)、β−ガラクトシダーゼ、分泌性胎盤アルカリホスファターゼおよび他の分泌性酵素の遺伝子などがある。
【0225】
「サイレンサー」は、標的遺伝子の制御領域内のサイレンサー配列の存在が、プロモーターにおける標的遺伝子の転写を、分離したDNA部分としてのその作用により、あるいは、これらの遺伝要素に結合し、その結果標的遺伝子の発現に対して負の制御をもたらすトランス作用因子の作用により抑制するようなDNA制御領域の核酸配列または部分を指す。
【0226】
「ストリンジェントなハイブリッド形成条件」は、特異性を与えるために十分に厳密で、ミスマッチの数を低減し、許容できる速度で安定なハイブリッドの形成を可能にするために十分に融通の利く条件である。そのような条件は当業者に知られ、例えばサムブルックら(Sambrook et al.)、1989年、Molecular Cloning、第2版、コールドスプリングハーバーラボラトリープレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、米国ニューヨーク州コールドスプリングハーバー(Cold Spring Harbor)、またはオースベルら(Ausubel et al.)、1994年−、Current Protocols in Molecular Biology、ジョン ワイリーアンドサンズ(John Wiley&Sons)、ニューヨーク、に記載されている。単なる例として、短いヌクレオチドを用いたストリンジェントなハイブリッド形成は、0.01〜0.1pmol/mlのような高濃度のプローブを用いてTより5〜10℃低い温度で実施することができる。「ストリンジェントな条件」という用語は、配列間に少なくとも95%、好ましくは97%の同一性が存在する場合に限りハイブリッド形成が起こることを意味することが好ましい。
【0227】
「タグ」は、例えば、市販の抗体により認識されるc−mycエピトープおよび/または6ヒスチジン残基の列を構成またはコードする、特定の短いアミノ酸配列またはそれをコードするオリゴヌクレオチド配列を指す。実際には、タグはタグ付きタンパク質のその後の識別および精製を容易にする。
【0228】
本明細書で用いている「タグ付きタンパク質」は、連結されたタグ配列を備えるタンパク質を指す。例えば、タグ付きタンパク質には、そのアミノ酸配列のカルボキシル末端でc−mycエピトープと6ヒスチジン残基とに連結された哺乳類のエロンガーゼポリペプチドがある。
【0229】
本明細書で用いている「試験化合物」は、小分子(例えば、小有機分子)、薬理化合物または薬理作用物質、ペプチド、タンパク質、抗体または抗体フラグメント、ならびにDNA配列およびRNA配列などの核酸配列を含む。
【0230】
「トランスフェクション」は、外来または異種のDNA(すなわち核酸構築物)がレシピエント真核宿主細胞に導入される過程を指す。したがって、真核細胞においては、宿主細胞に外来DNAが獲得されることをトランスフェクションと称する。原核細胞および真核細胞(例えば、酵母および哺乳類細胞)において、導入されたDNAはプラスミドのような染色体外因子上に維持されるか、宿主ゲノムに組み込まれる可能性がある。真核細胞に関しては、安定にトランスフェクションされた細胞とは、導入されたDNAが染色体に組み込まれ、その結果、それが染色体複製により娘細胞に引き継がれる細胞である。この安定性は、導入DNAを含んだ娘細胞集団からなる細胞株または細胞クローンを、その真核細胞が樹立できることによって示される。
【0231】
「形質転換」は、外来または異種のDNA(すなわち核酸構築物)がレシピエント原核宿主細胞に導入される過程を指す。したがって、原核細胞においては、宿主細胞に外来DNAが獲得されることを形質転換と称する。真核細胞における形質転換は、腫瘍化状態と類似した、真核細胞の培養中の無制限増殖状態への変化または形質転換を指す。原核細胞および真核細胞(例えば、酵母および哺乳類細胞)において、導入されたDNAはプラスミドのような染色体外因子上に維持されるか、宿主ゲノムに組み込まれる。原核細胞に関しては、安定に形質転換された細菌細胞とは、導入されたDNAが染色体に組み込まれ、その結果、それが染色体複製により娘細胞に引き継がれるものである。この安定性は、導入DNAを含んだ娘細胞集団からなる細胞株または細胞クローンを、その原核細胞が樹立できることによって示される。
【0232】
本明細書で用いている「トランスフェクション/形質転換」は、外来または異種のDNA(すなわち核酸構築物)が真核もしくは原核宿主細胞または宿主系に導入された過程を指す。
【0233】
ポリヌクレオチドの「変異体」は、他の基準となるポリヌクレオチドとヌクレオチド配列が異なるポリヌクレオチドである。タンパク質または核酸の「変異体」は、そのタンパク質または核酸と構造および生物学的活性が実質的に同様な分子を指すことを意味する。したがって、2つの分子が共通の活性を有し、互いに置換し得るならば、一方の分子の組成や2次、3次または4次構造が他方の分子に認められるものと同一でないとしても、あるいはアミノ酸またはヌクレオチド配列が同一でないとしても、それらは、その用語が本明細書において用いられているとおりに変異体とみなされる。一般的に、その差異は限定されており、その結果基準の分子と変異体のヌクレオチド配列が全体的に非常に類似しており、かつ多くの領域において同一である。変異体のヌクレオチド配列の変化はサイレントであってもよい。すなわち、その変化は該ポリヌクレオチドによりコードされるアミノ酸を変化させなくてもよい。変化がこの種のサイレントな変化に限られる場合、変異体は基準の分子と同じアミノ酸配列を有するポリペプチドまたはポリヌクレオチドをコードすることになる。変異体のヌクレオチド配列の変化は、基準のポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列を変化させることがある。そのようなヌクレオチドの変化は、基準の配列によりコードされるポリペプチドまたはポリヌクレオチドにおけるアミノ酸の置換、付加、欠失、融合および切断をもたらすことがある。
【0234】
「ベクター」。クローニングするためにDNAを挿入することが可能なプラスミドもしくはファージDNAまたは他のDNA配列。ベクターは、宿主細胞内で自律的に複製することが可能であり、そのようなDNA配列を特定できる方法で切断可能な部位であって、かつそこにDNAを挿入し得る1つまたは少数のエンドヌクレアーゼ認識部位によってさらに特徴づけることが可能である。ベクターはさらに、ベクターで形質転換された細胞の識別における使用に適したマーカーを含めることが可能である。マーカーは、例えば、テトラサイクリン耐性またはアンピシリン耐性である。「クローニングベクター」という語が時には「ベクター」の代わりに使用される。
【0235】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態のみを記述する目的のものであり、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定することを意図するものではない。特に定義しない限り、本明細書で使用するすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する分野の技術者によって一般に理解されているのと同じ意味を有する。
【0236】
本発明は、以下に示す実施例を参照することによってさらに説明され、かつより十分に理解されるであろう。これらの非限定的な実施例は、本発明の原理を例示するものにすぎないものと考えるべきである。当業者には、多くの修正形態や変更形態が容易に思い浮かべられるので、図示および説明した正確な構成および操作に本発明を限定することは望ましくない。したがって、すべての適切な修正形態および同等の形態は使用可能であり、かつ本発明の範囲および添付の特許請求の範囲に入るものである。
【0237】
(実施例)
本発明を以下の実施例によりさらに記述する。これらの実施例は、本発明の特定の態様を例示するものであるが、開示される発明の限界を描写するものでも、範囲を定めるものでもない。
【0238】
実施例1−ELG1のクローニング
PCRを用いてELG1をpYES2/CT酵母発現ベクター(インビトロジェン(Invitrogen))にクローニングした。V−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端のタグを有するELG1タンパク質(ELG1/V5−His)またはタグを持たないELG1タンパク質(ELG1)を生産するために、2つのプラスミド構成体を調製した。フォワード・プライマー(5’−CACGCGGGTACCAGGATGGAGGCTGTTGTGAAC−3’)は、翻訳開始コドンおよびKpnI部位(下線部分)を含む。それぞれELG1およびELG1/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマー、5’−ATATCACGATGCGGCCGCTCAGTTGGCCTTGACCTTGGC−3’および5’−ATATCACGATGCGGCCGCCAGTTGGCCTTGACCTTGGC−3’は、NotI部位(下線部分)を含む。ELG1のクローニング用のリバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。ELG1/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマーは、終止コドンの3塩基のうちの2塩基しか含まないので、遺伝子はベクターによって供給されるタグを有する枠内に配される。
【0239】
PCRは、Advantage(登録商標)−HFポリメラーゼ(クロンテック(Clontech))を用いて製造業者の指示に従って実施した。SuperScript(登録商標)ヒト白血球cDNAライブラリー(ギブコ(Gibco)BRL)をELG1のクローニング用のDNA鋳型として用いた。pTh1009.1(以下で定義)をELG1/V5−Hisのクローニング用の鋳型として用いた。
【0240】
PCR産物をゲル精製し、KpnIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CTに連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株INVαF’(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG1およびELG1/V5−HisをコードするプラスミドをそれぞれpTh1009.1(図7)およびpTh1009.2(図18)と称した。
【0241】
実施例2−ELG2のクローニング
(ELG2の完全コード配列の入手)
ELG2の完全コード配列を含むクローンは、製造業者の指示に従って、GeneTrapper(登録商標)cDNA Positive Selection System((ギブコ(Gibco)BRL)を用いてSuperScript(登録商標)ヒト白血球cDNAライブラリー(ギブコ(Gibco)BRL)から得た。ライブラリーを探査し、捕捉されたcDNA標的を修復するのに用いたオリゴヌクレオチドの配列は、5’−GTAACAGGAGTATGGGAAGGCA−3’であった。修復されたDNAを用いて、UltraMax(登録商標)DH5α(登録商標)−FT細胞(ギブコ(Gibco)BRL)を形質転換した。ELG2を含むクローンは、遺伝子特異的プライマーとして5’−TTGGACTCACACTGCTGTCTCT−3’および5’−GTGTGGCACCAAAATAAGAGTG−3’ならびにPlatinum(登録商標)Taq DNAポリメラーゼ(ギブコ(Gibco)BRL)を用いてコロニーPCRにより同定した。プラスミドDNAを選択したコロニーから単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。得られたヌクレオチド配列を用いて、ELG2の読み取り枠を特定し、酵素発現ベクターへのELG2のクローニング用のプライマーを設計した。完全ELG2コード配列を含むプラスミドをpSh1010.1と称した。
【0242】
(発現ベクターへのELG2のクローニング)
PCRを用いてELG2をpYES2/CT酵母発現ベクター(インビトロジェン(Invitrogen))にクローニングした。V−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するELG2タンパク質(ELG2/V5−His)またはタグを持たないELG2タンパク質(ELG2)を生産するために、2つのプラスミド構築物を作製した。フォワード・プライマー(5’−CACGCGGGATCCCAAATGGAACATTTTGATGCATCAC−3’)は、翻訳開始コドンおよびBamHI部位(下線部分)を含む。それぞれELG2およびELG2/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマー、5’−ATATCACGATGCGGCCGCTCAATCCTTCCGCAGCTTCC−3’および5’−ATATCACGATGCGGCCGCCAATCCTTCCGCAGCTTCC−3’は、NotI部位(下線部分)を含む。ELG2のクローニング用のリバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。ELG2/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマーは、終止コドンの3塩基のうちの2塩基しか含まないので、遺伝子はベクターによって供給されるタグを有する枠内に配される。
【0243】
PCRは、Advantage(登録商標)−HFポリメラーゼ(クロンテック(Clontech))を用いて製造業者の指示に従って実施した。pSh1010.1をELG2のクローニング用のDNA鋳型として用いた。pMr1014.1(以下で定義)をELG2/V5−HisのDNA鋳型として用いた。
【0244】
PCR産物をゲル精製し、BamHIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CTに連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10F’(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG2およびELG2/V5−HisをコードするプラスミドをそれぞれpTh1014.1およびpTh1014.2と称した。
【0245】
実施例3−ELG3のクローニング
PCRを用いてELG3をpYES2/CT酵母発現ベクター(インビトロジェン(Invitrogen))にクローニングした。V−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するELG3タンパク質(ELG3/V5−His)またはタグを持たないELG3タンパク質(ELG3)を生産するために、2つのプラスミド構築物を作製した。フォワード・プライマー(5’−CACGCGGGATCCATCATGGAACATCTAAAGGCC−3’)は、翻訳開始コドンおよびBamHI部位(下線部分)を含む。それぞれELG3およびELG3/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマー、5’−ATATCACGATGCGGCCGCTTATTGTGCTTTCTTGTTCATCACTCC−3’および5’−ATATCACGATGCGGCCGCTTTTGTGCTTTCTTGTTCATCACTCC−3’は、NotI部位(下線部分)を含む。ELG3のクローニング用のリバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。ELG3/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマーは、終止コドンの3塩基のうちの2塩基しか含まないので、遺伝子はベクターによって供給されるタグを有する枠内に配される。
【0246】
PCRは、Advantage(登録商標)−HFポリメラーゼ(クロンテック(Clontech))を用いて製造業者の指示に従って実施した。ZR−75−1細胞(ATCC番号CRL−1500)から調製したcDNAをDNA鋳型として用いた。このcDNAは、製造業者の指示に従ってTrizol(登録商標)試薬(ギブコ(Gibco)BRL)を用いてZR−75−1細胞からRNAを単離し、次いでGeneAmp(登録商標)RNA PCRキット(PE Applied Biosystems)について記載されているようにMuLV逆転写酵素とランダムな6量体とを用いてRNAを逆転写することにより調製した。
【0247】
