JP2004527222A - 新規タンパク質およびそれをコードする核酸 - Google Patents

新規タンパク質およびそれをコードする核酸 Download PDF

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デビッド ストーン,
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ウィリアム エム. グロッセ,
ジョン ピー. ザ セカンド アルソブルック,
デニス エム. レプリー,
キャサリン イー. バーゲス,
ムラリドハラ パディガル,
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キンバリー エイ. スパイテク,
マーティン ディー. リーチ,
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Abstract

新規ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列が本明細書中で開示される。これらの核酸配列によってコードされるポリペプチド、このポリペプチドに免疫特異的に結合する抗体、ならびに前述のポリペプチド、ポリヌクレオチド、または抗体の誘導体、改変体、変異体またはフラグメントがまた、開示される。本発明は、これらの新規のヒト核酸およびタンパク質のいずれか1つに関連する障害の、治療剤、診断方法ならびに、診断、処置および予防のための研究方法を、さらに開示する。

Description

【0001】
(発明の分野)
概して、本発明は、核酸およびそれによってコードされるポリペプチドに関する。
【0002】
(発明の背景)
概して、本発明は、核酸およびそれによってコードされるポリペプチドに関する。より具体的には、本発明は、細胞質性ポリペプチド、核のポリペプチド、膜結合ポリペプチド、および分泌型ポリペプチドをコードする核酸、そして、ベクター、宿主細胞、抗体、ならびに、これらの核酸およびポリペプチドを生成するための組み換え方法、に関する。
【0003】
(発明の要旨)
本発明は、一部、新規のポリペプチドをコードする核酸配列の発見に基づく。この新規の核酸およびポリペプチドは、本明細書中に、NOVX、またはNOV1、NOV2、NOV3、NOV4、NOV5、NOV6、NOV7、およびNOV8核酸およびポリペプチドと言われる。これらの核酸およびポリペプチド、ならびにそれらの誘導体、ホモログ、アナログ、およびフラグメントは、本明細書以下これらをまとめて「NOVX」核酸配列または「NOVX」ポリペプチド配列と表す。
【0004】
1つの局面において、本発明は、NOVXポリペプチドをコードする、単離されたNOVX核酸分子を提供する。このNOVXポリペプチドは、配列番号(SEQ ID NO)1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に開示されている核酸に同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態において、このNOVX核酸分子は、ストリンジェントな条件下で、NOVX核酸配列のタンパク質コード配列を含む核酸分子に相補的である核酸配列に、ハイブリダイズする。本発明はまた、NOVXポリペプチドまたはそれらのフラグメント、ホモログ、アナログ、もしくは誘導体をコードする、単離された核酸を含む。例えば、この核酸は、配列番号:2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27のアミノ酸配列を含むポリペプチドと、少なくとも80%同一であるポリペプチドをコードし得る。例えば、この核酸は、配列番号:1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のいずれかの核酸配列を含む、ゲノムDNAフラグメントまたはcDNA分子であり得る。
【0005】
また、本発明は、オリゴヌクレオチド(例えば、配列番号:1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のようなNOVX核酸の、少なくとも6連続するヌクレオチドを含む、オリゴヌクレオチド)または、これらのオリゴヌクレオチドの相補体を含む。
【0006】
また、本発明は、実質的に精製されたNOVXポリペプチド(配列番号:2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27)を含む。特定の実施形態において、このNOVXポリペプチドは、ヒトNOVXポリペプチドのアミノ酸配列に実質的に同一であるアミノ酸配列を含む。
【0007】
本発明はまた、NOVXポリペプチドまたはそれらのフラグメント、ホモログ、アナログ、もしくは誘導体に、免疫選択的に結合する抗体を特徴とする。
【0008】
別の局面において、本発明は、治療的にまたは薬剤的に容認可能な、治療的にまたは予防的に有効量のキャリアを含む薬学的組成物を含む。この治療剤は、例えばNOVX核酸、NOVXポリペプチド、またはNOVXポリペプチドに特異的な抗体であり得る。さらなる局面において、本発明は、1つ以上の容器中に、治療的にまたは予防的に有効量のこの薬学的組成物を含む。
【0009】
さらなる局面において、本発明は、DNAによりコードされるNOVXポリペプチドの発現を可能にする条件下で、NOVX核酸を含む細胞を培養することにより、ポリペプチドを生成する方法を含む。必要に応じて、次いで、このNOVXポリペプチドは回収され得る。
【0010】
別の局面において、本発明は、サンプル中におけるNOVXポリペプチドの存在を検出する方法を含む。本方法において、サンプルは、ポリペプチドと化合物との間での複合体の形成を可能にする条件下で、このポリペプチドに選択的に結合する化合物と接触される。存在する場合、この複合体が検出され、それにより、サンプル中のNOVXポリペプチドは単離される。
【0011】
本発明はまた、それらのNOVXの発現に基づいて、特異的な細胞または組織型を同定する方法を含む。
【0012】
また本発明は、NOVX核酸プローブまたはプライマーとサンプルとを接触させる工程、そして、この核酸プローブまたはプライマーがサンプル中におけるNOVX核酸分子に結合したかどうかを検出する工程により、サンプル中におけるNOVX核酸分子の存在を検出する、方法を含む。
【0013】
さらなる局面において、本発明は、NOVXポリペプチドを含む細胞サンプルを、このポリペプチドの活性を調節するために十分な量の、NOVXポリペプチドに結合する化合物と接触させることにより、NOVXポリペプチドの活性を調節する方法を提供する。本明細書中にさらに記載されているように、この化合物は、例えば、核酸、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣物、炭水化物、脂質または他の有機分子(炭素を含む)または無機分子のような低分子であり得る。
【0014】
また、以下を含む障害または症候群の処置または予防のための医薬品の製造における治療剤の使用は、本発明の範囲内である:例えば、癌、白質萎縮症、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、子宮癌、ホジキン病、腺癌、副腎脳白質ジストロフィー、膀胱炎、失禁、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、高カルシウム血症、エンドメトリオーシス、ヒルシュスプルング病、クローン病、虫垂炎、肝硬変、肝不全、ウォルフラム症候群(Wolfram Syndrome)、スミス−レムリ−オピッツ症候群、色素性網膜炎、リー症候群;先天性副腎過形成、口内乾燥症;虫歯および他の歯の問題;炎症性腸疾患、憩室性疾患、受精能、不妊症、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、先天性心失陥、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠陥、動脈管、肺動脈弁狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患、結節硬化症、硬皮症、血友病、凝固亢進、特発性血小板減少性紫斑病、肥満、視神経萎縮および聴覚消失を伴う尿崩症および真性糖尿病、膵炎、代謝調節不全、移植回復、自己免疫疾患、全身性エリテマトーデス、喘息、関節炎、乾癬、気腫、硬皮症、アレルギー、ARDS、免疫不全症、移植片対宿主病、アルツハイマー病、発作、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、行動傷害、嗜癖、不安、疼痛、神経変性、筋ジストロフィー、レッシュ−ナイハン症候群、重症筋無力症、精神分裂病、および他のドーパミン機能不全状態、レボドパ誘発性ジスキネジー、アルコール中毒、てんかん発作(pileptic seizure)および他の神経学的障害、精神的抑鬱症、小脳性運動失調、純粋;偶発性の運動失調2型;片麻痺性片頭痛片麻痺症、脊髄小脳性運動失調−6、結節硬化症、腎結節硬化症、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎症、尿細管性アシドーシス、IgA腎症、ならびに/または類似の他の病理および障害。
【0015】
治療剤は、例えば、NOVX核酸、NOVXポリペプチド、またはNOVX特異的抗体、あるいはそれらの生物学的に活性な誘導体またはそれらのフラグメントであり得る。
【0016】
例えば、本発明の組成物は、上記の疾患および障害ならびに/または類似の他の病理および障害を被っている患者の処置に効力を有する。このポリペプチドは、本発明に特異的な抗体を産生する免疫原として、そしてワクチンとして、使用され得る。このポリペプチドはまた、強力なアゴニスト化合物およびアンタゴニスト化合物をスクリーニングするために使用され得る。例えば、NOVXをコードするcDNAは遺伝子治療に有用であり得、そして、それらを必要とする被験体に投与される場合、NOVXは有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、上記の疾患および障害ならびに/または類似の他の病理および障害を被っている患者の処置に効力を有する。
【0017】
本発明はさらに、例えば、上記の疾患および障害ならびに/または類似の他の病理および障害を含む、障害または症候群のモジュレーターをスクリーニングする方法を含む。この方法は、NOVXポリペプチドと試験化合物とを接触させる工程、および、この試験化合物がNOVXポリペプチドに結合するかどうかを決定する工程を包含する。試験化合物のNOVXポリペプチドへの結合は、試験化合物が、活性、または潜伏のモジュレーター、あるいは、前述の障害または症候群の素因であることを示す。
【0018】
前述の障害または症候群についての危険性の増加した試験動物に試験化合物を投与することにより、活性または潜伏のモジュレーター、あるいは、例えば上記の疾患および障害ならびに/または類似の他の病理および障害を含む障害または症候群の素因をスクリーニングする方法もまた、本発明の範囲内である。この試験動物は、NOVX核酸によりコードされる組換えポリペプチドを発現する。次いで、NOVXポリペプチドを組み換え的に発現し、そしてこの障害または症候群についての危険性が増加していないコントロール動物におけるタンパク質の発現または活性と同様に、NOVXポリペプチドの発現または活性が、試験動物において測定される。次に、試験動物およびコントロール動物の両方におけるNOVXポリペプチドの発現が比較される。コントロール動物に対する試験動物のNOVXポリペプチドの活性における変化は、試験化合物が障害または症候群の潜伏のモジュレーターであることを示す。
【0019】
なお別の局面において、本発明は、NOVXポリペプチド、NOVX核酸、またはその両方の変化したレベルに関連する、被験体(例えば、ヒト被験体)における疾患の存在またはそれらの疾患になりやすい素因を決定する方法を含む。この方法は、被験体由来の試験サンプルにおけるNOVXポリペプチドの量を測定する工程、および、試験サンプル中のNOVXポリペプチドの量をコントロールサンプル中に存在するNOVXポリペプチドの量と比較する工程を包含する。コントロールサンプルと比較した場合、試験サンプルにおけるNOVXポリペプチドのレベルの変化は、被験体における疾患の存在または疾患に対する素因を示す。好ましくは、この素因は、例えば、上記の疾患および障害ならびに/または類似の他の病理および障害を含む。また、本発明の新規のポリペプチドの発現レベルは、種々の癌をスクリーニングするため、および癌の段階を決定するための方法に使用され得る。
【0020】
さらなる局面において、本発明は、NOVXポリペプチド、NOVX核酸、または被験体(例えばヒト被験体)に対するNOVX特異的抗体を被験体に、病理学的状態を緩和または予防するのに十分な量で投与することにより、哺乳動物における障害に関連する病理学的状態を処置または予防する方法を含む。好ましい実施形態において、この障害は、例えば、上記の疾患および障害ならびに/または類似の他の病理および障害を含む。
【0021】
なお別の局面において、本発明は、当該分野で一般に使用される多数の技術のいずれか1つによって、本発明の細胞レセプターおよび下流のエフェクターを同定するための方法に使用され得る。これらには、ツーハイブリッドシステム、アフィニティー精製、抗体または他の特異的相互作用分子との同時沈殿が挙げられるが、これらに限定されない。
【0022】
別段定義がない限り、本明細書中で使用される専門用語および科学用語の全てが、本発明が属する分野の当業者に共通に理解されているのと同じ意味を有する。本明細書中に記載されている方法および材料と同様あるいは同等の方法および材料が、本発明の実験または試験に使用され得るが、適切な方法および物質は、以下に記載されている。本明細書中で言及されたすべての刊行物、特許出願、特許および他の参考文献が、その全体が参考として援用される。矛盾する場合には、定義を含む本明細書が支配する。さらに、材料、方法および実施例は、例示のみであり、限定されることを意図されない。
【0023】
本発明の他の特徴および利点が、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかである。
【0024】
(発明の詳細な説明)
本発明は、新規の核酸およびそれによってコードされるポリペプチドを提供する。この新規な核酸配列およびそれらによりコードされるポリペプチドが、本発明に含まれる。これらの配列は、本明細書中では集合的に、「NOVX核酸」または「NOVXポリヌクレオチド」と称され、そして、対応するコードされたポリペプチドは、「NOVXポリヌクレオチド」または「NOVXタンパク質」と称される。別段支持がない限り、「NOVX」は、本明細書中に開示された任意の新規の配列を称することを意味する。表Aは、NOVX核酸およびそれらのコードするポリペプチドの概要を提供する。
【0025】
【数1】
Figure 2004527222
NOVX核酸およびそれらがコードするポリペプチドは、種々の適用および状況に有用である。本発明に従う種々のNOVX核酸およびNOVXポリペプチドは、前述のタンパク質とのドメインおよび配列の関連性の存在により、タンパク質ファミリーの新規のメンバーとして有用である。さらに、NOVX核酸およびNOVXポリペプチドはまた、NOVXポリペプチドが属するファミリーのメンバーであるタンパク質を同定するために使用され得る。
【0026】
NOV1は、インスリン様増殖因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様ファミリーのタンパク質に相同である。従って、本発明による、このNOV1核酸、ポリペプチド、抗体、および関連化合物は、以下に関わる、治療上および診断上の適用に有用である:例えば、癌、膀胱炎、失禁、受精能、不妊症、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧症、先天性心欠陥、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損症、動脈管、肺動脈弁狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患、結節硬化症、強皮症、肥満、移植回復、および/または他の病理/障害がある。
【0027】
NOV2は、Attractin様ファミリーのタンパク質に相同である。従って、本発明による、このNOV2核酸、ポリペプチド、抗体、および関連化合物は、以下に関わる、治療上および診断上の適用に有用である:例えば、フォン・ヒッペル−リンダウ症候群(VHL)、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性麻痺、てんかん、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動障害、嗜癖、不安、疼痛、神経変性、糖尿病、自己免疫疾患、腎動脈疾患、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、全身性エリテマトーデス、尿細管性アシドーシス、IgA腎症、高カルシウム血症、糖尿病、膵炎、肥満、エンドメトリオーシス、不妊性、ヒルシュスプルング病、クローン病、虫垂炎、筋ジストロフィー、レッシュ−ナイハン症候群、重症筋無力症、肝硬変、肝不全、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、子宮癌、および/または他の病理/障害。
【0028】
NOV3は、RHO/RAC相互作用シトロンキナーゼ様タンパク質に相同である。従って、本発明による、このNOV3核酸、ポリペプチド、抗体、および関連化合物は、以下に関わる、治療上および診断上の適用に有用である:例えば、活性化T細胞を必要とする、喘息、関節炎、乾癬、糖尿病、およびIBD、ならびに、B細胞活性化を伴う全身性エリテマトーデスのような疾患、自己免疫疾患、腎動脈疾患、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、尿細管性アシドーシス、IgA腎症、高カルシウム血症、レッシュ−ナイハン症候群、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性麻痺、てんかん、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動障害、嗜癖、不安、疼痛、神経保護、内分泌機能障害、肥満、成長障害および生殖障害、血友病、凝固亢進、特発性血小板減少性紫斑病、アレルギー、免疫不全、移植、リンパ水腫、血友病、凝固亢進、特発性血小板減少性紫斑病、免疫不全、対宿主性移植片病、ヒルシュスプルング病、クローン病、虫垂炎、炎症性腸疾患、憩室性疾患、および/または他の病理/障害。
【0029】
NOV4は、プレキシン(Plexin)様ファミリーのタンパク質に相同である。従って、本発明による、このNOV4核酸、ポリペプチド、抗体、および関連化合物は、以下に関わる、治療上および診断上の適用に有用である:例えば、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性麻痺、てんかん、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動障害、嗜癖、不安、疼痛、神経変性、全身性エリテマトーデス、自己免疫疾患、喘息、気腫、強皮症、アレルギー、ARDS、肥満、代謝調節不全、不妊症、および/または他の病理/障害。
【0030】
NOV5は、ドーパミンレセプター様ファミリーのタンパク質に相同である。従って、本発明による、このNOV5核酸、ポリペプチド、抗体、および関連化合物は、以下に関わる、治療上および診断上の適用に有用である:例えば、精神分裂病、および他のドーパミン機能不全状態、高血圧、ハンティングトン病、レボドパ誘発性ジスキネジー、アルコール中毒、視神経萎縮および聴覚消失を伴う尿崩症および真性糖尿病、ウォルフラム症候群(Wolfram Syndrome)、ならびに/または他の病理/障害。
【0031】
NOV6は、向代謝性グルタミン酸レセプター様ファミリーのタンパク質と相同である。従って、本発明に従うNOV6核酸、ポリペプチド、抗体および関連化合物は、例えば:癲癇(pileptic)発作および他の神経学的障害、ホジキン病、多嚢胞性腎臓病、精神的鬱病、腺癌、スミス−レムリ−オピッツ症候群、色素性網膜炎および/または他の病理/障害、と関係する治療用途および診断用途において有用である。
【0032】
NOV7は、PV−1様ファミリーのメンバーのタンパク質と相同である。従って、本発明に従うNOV7核酸、ポリペプチド、抗体および関連化合物は、例えば:小脳性運動失調(純粋);偶発性運動失調(2型);片麻痺性片頭痛(家族性);リー症候群;脊髄小脳性運動失調−6;乾癬(敏感性);自己免疫疾患、喘息、気腫、強皮症、アレルギー、ARDS、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、アルツハイマー病、発作、結節硬化、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性麻痺、癲癇、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動障害、嗜癖、不安、疼痛、神経保護、筋ジストロフィー、重症筋無力症、血友病、凝固能亢進、特発性血小板減少性紫斑病、免疫不全、移植片対宿主、フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、肝硬変、移植、心筋症、アテローム硬化症、高血圧、先天性心臓欠損、大動脈狭窄、心房中隔欠損(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺動脈弁狭窄、大動脈下狭窄、心室中隔欠損(VSD)、弁疾患、強皮症、肥満、移植;受胎能;癌;腎動脈狭窄、間室性腎炎、糸球体腎炎、多嚢胞性腎臓病、全身性エリテマトーデス、尿細管性アシドーシス、IgA腎症、高カルシウム血症、レッシュ−ナイハン症候群、副腎脳白質ジストロフィー、先天性副腎過形成、口内乾燥;齲歯および他の歯科的な問題;炎症性腸疾患、憩室性疾患、膵炎、および/または他の病理/障害、と関連する治療用途および診断用途において有用である。
【0033】
NOV8は、パパン(Papin)様ファミリーのタンパク質と相同である。従って、本発明に従うNOV8核酸およびポリペプチド、抗体および関連化合物は、例えば:癌、膀胱炎、失禁、受胎能、心筋症、アテローム硬化症、高血圧、先天性心臓欠損、大動脈狭窄、心房中隔欠損(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺動脈狭窄、大動脈下狭窄、心室中隔欠損(VSD)、弁疾患、結節硬化、強皮症、肥満、移植回復および/または他の病理/障害、と関連する治療用途および診断用途において有用である。
【0034】
NOVX核酸およびポリペプチドはまた、分子(これは、NOVX活性または機能を阻害または増強する)についてスクリーニングするために用いられ得る。特に、本発明に従う核酸またはポリペプチドは、例えば、神経発生、細胞分化、細胞増殖、造血、創傷治癒および血管形成を調節または阻害する低分子の同定のための標的として用いられ得る。
【0035】
本発明に従う、NOVX核酸およびポリペプチドのさらなる有用性は、本明細書中に開示される。
【0036】
(NOV1)
NOV1は、以下で開示される、3つの新規なインスリン様増殖因子結合タンパク質複合体−酸不安定サブユニット(IGFBP−ALS)様タンパク質を含む。この開示される配列は、NOV1a、NOV1bおよびNOV1cと命名されている。NOV1aおよびNOV1bに対するヌクレオチド配列は、両方ともNOV1aタンパク質配列をコードする。NOV1c核酸配列は、NOV1cタンパク質配列をコードする。
【0037】
(NOV1a)
新規なインスリン様増殖因子結合タンパク質複合体−酸不安定サブユニット様タンパク質をコードする、2838ヌクレオチドの開示されるNOV1a核酸(これはまた、83420733_EXTと呼ばれる)を、表1Aに示す。ヌクレオチド184〜186のATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド2707〜2709のTAGコドンで終わる、オープンリーディングフレームを同定した。推定非翻訳領域の、開始コドンからの上流および終止コドンからの下流は、表1Aにおいて下線で示される。開始コドンおよび終止コドンは太字である。
【0038】
【表1A】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
公共の配列データベースの検索において、第13染色体に位置するNOV1a核酸配列は、1932塩基のうち1173(61%)の、ヒト由来のKIAA0848 mRNA(gb:GENBANK−ID:AB020655|acc:AB020655)に対して同一な塩基を有する。公共のヌクレオチドデータベースとして、全てのGenBankデータベースおよびGeneSeq特許データベースが挙げられる。
【0039】
本明細書中の全てのBLASTアラインメントにおいて、「E値」または「期待」値は、整列された配列が、検索されるデータベース内で、偶然のみでBLAST問い合わせ配列に対する類似性を達成し得る確率の、数値的指標である。例えば、NOV1 BLAST分析から検索される対象(「Sbjct」)(例えば、Ovis aries由来のチオレドキシンmRNA)が、純粋に偶然に問い合わせNOV1配列と一致する確率は7.4e−68である。期待値(E)は、特定のサイズのデータベースを検索する場合に、まったくの偶然に見ることを「期待し」得るヒット数を記述するパラメーターである。期待値は、2つの配列の間の一致に割り当てられているスコア(S)とともに、指数関数的に減少する。本質的に、このE値は、配列の間の一致に対して存在するランダムなバックグラウンドノイズを記述する。
【0040】
この期待値は、報告結果に対する有意な閾値を作成するための便利な方法として用いられる。ブラスティングに用いられるデフォルト値は、代表的に、0.0001に設定される。BLAST 2.0において、この期待値はまた、一致の有意性を報告するためのP値(確率)の代わりに用いられる。例えば、あるヒットに割り当てられたE値1は、現在のサイズのデータベースにおいて、単に偶然に、類似のスコアを有する1つの一致を見ることを期待し得ることを意味すると解釈され得る。E値0は、単に偶然に、類似のスコアを有するいかなる一致が見られることも期待しないことを意味する。例えば、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Education/BLASTinfo/を参照のこと。時折、Xの文字列またはNの文字列がBLAST検索から得られる。これは、人為的なヒットを防止するために行われる、複雑性の低い配列に対する、問い合わせの自動フィルタリングの結果である。このフィルターは複雑性の低い任意の配列を置換し、この配列は、ヌクレオチド配列において文字「N」で(例えば、「NNNNNNNNNNNNN」)、またはタンパク質配列において文字「X」で(例えば、「XXXXXXXXX」)で見出される。複雑性の低い領域は、有意な位置毎の整列ではなく、組成上のバイアスを反映する高スコアを生じ得る(WoottonおよびFederhen、Methods Enzymol 266:554−571,1996)。
【0041】
配列番号1によってコードされる、開示されるNOV1aポリペプチド(配列番号2)は、841アミノ酸残基を有し、そして1文字アミノ酸コードを用いて表1Bに表される。シグナルP、Pソートおよび/またはヒドロパシーの結果は、NOV1aがシグナルペプチドを有し、そして0.4600の確実性で原形質膜におそらく局在化することを予測する。他の実施形態において、NOV1aはまた、0.1000の確実性で小胞体(膜)に、0.1000の確実性で小胞体(膜)に、または0.1000の確率で細胞外に、局在し得る。NOV1aペプチドに対する、もっとも可能性の高い切断部位は、アミノ酸20と21との間(LHS−QT)である。
【0042】
NOV1aに対するSNPデータは、実施例3において以下で見出され得る。SAGEデータもまた、実施例4においてNOV1aに対して以下で見出され得る。
【0043】
【表1B】
Figure 2004527222
配列データベースの検索は、NOV1aアミノ酸配列が、ヒト由来の977アミノ酸残基のKIAA0848タンパク質(SPTREMBL−ACC:O94933)(E=1.6e−165)に対して、同一な266残基(49%)(543アミノ酸残基中)、および類似な337残基(62%)(543アミノ酸残基中)を有し、そして、845アミノ酸残基のヒト遺伝子1コード分泌タンパク質HMIAJ30(patp:AAE01232)(E=1.6e−156)に対して、同一な350残基(41%)(841アミノ酸残基中)、および類似な511残基(60%)(841アミノ酸残基中)を有することを明らかにする。公共のアミノ酸データベースとして、GenBankデータベース、SwissProt、PDBおよびPIRが挙げられる。
【0044】
NOV1aは、少なくとも以下の組織において発現される:乳房、心臓、膀胱、結腸、前立腺、脳、肺および子宮。NOV1aに対するTaqMan発現データを、以下で実施例2において示す。
【0045】
(NOV1b)
新規なインスリン様増殖因子結合複合体−酸不安定サブユニット様タンパク質をコードする、2526ヌクレオチドの、開示されるNOV1b核酸(これはまた、AL356413.6と呼ばれる)を、表1Cに示す。ヌクレオチド1〜3のATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド2524〜2526のTAGコドンで終わる、オープンリーディングフレームを同定した。推定非翻訳領域の、開始コドンからの上流は、表1Cにおいて下線で示される。開始コドンおよび終止コドンは太字である。
【0046】
【表1C】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
開示されるNOV1bヌクレオチドは、上記の表1Bにおいて開示されるNOV1aタンパク質配列をコードする。
【0047】
(NOV1c)
本発明において、先に同定された標的配列(NOV1b)を、この配列を確認するためのエキソン連結プロセスに供した。PCRプライマーを、順方向プライマーについては、利用可能な最上流の配列において開始し、そして逆方向プライマーについては、利用可能な最下流の配列において開始することによって設計した。各々の場合において、この配列を、それぞれの末端からコード配列へと内向きに歩行して、固有であるかまたは高度に選択的であるかのいずれかの適切な配列と遭遇するまで、あるいは、逆方向プライマーの場合、終止コドンに到達するまで、検査した。このようなプライマーは、標的配列の全長cDNA、DNAの一部(1つ以上のエキソン)またはタンパク質配列に対するインシリコでの予測に基づいて、あるいは、予測されるエキソンの、密接に関連するヒト配列または他の種由来の配列に対する、翻訳された相同性によって、設計される。次いで、これらのプライマーを、以下のヒトcDNAのプールに基づいて、PCR増幅において用いた:副腎、骨髄、脳−扁桃体、脳−小脳、脳−海馬、脳−黒質、脳−視床、脳−全体、胎児脳、胎児腎臓、胎児肝臓、胎児肺、心臓、腎臓、リンパ腫−ラージ(Raji)、乳腺、膵臓、下垂体、胎盤、前立腺、唾液腺、骨格筋、小腸、脊髄、脾臓、胃、精巣、甲状腺、気管、子宮。通常、得られた単位複製配列は、高い重複性にまでゲル精製、クローン化、および配列決定された。全てのクローンから得られた配列を、それら同士で、CuraGen Corporationのデータベースにおける他のフラグメントに対して、および、公共のESTに対して、アセンブルした。フラグメントおよびESTを、アセンブリの別の成分との同一性の程度が50bpにわたって少なくとも95%である場合、アセンブリの成分として含めた。さらに、配列トレースを、手動で評価し、そして、適切である場合は、補正のために編集した。これらの手順は、以下で報告される配列(これは、NOV1cと命名される(これはまた、登録番号CG52997−02と呼ばれる))を提供する。これは、先に同定された配列NOV1bと100%同一な、成熟タンパク質である。
【0048】
新規なインスリン様増殖因子結合タンパク質複合体−酸不安定サブユニット様タンパク質をコードする、2531ヌクレオチドの開示されるNOV1c核酸(CG52997−02とも呼ばれる)を、表1Dに示す。ヌクレオチド2〜4のGAT開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド2513〜2515のTAAコドンで終わる、オープンリーディングフレームを同定した。推定非翻訳領域の、開始コドンからの上流および終止コドンからの下流は、表1Dにおいて下線で示される。開始コドンおよび終止コドンは太字である。開始コドンが従来のATG開始コドンではないので、NOV1cに対する以下に示すリーディングフレームは、5’方向にさらに伸長する、部分的なリーディングフレームであり得る。
【0049】
【表1D】
Figure 2004527222
公共の配列データベースの検索において、第13染色体に位置するNOV1c核酸配列は、2480塩基のうち2471(99%)の、Homo sapiens由来のgb:GENBANK−ID:AK026427|acc:AK026427.1 mRNA(Homo sapiens cDNA:FLJ22774 fis,クローンKAIA1575)と同一な塩基を有する(E=0.0)。公共のヌクレオチドデータベースとして、全てのGenBankデータベースおよびGeneSeq特許データベースが挙げられる。
【0050】
配列番号4によってコードされる、開示されるNOV1cポリペプチド(配列番号5)は、837アミノ酸残基を有し、そして、1文字アミノ酸コードを用いて表1Eに表される。シグナルP、Pソートおよび/またはヒドロパシーの結果は、NOV1cがシグナルペプチドを有さず、そして、0.4600の確実性で原形質膜においておそらく局在することを予測する。他の実施形態において、NOV1cはまた、0.1000の確実性で小胞体(膜)に、0.1000の確実性で小胞体(膜)に、または0.1000の確実性で細胞外に、局在し得る。
【0051】
【表1E】
Figure 2004527222
公共の配列データベースの検索は、NOV1cアミノ酸配列が、Homo sapiens(ヒト)由来の440アミノ酸残基のptnr:SPTREMBL−ACC:Q9H5Y7タンパク質(CDNA:FLJ22774 FIS,クローンKAIA1575)に対して、同一の427アミノ酸残基(97%)(436アミノ酸残基中)、および類似の428アミノ酸残基(98%)(436アミノ酸残基中)を有することを明らかにする(E=5.7e−230)。公共のアミノ酸データベースとして、GenBankデータベース、SwissProt、PDBおよびPIRが挙げられる。
【0052】
NOV1cは、少なくとも以下の組織において発現される:心臓、冠状動脈、膵臓、小腸、末梢血、脳、乳腺/乳房、子宮、外陰、前立腺、肺、気管、皮膚、結腸。発現情報は、NOV1cの配列の誘導に含まれた配列の組織供給源に由来した。
【0053】