PCR産物をゲル精製し、BamHIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CTに連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10F’(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG3およびELG3/V5−HisをコードするプラスミドをそれぞれpTh1015.1およびpTh1017.1と称した。
【0248】
ELG3を、恒常的に発現するグリセルアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼプロモーターの調節下でpBEVY−L酵母発現ベクターへもクローニングした(ミラーら(Miller et al.)、1998年、Nucl.Acids Res.第26巻、3577〜3583ページ)。pTh1015.1をBamHIおよびXbaIで制限切断し、約0.9kbのフラグメントをゲル精製することによりELG3コード配列を得た。pBEVYベクターをBamHIおよびEcoRI、またはXbaIおよびEcoRIで制限切断し、それぞれ約1kb、約6kbのフラグメントをゲル精製した。3つのフラグメントを連結し、連結反応産物を用いて大腸菌株INVαF’(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。ELG3遺伝子を含むプラスミドを単離し、制限酵素分析により同定した。挿入DNAをDNA配列決定により確認し、プラスミドをpLh5015.1と称した(図19)。
【0249】
実施例4−ELG4のクローニング
(ELG4の完全コード配列の入手)
ELG4の不完全なコード配列を含むcDNAクローンを、製造業者の指示に従って、GeneTrapper(登録商標)cDNA Positive Selection System((ギブコ(Gibco)BRL)を用いてSuperScript(登録商標)ヒト白血球cDNAライブラリー(ギブコ(Gibco)BRL)から得た。ライブラリーを探査し、捕捉されたcDNA標的を修復するのに用いたオリゴヌクレオチドの配列は、5’−GCCAGCCTACCAGAAGTATTTG−3’であった。修復されたDNAを用いて、UltraMax(登録商標)DH5α(登録商標)−FT細胞(ギブコ(Gibco)BRL)を形質転換した。ELG4を含むクローンは、遺伝子特異的プライマーとしての5’−GCGCAAGAAAAATAGCCAAG−3’および5’−AATGATGCACGCAAAGACTG−3’ならびにPlatinum(登録商標)Taq DNAポリメラーゼ(ギブコ(Gibco)BRL)を用いてコロニーPCRにより同定した。プラスミドDNAを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。プラスミドをpSh1026.1と称した。ELG4の完全コード配列を決定することはできなかったが、ELG4タンパク質のC末端を含む読み取り枠は特定された。その後のクローニング(下記)から、pSh1026.1がコード配列のヌクレオチド210〜255の内部欠失を有するELG4変異体を含んでいることが示された。
【0250】
pSh1026.1から得られたヌクレオチド配列を用いて、PCRによるELG4のクローニング用のフォワード(5’−CACGCGGGATCCCTGATGAATACAGAGCCGTGG−3’)およびリバース(5’−ATATCACGATGCGGCCGCTCAATTATCTTTGTTTTTGCAAGTTCC−3’)プライマーを設計した。これらのプライマーは、それぞれBamHIおよびNotI部位を含む(下線部分)。フォワード・プライマーは、pSh1026.1内に特定された最初の翻訳開始コドンと推定されるコドンを含む。リバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。
【0251】
PCRは、Advantage(登録商標)−HFポリメラーゼ(クロンテック(Clontech))を用いて製造業者の指示に従って実施した。SuperScript(登録商標)ヒト白血球cDNAライブラリー(ギブコ(Gibco)BRL)をDNA鋳型として用いた。
【0252】
PCR産物をゲル精製し、BamHIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CT(インビトロジェン(Invitrogen))に連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG4の完全コード配列ならびに5’−UTRの108ヌクレオチドを含むプラスミドをpTh1030.1と称した。
【0253】
(発現ベクターへのELG4のクローニング)
PCRを用いてELG4をpYES2/CT酵母発現ベクターにクローニングした。V−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するELG4タンパク質(ELG4/V5−His)またはタグを持たないELG4タンパク質(ELG4)を生産するために、2つのプラスミド構築物を作製した。フォワード・プライマー(5’−CACGCGGGATCCCTGATGGAAAAGCCCATTAATATTC−3’)は、翻訳開始コドンおよびBamHI部位(下線部分)を含む。それぞれELG4およびELG4/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマー、5’−ATATCACGATGCGGCCGCTCAATTATCTTTGTTTTTGCAAGTTCC−3’および5’−ATATCACGATGCGGCCGCCAATTATCTTTGTTTTTGCAAGTTCC−3’は、NotI部位(下線部分)を含む。ELG4のクローニング用のリバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。ELG4/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマーは、終止コドンの3塩基のうちの2塩基しか含まないので、遺伝子はベクターによって供給されるタグを有する枠内に配される。
【0254】
PCRは、Advantage(登録商標)−HFポリメラーゼ(クロンテック(Clontech))を用いて製造業者の指示に従って実施した。pTh1030.1をELG4のDNA鋳型として用い、pTh1021.1(下記)をELG4/V5−HisのDNA鋳型として用いた。
【0255】
PCR産物をゲル精製し、BamHIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CTに連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG4およびELG4/V5−HisをコードするプラスミドをそれぞれpTh1021.1およびpTh1021.2と称した。
【0256】
実施例5−ELG5のクローニング
PCRを用いてELG5をpYES2/CT酵母発現ベクター(インビトロジェン(Invitrogen))にクローニングした。V−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するELG5タンパク質(ELG5/V5−His)またはタグを持たないELG5タンパク質(ELG5)を生産するために、2つのプラスミド構築物を作製した。フォワード・プライマー(5’−CACGCGGGATCCAAAAATGAACATGTCAGTGTTGACTTTACAAG−3’)は、翻訳開始コドンおよびBamHI部位(下線部分)を含む。それぞれELG5およびELG5/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマー、5’−ATATCACGATGCGGCCGCCTATTCAGCTTTCGTTGTTTTCCTC−3’および5’−ATATCACGATGCGGCCGCCATTCAGCTTTCGTTGTTTTCCTC−3’は、NotI部位(下線部分)を含む。ELG5のクローニング用のリバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。ELG5/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマーは、終止コドンの3塩基のうちの2塩基しか含まないので、遺伝子はベクターによって供給されるタグを有する枠内に配される。
【0257】
PCRは、Advantage(登録商標)−HFポリメラーゼ(クロンテック(Clontech))を用いて製造業者の指示に従って実施した。ProQuest(登録商標)ヒト肝cDNAライブラリー(ギブコ(Gibco))をDNA鋳型として用いた。
【0258】
PCR産物をゲル精製し、BamHIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CTに連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG5およびELG5/V5−HisをコードするプラスミドをそれぞれpTh1018.1およびpTh1019.1と称した。
【0259】
実施例6−ELG6のクローニング
PCRを用いてELG6をpYES2/CT酵母発現ベクター(インビトロジェン(Invitrogen))にクローニングした。V−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するELG6タンパク質(ELG6/V5−His)またはタグを持たないELG6タンパク質(ELG6)を生産するために、2つのプラスミド構築物を作製した。フォワード・プライマー(5’−CACGCGGGATCCAAAAATGGTCACAGCCATGAATGTCTC−3’)は、翻訳開始コドンおよびBamHI部位(下線部分)を含む。それぞれELG6およびELG6/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマー、5’−ATATCACGATGCGGCCGCTCACTGGCTCTTGGTCTTGGC−3’および5’−ATATCACGATGCGGCCGCCACTGGCTCTTGGTCTTGGC−3’は、NotI部位(下線部分)を含む。ELG6のクローニング用のリバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。ELG6/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマーは、終止コドンの3塩基のうちの2塩基しか含まないので、遺伝子はベクターによって供給されるタグを有する枠内に配される。
【0260】
PCRは、Advantage(登録商標)−HFポリメラーゼ(クロンテック(Clontech))を用いて製造業者の指示に従って実施した。SuperScript(登録商標)ヒト白血球cDNAライブラリー(ギブコ(Gibco)BRL)をDNA鋳型として用いた。
【0261】
PCR産物をゲル精製し、BamHIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CTに連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG6およびELG6/V5−HisをコードするプラスミドをそれぞれpTh1041.1およびpTh1042.1と称した。
【0262】
実施例7−ELG7のクローニング
PCRを用いてELG7をpYES2/CT酵母発現ベクター(インビトロジェン(Invitrogen))にクローニングした。V−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するELG7タンパク質(ELG7/V5−His)またはタグを持たないELG7タンパク質(ELG7)を生産するために、2つのプラスミド構築物を作製した。フォワード・プライマー(5’−CACGCGGGATCCAAAAATGGGGCTCCTGGACTCGGAGC−3’)は、翻訳開始コドンおよびBamHI部位(下線部分)を含む。それぞれELG7およびELG7/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマー、5’−ATATCACGATGCGGCCGCTTAATCTCCTTTTGCTTTTCCATTTTTCTGC−3’および5’−ATATCACGATGCGGCCGCTTATCTCCTTTTGCTTTTCCATTTTTCTGC−3’は、NotI部位(下線部分)を含む。ELG7のクローニング用のリバース・プライマーは、翻訳終止コドンを備えている。ELG7/V5−Hisのクローニング用のリバース・プライマーは、終止コドンの3塩基のうちの2塩基しか含まないので、遺伝子はベクターによって供給されるタグを有する枠内に配される。
【0263】
PCRは、Platinum(登録商標)Taq DNAポリメラーゼ(ギブコ(Gibco)BRL)を用いて製造業者の指示に従って実施した。SuperScript(登録商標)ヒト白血球cDNAライブラリー(ギブコ(Gibco)BRL)をDNA鋳型として用いた。
【0264】
PCR産物をゲル精製し、BamHIおよびNotIで消化し、同じ酵素で切断したpYES2/CTに連結した。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。プラスミドを単離し、それらの挿入フラグメントの配列を決定した。ELG7およびELG7/V5−HisをコードするプラスミドをそれぞれpTh1044.1およびpTh1045.1と称した。
【0265】
実施例8−ノーザンブロット分析による組織分布の測定
12種の様々なヒト組織(脳、心臓、骨格筋、結腸、胸腺、脾臓、腎臓、肝臓、小腸、胎盤、肺および末梢血白血球)由来のポリ(A)RNAを含むメンブレンをクロンテック(Clontech)から購入した(ヒト12レーンMTN(登録商標)ブロット)。ノーザンブロット分析を、標準的な手順を用いて実施した(オースベルら(Ausubel et al.)、1994年、Current Protocols in Molecular Biology、ジョンワイリーアンドサンズ(John Wiley & Sons)[ニューヨーク所在])。ハイブリダイゼーション溶液には、10%デキストラン硫酸を含ませた。[α−32P]dCTPおよびRediprim(登録商標)II Random Prime Labelling System(アマシャムファルマシアバイオテク(Amersham Pharmacia Biotech)を用いてcDNAを標識してプローブを調製した。ELG1、ELG3、ELG5およびELG6のcDNAプローブは、遺伝子の完全CDSに対応していた。ELG2、ELG4およびELG7のcDNAプローブは、それぞれCDSの塩基209〜514、408〜726および113〜566に対応していた。メンブレンを0.25×SSC、0.1%SDSを用い55℃で、高度にストリンジェントな条件で洗浄した。ノーザンブロットを図27に示す。
【0266】
実施例9−ヒトELG1制御領域のクローニング
ELG1制御領域(989bp)をPCRによりヒト白血球ゲノムDNAからクローニングした。翻訳開始コドンATGから上流の部位−2865bpおよび−1877bpで始まる合成のフォワードおよびリバース・プライマーを用いて、制御領域をPCRにより増幅した。PCR増幅によりヒトELG1制御領域をクローニングするのに用いたフォワードおよびリバース・プライマーはそれぞれ、5’−GGAAGATCTTACAGGCTCGTGAGGCTTCCCTCCCG−3’および5’−GGAAGATCTCCGGCAGGAGGGACCAAGGCT−3’である。クローニングを容易にするために、BglII認識配列(下線部分)が含められている。
【0267】
PCR増幅を、パーキンエルマー(Perkin−Elmer)GeneAMP(登録商標)PCRシステム9700機器で行う。例えば、PCRを0.5μgのゲノムDNA、0.4μMの各プライマー、1×dNTP混合物(クロンテック(Clontech)、カリフォルニア州)、1×cDNA PCR反応緩衝液(クロンテック(Clontech))および1×Advantage(登録商標)cDNAポリメラーゼ混合物(クロンテック(Clontech))を含む50μlの反応容積中で実施する。
【0268】
PCR反応条件は
94℃で2秒間、72℃で3分間を7サイクル
94℃で2秒間、67℃で3分間を32サイクル
67℃で4分間
である。
PCR産物をQIAquick(登録商標)ゲル抽出キット(キアゲン(Qiagen)、ドイツ)を用いてゲル精製し、製造業者の指示に従って、TAクローニングベクターpCRII(インビトロジェン(Invitrogen))に連結する。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換する。得られたプラスミドを制限酵素分析によりスクリーニングし、DNA配列決定により確認する。次いで、ヒトELG1制御領域をpCRII/ELG1制御領域からルシフェラーゼリポーターベクターpGL3−Basic(プロメガ(Promega))へ再クローニングする。得られたヒトELG1制御領域/リポーター構築物を用いて、種々の哺乳類細胞株をトランスフェクションし、リポーター活性を測定する。
【0269】
実施例10−ヒトELG2制御領域のクローニング
ELG2制御領域(509bp)をPCRによりヒト白血球ゲノムDNAからクローニングする。翻訳開始コドンATGから上流の部位−53626bpおよび−53118bpで始まる合成のフォワードおよびリバース・プライマーを用いて、制御領域をPCRにより増幅する。PCRによりヒトELG2制御領域をクローニングするのに用いるフォワードおよびリバース・プライマーはそれぞれ、5’−GGAAGATCTCGAGGGTGGGCTTCTGCCACCC−3’および5’−GGAAGATCTCTTTTAGCCCAAGGGGCGGCAGC−3’である。クローニングを容易にするために、BglII認識配列(下線部分)を含められている。
PCR増幅およびクローニングを、実施例9に記載のように行う。
得られたヒトELG2制御領域/リポーター構築物を用いて、種々の哺乳類細胞株をトランスフェクションし、リポーター活性を測定する。
【0270】
実施例11−ヒトELG3制御領域のクローニング
ヒトELG3制御領域をネスティドPCRによりヒト白血球ゲノムDNAからクローニングした。血液を本発明者らの研究室のボランティアから採取し、鋳型とするゲノムDNAの調製に用いた。最初のPCR反応では、ELG3遺伝子の翻訳開始コドンATGからそれぞれ上流の部位−2025bpおよび−1bpで始まる合成のフォワードおよびリバース・プライマーを用いた。フォワードおよびリバース・プライマーはそれぞれ5’−GGAAGATCTTTCGTGTGAATTTCCTTCAAGTCTC−3’および5’−GGAAGATCTTGATCCGCAGCGGCTGTG−3’であった。クローニングを容易にするために、BglII認識配列(下線部分)を含めた。
【0271】
PCR増幅は、パーキンエルマー(Perkin−Elmer)GeneAMP(登録商標)PCRシステム9700機器で、0.5μgのゲノムDNA、0.4μMの各プライマー、1×dNTP混合物(クロンテック(Clontech))、1×cDNA PCR反応緩衝液(クロンテック(Clontech))および1X Advantage(登録商標)cDNAポリメラーゼ混合物(クロンテック(Clontech))を含む50μlの反応容積中で行った。
【0272】
PCR反応条件は、
94℃で2秒間、72℃で3分間を7サイクル
94℃で2秒間、67℃で3分間を32サイクル
67℃で4分間
であった。
アガロースゲル電気泳動によるPCR産物の分析から、約2kbの少なくとも2つのプライマー特異的なバンドが増幅されたことが示された。この結果から、ELG3制御領域に対応する固有のプライマー特異的なバンドを得るために、2回目のPCR反応ではPCR産物を鋳型として使用し、新たなセットの内部プライマーの使用を余儀なくされた。内部フォワードおよびリバース・プライマーは、それぞれ翻訳開始コドンATGから上流の部位−1381bpおよび−37bpで始まる。用いた内部フォワードおよびリバース・プライマーは、5’−GGAAGATCTCCGGTACCTACAGTTACTCACTCTGC−3’および5’−GGAAGATCTGGCGATGCGCTGTCCAGGGTA−3’であった。
【0273】
以下の修正を除いて、本明細書に記載するPCR反応の条件を2回目のPCR反応に用いた。すなわち、第2の温度サイクルを32サイクルから22サイクルに減らし、Taq DNAポリメラーゼをcDNAポリメラーゼの代わりに用い、製造業者の指示に従ってQ溶液(キアゲン(Qiagen))を用いた。
【0274】
PCR産物をQIAquick(登録商標)ゲル抽出キット(キアゲン(Qiagen))を用いてゲル精製した。精製したPCR産物およびリポーターベクターpGL3−Basicを別個にBglII制限酵素で消化して、PCR産物をpGL3−basicのルシフェラーゼ遺伝子へインフレームに連結するのに適した適合末端を生成させた。連結反応産物を用いて大腸菌株TOP10(インビトロジェン(Invitrogen))を形質転換した。得られたプラスミドpGh3020.1(図20)を制限酵素分析によりスクリーニングし、DNA配列決定により確認した。得られたヒトELG3制御領域/リポーター構築物を用いて、種々の哺乳類細胞株をトランスフェクションし、リポーター活性を測定する。
【0275】
実施例12−ヒトELG4制御領域のクローニング
ELG4制御領域(2456bp)をPCRによりヒト白血球ゲノムDNAからクローニングする。制御領域を合成のフォワードおよびリバース・プライマーを用いてPCRにより増幅する。PCR増幅によりヒトELG4制御領域をクローニングするのに用いるフォワードおよびリバース・プライマーはそれぞれ、5’−CGACGCGTTGCGCCTGGCTGAACACTAC−3’および5’−GGAAGATCTCTGGGACAAACAACAGGC−3’である。クローニングを容易にするために、それぞれMluIおよびBglII認識配列(下線部分)が含められている。
PCR増幅およびクローニングを、実施例9に記載のように行う。
得られたヒトELG4制御領域/リポーター構築物を用いて、種々の哺乳類細胞株をトランスフェクションし、リポーター活性を測定する。
【0276】
実施例13−ヒトELG5制御領域のクローニング
ELG5制御領域(1411bp)をPCRによりヒト白血球ゲノムDNAからクローニングした。翻訳開始コドンATGの上流の部位−1411bpおよび−1bpで始まる合成のフォワードおよびリバース・プライマーを用いて、制御領域をPCRにより増幅する。PCRによりヒトELG5制御領域をクローニングするのに用いるフォワードおよびリバース・プライマーはそれぞれ5’−CCGCTCGAGGTGAGCCACCACCGCGGCC−3’および5’−CCGCTCGAGTGGGGCTGATCTTCGGAGTCGC−3’である。クローニングを容易にするために、XhoI認識配列(下線部分)が含められている。
PCR増幅およびクローニングを、実施例9に記載のように行う。
得られたヒトELG5制御領域/リポーター構築物を用いて、種々の哺乳類細胞株をトランスフェクションし、リポーター活性を測定する。
【0277】
実施例14−ヒトELG6制御領域のクローニング
ELG6制御領域(1937bp)をPCRによりヒト白血球ゲノムDNAからクローニングする。翻訳開始コドンATGから上流の部位−1937bpおよび−1bpで始まる合成のフォワードおよびリバース・プライマーを用いて、制御領域をPCRにより増幅する。PCR増幅によりヒトELG6制御領域をクローニングするのに用いるフォワードおよびリバース・プライマーはそれぞれ5’−CCGAGCTCGATTAGCTGTCAGGCTATATATGGAGCC−3’および5’−CCGAGCTCCTAGTTTGCAGAAGGTCCAAAGC−3’である。クローニングを容易にするために、SacI認識配列(下線部分)が含められている。
PCR増幅およびクローニングを、実施例9に記載のように行う。
得られたヒトELG6制御領域/リポーター構築物を用いて、種々の哺乳類細胞株をトランスフェクションし、リポーター活性を測定する。
【0278】
実施例15−ヒトELG7制御領域のクローニング
ELG7制御領域(2000bp)をPCRによりヒト白血球ゲノムDNAからクローニングする。翻訳開始コドンATGから上流の部位−2000bpおよび−1bpで始まる合成のフォワードおよびリバース・プライマーを用いて、制御領域をPCRにより増幅する。PCR増幅によりヒトELG7制御領域をクローニングするのに用いるフォワードおよびリバース・プライマーはそれぞれ5’−CCGAGCTCGGAAATACCTGAAGCTGTTTTAAC−3’および5’−CCGAGCTCCGCGGCGATGAGCGGGC−3’である。クローニングを容易にするために、SacI認識配列(下線部分)が含められている。
PCR増幅およびクローニングを、実施例9に記載のように行う。
得られたヒトELG7制御領域/リポーター構築物を用いて、種々の哺乳類細胞株をトランスフェクションし、リポーター活性を測定する。
【0279】
実施例16−ELG3制御領域を用いる薬物スクリーニング検定
ELG3制御領域を含むプラスミドpGh3020.1(図20)を用いて、ELG3プロモーター活性を調節する試験化合物をスクリーニングする。当業者に知られている技術を用いて、ELG3制御領域の機能を評価するために一過性トランスフェクションを実施する。
【0280】
あるいは、製造業者による記載のように、60mmの組織培養用ディッシュ中で10μlのLipofectamine(登録商標)2000 Reagent(ギブコ(Gibco)BRL)を用いて、HepG2細胞を10μgのpGh3020.1および1μgのベクターpRSV−NEO(ATCC)で安定にトランスフェクションする。24時間インキュベートした後、細胞を2つの150mm組織培養用ディッシュに1:2の希釈率で継代し、さらに24時間生育させた。Geneticin(登録商標)(ギブコ(Gibco)BRL)を800μg/mlの濃度で培地に加える。抗生物質の選択圧下で3〜4週間生育させた後、耐性クローンを単離し、それらのルシフェラーゼ活性について特徴づけを行う。
【0281】
製造業者の推奨事項に従って、ルシフェラーゼ酵素検定システム(Luciferase Enzyme Assay Ststem)(プロメガ(Promega))を用いて薬物スクリーニングを行う。その概要を述べると、96ウエルプレート内で生育させたトランスフェクション済み細胞を試験化合物に曝露させる。適切なインキュベーション時間の後に、細胞をMg2+およびCa2+非含有PBSで洗浄する。細胞を20μlの1×ルシフェラーゼ細胞培養物溶解試薬(Luciferase Cell Culture Lysis Reagent)(CCLR、プロメガ(Promega))を用いて溶解する。プレートを自動インジェクタを備えたルミノメータに入れる。各ウエルについて、インジェクタにより100μlのルシフェラーゼ検定試薬(Luciferase Assay Reagent)(プロメガ(Promega))を加え、2秒間の遅延の後に反応による発光を10秒間読み取る。試験化合物を含まない細胞培養物を対照(コントロール)として用いる。ルシフェラーゼ活性の有意な差は、試験化合物がELG3プロモーター活性を調節していることを示している。
【0282】
この検定法または他のリポーター検定法は、エロンガーゼ遺伝子の制御領域を用いる薬物スクリーニングに好適である。
【0283】
実施例17−酵母ワン・ハイブリッド・システムを用いる薬物スクリーニング検定
酵母ワン・ハイブリッド検定の方法は当業者により知られている(フィールズ エスおよびソング オー(Fields S.and Song O.)、1989年、Nature、第340巻、245〜246ページ、ウルマソフら(Ulmasov et al.)、1997年、Science、第276巻、1865〜1868ページ)。検定用の試薬および/またはキット、例えば、Matchmaker(登録商標)One−Hybrid System(クロンテック(Clontech))が市販されている。
【0284】
この検定法は、本明細書に記載されているエロンガーゼ制御領域のすべてに対して適切なものである。
既知の標的要素またはエロンガーゼ制御領域「ベイト」をリポーター遺伝子(例えば、HIS3)の上流に挿入し、酵母ゲノムに組み込んで、新規リポーター株を作製する。この酵母株を活性化ドメイン(AD)融合ライブラリーで形質転換して、ベイトDNA配列と相互作用するDNA結合タンパク質をスクリーニングする。標的配列へのAD/DNA結合ドメイン(DBD)ハイブリッドタンパク質の結合により、リポーター遺伝子の転写の活性化とその後の選択がもたらされる。例えば、HIS3の発現はヒスチジン欠損最少培地上でのコロニーの生育を可能にする。DNA結合タンパク質(DBP)をコードするcDNAを単離し、特性を検討する。試験化合物の存在下で標的要素またはエロンガーゼ制御領域をDBPに曝露させることにより試験化合物をスクリーニングするために、該相互作用をin vitroまたはin vivoで再現させる。当業者によく知られている、DNA/タンパク質結合相互作用を測定する検定法により、試験化合物の作用を評価する。
【0285】
実施例18−酵母ツー・ハイブリッド・システムを用いる薬物スクリーニング検定
酵母ツー・ハイブリッド検定の方法は当業者により知られている(フィールズ エスおよびソング オー(Fields S.and Song O.)、1989年、Nature、第340巻、245〜246ページ、およびフルヤマ ケーおよびサッサ エス(Furuyama K.and Sassa S.)、2000年、J.Clin.Invest.第105巻、757〜764ページ)。検定用の試薬またはキット、例えば、Hybrid Hunter(登録商標)Yeast Two−Hybrid(インビトロジェン(Invitogen))、Matchmaker(登録商標)Two−Hybrid System(クロンテック(Clontech))およびHybriZAP(登録商標)Two Hybrid System(ストラタジーン(Stratagene)が市販されている。
【0286】
この検定法は、本明細書に開示されているエロンガーゼ遺伝子のすべてに対して適切なものである。
2つの物理的に異なるドメイン、すなわち、DNA結合ドメイン(DBD)および活性化ドメイン(AD)を必要とする。問題のエロンガーゼポリペプチドを「ベイト」ベクターにクローニングし、DBDとのハイブリッドタンパク質として発現させる。相互作用する可能性のあるタンパク質をコードするcDNAのライブラリーを「プレイ」ベクターのADを含む枠にクローニングする。該ベイトおよびプレイ・ベクター融合構築物でいくつかの遺伝子工学的に改変された酵母株の1つを形質転換する。ベイトハイブリッドタンパク質とプレイハイブリッドタンパク質との間の相互作用が起きると、プレイのADがDBDと緊密に接触し、リポーター遺伝子の転写が活性化される。正方向に相互作用するタンパク質は、栄養欠損培地上で平板培養し、リポーター活性の有無をスクリーニングすることにより容易に確認することができる。
【0287】
試験化合物に2つに相互作用するタンパク質を曝露させることにより試験化合物をスクリーニングするために、これらの2つのタンパク質の間の相互作用をin vitroまたはin vivoで再現する。当業者によく知られている、タンパク質/タンパク質結合相互作用を測定する検定法により、試験化合物の作用を評価する。
【0288】
実施例19−出芽酵母におけるヒトエロンガーゼの機能分析
本明細書に示す実施例により、本発明者らによりクローニングされたヒトエロンガーゼ遺伝子ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7がn−3および/またはn−6脂肪酸基質を少なくとも炭素2つ分伸長することができる酵素をコードすることが明示される。
【0289】
(材料)
リチウム[1−14C]18:3n−6、[1−14C]18:3n−3、[1−14C]20:4n−6および[1−14C]20:5n−3(放射化学的純度99%、比放射能48〜58μCi/μmol)をNEN[マサチューセッツ州ボストン所在])から購入した。すべての不飽和脂肪酸を0.1M LiOHでけん化し、1%テルギトールを含むウラシル欠損合成最少培地(SC−U)に溶解した。
【0290】
脂肪酸非含有ウシ血清アルブミン、テルギトール、トリス−HCl、糖質、アミノ酸および脂肪酸は、シグマアルドリッチカナダ(Sigma−Aldrich Canada)[カナダ国オンタリオ州所在]から入手した。アミノ酸を含まない酵母窒素ベースは、ディフコ(Difco)(ベクトンディッキンソン(Becton Dickinson))から購入した。すべての有機溶媒(HPLC用)をフィッシャーサイエンティフィック(Fisher−Scientific)[ニュージャージー州フェアローン(Fair Lawn)所在]から入手した。
【0291】
(酵母の形質転換)