NOV1aヌクレオチド、NOV1bヌクレオチドおよびNOV1cヌクレオチドによってコードされるタンパク質は、表1Fのアラインメントに示されるように、非常に密接に相同である。示されるように、NOV1a核酸配列およびNOV1b核酸配列によってコードされる配列は、100%同一である。
【0054】
【表1F】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
上記のNOV1タンパク質のいずれかに対する相同性は、他の2つのNOV1タンパク質によって、それらが上記のように互いに相同である範囲で、共有される。NOV1への言及はいずれも、他に示されない限り、一般に、NOV1タンパク質のうちの3つ全てをいうことを想定する。
【0055】
開示されるNOV1aポリペプチドは、表1Gに挙げられるBLASTPデータに示されるアミノ酸配列に対する相同性を有する。
【0056】
【表1G】
Figure 2004527222
これらの配列と他の配列との間の相同性は、表1Hに示されるClustalW分析において図解的に示される。NOV1タンパク質のClustalWアラインメント、ならびに本明細書中の全ての他のClustalW分析において、黒で縁取りしたアミノ酸残基は、保存された配列の領域(すなわち、構造的性質または機能的性質を保存するために必要とされ得る領域)を示し、それに対し、強調表示されていないアミノ酸残基は、それほど保存されておらず、そして潜在的に、タンパク質の構造または機能を変化させることなく、はるかに広範な程度まで変化し得る。
【0057】
【表1H】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
NOV1タンパク質および他のすべてのNOVXタンパク質中において同定可能なドメインの存在を、PROSITE、DOMAIN、Blocks,Pfam、ProDomain、およびPrintsのようなソフトウェアアルゴリズムを使用した検索によって決定し、次いで、Interproウェブサイト(http:www.ebi.ac.uk/interpro)を使用したドメインマッチ(または数)の掛け合わせにより、Interpro数を決定した。表1I〜表1L中に開示されるようなNOV1に対するDOMAINの結果を、Reverse Position Specific BLAST解析を用いて、Conserved Domain Database(CDD)から収集した。このBLAST解析ソフトウェアは、Smart収集およびPfam収集において見出されるドメインをサンプリングする。表1Eおよびすべての連続的なドメイン配列アライメントに対して、完全に保存的な単一の残基は、黒の影文字または記号(|)によって示され、「強力な」半保存的残基はグレーの影文字または記号(+)によって示される。保存的アミノ酸残基の「強力な」群は、以下のアミノ酸群のいずれか一つであり得る:STA、NEQK、NHQK、NDEQ、QHRK,MILV、MILF、HY、FYW。
【0058】
表1I〜表1Lは、NOV1に対するDOMAIN解析結果からのドメイン記述を列挙する。これは、NOV1配列がこのドメインを含むことが知られている他のタンパク質の特徴と類似の特徴を有することを示す。
【0059】
【表1I】
Figure 2004527222
【0060】
【表1J】
Figure 2004527222
【0061】
【表1K】
Figure 2004527222
【0062】
【表1L】
Figure 2004527222
タンパク質のIGFBP−ALSファミリーに属するタンパク質は、循環するホルモンのレベルを調節する際に重要な役割を果たす。複合体の酸不安定性サブユニットは、複合体の安定性を調節し、そして、タンパク質のIGFBPファミリーによって調節される高レベルの循環ホルモンを確実にする際に重要な役割を果たす。このタンパク質は、胎児の発育に重要な多くのタンパク質中の共通のドメインである、ロイシンリッチリピートもまた有する。結果として、このタンパク質は発育と疾患に重要な役割を果たし得る。
【0063】
インシュリン様増殖因子(IGF)IおよびIIは、細胞増殖および分化の重要な調節因子である(Ueki I ら、Proc Natl Acad Sci U S A 2000 Jun 6;97(12):6868−73)。誕生後、主に肝臓由来IGFに代表される血漿IGFが、それぞれに1分子のIGF、IGF結合タンパク質(IGFBP)3、および酸不安定性サブユニット(ALS)からなる150kDaの三分子複合体中に循環する。誕生後のALS合成の開始は、三分子複合体の形成を駆動する最初の因子である。ALSによるIGFの捕捉は、低血糖症および細胞増殖のような負の効果なしで、血漿リザーバー(reservoir)の発達を可能にすると考えられる。ALSおよび三分子複合体の重要性を評価するために、本発明者らはALS遺伝子が不活性化されたマウスを作製した。この変異は、生存率および出生時体重におけるいかなる影響もなしに、メンデルの法則に従って遺伝的に受け継がれた。成長の欠損は、3週間の生活の後ヌルマウスにおいて観察され、それは10週間で13%に達した。この穏当な表現型は、血漿IGF−IおよびIGFBP−3の濃度が、それぞれ62%および88%減少するにも関わらず、観察された。肝臓および腎臓中における合成の指数は減少しなかったので、代謝回転の増加によって、これらの減少を説明した。驚いたことに、ALSの欠乏は、グルコースおよびインシュリンの恒常性に影響しなかった。したがって、ALSはIGF−IおよびIGFBP−3の出生後の蓄積に必要とされるが、局所的に産生されるIGF−Iの優勢な役割を支持する知見と一致して、成長に不可欠ではない。このモデルは、ALSの存在が肝臓由来IGF−Iの他の作用、および高循環レベルのIGF−IIの存在下で、恒常性の維持に必要とされるかどうかを決定するために有用であるはずである。
【0064】
循環中、インシュリン様増殖因子I(IGF−I)は、150kDaの三分子複合体中でIGF結合タンパク質−3(IGFBP−3)および酸不安定性サブユニット(ALS)と結合している。(Moller Sら、J Hepatol 2000 Mar;32(3):441−6)。IGF−IおよびIGFBP−3の循環は、慢性肝機能不全を有する患者において低いと報告されているのに対して、ALSのレベルは肝機能不全との関係を記述されていない。従って、本研究の目的は、肝機能軸およびIGF軸との関係においてALSの循環と肝静脈濃度を測定することであった。
【0065】
インシュリン様増殖因子(IGF)結合タンパク質(IGFBP)は、最初は、様々な生物学的流体中のIGF−IおよびIGF−IIに対するキャリアタンパク質として同定された(Rosenfeld RGら、Pediatrics 1999 Oct;104(4 Pt 2):1018−21)。これらの推定される機能は、分解およびクリアランス(clearance)からのIGFペプチドの保護、IGFの半減期の増加、およびこれらの適切な組織レセプターへの輸送であった。しかし、多くの観察によって単純なキャリアタンパク質としてのIGFBPの概念は複雑化された:1)6つのIGFBPは、それらの組織発現、ならびに他のホルモンおよび増殖因子による調節が変化する;2)IGFBPはプロテアーゼによる分解を受けやすく、それによってそれらのIGFに対する親和性が変化する;3)IGFへの結合に加えて、IGFBP−3およびIGFBP−5はまた、酸不安定性サブユニットと結合し得、それによってIGFの半減期がさらに増加する;4)IGFペプチドのIGFおよびインシュリンレセプターへのアクセスを変更することに加えて、IGFBPのいくつかは、IGF作用を増加し得る;5)IGFBPのいくつかは、細胞増殖をIGF非依存的に調節し得る;6)IGFBPのいくつかは、細胞膜と、または可能ならば膜レセプターと結合する;そして7)IGFBPのいくつかは、核認識部位を有し、核内で見出され得る。さらに、最近同定された多くのcDNAは、IGFに結合するが、実質的にIGFBPの場合よりも低い親和性を有するタンパク質をコードすることが見出された。予測されるタンパク質のN末端領域は、古典的なIGFBPと構造的に相同であり、システインリッチ領域を保存している。これらの観察により、これらの低親和性結合体は、IGF依存性機構およびIGF非依存性機構両方によって細胞増殖を調節し得るIGFBPスーパーファミリーのメンバーであることが示唆される。インシュリン様増殖因子、インシュリン様増殖因子結合タンパク質。
【0066】
血清中の総IGF−Iレベルは、成人の成長ホルモン(GH)置換治療の際の敏感な指数である。なぜなら、GHは、インシュリン様増殖因子(IGF−I)および酸不安定性サブユニット(ALS)の肝細胞での発現を刺激し、循環におけるIGF−Iの大部分は、ALSおよびIGFBP−3とともに三分子複合体中に見出されるからである。(Hall Kら、J Endocrinol Invest 1999;22(5 Suppl):48−57)しかし、三分子複合体を構成しているタンパク質の他の調節因子は、IGF−Iレベルに影響し得る。健康な被験体において、血清IGF−Iレベルは、出生時は低く、幼年時代中に増加し、思春期にピークレベルを有し、年齢が増加するにつれて減衰する。このパターンは、年齢依存性GH産生に原因があるとされてきたが、各々の年齢間隔内での広い範囲のIGF−Iレベルが、GH産生およびGH感受性に起因するかどうかはわかっていない。初老の双子において、約60%のIGF−Iレベルが遺伝的に決定される。IGF−Iの残りの環境依存性は、一部、栄養物摂取に起因する。食事のカロリー含有量およびタンパク質含有量両方が、重要である。従って、低IGF−Iレベルは、栄養不良またはGHレセプターの欠損に起因して、GH欠損患者およびGH耐性を有する患者において見出される。IGF−I決定は、IGFBPが干渉しないアッセイによって行われ、IGF−I濃度は、年齢に関して評価される、(すなわち、SDスコアに表される)ことが必要であり、参照間隔を構成する個体数によって、感受性と特異性が改善される。IGF−Iの決定は、子供におけるGH欠損を評価する際に推奨されるが、GH欠損が成人して発症した患者における診断的値は、一致しない。40年〜80年を超えた年齢層において、下垂体/視床下部障害を有し、誘発試験中に3μg/l未満のGHピークを有する多くの患者は,通常のIGF−Iレベルを有する。年齢に対して通常の範囲内のIGF−Iレベルが十分な内在性基底GH産生またはIGF−I、IGFBP−3もしくはALS発現を刺激する他の因子に起因するか否かは、明らかではない。
【0067】
インシュリン様増殖因子(IGF)の循環は、潜在的な低血糖活性の重要なプールを表し、その活性は、増殖因子、IGF結合タンパク質−3(IGFBP−3)、および酸不安定性サブユニット(ALS)からなるヘテロ三分子複合体中に封鎖することによって大いに阻害される(Baxter RC Metabolism 1995 Oct;44(10 Suppl 4):12−7)。総IGFの1%未満が遊離形態で循環するが、この量でさえ、インシュリン様活性を循環させるのに有意に寄与し得る。三分子結合タンパク質複合体は、循環から出ていくのを妨げることによって、結合したIGFのインシュリン様活性を阻害するようにみえる。この複合体の完全性は、妊娠状態および異化状態におけるIGFBP−3の限定プロテアーゼ分解によって、影響され得るが、これがIGFバイオアベイラビリティー、したがって、低血糖症の可能性を増加するという証拠は、まだ不明瞭なままである。しかし、IGF−II分泌性腫瘍を有する患者において、低血糖症は、IGFを十分に隔離する三分子複合体の欠損から生じ得る。コルチコステロイドまたは成長ホルモンによる処置による複合体の形成の改善は、(成長ホルモン処置でみられるように)IGF−IIが過分泌のままである場合でさえも、低血糖症を軽減する。これらの患者において、血糖値はIGFBP−2レベルと逆の相関関係であり、このタンパク質がIGFのこれらの標的組織への輸送において、ある役割を果たし得ることを示唆する。逆に、ALSは血糖と正の相関があり、低血糖を阻害する際に三分子複合体の重要性を強調する。他のIGF結合タンパク質と異なり、IGFBP−1は循環中に、グルコース対抗制御因子としてのその作用と一致した様式で、鋭敏に調節される。これは、循環中に遊離IGFの活性を阻害することによって、この様式で作用し得る。
【0068】
ロイシンリッチリピート(LRR)は、さまざまな細胞質タンパク質、膜タンパク質および細胞外タンパク質(InterPro)において見出される、比較的短いモチーフである(22〜28残基長)。これらのタンパク質は、広範に異なった機能と関連するが、共通の性質には、タンパク質−タンパク質相互作用が含まれる。これらは、膜と相互作用し得る疎水性面を有する両親媒性構造を形成し得ると考えられてるが、LRRの三次元構造については、ほとんど知られていない。ショウジョウバエトール(Drosophila Toll)タンパク質由来の合成LRRのインビトロでの研究は、このペプチドが伸長されたフィラメントを形成するβシート構造を選定することによってゲルを形成することを示す。これらの結果は、LRRがタンパク質−タンパク質相互作用および細胞接着を媒介するという理念(idea)と一致する。LRR含有タンパク質の他の機能は、例えば、酵素への結合および血管修復を含む。リボヌクレアーゼ阻害剤の三次元構造(15個のLRRを含むタンパク質)が決定され、LRRが新規クラスのα/βフォールドであることが明らかになった。LRRは伸長された非球状構造を形成し、しばしばシステインリッチドメインに隣接する。
【0069】
インシュリン様増殖因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様タンパク質をコードする本発明の開示されたNOV1核酸は、配列が表1A、表1Cおよび表1E中に提供されている核酸、またはそれらのフラグメントを含む。本発明はまた、塩基のいずれかが表1A、表1C、または表1E中に示された対応する塩基から変化され得るが、そのインシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様活性および生理学的機能を維持しているタンパク質を依然としてコードしている変異体核酸または改変体核酸、またはそのような核酸のフラグメントを含む。本発明はさらに、配列が先程記載したばかりの配列に相補的である核酸を含み、先程記載したばかりの核酸のいずれかに相補的な核酸フラグメントを含む。さらに本発明は、核酸または核酸フラグメントまたはそれらに対する相補体を含み、それらの構造は、化学修飾を含む。限定されない例によって、そのような修飾は、修飾塩基、および糖リン酸骨格が修飾または誘導された核酸を含む。それらの修飾は、例えば被験体への治療適用においてアンチセンス結合核酸として使用され得るように、修飾された核酸の化学的安定性を、少なくとも部分的に強化するために実行される。変異体核酸または改変体核酸およびそれらの相補体において、塩基の約10%までがそのように変化され得る。
【0070】
本発明の開示されたNOV1タンパク質は、配列が表1Bまたは表1Eに提供されている、インシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様タンパク質を含む。本発明はまた、残基のいずれかが表1Bまたは表1Eに示された対応する残基から変化され得るが、インシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様活性および生理学的機能を維持しているタンパク質を依然としてコードしている変異体または改変体タンパク質、またはそれらの機能的フラグメントを含む。変異体タンパク質または改変体タンパク質において、残基の約60%までが、そのように変化され得る。
【0071】
本発明はさらに、本発明の任意のタンパク質に免疫特異的に結合する、抗体およびFabまたは(Fabのような抗体フラグメントを含む。
【0072】
本発明に対して上で定義された情報により、本インシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様タンパク質(NOV1)は「インシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニットファミリー」のメンバーとして機能し得ることが示唆される。したがって、本明細書で同定されたNOV1核酸およびNOV1タンパク質は、以下に示されるような種々の病理および障害(それらに限定されないが)に関与する潜在的な治療適用において有用であり得る。本発明に対する潜在的な治療適用としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:タンパク質治療法、低分子薬物標的、抗体標的(治療抗体、診断抗体、薬物標本抗体/細胞毒性抗体)、診断および/または予的マーカー、遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切除)、研究道具、本明細書中で定義された組織型および細胞型(それらに限定されないが)を含有する、全ての組織型および細胞型のインビボおよびインビトロでの組織再生。
【0073】
本発明のNOV1核酸およびNOV1タンパク質は、以下に示されるような種々の病理および障害(それらに限定されないが)を含む癌に関与する潜在的な治療適用において有用である。例えば、インシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様タンパク質(NOV1)をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、インシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様タンパク質(NOV1)は、それを必要とする被験体に投与する際に、有用であり得る。非限定的な例によって、本発明の組成物は、癌、膀胱炎、失禁、妊性、心筋疾患、アテロスクレローゼ、高血圧症、先天性心臓欠陥、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺動脈弁狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患、結節硬化症、硬皮症、肥満症、移植回復に罹患した患者の処置に対する有効性を有する。本発明のインシュリン様成長因子結合タンパク質複合体−酸不安定性サブユニット様タンパク質またはそのフラグメントをコードするNOV1核酸は、診断適用においてさらに有用であり得、ここで核酸またはタンパク質の存在または量が、評価されるべきである。
【0074】
NOV1核酸およびNOV1ポリペプチドは、治療方法または診断方法における使用のための、新規のNOV1物質へ免疫特異的に結合する抗体の産生においてさらに有用である。これらの抗体は、以下の「抗NOVX抗体」節中に記載されているように、疎水性チャートからの予測を用いて、当該技術分野中で公知の方法にしたがって生成され得る。開示されたNOV1タンパク質は、多数の親水性領域を有し、それらの各々は、免疫源として使用され得る。一つの実施形態において、予想されたNOV1エピトープは、アミノ酸約10〜50由来である。別の実施形態において、NOV1エピトープは、アミノ酸約80〜120由来である。さらなる実施形態において、NOV1エピトープは、アミノ酸約180〜220由来、アミノ酸約230〜300由来、アミノ酸約330〜350由来、アミノ酸約370から400由来、アミノ酸約480〜540由来、アミノ酸約550〜560由来、およびアミノ酸約620〜840由来である。これらの新規のタンパク質は、様々なヒトの障害の機能的分析のためのアッセイ系において使用され得、そのことは、疾患の病理学の理解および様々な障害に対する新規薬物標的の発展の助けとなる。
【0075】
(NOV2)
新規アトラクチン様タンパク質をコードする、3609ヌクレオチド(101599929_EXT1とも呼ばれる)の開示されたNOV2核酸は、表2Aに示される。ヌクレオチド7〜9のATG開始コドンで始まり、ヌクレオチド3562〜3564のTAAコドンで終了する、一つのオープンリーディングフレームを同定した。開始コドンから上流の推定非翻訳領域および終始コドンから下流の推定非翻訳領域に、表2A中で下線を施し、開始コドンおよび終始コドンは太字にする。
【0076】
【表2A】
Figure 2004527222
染色体10に局在化された、開示されたNOV2核酸配列は、マウス由来のアトラクチンタンパク質mRNA(GENBANK−ID:AF119821)と同一な、694塩基のうち494塩基(71%)を有する(E=2.9e−204)。
【0077】
配列番号6によってコードされたNOV2ポリペプチド(配列番号7)は、1185アミノ酸残基を有し、表2Bに一文字表記を用いて表される。SignalP、Psortおよび/またはHydropathy結果は、NOV2がシグナルペプチドを含まず、0.3600の確実性でミトコンドリア膜空間に局在化される可能性があることを予測する。他の実施形態において、NOV2はまた、0.3000の確実性でミクロボディー(ペルオキシソーム)に、または0.1000の確実性でリソソーム(内腔)へ局在化され得る。
【0078】
【表2B】
Figure 2004527222
開示されたNOV2アミノ酸配列は、1198アミノ酸残基のヒト由来アトラクチンタンパク質(SPTREMBL−ID:O75582)と1197アミノ酸残基のうち703アミノ酸残基(58%)の同一性、および1197アミノ酸残基のうち895アミノ酸残基(74%)の類似性を有し(E=0.0)、1198アミノ酸残基のヒト可溶性アトラクチン−1 タンパク質(patp:AAY70689)と1197アミノ酸残基のうち703アミノ酸残基(58%)の同一性、1197アミノ酸残基のうち895アミノ酸残基(74%)の類似性を有する(E=0.0)。
【0079】
NOV2は、少なくとも以下の組織中に発現されている:脳、腎臓、筋肉、膵臓、前立腺、子宮、胸部、大腸、卵巣、および肝臓。さらに、この配列は、マウス中のしっかりと関連したアトラクチンホモログの発現パターン(GENBANK−ID:AF119821)に起因して、以下の組織中で発現されていると予測される:脳、心臓、腎臓、肝臓、肺、皮膚、脊髄、および下垂体。
【0080】
NOV2はまた、表2C中に列挙されたBLASTPデータ中に示されたアミノ酸配列と相同性を有する。
【0081】
【表2C】
Figure 2004527222
これらの配列の相同性は、表2Dに示されるClustalW解析において、図式的に示される。
【0082】
【表2D】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
表2E〜表2Iは、NOV2に対するDOMAIN解析結果からのドメイン記述を列挙する。これは、NOV2配列がこのドメインを含むと知られている他のタンパク質の特性と類似の特性を有することを示す。
【0083】
【表2E】
Figure 2004527222
【0084】
【表2F】
Figure 2004527222
【0085】
【表2G】
Figure 2004527222
【0086】
【表2H】
Figure 2004527222
【0087】
【表2I】
Figure 2004527222
本発明のタンパク質は、タンパク質アトラクチンと非常に相同であり、活性化T細胞中で膜結合性分子または分泌性分子(スプライス改変体に依存する)である。これはプロテアーゼ活性を有し、細胞が相互作用しクラスターを形成し得る、サイトカインのN末端およびケモカインのN末端を修飾すると考えられる。可溶性アトラクチンのマウスオルトログ(ortholog)は、肥満および代謝の調節において役割を果たすことが示されている。本発明のタンパク質は、CUBドメインおよびケルク(kelch)モチーフのような、タンパク質−タンパク質相互作用に関与する特徴的なドメインを示す。これはまた、4プレクシンリピート、レクチンC型ドメインおよび二つのラミニンEGF様ドメインの存在を示し、それにより、アトラクチンとそのドメイン構造を共有していることを示す。アトラクチンは、本発明のタンパク質のようにミトコンドリアマトリクスに局在化されていると予想されるが、これは細胞膜において膜貫通タンパク質として分泌されるか局在化されるかどちらかである。したがって、本発明のタンパク質は、発現される組織において種々の生理学的役割を有し得る。
【0088】
アトラクチンは、活性化T細胞上で急速にアップレギュレートする膜結合分子である(Duke−Cohan JSら Adv Exp Med Biol 2000;477:173−85)。これは、細胞外誘導タンパク質および発生タンパク質のCUBファミリーのメンバーであり、ジペプチジルペプチダーゼIV(DPPIV/CD26)のプロテアーゼ活性と類似のプロテアーゼ活性をそれらと共有する。最も著しくかつCD26とははっきり対照的に、これはT細胞から放出され、可溶性血清循環性アトラクチンの主要な源であると推定される。ゲノムの配列決定によって、可溶性形態が膜形態のタンパク質分解産物ではなく、実際には、代替的なスプライシングの結果であることが明らかになった。最近の結果は、マウス膜アトラクチンの損失が、皮膚の色素沈着およびエネルギー代謝の制御において厳密な影響を有するマホガニー変異を生じることを証明している。後のこれらの例の各々において、アトラクチンがサイトカインとそれらそれぞれのレセプターとの相互作用を和らげるという大きな見込みがある。アトラクチンは、いくつかのサイトカインおよびケモカインのN末端の捕捉およびタンパク質分解性修飾を介して、免疫系において類似の機能を果たすようである。この調節活性は、細胞が相互作用し、免疫制御性クラスターを形成するのを可能にし、その後、一旦、応答が開始すると、サイトカイン/ケモカイン活性のダウンレギュレートを助力する。これら二つの特徴は、膜に発現されるアトラクチンの可溶性アトラクチンに対するバランスによって影響を受けるようである。
【0089】
アトラクチンは、最初は、ジペプチジルペプチダーゼIV活性を有し、活性化Tリンパ球によって発現され、放出される可能性ヒト血漿タンパク質として同定された。これはまた、色素沈着およびエネルギー代謝の制御と関連するマウスマホガニー遺伝子の産物として、同定される。(Tang Wら、Proc Natl Acad Sci U S A 2000 May 23;97(11):6025−30)。しかし、マホガニー産物は膜貫通タンパク質であり、分泌形態に加えて、ヒト膜アトラクチンの可能性を上昇させる。ヒトアトラクチンのゲノム構造により、可溶性アトラクチンは、ヒト染色体20p13上の25の連続したエクソンの転写から、生じることが明らかとなり、ここで、3’末端エクソンは終始コドンおよびポリアデニル化シグナルを含む、長期散在性核要素−1(LINE−1)レトロトランスポゾン要素を含む。膜アトラクチンのmRNAアイソフォームは、LINE−1エクソンにわたってスプライシングされ、組織的に膜貫通ドメインおよび細胞質ドメインをコードし、マウスの遺伝子のエクソンにほとんど同一な潜在性をコード化する5つのエクソンを含む。逆転写PCRによって測定された可溶性アイソフォームおよび膜貫通アイソフォームの相対量は、リンパ組織中で別個に調節されている。植物性赤血球凝集素を有する末梢血性リンパ球の活性化は、可溶性アトラクチンの放出前に細胞表面のアトラクチンの強い発現を誘導するので、これらの結果は、哺乳類に特有のゲノム事象(LINE−1挿入)が、炎症反応の間の細胞相互作用を制御するための進化的な機構を提供することを示唆する。
【0090】
マホガニー/アトラクチン遺伝子(Atrn)は、アグーチ(Agouti)シグナル伝達の下流メディエータとして、提唱された。なぜなら、黄色い髪の色および致死性黄色(A(y))マウスの肥満は、マホガニー(Atrn(mg))変異によって抑制されるからである。(Lu Xyら、FEBS Lett 1999 Nov 26;462(1−2):101−7)。本研究は、インサイチュハイブリダイゼーションによる脳および脊髄中のAtrn mRNAの分布を検査した。Atrn mRNAが、中枢神経系中のいたるところに、嗅覚系の領域、いくつかの辺縁系の構造、脳幹の領域、小脳および脊髄中に高レベルで、広く分布しているのが見出された。視床下部中で、Atrn mRNAは、超キアズマ的核、視索上核、内側視索前核、視床下部室傍核、視床下部腹内側核、および弓状核を含む、特定の核中に見出された。これらの結果は、Atrn遺伝子産物に対する生理学的機能の広範なスプクトルを示唆する。
【0091】
実験法の完全に異なる工程は、アトラクチンを同定し、このアトラクチンは、生理学的過程を制御する多くの役割を有するようであるタンパク質である。(Jackson IJ Trends Genet 1999 Nov;15(11):429−31)。アトラクチンは、メラニン細胞上の受容体においてアゴニストとアンタゴニストとの間のバランスに影響し、挙動および基礎代謝速度を変更し、活性化T細胞とマクロファージとの間の相互作用を媒介する。アトラクチンは、肥満を処置するための薬物の開発のための標的に十分であり得る。
【0092】
アグーチタンパク質およびアグーチ関連タンパク質は、メラノコルチンレセプターを介するシグナル伝達を拮抗させることによって、通常、髪の毛の色および体重それぞれを調節する、相同なパラクリンシグナル伝達分子である(Gunn TMら、Nature 1999 Mar 11;398(6723):152−6)。アグーチの発現は、通常皮膚に限定されるが、アグーチが遍在的に発現される希少な対立遺伝子(例えば、致死黄色)は、黄色被覆、肥満、増加した一次成長、および免疫欠陥を含む多面発現性効果を有する。マホガニー(mg)変異は、致死黄色の色素沈着および体重に対する効果を抑制し、本発明者らの以前の遺伝学的研究の結果によって、mgをアグーチの転写の下流であるがメラノコルチンレセプターの上流に配置する。ここで、ポジショナルクローニングは、マホガニー、Mgcaに対する候補遺伝子を同定するために使用された。Mgcaによってコードされる予想されたタンパク質は、1,428アミノ酸、単一の膜貫通ドメインのタンパク質であり、色素細胞および視床下部を含む多くの組織中で発現される。Mgcaタンパク質の細胞外ドメインは、ヒトアトラクチンのオルソログであり、免疫−細胞相互作用に関連する活性化T細胞によって産生される循環分子である。これらの観察は、エネルギー代謝の調節に新規の洞察を提供し、メラノコルチンレセプターシグナル伝達と免疫機能との間のクロストークに対する分子的基礎を示す。
【0093】
アトラクチンは、175kDaの正常なヒト血清糖タンパク質であり、活性化T細胞上に急速に発現され、48〜72時間後に細胞外に放出される。(Duke−Cohan JSら、Proc Natl Acad Sci U S A 1998 Sep 15;95(19):11336−41)。アトラクチンはクローン化され、その天然の血清形態において、非増殖性Tリンパ球のクラスター化(clustering)のための核となる単球の分散を媒介する。推定セリンプロテアーゼの触媒セリン、4つのEGF様モチーフ、CUBドメイン、C型レクチンドメイン、および共通のγサイトカイン鎖のリガンド結合領域と相同なドメインを有する134kDaのタンパク質をコードする、造血性組織特異的発現を伴う2つのmRNA種が存在する。後者の二つのドメインを除いて、全体構造はCaenorhabditis elegans F33C8.1タンパク質と高い相同性を共有し、そのことはアトラクチンが進化した新規ドメインおよび細胞媒介性免疫の発生に応じた機能を有することを示唆する。
【0094】
アトラクチン様タンパク質をコードする本発明の開示されたNOV2核酸は、配列が表2Aに提供された核酸またはそのフラグメントを含む。本発明はまた、それらのあらゆる塩基が表2Aに示された対応する塩基から変化され得るが、アトラクチン様活性および生理学的機能を維持するタンパク質をなおコードする変異体核酸または改変体核酸、またはそのような核酸のフラグメントも含む。本発明はさらに、配列が先程記載したばかりの配列と相補的である核酸を含む。これは、先程記載したばかりの核酸のいずれかと相補的である核酸フラグメントを含む。本発明はさらに、それらの構造が化学的修飾を含む核酸または核酸フラグメントまたはそれらの相補体を含む。非限定的な例によって、このような修飾は、修飾塩基、および糖リン酸骨格が修飾された、または誘導体化された核酸を含む。これらの修飾は、例えばそれらが被験体への治療適用においてアンチセンス結合核酸として使用され得るように、修飾された核酸の化学的安定性を、少なくとも部分的に強化するように行われる。変異体核酸または改変体核酸およびそれらの相補体において、塩基の約29%までがそのように変化され得る。
【0095】
本発明の開示されたNOV2タンパク質は、配列が表2Bに提供されるアトラクチン様タンパク質を含む。本発明はまた、それらのあらゆる残基が表2Bに示された対応する残基から変化され得るが、アトラクチン様活性および生理学的機能を維持するタンパク質をなおコードする変異体核酸あるいは改変体核酸、またはそれらの機能的なフラグメントも含む。変異体タンパク質または改変体タンパク質において、残基の43%までがそのように変化され得る。
【0096】
本発明のNOV2核酸およびNOV2タンパク質は、フォン・ヒッペル−リンドウ症候群(VHL)、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性麻痺、てんかん、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、白室萎縮、行動障害、嗜癖、不安、疼痛、神経変性、糖尿病、自己免疫疾患、腎動脈狭窄、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、全身性エリテマトーデス、尿細管性アシドーシス、IgA腎症、高カルシウム血症、糖尿病、膵炎、肥満、子宮内膜症、不妊症、ヒルシュスプルング病、クローン病、虫垂炎、筋ジストロフィー、レッシュナイハン症候群、重症筋無力症、肝硬変、肝機能不全、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、子宮癌、および/または他の病理/障害に関する潜在的な治療適用において有用である。アトラクチン様タンパク質をコードするNOV2核酸、および本発明のアトラクチン様タンパク質、またはそれらのフラグメントは、核酸またはタンパク質の存在または量が評価される、診断適用においてさらに有用であり得る。
【0097】
NOV2核酸およびNOV2ポリペプチドは、治療方法または診断方法のための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の産生にさらに有用である。これらの抗体は、以下の「抗NOVX抗体」節に記載されているように、疎水性チャートからの予測を使用し、当該技術分野で公知の方法に従って生成され得る。開示されたNOV2タンパク質は、多数の疎水性領域を有し、その領域はそれぞれ免疫源として使用され得る。一つの実施形態において、意図されたNOV2エピトープは、アミノ酸約1〜20由来である。別の実施形態において、NOV2エピトープは、アミノ酸約50〜130由来である。さらなる実施形態において、NOV2エピトープは、アミノ酸約140〜150由来、アミノ酸約180〜380由来、アミノ酸約400〜500由来、アミノ酸約530〜550由来、アミノ酸約580〜680由来、アミノ酸約700〜740由来、アミノ酸約760〜780由来、アミノ酸約820〜900由来、およびアミノ酸約950〜1200由来である。これらの新規のタンパク質は、様々なヒト障害の機能的解析のためのアッセイ系において使用され得、このタンパク質は、疾患の病理の理解および様々な障害に対する新規薬物標的の開発に有用である。
【0098】
(NOV3)
NOV3は、以下で開示される、3つの新規のインスリン様増殖因子結合タンパク質複合体−酸不安定性(Acid Labile)サブユニット(IGFBP−ALS)様タンパク質を含む。開示される配列は、NOV3aおよびNOV3bと名付けられた。
【0099】
(NOV3a)
新規キナーゼ様タンパク質をコードする、6201ヌクレオチドの開示されたNOV3a核酸(または124217931_EXTと称される)が、表3aにおいて示される。オープンリーディングフレームはヌクレオチド57位〜59位にあるATG開始コドンにて開始し、そしてヌクレオチド6199位〜6201位にあるTGAコドンにて終結することを同定された。開始コドンおよび終止コドンはボールド文字である。
【0100】
【表3A】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
開示されたNOV3a核酸配列は第13染色体に位置づけられ、そしてMus musculus由来のrho/rac相互作用性シトロンキナーゼ(Crik)mRNA(GENBANK−ID:AF086824)に対して、6158塩基のうち同一な5518塩基(89%)(E=0.0)を有する。
【0101】
配列番号8によりコードされる、開示されたNOV3aタンパク質(配列番号9)は2066アミノ酸残基を有し、そして1文字コードを使用して、表3Bにおいて提示される。Signal P、Psortおよび/またはHydropathyの結果は、NOV3aがシグナルペプチドを有さず、そして0.9800の確実性で核に局在しそうであることを予測する。別の実施形態では、NOV3aは0.3000の確実性で微小体(ペルオキソーム)に、0.1000の確実性でミトコンドリア膜空間に、または0.1000の確実性でリソソーム(細胞内腔)にもまた局在しそうである。
【0102】
【表3B】
Figure 2004527222
開示されたNOV3aアミノ酸は、Mus musculus由来の2055アミノ酸残基のrho/rac相互作用性シトロンキナーゼ(Crik)タンパク質(SPTREMBL−ACC:O88938)に対して、2053アミノ酸残基のうち同一な1969アミノ酸残基(95%)を、2053アミノ酸残基のうち類似な2009アミノ酸残基(97%)を有する(E=0.0)。
【0103】
NOV3aのTaqMan発現データは、以下の実施例2に見出される。
【0104】
(NOV3b)
新規のRHO/RAC相互作用性シトロンキナーゼ様をコードする、開示された6189ヌクレオチドの開示されたNOV3b核酸(CuraGen Acc.No.CG106764−01に割り当てられる)が、表3Cにおいて示される。オープンリーディングフレームはヌクレオチド1位〜3位にあるATG開始コドンにて開始し、そしてヌクレオチド6160位〜6162位にあるTAAコドンにて終結することを同定された。終止コドン下流の推定非翻訳領域は表3Cにおいて下線で示され、そして開始コドンおよび終止コドンはボールド文字である。
【0105】
【表3C】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
本説明の開示されたNOV3b核酸配列は、Homo sapiens由来のKIAA1531 mRNA(GENBANK−ID:AB040964)と、2908塩基のうち同一な2894塩基(99%)を有する(E=0.0)。
【0106】
配列番号10によりコードされるNOV3bポリペプチド(配列番号11)は、2053アミノ酸残基であり、そして1文字コードを使用して、表3Dにおいて提示される。Signal P、PsortおよびHydropathy、Psort、ならびに/またはSignal Pのデータは、NOV3bタンパク質がシグナルベプチドを全く有さず、そして0.9800の確実性で核に局在し得ることを示唆する。別の実施形態では、NOV3bは0.300の確実性で微小体(ペルオキソーム)に、0.100の確実性でミトコンドリアマトリックス空間に、または0.100の確実性でリソソーム(細胞内腔)にもまた局在しそうである。
【0107】
【表3D】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
開示されたNOV3bアミノ酸配列は、Homo sapiens由来の1060アミノ酸残基のプレカリクレイン様タンパク質であるKIAA1531タンパク質(BAA96055)に対して、647アミノ酸残基のうち同一な638アミノ酸残基(98%)を、647アミノ酸残基のうち類似な643アミノ酸残基(99%)を有する(E=0.0)。
【0108】
NOV3bは主に正常な脳において発現するが、他の正常組織においては発現しない。より低い発現がいくつかの腫瘍型において見られる。
【0109】
NOV3bはまた、表3Eにおいて記されたBLASTPデータにて示されるアミノ酸配列に対して相同性を有する。
【0110】
【表3E】
Figure 2004527222
これらの配列の相同性は、表3Fにおいて示されるClustalW分析にて図示される。
【0111】
【表3F】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
表3G〜Kは、NOV3bに対してのDOMAIN分析結果からのドメイン記載を記す。このことは、NOV3配列がこのドメインを含むことが公知の他のタンパク質と類似の特性を有することを示す。
【0112】
【表3G】
Figure 2004527222
【0113】
【表3H】
Figure 2004527222
【0114】
【表3I】
Figure 2004527222
【0115】
【表3J】
Figure 2004527222
【0116】
【表3K】
Figure 2004527222
最近のデータは、筋緊張性ジスロトフィーキナーゼファミリー(DiCuntoら、Eur J Immunol 2000年12月;30(12):3403−10)に属する新規セリン/スレオニンキナーゼの同定を示す。そのキナーゼは少なくとも2つの異なるアイソフォームにて生産され得る:およそ240−kDaのタンパク質(シトロン−Rho相互作用性キナーゼ、CRIK)(そのキナーゼドメインがシトロンの配列の下流にあり、以前に同定されたRho/Rac結合タンパク質である);およそ54−kDaのタンパク質(CRIK−ショートキナーゼ(SK))(それは大部分がキナーゼドメインからなる)。CRIKタンパク質およびCRIK−SKタンパク質を、COS7細胞に導入して発現させた後のインビトロキナーゼアッセイによって試験した場合、外来性基質のリン酸化能および自己リン酸化能を有する。CRIKキナーゼ活性は、恒常的に活性なRhoの共発現により数倍に増加されるが、活性なRacはより限定的な効果を有する。内在性CRIKのキナーゼ活性は、タンパク質のシトロン部分を認識する抗体を用いた免疫沈降の後のインビトロキナーゼアッセイにより示される。ケラチノサイトにおいて発現させる場合、全長のCRIKは細胞質微粒構造体に局在し、そしてこれらの細胞質微粒構造体の中にアクチンを補充させるが、CRIK−SKはそうではない。以前に報告されたRho関連キナーゼのROCKIおよびROCKIIは普遍的に発現される。対照的に、CRIKは限定された発現パターンを提示し、このことはこのキナーゼが特定の細胞型においてより特定された機能を果たし得ることを示唆する。
【0117】
T細胞レセプター(TCR)結合は、APCに対するインテグリン媒介性の接着を増大させ、T細胞−APC相互作用の安定化および2つの細胞膜の近位付加を起こす。TCRまたはCD3キメラのいずれかと1つの固定化抗体との結合は、インテグリン非依存性様式(BorrotoらEur J Immunol 1999年11月;29(11):3609−20)にてT細胞の急速な拡散を引き起こす。この効果はアクチン細胞骨格のポリマー体化と同調し、そして免疫レセプターのチロシンを基にした、CD3サブユニットの活性化モチーフの完全性に依存する。RhoAのドミナントネガティブ変異体の発現、およびRho特異的インヒビターであるC3トキシンは、TCR誘導性拡散を打ち消した。対照的に、恒常的に活性なRacまたはドミナントネガティブな形態のRacおよびCdc42は細胞の拡散に影響しなかった。TCRから発するシグナルは、インテグリン非依存的に、そしてRho依存的なアクチン細胞骨格の再構成を通して、直接的にT細胞の拡散を誘導し得る。
【0118】
運動性リンパ球は、異なる接着分子(ICAM、CD43およびCD44)、ならびに、細胞−細胞相互作用およびリンパ球の補充において重要な機能を有する微小な膜状仮足(slender posterior appendage)である、尾脚(uropod)に濃縮されたERMアクチン結合タンパク質を有する分極した形態を選択する。リンパ球の極性および移動の制御下でのGTPアーゼのRhoファミリー(Rho、RacおよびCdc42)の役割は、外部より導入されたRho GTPアーゼ変異体の効果の分析により研究されてきた。分極した運動性形態を恒常的に示すT細胞株にRhoA、Rac1およびCdc42の活性化変異体をトランスフェクションすることは、細胞の極性を弱めた。Racのグアノシンヌクレオチド交換因子Tiam−1は、活性化Rac1と同様の効果を誘導した。逆に、3つのGTP結合性タンパク質のドミナントネガティブ形体は、インテグリン依存性様式にて尾脚に対するICAM−3およびモエシンの再分散を伴う、丸い形のT細胞において分極した表現型を誘導した。他方では、ドミナントネガティブのCdc42および3つのRho GTPアーゼ全ての活性化変異体の過剰発現は、SDF−1アルファ誘導性のT細胞走化性を有意に阻害した。併せると、これらのデータは、Rho GTPアーゼがリンパ球の極性およびケモカイン誘導性の移動を制御し、そしてリンパ球の指向性移動におけるCdc42の重要な役割を強調することを、実証する。
【0119】
活性化Rho GTPアーゼは、特徴的なキナーゼカスケードを開始させる。特に、ROCKがRhoに結合し、そしてこの会合によりそのキナーゼ活性が緩やかに刺激される。RhoおよびRacの特異的相互作用体であるシトロン分子(Madauleら、1995)は、ROCKと構造上有意な程度の相同性を共有する;しかし、そのキナーゼドメインの欠損がその生物学的機能についての疑問を生じる。マウス初代ケラチノサイトcDNAライブラリーのPCRによって、Di Cuntoら(1998)は、筋緊張性ジストロフィーキナーゼファミリーに属する、新規セリン/スレオニンキナーゼであるCRIK(シトロンRho相互作用キナーゼ)を同定した。CRIKは少なくとも2つのアイソフォームとして発現し得、1つはそのほぼ全体において以前に報告された型のシトロンを含む。CRIKのロングフォームは、キナーゼドメインがシトロン配列の後に続く、240−kDのタンパク質である。ショートフォームのCRIK−SK(ショートキナーゼ)は、主にキナーゼドメインからなる、およそ54−kDのタンパク質である。CRIKタンパク質およびCRIK−SKタンパク質は、COS7細胞に導入して発現させた後のインビトロキナーゼアッセイによって試験する場合、外来性基質のリン酸化能および自己リン酸化能を有する。CRIKキナーゼ活性は、恒常的に活性なRhoの共発現により数倍に増加されるが、活性なRacはより限定的な効果を有する。内在性CRIKのキナーゼ活性は、タンパク質のシトロン部分を認識する抗体を用いた免疫沈降の後のインビトロキナーゼアッセイによって示される。ケラチノサイトにおいて発現される場合、全長のCRIKは細胞質微粒構造体に局在し、そしてこれらの細胞質微粒構造体にアクチンを補充させるが、CRIK−SKはそうではない。以前に報告されたRho関連キナーゼのROCK1およびROCK2は普遍的に発現する。マウス組織のノーザンブロット分析は、ケラチノサイト、脳、脾臓、肺、腎臓に限定された発現の制限されたパターンを示し、そして特に強いシグナルを精巣において、示した。心臓、肝臓または骨格筋においては、発現を全く検出できなかった。CRIKタンパク質は、キナーゼドメイン、コイルドコイルドメイン、ロイシンリッチドメイン、Rho−Rac結合ドメイン、ジンクフィンガー領域、プレクストリン相同性ドメインおよび推定のSH3−結合ドメインを含む。Di Cuntoら(1998)はCRIKキナーゼドメインのヒトホモログのクローニングを報告した。彼らは、シトロンのヒトのホモログが染色体第12qに位置付けられるPACクローン(GenBank GENBANK AC002563)中に含まれることを記載した。50kDより大きいタンパク質をコードするcDNAに対してサイズ分画したヒト脳cDNAライブラリーをスクリーニングすることにより、Nagaseら(1999)はcDNA KIAA0949(GenBank GENBANK AB023166)としてCRIKを同定した。Di Cuntoら(1998)は、ヒトCRIK遺伝子を染色体第12q24.1−q24.3に位置付けた。
【0120】
Di Cuntoら(2000)は、標的破壊によりシトロンキナーゼの欠失マウスを作製した。シトロン−K −/−マウスはより遅い速度で成長し、重篤な運動失調であり、そして成体になる前に致命的なてんかん発作の結果として死亡する。それらの脳は、嗅球、海馬および小脳における微小ニューロンの劇的な喪失を伴う、神経発生欠損を示す。これらの異常は、中枢神経系の発生期に起こり、細胞質分裂の変更および広範囲のアポトーシスを原因とする。Di Cuntoら(2000)は、シトロン−Kが特異的な神経細胞前駆体のみにおいてインビボにて細胞質分裂に重要であると結論付けた。さらに、彼らは、中枢神経のヒト先天異常症候群の一部の新規分子機構を示唆した。
【0121】
RHO/RAC相互作用性シトロンキナーゼ様タンパク質をコードする、本発明の開示されたNOV3核酸は、表3Aまたは表3Cにおいて提供される配列またはそのフラグメントの核酸を含む。本発明はまた、任意の塩基が表3Aまたは表3Cにおいて示される、対応する塩基から変更され得るが、そのRHO/RAC相互作用性シトロンキナーゼ様活性および生理学的機能を依然として維持するタンパク質をコードする、変異体核酸もしくは改変体核酸、またはそのような核酸のフラグメントを含む。本発明は、配列が本明細書で記載されたものに対して相補的な核酸をさらに含み、本明細書で記載された任意の核酸に対して相補的な核酸フラグメントを含む。さらに本発明は、構造が化学的改変を含む、核酸もしくは核酸フラグメント、またはそれらの相補物を含む。そのような改変は、非限定的な例として、改変された塩基および、糖リン酸基本骨格が改変されるかまたは糖リン酸基本骨格が由来する改変塩基および核酸を含む。これらの改変は少なくとも、一部において改変された核酸の化学的安定性を増強するために実施され、そのような肺変体は、例えば被験体での治療用途において核酸と結合するアンチセンスとして、使用され得る。核酸変異体または核酸改変体、およびそれらの相補体において、約10%までの塩基がそのように変更され得る。
【0122】
本発明の開示されたNOV3タンパク質は、配列が表3Bまたは表3Dにおいて提示される、RHO/RAC相互作用性シトロンキナーゼ様タンパク質を含む。本発明はまた、任意の残基が表3Bまたは3Dにおいて示される対応する残基から変更され得るが、RHO/RAC相互作用性シトロンキナーゼ様活性および生理学的機能を依然として維持する、コードされるタンパク質である変異体タンパク質もしくは改変体タンパク質またはその機能フラグメントを含む。変異体タンパク質または改変体タンパク質において、約13%までの残基がそのように変更され得る。
【0123】
本明細書中に開示されるRHO/RAC相互作用シトロンキナ−ゼ様タンパク質および核酸(NOV3)についてのタンパク質類似性情報、発現パターン、およびマップ位置は、NOV3が、シトロンキナーゼ様ファミリーに特徴的な重要な構造機能および/または生理学的機能を有し得ることを示唆する。従って、本発明のNOV3核酸およびNOV3タンパク質は、潜在的な診断適用および治療適用に有用である。これらは、特異的もしくは選択的な、核酸診断マーカーおよび/もしくは核酸予後マーカーまたはタンパク質診断マーカーおよび/もしくはタンパク質予後マーカーとして役立つこと(その核酸もしくはそのタンパク質の存在、またはその核酸もしくはそのタンパク質の量が評価される)、ならびに以下のような潜在的な治療適用が挙げられる:(i)タンパク質治療剤、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療抗体、診断抗体、薬物標的抗体/細胞傷害性抗体)、(iv)遺伝子治療に有用な核酸(遺伝子送達/遺伝子切除)、ならびに(v)インビトロおよびインビボでの組織再生を促進する組成物。
【0124】
本発明のNOV3核酸およびNOV3タンパク質は、下に記載する様々な疾患および障害に関係する潜在的な診断適用および治療適用に有用である。例えば、本発明の組成物は、以下に羅患している患者の治療に効力を有する;ぜん息、関節炎、乾癬、糖尿病、および活性T細胞を必要とするIBD、ならびにB細胞活性化を含む全身性エリテマトーデスのような疾患、自己免疫疾患、腎動脈狭窄、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎疾患、尿細管性アシドーシス、IgA腎症、高カルシウム血症、レッシュ―ナイハン症候群、フォン・ヒッペル―リンダウ(VHL)症候群、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性麻痺、てんかん、多発性硬化症、毛細管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動障害、嗜癖、不安、疼痛、細胞防護(Neuroprotection)、内分泌の機能不全、肥満、発育および再生障害、血友病、凝固能亢進(hypercoagulation)、特発性血小板減少性紫斑病、アレルギー、免疫欠損、移植、リンパ水腫(Lymphaedema)、血友病、凝固能亢進、特発性血小板減少性紫斑病、免疫欠損、対宿主性移植片病、ヒルシュスプルング病、クローン病、虫垂炎、炎症性腸疾患、憩室性疾患、および/または他の病理。NOV3核酸、またはそのフラグメントは、さらに診断適用において有用であり得、その診断適用において、その核酸またはタンパク質の、存在または量が評価される。
【0125】
NOV3核酸およびNOV3ポリペプチドは、さらに治療方法または診断方法において使用するための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の産生に有用である。これらの抗体は、以下にある「抗NOVX抗体」の章に記載されるように、疎水性チャートからの予測を用いて、当該分野で公知の方法によって生成され得る。例えば、開示されるNOV3タンパク質は、複数の疎水性領域を有し、その各々は、免疫原として用いられ得る。1つの実施形態において、企図されるNOV3エピトープは、およそアミノ酸1〜20である。別の実施形態において、NOV3エピトープは、およそアミノ酸40〜45である。さらなる実施形態において、NOV3エピトープは、およそアミノ酸110〜150、およそアミノ酸210〜300、およそアミノ酸410〜900、およそアミノ酸950〜1200、およそアミノ酸1250〜1300、およそアミノ酸1310〜1450、およそアミノ酸1490〜1520、およそアミノ酸1650〜1680、およそアミノ酸1800〜1820、およそアミノ酸1900〜1920、およびおよそアミノ酸1980〜2053である。この新規のタンパク質はまた、様々なヒト障害の機能分析のための強力なアッセイ系の開発において価値を有し、それは、その疾患の病理の理解および様々な障害の新しい薬物標的の開発の助けとなる。
【0126】
(NOV4)
新規なプレキシン様タンパク質をコードする5691ヌクレオチドの開示されたNOV4核酸(CuraGen登録番号.105827550_EXTと命名された)は、表4Aに示される。ヌクレオチド1〜3のATG開始コドンで始まり、ヌクレオチド5683〜5685のTGAコドンで終わるオープンリーディングフレームが、同定された。終止コドンの下流の推定非翻訳領域は、表4Aにおいて下線を付しており、そして、開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0127】
【表4A】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
第7染色体に位置付けされたNOV4の核酸配列は、マウス由来のプレキシン−2 mRNA(GENBANK−ID:D86949)と同一な4004塩基を5567塩基中に(71%)有する(E=0.0)。
【0128】
配列番号12によってコードされるNOV4ポリペプチド(配列番号13)は、1896アミノ酸残基であり、表4Bに1文字コードを用いて示される。Signal P、Psortおよび/またはHydropathyの結果によって、NOV4が、シグナルペプチドを有さず、確実性0.46でおそらく原形質膜に局在化されることが予測される。他の実施形態において、NOV4はまた、確実性0.1000で小胞体(膜)に、確実性0.1000で小胞体(内腔)に、または確実性0.1000で細胞外に局在化され得る。
【0129】
【表4B】
Figure 2004527222
本発明のタンパク質の全アミノ酸配列は、マウス由来の1884アミノ酸残基のプレキシン−2タンパク質(SPTREMBL−P70207)と、同一な1263残基を1857アミノ酸残基のうちに有し(68%)、類似する1501残基を1857アミノ酸残基のうちに有し(80%)(E=0.0)、そして2135アミノ酸残基のHuman Plexinタンパク質(patp:AAU00019)に対して、同一な364残基を801アミノ酸残基のうちに有し(45%)、および類似する520残基を801アミノ酸残基のうちに有する(64%)(E=2.6−283)ことが見出された。
【0130】
開示されるNOV4タンパク質は、少なくとも以下の組織において発現される:線維芽細胞様滑膜細胞(正常)、胎児脳、脂肪、微小血管内皮細胞―肺、視床、胎児大脳皮質、側頭葉、頭頂葉、胎児小脳、および精巣。NOV4についてのTaqMan発現データは、下記の実施例2に示される。
【0131】
NOV4はまた、表4Cに列挙されるBLASTPデータに示されるアミノ酸配列との相同性を有する。
【0132】
【表4C】
Figure 2004527222
これらの配列の相同性は、表4Dに示されるClustalW分析において図表的に示される。
【0133】
【表4D】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
表4E〜Kは、NOV4に対するDOMAIN分析結果由来のドメイン記載を列挙する。これは、NOV4配列が、このドメインを含有することを知られている、他のタンパク質の性質と類似の性質を有することを示す。
【0134】
【表4E】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0135】
【表4F】
Figure 2004527222
【0136】
【表4G】
Figure 2004527222
【0137】
【表4H】
Figure 2004527222
【0138】
【表4I】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0139】
【表4J】
Figure 2004527222
【0140】
【表4K】
Figure 2004527222
セマフォリンは、分泌シグナルまたは細胞結合シグナルの大きなファミリーであり、発生中の神経組織において軸索をガイドすることが公知である。これらは、様々な成体組織および胚組織において発現し、そして広範な機能を有すると考えられる。最近の証拠は、セマフォリンおよびそのレセプターが、細胞の相互作用の制御において、おそらく細胞間反発において、重要な役割を果たすことを示唆する(Tamagnone and Comoglio.Trends Cell Biol 2000 Sep;10(9):377−83.)。セマフォリンの部分集合は、ニューロピリン(シグナル伝達コンピテント細胞質ドメインを欠く細胞表面分子)と、相互作用する。貫通膜分子の別の大きなファミリー、すなわちプレキシンは、セマフォリンに特異的に結合する。従って、プレキシンは、単独で、またはニューロピリンと関連して、完全に機能的なセマフォリンレセプターとしてふるまう。プレキシンによって誘発される細胞内応答は、知られていないが、著しく保存されたsex−plexin(SP)ドメインを含むプレキシンの大きな細胞質部分が、新規なシグナル伝達経路を誘発する可能性がある。
【0141】
そのセマフォリンのような化学反発性シグナルは、発生中の神経系において広い範囲にわたって、軸索の進路決定に、重要な役割を果たす。これらの反発性キューのうちの1つであるの効果は、セマフォリン3A(Sema3A)が、その膜タンパク質、ニューロピリン−1(Npn−1)によって媒介されることである。最近の研究は、ニューロピリン−1は、機能的なSema3Aレセプターの形成に、必須ではあるが十分ではないことを示しており、そしてさらなる成分が、その細胞表面からその細胞骨格へとシグナルを伝達することが要求されることを示す(Rohmら Mech Dev 2000 May;93(1−2):95−104)。そのプレキシンファミリーのメンバーが、ニューロピリンと相互作用し、そしてSema3Aに対する補助レセプターとして作用することが、示されている。ニューロピリン/プレキシン相互作用は、ニューロピリン−1の結合特異性を制限し、そしてそのレセプター複合体に2つの異なるセマフォリンを区別させる。Plexin−A1またはPlexin−A2の高度に保存された細胞質ドメインの欠失は、知覚神経節にて発現された場合に感覚軸索をSema3Aの反発性効果に対して抵抗性にする、ドミナントネガティブSema3Aレセプターを生成する。これらのデータは、機能的なセマフォリンレセプターが、シグナル伝達サブユニットとしてのプレキシンおよびリガンド結合サブユニットとしてのニューロピリンを含むことを示唆する。
【0142】
クラス1セマフォリンおよびクラス3セマフォリンは、軸索と反発するが、異なる細胞表面タンパク質に結合する。2つの公知のセマフォリン結合タンパク質、プレキシン1(Plex 1)およびニューロピリン−1(NP−1)は、安定な複合体を形成する(Strittmatter.Cell 1999 Oct 1;99(1):59−69.)。Plex 1単体では、セマフォリン−3A(Sema3A)と結合しないが、NP−1/Plex 1複合体は、Sema3Aに対して、NP−1単体が有するよりも高い、親和性を有す。NP−1と結合するSema3Aは、非神経性細胞形態を変化させないが、NP−1/Plex 1複合体とのSema3A相互作用は、接着細胞が1つに集まるのを誘導する。感覚ニューロンにおけるドミナントネガティブPlex 1の発現は、Sema3A誘導性成長円錐崩壊をブロックする。Sema3A処理は、クラスターへの成長円錐NP−1およびプレキシンの再分布を導く。従って、生理学的Sema3Aレセプターは、NP−1/プレキシン複合体からなる。
【0143】
以前に述べたように、セマフォリンファミリーの分子は、発生の間、移動する軸索にガイダンスキューを送達することが公知のメンバーを含む。セマフォリンはまた、造血細胞の表面において、および、興味深いことに、特定の溶菌性ウイルスのゲノム中で同定されている。最近の研究は、セマフォリンが、少なくとも2つの異なるレセプターファミリーに対して高い親和性で結合し、そして、免疫細胞ならびに神経細胞において生物学的に活性であることを示す(Spriggs.Curr Opin Immunol 1999 Aug;11(4)387−91)。
【0144】
哺乳動物の嗅覚系は、多様な臭気分子を識別する能力があり、従って、その嗅覚系は、食物、敵および交配パートナーの同定に必須である。嗅覚結合性の組立および維持は、多様な分子シグナル(細胞外基質、細胞接着分子および臭気物質レセプター分子を含む)の組合せ作用に依存することが示されている(Pasterkampら Cell Mol Biol 1999 Sep;45(6):763−79)。最近の研究は、嗅覚走行路決定、可塑性および再生に関与する推定分子キューとして、セマフォリンおよびそのレセプターを同定した。ニューロピリンは、分泌されたクラス3セマフォリンに対するレセプターとして役立つことが示された。一方、プレキシンファミリーのメンバーは、クラス1セマフォリンおよびV(ウイルス性)セマフォリンに対するレセプターである。
【0145】
Drosophilaにおいて、プレキシンAは、セマフォリン−1aに対する機能的レセプターである。ヒトプレキシン遺伝子ファミリーは、4つのサブファミリーにおいて、少なくとも9つのメンバーを含む(Goodmanら Cell 1999 Oct 1;99(1):71−80)。プレキシン−B1は、膜貫通セマフォリンであるSema4D(CD100)に対するレセプターであり、プレキシン−C1は、GPI固定されたセマフォリンであるSema7A(Sema−K1)に対するレセプターである。分泌された(クラス3)セマフォリンは、プレキシンに直接的には結合しないが、むしろプレキシンが、これらのセマフォリンに対するコレセプターであるニューロピリンと結合する。プレキシンは、広範囲に発現される:ニューロンにおいて、切断されたプレキシン−A1タンパク質の発現は、Sema3Aによる軸索反発をブロックする。プレキシンの細胞質ドメインは、チロシンキナーゼの活性と関連する。プレキシンはまた、インビトロでの上皮細胞における反発を媒介するリガンドとして作用し得る。プレキシンは、単体かまたはニューロピリンと組合せてのいずれかで、複数の(およびおそらくすべての)クラスのセマフォリンに対するレセプターであり、そして細胞反発を制御する新規なシグナル伝達経路を誘発する。
【0146】
プレキシンは、ハイブリドーマ技術によって、Xenopus神経系において同定されたタイプIの膜タンパク質である。分子クローニング研究は、そのプレキシンタンパク質の細胞外セグメントが、システインクラスター(これらはc−met癌原遺伝子タンパク質産物のシステインリッチドメインに対するホモログである)の3つの内部反復を有することを証明した。細胞凝集試験は、プレキシンタンパク質が、カルシウムイオンの存在下で、同種親和性結合メカニズムを介して、細胞接着を媒介することを明らかにした(Fujisawaら Dev Neurosci 1997;19(1):101−5)。プレキシンは、XenopusのCNSおよびPNSにおいて、特定のニューロン回路を構成するニューロンエレメントにおいて発現された。これらの発見は、プレキシンがCa(2+)依存性細胞接着分子の新しいメンバーであることを示し、この分子がニューロン細胞接触およびニューロンネットワーク形成において重要な役割を果たすことを示唆する。
【0147】
プレキシン(以前にB2と呼ばれた)は、Xenopusにおいて同定されているニューロン細胞表面分子である。cDNAクローニングは、プレキシンが、公知のニューロン細胞表面分子に対する相同性を有さないが、その細胞外セグメントにおいて、システインクラスター(c−met癌原遺伝子タンパク質産物のシステインリッチドメインに対するホモログ)の3つの内部反復を有することを明らかにする。cDNAトランスフェクションによってL細胞の表面において発現された外因的なプレキシンタンパク質は、カルシウムイオンの存在下において、同種親和性結合メカニズムを介して細胞接着を媒介する(Fujisawa.Neuron 1995 Jun;14(6):1189−99)。プレキシンは、特定の感覚系のレセプターおよび特定の感覚系のニューロンにおいて発現される。これらの知見は、プレキシンが、新規のカルシウム依存性細胞接着分子であることを示し、そして特定のニューロン細胞相互作用およびまたは特定のニューロン細胞接触におけるプレキシンの関与を示唆する。
【0148】
プレキシン様タンパク質をコードする本発明の開示されたNOV4核酸は、その配列が表4Aにおいて提供される核酸またはそのフラグメントを含む。本発明はまた、その塩基のいずれかが、表4Aに示される対応する塩基から変化され得ると同時に、そのプレキシン様活性および生物学的機能を維持するタンパク質をなおコードする、変異体核酸または改変体核酸またはそのような核酸のフラグメントを含む。本発明はさらに、その配列がまさに記載された配列に相補的である核酸(まさに記載された核酸のいずれかに相補的な核酸フラグメントを含む)を含む。本発明は、それらの構造が化学的改変を含む核酸または核酸フラグメント、あるいはそれらに対する相補体を含む。そのような改変としては、非限定的例として、改変された塩基、およびその糖リン酸骨格が改変または誘導体化されている核酸が挙げられる。これらの改変は、少なくとも部分的には、改変された核酸の化学安定性を増強させて、例えば、被検体での治療適用におけるアンチセンス結合核酸としてそれらが使用されるように、実行される。その変異体核酸または改変体核酸、およびそれらの相補体において、その塩基のうち約29%までがそのように変化され得る。
【0149】
本発明の開示されたNOV4タンパク質は、表4Bにその配列が提供される、プレキシン様タンパク質を含む。本発明はまた、(その残基のいずれかが表4Bに示される対応する残基から変化され得ると同時に)そのプレキシン様活性および生理学的機能をなおコードする、変異体タンパク質または改変体タンパク質またはその機能的フラグメントを含む。その変異体または改変体タンパク質において、その残基のうちの40%までがそのように変化され得る。
【0150】
本明細書中に開示されるプレキシン様タンパク質および核酸(NOV4)についてのタンパク質類似性情報、発現パターン、およびマップ位置は、このNOV4タンパク質が、プレキシンファミリーに特徴的な重要な構造機能および/または生理学的機能を有し得ることを示唆する。従って、本発明のNOV4核酸およびNOV4タンパク質は、可能な診断適用および治療適用において有用である。これらとしては、特異的もしくは選択的な、核酸診断マーカーおよび/もしくは核酸予後マーカーまたはタンパク質診断マーカーおよび/もしくはタンパク質予後マーカーとして役立つこと(その核酸もしくはそのタンパク質の存在、またはその核酸もしくはそのタンパク質の量が評価される)、ならびに以下のような潜在的な治療適用が挙げられる:(i)タンパク質治療剤、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療抗体、診断抗体、薬物標的抗体/細胞傷害性抗体)、(iv)遺伝子治療に有用な核酸(遺伝子送達/遺伝子切除)、ならびに(v)インビトロおよびインビボでの組織再生を促進する組成物。
【0151】
本発明のNOV4核酸およびNOV4タンパク質は、下に記載する様々な疾患および障害に関係する潜在的な診断適用および治療適用に有用である。例えば、本発明の組成物は、以下に羅患している患者の治療に効力を有する;フォン・ヒッペル−リンダウ(VHL)症候群、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性麻痺、てんかん、レッシュ―ナイハン症候群、多発性硬化症、毛細管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動障害、嗜癖、不安、疼痛、神経変性、全身性エリテマトーデス、自己免疫疾患、ぜん息、気腫、強皮症、アレルギー、ARDS、肥満、代謝調節不全、不妊症、および/または他の病理。NOV4核酸、またはそのフラグメントは、さらに診断適用において有用であり得、その診断適用において、その核酸またはタンパク質の、存在または量が評価される。