出芽酵母株INVSc1(インビトロジェン(Invitogen))を、インビトロジェン(Invitogen)により提供されたように酢酸リチウム法を用いて、前述したエロンガーゼ構築物(実施例1〜7)またはpYES2/CTで形質転換した。ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6またはELG7の発現用に、酵母をそれぞれpTh1009.1、pTh1014.1、pTh1015.1、pTh1021.1、pTh1018.1、pTh1041.1またはpTh1044.1で形質転換した。ELG1/V5−His、ELG2/V5−His、ELG3/V5−His、ELG4/V5−His、ELG5/V5−His、ELG6/V5−HisまたはELG7/V5−Hisの発現用に、酵母をそれぞれpTh1009.2、pTh1014.2、pTh1017.1、pTh1021.2、pTh1019.1、pTh1042.1またはpTh1045.1で形質転換した。組換え酵母細胞をSC−U培地上で選択した。
【0292】
(インキュベーション)
形質転換した酵母(約3.2×10細胞/ml、O.D.6000.4)を、1%ラフィノース、1%テルギトールおよび[1−14C]18:3n−3(1μCi)、[1−14C]18:3n−6(1μCi)、[1−14C]20:4n−6(2μCi)または[1−14C]20:5n−3(2μCi)のいずれかのリチウム塩25μMを含む10mlのSC−U培地の入った125ml三角フラスコ中でインキュベートした。回転式インキュベータ中で270rpm、30℃で4時間インキュベートした後、細胞が対数増殖期に達し、ガラクトース(終濃度2%)で導入遺伝子の発現を誘導した。該酵母をさらに19時間インキュベートし、次いで4℃、5000×gで10分間遠心分離してハーベストした。
【0293】
細胞を0.1%BSAを含むトリス−HCl緩衝液(100mM、pH8.0)で洗浄し、下記のように総脂質を抽出した。インキュベーション培地、上清および細胞の試料の一部の放射能をLS6500−シンチレーションシステム(LS6500−Scintillation System)(ベックマン(Beckman))を用いて液体シンチレーション計数法により測定した。
pYES2/CTで形質転換した宿主酵母を陰性対照とした。
【0294】
(脂質の抽出)
フォルフら(Folch et al.)、1957年、J.Biol.Chem.第226巻、497〜509ページの方法に従って、クロロホルム/メタノール(2:1容積比)で細胞から総脂質を抽出した。あるいは、細胞を1.5mlの水に再懸濁し、2mlの10%KOHエタノール溶液でけん化した。けん化した試料からの総脂質抽出物または遊離脂肪酸を三フッ化ホウ素を用いてメタノール中90℃で30分間メチル化した。得られたメチルエステル(FAME)を下記のように分析した。
【0295】
(逆相高速液体クロマトグラフィー(RP−HPLC)分析)
205nmに設定したダイオード・アレイ検出器、固体シンチレーション・カートリッジ(14C検出効率97%)を備えた放射性同位体検出器(171型、ベックマン(Beckman)[カリフォルニア州所在])およびμBondapak(登録商標)C−18(ベックマン(Beckman))インサートを含むプレカラムに取り付けた逆相ODS(C−18)ベックマン(Beckman)カラム(内径250mm×4.6mm、粒子径5μm)を装着したヒューレットパッカード(Hawlett Packard)1090、シリーズIIクロマトグラフ装置を用いて、放射性標識されたFAMEの分析を実施した。FAMEを流速1ml/分でアセトニトリル/水(95:5容積比)を用いてアイソクラティックで分離し、真正標準品との比較により同定した。あるいは溶離したFAMEを収集し、溶媒を蒸発させた。FAMEをガスクロマトグラフィーによりさらに分析するためヘキサンに再溶解した。
【0296】
(ガスクロマトグラフィー(GC)分析)
インターフェイス付きChemStation、フレームイオン化検出器および30m×0.25mm(内径)溶融シリカカラム(HP−ワックス、架橋ポリエチレングリコール、フィルム厚0.25μm)を装着し、Heをガスキャリヤーとしたヒューレットパッカードガスクロマトグラフ(Hawlett Packard Gas Chromatograph)を用いて、FAMEのプロファイルを測定した。注入器および検出器の温度をそれぞれ225℃および250℃に維持した。180℃で1分間の最初の保持の後、カラム温度を4℃/分で190℃(7分間保持)まで、次いで10℃/分で200℃(5分間保持)まで、最後に25℃/分で215℃まで上昇させた。この温度を17.9分間維持した。真正標準品との比較によりFAMEを同定した。
【0297】
(結果)
RP−HPLC分析により、外から加えた放射性標識多価不飽和脂肪酸がヒトエロンガーゼ遺伝子で形質転換された酵母において少なくとも炭素2つ分伸長されることが明らかにされた(表3)。ELG4を発現する酵母では、18:3n−6が20:3n−6に変換され、次いでこれが22:3n−6に伸長され、20:4n−6が22:4n−6に変換され、これがさらに24:4n−6に伸長され、そして18:3n−3が20:3n−3および22:3n−3に変換された(図21)。pYES2/CTで形質転換された酵母は、これらの基質のいずれをも伸長しなかった(図22)。
【0298】
V5−Hisタグを有するエロンガーゼを発現する酵母では、選択された基質の伸長の割合はタグを持たない酵素を含む酵母において検出された伸長の割合と同様であった(表4)。
【0299】
(結論)
ヒトELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7遺伝子の機能分析から、各遺伝子が、種々のPUFAに対して活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードすることが確認された。
【表3】
Figure 2004513662
【表4】
Figure 2004513662
【0300】
実施例20−酵母を用いたエロンガーゼに関する薬物スクリーニング検定
本実施例は、出芽酵母の全細胞およびスフェロプラストにおける、組換えエロンガーゼの活性を調節する試験化合物をスクリーニングするのに適した方法論を提供する。酵母スフェロプラストでは細胞壁を欠いているため試験化合物の取り込みが増大する可能性がある。したがって、これは低濃度の試験化合物のエロンガーゼ活性に対する効果を評価するのに適したモデルである。
【0301】
(スフェロプラストの調製)
ヒトエロンガーゼ遺伝子のいずれに対しても異種である出芽酵母を、導入遺伝子の発現を誘導するために1%ラフィノースと2%ガラクトースとを含むSC−U培地中で生育させる。16時間のインキュベーションの後、細胞を4℃、2060×gで5分間遠心分離し、蒸留水で1回洗浄し、再び遠心分離する。細胞ペレットの容積と重量とを測定する。細胞を0.1Mトリス−SO(pH9.4)、10mM DTTに懸濁し(1:2重量/容積)、30℃でインキュベートする。他所に記載のように(ダウムら(Daum et al.)、1982年、J.Biol.Chem.第257巻、13028〜13033ページ)、10分間のインキュベーションの後に、遠心分離により細胞ペレットを得て、1.2Mソルビトールで1回洗浄し(1:20重量/容積)、1.2Mソルビトール、20mMリン酸緩衝液(pH7.4)に懸濁する(1:1重量/容積)。ライティケース(lyticase)の15,800×g(1分間)の上清を2000U/mlの濃度で細胞懸濁液に加え、懸濁液を50rpmで振とうしながら30℃でインキュベートする。スフェロプラストへの変換を、40分間のインキュベーションの後に、懸濁液を蒸留水で希釈した後顕微鏡下で観察して確認する(シャツ ジーおよびコバク エル(Schatz G.and Kovac L.)、1974年、Meth.Enzymol.第31A巻、627〜632ページ)。70分間のインキュベーションの後では、約90%の細胞がスフェロプラストに変換される。
【0302】
(スフェロプラストの試験化合物とのインキュベーション)
スフェロプラストを4℃、2060×gで5分間遠心分離してハーベストし、1.2Mソルビトールで1回洗浄する。誘導条件を維持し、約2.5〜3.0のO.D.600の読み取り値を得るように、スフェロプラストを1%ラフィノース、1%テルギトール、1.2Mソルビトールおよび2%ガラクトースを含むSC−U培地に再懸濁する。スフェロプラスト懸濁液の試料の一部10mlを125ml三角フラスコに移し、200μlのエタノール中の試験化合物(例えば、終濃度0.01〜100μMの範囲のペブレートスルホキシド)とともに回転式インキュベータで270rpm、30℃でインキュベートする。30分間のインキュベーション後に、1μCiの選択したエロンガーゼ基質(すなわち、[1−14C]18:3n−6、[1−14C]20:4n−6、[1−14C]20:5n−3または[1−14C]18:3n−3のリチウム塩)を2〜200μMの終濃度で培養物に加え、さらに120分間インキュベートする。細胞密度を測定しO.D.600)、スフェロプラストを遠心分離によりハーベストし、0.1%BSAを含むトリス−HCl緩衝液(100mM、pH8.0)で洗浄する。実施例19に記載のように、総脂質を抽出し、分析する。
【0303】
(全酵母細胞の試験化合物とのインキュベーション)
ヒトエロンガーゼ遺伝子のいずれに対しても異種である出芽酵母を、1%ラフィノース、1%テルギトールおよび200μlのエタノール中試験化合物(例えば、培養物中の終濃度0.1〜5mMの範囲のペブレートスルホキシド)を含んだ9mlのSC−U培地(O.D.6000.4、約3.2×10細胞/ml)の入った125ml三角フラスコ中でインキュベートする。回転式インキュベータ中で270rpm、30℃で1時間インキュベートした後、1μCiの選択したエロンガーゼ基質(すなわち、[1−14C]18:3n−6、[1−14C]20:4n−6、[1−14C]20:5n−3または[1−14C]18:3n−3のリチウム塩)を2〜200μMの終濃度で培養物に加える。阻害物質とともに4時間インキュベートした後、細胞は対数増殖期に達するので、1mlのガラクトースを加えて終濃度2%とし導入遺伝子の発現を誘導する。酵母をさらに19時間インキュベートし、次いで4℃、5000×gで10分間遠心分離してハーベストする。細胞を0.1%BSAを含むトリス−HCl緩衝液(100mM、pH8.0)で洗浄し、実施例19に記載のように総脂質を抽出し分析する。
【0304】
(計算)
放射性標識された18:3n−6の20:3n−6および22:3n−6への、20:4n−6の22:4n−6および24:4n−6への、18:3n−3の20:3n−3および22:3n−3への、または20:5n−3の22:5n−3および24:5n−3への変換を測定することにより、エロンガーゼ活性を求める。阻害の割合を他所に記載のように(カワシマら(Kawashima et al.)、1996年、Biosci.Biotech.Biochem.、第60巻、1672〜1676ページ)計算する。
阻害の割合(%)=100(阻害物質を加えない場合の活性−阻害物質を加えた場合の活性)/阻害物質を加えない場合の活性
【0305】
実施例21−酵母ミクロソームを用いる薬物スクリーニング検定
本実施例は、エロンガーゼ導入遺伝子を有する酵母のミクロソームが、特定の組換え脂肪酸エロンガーゼの活性に対する試験化合物の効果を試験するために必要なすべての酵素を備えていることを教示している。
【0306】
(材料)
S−プロピルブチルエチルチオカルバミン酸のスルホキシド誘導体(ペブレートスルホキシド)は、ゼネカアグロケミカルズ(Zeneca Agrochemicals)[英国]から入手し、濃度5mMでエタノールに溶解した。
【0307】
(酵母ミクロソームの調製)
ELG3/V5−HisをコードするpTh1017.1で形質転換した出芽酵母の5l培養を、1%ラフィノースを含むSC−U培地を用いて約3.2×10細胞/mlの細胞密度(O.D.6000.4)で開始した。270rpmの回転式振とう器で30℃で8時間インキュベートした後、ガラクトースを終濃度2%となるように加えた。酵母をさらに12時間インキュベートし、4℃、2060×gで10分間の遠心分離によりハーベストし、水で洗浄した。細胞ペレットをその容積の1/3に、pH7.2の単離緩衝液(80mM Hepes−KOH、10mM KCl、320mMスクロース、2mM PMSFおよびプロテアーゼインヒビター混合物)に再懸濁した。細胞懸濁液を液体Nの入った乳鉢に注ぎ、セラミック乳棒を用いて砂とともに粉砕した。酵母粉末をコニカル試験管に移し、ペレットの容積の2/3の量の単離緩衝液を加えた。砂を228×gで1分間遠心分離することにより除去し、懸濁液を10,000×gで20分間遠心分離して、細胞破片、核およびミトコンドリアを分離した。上清を106,000×gで1.5時間遠心分離して、ミクロソームペレットを得、それを保存緩衝液(80mM Hepes−KOH、10mM KCl、320mMスクロース、1mM PMSFおよびプロテアーゼインヒビター混合物)に再懸濁して最終タンパク質濃度20μg/μlとした。タンパク質濃度をローリーら(Lowry et al.)(1951年、J.Biol.Chem.第193巻、265〜275ページ)の方法によりウシ血清アルブミンを標準として測定した。
【0308】
(酵母ミクロソームのペブレートスルホキシドとのインキュベーション)
[1−14C]20:5n−3の[1−14C]22:5n−3および[1−14C]24:5n−3への変換を測定することにより、ELG3/V5−Hisの活性を求めた。43mM MgCl、1.0mM ATP、500μM NADPH、10μM補酵素A、100μMマロニルCoA(リチウム塩としての)および1〜100μMの濃度範囲のペブレートスルホキシドを含む0.25mlの80mM Hepes−KOH(pH7.2)中に終濃度7.2μMの0.20μCiの基質脂肪酸を入れたプレインキュベート済み試験管に、500μgの酵母ミクロソームタンパク質を加えることにより反応を開始させた。試験管を激しく渦攪拌し、振とう水浴中37℃で30分間インキュベートした後、2mlの10%(重量/容積)KOHエタノール溶液を加えて、反応を停止させた。インキュベーション混合物中の脂質をN雰囲気中80℃で45分間けん化した。次いで試料を氷中5分間放置した後750μlの濃HClで酸性化した。脂肪酸をヘキサンで抽出し、メタノール中BFで90℃で30分間エステル化した。脂肪酸メチルエステルを実施例19に記載のようにHPLCにより分析した。
【0309】
(結果)
酵素活性を放射性標識20:5n−3のその伸長産物への変換率で表した。あるいは、1分間にミクロソームタンパク質1mgあたり生成した脂肪酸のピコモル数で表すことが可能である。
【0310】
表5に、20:5n−3を基質としたときのELG3/V5−Hisの活性に対するチオカルバミン酸誘導体(ペブレートスルホキシド)の効果を示す。100μMのペブレートスルホキシドは伸長を約27%実質的に低下させた。この効果は、22:5n−3の代謝物24:5n−3の生成よりも、主として22:5n−3の合成の低下に起因したものであった。
【表5】
Figure 2004513662
【0311】
実施例22−酵母からの組換えエロンガーゼの単離
本実施例は、酵母ホモジネートまたはミクロソームからの組換えエロンガーゼの単離の方法論を提供する。精製酵素は、薬物スクリーニングや抗体生産に有用である。
【0312】
(酵母ホモジネートおよびミクロソームの調製)
酵母細胞の分画は、ELG3/V5−Hisを発現する酵母を用いて実施例21に記載のように行った。
(エロンガーゼの可溶化)
酵母細胞ホモジネートまたは酵母ミクロソームを、可溶化緩衝液(80mM HEPES−KOH pH7.2、10mM KCl、320mMスクロース、1mM PMSF、プロテアーゼインヒビター混合物および0.5M NaCl)にそれぞれ1.3または4mg/mlの濃度で再懸濁した。Zwittergent(登録商標)3−14、n−オクチル−β−グルコピラノシドまたはn−オクチル−β−チオグルコピラノシド(カルビオケム(Calbiochem)[カリフォルニア州所在])を、界面活性剤:タンパク質比15:1で終濃度2%となるように加えた。混合物を4℃でかき混ぜながら2時間インキュベートし、次いで、106,000×gで1時間遠心分離した。上清を除去し、使用時まで−80℃で保存した。ペレットを、可溶化緩衝液を用いて上清の1/4容に再懸濁した。下記のように、各界面活性剤がエロンガーゼを可溶化する効率をウェスタンブロット分析により測定した。
【0313】
(SDS−PAGEおよびウェスタンブロット分析)