【0152】
NOV4核酸およびNOV4ポリペプチドはさらに、治療方法または診断方法において使用するための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の産生に有用である。これらの抗体は、以下にある「抗NOVX抗体」の章に記載されるように、疎水性チャートからの予測を用いて、当該分野で公知の方法に従って生成され得る。例えば、開示されるNOV4タンパク質は、複数の疎水性領域を有し、その各々は、免疫原として用いられ得る。1つの実施形態において、企図されるNOV4エピトープは、およそアミノ酸20〜30である。別の実施形態において、NOV4エピトープは、およそアミノ酸180〜190である。さらなる実施形態において、NOV4エピトープは、およそアミノ酸180〜270、およそアミノ酸310〜320、およそアミノ酸380〜390、およそアミノ酸400〜405、およそアミノ酸420〜550、およそアミノ酸620〜630、およそアミノ酸650〜700、およそアミノ酸790〜900、およそアミノ酸1040〜1050、およそアミノ酸1100〜1120、およそアミノ酸1220〜1240、およそアミノ酸1410〜1420、およそアミノ酸1450〜1500、およそアミノ酸1580〜1600、およそアミノ酸1620〜1650、およそアミノ酸1720〜1730、およびおよそアミノ酸1800〜1900である。これらの新規なタンパク質は、様々なヒト障害の機能分析のためのアッセイ系に用いられ得、このアッセイ系は、その疾患の病理の理解および様々な障害の新しい薬物標的の開発の助けとなる。
【0153】
(NOV5)
新規なドーパミンレセプター様タンパク質をコードする1535ヌクレオチドの開示されたNOV5核酸(GMAC027612_Aとも呼ばれる)が、表5Aに示される。ヌクレオチド7〜9のATG開始コドンで始まりヌクレオチド1447〜1449のTAAコドンで終わる、オープンリーディングフレームが、同定された。開始コドンの上流の推定非翻訳領域および終止コドンの下流の推定非翻訳領域は、表5Aにおいて下線を付されており、そして、開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0154】
【表5A】
Figure 2004527222
このNOV5核酸は、第4染色体において同定された。このNOV5核酸は、Homo sapiens由来のヒトドーパミンレセプター(D5)転写偽遺伝子mRNA(GENBANK−ID:M75867)と同一な1494塩基を1536塩基中に(97%)有する(E=0.0)。
【0155】
配列番号14によってコードされる、開示されるNOV5ポリペプチド(配列番号15)は、480アミノ酸残基であり、表5Bに1文字コードを用いて示される。Signal P、Psortおよび/またはHydropathyの結果によって、NOV5が、シグナルペプチドを有し、確実性0.6400でおそらく原形質膜に局在化されることが予測される。他の実施形態において、NOV5はまた、確実性0.4600でゴルジ体に、確実性0.3700で小胞体(膜)に、確実性0.1000で小胞体(内腔)に局在化され得る。NOV5ペプチドに関する最も可能性の高い切断部位は、アミノ酸63と64との間(VSA−AI)である。
【0156】
【表5B】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
開示されたNOV5アミノ酸配列は、Homo sapiens(ヒト)由来の477アミノ酸残基のドーパミンレセプター(D(5)ドーパミンレセプター)(D1βドーパミンレセプター)タンパク質(P21918)に対して、480アミノ酸残基中437残基(91%)同一であり、そして480アミノ酸残基中446残基(92%)が類似である(E=3.3e−237)。
【0157】
NOV5は、少なくとも以下の組織で発現される:胎児の心臓、プールされたヒトメラノサイト、胎児の心臓、および妊娠中の子宮。NOV5についてのTaqManデータを、以下の実施例2に示す。
【0158】
NOV5はまた、表5Cに列挙したBLASTPデータ中に示すアミノ酸配列に対し、相同性を有する。
【0159】
【表5C】
Figure 2004527222
これらの配列の相同性を、表5Dに示すClustalW分析において図示する。
【0160】
【表5D】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
表5Eは、NOV5に対するDOMAIN分析結果からのドメインについての記述を列挙する。この結果は、NOV5配列が、このドメインを含むことが知られている他のタンパク質の特性と類似の特性を有することを示唆する。
【0161】
【表5E】
Figure 2004527222
NOV5はまた、表5Eに示すようにpatp特許データベースに見出されるタンパク質に対して相同性を有する。
【0162】
【数2】
Figure 2004527222
ロドプシン様GPCRは、それ自身、ホルモン、神経伝達物質および光受容体を含む広範なタンパク質のファミリーを示し、それらの全ては、グアニンヌクレオチド結合(G)タンパク質との相互作用を介して、細胞外シグナルを伝達する。それらの活性化リガンドが、構造および特性において広範に変化するが、これらのレセプターのアミノ酸配列は、非常に類似しており、そして7回膜貫通型(TM)へリックスを含有する共通の構造上の骨組みを有していると考えられている。
【0163】
Gタンパク質共役型レセプター(GPCR)は、広範な機能(種々の自己分泌プロセス、傍分泌プロセス、内分泌プロセスを含む)を包含する、広大なタンパク質のファミリーを構成する。GPCRは、配列レベルでかなりの多様性を示し、これに基づいてGPCRは、別個の群に分類され得る。用語族(clan)は、GPCRを、進化的な関係の徴候が存在するが、それらの間には配列における統計学的に有意な類似性が見られないファミリーの群を包括すると記載するために使用される。現在の既知の族のメンバーとして、ロドプシン様GPCR、セクレチン様GPCR、cAMPレセプター、真菌接合フェロモンレセプター(fungal mating pheromone receptor)、および代謝型グルタミン酸レセプターファミリーが挙げられる。
【0164】
ドーパミンの多様な生理学的作用は、2つの型のタンパク質共役型レセプターD1およびD2(それぞれ酵素アデニリルシクラーゼを刺激および阻害する)とドーパミンとの相互作用によって仲介される。3つのグループが、D1ドーパミンレセプター遺伝子のクローニングを報告した(Dearryら、1990;Zhouら、1990、Sunaharaら、1990)。この遺伝子は、446アミノ酸のタンパク質をコードし、推定関連分子量49,300および他のGタンパク質共役型レセプターのトポロジーと類似の膜貫通のトポロジーを有する。ノザンブロット分析およびインサイチュハイブリダイゼーションは、このレセプターについてのmRNAが、尾状核、側坐核および嗅結節においてもっとも豊富であり、黒質、肝臓、腎臓または心臓ではわずかかまたは全くmRNAは検出されないことを示した(Dearryら、1990)。Sunaharaら(1990)は、DRD1遺伝子が、イントロンを持たないこと、および、ハイブリッド細胞パネルからのDNAに対するサザンブロットハイブリダイゼーションによって、この遺伝子が第5染色体上にマップされることを報告した。ファミリーの連鎖の研究は、この配置を確認し、そして、グルココルチコイドレセプターおよびGRLから約12cMのマーカーであるD5S22についての遺伝子と同一の一般的な領域内であることを示唆した。この研究は、DRD1遺伝子をβ−2−アドレナリン作動性レセプターおよびα−1−アドレナリン作動性レセプターについての構造的な相同遺伝子のそばの5q31−q34領域内に配置させる。パルスフィールドゲル電気泳動法および種々の範囲の制限酵素消化を用いて、Boultwoodら(1991)は、GRLおよびDRD1が同一の300kbのゲノムDNAフラグメント上にあることを実証した。Grandyら(1990)は、最近クローン化したDRD1遺伝子を、げっ歯類−ヒト体細胞ハイブリッドにおいて、第5染色体での遺伝子座を、マップするために用いた。蛍光インサイチュハイブリダイゼーションは、5q35.1への局在化を純化した。DRD1に関連する2つの対立遺伝子のEcoRI RFLPは、CEPHファミリーにおける連鎖解析によって局在化を確認し得た。マウスにおける相同遺伝子は、第13染色体上に位置された。
【0165】
5qの遠位端、5q31.1−qterは、2つのアドレナリン作動性レセプターについての遺伝子、ADRB2およびADRA1Bならびにドーパミンレセプター1A型の遺伝子を含む。Krushkalら(1998)は、ゲノムのこの領域が若い白人(Caucasian)における収縮期血圧の変動に対する影響力を調査するため、効率的な不調和型(discordant)血縁対(sib−pair)確認計画を使用した。彼らは、69の不調和型血縁対を含む、55の3世代家系由来の427の個体におけるこの位置的候補遺伝子リッチ領域にわたる高度に多型性の8つのマーカーを測定し、そして下降確率(descent probability)によってマルチポイント同一性を計算した。この遺伝連鎖および連関試験(association test)の結果は、マーカーD5S2093とD5S462との間の領域が、収縮期血圧レベルにおける個体間の変動に影響を及ぼす、一つ以上の多型遺伝子に有意に連鎖されることを示した。ADRA1B遺伝子およびDRD1A遺伝子は、これらのマーカーの近くに位置されるため、このデータは、血管緊張の調節に関与するこれらGタンパク質共役型レセプターの1つまたはこれら両方における遺伝的変動が、収縮期血圧レベルにおける個体間の変動に影響を及ぼす重要な役割を果たすことを示唆した。
【0166】
ドーパミンレセプター様タンパク質をコードする本発明の開示されたNOV5核酸は、その配列が表5Aに提供される核酸、またはそのフラグメントを含む。本発明はまた、その塩基のいずれかが、表5Aに示される対応する塩基から変更され得るが、そのドーパミンレセプター様活性および生理学的機能を維持するタンパク質をなおコードする、変異体核酸または改変体核酸、あるいはそのような核酸のフラグメントを含む。本発明はさらに、まさに今記載された配列に相補的である配列の核酸(まさに今記載されたそれらの核酸のいずれかに相補的である核酸フラグメントを含む)を含む。本発明はさらに、その構造が化学修飾を含む、核酸または核酸フラグメント、あるいはその相補体を含む。このような修飾としては、非限定的な例示の目的で、修飾された塩基、およびその糖リン酸骨格が修飾または誘導体化される核酸が挙げられる。これらの修飾は、その修飾された核酸の化学的安定性を増強するために、少なくとも部分的に行われ、その結果、これらは、例えば、被験体中の治療適用におけるアンチセンス結合核酸として使用され得る。変異体核酸または改変体核酸、およびそれらの相補体において、これらの塩基の約10%までが、このように変更され得る。
【0167】
本発明の開示されたNOV5タンパク質は、その配列が表5Bに提供されるドーパミンレセプター様タンパク質を含む。本発明はまた、その残基のいずれかが、表5Bに示される対応する残基から変更され得るが、そのドーパミンレセプター様活性および生理学的機能を維持するタンパク質をなおコードする、変異体タンパク質または改変体タンパク質、あるいはその機能的フラグメントを含む。これらの変異体タンパク質または改変体タンパク質において、それらの残基の約34%までが、そのように変更され得る。
【0168】
本発明のNOV5核酸およびNOV5タンパク質は、精神分裂病、および他のドーパミン機能障害状態、高血圧、ハンティングトン病、レボドパ誘導性運動障害、アルコール中毒、視神経萎縮および軟調を伴う尿崩症および糖尿病、ウォルフラム症候群、ならびに/または他の病理学および疾患に関連する、潜在的治療適用において有用である。例えば、ドーパミンレセプター様タンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてドーパミンレセプター様タンパク質は、それを必要とする被験体へ投与される場合に有用であり得る。非限定的な例示の目的で、本発明の組成物は、精神分裂病、およびその他のドーパミン機能障害状態、高血圧、ハンティングトン病、レボドパ誘導性運動障害、アルコール中毒、視神経萎縮および軟調を伴う尿崩症および糖尿病、ウォルフラム症候群、ならびに他の疾患、障害および状態に罹患する患者の処置に対する効力を有する。NOV5核酸またはそのフラグメントはさらに、診断適用において有用であり得、ここで、この核酸またはタンパク質の存在または量が評価される。
【0169】
NOV5核酸およびNOV5ポリペプチドはさらに、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する、治療法または診断法で使用するための、抗体の生成において有用である。これらの抗体は、以下の「抗NOVX抗体」の項で記載されるような、疎水性チャートからの予測を用いる、当該分野で公知の方法に従って生成され得る。例えば、開示されたNOV5タンパク質は、各々が免疫原として使用され得る、複数の親水性領域を有する。一つの実施形態において、予測されるNOV5エピトープは、およそのアミノ酸1〜10である。他の実施形態において、NOV5エピトープは、およそのアミノ酸125〜150、およそのアミノ酸175〜230、およそのアミノ酸250〜300、およそのアミノ酸320〜330、およそのアミノ酸350〜370、およそのアミノ酸380〜410またはおよそのアミノ酸420〜460である。この新規タンパク質はまた、疾患の病理学の理解および種々の障害に対する新たな薬物標的の開発を助ける、種々のヒト障害の機能分析のための強力なアッセイシステムの開発において、価値を有する。
【0170】
(NOV6)
新規の代謝型グルタミン酸レセプター様タンパク質をコードする2657ヌクレオチドの開示されたNOV6核酸(GM523_e_1_Aともいう)を、表6Aに示す。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド6〜8でのATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド2643〜2645でのTGAコドンで終止することが、同定された。開始コドンから上流および終止コドンから下流の推定の非翻訳領域に、表6Aにおいて下線を伏し、そして開始コドンおよび終止コドンを、太字で示す。
【0171】
【表6A】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
開示されたNOV6核酸配列は、Rattus norvegicus由来のラット代謝型グルタミン酸レセプター3 mRNA(GENBANK−ID:M92076)に対して2658塩基中2522塩基(94%)が同一である(E=0.0)。
【0172】
配列番号16によってコードされる開示されたNOV6ポリペプチド(配列番号17)は、879アミノ酸残基を有し、そしてこれを、1文字アミノ酸コードを用いて表6Bに示す。Signal P、Psortおよび/または疎水性親水性の結果は、NOV6がシグナルペプチドを有しかつ0.6850の確実性を有して小胞体(膜)に局在化されるようであることを予測する。他の実施形態において、NOV6はまた、0.6400の確実性を有して原形質膜に、0.4600の確実性を有してゴルジ体に、または0.1000の確実性を有して小胞体(管腔)に局在化されるようである。有望なNOV6ペプチドの切断部位は、アミノ酸24と25との間の:SLG−DHである。
【0173】
【表6B】
Figure 2004527222
開示されたNOV6アミノ酸配列は、Mus musculus(マウス)由来の879アミノ酸残基のMETABOTROPIC GLUTAMATE RECEPTOR 3 PROTEINタンパク質(Q9QYS2)に対して、879アミノ酸残基中877残基(99%)同一であり、そして879アミノ酸残基中878残基(99%)類似である(E=0.0)。
【0174】
NOV6はまた、表6Cに列挙したBLASTPデータに示されるアミノ酸配列に対して、相同性を有する。
【0175】
【表6C】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
これらの配列の相同性を、表6Dに示すClustalW分析において図示する。
【0176】
【表6D】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
表6E〜Fは、NOV6に対するDOMAIN分析結果からのドメインについての記述を列挙する。この結果は、NOV6配列が、このドメインを含むことが知られている他のタンパク質の特性と類似の特性を有することを示唆する。
【0177】
【表6E】
Figure 2004527222
【0178】
【表6F】
Figure 2004527222
Gタンパク質共役型レセプター(GPCR)は、広範な機能(種々の自己分泌プロセス、傍分泌プロセス、内分泌プロセスを含む)を包含する、広大なタンパク質のファミリーを構成する。GPCRは、配列レベルでかなりの多様性を示し、これに基づいて、GPCRは、別個の群に分類され得る。用語族は、GPCRを、進化的な関係の徴候が存在するが、それらの間には配列における統計学的に有意な類似性が見られないファミリーの群を包括すると記載するために使用される。現在の既知の族のメンバーとして、ロドプシン様GPCR、セクレチン様GPCR、cAMPレセプター、真菌接合フェロモンレセプター、および代謝型グルタミン酸レセプターファミリーが挙げられる。
【0179】
代謝型グルタミン酸レセプターは、機能的および薬理学的にイオンチャネル共役型グルタミン酸レセプターとは異なる。代謝型グルタミン酸レセプターは、Gタンパク質と共役し、イノシトールリン酸/Ca2+細胞内シグナル経路を刺激する。レセプターのアミノ酸配列は、Gタンパク質と相互作用すると考えられているロドプシンレセプターおよび他のレセプターを暗示する様式で、7つのドメインにグループ化される疎水性残基を高い割合で含む。しかし同様の3Dの骨組みが、このことを説明のために提案されてきたが、これらとロドプシン型ファミリーのレセプターとの間に有意な配列同一性は存在しない:従って、代謝型グルタミン酸レセプターは、それ自身に特有の「7TM」の特徴を有する。この7TMの特徴はまた、カルシウム感受性レセプターおよびGABA(γアミノ酪酸)B型(GABA(B))レセプターによっても共有される。
【0180】
クローニング研究において、少なくとも8つの代謝型レセプター(MGR1〜8)のサブタイプが、同定されている。このサブタイプは、それらのアゴニストの薬理学およびシグナル伝達経路において異なる。
【0181】
mGluR3遺伝子は、6つのエキソンからなり、そして95kbにわたる。エキソン1およびそれに先行する推定のプロモーターは、後に続くタンパク質コード領域から離れて位置される。mGluRファミリーにおいて、mGluR3およびmGluR5は、神経細胞およびグリア細胞の両方で発現され、出生後間もない時期の間アップレギュレートされる。しかし、これらは、異なる2つのシグナル伝達カスケードに共役され、そして培養星状膠細胞のいくつかの機能に対して反対の影響を及ぼすことが示されてきた。培養星状膠細胞において、mGluR3およびmGluR5のmRNAのレベルは、上皮増殖因子(EGF)、塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)、またはトランスフォーミング増殖因子−αへの曝露により有意に増加された;そして、この増加を産生する際に、EGFは、bFGFより効果的であった。従って、mGluR3およびmGluR5のmRNAは、特異的な成長因子によって培養星状膠細胞において協調的にアップレギュレートされた。この発見は、これら2つのmGluRサブタイプが、異なる2つののシグナル伝達機構を介して星状膠細胞の機能の適当なバランスを維持する際に、重要な役割を果たし得ることを示唆する。
【0182】
グルタミン酸レセプターは、異なる2つのクラスに分けられる:イオンチャネル共役型グルタミン酸レセプター(iGluR)および代謝型グルタミン酸レセプター(mGluR)。iGluRは、N−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)レセプターおよび非NMDAレセプターからなる。非NMDAレセプターは、さらに2つの群に分けられる:α−アミノ−3−ヒドロキシ−5−メチル−4−イソキサゾールプロピオン酸レセプターおよびカイニン酸レセプター。mGluRは、アゴニストの選択性、異なるエフェクター系との共役、および配列の相同性に従って、3つの群に分けられる。第I群は、mGluR1およびmGluR5を含み、これらは、イノシトールリン脂質の代謝と共役する。第II群(mGluR2およびmGluR3を含む)および第III群(mGluR4、mGluR6、mGluR7およびmGluR8を含む)は、アデニル酸シクラーゼ活性とネガティブに共役する。各mGluRは、大きな細胞外ドメインを有する。Okamotoら(1998)は、バキュロウイル系においてmGlur1−α(mGluR1A)を昆虫細胞に発現した。彼らは、細胞外ドメインのみをコードしかつ全長レセプターリガンド結合特性と類似のリガンド結合特性を保持する可溶性mGluRを単離した。彼らの観察は、mGluRでのリガンド結合事象が膜ドメインと分離され得ることを実証した。
【0183】
Smittら(2000)は、mGluR1Aに対する自己抗体が、2人の患者における重症の腫瘍随伴性小脳性運動失調の原因であったことを、実証した。両方の患者はホジキン病の寛解期であったが、障害は、両方の患者において進行した。10代である1人は、体感性運動失調、企図振せんおよび歩行失行症が発症した2年間についての寛解期であった。この患者は、血漿の交換、経口プレドニゾン、および2回の免疫グロブリン静脈注射で処置された場合に、脳脊髄液中の細胞の損失を伴って臨床的に回復した。Smittら(2000)により報告された第2の患者は、40代後半の女性で、そしてホジキン病を首尾よく処置したことに加えて、数年間にわたる血液透析を必要とする、多発性嚢胞腎病を有していた。治療は、おそらく開始の遅れのために、この患者において首尾よくなかった。
【0184】
代謝型グルタミン酸レセプター様タンパク質をコードする本発明の開示されたNOV6核酸は、表6Aに提供される配列の核酸、またはそのフラグメントを含む。本発明はまた、塩基のいずれかが表6Aに示される対応する塩基と交換され得るが、その代謝型グルタミン酸レセプター様活性および生理学的機能を維持するタンパク質をなおコードする、変異体核酸または改変体核酸、あるいはそのような核酸のフラグメントを含む。本発明は、さらに、その記載される配列に相補的である配列の核酸(その記載される核酸のいずれかに相補的である核酸フラグメントを含む)を含む。本発明はさらに、その構造が化学修飾を含む、核酸または核酸フラグメント、あるいはその相補体を含む。このような修飾としては、非限定的な例示の目的で、修飾された塩基、およびその糖リン酸骨格が、修飾または誘導体化された核酸が挙げられる。これらの修飾は、その修飾された核酸の化学的安定性を増強するために、少なくとも部分的に強化するために行われ、その結果、これらは、例えば、被験体中の治療適用におけるアンチセンス結合核酸として使用され得る。変異体核酸または改変体核酸、およびその相補体において、これらの塩基の約10%までは、そのように変化され得る。
【0185】
本発明の開示されたNOV6タンパク質は、表6Bに提供される配列の代謝型グルタミン酸レセプター様タンパク質を含む。本発明はまた、残基のいずれかが表6Bに示される対応する残基と交換され得るが、その代謝型グルタミン酸レセプター様の活性および生理学的機能を維持するタンパク質をなおコードする変異体タンパク質または改変体タンパク質、あるいはその機能的フラグメントを含む。これらの変異体タンパク質または改変体タンパク質において、それらの残基の約10%までが、そのように変化され得る。
【0186】
本発明についての上記の規定された情報は、これらの代謝型グルタミン酸レセプター様タンパク質(NOV6)が、「代謝型グルタミン酸レセプターファミリー」のメンバーとして機能し得ることを示唆する。従って、本明細書で同定されたNOV6核酸およびNOV6タンパク質は、以下に示されるような種々の病理学および障害に関連する(しかし、これらに限定されない)、潜在的治療適用において有用であり得る。本発明についての潜在的治療適用として、タンパク質治療用の、低分子薬物標的、抗体標的(治療用、診断用、薬物標的化/細胞傷害性抗体)、診断用および/または予後用のマーカー、遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子除去)、研究ツール、本明細書で規定されたこれらの組織を含む全ての組織および細胞型(しかし、これらに限定されない)のインビボおよびインビトロにおける組織再生が挙げられるが、これらに限定されない。
【0187】
NOV6核酸およびNOV6タンパク質は、免疫障害および気道の病理学(例えば、てんかん発作)、および他の神経障害、ホジキン病、多発性嚢胞腎病、精神的抑うつ、腺癌、スミス−レムリ−オピッツ症候群、網膜色素変性症、ならびに/または他の病理学および障害に関連する、潜在的治療適用において有用である。例えば、NOV6をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてNOV6は、それを必要とする被験体へ投与される場合、有用であり得る。非限定的な例示の目的で、NOV6は、てんかん発作、および他の神経障害、ホジキン病、多発性嚢胞腎病、精神的抑うつ、腺癌、スミス−レムリ−オピッツ症候群、網膜色素変性症に罹患する患者の処置に対する効力を有する。NOV6タンパク質をコードする新規のNOV6核酸、またはそのフラグメントはさらに、診断適用において有用であり得、ここで、核酸またはタンパク質の存在または量が評価される。これらの材料はさらに、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する、治療法または診断法で使用するための抗体の生成において有用である。
【0188】
NOV6核酸およびNOV6ポリペプチドはさらに、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する、治療法または診断法で使用するための抗体の生成において有用である。これらの抗体は、以下の項「抗NOVX抗体」に記載されるような、疎水性チャートからの予測を使用して、当該分野で公知の方法に従って生成され得る。例えば、開示されたNOV6タンパク質は、各々が、免疫原として使用され得る複数の親水性領域を有する。1つの実施形態において、予測されるNOV6エピトープは、およそのアミノ酸20〜30である。他の実施形態において、NOV6エピトープは、およそのアミノ酸50〜70、およそのアミノ酸100〜140、およそのアミノ酸180〜200、およそのアミノ酸210〜280、およそのアミノ酸310〜400、およそのアミノ酸450〜510、およそのアミノ酸520〜560、およそのアミノ酸600〜610、およそのアミノ酸660〜680、およそのアミノ酸700〜720、およそのアミノ酸750〜770、またはおよそのアミノ酸800〜850である。この新規タンパク質はまた、疾患の病理学の理解および種々の障害に対する新たな薬物標的の開発を助ける、種々のヒト障害の機能分析のための強力なアッセイシステムの開発において、価値を有する。
【0189】
(NOV7)
NOV7は、以下に開示される新規の3つのPV−1様タンパク質を含む。この開示されたタンパク質は、NOV7a、NOV7b、およびNOV7cと名付けられた。
【0190】
(NOV7a)
新規のPV−1様レセプタータンパク質をコードする1366ヌクレオチドの開示されたNOV7a核酸(sggc_draft_ba560a15_20000723_dalともいう)を、表7Aに示す。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド1〜3でのATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド1327〜1329でのTGAコドンで終止すると、同定された。表7Aにおいて、3’非翻訳領域に、下線を伏し、そして開始コドンおよび終止コドンを、太字で示す。
【0191】
【表7A】
Figure 2004527222
第19染色体に局在化される開示されたNOV7a核酸配列は、Rattus norvegicus由来の1968bpのPV−1 mRNA(GENBANK−ID:AF154831|acc:AF154831)に対して、1345塩基中945塩基(70%)同一である(E=1.1e−121)。
【0192】
配列番号18によってコードされる開示されたNOV7aポリペプチド(配列番号19)は、442アミノ酸残基であり、そして、1文字アミノ酸コードを用いて表7Bに示す。Signal P、Psortおよび/または疎水性親水性の結果は、NOV7aがシグナルペプチドを有しかつ0.7900の確実性を有して小胞体膜に局在化されるようであることを予測する。他の実施形態において、NOV7aはまた、0.6000の確実性を有して核に、0.3000の確実性を有してマイクロボディ(ペルオキシソーム)に、または0.3000の確実性を有してゴルジ体に局在化されるようである。有望なNOV7aペプチドの切断部位は、アミノ酸50と51との間の:YVG−NVである。
【0193】
NOV7aについてのSNPデータは、以下の実施例3において見出され得る。
【0194】
【表7B】
Figure 2004527222
開示されたNOV7aアミノ酸配列は、Rattus norvegicus由来の438アミノ酸残基のPV−1タンパク質(SPTREMBL−ACC:Q9WV78)に対して、442アミノ酸残基中266残基(60%)同一であり、442アミノ酸残基中347残基(78%)類似であり(1.6e−142)、そして479アミノ酸残基のヒト ORFX ORF1918ポリペプチド配列(patp:AAB42154)に対して、442アミノ酸残基中439残基(99%)が同一であり、442アミノ酸残基中439残基が類似である(3.2e−229)。
【0195】
NOV7aについてのTaqManデータは、以下の実施例2において見出され得る。
【0196】
(NOV7b)
新規のPV−1様レセプタータンパク質をコードする1421ヌクレオチド(2847264.0.32ともいう)の開示されたNOV7b核酸は、表7Cで示される。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド55〜57におけるATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド1381〜1383におけるTGAコドンで終了すると同定された。表7Cにおいて、5’および3’の非翻訳領域は、下線が引かれ、そして、開始コドンおよび終止コドンは太字である。
【0197】
【表7C】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
染色体19に位置する開示されたNOV7b核酸配列は、Rattus norvegicus由来のPV−1のmRNA(GENBANK−ID:AF154831)と1383塩基中969塩基の相同性(70%)を有する(E=2.5e−123)。
【0198】
配列番号20によってコードされた開示されたNOV7bポリペプチド(配列番号21)は、442のアミノ酸残基であり、そして表7Dで一文字のアミノ酸コードを用いて表される。シグナルP、Psortおよび/またはHydropathyの結果は、NOV7bが、シグナルペプチドを有し、そして0.7900の信頼度で原形質膜に局在する可能性があると予測する。1つの実施形態において、NOV7bはまた、0.6000の信頼度で核に、0.3000の信頼度でマイクロボディー(ペルオキシソーム)に、または0.3000の信頼度でゴルジ体に局在する可能性がある。NOV7bペプチドの最も適当な切断部位は、アミノ酸50と51との間(YVG−NV)である。
【0199】
【表7D】
Figure 2004527222
開示されたNOV7bアミノ酸配列は、Rattus norvegicus(SPTREMBL−ACC:Q9WV78)由来のPV−1タンパク質の438アミノ酸残基に対して、442アミノ酸残基中268アミノ酸残基(60%)の相同性、および442アミノ酸残基中350アミノ酸残基(79%)の類似性を有し、そしてヒトORFX ORF1918ポリペプチド配列(patp:AAB42154)の479アミノ酸残基に対して、457アミノ酸残基中454アミノ酸残基(99%)の相同性、および457アミノ酸残基中457アミノ酸残基(100%)の類似性を有する(E=1.3e−237)。
【0200】
NOV7bは、少なくとも次の組織において発現され、リンパ節、骨髄、脾臓、乳腺、甲状腺、胃、胎児の腎臓、心臓、胎児の肝臓。さらに、その配列は、Rattus norvegicus属において密接に関係があるPV−1相同体の発現パターン(GENBANK−ID:Q9WV78)のために、肺において発現されると予測される。この配列はまた、筋肉および脳に発現されると報告されている(J Cell Biol 1999 Jun 14;145(6):1189−98)。腎臓の有窓周細管性毛細血管の内皮、ならびに腸絨毛、膵臓、および副腎の内皮はまた、PV−1を発現することを示す。(Proc Natl Acad Sci USA 1999年11月9日;96(23):13203−7)NOV7bについてのTaqManデータは以下の実施例2で見出され得る。
【0201】
(NOV7c)
新規のPV−1様レセプタータンパク質をコードする2024ヌクレオチド(CG51878−03ともいう)の開示されたNOV7c核酸は、表7Eで示される。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド1〜3におけるATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド1327〜1329におけるTGAコドンで終止すると同定された。表7Eにおいて、3’の非翻訳領域は、下線が引かれ、そして開始コドンおよび終止コドンは太字である。
【0202】
【表7E】
Figure 2004527222
染色体19p13に位置する開示されたNOV7c核酸配列は、Homo sapiens由来のmRNA(Homo sapiensの有窓内皮に連結する構造タンパク質(FELS)mRNA、完全cds)(gb:GENBANK−ID:AF326591|acc:AF326591.1)と2015塩基中2009塩基(99%)の相同性を有する(E=0.0)。
【0203】
配列番号22によってコードされた開示されたNOV7cポリペプチド(配列番号23)は、442のアミノ酸残基であり、そして表7Fで一文字のアミノ酸コードを用いて表される。シグナルP、Psortおよび/またはHydropathyの結果は、NOV7cが、シグナルペプチドを有し、そして0.7900の信頼度で原形質膜に局在する可能性があると予測する。他の実施形態において、NOV7cはまた、0.6000の信頼度で核に、0.3000の信頼度でマイクロボディー(ペルオキシソーム)に、または0.3000の信頼度でゴルジ体に局在する可能性がある。NOV7cペプチドの最も適当な切断部位は、アミノ酸50と51との間(YVG−NV)である。
【0204】
【表7F】
Figure 2004527222
開示されたNOV7cアミノ酸配列は、Homo sapiens(ヒト)由来の(ptnr:SPTREMBL−ACC:Q9BX97)タンパク質(PV1 PROTEIN)の442アミノ酸残基に対して、442アミノ酸残基中440アミノ酸残基(99%)の相同性、および442アミノ酸残基中442アミノ酸残基(100%)の類似性を有する(E=6.9e−231)。
【0205】
NOV7cは、少なくとも次の組織において発現される:心臓、副腎(Adrenal Gland)/副腎(Suprarenal gland)、甲状腺、唾液腺、肝臓、骨髄、脾臓、リンパ腺、乳腺/乳房、胎盤、前立腺、肺、腎臓、膵臓、骨髄、および小腸。発現情報は、CuraGen Acc.No.CG51878−03の配列の起源に含まれる配列の組織源に由来した。この配列は、密接に関係のあるHomo sapiensの有窓内皮に連結された構造タンパク質(FELS)のmRNAの発現パターン(GENBANK−ID:gb:GENBANK−ID:AF326591|acc:AF326591.1)のために、以下の組織中で発現されると予測される。
【0206】
NOV7a、7b、および7cは、表7Gで整列して示されるように、非常に密接に相同である。
【0207】
【表7G】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
上述のNOV7タンパク質のいずれかに対する相同性は、このNOV7タンパク質が上で示されるようにお互いに相同である範囲で、他の2つのNOV7タンパク質によって共有される。NOV7に対する任意の言及は、一般的に、他に記載されなければNOV7タンパク質の3つ全てをいうと想定される。
【0208】
NOV7aはまた、表7Hに列挙されるBLASTPデータに示されるアミノ酸配列と相同性を有する。
【0209】
【表7H】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
それらの配列の相同性は、表7Iに示されるClustalW分析で図式で示される。
【0210】
【表7I】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
PV−1は、新規の内皮タンパク質であり、そのタンパク質は肺の内皮中の小胞の小孔の隔膜に特に関係のあると、免疫細胞化学的なテストによって示された(Stan RVら;Proc Natl Acad Sci USA 1999年11月9日;96(23):13203−7)。mRNAおよびタンパク質の両方の最も高い発現レベルは、肺の中であるが、PV−1はまた、他の器官内で発現されることがわかっている。PV−1の細胞外ドメインに対する特異的な抗体を用いて、光学顕微鏡および電子顕微鏡レベルにおけるこのタンパク質の存在の調査は、様々なラットの器官内に及んだ。抗体が、腎臓の有窓周細管性毛細血管の内皮、ならびに腸絨毛、膵臓および副腎の内皮を高い特異性で認識することが免疫蛍光によって示された。電子顕微鏡レベルでの免疫局在決定によって、抗体は、それらの血管ベッドの内皮中で、窓の隔膜および小胞の小孔隔膜ならびに経内皮チャネルを特異的に認識する。シグナルは、心臓、骨格筋、腸筋(intestinal muscularis)または脳の毛細血管の連続的な内皮、あるいは腎臓糸球体の隔膜のない(nondiaphragmed)有窓内皮、中で検出されなかった。まとめると、結論は、有窓隔膜中にこれまで局在される抗体だけに限定する。その結論はまた、小胞の小孔隔膜および経内皮チャネルならびに有窓隔膜が、生化学的に関連づけられ得、さらに、形態学的に類似の構造であることも示す。
【0211】
本発明者の研究で開発された、免疫単離の手順(Stan,R.−V.,W.G.Roberts,K.Ihida,D.Predescu,L.,Saucan,L.Ghitescu,およびG.E.Palade.1997.Mol.Biol.Cell.8:595−605)を用いることによって、ラットの肺の内皮由来の小胞細画分は、単離され、そしてこの細画分のタンパク質は、部分的に特徴付けされ、明らかに小胞に特異的である糖タンパク質を含むこのタンパク質は、PV−1と呼ばれることが提案される(以前からgp68として公知である)。全長のPV−1のcDNAのクローニングと併用してPV−1の単離および部分的な配列決定は、次の結論を導く:(a)PV−1は、インサイチュでホモダイマーを形成する新規の単一スパン型IIの膜内タンパク質(438アミノ酸長)であり;(b)PV−1の膜貫通ドメインは、短い細胞質の内部ドメインを規定するNH2末端および血漿にさらされた大きいCOOH末端の外部ドメインに近く;(c)PV−1はN−グリコシル化され、そしてそのグリカンアンテナは、α1−3結合で末端非還元のガラクトシル残基を与える。PV−1は、肺で大部分は発現されるが、メッセンジャーRNAおよびタンパク質の両方は、腎臓、脾臓、肝臓、心臓、筋肉および脳でも低いレベルで検出され得る。シグナルは、精巣で検出され得ず、そして2つの低分子量体が脳で検出された。免疫細胞化学的な研究は、COOH末端エピトープに向けられる抗PV−1ポリクロナール抗体を用いるラットの肺での免疫拡散によって行なわれ、この研究は、PV−1の特異的な局在化がラットの肺の内皮小胞の小孔隔膜であることを明らかにし、そしてPV−1COOH末端の細胞外配向性を確認する(Stan,R.V.J.Cell.Biol.1999,Jun.14;145(6):189−98)。
【0212】
免疫細胞化学は、マウスの胎仔の様々な間葉組織の下部構造で明確な段階の糖タンパク質GP68の最初の発現を明らかにした(Morita Tら;Okajimas Folia Anat Jpn 1998年10月;75(4):185−95)。妊娠の11〜15日の間に、GP68は、原始髄膜、軟骨形成初期の(per−cartilaginous)椎体および浮遊肋の軟骨および軟骨膜、真皮の結合組織細胞、心臓の心外膜および心内膜、骨格筋の筋外膜および筋周膜、ならびに内臓器管の基底膜に局在された。ラミニン発現のための二重染色は、同一の組織の下部構造で同時発生的な発現を示した。しかし、ラミニンは、10〜18日齢の胎仔および新生仔で発現された。それゆえに、GP68は、妊娠の11日目と15日目との間で間葉組織でラミニンを同時発生的に発現され、そしてラミニン結合タンパク質としての役割を果たし得る。それらの結果を考えて、正常な胚形成の間、それら2つのタンパク質と非インテグリンのラミニン結合タンパク質の機構との間での関連性に関する仮説は、さらに議論される。
【0213】
微小血管の内皮は、高度に分化した扁平上皮として組織化され、この上皮の主な機能は、水、高分子、および血漿と間質液との間の小さい溶質の交換を媒介することである。経内皮の輸送に今までに関係した内皮構造は、小胞、経内皮チャネル、細胞間結合および窓である。小胞は、フラスコの形または球状の原形質膜陥入であり、そして単独かまたは鎖もしくはクラスター中に発生し得る70nmの平均外径の関連する小疱である。陥入形状において、小胞の膜は、適切な細胞膜の連続的な層の間、およびある微小血管のベッド(例えば、肺の連続的な内皮ならびに有窓内皮および洞様毛細血管内皮)中にあり、小胞の口または頸に、小孔隔膜を与える。
【0214】
経内皮チャンネルは、内皮細胞に偶然見付けられた60〜70nmの直径のチャネルである。経内皮チャネルは、原形質膜の管腔内(luminal)および管腔外(abluminal)の側面の両方と各々1つの小胞との融合によって、または普通2つから4つの小胞の鎖によって形成されると思われる。それらのチャネルは、それらの連続的な対応物ではなく有窓内皮にだけ2つの隔膜(1つは管腔内および1つは管腔外)を与える。
【0215】
隔膜の窓は、全ての有窓内皮の特徴的な構成要素である(例えば、腎臓の周細管性毛細血管および上行直細血管、腸絨毛、膵臓、副腎皮質、内分泌腺の毛細血管、ならびに脳および目の脈絡毛細管板)。それらの窓は、内皮細胞を通過する円型の開口または窓であり、63〜68nmの一定の直径を有し、細胞の減弱される部分、クラスターにのみ存在し、「シーブプレート(sieve plates)」と言われる。公然と電子顕微鏡の画像において、窓は、円形で存在するが、いくつかの研究は、8倍の対称性を有すると示した。窓の縁(管腔外の原形質膜は管腔原形質膜を含む)は、有窓隔膜に対する付着ラインである。正常な切断面で、この隔膜は、中央の密度または小頭部に与えられる非常に薄い(5〜6nm)単一層のバリヤーとして表れる。平凹急速冷凍技術により、縁から始まりそして中央のメッシュ(直交部にある中央小頭部の均等物)で織り交ざる放射状の原繊維(直径7nm)で構成される隔膜の構造を明らかにした。
【0216】
内皮の小胞の化学組成が、いくらか洞察され始めたが、経皮内チャネルおよび窓の分子成分は、手に入れにくいままであった。経皮内チャネルおよび窓の内皮のマイクロドメインの化学物質は、非特異的な「一般的」プローブを用いて調べられ(荷電した分子およびレクチン単独でかまたは様々な分解酵素と混合して)、これにより、表面電荷、電荷を与える分子の型、糖タンパク質および糖脂質において見出されたグリカンアンテナの型についてある情報をもたらす。有窓隔膜または経皮内チャネル隔膜の特定の成分は、今までに確認されていなかった。
【0217】
小胞内に含まれると報告されたタンパク質としては、Gタンパク質結合レセプター(GPCR)(Ostrom RSら、J Pharmacol Exp Ther 2000年8月;294(2):407−12)、スカベンジャーレセプターB類I型(SR−BI)(Krieger M Annu Rev Biochem 1999;68:523−58)、モノカルボン酸塩輸送体(Bonen A,Med Sci Sports Exerc 2000年4月;32(4):778−89)、内皮NOS(eNOS)(Kone BC Acta Physiol Scand 2000年1月;168(1):27−31)、IP3レセプター様タンパク質、Ca2+ATPase、様々なPKCアイソフォーム(Isshiki Mら、Cell Calcium 1999年11月;26(5):201−8)、およびGPI固定分子(Martins VR、Braz J Med Biol Res 1999年7月;32(7):853−9)が挙げられる。
【0218】
PV−1様タンパク質をコードする本発明の開示されたNOV7核酸は、表7A、7C、または7Eに与えられる配列の核酸、あるいはそれらの断片を含む。本発明はまた、変異体の核酸または改変体の核酸を含み、その変位体または改変体の塩基のいずれかは、表7A、7C、または7Eに示される対応する塩基と置換され得るが、PV−1様タンパク質活性および生理学的機能を維持するタンパク質またはそのような核酸の断片を依然としてコードしている。本発明は、核酸の配列が適切に記載される配列と相補的である配列の核酸をさらに含み、この核酸は適切に記載される核酸のいずれかと相補的である核酸フラグメントを含む。本発明は、核酸または核酸断片、あるいはその相補体をさらに含み、それらの構造は、化学改変を含む。そのような改変は、限定されない例として、改変された塩基、および改変されまたは誘導される糖リン酸骨格の核酸を含む。それらの改変は、改変された核酸の化学的安定性を増強するために少なくとも部分的に行なわれ、例えば、この改変は、被験体での治療用途において核酸に結合するアンチセンスとして使用される。変異体の核酸または改変体の核酸、およびそれらの相補体中で、塩基の約30%までが、そのように置換され得る。
【0219】
本発明の開示されたNOV7タンパク質は、PV−1様タンパク質を含み、このPV−1様タンパク質の配列は、表7B、7D、または7Fで与えられる。本発明はまた、変異体のタンパク質または改変体のタンパク質を含み、このタンパク質の残基のいずれかが、表7B、7D、または7Fに示される対応する残基と置換され得るが、PV−1様活性および生理学的機能を維持するタンパク質またはそれらの機能断片を依然としてコードする。変異体のタンパク質または改変体のタンパク質中で、残基の約40%までが、そのように置換され得る。
【0220】
本明細書中に記載されるPV−1様タンパク質および核酸(NOV7)に対するタンパク質の類似性情報、発現パターン、およびマップ配置は、NOV7がPV−1様ファミリーの重要な構造的および/または生理学的機能の特徴を有し得ることを示唆する。従って、本発明のNOV7の核酸およびタンパク質は、潜在的な診断用途および治療用途において有用である。これらは、特定のもしくは選択的核酸もしくはタンパク質の診断マーカーおよび/または予防マーカーとして機能すること(ここで、核酸またはタンパク質の存在または量が評価される)、ならびに以下のような潜在的な治療用途を含む:(i)タンパク質治療剤、(ii)低分子薬物標的、(iii)抗体標的(治療的、診断的、薬物標的/細胞傷害性抗体)、(iv)遺伝子治療に有用な核酸(遺伝子送達/遺伝子切除)、ならびに(v)インビボおよびインビトロで組織再生を促進する組成物。
【0221】
本発明のNOV7の核酸およびタンパク質は、以下に記載される種々の疾患および障害および/または他の症状に関係する潜在的な診断用途および治療用途において有用である。例えば、本発明の組成物は、小脳性運動失調を患う患者の処置のための効力を有する、純;挿話的運動失調(Episodic ataxia)、型2;片麻痺性片頭痛、家族性の;レイ症候群(Leigh syndrome);脊髄小脳性運動失調−6;乾癬、感受性;自己免疫疾患、ぜん息、終末細気管支、強皮症、アレルギー、ARDS、フォン ヒッペル−リンダウ症候群(VHL)、アルツハイマー病、発作、結節硬化症、高カルシウム血症、パーキンソン病、ハンティングトン病、脳性小児麻痺、てんかん、レッシュ−ナイハン症候群、多発性硬化症、毛細血管拡張性運動失調、白質萎縮症、行動障害、嗜癖、不安、、疼痛、神経保護、筋ジストロフィー、重症筋無力症、血友病、凝固亢進、特発性血小板減少性紫斑病、免疫不全、対宿主性移植片病、フォン ヒッペル−リンダウ症候群(VHL)、肝硬変症、移植術、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧、先天性心疾患、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠陥、動脈管、肺動脈弁狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患、強皮症、肥満症、移植術、受胎能;癌、腎動脈狭窄症、間質性腎炎、糸球体腎炎、多発性嚢胞腎、全身性エリテマトーデス、尿細管性アシドーシス、IgA腎症、高カルシウム血症、レッシュ−ナイハン症候群、副腎脳白質ジストロフィー、先天性副腎過形成、口内乾燥症;虫歯および他の歯の問題;炎症性腸疾患、憩室性疾患、膵臓炎、および/または他の疾患/障害。NOV7核酸、またはNOV7核酸の断片は、診断用途にさらに有用であり、ここで核酸またはタンパク質の存在または量が、評価される。
【0222】
NOV7核酸およびタンパク質は、治療方法または診断方法において使用するための本発明の新規の物質に免疫特異的に結合する抗体の作製において、さらに有用である。これらの抗体は、当該分野で公知の方法に従って、疎水性チャートによる予測を使用して、以下の「抗PV−1抗体」の章に記載されるようにして作製され得る。例えば、開示されたNOV7タンパク質は、複数の親水性領域を有し、このタンパク質の各々が免疫原として使用され得る。1つの実施形態において、NOV7エピトープは、約5〜25のアミノ酸由来である。他の実施形態において、NOV7エピトープは、約50〜75のアミノ酸、約80〜160のアミノ酸、約175〜275のアミノ酸、約280〜380のアミノ酸、または約385〜430のアミノ酸由来である。これらの新規のタンパク質はまた、様々なヒト障害の機能分析のための強力なアッセイシステムにおいての開発に役立ち、このタンパク質は、疾患の病理学の理解および様々な障害のための新規の薬物標的の開発を助ける。
【0223】
(NOV8)
NOV8は、以下に開示される2つの新規のPapin様タンパク質を含む。開示されるタンパク質は、NOV8a、およびNOV8bと名付けられた。
【0224】
(NOV8a)
新規のPapin様レセプタータンパク質をコードする8640ヌクレオチド(SC134914330_Aともいう)の開示されたNOV8a核酸は、表8Aで示される。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド101〜103におけるATG開始コドンで始まり、そしてヌクレオチド8543〜8545におけるTGAコドンで終了すると同定された。開始コドンから上流および終止コドンから下流の推定上の非翻訳領域は、表8Aで下線を引く。開始コドンおよび終止コドンは、太い文字である。
【0225】
【表8A】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
公開された配列データベースの検索において、染色体5に位置するNOV8a核酸配列は、Rattus norvegicus由来のPapinのmRNA(GENBANK−ID:AF169411)と1128塩基中997塩基(88%)の相同性を有する。公開されたヌクレオチドデータベースとしては、全てのGenBankデータベースおよびGeneSeq特許データベースが挙げられる。
【0226】
NOV1aに対するSNPデータは以下の実施例3で見出され得る。
【0227】
配列番号24によってコードされる開示されるNOV8aポリペプチド(配列番号25)は、2814アミノ酸残基を有し、表8Bで一文字のアミノ酸コードを用いて示される。シグナルP、Psortおよび/またはHydropathyの結果は、NOV8aが、シグナルペプチドを有さず、そして0.7000の信頼度で核に局在する可能性があると予測する。他の実施形態において、NOV8aはまた、0.3000の信頼度でマイクロボディー(ペルオキシソーム)に、または0.1000の信頼度でミトコンドリアのマトリックススペースに、または0.1000の信頼度でリソソーム(管腔)に局在し得る。
【0228】
【表8B】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
配列データベースの検索は、NOV8aのアミノ酸配列が、Rattus norvegicus(Q9QZR8)由来の2766アミノ酸残基のPapinタンパク質と同一な、1741アミノ酸残基中937のアミノ酸残基(53%)、およびこのPapinタンパク質と類似の、1741アミノ酸残基中1133のアミノ酸残基(65%)(E=0.0)を有すること、そして、334アミノ酸残基のHumanインターロイキン−16単量体(patp:AAW19209)と同一な、304アミノ酸残基中122のアミノ酸残基(40%)、およびこのHumanインターロイキン−16単量体と類似の、304アミノ酸残基中176のアミノ酸残基(57%)(E=1.0e−46)を有する、ということを示す。アミノ酸データベースとしては、GenBankデータベース、SwissProt、PDB、PATPおよびPIRが、挙げられる。グローバル配列相同性(このタンパク質の全長配列との、FASTAアラインメントによって定義する)は、72.943%のアミノ酸相同性、および69.689%のアミノ酸同一性である。さらに、このタンパク質は、表示されたヌクレオチド位置に、次のようなタンパク質ドメイン(Interproによって定義)を含む:アミノ酸位置336〜422、558〜644、700〜784、2597〜2681、2725〜2810にPDZドメイン(IPR001478)。
【0229】
NOV8aは、少なくとも以下の組織において、発現される:神経系(Nervous System.)、脳(Brain.)、前脳(Prosencephalon/Forebrain.)、間脳(Diencephalon.)、下垂体(Pituitary Gland.);造血系およびリンパ系(Hematopoietic and Lymphatic System.)、造血組織(Hematopoietic Tissues.)、リンパ組織(Lymphoid tissue.)、リンパ節(Lymph node.);生体全体(Whole Organism.)。さらに、この配列は、Rattus norvegicus種におけるPapin近縁のホモログ(GENBANK−ID:AF169411)の発現パターンのために、以下の組織中で発現されることが、予測される:脳。NOV8に関するTaqManのデータは、以下の実施例2において見出され得る。
【0230】
(NOV8b)
新規なpapin様タンパク質をコードする8640ヌクレオチドの開示されたNOV8b核酸(CG57026−04とも呼ばれる)を、表8Cに示す。オープンリーディングフレームは、ヌクレオチド101〜103のATG開始コドンで始まり、そして、ヌクレオチド8534〜8536のTGAコドンで終結することが同定された。表8Cにおいて、開始コドンより上流および終止コドンより下流の推定非翻訳領域に、下線を引く。この開始コドンおよび終止コドンは、太字である。
【0231】
【表8C】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
公開配列データベースの検索において、第5染色体に位置するNOV8a核酸配列は、Homo sapiens由来のgb:GENBANK−ID:AF338650|acc:AF338650.1 mRNA(Homo sapiens PDZドメインを含むタンパク質AIPC(AIPC)mRNA、完全cds)と同一な、5941塩基中5828の塩基(98%)(E=0.0)を有する。公開ヌクレオチドデータベースとしては、全GenBankデータベースおよびGeneSeq特許データベースが、挙げられる。
【0232】
配列番号26によってコードされる、開示されたNOV8bポリペプチド(配列番号27)は、2811アミノ酸残基を有し、そして、1文字アミノ酸コードを使用して、表8D中に示される。Signal P、Psortおよび/またはHydropathyの結果は、NOV8bがシグナルペプチドを有さず、そして0.7000の信頼度で核に局在化しそうであることを、示唆する。他の実施形態において、NOV8bはまた、0.3000の信頼度でマイクロボディ(ペルオキソーム)に、0.1000の信頼度で糸粒体基質間隙に、および0.1000の信頼度でリソソーム(内腔)に局在化する可能性がある。
【0233】
【表8D】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
配列データベースの検索は、NOV8aアミノ酸配列が、2641アミノ酸残基からなるHomo sapiens(ヒト)由来のptnr:TREMBLNEW−ACC:AAK07661タンパク質(PDZ DOMAIN−CONTAINING PROTEIN AIPC)の2641アミノ酸残基と同一な、2045アミノ酸残基中2017のアミノ酸残基(98%)、およびこの2641アミノ酸残基と類似の、2045アミノ酸残基中2022のアミノ酸残基(98%)(E=0.0)を有することを、示す。公開アミノ酸データベースとしては、GenBankデータベース、SwissProt、PDBおよびPIRが、挙げられる。
【0234】
NOV8bは、少なくとも以下の組織において、発現される:副腎、骨髄、脳−扁桃、脳−小脳、脳−海馬、脳−黒質、脳−視床、脳−全体、胎児脳、胎児腎、胎児肝、胎児肺、心臓、腎臓、リンパ腫−ラージ、乳腺、膵臓、下垂体腺、胎盤、前立腺、唾液腺、骨格筋、小腸、脊髄、脾臓、胃、精巣、甲状腺、気管および子宮。発現情報は、CuraGen Acc.No.CG57026−04の配列の派生体中に含まれる配列の組織源に、由来した。この配列は、Homo sapiens種のHomo sapiens PDZドメイン含有タンパク質AIPC(AIPC)mRNAに近縁の完全cdsホモログ(GENBANK−ID:gb:GENBANK−ID:AF338650|acc:AF338650.1)の発現パターンのために、以下の組織において発現されることが、予測される:前立腺。NOV8bに関するTaqManデータは、以下の実施例2において、見出され得る。
【0235】
表8E中のアラインメントにおいて示されるように、このNOV8aタンパク質およびNOV8bタンパク質は、非常に相同性が高い。
【0236】
【表8E】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
上に示したようにNOV8タンパク質が互いに相同である限りは、上記NOV8タンパク質のどちらかとの相同性は、他のNOV8タンパク質によって共有される。NOV8への任意の言及は、他に記載しない限り、一般にNOV8タンパク質の両方のことをいうと、想定される。
【0237】
開示されたNOV8ポリペプチドは、表8F中に列挙されるBLASTPデータにおいて示されるアミノ酸配列と、相同性を有する。
【0238】
【表8F】
Figure 2004527222
これらの配列と他の配列との相同性は、表8G中に示されるClustalW解析において、図表で示される。本明細書中の他の全てのClustalW解析と同様に、NOV8タンパク質のClustalWアラインメントにおいてもまた、黒で縁取られたアミノ酸残基は、保存配列の領域(すなわち、構造特性または機能特性を保存するために必要とされ得る領域)を示し、一方、強調されていないアミノ酸残基は、保存が少なく、そして、タンパク質構造またはタンパク質機能を変えることなく、より広範囲に変換され得る可能性がある。
【0239】
【表8G】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
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Figure 2004527222
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Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
表8H〜表8Jは、NOV8に対するDOMAIN解析の結果からの、ドメインの説明を列挙する。これは、このNOV8配列が、このドメインを含むことが既知である他のタンパク質の特性と類似する特性を有する、ということを示す。
【0240】
【表8H】
Figure 2004527222
【0241】
【表8I】
Figure 2004527222
【0242】
【表8J】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
IGFBP−ALSファミリーのタンパク質に属するタンパク質は、循環ホルモンのレベルの調節において、重要な役割を果たす。複合体の酸不安定サブユニットは、複合体の安定性の調節において、およびIGFBPファミリーのタンパク質によって調節される循環ホルモンを確実に高レベルにするために、重要な役割を果たす。このタンパク質はまた、発達中の胚にとって重要である多くのタンパク質において共通なドメインであるロイシンリッチリピートを、有する。結果として、このタンパク質は、発達および疾患において、重要な役割を果たし得る。
【0243】
インスリン様増殖因子(IGF)Iおよびインスリン様増殖因子(IGF)IIは、細胞増殖および細胞分化の重要な調節因子である(Ueki Iら、Proc Natl Acad Sci USA 2000 Jun 6;97(12):6868〜73)。誕生後、大半が肝臓由来のIGFを表す血漿IGFは、IGF、IGF結合タンパク質(IGFBP)3、および酸不安定サブユニット(ALS)の各々1分子からなる150kDaの三重複合体で、循環する。誕生後のALS合成の開始は、三重複合体形成を促進する一次因子である。ALSによるIGFの捕獲は、負の効果(例えば、低血糖および細胞増殖)なしに、血漿リザーバー(reservoir)の発達を可能にすると考えられる。ALSおよび三重複合体の重要性を評価するために、ALS遺伝子が不活性化されたマウスを、作製した。変異は、生存率および出生時体重へ少しも影響することなく、Mendelian法で、遺伝させた。誕生3週間後、増殖欠損がヌルマウスにおいて認められ、そして10週目までには、13%に達した。この穏当な表現型は、血漿IGF−Iおよび血漿IGFBP−3の濃度が、各々62%および88%と減少したにもかかわらず、認められた。肝臓および腎臓における合成率は減少しなかったので、増加した代謝回転は、これらの減少に起因した。驚くことに、ALSの欠乏は、グルコースホメオスタシスおよびインスリンホメオスタシスに影響を与えなかった。ゆえに、ALSは、IGF−IおよびIGFBP−3の生後の蓄積に必要とされるが、局在的に生成されるIGF−Iのための優勢な役割を支持する発見と一致して、増殖にとって重要でない。このモデルは、ALSの存在が、肝臓由来のIGF−Iの他の作用にとって、および高循環レベルのIGF−IIの存在下でのホメオスタシスの維持にとって必要とされるか否かを決定するために、有用である。
【0244】
循環において、インスリン様増殖因子−I(IGF−I)は、IGF結合タンパク質−3(IGFBP−3)および酸不安定サブユニット(ALS)とともに、150kDaの三重複合体中に結合される(Moller Sら、J Hepatol 2000 Mar;32(3):441〜6)。循環IGF−Iおよび循環IGFBP−3が慢性肝不全の患者において低下することが報告されているが、ALSのレベルは、肝機能障害について記載されていない。ゆえに、本研究の目的は、肝機能およびIGF軸について、循環ALS濃度および肝静脈のALS濃度を、測定することである。
【0245】
インスリン様増殖因子(IGF)結合タンパク質(IGFBP)は、当初、種々の生物学的流体において、IGF−IおよびIGF−IIのためのキャリアタンパク質として、同定された(Rosenfeld RGら、Pediatrics 1999 Oct;104(4 pt 2):1018〜21)。それらの推定される機能は、IGFペプチドを分解ならびにクリアランスから保護すること、IGFの半減期を増加すること、および、これらIGFを適切な組織レセプターに送達することである。しかしながら、IGFBPを単なるキャリアタンパク質とする考えは、以下の多くの所見によって、複雑化された:1)6個のIGFBPは、他のホルモンおよび他の増殖因子による組織発現および調節において、変化する;2)IGFBPは、タンパク質分解を受け、それにより、IGFに対する親和性を改変する;3)IGFBP−3およびIGFBP−5はまた、IGFに結合することに加えて、酸不安定サブユニットと会合し得、それによりさらにIGFの半減期を増加する;4)IGFおよびインスリンレセプターへのIGFペプチドのアクセスの改変に加えて、種々のIGFBPは、IGFの作用を増加する能力があり得る;5)IGFBPの一部は、細胞増殖のIGF非依存的な調節の能力があり得る;6)IGFBPの一部は、細胞膜と、またはおそらく膜レセプターと会合される;および7)IGFBPの一部は、核認識部位を有し、そして、核内で見出され得る。さらに、近年同定された多数のcDNAは、IGFBPの場合よりも実質的に低い親和性であるが、IGFに結合するタンパク質をコードすることが、見出された。予想されるタンパク質のN末端領域は、システインリッチ領域の保存を有する標準的なIGFBPと、構造上相同である。これらの所見は、これらの低親和性バインダーがIGFBPスーパーファミリーの一員であり、IGF依存的機構およびIGF非依存的機構の両方によって細胞増殖を調節する能力があること、また、これらの低親和性バインダーが、インスリン様増殖因子、インスリン様増殖因子結合タンパク質であることを、示唆する。
【0246】
血清における全IGF−Iレベルは、成人の成長ホルモン(GH)代償療法の間における感受性の指標であり、なぜなら、GHがインスリン様増殖因子(IGF−I)および酸不安定性サブユニット(ALS)の両方の肝発現を刺激し、そして循環におけるIGF−Iの主要部分が、ALSおよびIGFBP−3と共に三元複合体中に見出されるからである(Hall Kら、J.Endocrinol Invest 1999;22(5補遺):48−57)。しかし、三元複合体を構成しているタンパク質の他の調節因子が、IGF−Iレベルに影響し得る。健康な被験体において、血清IGF−Iレベルは、誕生時には低く、幼児期の間に上昇し、思春期の間にピークのレベルとなり、そして加齢と共に低下する。このパターンは、年齢依存性GH産生に起因しているが、各年齢区間中におけるIGF−Iレベルの広い範囲が、GH産生に起因するのか、あるいはGH感受性に起因するのかは不明である。初老の双子において、IGF−Iレベルの約60%は、遺伝的に決定される。IGF−Iの残りの環境的依存性は、部分的に栄養に起因する。食生活のカロリー内容およびタンパク質内容の両方が重要である。このようにして、GH欠損患者および栄養失調またはGHレセプター欠損に起因するGH耐性を有する患者において、低いIGF−Iレベルが見出される。IGF−Iの定量が、IGFBPが干渉しないアッセイによって行われること、およびIGF−I濃度が、年齢に関連して評価されること、すなわちSDスコアにおいて表されることは、必須であり、そして参照区間を構成している個体の数が、感度および特異性を向上する。IGF−Iの定量は、小児におけるGH欠損の評価において推奨されるが、GH欠損の成人発症を伴う患者におけるその診断的価値は、認められていない。約40〜80歳より上の年齢群において、下垂体の障害/視床下部の障害を有し、かつ誘発試験の間に3μg/l未満のGHピークを有する多くの患者は、正常なIGF−Iレベルを有する。年齢に関する正常範囲内におけるIGF−Iレベルが、十分となる内因性の基礎GH産生に起因するか、あるいはIGF−I、IGFBP−3またはALS発現を刺激する他の因子に起因するか否かは、明らかにされていない。
【0247】
循環しているインスリン様増殖因子(IGF)は、潜在的な低血糖活性の重要なプールを表し、このプールは、増殖因子、IGF結合タンパク質3(IGFBP−3)、および酸不安定性サブユニット(ALS)を含むヘテロ三量体複合体における隔絶によって大きく阻害される(Baxter RC Metabolism 1995年 10月;44(10補遺4):12−7)。全IGFの1%未満しか、遊離型で循環しないが、この量でさえ循環しているインスリン様活性に有意に貢献し得る。三成分の結合タンパク質複合体は、循環から結合IGFが出て行くことを防ぐことによって、結合IGFのインスリン様活性を阻害するようである。この複合体の完全性は、妊娠および異化の条件におけるIGFBP−3の制限されたタンパク質分解によって影響され得るが、これがIGFの生物学的利用能を増加し、ゆえに低血糖の可能性を増大させるという証拠は、未だ不明である。しかし、IGF−IIを分泌する腫瘍を有する患者において、低血糖は、この三成分複合体がこのIGFを十分に隔絶できないということに起因し得る。コルチコステロイドまたは成長ホルモンを用いた処置による複合体形成における向上は、たとえ(成長ホルモン処置とともに見られるように)IGF−II過剰分泌が持続するとしても、低血糖を緩和する。これらの患者において、血中グルコースレベルは、IGFBP−2レベルに反比例し、このことは、このタンパク質が、IGFをその標的組織へ輸送することに役立ち得ることを示唆している。逆に、ALSレベルは、血中グルコースと正に相関し、低血糖防止における三成分複合体の重要性を強調する。他のIGF結合タンパク質とは異なり、IGFBP−1は、グルコース対抗制御因子(counterregulator)としての働きと一致する様式で、循環において急性的に調節される。このIGFBP−1は、循環における遊離IGFの活性を阻害することによってこの様式で作用し得る。