上清(60μl)またはペレット懸濁液(20μl)をそれぞれ15μlまたは5μlの5×試料ローディング緩衝液(1×濃度:50mMトルス−HCl pH8.0、2%SDS、10mM β−メルカプトエタノール、0.1%ブロモフェノールブルー、10%グリセロール)と混合し、100℃で5分間煮沸した。分子量標準(サンタクルーズバイオテクノロジー(Santa Cruz Biotechnology)[カリフォルニア州所在])、対照、25μlの上清および12.5μlのペレットを12%プレキャストSDS−ポリアクリルアミドゲル上にロードした。電気泳動後、タンパク質をPVDF膜(バイオラッド(BioRad))上に電気的に転写した。膜をブロッキング溶液とともにインキュベートし、その後、製造業者(インビトロジェン(Invitrogen))により推奨されているように抗V5−HRP抗体で探査した。膜を洗浄し、抗体を増強化学発光試薬ECL(アマシャム−ファルマシアバイオテク(Amersham−Pharmacia Biotec.))で検出した。膜をオートラジオグラフィーフィルム(ラブサイエンティフィック(Labscientific)[ニュージャージ洲所在])に露光させた。
【0314】
Zwittergent 3−14がELG3/V5−Hisの可溶化に最も有効な界面活性剤であり、タグ付きタンパク質の大部分が106,000×g上清中に検出された。
【0315】
(固定化金属イオンアフィニティークロマトグラフィー(IMAC))
可溶化酵素を含む上清を、高速タンパク質液体クロマトグラフィー・システム(ファルマシア(Pharmacia))に取り付けた予備平衡化済みHiTrap(登録商標)キレート(Ni2+固定イミノジアセテート)カラム(ファルマシア(Pharmacia))にのせる。カラムを50mMリン酸ナトリウムpH8.0で洗浄する。タグ付きタンパク質を0〜500mMのイミダゾールを含む同じ緩衝液で溶離させ、Centriprep(登録商標)(アミコン(Amicon))濃縮器を用いて限外ろ過によりさらに濃縮する。
【0316】
あるいは、Macro−Prep(登録商標)セラミックヒドロキシアパタイト(バイオラッド(Bio−Rad)[カリフォルニア州所在])、TALON(登録商標)金属親和性樹脂(コバルト基IMAC樹脂、クロンテック(Clontech)[カリフォルニア州所在])、Ni−ニトリロ酢酸樹脂(ノバジェン(Novagen)[ウィスコンシン州所在])または他の同様な樹脂を用いる。
【0317】
実施例23−精製酵素を用いるエロンガーゼに関する薬物スクリーニング検定 濃縮酵素(実施例22)を、6mMの卵ホスファチジルコリン、2%トリトンX−100、0.4%デオキシコール酸ナトリウム、43mM MgCl、1.0mM ATP、500μM NADPH、10μM補酵素A、100μMマロニルCoA(リチウム塩として)、終濃度7.2μMの0.2μCi基質脂肪酸(すなわち、放射性標識エイコサペンタエノイルCoA)および0.01〜100μMの濃度範囲の試験化合物(例えば、ペブレートスルホキシド)を含む0.25mlの80mM Hepes−KOH(pH7.2)中で30〜37℃でインキュベートする。試験管を激しく渦攪拌し、振とう水浴中37℃で30分間インキュベートした後、2mlの10%(重量/容積)KOHエタノール溶液を加えて、反応を停止させる。
実施例19に記載のように、総脂質を抽出し、メチルエステルを分析する。
【0318】
実施例24−実施例20,21,23に記載の薬物スクリーニング検定のラット肝ミクロソームを用いたバリデーション
(ラット肝ミクロソームの調製)
酵素活性の高い時期に、軽ハロタン(鉱油中15%)麻酔したウィスター(Wistar)ラットを放血により屠殺した。肝臓をただちに0.9%冷NaCl溶液ですすぎ、重量を測定し、はさみで細切した。別途指定しない限り、すべての操作は4℃で行った。0.25Mスクロース、62mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)、0.15M KCl、1.5mM N−アセチルシステイン、5mM MgClおよび0.1mM EDTAを含む溶液中(1:3重量/容積)で4ストロークのポッター−エルベージェム(Potter−Elvehjem)組織ホモジナイザーを用いて肝臓をホモジナイズした。ホモジネートを10,400×gで20分間遠心分離して、ミトコンドリアと細胞破片をペレットにした。上清を3層チーズクロスでろ過し、105,000×gで60分間遠心分離した。ミクロソーム・ペレットを小型のガラス/テフロンホモジナイザーで同じホモジナイゼーション溶液に緩やかに再懸濁し、−80℃で保存した。他所に記載のように(キルバーグ エム エスおよびクリステンセン エイチ エヌ(Kilberg M.S.and Christensen H.N.)、1979年、Biochemistry、第18巻、1525〜1530ページ)、ミトコンドリアの混入がないことを酵素的に評価した。タンパク質濃度をローリーら(Lowry et al.)(1951年、J.Biol.Chem.第193巻、265〜275ページ)の方法によりウシ血清アルブミンを標準として測定した。
【0319】
(ラット肝ミクロソームの試験化合物とのインキュベーション)
実施例21に記載されているのと同じ濃度のペブレートスルホキシド、同じ放射性標識脂肪酸、同じ条件および手順を用いて、500μgのラット肝ミクロソームのタンパク質を用いて反応を実施した。
【0320】
(結果)
酵素活性は、放射性標識された20:5n−3の、その伸長産物および最終δ−6−不飽和化産物(すなわち、22:5n−3、24:5n−3および24:6n−3)への変換率で表した。インキュベーションを窒素雰囲気中で実施したとき、不飽和化反応は起こらなかった。
【0321】
表6に、20:5n−3を基質として用いた場合のラット肝エロンガーゼ活性に対するチオカルバミン酸誘導体(ペブレートスルホキシド)の効果を示す。ペブレートスルホキシド(100μM)は伸長を約30%低下させた。この効果は、22:5n−3の合成の低下よりも主として24:5n−3の合成の低下に起因するものであった。
【0322】
【表6】
Figure 2004513662
ラット肝ミクロソームエロンガーゼおよび組換えヒトエロンガーゼ(実施例21)の活性がペブレートスルホキシドにより同じように影響を受けたことから、ラット肝ミクロソームは薬物スクリーニング検定のバリデーションでの使用に適していると考えられる。
【0323】
実施例25−ELG3およびD6Dを共発現する酵母における組換え脂肪酸エロンガーゼおよびデサチュラーゼの機能の特徴づけ
本実施例では、ヒト脂肪酸エロンガーゼ遺伝子およびデサチュラーゼ遺伝子を用いた、出芽酵母のような異種宿主におけるn−3およびn−6多価不飽和脂肪酸生合成経路の部分的再構成を示す。
【0324】
(材料)
[1−14C]18:3n−3、[1−14C]20:4n−6、[1−14C]20:5n−3および[1−14C]18:3n−6(放射化学的純度99%、比放射能51〜56μCi/μmol)をNEN[マサチューセッツ州ボストン所在])から購入した。脂肪酸を0.1M LiOHでけん化し、ロイシンを欠く(SC−Leu)か、またはウラシルおよびロイシンを欠く(SC−U−Leu)かいずれかの、1%テルギトールを含む合成最少培地に溶解した。
【0325】
(酵母の形質転換)
出芽酵母株INVSc1(インビトロジェン(Invitogen))をインビトロジェン(Invitogen)により提供されたように酢酸リチウム法を用いて形質転換した。ヒトδ−6−デサチュラーゼのコード配列(GenBank登録番号AF126799)を、カナダ特許出願第2,301,158号、2000年3月、ウィンサーら(Winther et al.)に記載のようにV−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するタンパク質(D6D/V5−His)の生産のためにあらかじめpYES2/CTベクターにクローニングした(pTh5002.1と称されるプラスミド)。ELG3とD6D/V5−Hisの共発現のために、酵母を最初にpTh5002.1で形質転換した。組換え酵母細胞をSC−U培地上で選択し、次いで、pLh5015.1(実施例3)で形質転換した。pTh5002.1とpLh5015.1の両方を含む2重組換え酵母細胞をSC−U−Leu培地上で選択した。ELG3のクローニングベクターであるpBEVY−Lのみで形質転換した酵母細胞は、SC−Leu培地上で選択した。
【0326】
(インキュベーション)
形質転換した酵母の培養物(約3.2×10細胞/ml、O.D.6000.4)を2つの実験群に分けた。第1群を、2%ラフィノース、1%テルギトールおよび25μM[1−14C]20:4n−6リチウム(1μCi)を含む10mlのSC−U−Leu培地の入った125ml三角フラスコ中でインキュベートした。第2群の酵母は、1%ラフィノース、2%ガラクトース(D6D/V5−Hisの発現を誘導するため)および1%テルギトールを含む10mlのSC−U−Leu培地中でインキュベートした。[1−14C]18:3n−3、[1−14C]20:4n−6、[1−14C]20:5n−3または[1−14C]18:2n−6のいずれかのリチウム塩(1μCi)を両実験群に25μMの終濃度で加えた。回転式インキュベータ中で270rpm、30℃で24時間インキュベートした後、4℃、5000×gで10分間遠心分離して、細胞をハーベストした。
【0327】
細胞ペレットを0.1%BSAを含むトリス−HCl緩衝液(100mM、pH8.0)で洗浄し、実施例19に記載のように、総脂質を抽出し、放射性標識脂肪酸を分析した。
pBEVY−Lで形質転換した宿主酵母を陰性対照として用いた。
【0328】
(結果)
図23および24には、ガラクトースが培地に存在しない場合、D6D/V5−Hisの発現が誘導されないため、ELG3のPUFA基質の伸長産物のみが検出されたことが示されている。恒常的に発現されたELG3は、20:4n−6を22:4n−6と24:4n−6に、20:5n−3を22:5n−3と24:5n−3に伸長し、程度はより低いが18:3n−3を20:3n−3に伸長することができた。これらの所見は、実施例19で述べた所見と一致している。ELG3は18:2n−6を伸長しなかった。
【0329】
ガラクトースを培地に添加した場合には、ELG3のPUFA基質の伸長産物がD6D/V5−Hisにより不飽和化された(図24)。これに関しては、24:5n−6および24:6n−3がそれぞれ24:4n−6および24:5n−3から生成した。
【0330】
ガラクトースの存在下では、形質転換した酵母は18:2n−6および18:3n−3をそれぞれ18:3n−6および18:4n−3にδ−6−不飽和化することもできた。次いで、これらの生成物はこれらをそれぞれ20:3n−6および20:4n−3に伸長するELG3の基質となった。
【0331】
ELG3とD6D/V5−Hisは両方とも、n−6脂肪酸基質に対するよりもn−3脂肪酸基質に対して活性が高いと思われた。
ヒトエロンガーゼELG3およびヒトD6Dについて形質転換した酵母は、いわゆる「スプレッヒャー経路」(スプレッヒャー エイチ(Sprecher H.)、2000年、Biochim.Biophys.Acta.第1486巻、219〜231ページ)の多価不飽和脂肪酸を発生させることができた。本発明は、ヒトELG3の産物である24:4n−6および24:5n−3が、18:2n−6および18:3n−3に対しても活性であるヒトD6Dの基質であることを報告する最初のものである。
【0332】
実施例26−ELG3およびD5Dを共発現する酵母における組換え脂肪酸エロンガーゼおよびデサチュラーゼの機能の特徴づけ
本実施例は、実施例25で述べた発明者らの所見を拡張する。ヒトの脂肪酸エロンガーゼ遺伝子およびD5D遺伝子を共発現する異種宿主におけるn−3およびn−6 PUFAの連続した伸長と不飽和化とが示される。
【0333】
(材料)
[1−14C]18:3n−3、[1−14C]20:3n−6および[1−14C]18:2n−6(放射化学的純度99%、比放射能50〜52μCi/μmol)を、NEN[マサチューセッツ州ボストン所在])から購入した。[1−14C]−△8,11,14,17エイコサテトラエン酸20:4n−3(放射化学的純度99%、比放射能55μCi/μmol)を、ARC[ミズーリ州セントルイス所在] から購入した。脂肪酸を0.1M LiOHでけん化し、1%テルギトールを含むSC−LeuまたはSC−U−Leu培地に溶解した。
【0334】
(酵母の形質転換)
出芽酵母株INVSc1(インビトロジェン(Invitogen))をインビトロジェン(Invitogen)により提供されたように酢酸リチウム法を用いて形質転換した。ヒトδ−5−デサチュラーゼのコード配列(GenBank登録番号AF199596)を、カナダ国特許出願第2,301,158号、2000年3月、ウィンサーら(Winther et al.)に記載のようにV−5エピトープおよびポリヒスチジンペプチドを含むC末端タグを有するタンパク質(D5D/V5−His)の生産のためにあらかじめpYES2/CTベクターにクローニングした(pTh5009.1と称されるプラスミド)。ELG3とD5D/V5−Hisの共発現のために、酵母を最初にpTh5009.1で形質転換した。組換え酵母細胞をSC−U培地上で選択し、次いで、pLh5015.1で形質転換した(実施例3に記載)。pTh5009.1とpLh5015.1とを含む2重組換え酵母細胞をSC−U−Leu培地上で選択した。ELG3のクローニングベクターであるpBEVY−Lのみで形質転換した酵母細胞は、SC−Leu培地上で選択した。
【0335】
(インキュベーション)
形質転換した酵母の培養物(約3.2×10細胞/ml、O.D.6000.4)を2つの実験群に分けた。第1群においては、細胞を、2%ラフィノースおよび1%テルギトールを添加した10mlのSC−U−Leu培地を含む125ml三角フラスコ中でインキュベートした。第2群においては、酵母を、1%ラフィノース、2%ガラクトース(D5D/V5−Hisの発現を誘導するため)および1%テルギトールを含む10mlのSC−U−Leu培地中でインキュベートした。[1−14C]18:3n−3、[1−14C]20:3n−6、[1−14C]18:2n−6または[1−14C]20:4n−3のリチウム塩(1μCi)を両実験群に25μMの終濃度で加えた。回転式インキュベータ中で270rpm、30℃で24時間インキュベートした後、4℃、5000×gで10分間遠心分離して、細胞をハーベストした。
【0336】
細胞ペレットを0.1%BSAを含むトリス−HCl緩衝液(100mM、pH8.0)で洗浄し、実施例19に記載のように、総脂質を抽出し、放射性標識脂肪酸を分析した。
pBEVY−Lで形質転換した宿主酵母を陰性対照として用いた。
【0337】
(結果)
図25に、酵母がガラクトースの存在下で両遺伝子を共発現した場合に、20:3n−6が20:4n−6に不飽和化され、これがさらに22:4n−6および24:4n−6に伸長されたことが示されている。ガラクトースを培地に加えなかった場合には、20:3n−6が22:3n−6に伸長されたのみであった。同様に、D5D/V5−Hisは20:4n−3を不飽和化して20:5n−3を生産し、次いで、これが22:5n−3および24:5n−3に伸長された。20:4n−3の22:4n−3および24:4n−3への伸長も検出された。
【0338】
これらの実験条件下では、両遺伝子を共発現する酵母は18:2n−6を伸長してさらに不飽和化することができなかった。D5D/V5−Hisは、ELG3により生成された18:3n−3の直接の伸長産物である20:3n−3に対して活性はなかった(図26)。
【0339】
(結論)
いずれも発明者らによりクローニングされたELG3およびヒトD5Dを共発現する酵母は、いわゆる「スプレッヒャー経路」(スプレッヒャー エイチ(Sprecher H.)、2000年、Biochim.Biophys.Acta.第1486巻、219〜231ページ)の基質(すなわち、24:4n−6および24:5n−3)を発生させることができた。
【0340】
実施例27−ELG3と、ヒトD6DまたはD5Dのいずれかとを共発現する酵母の全細胞、スフェロプラストまたはミクロソームを用いる薬物スクリーニング検定
【0341】
1宿主系またはその任意の一部を用いてヒトエロンガーゼELG3および/またはヒトデサチュラーゼに作用する化合物を特定するために、以下の検定法をデザインする。
【0342】
(スフェロプラストおよびミクロソームの調製)
形質転換した出芽酵母の細胞を1%ラフィノースおよび2%ガラクトースを含むSC−U−Leu培地中で生育させて、デサチュラーゼ導入遺伝子の発現を誘導する。実施例20に記載のように、16時間のインキュベーションの後にスフェロプラストを得る。
【0343】
エロンガーゼ遺伝子およびデサチュラーゼ遺伝子の両方を発現する宿主細胞のミクロソームを、実施例21に記載の液体Nおよび分画遠心法を用いて調製する。
【0344】
(全酵母細胞、スフェロプラストまたはミクロソームの試験化合物とのインキュベーション)