【0248】
ロイシンリッチリピート(LRR)は、種々の細胞質タンパク質、膜タンパク質、および細胞外タンパク質(InterPro)中に見出される比較的短いモチーフ(22〜28残基長)である。これらのタンパク質は、広範に異なる機能と関連しているが、共通の特性として、タンパク質−タンパク質相互作用が挙げられる。LRRは、膜と相互作用し得る疎水性表面を有する両親媒性構造を形成し得ると考えられているが、LRRの3D構造についてはほとんど知られていない。Drosophila Tollタンパク質由来の合成LRRのインビトロでの研究は、延長されたフィラメントを形成するβシート構造を採用することによって、ペプチドがゲルを形成することを示した。これらの結果は、LRRがタンパク質−タンパク質相互作用および細胞の接着を媒介するという概念と一致する。LRR含有タンパク質の他の機能としては、例えば、酵素への結合および脈管の修復が挙げられる。15LRR含有タンパク質であるリボヌクレアーゼインヒビターの3D構造が決定され、これはLRRがα/β折り畳みの新しいクラスであることを明らかにした。LRRは、伸長された非球状構造を形成し、しばしばシステインリッチドメインが隣接する。
【0249】
papin様タンパク質をコードする本発明の開示されたNOV8核酸は、その配列が表8Aおよび表8C中に提供される核酸か、またはそのフラグメントを含む。本発明はまた、papin様活性および生理的機能を維持するタンパク質をなおコードしながら、その任意の塩基が、表8Aおよび表8C中に示される対応する塩基から変化される得る変異体核酸もしくは改変体核酸か、またはこのような核酸のフラグメントを含む。本発明はさらに、その配列が、上記された核酸に相補的な核酸を含む上記された任意の核酸に相補的な核酸フラグメントを含む。本発明は、さらに核酸もしくは核酸フラグメント、またはこれらに対する相補体を含み、これらの構造は化学修飾を含む。このような修飾としては、非制限的な例として、修飾された塩基、およびその糖リン酸骨格が修飾または誘導体化された核酸が挙げられる。これらの修飾は、少なくとも一部、修飾される核酸の化学安定性を高めるために実行され、その結果、例えば、被験体の治療の適用におけるアンチセンス結合核酸として使用され得る。変異体核酸または改変体核酸、およびこれらの相補体において、塩基の約12%までが、このように変更され得る。
【0250】
本発明の開示されたNOV8タンパク質は、その配列が、表8Bおよび表8Dに提供されるpapin様タンパク質を含む。本発明はまた、変異体タンパク質または改変体タンパク質を含み、これらの残基のいずれかは、そのpapin様活性および生理的機能を維持するタンパク質、またはそれらの機能的フラグメントをなおコードしながら、表2中に示される対応する残基から変更され得る。変異体タンパク質または改変体タンパク質において、残基の約43%までが、このように変更され得る。
【0251】
本発明は、さらに抗体および抗体フラグメント(例えば、本発明のタンパク質のいずれかに免疫特異的に結合するFabまたは(Fab)を含む。
【0252】
本発明に関する上記の規定された情報は、このpapin様タンパク質(NOV8)が、「papinファミリー」のメンバーとして機能し得ることを示唆する。従って、本明細書において同定されたNOV8核酸およびNOV8タンパク質は、以下に示すような種々の病態および障害(ただし限定はしない)に関連する潜在的な治療適用において有用であり得る。本発明の潜在的な治療適用としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:タンパク質治療剤、低分子薬物標的、抗体標的(治療的抗体、診断的抗体、薬物標的化抗体/細胞傷害性抗体)、診断マーカーおよび/または予後マーカー、遺伝子治療(遺伝子送達/遺伝子切除)、検索ツール、本明細書に規定される組織および細胞型(ただしこれらに限定されない)から構成される全ての組織および細胞型のインビボおよびインビトロでの組織再生。
【0253】
本発明のNOV8核酸およびNOV8タンパク質は、炎症、自己免疫障害、加齢および癌(ただし、これらに限定されない)を含む癌に関連する潜在的な治療適用において有用である。例えば、papin様タンパク質(NOV8)をコードするcDNAは、遺伝子治療において有用であり得、そしてpapin様タンパク質(NOV8)は、その投与の必要な被験体に投与された場合、有用であり得る。非限定的な例として、本発明の組成物は、癌、膀胱炎、失禁、受胎能、心筋症、アテローム性動脈硬化、高血圧、先天性心臓欠陥、大動脈狭窄、心房中隔欠損(ASD)、房室(A−V)管欠損、動脈管、肺動脈弁狭窄、大動脈弁下部狭窄、心室中隔欠損(VSD)、弁疾患、結節硬化、強皮症、肥満、移植の回復を羅患している患者の処置について効力を有する。本発明のpapin様タンパク質をコードするNOV8核酸、およびpapin様タンパク質、またはそれらのフラグメントは、さらに、診断適用において有用であり得、ここでこの核酸またはタンパク質の存在または量が評価される。
【0254】
NOV8核酸およびNOV8ポリペプチドはさらに、治療方法または診断方法における使用のための新規なNOV8物質に免疫特異的に結合する抗体の生成において有用である。これらの抗体は、以下の「抗NOVX抗体」の節に記載されるような、疎水性チャートからの予測を使用して、当該分野で公知の方法に従って、生成され得る。開示されたNOV8タンパク質は、複数の親水性領域を有し、この各々が、免疫原として用いられ得る。一つの実施形態において、企図されるNOV8エピトープは、アミノ酸約10〜50である。別の実施形態において、NOV8エピトープは、アミノ酸約80〜120である。さらなる実施形態において、NOV8エピトープは、アミノ酸約180〜220、アミノ酸約230〜300、アミノ酸約330〜350、アミノ酸約370〜400、アミノ酸約480〜540、アミノ酸約550〜560、およびアミノ酸約620〜840である。これらの新規なタンパク質は、種々のヒト障害の機能分析のためのアッセイ系において用いられ得、これらが、疾患の病理の理解において、そして種々の障害のための新しい薬物標的の開発において助けとなる。
【0255】
(NOVX核酸およびNOVXポリペプチド)
本発明の1つの局面は、NOVXポリペプチドまたはその生物学的に活性な部分をコードする、単離された核酸分子に関する。NOVXをコードする核酸(例えば、NOVX mRNA)を同定するためのハイブリダイゼーションプローブとしての使用について十分な核酸フラグメント、ならびにNOVX核酸分子の増幅および/または変異のためのPCRプライマーとしての使用のためのフラグメントもまた、本発明に含まれる。本明細書中で使用される場合、用語「核酸分子」は、DNA分子(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)、RNA分子(例えば、mRNA)、ヌクレオチドアナログを使用して作製されるDNAまたはRNAのアナログ、ならびにそれらの誘導体、フラグメントおよびホモログを含むことを意図する。核酸分子は一本鎖または二本鎖であり得るが、好ましくは二本鎖DNAで構成される。
【0256】
NOVX核酸は、成熟NOVXポリペプチドをコードし得る。本明細書中で使用される場合、本発明において開示されるポリペプチドまたはタンパク質の「成熟」形態は、天然に存在するポリペプチドの産物または前駆体形態またはプロプロテイン(proprotein)である。天然に存在するポリペプチド、前駆体またはプロプロテインとしては、非限定的な例として、対応する遺伝子によりコードされる全長遺伝子産物が挙げられる。あるいは、これらは、本明細書中に記載されるORFによりコードされるポリペプチド、前駆体またはプロプロテインとして規定され得る。生成物「成熟」形態は、また非限定的な例として、1以上の天然に存在するプロセシング工程(これらがこの遺伝子産物が生じる細胞または宿主細胞内で起こり得る場合)の結果として生じる。ポリペプチドまたはタンパク質の「成熟」形態に至るこのようなプロセシング工程の例としては、ORFの開始コドンによりコードされるN末端メチオニン残基の切断、またはシグナルペプチドもしくはリーダー配列のタンパク質分解切断が挙げられる。従って、残基1〜N(残基1がN末端メチオニンである場合)を有する前駆体ポリペプチドまたはタンパク質から生じる成熟形態は、N末端メチオニンの除去後に残りの残基2〜Nを有する。あるいは、残基1〜N(ここで、N末端シグナル配列(残基1〜残基M)が切断される)を有する前駆体ポリペプチドまたはタンパク質から生じる成熟形態は、残りの残基M+1〜残基Nを有する。さらに、本明細書中で使用される場合、ポリペプチドまたはタンパク質の「成熟」形態は、タンパク質分解の切断事象ではなく、翻訳後修飾の工程から生じ得る。このようなさらなるプロセスとしては、非限定的な例として、グリコシル化、ミリストイル化またはリン酸化が挙げられる。一般に、成熟ポリペプチドまたはタンパク質は、これらのプロセスの1つのみまたはこれらの任意の組み合わせの操作から生じ得る。
【0257】
用語「プローブ」は、本明細書中で使用される場合、種々の長さの核酸配列をいい、好ましくは、特定の用途に依存して、少なくとも約10ヌクレオチド(nt)、100nt、または例えば、約6,000ntほどの大きさの間である。プローブは、同一、類似または相補的な核酸配列の検出において使用される。より長い長さのプローブは、通常、天然供給源または組換え供給源から入手され、非常に特異的であり、そしてより長さの短いオリゴマープローブよりもはるかに遅くハイブリダイズする。プローブは、一本鎖または二本鎖であり得、そしてPCR、膜ベースのハイブリダイゼーション技術、またはELISA様の技術において特異性を有するように設計され得る。
【0258】
用語「単離された」核酸分子は、本明細書中で使用される場合、この核酸の天然の供給源中に存在する他の核酸分子から分離された核酸分子である。好ましくは、「単離された」核酸は、この核酸が由来する生物のゲノムDNA中でこの核酸に天然に隣接する配列(すなわち、この核酸の5’末端および3’末端に位置する配列)を含まない。例えば、種々の実施形態において、単離されたNOVX核酸分子は、この核酸が由来する細胞/組織(例えば、脳、心臓、肝臓、脾臓など)のゲノムDNA中でこの核酸分子に天然で隣接する、約5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kb、または0.1kb未満のヌクレオチド配列を含み得る。さらに、「単離された」核酸分子、例えば、cDNA分子は、組換え技術により産生される場合、その他の細胞物質または培養培地を実質的に含まないか、または化学的に合成される場合、化学物質前駆体もしくはその他の化学物質を実質的に含まないものであり得る。
【0259】
本発明の核酸分子、例えば、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヌクレオチド配列を有する核酸分子、または上記のヌクレオチド配列の相補体は、標準的な分子生物学的技術および本明細書で提供される配列情報を用いて単離され得る。ハイブリダイゼーションプローブとして、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26の核酸配列の全部または一部を使用して、NOVX分子は、標準的なハイブリダイゼーションおよびクローニング技術(例えば、Sambrookら(編)、MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL 第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989;およびAusubelら、(編)、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、John Wiley&Sons、New York、NY、1993に記載されるように)を用いて単離され得る。
【0260】
本発明の核酸は、標準的なPCR増幅技術に従って、テンプレートとしてcDNA、mRNAあるいはゲノムDNA、および適切なオリゴヌクレオチドプライマーを用いて増幅され得る。このように増幅された核酸は、適切なベクター中にクローン化され、そしてDNA配列分析により特徴付けられ得る。さらに、NOVXヌクレオチド配列に対応するオリゴヌクレオチドは、標準的な合成技術、例えば、自動化DNA合成機を用いることにより調製され得る。
【0261】
本明細書で用いられる場合、用語「オリゴヌクレオチド」は、一連の連結されたヌクレオチド残基をいい、このオリゴヌクレオチドは、PCR反応で用いられるに十分な数のヌクレオチド塩基を有する。短いオリゴヌクレオチド配列は、ゲノム配列もしくはcDNA配列に基づき得るか、またはそれから設計され得、そして特定の細胞もしくは組織において、同一、類似もしくは相補的なDNAもしくはRNAを増幅し、確認し、もしくはその存在を示すために用いられる。オリゴヌクレオチドは、約10nt、50nt、または100ntの長さ、好ましくは約15nt〜30ntの長さを有する核酸配列の部分を含む。本発明の1つの実施形態では、100nt未満の長さの核酸分子を含むオリゴヌクレオチドは、さらに、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26の少なくとも6個連続するヌクレオチド、またはその相補体を含む。オリゴヌクレオチドは、化学的に合成され得、そしてまたプローブとして用いられ得る。
【0262】
別の実施形態では、本発明の単離された核酸分子は、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、または26に示されるヌクレオチド配列またはこのヌクレオチド配列の一部分(例えば、プローブまたはプライマーとして使用され得るフラグメント、あるいはNOVXポリペプチドの生物学的に活性な部分をコードするフラグメント)の相補体である核酸分子を含む。配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、または26に示されるヌクレオチド配列に相補的である核酸分子は、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、または26に示されるヌクレオチド配列に十分相補的である核酸分子であり、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に示されるヌクレオチド配列に対しミスマッチがほとんどまたは全くなく水素結合し得、それによって安定な二重鎖を形成する核酸分子である。
【0263】
本明細書で用いる場合、用語「相補的」は、核酸分子のヌクレオチド単位間のWatson−CrickまたはHoogsteen塩基対形成をいい、そして用語「結合」は、2つのポリペプチドもしくは化合物または関連ポリペプチドもしくは化合物またはそれらの組合せ間の物理的または化学的相互作用を意味する。結合は、イオン性、非イオン性、ファンデルワールス性、疎水性相互作用などを含む。物理的相互作用は直接的または間接的のいずれかであり得る。間接的相互作用は、別のポリペプチドまたは化合物を介するか、またはその効果に起因し得る。直接的結合は、別のポリペプチドもしくは化合物を介して、またはその効果に起因して生じない、その他の実質的な化学的中間体がない相互作用をいう。
【0264】
本明細書中に提供されるフラグメントは、少なくとも6個(連続する)核酸配列または少なくとも4個(連続する)アミノ酸配列(それぞれ、核酸の場合には、特異的なハイブリダイゼーションを可能にし、またはアミノ酸の場合には、エピトープの特異的な認識を可能にするに十分な長さ)として規定され、そして長くても全長配列未満のいくらかの部分である。フラグメントは、選択された核酸配列またはアミノ酸配列の任意の連続する部分に由来し得る。誘導体は、直接的にか、または改変もしくは部分的置換によってかのいずれかでネイティブな化合物から形成される核酸配列またはアミノ酸配列である。アナログは、ネイティブな化合物に類似する構造(ただし、同一ではない)を有するが、特定の成分または側鎖に関してそれとは異なる核酸配列またはアミノ酸配列である。アナログは、合成物であり得るか、または進化的に異なる起源に由来し得、そして野生型と比較して、類似の代謝活性または反対の代謝活性を有し得る。ホモログは、異なる種由来の特定の遺伝子の核酸配列またはアミノ酸配列である。
【0265】
誘導体およびアナログは、以下に記載のように、誘導体またはアナログが、改変された核酸またはアミノ酸を含む場合、全長、または全長以外のものであり得る。本発明の核酸またはタンパク質の誘導体またはアナログは、種々の実施形態において、本発明の核酸もしくはタンパク質に、同一の大きさの核酸またはアミノ酸配列にわたって、または整列した配列と比較した場合(この整列は、当該分野で公知であるコンピューター相同性プログラムによって実施される)、少なくとも約70%、80%、または95%の同一性(好ましい同一性は、80〜95%)で実質的に相同であるか、あるいはそのコードする核酸がストリンジェントの、中程度にストリンジェントの、または低いストリンジェントの条件下で上記のタンパク質をコードする配列の相補体にハイブリダイズし得る、領域を含む分子を包含するが、これらに限定されない。例えば、Ausubelら、CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、John Wiley & Sons、New York、NY、1993、および以下を参照のこと。
【0266】
「相同な核酸配列」もしくは「相同なアミノ酸配列」、またはその改変体とは、上記で考察したように、ヌクレオチドレベルまたはアミノ酸レベルにおける相同性によって特徴付けられる配列をいう。相同なヌクレオチド配列は、NOVXポリペプチドのアイソフォームをコードする配列をコードする。アイソフォームは、例えば、RNAの選択的スプライシングの結果として、同一の生物の異なる組織において発現され得る。あるいは、アイソフォームは、異なる遺伝子によってコードされ得る。本発明において、相同なヌクレオチド配列は、ヒト以外の種(脊椎動物が挙げられるが、これに限定されず、従って、例えば、カエル、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ウマおよび他の生物が挙げられ得る)のNOVXポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。相同なヌクレオチド配列としてはまた、天然に存在する対立遺伝子改変体および本明細書に記載されるヌクレオチド配列の変異が挙げられるが、これらに限定されない。しかし、相同なヌクレオチド配列は、ヒトNOVXタンパク質をコードする正確なヌクレオチド配列を含まない。相同な核酸配列は、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26の保存的アミノ酸置換(以下を参照のこと)、ならびにNOVX生物学的活性を保有するポリペプチドをコードする核酸配列を含む。NOVXタンパク質の種々の生物学的活性は以下に記載されている。
【0267】
NOVXポリペプチドは、NOVX核酸のオープンリーディングフレーム(「ORF」)によりコードされる。ORFは、ポリペプチドに潜在的に翻訳され得るヌクレオチド配列に対応する。ORFを含む核酸のストレッチは、終止コドンによって途切れない。全タンパク質についてのコード配列を表すORFは、ATG「開始(start)」コドンで始まり、そして3つの「終止(stop)」コドン(すなわち、TAA、TAG、またはTGA)のうちの1つで終結する。本発明の目的に対して、ORFは、開始コドン、終止コドンまたはその両方を有するかまたは有さない、コード配列の任意の部分であり得る。bona fide細胞タンパク質のコードのための良好な候補としてみなされるORFについて、最小サイズの必要条件(例えば、50アミノ酸以上のタンパク質をコードするDNAのストレッチ)がしばしば設定される。
【0268】
ヒトNOVX遺伝子のクローニングから決定されたヌクレオチド配列は、他の細胞型(例えば、他の組織由来)におけるNOVXホモログ、ならびに他の脊椎動物由来のNOVXホモログを同定および/またはクローニングする際の使用のために設計されるプローブおよびプライマーの作製を可能にする。このプローブ/プライマーは、代表的には、実質的に精製されたオリゴヌクレオチドを含む。このオリゴヌクレオチドは、代表的には、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24または26の少なくとも約12個、約25個、約50個、約100個、約150個、約200個、約250個、約300個、約350個または約400個の連続するセンス鎖ヌクレオチド配列;あるいは配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、または26のアンチセンス鎖ヌクレオチド配列;あるいは配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26の天然に存在する変異体のアンチセンス鎖ヌクレオチド配列に、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列の領域を含む。
【0269】
ヒトNOVXヌクレオチド配列に基づくプローブは、同じか、または相同なタンパク質をコードする転写物またはゲノム配列を検出するために使用され得る。種々の実施形態において、このプローブはさらに、プローブに付着した標識基を含み、例えば、この標識基は放射性同位体、蛍光化合物、酵素、または酵素補因子であり得る。このようなプローブは、NOVXタンパク質を誤って発現する細胞または組織を同定するための診断試験キットの一部として、例えば、被験体由来の細胞サンプル中のNOVXをコードする核酸のレベルを測定すること(例えば、NOVX mRNAレベルを検出すること)またはゲノムNOVX遺伝子が変異しているかもしくは欠失しているか否かを決定することによって使用され得る。
【0270】
「NOVXポリペプチドの生物学的に活性な部分を有するポリペプチド」とは、本発明のポリペプチドの活性に類似するが、必ずしも同一である必要ははない活性を示すポリペプチドをいい、用量依存性の有無に関わらず、特定の生物学的アッセイにおいて測定されるような成熟形態を含む。「NOVXの生物学的に活性な部分」をコードする核酸フラグメントは、NOVXの生物学的活性(NOVXタンパク質の生物学的活性は、以下に記載される)を有するポリペプチドをコードする、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、または26の一部を単離し、NOVXタンパク質のコードされた部分を発現させ(例えば、インビトロでの組換え発現によって)、そしてNOVXのコードされた部分の活性を評価することによって調製され得る。
【0271】
(NOVXの核酸およびポリペプチドの改変体)
本発明はさらに、遺伝コードの縮重に起因して、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に示されるヌクレオチド配列とは異なり、従って、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に示されるヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質と同じNOVXタンパク質をコードする、核酸分子を包含する。別の実施形態において、本発明の単離された核酸分子は、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有する。
【0272】
配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に示されるヒトNOVXヌクレオチド配列に加えて、このNOVXポリペプチドのアミノ酸配列における変化を導くDNA配列多型が、集団(例えば、ヒト集団)内に存在し得ることが、当業者によって理解される。NOVX遺伝子中のこのような遺伝的多型は、天然の対立遺伝子のバリエーションに起因して、集団内の個体間に存在し得る。本明細書中で使用される場合、用語「遺伝子」および「組換え遺伝子」は、NOVXタンパク質(好ましくは、脊椎動物のNOVXタンパク質)をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含む核酸分子をいう。このような天然の対立遺伝子のバリエーションは、代表的には、NOVX遺伝子のヌクレオチド配列において1〜5%の分散を生じ得る。天然の対立遺伝子バリエーションの結果であり、かつこのNOVXポリペプチドの機能的活性を変化させない、任意および全てのこのようなヌクレオチドのバリエーションならびに得られるNOVXポリペプチド内のアミノ酸多型は、本発明の範囲内であると意図される。
【0273】
さらに、他の種由来のNOVXタンパク質をコードし、従って、ヒトの配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26とは異なるヌクレオチド配列を有する核酸分子は、本発明の範囲内にあることが意図される。本発明のNOVXのcDNAの天然の対立遺伝子改変体およびホモログに対応する核酸分子は、本明細書中に開示されるヒトNOVX核酸に対するその相同性に基づいて、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、標準的なハイブリダイゼーション技術に従って、ハイブリダイゼーションプローブとしてヒトcDNAまたはその一部を用いて単離され得る。
【0274】
従って、別の実施形態では、本発明の単離された核酸分子は、少なくとも6ヌクレオチド長であり、そしてストリンジェント条件下で配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヌクレオチド配列を含む核酸分子にハイブリダイズする。別の実施形態では、この核酸は、少なくとも10、25、50、100、250、500、750、1000、1500、または2000以上のヌクレオチド長である。なお別の実施形態では、本発明の単離された核酸分子は、コード領域にハイブリダイズする。本明細書中で用いられる場合、用語「ストリンジェント条件下でハイブリダイズする」は、ハイブリダイゼーションおよび洗浄に関して、互いに少なくとも60%相同なヌクレオチド配列が代表的には互いにハイブリダイズしたままである条件を説明することを意図する。
【0275】
ホモログ(すなわち、ヒト以外の種由来のNOVXタンパク質をコードする核酸)または他の関連配列(例えば、パラログ)は、特定のヒト配列の全てまたは一部をプローブとし、核酸ハイブリダイゼーションおよびクローニングに関して当該分野で周知の方法を使用して、低い、中程度の、または高いストリンジェンシーのハイブリダイゼーションによって入手され得る。
【0276】
本明細書で用いられる場合、語句「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、その条件下で、プローブ、プライマーまたはオリゴヌクレオチドが、その標的配列にハイブリダイズするが、その他の配列にはハイブリダイズしない条件をいう。ストリンジェントな条件は配列依存性であり、そして異なる状況で異なる。より長い配列は、より短い配列より高い温度で特異的にハイブリダイズする。一般に、ストリンジェントな条件は、規定されたイオン強度およびpHで、特定の配列の熱融解点(Tm)より約5℃低いように選択される。このTmは、標的配列に相補的なプローブの50%が、平衡状態で標的配列にハイブリダイズする(規定されたイオン強度、pHおよび核酸濃度下での)温度である。標的配列は一般に過剰で存在するので、Tmでは、50%のプローブが平衡状態で占有されている。代表的には、ストリンジェントな条件は、pH7.0〜8.3で、塩濃度が約1.0Mナトリウムイオンより低く、代表的には約0.01〜1.0Mナトリウムイオン(またはその他の塩)であり、そして温度が、短いプローブ、プライマーまたはオリゴヌクレオチド(例えば、10nt〜50nt)については、少なくとも約30℃、そしてより長いプローブ、プライマーおよびオリゴヌクレオチドについては、少なくとも約60℃であるような条件である。ストリンジェントな条件はまた、ホルムアミドのような、不安定化剤の添加で達成され得る。
【0277】
ストリンジェント条件は、当業者に公知であり、そしてAusubelら(編),CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John Wiley & Sons,N.Y.(1989),6.3.1−6.3.6に見出され得る。好ましくは、この条件は、互いに少なくとも約65%、約70%、約75%、約85%、約90%、約95%、約98%または約99%相同な配列が、代表的には互いにハイブリダイズしたままであるような条件である。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の非限定的な例は、6×SSC、50mM Tris−HCl(pH7.5)、1mM EDTA、0.02% PVP、0.02% Ficoll、0.02% BSA、および500mg/ml変性サケ精子DNAを含む高塩緩衝液中での65℃でのハイブリダイゼーション、それに続く、0.2×SSC、0.01% BSA中での50℃での1回以上の洗浄、である。ストリンジェント条件下で配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26の配列にハイブリダイズする、本発明の単離された核酸分子は、天然に存在する核酸分子に対応する。本明細書中で使用される場合、「天然に存在する」核酸分子とは、天然に存在する(例えば、天然のタンパク質をコードする)ヌクレオチド配列を有する、RNA分子またはDNA分子をいう。
【0278】
第2の実施形態では、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヌクレオチド配列を含む核酸分子、またはそれらのフラグメント、アナログもしくは誘導体に、中程度のストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし得る核酸配列が提供される。中程度のストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件の非限定的な例は、55℃での6×SSC、5×デンハルト(Denhardt’s)溶液、0.5% SDSおよび100mg/ml変性サケ精子DNA中でのハイブリダイゼーション、それに続く、1×SSC、0.1% SDS中での37℃での1回以上の洗浄である。用いられ得る中程度のストリンジェンシーの他の条件は、当該分野で周知である。例えば、Ausubelら(編),1993,CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John Wiley & Sons,NYおよびKriegler,1990;GENE TRANSFER AND EXPRESSION,A LABORATORY MANUAL,Stockton Press,NYを参照のこと。
【0279】
第3の実施形態では、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヌクレオチド配列を含む核酸分子、またはそれらのフラグメント、アナログもしくは誘導体に、低ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし得る核酸が提供される。低ストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件の非限定的な例は、35%ホルムアミド、5×SSC、50mM Tris−HCl(pH7.5)、5mM EDTA、0.02% PVP、0.02% Ficoll、0.2% BSA、100mg/mlの変性サケ精子DNA、10%(重量/容量)デキストラン硫酸中での40℃でのハイブリダイゼーション、それに続く、2×SSC、25mM Tris−HCl(pH7.4)、5mM EDTAおよび0.1% SDS中での50℃での1回以上の洗浄である。用いられ得る低ストリンジェンシーの他の条件は、当該分野で周知である(例えば、種交差(cross−species)ハイブリダイゼーションについて用いられるような条件)。例えば、Ausubelら(編),1993,CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY,John Wiley & Sons,NYならびにKriegler,1990,GENE TRANSFER AND EXPRESSION,A LABORATORY MANUAL,Stockton Press,NY;ShiloおよびWeinberg,1981,Proc Natl Acad Sci USA 78:6789−6792を参照のこと。
【0280】
(保存的変異)
集団中に存在し得る、NOVX配列の天然に存在する対立遺伝子改変体に加えて、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヌクレオチド配列への変異によって変化が導入され得、それによって、このNOVXタンパク質の機能的能力を変更することなく、コードされるNOVXタンパク質のアミノ酸配列に変化がもたらされることを、当業者はさらに理解する。例えば、「非必須」アミノ酸残基にてアミノ酸置換をもたらすヌクレオチド置換が、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27の配列において行われ得る。「非必須」アミノ酸残基は、その生物学的活性を変更することなく、このNOVXタンパク質の野生型配列から変更され得る残基であり、一方、「必須」アミノ酸残基は、このような生物学的活性に必要とされる。例えば、本発明のNOVXタンパク質の間で保存されているアミノ酸残基は、特に変更を受け入れ難いと予測される。保存的置換がなされ得るアミノ酸は、当該分野で周知である。
【0281】
本発明の別の局面は、活性に必須ではないアミノ酸残基における変化を含む、NOVXタンパク質をコードする核酸分子に関する。このようなNOVXタンパク質は、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のアミノ酸配列とは異なるが、生物学的活性をなお保持する。1つの実施形態では、単離された核酸分子は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み、ここで、このタンパク質は、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27のアミノ酸配列に少なくとも約45%相同であるアミノ酸配列を含む。好ましくは、この核酸分子によってコードされるタンパク質は、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27に対して少なくとも約60%相同であり;より好ましくは、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に対して少なくとも約70%相同であり;なおより好ましくは、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に対してして少なくとも約80%相同であり;さらにより好ましくは、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に対して少なくとも約90%相同であり;そして最も好ましくは、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に対して少なくとも約95%相同である。