エロンガーゼおよびデサチュラーゼの導入遺伝子を含む酵母細胞を用いるこれらの検定では、選択圧を維持するためにSC−U−Leu培地の使用が必要である。ELG3およびデサチュラーゼまたはエロンガーゼ単独に対する試験化合物の効果を評価するために、形質転換した酵母をそれぞれガラクトースの存在下または非存在下でインキュベートする。ELG3およびD5DまたはELG3およびD6Dを発現する酵母に対する最適の基質は、それぞれ20:3n−6または20:5n−6である。試験化合物との全酵母細胞、スフェロプラストまたはミクロソームのインキュベーション条件は、実施例20および21に記載の条件と同じである。用いる宿主系にかかわりなく、組換え酵素の活性に対する試験化合物の効果は、実施例19に記載のように、ELG3および/またはデサチュラーゼにより生産されるFAMEの相対量のRP−HPLCまたはGC分析により測定される。
【0345】
実施例28−対照およびSTZ誘発性糖尿病ラットの白血球の初代培養におけるPUFAの伸長
本実施例では、PUFAを伸長するが不飽和化しない白血球の能力について記述する。本実施例では、STZ誘発性糖尿病のラットにおいて18:3n−6および18:2n−6の伸長がどのように影響を受けるかの詳細についても記述する。
【0346】
(材料)
RPMI 1640培地をギブコ(Gibco)BRLから入手した。ストレプトゾトシン(2−デスオキシ−2−メチルニトロソアミノカルボニルアミノ−D−グルコピラノース)は、シグマ(Sigma)から供給された。
【0347】
(動物)
雌のウィスター(Wistar)ラットをチャールス・リバー(Charles Rivers)[ケベック州セントコンスタント(St−Constant)所在]から入手した。動物を、22±2℃、1時間当たり15回の換気を伴う目標相対湿度50±10%の、12時間明/暗サイクルのバリア維持の室内に収容した。水および通常の飼料を自由に摂取させた。
【0348】
すべての動物を動物実験に関するカナダ動物管理協会(Canadian Council of Animal Care)のガイドラインに適合した標準手順書に従って毎日モニターした。15匹の無作為に選択したラットに体重1kg当たり50mgのSTZを腹腔内(I.P.)注射した。9日後に動物にSTZ(75mg/体重kg)の2回目の投与を行った。0.9%NaClを模擬注射した12匹のラットからなる第2群を対照とした。最終I.P.注射の2および7週後に対照およびSTZ投与ラット(血糖値21〜>33ミリモル/l)を軽ハロタン(鉱油中15%)麻酔下におき、放血により屠殺した。血液を、200μlの5%EDTA溶液を抗凝固剤として含む10ml注射器に採取した。
【0349】
(白血球の単離)
1容の全血と5容の滅菌赤血球溶解緩衝液(キアゲン(Qiagen)[カリフォルニア州所在])とを混合して、白血球を得た。細胞懸濁液を氷上で20分間インキュベートし、4℃、400×gで10分間遠心分離した。上清を捨て、白血球ペレットを洗浄し、550μlの0.9%生理食塩水に再懸濁した。試料の一部を取り、細胞の計数に供した。細胞タンパク質含量をローリーら(Lowry et al)(1951年、J.Biol.Chem.第193巻、265〜275ページ)の方法を用い、ウシ血清アルブミンを標準として測定した。
【0350】
(インキュベーション)
ウィスター(Wistar)ラットから単離した白血球を用いた本発明者らの予備試験により、白血球は18:2n−6、18:3n−3、18:3n−6、20:3n−6および20:4n−6を伸長することが可能であり、18:2n−6および18:3n−6の伸長は24時間以内にそれぞれ6%および66%であることが示された。これらの結果に基づき、また糖尿病ではD6Dに障害があるため、それぞれD6Dの基質および産物である18:2n−6および18:3n−6を、対照およびSTZ誘発性糖尿病ラットの白血球のインキュベーション用に選択した。18:2n−6、18:3n−3についてはδ−6−不飽和化が、20:3n−6についてはδ−5−不飽和化が検出されなかった。
【0351】
2,7週目の対照群および2,7週目のSTZ処理ラット群の白血球を、グルタミン、10%ウシ胎児血清および抗生物質(50IU/mlペニシリン、50μg/mlストレプトマイシン)を含むRPMI 1640培地中で5μM[l−14C]18:3n−6(0.6μCi)とともに10分間〜24時間または5μM[l−14C]18:2n−6(0.6μCi)とともに24時間インキュベートした。
【0352】
各インキュベーションの終了時に、4℃、400×gで10分間の遠心分離により細胞ペレットを得た。細胞を0.1%ウシ血清アルブミンを含むPBSで洗浄した。クロロホルム:メタノール(2:1容積比)で細胞の総脂質を抽出した。実施例19に記載のように脂肪酸をBFでメチル化し、RP−HPLCにより分析した。あるいは、FAMEを実施例19に記載のようにGCにより分析することが可能である。
【0353】
(結果)
表7にSTZ誘発性糖尿病ラットの白血球が18:3n−6を20:3n−6に速やかに変換したことを示す。最後のSTZのI.P.注射後の時間に関わらず、STZ群では伸長系の活性に有意な増加があった。逆に、STZ注射2週間後に得られた白血球では18:2n−6の20:2n−6への伸長において約50%の低下があった(表8)。STZ処理7週間後に屠殺した動物の白血球では18:2n−6の20:2n−6への伸長に有意な変化はなかった。
【0354】
【表7】
Figure 2004513662
【表8】
Figure 2004513662
STZ誘発性糖尿病ラットの白血球においてはPUFA代謝が変化する。したがって、白血球は、疾患(例えば、糖尿病)における伸長系の調節または制御を評価するのに適切なモデルである。
【0355】
実施例29−ヒトの白血球の初代培養におけるPUFAの伸長
本実施例は、ヒト白血球が18:3n−6に対するエロンガーゼ活性を評価するのに適切なモデルであることを示す。この検定法は、糖尿病のような疾患における伸長系の変化を測定するために臨床試験に用いることができる。
【0356】
絶食した健常ボランティア(30〜50歳)の末梢静脈血を、抗凝固剤としてEDTAを含む10ml容バキュテイナ(Vacutainer)(バキュテイナシステムズ(Vacutainer Systems)[ニュージャージー州所在])を用いて得た。実施例28に記載の技術を用いて白血球を単離した。白血球の5μM[l−14C]18:3n−6(0.6μCi)との10〜60分間のインキュベーションを実施例28に記載されているのと同じ条件下で実施した。
【0357】
(結果)
表9に、ラット白血球(実施例28)において認められたのと同様にヒト白血球が18:3n−6を20:3n−6に速やかに伸長する能力を有することが示されている。20:3n−6に対してはδ−5不飽和化活性が検出されなかった。
【0358】
【表9】
Figure 2004513662
【0359】
【表10】
Figure 2004513662
Figure 2004513662
Figure 2004513662
Figure 2004513662

【図面の簡単な説明】
【図1】n−3脂肪酸の代謝経路の概略図。
【図2】n−6脂肪酸の代謝経路の概略図。
【図3】n−9およびn−7脂肪酸の代謝経路の概略図。
【図4】非変異残基(アステリスクを付けた)、ヒスチジンボックス(枠で示した)およびER保持シグナル(枠で示した)を強調した、7種のヒトエロンガーゼ間の多重アライメントを示す図。
【図5】ELG7の膜貫通領域に関する膜貫通隠れマルコフモデル(Transmembran Hidden Markov Model、TMHMM)を示すグラフ。
【図6】小胞体に埋め込まれたヒトエロンガーゼのトポロジカルモデルを示す図。
【図7】プラスミドpTh1009.1(6744bp)の模式図。ヒトエロンガーゼ(ELG1)コード配列がKpnIおよびNotIの制限部位間に示されている。
【図8】翻訳開始コドンATGからの部位−1877と−2865との間のELG1の制御領域のヌクレオチド配列を示す図。この図は配列番号1に相当する。
【図9】翻訳開始コドンATGからの部位−53118と−53626との間のELG2の制御領域のヌクレオチド配列を示す図。この図は配列番号2に相当する。
【図10】翻訳開始コドンATGからの部位−37と−1381との間のELG3の制御領域のヌクレオチド配列を示す図。この図は配列番号3に相当する。
【図11】ELG4遺伝子のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す図。この図は配列番号4,5に相当する。
【図12】ELG4の制御領域のヌクレオチド配列のうち2456bpのフラグメントを示す図。この図は配列番号6に相当する。
【図13】翻訳開始コドンATGからの部位−1と−1411との間のELG5の制御領域のヌクレオチド配列を示す図。この図は配列番号7に相当する。
【図14】ELG6遺伝子のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す図。この図は配列番号8,9に相当する。
【図15】翻訳開始コドンATGからの部位−1と−1937との間のELG6の制御領域のヌクレオチド配列を示す図。この図は配列番号10に相当する。
【図16】ELG7遺伝子のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す図。この図は配列番号11,12に相当する。
【図17】翻訳開始コドンATGからの部位−1と−2000との間のELG7の制御領域のヌクレオチド配列を示す図。この図は配列番号13に相当する。
【図18】プラスミドpTh1009.2(6743bp)の模式図。ヒトエロンガーゼ(ELG1)コード配列がKpnIおよびNotIの制限部位間に示されている。
【図19】プラスミドpLh5015.1(7927bp)の模式図。ヒトエロンガーゼ(ELG3)コード配列がBamHIおよびXbaIの制限部位間に示されている。
【図20】プラスミドpGh3020.1(6168bp)の模式図。ヒトエロンガーゼ(ELG3)の制御領域が2つのBglII制限部位間に示されている。
【図21】[1−14C]18:3n−6、[1−14C]20:4n−6、[1−14C]18:3n−3および[1−14C]20:5n−3とともにインキュベートした、pTh1021.1で形質転換した酵母からの脂肪酸の放射標識メチルエステルのHPLC分析を示す図。
【図22】[1−14C]18:3n−6、[1−14C]20:4n−6、[1−14C]18:3n−3および[1−14C]20:5n−3とともにインキュベートした、pYES2/CTで形質転換した酵母からの脂肪酸の放射標識メチルエステルのHPLC分析を示す図。
【図23】[1−14C]18:2n−6または[1−14C]18:3n−3とともにガラクトースの存在下または非存在下でインキュベートした、D6D/V5−HisおよびELG3を同時発現した酵母からの脂肪酸の放射標識メチルエステルのHPLC分析を示す図。
【図24】[1−14C]20:4n−6または[1−14C]20:5n−3とともにガラクトースの存在下または非存在下でインキュベートした、D6D/V5−HisおよびELG3を同時発現した酵母からの脂肪酸の放射標識メチルエステルのHPLC分析を示す図。
【図25】[1−14C]20:4n−3または[1−14C]20:3n−6とともにガラクトースの存在下または非存在下でインキュベートした、D5D/V5−HisおよびELG3を同時発現した酵母からの脂肪酸の放射標識メチルエステルのHPLC分析を示す図。
【図26】[1−14C]18:2n−6または[1−14C]18:3n−3とともにガラクトースの存在下または非存在下でインキュベートした、D5D/V5−HisおよびELG3を同時発現した酵母からの脂肪酸の放射標識メチルエステルのHPLC分析を示す図。
【図27】様々なヒト組織におけるELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7転写物のノーザンブロット分析を示す図。

Claims (115)

  1. (a)配列番号4を含む配列と、
    (b)配列番号8を含む配列と、
    (c)配列番号11を含む配列と、
    (d)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも80%相同である配列と、
    (e)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも90%相同である配列と、
    (f)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも95%相同である配列と、
    (g)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも98%相同である配列と、
    (h)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも99%相同である配列と、
    (i)ストリンジェントな条件下で(a)〜(h)のいずれかとハイブリッド形成する配列とからなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド配列。
  2. cDNAである請求項1に記載の単離ポリヌクレオチド配列。
  3. 適切なベクター中に請求項1に記載のポリヌクレオチド配列を含むベクター。
  4. 請求項1に記載のポリヌクレオチド配列と異種である宿主細胞中に該配列を含む宿主細胞。
  5. (a)請求項1に記載の配列のヌクレオチドの少なくとも15個の連続した塩基を有する配列と、
    (b)請求項1に記載の配列のヌクレオチドの少なくとも30個の連続した塩基を有する配列と、
    (c)請求項1に記載の配列のヌクレオチドの少なくとも50個の連続した塩基を有する配列とからなる群から選択される単離ポリヌクレオチドフラグメント。
  6. 前記配列と異種であるベクターに含まれた請求項5に記載のポリヌクレオチド配列を含むベクター。
  7. タグを含むか、またはコードする請求項3または6に記載のベクター。
  8. 請求項1に記載のポリヌクレオチドとほぼ同じ生物学的機能または活性を保持している、または請求項1に記載のポリヌクレオチドの機能的誘導体であるポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド配列。
  9. 請求項1に記載のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記配列を有する対照動物と前記配列を有する試験動物とを選択する工程と、
    (b)前記試験動物を1つの化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記対照動物と前記試験動物との間の、前記配列の発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  10. 前記動物が哺乳類である請求項9に記載の方法。
  11. 前記哺乳類がラットである請求項10に記載の方法。
  12. 請求項1に記載のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)請求項4に記載の宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記配列の発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  13. 請求項1に記載のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)請求項4に記載の宿主細胞またはその一部を有する試験群を選択し、対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記配列の産物または前記配列の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  14. (a)配列番号5を含む配列と、
    (b)配列番号9を含む配列と、
    (c)配列番号12を含む配列と、
    (d)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも80%相同である配列と、
    (e)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも90%相同である配列と、
    (f)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも95%相同である配列と、
    (g)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも98%相同である配列と、
    (h)(a)〜(c)のいずれかの配列と少なくとも99%相同である配列とからなる群から選択される単離ポリペプチドを含む単離ポリペプチド。