【0282】
配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27のタンパク質に相同なNOVXタンパク質をコードする単離された核酸分子は、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヌクレオチド配列に1以上のヌクレオチドの置換、付加または欠失を導入することにより作製され得、その結果、1以上のアミノ酸の置換、付加または欠失が、このコードされるタンパク質に導入される。
【0283】
変異は、標準技術(例えば、部位特異的変異誘発およびPCR媒介変異誘発)によって配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に導入され得る。好ましくは、保存的アミノ酸置換が、1以上の推定非必須アミノ酸残基にてなされる。「保存的アミノ酸置換」は、そのアミノ酸残基が、類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換される、アミノ酸置換の1つである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該分野で定義されている。これらのファミリーとしては、以下が挙げられる:塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分枝側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)。従って、NOVXタンパク質中の推定非必須アミノ酸残基は、同じ側鎖のファミリー由来の別のアミノ酸残基で置換される。あるいは、別の実施形態では、変異が、NOVXコード配列の全てまたは一部に沿って(例えば、飽和変異誘発(saturation mutagenesis)によって)ランダムに導入され得、そして得られる変異体が、NOVXの生物学的活性についてスクリーニングされて、活性を維持する変異体を同定し得る。配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に対する変異誘発後、コードされるタンパク質は、当該分野で公知の任意の組換え技術によって発現され得、そしてこのタンパク質の活性が決定され得る。
【0284】
アミノ酸ファミリーの関連性はまた、側鎖の相互作用に基づいて決定され得る。置換されるアミノ酸は、完全に保存された「強い」残基または完全に保存された「弱い」残基であり得る。保存されたアミノ酸残基の「強い」群は、以下の群のいずれか1つであり得る:STA、NEQK、NHQK、NDEQ、QHRK、MILV、MILF、HY、FYW(ここで、一文字アミノ酸コードは、互いに置換され得るアミノ酸によりグループ化されている)。同様に、保存された残基の「弱い」群は、以下のいずれか1つであり得る:CSA、ATV、SAG、STNK、STPA、SGND、SNDEQK、NDEQHK、NEQHRK、VLIM、HFY(ここで、各群内の文字は、一文字アミノ酸コードを表す)。
【0285】
1つの実施形態では、変異体NOVXタンパク質は、以下についてアッセイされ得る:(i)他のNOVXタンパク質、他の細胞表面タンパク質、または生物学的に活性なそれらの部分と、タンパク質:タンパク質相互作用を形成する能力、(ii)変異体NOVXタンパク質とNOVXのリガンドとの間の複合体形成;または(iii)変異体NOVXタンパク質が細胞内標的タンパク質またはその生物学的に活性な部分に結合する能力;(例えば、アビジンタンパク質)。
【0286】
なお別の実施形態において、変異体NOVXタンパク質は、特定の生物学的機能を調節する能力(例えば、インスリン放出の調節)についてアッセイされ得る。
【0287】
(アンチセンス核酸)
本発明の別の局面は、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヌクレオチド配列を含む核酸分子またはそれらのフラグメント、アナログもしくは誘導体にハイブリダイズし得るかまたは相補的である、単離されたアンチセンス核酸分子に関する。「アンチセンス」核酸は、タンパク質をコードする「センス」核酸に相補的である(例えば、二本鎖cDNA分子のコード鎖に相補的であるかまたはmRNA配列に相補的である)ヌクレオチド配列を含む。特定の局面では、少なくとも約10、約25、約50、約100、約250もしくは約500ヌクレオチドまたはNOVXコード鎖の全体、またはそれらの一部のみに相補的な配列を含む、アンチセンス核酸分子が提供される。配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、もしくは27のNOVXタンパク質のフラグメント、ホモログ、誘導体およびアナログをコードする核酸分子、または配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のNOVX核酸配列に相補的なアンチセンス核酸がさらに提供される。
【0288】
1つの実施形態では、アンチセンス核酸分子は、NOVXタンパク質をコードするヌクレオチド配列のコード鎖の「コード領域」に対してアンチセンスである。用語「コード領域」とは、アミノ酸残基に翻訳されるコドンを含む、ヌクレオチド配列の領域をいう。別の実施形態では、このアンチセンス核酸分子は、NOVXタンパク質をコードするヌクレオチド配列のコード鎖の「非コード領域」に対してアンチセンスである。用語「非コード領域」とは、コード領域に隣接する、アミノ酸に翻訳されない、5’配列および3’配列をいう(すなわち、5’非翻訳領域および3’非翻訳領域ともいわれる)。
【0289】
本明細書中に開示されるNOVXタンパク質をコードするコード鎖配列を考慮すれば、本発明のアンチセンス核酸は、WatsonおよびCrickまたはHoogsteenの塩基対形成の規則に従って設計され得る。アンチセンス核酸分子は、NOVX mRNAのコード領域全体に相補的であり得るが、より好ましくは、NOVX mRNAのコード領域または非コード領域の一部にのみアンチセンスであるオリゴヌクレオチドである。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、NOVX mRNAの翻訳開始部位を取り囲む領域に相補的であり得る。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、例えば、約5、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約45または約50ヌクレオチドの長さであり得る。本発明のアンチセンス核酸は、当該分野で公知の手順を用いて、化学的合成または酵素連結反応を用いて構築され得る。例えば、アンチセンス核酸(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)は、天然に存在するヌクレオチド、またはこの分子の生物学的安定性を増大させるように、もしくはアンチセンス核酸とセンス核酸との間で形成される二重鎖の物理的安定性を増大させるように設計された、種々に改変されたヌクレオチドを用いて、化学的に合成され得る(例えば、ホスホロチオエート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチドが用いられ得る)。
【0290】
アンチセンス核酸を作製するために用いられ得る改変されたヌクレオチドの例としては以下が挙げられる:5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、β−D−ガラクトシルキューオシン(galactosylqueosine)、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、β−D−マンノシルキューオシン(mannosylqueosine)、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン(wybutoxosine)、シュードウラシル(pseudouracil)、キューオシン(queosine)、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、および2,6−ジアミノプリン。あるいは、アンチセンス核酸は、発現ベクターを用いて生物学的に生成され得、ここで、核酸は、アンチセンス方向でサブクローニングされている(すなわち、その挿入された核酸から転写されたRNAは、以下の小節にさらに記載されるように、目的の標的核酸に対してアンチセンス方向である)。
【0291】
本発明のアンチセンス核酸分子は、代表的には被験体に投与されるか、またはインサイチュで生成され、その結果、それらは、NOVXタンパク質をコードする細胞性mRNAおよび/またはゲノムDNAとハイブリダイズするか、またはそれに結合し、それによって、このタンパク質の発現を阻害する(例えば、転写および/または翻訳を阻害することによって)。このハイブリダイゼーションは、安定な二重鎖を形成する従来のヌクレオチド相補性によってか、または例えばDNA二重鎖に結合するアンチセンス核酸分子の場合には、二重らせんの主溝における特異的相互作用を介して行われ得る。本発明のアンチセンス核酸分子の投与経路の例としては、組織部位での直接的注射が挙げられる。あるいは、アンチセンス核酸分子は、選択された細胞を標的化するように改変され得、次いで全身に投与され得る。例えば、全身投与のために、アンチセンス分子は、選択された細胞表面上に発現されたレセプターまたは抗原にそれらが特異的に結合するように改変され得る(例えば、そのアンチセンス核酸分子を細胞表面レセプターまたは抗原に結合するペプチドまたは抗体に連結することによって)。アンチセンス核酸分子はまた、本明細書中に記載されるベクターを用いて細胞に送達され得る。十分な核酸分子を達成するために、アンチセンス核酸分子が強力なpol IIプロモーターまたはpol IIIプロモーターの制御下に置かれているベクター構築物が、好ましい。
【0292】
なお別の実施形態において、本発明のアンチセンス核酸分子は、α−アノマー核酸分子である。α−アノマー核酸分子は、相補的RNAと特異的な二本鎖ハイブリッドを形成し、ここで、通常のβ−ユニットとは対照的に、これらの鎖は、互いに平行に延びる(例えば、Gaultierら,1987,Nucl.Acids Res.15:6625−6641を参照のこと)。アンチセンス核酸分子はまた、2’−o−メチルリボヌクレオチド(例えば、Inoueら,1987,Nucl.Acids Res.15:6131〜6148を参照のこと)またはキメラRNA−DNAアナログ(例えば、Inoueら,1987,FEBS Lett.215:327〜330を参照のこと)を含み得る。
【0293】
(リボザイムおよびPNA部分)
核酸の改変としては、非制限的な例として、改変された塩基、および糖リン酸骨格が改変または誘導体化された核酸が挙げられる。これらの改変は、改変された核酸の化学的安定性を増強するために少なくとも一部で実施され、その結果、それらは、例えば、被験体での治療的適用におけるアンチセンス結合核酸として使用され得る。
【0294】
1つの実施形態において、本発明のアンチセンス核酸はリボザイムである。リボザイムは、一本鎖核酸(例えば、mRNA)を切断し得るリボヌクレアーゼ活性を有する触媒性RNA分子であり、これらは、その一本鎖核酸に対して相補領域を有する。従って、リボザイム(例えば、HaselhoffおよびGerlach 1988.Nature 334:585−591に記載されるハンマーヘッド型リボザイム)を使用して、NOVX mRNA転写物を触媒的に切断し、それによって、NOVX mRNAの翻訳を阻害し得る。NOVXをコードする核酸に特異性を有するリボザイムは、本明細書中に開示されるNOVX cDNAのヌクレオチド配列(すなわち、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26)に基づいて設計され得る。例えば、活性部位のヌクレオチド配列が、NOVXをコードするmRNA内で切断されるヌクレオチド配列に相補的である、テトラヒメナ(Tetrahymena)L−19 IVS RNAの誘導体が構築され得る。例えば、Cechらの米国特許第4,987,071号およびCechらの米国特許第5,116,742号を参照のこと。NOVX mRNAはまた、RNA分子のプールから、特異的リボヌクレアーゼ活性を有する触媒性RNAを選択するために、使用され得る。例えば、Bartelら、(1993)Science 261:1411〜1418を参照のこと。
【0295】
あるいは、NOVX遺伝子発現は、NOVX核酸の調節領域(例えば、NOVXのプロモーターおよび/またはエンハンサー)に相補的なヌクレオチド配列を標的化し、標的細胞中でNOVX遺伝子の転写を妨害する三重らせん構造を形成することによって阻害され得る。例えば、Helene,1991.Anticancer Drug Des.6:569〜84;Heleneら.1992.Ann.N.Y.Acad.Sci.660:27−36;Maher,1992.Bioassays 14:807−15を参照のこと。
【0296】
種々の実施形態において、NOVX核酸は、塩基部分、糖部分またはリン酸骨格で改変され、例えば、その分子の安定性、ハイブリダイゼーションまたは可溶性を改善し得る。例えば、核酸のデオキシリボースリン酸骨格を改変して、ペプチド核酸を生成し得る(例えば、Hyrupら,1996.Bioorg Med Chem 4:5−23を参照のこと)。本明細書中で使用される場合、用語「ペプチド核酸」または「PNA」は、デオキシリボースリン酸骨格が偽ペプチド骨格によって置換され、そして4つの天然の核酸塩基のみが保持されている核酸模倣物(例えば、DNA模倣物)をいう。PNAの中性の骨格は、低いイオン強度の条件下でDNAおよびRNAに対する特異的ハイブリダイゼーションを可能にすることが示されている。PNAオリゴマーの合成は、Hyrupら,1996.前出;Perry−O’Keefeら,1996.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:14670−14675において記載されるような標準的固相ペプチド合成プロトコルを用いて行われ得る。
【0297】
NOVXのPNAは、治療的適用および診断的適用において使用され得る。例えば、PNAは、例えば、転写または翻訳の停止を誘導することまたは複製を阻害することによる遺伝子発現の配列特異的調節のための、アンチセンス剤または抗遺伝子(antigene)剤として使用され得る。NOVXのPNAはまた、例えば、遺伝子における一塩基対変異の分析(PNA指向性PCRクランピング(clamping))において;他の酵素(例えば、Sヌクレアーゼ)と組み合わせて使用される場合の人工制限酵素として(Hyrupら,1996.前出を参照のこと);またはDNA配列およびハイブリダイゼーションのプローブもしくはプライマーとして(Hyrupら,1996,前出;Perry−O’Keefeら,1996,前出を参照のこと)、使用され得る。
【0298】
別の実施形態において、NOVXのPNAは、例えば、それらの安定性または細胞性取り込みを増強するために、PNAに親油性基または他のヘルパー基を結合することによってか、PNA−DNAキメラの形成によってか、またはリポソームもしくは当該分野において公知の薬物送達の他の技術の使用によって、改変され得る。例えば、PNAおよびDNAの有利な特性を組み合わせ得る、NOVXのPNA−DNAキメラが生成され得る。そのようなキメラは、DNA認識酵素(例えば、RNase HおよびDNAポリメラーゼ)がDNA部分と相互作用するのを可能にし、一方、PNA部分が高い結合親和性および特異性を提供する。PNA−DNAキメラは、塩基のスタッキング、核酸塩基間の結合数および方向を考慮して選択される適切な長さのリンカーを使用して連結され得る(Hyrupら,1996,前出を参照のこと)。PNA−DNAキメラの合成は、Hyrupら,1996,前出およびFinnら,1996,Nucl Acids Res 24:3357−3363において記載されるように行われ得る。例えば、DNA鎖は、標準的なホスホラミダイトカップリング化学を用いて固体支持体上で合成され得、そして改変されたヌクレオシドアナログ(例えば、5’−(4−メトキシトリチル)アミノ−5’−デオキシ−チミジンホスホラミダイト)が、PNAとDNAの5’末端との間に使用され得る(例えば、Magら,1989,Nucl Acid Res 17:5973〜5988を参照のこと)。次いで、PNAモノマーが段階様式でカップリングされ、5’PNAセグメントおよび3’DNAセグメントを有するキメラ分子を生成する(例えば、Finnら,1996,前出を参照のこと)。あるいは、5’DNAセグメントおよび3’PNAセグメントを用いて、キメラ分子が合成され得る。例えば、Petersenら,1975、Bioorg.Med.Chem.Lett.5:1119〜11124を参照のこと。
【0299】
他の実施形態において、オリゴヌクレオチドは、以下のような他の付属の基を含み得る:ペプチド(例えば、インビボで宿主細胞レセプターを標的化するため)、または細胞膜(例えば、Letsingerら、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.86:6553〜6556;Lemaitreら、1987、Proc.Natl.Acad.Sci.84:648〜652;PCT公開番号WO88/09810を参照のこと)もしくは血液脳関門(例えば、PCT公開番号WO89/10134を参照のこと)を横切る輸送を容易にする因子。さらに、オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼーション誘発切断剤(例えば、Krolら、1988、BioTechniques 6:958〜976を参照のこと)またはインターカレート剤(例えば、Zon,1988、Pharm.Res.5:539〜549を参照のこと)で改変され得る。この目的のために、オリゴヌクレオチドは、別の分子(例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーション誘発架橋剤、輸送剤、ハイブリダイゼーション誘発切断剤など)に結合され得る。
【0300】
(NOVXポリペプチド)
本発明に従うポリペプチドは、NOVXポリペプチドのアミノ酸配列を含むポリペプチドを含み、その配列は、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に提供される。本発明はまた、その任意の残基が配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、もしくは27に示される対応する残基から変化され得るが、なおそのNOVX活性および生理学的機能を維持するタンパク質、またはその機能的フラグメントをコードする、変異体または改変体タンパク質を含む。
【0301】
一般に、NOVX様機能を保持するNOVX改変体は、その配列中の特定位置の残基が他のアミノ酸により置換されており、そしてさらに、親タンパク質の2つの残基間にさらなる残基を挿入する可能性、および親配列から1つ以上の残基を欠失する可能性を含む、任意の改変体を含む。任意のアミノ酸置換、挿入または欠失が、本発明に包含される。好適な状況では、この置換は、上記で規定されるような保存的置換である。
【0302】
本発明の1つの局面は、単離されたNOVXタンパク質、およびその生物学的に活性な部分、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログに関する。抗NOVX抗体を惹起するための免疫原としての使用のために適切なポリペプチドフラグメントもまた提供される。1つの実施形態において、ネイティブなNOVXタンパク質は、標準的なタンパク質精製技術を用いる適切な精製スキームによって、細胞または組織供給源から単離され得る。別の実施形態において、NOVXタンパク質は、組換えDNA技術によって産生される。組換え発現に代わるものとして、NOVXタンパク質またはポリペプチドは、標準的なペプチド合成技術を用いて化学合成され得る。
【0303】
「単離された」または「精製された」ポリペプチドまたはタンパク質あるいはその生物学的に活性な部分は、そのNOVXタンパク質が由来する細胞または組織供給源由来の細胞性物質または他の夾雑タンパク質を実質的に含まないか、あるいは化学合成される場合に化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない。用語「細胞性物質を実質的に含まない」は、NOVXタンパク質が単離または組換え産生された細胞の細胞性成分から、NOVXタンパク質が分離されている、NOVXタンパク質の調製物を含む。1つの実施形態において、用語「細胞性物質を実質的に含まない」は、非NOVXタンパク質(本明細書中において「夾雑タンパク質」とも呼ばれる)を(乾燥重量にて)約30%未満、より好ましくは、非NOVXタンパク質を約20%未満、なおより好ましくは、非NOVXタンパク質を約10%未満、そして最も好ましくは、非NOVXタンパク質を約5%未満有する、NOVXタンパク質の調製物を含む。NOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分が組換え産生される場合、調製物はまた、好ましくは、培養培地を実質的に含まず、すなわち、培養培地は、そのNOVXタンパク質調製物の容量の約20%未満、より好ましくは、約10%未満、そして最も好ましくは、約5%未満を示す。
【0304】
用語「化学前駆体も他の化学物質も実質的に含まない」は、タンパク質が、そのタンパク質の合成に関与する化学前駆体からも他の化学物質からも分離されている、NOVXタンパク質の調製物を含む。1つの実施形態において、用語「化学前駆体も他の化学物質も実質的に含まない」は、化学前駆体または非NOVXの化学物質を約30%未満(乾燥重量にて)、より好ましくは、化学前駆体または非NOVX化学物質を約20%未満、なおより好ましくは、化学前駆体または非NOVX化学物質を約10%未満、そして最も好ましくは、化学前駆体または非NOVX化学物質を約5%未満有する、NOVXタンパク質の調製物を含む。
【0305】
NOVXタンパク質の生物学的に活性な部分は、全長NOVXタンパク質より少ないアミノ酸を含み、そしてNOVXタンパク質の少なくとも1つの活性を示す、NOVXタンパク質のアミノ酸配列(例えば、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に示されるアミノ酸配列)に十分に相同なアミノ酸配列、またはNOVXタンパク質のアミノ酸配列に由来するアミノ酸配列を含むペプチドを含む。代表的には、生物学的に活性な部分は、NOVXタンパク質の少なくとも1つの活性を有するドメインまたはモチーフを含む。NOVXタンパク質の生物学的に活性な部分は、例えば、長さが10、25、50、100またはそれより多いアミノ酸残基であるポリペプチドであり得る。
【0306】
さらに、タンパク質の他の領域が欠失している他の生物学的に活性な部分は、組換え技術によって調製され得、そしてネイティブなNOVXタンパク質の機能的活性のうちの1つ以上について評価され得る。
【0307】
1つの実施形態において、NOVXタンパク質は、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に示されるアミノ酸配列を有する。他の実施形態において、NOVXタンパク質は、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27に実質的に相同であり、そして以下に詳細に議論されるように、天然の対立遺伝子バリエーションまたは変異誘発に起因してアミノ酸配列が異なるが、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27のタンパク質の機能的活性を保持する。従って、別の実施形態において、NOVXタンパク質は、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27のアミノ酸配列に少なくとも約45%相同なアミノ酸配列を含み、そして、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27のNOVXタンパク質の機能的活性を保持するタンパク質である。
【0308】
(2つ以上の配列間の相同性の決定)
2つのアミノ酸配列または2つの核酸の相同性の百分率を決定するために、配列は、最適な比較の目的のために整列される(例えば、ギャップが、第2のアミノ酸配列または核酸配列との最適な整列のために、第1のアミノ酸配列または核酸配列の配列中に導入され得る)。次いで、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置でのアミノ酸残基またはヌクレオチドを比較する。第1の配列中の位置が、第2の配列中の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドで占められる場合、その分子は、その位置で相同である(すなわち、本明細書中で使用される場合、アミノ酸または核酸の「相同性」は、アミノ酸または核酸の「同一性」と等価である)。
【0309】
核酸配列の相同性は、2つの配列間の同一性の程度として決定され得る。相同性は、当該分野において公知のコンピュータープログラム(例えば、GCGプログラムパッケージにおいて提供されるGAPソフトウェア)を用いて決定され得る。NeedlemanおよびWunsch,1970 J Mol Biol 48:443〜453を参照のこと。核酸配列比較のための以下の設定(GAP生成ペナルティー、5.0、およびGAP伸長ペナルティー、0.3)を用いてGCG GAPソフトウェアを使用すると、上記で言及される類似の核酸配列のコード領域は、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26に示されるDNA配列のCDS(コード)部分と、好ましくは少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の同一性の程度を示す。
【0310】
用語「配列同一性」は、2つのポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列が、特定の比較領域にわたって、残基毎を基準として同一である程度をいう。用語「配列同一性のパーセンテージ」は、以下により算出される:この比較領域にわたって最適に整列された2つの配列を比較すること、両方の配列において同一の核酸塩基(例えば、核酸の場合にはA、T、C、G、U、またはI)が存在する位置の数を決定し、一致した位置の数を導き出すこと、この一致した位置の数を、比較領域の内の位置の総数(すなわち、ウインドウサイズ)で除算すること、およびその結果を100で乗算して、配列同一性のパーセンテージを導くこと。用語「実質的な同一性」は、本明細書中で使用される場合、ポリヌクレオチド配列の特徴を示し、ここでこのポリヌクレオチドは、比較領域にわたり参照配列と比較して、少なくとも80%の配列同一性、好ましくは少なくとも85%の同一性、そして頻繁には90〜95%の配列同一性、より通常には少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含む。
【0311】
(キメラタンパク質および融合タンパク質)
本発明はまた、NOVXキメラタンパク質または融合タンパク質を提供する。本明細書中で使用される場合、NOVX「キメラタンパク質」またはNOVX「融合タンパク質」は、非NOVXポリペプチドに作動可能に連結された、NOVXポリペプチドを含む。「NOVXポリペプチド」は、NOVXタンパク質(配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、または27)に対応するアミノ酸配列を有するポリペプチドをいい、一方、「非NOVXポリペプチド」は、NOVXタンパク質に対して実質的に相同ではないタンパク質(例えば、NOVXタンパク質とは異なり、かつ同一かまたは異なる生物体に由来するタンパク質)に対応するアミノ酸配列を有するポリペプチドをいう。NOVX融合タンパク質において、NOVXポリペプチドは、NOVXタンパク質の全てまたは一部分に対応し得る。1つの実施形態では、NOVX融合タンパク質は、NOVXタンパク質の少なくとも1つの生物学的に活性な部分を含む。別の実施形態では、NOVX融合タンパク質は、NOVXタンパク質の少なくとも2つの生物学的に活性な部分を含む。なお別の実施形態において、NOVX融合タンパク質は、NOVXタンパク質の少なくとも3つの生物学的に活性な部分を含む。融合タンパク質において、用語「作動可能に連結された」は、NOVXポリペプチドおよび非NOVXポリペプチドが、インフレームで互いに融合されていることを示すことが意図される。非NOVXポリペプチドは、NOVXポリペプチドのN末端またはC末端に融合され得る。
【0312】
1つの実施形態において、融合タンパク質は、GST−NOVX融合タンパク質であり、ここで、NOVX配列が、GST(グルタチオンS−トランスフェラーゼ)配列のC末端に融合される。このような融合タンパク質は、組換えNOVXポリペプチドの精製を容易にし得る。
【0313】
別の実施形態において、融合タンパク質は、そのN末端に異種シグナル配列を含むNOVXタンパク質である。特定の宿主細胞(例えば、哺乳動物宿主細胞)において、NOVXの発現および/または分泌は、異種シグナル配列の使用を介して増加され得る。
【0314】
なお別の実施形態において、融合タンパク質は、NOVX−免疫グロブリン融合タンパク質であり、ここで、NOVX配列が、免疫グロブリンタンパク質ファミリーのメンバーに由来する配列に融合される。本発明のNOVX−免疫グロブリン融合タンパク質は、薬学的組成物中に取り込まれ、そして被験体に投与されて、細胞の表面上でNOVXリガンドとNOVXタンパク質との間の相互作用を阻害し、それによってNOVX媒介シグナル伝達をインビボで抑制し得る。NOVX−免疫グロブリン融合タンパク質を用い、NOVX同族リガンドのバイオアベイラビリティに影響を与え得る。NOVXリガンド/NOVX相互作用の阻害は、増殖障害および分化障害の両方の処置、および細胞生存を調節(例えば、促進または阻害)することに、治療的に有用であり得る。さらに、本発明のNOVX−免疫グロブリン融合タンパク質は、被験体中で抗NOVX抗体を産生するための免疫原として用いられ得、NOVXリガンドを精製するために用いられ得、そしてNOVXリガンドとのNOVXの相互作用を阻害する分子を同定するスクリーニングアッセイで用いられ得る。
【0315】
本発明のNOVXキメラタンパク質または融合タンパク質は、標準的な組換えDNA技術により産生され得る。例えば、異なるポリペプチド配列をコードするDNAフラグメントを、従来の技術に従って、例えば、連結のための平滑末端または付着(stagger)末端、適切な末端を提供するための制限酵素消化、必要に応じて粘着(cohesive)末端のフィルイン、所望しない連結を避けるためのアルカリホスファターゼ処理、および酵素的連結を使用することにより、インフレームで一緒に連結する。別の実施形態では、融合遺伝子を、自動化DNA合成機を含む従来技術により合成し得る。あるいは、遺伝子フラグメントのPCR増幅を、2つの連続する遺伝子フラグメント間の相補的オーバハングを生じるアンカープライマーを用いて実施し得、このフラグメントは、次いで、キメラ遺伝子配列を生成するためにアニールおよび再増幅され得る(例えば、Ausubelら(編)CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY、John Wiley&Sons、1992を参照のこと)。さらに、融合成分(例えば、GSTポリペプチド)を既にコードする多くの発現ベクターが市販されている。NOVXをコードする核酸は、この融合成分がNOVXタンパク質にインフレームで連結されるように、このような発現ベクター中にクローン化され得る。
【0316】
(NOVXのアゴニストおよびアンタゴニスト)
本発明はまた、NOVXアゴニスト(すなわち、模倣物)またはNOVXアンタゴニストのいずれかとして機能するNOVXタンパク質の改変体に関する。NOVXタンパク質の改変体が、変異誘発(例えば、NOVXタンパク質の分散した点変異または短縮)により生成され得る。NOVXタンパク質のアゴニストは、天然に存在する形態のNOVXタンパク質と実質的に同じ生物学的活性、またはその生物学的活性のサブセットを保持し得る。NOVXタンパク質のアンタゴニストは、例えば、NOVXタンパク質を含む細胞シグナル伝達カスケードの下流または上流メンバーに競合的に結合することによって、天然に存在する形態のNOVXタンパク質の活性の1つ以上を阻害し得る。従って、特定の生物学的効果が、限られた機能の改変体を用いた処理により惹起され得る。1つの実施形態では、このタンパク質の天然に存在する形態の生物学的活性のサブセットを有する改変体を用いた被験体の処置は、NOVXタンパク質の天然に存在する形態を用いた処置と比較して、被験体における副作用がさらに少ない。
【0317】
NOVXアゴニスト(すなわち、模倣物)またはNOVXアンタゴニストのいずれかとして機能するNOVXタンパク質の改変体は、NOVXタンパク質アゴニスト活性またはアンタゴニスト活性についてNOVXタンパク質の変異体(例えば短縮型変異体)のコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることにより同定され得る。1つの実施形態では、NOVX改変体の多彩なライブラリーは、核酸レベルでのコンビナトリアル変異誘発により生成され、そして多彩な遺伝子ライブラリーによりコードされる。NOVX改変体の多彩なライブラリーは、例えば、潜在的なNOVX配列の縮重セットが、個々のポリペプチドとして、あるいは、その中にNOVX配列のセットを含む(例えば、ファージディスプレイのための)より大きな融合タンパク質のセットとして発現可能であるように、合成オリゴヌクレオチドの混合物を、遺伝子配列に酵素的に連結することによって、産生され得る。縮重オリゴヌクレオチド配列から潜在的なNOVX改変体のライブラリーを産生するために用いられ得る、種々の方法が存在する。縮重遺伝子配列の化学的合成は、自動化DNA合成機中で実施され得、次いでこの合成遺伝子は、適切な発現ベクター中に連結される。遺伝子の縮重セットの使用は、1つの混合物において、潜在的なNOVX配列の所望のセットをコードする全ての配列の供給を可能にする。縮重オリゴヌクレオチドを合成する方法は当該分野で周知である。例えば、Narang,1983.Tetrahedron 39:3;Itakuraら,1984.Annu.Rev.Biochem.53:323;Itakuraら,1984.Science 198:1056;Ikeら,1983.Nucl.Acids Res.11:477を参照のこと。
【0318】
(ポリペプチドライブラリー)