  15. 前記配列と異種である宿主細胞中に請求項14に記載のポリペプチド配列を含む宿主細胞。
  16. 請求項14に記載のポリペプチド配列の生産に十分な条件下で、請求項15に記載の宿主細胞を培養する工程からなる、前記ポリペプチドを生産する方法。
  17. 請求項14に記載のポリペプチドとほぼ同じ生物学的機能または活性を保持しているポリペプチド配列を含む単離ポリペプチド配列。
  18. 請求項14に記載のポリペプチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記配列を有する対照動物と前記配列を有する試験動物とを選択する工程と、
    (b)前記試験動物を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記対照動物と前記試験動物との間の、前記配列の発現産物または前記配列の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  19. 前記動物が哺乳類である請求項18に記載の方法。
  20. 前記哺乳類がラットである請求項19に記載の方法。
  21. 請求項14に記載のポリペプチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)請求項15に記載の宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記配列の発現産物または前記配列の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  22. 請求項14に記載のポリペプチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)請求項15に記載の宿主細胞またはその一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記配列の産物または前記配列の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  23. (a)配列番号1を含む配列と、
    (b)配列番号2を含む配列と、
    (c)配列番号3を含む配列と、
    (d)配列番号6を含む配列と、
    (e)配列番号7を含む配列と、
    (f)配列番号10を含む配列と、
    (g)配列番号13を含む配列と、
    (h)(a)〜(g)のいずれかの配列と少なくとも80%相同である配列と、
    (i)(a)〜(g)のいずれかの配列と少なくとも90%相同である配列と、
    (j)(a)〜(g)のいずれかの配列と少なくとも95%相同である配列と、
    (k)(a)〜(g)のいずれかの配列と少なくとも98%相同である配列と、
    (l)(a)〜(g)のいずれかの配列と少なくとも99%相同である配列と、
    (m)ストリンジェントな条件下で(a)〜(l)のいずれかとハイブリッド形成する配列とからなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド配列。
  24. ゲノムDNAである請求項23に記載の単離ヌクレオチド配列。
  25. 適切なベクター中に請求項23に記載のポリヌクレオチド配列を含むベクター。
  26. 前記配列と異種である宿主細胞中に請求項23に記載のポリヌクレオチド配列を含む宿主細胞。
  27. 請求項23に記載のポリヌクレオチド配列に作動可能なように連結される遺伝子によりコードされるポリペプチドの生産に十分な条件下で、請求項26に記載の宿主細胞を培養する工程からなる、前記ポリペプチドを生産する方法。
  28. (a)請求項23に記載の配列のヌクレオチドの少なくとも15個の連続する塩基を有する配列と、
    (b)請求項23に記載の配列のヌクレオチドの少なくとも30個の連続する塩基を有する配列と、
    (c)請求項23に記載の配列のヌクレオチドの少なくとも50個の連続する塩基を有する配列とからなる群から選択される単離ポリヌクレオチドフラグメント。
  29. 前記配列と異種であるベクターに含まれる請求項28に記載のポリヌクレオチド配列を含むベクター。
  30. 請求項23に記載の配列とほぼ同じ生物学的機能または活性を有するか、請求項23に記載の配列の機能的誘導体であるポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチド配列。
  31. 請求項23に記載のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記配列を有する対照動物と前記配列を有する試験動物とを選択する工程と、
    (b)前記試験動物を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記対照動物と前記試験動物との間の、前記配列に作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  32. 前記動物が哺乳類である請求項31に記載の方法。
  33. 前記哺乳類がラットである請求項32に記載の方法。
  34. 請求項23に記載のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)請求項26に記載の宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記配列に作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  35. 請求項23に記載のポリヌクレオチド配列の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)請求項26に記載の宿主細胞またはその一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記配列に作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  36. 請求項1,14または23に記載の配列を調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含む、PUFA障害を治療するための組成物。
  37. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される請求項36に記載の組成物。
  38. 前記化合物が小有機分子、ペプチド、ポリペプチド、アンチセンス分子、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、脂肪酸ならびにそれらの誘導体からなる群から選択される請求項37に記載の組成物。
  39. PUFA障害を治療するための請求項36に記載の組成物の使用。
  40. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される請求項41に記載の使用。
  41. 対象におけるPUFA障害の存在または素因を、該対象における請求項1または23に記載の配列中の生殖細胞系列における変化を検出することにより診断する方法であって、前記対象の組織試料における請求項1または23に記載の配列の生殖細胞系列の配列を該配列の野生型の生殖細胞系列の配列と比較することからなり、前記対象の生殖細胞系列の配列における変化がPUFA障害の存在または素因を示す方法。
  42. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される請求項41に記載の障害の存在または素因を診断する方法。
  43. 前記比較が、免疫ブロット法、免疫細胞化学、エライザ、DNAフィンガープリント法、in situハイブリッド形成法、ポリメラーゼ連鎖反応、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応、放射免疫検定法、免疫放射線検定法および免疫酵素検定法からなる群から選択される方法により実施される請求項41〜42に記載の方法。
  44. 対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法であって、該対象の組織試料における請求項14に記載のポリペプチドの配列を前記ポリペプチドの野生型の配列と比較することからなり、前記野生型と比較したときの前記対象の配列の変化がPUFA障害の存在または素因を示す方法。
  45. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される請求項44に記載の障害の存在または素因を診断する方法。
  46. 前記比較が、ブロット法、免疫細胞化学、エライザ、DNAフィンガープリント法、放射免疫検定法、免疫放射線検定法、免疫酵素検定法およびポリペプチド微量検定法からなる群から選択される方法により実施される請求項44〜45に記載の方法。
  47. ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを有する対照動物と前記ポリヌクレオチドを有する試験動物とを選択する工程と、
    (b)前記試験動物を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記対照動物と前記試験動物との間の、前記ポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  48. 前記動物が哺乳類である請求項47に記載の方法。
  49. 前記哺乳類がラットである請求項48に記載の方法。
  50. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含み、前記ポリヌクレオチドと異種である宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  51. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または前記宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドの産物または前記ポリヌクレオチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  52. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリペプチドを有する対照動物と前記ポリペプチドを有する試験動物とを選択する工程と、
    (b)前記試験動物を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記対照動物と前記試験動物との間の、前記ポリペプチドの発現産物または前記ポリペプチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  53. 前記動物が哺乳類である請求項52に記載の方法。
  54. 前記哺乳類がラットである請求項53に記載の方法。
  55. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリペプチドを含み、前記ポリペプチドと異種である宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリペプチドの発現産物または前記ポリペプチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  56. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの活性を調節する化合物を特定することからなる、PUFA障害を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または前記宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリペプチドの産物または前記ポリペプチドの相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  57. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択される遺伝子の制御領域であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを有する対照動物と前記ポリヌクレオチドを有する試験動物とを選択する工程と、
    (b)前記試験動物を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記対照動物と前記試験動物との間の、前記ポリヌクレオチドに作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  58. 前記動物が哺乳類である請求項57に記載の方法。
  59. 前記哺乳類がラットである請求項58に記載の方法。
  60. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択される遺伝子の制御領域であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含み、前記ポリヌクレオチドと異種である宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  61. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択される遺伝子の制御領域であるポリヌクレオチドの活性を調節する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または前記宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドに作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  62. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列由来のポリヌクレオチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含む、PUFA障害を治療するための組成物。
  63. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含む、PUFA障害を治療するための組成物。
  64. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択される制御領域由来のポリヌクレオチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含む、PUFA障害を治療するための組成物。
  65. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項62〜64のいずれか1項に記載の組成物。
  66. 前記化合物が小有機分子、ペプチド、ポリペプチド、アンチセンス分子、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、脂肪酸およびそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項62〜64のいずれか1項に記載の組成物。
  67. PUFA障害を治療するための請求項62〜64のいずれか1項に記載の組成物の使用。
  68. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項67に記載の使用。
  69. 対象におけるELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列を表すポリヌクレオチド内の生殖細胞系列における変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法であって、前記対象の組織試料における前記ポリヌクレオチドの生殖細胞系列の配列を前記配列の野生型の生殖細胞系列の配列と比較することからなり、前記対象の生殖細胞系列の配列における変化が前記PUFA障害の存在または素因を示す方法。
  70. 対象におけるELG1,ELG2,ELG3,およびELG5からなる群から選択される制御領域を表すポリヌクレオチド内の生殖細胞系列における変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法であって、前記対象の組織試料における前記ポリヌクレオチドの生殖細胞系列の配列を前記配列の野生型の生殖細胞系列の配列と比較することからなり、前記対象の生殖細胞系列の配列における変化が前記PUFA障害の存在または素因を示す方法。
  71. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項69〜70のいずれか1項に記載の障害の存在または素因を診断する方法。
  72. 前記比較が、免疫ブロット法、免疫細胞化学、エライザ、DNAフィンガープリント法、in situハイブリッド形成法、ポリメラーゼ連鎖反応、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応、放射免疫検定法、免疫放射線検定法および免疫酵素検定法からなる群から選択される方法により実施される請求項69〜71に記載の方法。
  73. 対象におけるELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの配列を前記ポリペプチドの野生型の配列と比較することからなり、前記野生型と比較したときの前記対象の配列の変化が前記PUFA障害の存在または素因を示す、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法。
  74. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項73に記載の障害の存在または素因を診断する方法。
  75. 前記比較が、免疫ブロット法、免疫細胞化学、エライザ、DNAフィンガープリント法、放射免疫検定法、免疫放射線検定法、免疫酵素検定法およびポリペプチド微量検定法からなる群から選択される方法により実施される請求項73〜74に記載の方法。
  76. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択される2つまたはそれ以上の異なる遺伝子の制御領域である2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの全活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含み、前記ポリヌクレオチドと異種である宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  77. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリヌクレオチドの制御領域由来の2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの全活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または前記宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドと作動可能なように連結されたポリヌクレオチドの発現産物の相対量を測定する工程とからなる方法。
  78. 核酸配列の発現を開始、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結される、ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列である2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドと異種である、前記ポリヌクレオチドを有する宿主細胞を選択する工程と、
    (b)前記宿主細胞をクローニングし、該クローンを試験群と対照群とに分ける工程と、
    (c)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (d)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドの発現産物の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  79. 核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結される、ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるコード配列である2つまたはそれ以上のポリヌクレオチドの活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)前記ポリヌクレオチドを含む宿主細胞または前記宿主細胞の一部を有する試験群を選択し、適切な対照群を選択する工程と、
    (b)前記試験群を化合物を用いて処理する工程と、
    (c)前記試験群と前記対照群との間の、前記ポリヌクレオチドの発現産物の相対量または相対活性を測定する工程とからなる方法。
  80. 同じ宿主系内の哺乳類δ−5−デサチュラーゼ酵素およびELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の酵素の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結される、哺乳類δ−5−デサチュラーゼおよびELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の哺乳類エロンガーゼ酵素をコードする核酸配列を含む宿主系を得る工程と、
    (b)宿主系を試験成分と接触させる工程と、
    (c)δ−5−デサチュラーゼ酵素およびエロンガーゼ酵素の酵素活性を同時に評価する(試験成分が存在しないこと以外は同じ条件下にある対照と比較した場合の試験成分存在下の脂質代謝物または関連する補因子のレベルの測定し得る差がδ−5−デサチュラーゼおよびエロンガーゼの少なくともいずれかの酵素活性を調節する試験成分の能力の指標である)工程と、
    (d)前記能力を示す試験成分を前記化合物として特定する工程とからなる方法。
  81. 同じ宿主系内の哺乳類δ−6−デサチュラーゼ酵素およびELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の酵素の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整する作用を有するプロモーター領域と作動可能なように連結された、哺乳類δ−6−デサチュラーゼおよびELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の哺乳類エロンガーゼ酵素をコードする核酸配列を含む宿主系を得る工程と、
    (b)宿主系を試験成分と接触させる工程と、
    (c)δ−6−デサチュラーゼ酵素およびエロンガーゼ酵素の酵素活性を同時に評価する(試験成分が存在しないこと以外は同じ条件下にある対照と比較した場合の試験成分存在下の脂質代謝物または関連する補因子のレベルの測定し得る差がδ−6−デサチュラーゼおよびエロンガーゼの少なくとも一方の酵素活性を調節する試験成分の能力の指標である)工程と、
    (d)前記能力を示す試験成分を前記化合物として特定する工程とからなる方法。
  82. 同じ宿主系内の哺乳類δ−5およびδ−6−デサチュラーゼ酵素と、ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の酵素との少なくとも一方の活性を阻害または促進する化合物を特定する方法であって、
    (a)核酸配列の発現を開始し、終結し、またはその発現レベルを調整するのに有効であるプロモーター領域と作動可能なように連結された哺乳類δ−5−デサチュラーゼ、哺乳類δ−6−デサチュラーゼおよびELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6またはELG7からなる群から選択される1つまたは複数の哺乳類エロンガーゼ酵素を同時にコードする核酸配列を含む宿主系を得る工程と、
    (b)宿主系を試験成分と接触させる工程と、
    (c)δ−5−デサチュラーゼ、δ−6−デサチュラーゼおよびエロンガーゼ酵素の酵素活性を同時に評価する(試験成分が存在しないこと以外は同じ条件下にある対照と比較した場合の試験成分存在下の脂質代謝物または関連する補因子のレベルの測定し得る差がδ−5およびδ−6の少なくとも一方のデサチュラーゼと、エロンガーゼ酵素との少なくとも一方の活性を調節する試験成分の能力の指標である)工程と、
    (d)前記能力を示す試験成分を前記化合物として特定する工程とからなる方法。
  83. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6,ELG7,δ−5−デサチュラーゼ、δ−6−デサチュラーゼからなる群から選択される制御領域由来の1つまたは複数のヒトポリヌクレオチドを調節する化合物と医薬として許容可能な担体とを含むPUFA障害を治療するための組成物。
  84. 前記化合物が小有機分子、ペプチド、ポリペプチド、アンチセンス分子、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、脂肪酸およびそれらの誘導体からなる群から選択される、請求項83に記載の組成物。
  85. PUFA障害を治療するための請求項84に記載の組成物の使用。
  86. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項85に記載の使用。
  87. 対象におけるELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6,ELG7,δ−5−デサチュラーゼ、δ−6−デサチュラーゼからなる群から選択される遺伝子の2つ以上の発現産物の発現のレベルを、予備測定した対照の発現レベルを基準として測定することからなり、前記対照と比較したときの前記発現産物の発現の変化がPUFA障害の存在または素因を示す、PUFA障害の存在または素因を検出する方法。
  88. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項87に記載の方法。
  89. 前記方法が免疫ブロット法、免疫細胞化学、エライザ、in situハイブリッド形成、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応、放射免疫検定法、免疫放射線検定法、免疫酵素検定法ならびにポリヌクレオチドおよびポリペプチド微量検定法からなる群から選択される請求項87〜88に記載の方法。
  90. 請求項14に記載のポリペプチドまたはその免疫原性の部分に対して免疫反応性の抗体。
  91. ELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6,ELG7またはそれらの免疫原性の部分からなる群から選択されるエロンガーゼポリペプチドに対して免疫反応性を有する抗体。
  92. 請求項14に記載のエロンガーゼポリペプチドまたはELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるエロンガーゼポリペプチド用の媒体をスクリーニングする方法であって、
    (a)請求項90〜91のいずれか1項に記載の抗体をマーカー分子で標識して結合体を形成させることと、
    (b)前記結合体を前記媒体に曝露させることと、
    (c)前記結合体と前記媒体中の生体分子との間に、前記ポリペプチドの存在を示す結合が存在するかどうかを判定することと、からなる方法。
  93. 請求項14に記載のエロンガーゼポリペプチドまたはELG1,ELG2,ELG3,ELG4,ELG5,ELG6およびELG7からなる群から選択されるエロンガーゼポリペプチド用の媒体をスクリーニングする方法であって、
    (a)請求項91〜92に記載の抗体を前記媒体に曝露させることと、
    (b)前記抗体をマーカー分子に曝露させることと、
    (c)前記マーカー分子と前記媒体中の生体分子との間に、前記ポリペプチドの存在を示す結合が存在するかどうかを判定することと、からなる方法。
  94. 前記化合物が請求項90に記載の群から選択される請求項36に記載の組成物。
  95. 前記化合物がELG1,ELG2,ELG3およびELG5に対する抗体からなる群から選択される請求項62〜64のいずれか1項に記載の組成物。
  96. PUFA障害を治療するための請求項94〜95のいずれか1項に記載の組成物の使用。
  97. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項96に記載の使用。
  98. 請求項9〜13,18〜22,31〜35,47〜61または76〜82のいずれか1項に記載の方法により特定される化合物。
  99. PUFA障害を治療するための請求項98に記載の化合物の使用。
  100. 前記障害が湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される、請求項99に記載の使用。
  101. 対象から得られた末梢血白血球中のPUFAの伸長について野生型と比較したときの変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の存在または素因を診断する方法。
  102. 対象から得られた末梢血白血球中のPUFAの伸長について以前の試料と比較したときの変化を検出することにより、対象におけるPUFA障害の発生を監視する方法。
  103. 対象から得られた末梢血白血球中のPUFAの伸長について以前の試料と比較したときの変化を評価することにより、対象におけるPUFA障害に対する試験化合物の有効性を評価する方法。
  104. 湿疹、心血管障害、炎症、シェーグレン症候群、胃腸障害、ウイルス疾患およびウイルス後疲労、体重異常、精神障害、癌、嚢胞性線維症、子宮内膜症、月経前症候群、アルコール症、先天性肝疾患、アルツハイマー症候群、高コレステロール血症、自己免疫障害、アトピー性障害、急性呼吸促迫症候群、関節軟骨退化、糖尿病および糖尿病合併症からなる群から選択される疾患の治療のためのペブレートスルホキシドの使用。
  105. ELG1、ELG2、ELG3、ELG4、ELG5、ELG6およびELG7からなる群から選択されるポリペプチドの生物学的活性を調節する化合物を特定する方法であって、(a)選択されたポリペプチドの生物学的活性を測定する検定法を準備する工程と、(b)該検定の化合物により処理する工程と、(c)選択されたポリペプチドの生物学的活性の変化を確認する工程とからなり、処理した検定と対照の検定との差により該化合物が該ポリペプチドのモジュレーターとして特定される方法。
  106. 選択されたポリペプチドが、精製タンパク質の検定、再構成タンパク質の検定、細胞抽出物の検定および細胞全体の検定から選択される検定方式に供される、請求項105に記載の方法。
  107. 心血管障害が高トリグリセリド血症、異常脂質血症、アテローム動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管疾患および末梢血管疾患からなる群から選択される請求項37および65のいずれか1項に記載の組成物。
  108. 心血管障害が高トリグリセリド血症、異常脂質血症、アテローム動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管疾患および末梢血管疾患からなる群から選択される請求項40,68,86,97,100および104のいずれか1項に記載の使用。
  109. 心血管障害が高トリグリセリド血症、異常脂質血症、アテローム動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管疾患および末梢血管疾患からなる群から選択される請求項42,45,71,74および88のいずれか1項に記載の方法。
  110. 炎症が副鼻腔炎、喘息、膵臓炎、骨関節症、慢性関節リウマチおよびざ瘡からなる群から選択される請求項37および65のいずれか1項に記載の組成物。
  111. 炎症が副鼻腔炎、喘息、膵臓炎、骨関節症、慢性関節リウマチおよびざ瘡からなる群から選択される請求項40,68,86,97,100および104のいずれか1項に記載の使用。
  112. 炎症が副鼻腔炎、喘息、膵臓炎、骨関節症、慢性関節リウマチおよびざ瘡からなる群から選択される請求項42,45,71,74および88のいずれか1項に記載の方法。
  113. 体重異常が肥満、悪液質および食欲不振からなる群から選択される請求項37および65のいずれか1項に記載の組成物。
  114. 体重異常が肥満、悪液質および食欲不振からなる群から選択される請求項40,68,86,97,100および104のいずれか1項に記載の使用。
  115. 体重異常が肥満、悪液質および食欲不振からなる群から選択される請求項42,45,71,74および88のいずれか1項に記載の方法。
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