さらに、NOVXタンパク質コード配列のフラグメントのライブラリーを用いて、NOVXタンパク質の改変体のスクリーニングおよび引き続く選択のためのNOVXフラグメントの多彩な集団を生成し得る。1つの実施形態では、コード配列フラグメントのライブラリーは、NOVXコード配列の二本鎖PCRフラグメントを、1分子あたり約1つのみのニックが生じる条件下で、ヌクレアーゼで処理すること、二本鎖DNAを変性させること、異なるニック産物からのセンス/アンチセンス対を含み得る二本鎖DNAを形成するためにこのDNAを再生すること、Sヌクレアーゼを用いた処理により再形成された二重鎖から一本鎖部分を除去すること、および得られるフラグメントライブラリーを発現ベクター中に連結することにより生成し得る。この方法によって、NOVXタンパク質の種々のサイズのN末端フラグメントおよび内部フラグメントをコードする発現ライブラリーが派生し得る。
【0319】
点変異または短縮化により作製されたコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングするため、および選択された性質を有する遺伝子産物のcDNAライブラリーをスクリーニングするための種々の技術が当該分野で公知である。このような技術に、NOVXタンパク質のコンビナトリアル変異誘発により生成された遺伝子ライブラリーの迅速なスクリーニングに適用可能である。大きな遺伝子ライブラリーをスクリーニングするための、ハイスループット分析に適した、最も広く用いられる技術は、代表的には、複製可能な発現ベクター中に遺伝子ライブラリーをクローニングすること、得られるベクターのライブラリーで適切な細胞を形質転換すること、および所望の活性の検出が、その産物が検出された遺伝子をコードするベクターの単離を容易にする条件下で、このコンビナトリアル遺伝子を発現させることを含む。ライブラリー中の機能的変異体の頻度を増大する新規技術である再帰的集合変異誘発(Recursive ensemble mutagenesis)(REM)を、スクリーニングアッセイと組み合わせて用い、NOVX改変体を同定し得る。例えば、ArkinおよびYourvan,1992.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:7811−7815;Delgraveら,1993.Protein Engineering 6:327−331を参照のこと。
【0320】
(抗NOVX抗体)
NOVXタンパク質、またはNOVXタンパク質のフラグメントに対する抗体もまた本発明に含まれる。用語「抗体」とは、本明細書において用いる場合、免疫グロブリン分子および免疫グロブリン(Ig)分子の免疫学的に活性な部分(すなわち、抗原に特異的に結合(抗原と免疫反応)する抗原結合部位を含む分子)をいう。このような抗体としては、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、単鎖抗体、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、およびF(ab’)2フラグメント、ならびにFab発現ライブラリーが挙げられるが、これらに限定されない。一般に、ヒトから得られた抗体分子は、IgG、IgM、IgA、IgE、およびIgDのいずれかのクラスに関し、これらは、その分子に存在する重鎖の性質が互いに異なる。特定のクラスは、同様にサブクラス(例えば、IgG、IgG等)を有する。さらに、ヒトにおいては、軽鎖は、κ鎖またはλ鎖であり得る。抗体に関する本明細書における言及は、ヒト抗体種のこのようなクラス、サブクラス、およびタイプの全てに関する言及を包含する。
【0321】
本発明の単離されたNOVX関連タンパク質は、抗原またはその一部もしくはフラグメントとして機能することが意図され得、そしてさらに、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体の調製のための標準的な技術を用いて、抗原に免疫特異的に結合する抗体を生成するための免疫原として用いられ得る。全長のタンパク質が用いられ得るか、あるいは、本発明は、免疫原としての使用のための抗原の抗原性ペプチドフラグメントを提供する。抗原性ペプチドフラグメントは、全長タンパク質のアミノ酸配列の少なくとも6つのアミノ酸残基を含み、そしてそのエピトープを含み、その結果、このペプチドに対して惹起された抗体が、全長タンパク質と、またはこのエピトープを含む任意のフラグメントと特定の免疫複合体を形成する。好ましくは、抗原性ペプチドは、少なくとも10アミノ酸残基、または少なくとも15アミノ酸残基、または少なくとも20アミノ酸残基、または少なくとも30アミノ酸残基を含む。抗原性ペプチドに包含される好ましいエピトープは、表面上に位置するタンパク質の領域である;通常これらは親水性領域である。
【0322】
本発明の特定の実施形態では、抗原性ペプチドに含まれる少なくとも1つのエピトープは、NOVX関連タンパク質の表面上に位置するNOVX関連タンパク質の領域、例えば、親水性領域である。ヒトNOVX関連タンパク質配列の疎水性分析によって、NOVX関連タンパク質のどの領域が特に親水性であり、従って抗体産生を標的化するのに有用な表面残基をコードする可能性が高いかが示される。抗体産生を標的化するための手段として、親水性領域および疎水性領域を示すハイドロパシープロットを、例えば、フーリエ変換を伴うかまたは伴わないかのいずれかである、Kyte DoolittleまたはHopp Woods法を含む、当該分野で周知の任意の方法により生成し得る。例えば、その各々がその全体において本明細書に参考として援用される、HoppおよびWoods、1981、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 78:3824−3828;KyteおよびDoolittle 1982、J.Mol.Biol.157:105−142を参照のこと。抗原性タンパク質またはその誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログ内の1つ以上のドメインに対して特異的な抗体もまた、本明細書中で提供される。
【0323】
本発明のタンパク質、またはその誘導体、フラグメント、アナログ、ホモログもしくはオルソログは、これらのタンパク質成分に免疫特異的に結合する抗体の産生における免疫原として利用され得る。
【0324】
当該分野において公知の種々の手順が、本発明のタンパク質、またはその誘導体、フラグメント、アナログ、ホモログもしくはオルソログに対するポリクロナール抗体またはモノクロナール抗体の産生のために使用され得る(例えば、Antibodies:A Laboratory Manual,HarlowおよびLane,1988,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor、NY(本明細書中に参考として援用される)を参照のこと)。これらの抗体のうちのいくつかは、以下で考察される。
【0325】
(ポリクロナール抗体)
ポリクロナール抗体の産生のために、種々の適切な宿主動物(例えば、ウサギ、ヤギ、マウスまたは他の動物)が、ネイティブなタンパク質、その合成改変体、またはこれらの誘導体を用いる1回以上の注射によって免疫され得る。適切な免疫原性調製物は、例えば、天然に存在する免疫原性タンパク質、免疫原性タンパク質を提示する化学的に合成されたポリペプチド、または組換え発現された免疫原性タンパク質を含み得る。さらに、このタンパク質は、免疫される哺乳動物において免疫原性であることが知られている第2のタンパク質に結合体化され得る。このような免疫原性タンパク質の例としては、キーホールリンペットヘモシアニン、血清アルブミン、ウシサイログロブリン、およびダイズトリプシンインヒビターが挙げられるが、これらに限定されない。この調製物はさらに、アジュバントを含み得る。種々のアジュバントが免疫学的応答を増加させるために使用され、このようなアジュバントとしては、フロイントのアジュバント(完全および不完全)、ミネラルゲル(例えば、水酸化アルミニウム)、界面活性物質(例えば、リゾレシチン、プルロニック(pluronic)ポリオール、ポリアニオン、ペプチド、オイルエマルジョン、ジニトロフェノールなど)、ヒトにおいて使用可能なアジュバント(例えば、Bacille Calmette−GuerinおよびCorynebacterium parvum)または類似の免疫刺激剤が挙げられるが、これらに限定されない。使用され得るアジュバントのさらなる例としては、MPL−TDMアジュバント(モノホスホリルリピドA、合成トレハロースジコリノミコレート)が挙げられる。
【0326】
免疫原性タンパク質に対するポリクロナール抗体分子は、哺乳動物から(例えば、血液から)単離され得、そして周知の技術(例えば、プロテインAまたはプロテインGを用いるアフィニティクロマトグラフィー(これは、主に免疫血清のIgG画分を提供する))によってさらに精製され得る。続いて、または代替的に、求められている免疫グロブリンの標的である特定の抗原またはその抗原のエピトープがカラムに固定され、免疫アフィニティクロマトグラフィーによって免疫特異性抗体を精製し得る。免疫グロブリンの精製は、例えば、D.Wilkinson(The Scientist(The Scientist,Inc.,Philadelphia PAより発行)、第14巻、第8号(2000年4月17日)、25〜28頁)によって考察される。
【0327】
(モノクローナル抗体)
本明細書で用いられる用語「モノクローナル抗体」(MAb)または「モノクローナル抗体組成物」は、固有の軽鎖遺伝子産物および固有の重鎖遺伝子産物からなる抗体分子の唯一の分子種を含む抗体分子の集団をいう。特に、モノクローナル抗体の相補性決定領域(CDR)は、この集団の全ての分子において同一である。従って、MAbは、抗原への固有の結合親和性によって特徴付けられる抗原の特定のエピトープと免疫反応可能な抗原結合部位を含む。
【0328】
モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ方法(例えば、KohlerおよびMilstein,Nature,256:495(1975)に記載されるような方法)を使用して調製され得る。ハイブリドーマ方法において、マウス、ハムスター、または他の適切な宿主動物が、代表的に、免疫因子で免疫され、その免疫因子に特異的に結合する抗体を産生するか、または産生し得るリンパ球を誘発する。あるいは、リンパ球が、インビトロで免疫され得る。
【0329】
免疫因子としては、代表的に、タンパク質抗原、そのフラグメントまたはその融合タンパク質が挙げられる。一般的には、ヒト起源の細胞が所望される場合に末梢血リンパ球が使用されるか、または、非ヒト哺乳動物供給源が所望される場合に脾臓細胞またはリンパ節細胞が使用されるかのいずれかである。次いで、適切な融合因子(例えば、ポリエチレングリコール)を使用して、リンパ球を不死化細胞株に融合し、ハイブリドーマ細胞を形成する(Goding,MONOCLONAL ANTIBODIES:PRINCIPLES AND PRACTICE,Academic Press,(1986)59−103頁)。不死化細胞株は、通常、形質転換された哺乳動物細胞、特にげっ歯類、ウシおよびヒト起源の骨髄腫細胞である。通常、ラットまたはマウスの骨髄腫細胞株が使用される。ハイブリドーマ細胞は、好ましくは、融合されていない不死化細胞の増殖または生存を阻害する1以上の物質を含む、適切な培養培地中で培養され得る。例えば、親の細胞が、酵素ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRTまたはHPRT)を欠く場合、ハイブリドーマについての培養培地は、代表的に、ヒポキサンチン、アミノプテリン、およびチミジンを含み(「HAT培地」)、それらの物質は、HGPRT欠損性の細胞の増殖を妨げる。
【0330】
好ましい不死化細胞株は、効率的に融合し、選択された抗体産生細胞による安定な高レベルの抗体の発現を支持し、そしてHAT培地のような培地に感受性の細胞株である。より好ましい不死化細胞株はマウス骨髄腫細胞株であり、それらは、例えば、Salk Institute Cell Distribution Center,San Diego,CaliforniaおよびAmerican Type Culture Collection,Manassas,Virginiaから得ることが可能である。ヒト骨髄腫およびマウス−ヒト異種骨髄腫(heteromyeloma)細胞株もまた、ヒトモノクローナル抗体の産生について記載される(Kozbor,J.Immunol.,133:3001(1984);Brodeurら、MONOCLONAL ANTIBODY PRODUCTION TECHNIQUES AND APPLICATIONS,Marcel Dekker,Inc.,New York,(1987)51−63頁)。
【0331】
次いで、ハイブリドーマ細胞が培養される培養培地が、抗原に対するモノクローナル抗体の存在についてアッセイされ得る。好ましくは、ハイブリドーマ細胞によって産生されるモノクローナル抗体の結合特異性は、免疫沈降によって決定されるか、またはインビトロ結合アッセイ(例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)または酵素結合イムノソルベント(immunoabsorbent)アッセイ(ELISA))によって決定される。このような技術およびアッセイは、当該分野で公知である。モノクローナル抗体の結合親和性は、例えば、MunsonおよびPollard,Anal.Biochem.,107:220(1980)のスキャッチャード分析によって決定され得る。好ましくは、標的抗原に対する高い程度の特異性および高結合親和性を有する抗体が、単離される。
【0332】
所望のハイブリドーマ細胞が同定された後、限界希釈手順によって、クローンをサブクローニングし得、そして標準的な方法によって増殖し得る。この目的のために適切な培養培地としては、例えば、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)およびRPMI−1640培地が挙げられる。あるいは、ハイブリドーマ細胞は、哺乳動物内の腹水としてインビボで増殖され得る。
【0333】
サブクローンによって分泌されたモノクローナル抗体は、従来の免疫グロブリン精製手順(例えば、プロテインAセファロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、またはアフィニティークロマトグラフィー)によって、培養培地または腹水から、単離または精製され得る。
【0334】
モノクローナル抗体はまた、組換えDNA方法(例えば、米国特許第4,816,567号に記載される方法)によって作製され得る。本発明のモノクローナル抗体をコードするDNAは、従来の手順を使用して(例えば、マウス抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合し得るオリゴヌクレオチドプローブを使用することによって)容易に単離され得、そして配列決定され得る。本発明のハイブリドーマ細胞は、このようなDNAの好ましい供給源として役立つ。一旦単離されると、DNAは、発現ベクターに配置され得、次いでそれらは、宿主細胞(例えば、さもなければ免疫グロブリンタンパク質を産生しないサルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、または骨髄腫細胞)にトランスフェクトされ、組換え宿主細胞内でのモノクローナル抗体の合成を得る。このDNAはまた、例えば、相同なマウス配列の代わりにヒト重鎖および軽鎖定常ドメインのコード配列で置換することによってか(米国特許第4,816,567号;Morrison,Nature 368,812−13(1994))、または非免疫グロブリンポリペプチドについてのコード配列の全てまたは一部を免疫グロブリンコード配列へ共有結合的に連結させることによって改変され得る。このような非免疫グロブリンポリペプチドは、本発明の抗体の定常ドメインと置換され得るか、または本発明の抗体の1つの抗原結合部位の可変ドメインと置換され得、キメラの二価抗体を作製する。
【0335】
(ヒト化抗体)
本発明のタンパク質抗原に対する抗体は、さらにヒト化抗体またはヒト抗体を含み得る。これらの抗体は、投与された免疫グロブリンに対するヒトによる免疫応答を引き起こすことなく、ヒトへの投与に適切である。抗体のヒト化形態は、キメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖またはそれらのフラグメント(例えば、Fv、Fab、Fab’、F(ab’)または他の抗体の抗原結合サブ配列)であり、それらは主に、ヒト免疫グロブリンの配列から構成され、そして非ヒト免疫グロブリンに由来する最小の配列を含む。ヒト化は、ヒト抗体の対応する配列をげっ歯類CDRまたはCDR配列で置換することによって、Winterおよび共同研究者の方法(Jonesら、Nature,321:522−525(1986);Riechmannら、Nature,332:323−327(1988);Verhoeyenら、Science,239:1534−1536(1988))に従って行われ得る(米国特許第5,225,539号もまた参照のこと)。いくつかの場合において、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基が、対応する非ヒト残基によって置換される。ヒト化抗体はまた、レシピエントの抗体においても、移入されたCDR配列またはフレームワーク配列においても見出されない残基を含み得る。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、および代表的には2つの、可変ドメインの全てを実質的に含み、ここで、全てのまたは実質的に全てのCDR領域は、非ヒト免疫グロブリンの領域に対応し、そして全てまたは実質的に全てのフレームワーク領域は、ヒト免疫グロブリンコンセンサス配列の領域である。ヒト化抗体はまた、最適には、免疫グロブリン定常領域(Fc)、代表的には、ヒト免疫グロブリンの免疫グロブリン定常領域の少なくとも一部を含む(Jonesら、1986;Riechmannら、1988;およびPresta、Curr.Op.Struct.Biol.,2:593−596(1992))。
【0336】
(ヒト抗体)
完全ヒト抗体は、CDRを含む軽鎖および重鎖の両方の配列の本質的に全体がヒト遺伝子から生じる、抗体分子に関する。このような抗体を、「ヒト抗体」、または「完全ヒト抗体」と本明細書中で呼ぶ。ヒトモノクローナル抗体は、トリオーマ(trioma)技術によって調製され得る;ヒトモノクローナル抗体を産生するためのヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozborら、1983 Immunol Today 4:72を参照のこと)およびEBVハイブリドーマ技術(Coleら、1985:MONOCLONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY,Alan R.Liss,Inc.,77−96頁を参照のこと)。ヒトモノクローナル抗体は、本発明の実施において利用され得、そしてこれらは、ヒトハイブリドーマの使用(Coteら、1983.Proc Natl Acad Sci USA 80:2026−2030を参照のこと)によってか、またはインビトロでのエプスタイン−バー−ウイルスでのヒトB細胞の形質転換(Coleら、1985:MONOCLONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY,Alan R.Liss,Inc.,77−96頁を参照のこと)によって産生され得る。
【0337】
さらに、ヒト抗体はまた、さらなる技術(ファージディスプレイライブラリー(HoogenboomおよびWinter,J.Mol.Biol.,227:381(1991);Marksら、J.Mol.Biol.,222:581(1991))を含む)を使用して産生され得る。同様に、ヒト免疫グロブリン遺伝子座をトランスジェニック動物(例えば、内因性免疫グロブリン遺伝子が、部分的または完全に不活化されているマウス)に導入することによって、ヒト抗体が作製され得る。チャレンジの際にヒト抗体の産生が観察され、このことは全ての点(遺伝子再配列、アセンブリ、および抗体レパートリーを含む)でヒトにおいて観察されたものに密接に類似する。このアプローチは、例えば、以下に記載される:米国特許第5,545,807号;同第5,545,806号;同第5,569,825号;同第5,625,126号;同第5,633,425号;同第5,661,016号、およびMarksら(Bio/Technology 10、779−783(1992));Lonbergら(Nature 368 856−859(1994));Morrison(Nature 368、812−13(1994));Fishwildら(Nature Biotechnology 14、845−51(1996));Neuberger(Nature Biotechnology 14、826(1996));ならびにLonbergおよびHuszar(Intern.Rev.Immunol.13 65−93(1995))。
【0338】
ヒト抗体はさらに、抗原によるチャレンジに応答してその動物の内因性抗体ではなく完全ヒト抗体を産生するように改変されたトランスジェニック非ヒト動物を使用して、産生され得る。(PCT公開WO94/02602を参照のこと)。非ヒト宿主における重鎖免疫グロブリンおよび軽鎖免疫グロブリンをコードする内因性遺伝子は、不能化されており、そしてヒト重鎖および軽鎖免疫グロブリンをコードする活性な遺伝子座が、宿主のゲノムに挿入される。例えば、要求性のヒトDNAセグメントを含む酵母人工染色体を使用して、ヒト遺伝子が組み込まれる。次いで、全ての所望の改変を提供する動物を、それらの改変の完全未満の補体を含む中間トランスジェニック動物を交配することによって子孫として得る。このような非ヒト動物の好ましい実施形態は、マウスであり、PCT公開WO96/33735およびWO96/34096に開示されるようにXenomouseTMと呼ばれる。この動物は、ヒト免疫グロブリンを十分に分泌するB細胞を産生する。目的の免疫原での免疫後の動物から(例えば、ポリクローナル抗体の調製物として)、あるいはその動物由来の不死化されたB細胞(例えば、モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ)から、抗体を直接得ることが可能である。さらに、ヒト可変領域を有する免疫グロブリンをコードする遺伝子は、抗体を直接得るために回収され、そして発現され得るか、または抗体のアナログ(例えば、単鎖Fv分子)を得るために、さらに改変され得る。
【0339】
内因性免疫グロブリン重鎖の発現を欠く非ヒト宿主(マウスとして例証される)を作製するための方法の例は、米国特許第5,939,598号に開示される。それは、以下の工程を包含する方法によって得ることが可能である:胚性幹細胞において少なくとも1つの内因性重鎖遺伝子座からこのJセグメント遺伝子を欠失し、この遺伝子座の再構成を妨げ、かつ、再構成された免疫重鎖遺伝子座の転写物の形成を妨げる工程であって、この欠失は、選択可能なマーカーをコードする遺伝子を含むベクターを標的化することによってもたらされる、工程;ならびに胚性幹細胞からトランスジェニックマウスを作製する工程であって、そのトランスジェニックマウスの体細胞および生殖細胞が、その選択可能なマーカーをコードする遺伝子を含む、工程。
【0340】
目的の抗体(例えば、ヒト抗体)を産生する方法は、米国特許第5,916,771号に開示される。それは以下の工程を包含する:重鎖をコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターを、培養中の1つの哺乳動物宿主細胞に導入する工程、軽鎖をコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターを、別の哺乳動物宿主細胞に導入する工程、およびハイブリッド細胞を形成するために2つの細胞を融合する工程。ハイブリッド細胞は、重鎖および軽鎖を含む抗体を発現する。
【0341】
この手順のさらなる改善において、免疫原上の臨床的に関連するエピトープを同定する方法、および関連するエピトープに高い親和性で免疫特異的に結合する抗体を選択するための関連する方法が、PCT公開WO99/53049に開示される。
【0342】
(Fabフラグメントおよび単鎖抗体)
本発明に従って、本発明の抗原性タンパク質に特異的な単鎖抗体の産生のための技術が適応され得る(例えば、米国特許第4,946,778号を参照のこと)。さらに、Fab発現ライブラリーの構築のための方法が適応され得(例えば、Huseら、1989 Science 246:1275−1281を参照のこと)、タンパク質またはその誘導体、フラグメント、アナログまたはホモログについての所望の特異性を有するモノクローナルFabフラグメントの迅速かつ効果的な同定を可能にする。以下に挙げられるがこれらに限定されない、タンパク質抗原に対するイディオタイプを含む抗体フラグメントが、当該分野で公知の技術によって産生され得る:(i)抗体分子のペプシン消化によって産生されるF(ab’)2フラグメント;(ii)F(ab’)2フラグメントのジスルフィド架橋を還元することによって産生されたFabフラグメント;(iii)パパインおよび還元剤を用いた抗体分子の処理によって産生されたFabフラグメント、および(iv)Fフラグメント。
【0343】
(二重特異性抗体)
二重特異性抗体は、少なくとも2つの異なる抗原に対して結合特異性を有するモノクローナル抗体(好ましくはヒトモノクローナル抗体またはヒト化されたモノクローナル抗体)である。この場合において、結合特異性の1つは、本発明の抗原性タンパク質に対するものである。第2の結合標的は、任意の他の抗原であり、そして、この第2の結合標的は、有利には、細胞表面タンパク質あるいはレセプターまたはレセプターサブユニットである。
【0344】
二重特異性抗体を作製する方法は、当該分野で公知である。伝統的には、二重特異性抗体の組換え生成は、2つの免疫グロブリンの重鎖/軽鎖の対の同時発現に基づき、ここで、この2つの重鎖は、異なる特異性を有する(MilsteinおよびCuello、Nature,305:537−539(1983))。免疫グロブリンの重鎖および軽鎖のランダムな組み合わせに起因して、これらのハイブリドーマ(クアドローマ)は、10の異なる抗体分子の潜在的な混合物を産生し、このうち1つのみが正確な二重特異的構造を有する。この正確な分子の精製は、通常、アフィニティークロマトグラフィー工程によって達成される。同様の手順は、1993年5月13日公開のWO93/08829、およびTrauneckerら、1991 EMBO J.、10:3655−3659において開示される。
【0345】
所望の結合特異性(抗体−抗原結合部位)を有する抗体可変ドメインは、免疫グロブリン定常ドメイン配列に融合され得る。この融合物は、好ましくは、免疫グロブリン重鎖定常ドメインを有し、これは、ヒンジ領域、CH2領域、およびCH3領域の少なくとも一部を含む。第1の重鎖定常領域(CH1)を有することが好ましく、これは、この融合物の少なくとも1つに存在する軽鎖結合のために必要な部位を含む。免疫グロブリン重鎖融合物、および所望される場合、免疫グロブリンの軽鎖をコードするDNAは、別々の発現ベクターに挿入され、そして適切な宿主生物体に同時トランスフェクトされる。二重特異性抗体の作製のさらなる詳細については、例えば、Sureshら、Methods in Enzymology,121:210(1986)を参照のこと。
【0346】
WO96/27011に記載される別のアプローチに従って、抗体分子の対の間の界面を操作して、組換え細胞培養物から回収されるヘテロダイマーのパーセンテージを最大化し得る。好ましい界面は、抗体定常ドメインのCH3領域の少なくとも一部を含む。この方法において、第1の抗体分子の界面からの1つ以上の小さいアミノ酸側鎖は、より大きい側鎖(例えば、チロシンまたはトリプトファン)で置換される。大きい側鎖と同一または同様のサイズの補完的な「空洞(キャビティ)」は、大きいアミノ酸側鎖を小さいアミノ酸側鎖(例えば、アラニンまたはスレオニン)で置換することによって、第2の抗体分子の界面上に生成される。このことは、ホモダイマーのような他の所望でない最終生成物よりも、ヘテロダイマーの収量を増加するための機構を提供する。
【0347】
二重特異性抗体は、全長抗体または抗体フラグメント(例えば、F(ab’)二重特異性抗体)として調製され得る。抗体フラグメントから二重特異性抗体を作製するための技術は、文献において記載される。例えば、二重特異性抗体は、化学結合を使用して調製され得る。Brennanら、Science 229:81(1985)は、インタクトな抗体をタンパク質分解的に切断してF(ab’)フラグメントを作製する手順を記載する。これらのフラグメントは、近接するジチオールを安定化し、そして分子間ジスルフィド形成を妨げるために、ジチオール錯化剤亜ヒ酸ナトリウムの存在下で還元される。次いで、この作製されたFab’フラグメントは、チオニトロベンゾエート(TNB)誘導体に変換される。次いで、Fab’−TNB誘導体の1つは、メルカプトエチルアミンでの還元によってFab’−チオールに再変換され、そしてこれは等モル量の他のFab’−TNB誘導体と混合されて二重特異性抗体を形成する。生成された二重特異性抗体は、酵素の選択的固定化のための薬剤として使用され得る。
【0348】
さらに、Fab’フラグメントは、E.coliから直接回収され得、そして化学的にカップリングされて二重特異性抗体を形成し得る。Shalabyら、J.Exp.Med.175:217−225(1992)は、完全にヒト化された二重特異性抗体F(ab’)分子の生成を記載する。各Fab’フラグメントは、E.coliから別々に分泌され、そしてインビトロの指向性化学的カップリングに供され、二重特異性抗体を形成する。このように形成されたこの二重特異性抗体は、ErbB2レセプターを過剰発現する細胞および正常なヒトT細胞に結合し得、そしてヒト胸部腫瘍標的に対するヒト細胞傷害性リンパ球の溶解活性を誘因し得る。
【0349】
組換え細胞培養物から直接的に二重特異性抗体フラグメントを作製し、そして単離するための種々の技術もまた、記載されてきた。例えば、二重特異性抗体は、ロイシンジッパーを使用して産生される。Kostelnyら、J.Immunol.148(5):1547−1553(1992)。Fosタンパク質およびJunタンパク質由来のロイシンジッパーペプチドは、遺伝子融合によって2つの異なる抗体のFab’部分に結合された。この抗体ホモダイマーは、ヒンジ領域で還元されてモノマーを形成し、次いで再酸化されて抗体ヘテロダイマーを形成した。この方法もまた、抗体ホモダイマーの産生のために使用され得る。Hollingerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6444−6448(1993)に記載されるこの「ディアボディー(diabody)」技術は、二重特異性抗体フラグメントを作製するための代替的な機構を提供した。このフラグメントは、リンカーによって軽鎖可変ドメイン(V)に接続された重鎖可変ドメイン(V)を含み、このリンカーは、非常に短く同じ鎖上のこれらの2つのドメイン間での対形成を可能にしない。従って、1つのフラグメントのVドメインおよびVドメインは、別のフラグメントの相補的なVドメインおよびVドメインと対になるように強制され、これによって2つの抗原結合部位が形成する。単鎖Fv(sFv)ダイマーの使用によって二重特異性抗体フラグメントを作製するための別のストラテジーもまた、報告されてきた。Gruberら、J.Immunol.152:5368(1994)を参照のこと。
【0350】
2より多くの結合価を有する抗体が企図される。例えば、三重特異性抗体が調製され得る。Tuttら、J.Immunol.147:60(1991)。
【0351】
例示的な二重特異性抗体は、2つの異なるエピトープに結合し得、このうち少なくとも1つは、本発明のタンパク質抗原に由来する。あるいは、免疫グロブリン分子の抗抗原性アームを、T細胞レセプター分子のような白血球上の誘引(triggering)分子(例えば、CD2、CD3、CD28、またはB7)、あるいはIgGに対するFcレセプター(FcγR)(例えば、FcγRI(CD64)、FcγRII(CD32)およびFcγRIII(CD16))と結合するアームと組み合わせ得、細胞性防御機構を、この特定の抗原を発現する細胞に集中させる。二重特異性抗体はまた、特定の抗原を発現する細胞に細胞傷害性因子を指向するために使用され得る。これらの抗体は、抗原結合アーム、および細胞傷害性因子または放射性核種キレート剤(例えば、EOTUBE、DPTA、DOTA、またはTETA)に結合するアームを保有する。目的の別の二重特異性抗体は、本明細書中に記載のタンパク質抗原に結合し、そしてさらに組織因子(TF)に結合する。
【0352】
(ヘテロ接合体抗体)
ヘテロ接合体抗体もまた、本発明の範囲内である。ヘテロ接合体抗体は、2つの共有結合した抗体から構成される。このような抗体は、例えば、免疫系細胞を所望でない細胞に標的化するために(米国特許第4,676,980号)、およびHIV感染の処置のために(WO91/00360;WO92/200373;EP03089)提案されてきた。これらの抗体は、合成タンパク質化学において公知の方法(架橋剤に関与する方法を含む)を使用してインビトロで調製され得ることが企図される。例えば、免疫毒素は、ジスルフィド交換反応の使用またはチオエーテル結合の形成によって構築され得る。この目的のための適切な試薬の例としては、イミノチオレートおよびメチル−4−メルカプトブチルイミデート、ならびに例えば米国特許第4,676,980号において開示される試薬が挙げられる。
【0353】
(エフェクター機能操作)
本発明の抗体を、例えば、癌の処置における抗体の効力を増大するように、エフェクター機能について改変することが望ましくあり得る。例えば、システイン残基が、Fc領域に導入され得、これによって、この領域における鎖間ジスルフィド結合の形成を可能にする。このように、作製されるホモダイマー抗体は、改良されたインターナリゼーションの能力および/または増加した補体媒介細胞殺傷、ならびに抗体依存性細胞傷害性(ADCC)を有し得る。Caronら、J.Exp.Med.、176:1191−1195(1992)およびShopes、J.Immunol.148:2918−2922(1992)を参照のこと。増大した抗腫瘍活性を有するホモダイマー抗体はまた、Wolffら、Cancer Research、53:2560−2565(1993)に記載されるようにヘテロ二官能性架橋剤を使用して調製され得る。あるいは、抗体は操作され得、これは、二重のFc領域を有し、そしてこれによって、増大した補体溶解およびADCCの能力を有し得る。Stevensonら、Anti−Cancer Drug Design,3:219−230(1989)を参照のこと。
【0354】
(免疫接合体)
本発明はまた、細胞傷害性の薬剤(例えば、化学療法剤、毒素(例えば、細菌、真菌、植物、または動物起源の酵素学的に活性な毒素、あるいはそれらのフラグメント)、または放射性同位体(すなわち、放射性接合体))に結合した抗体を含む免疫接合体に関する。
【0355】
このような免疫接合体の作製において有用な化学療法剤は、上記に記載される。使用され得る酵素学的に活性な毒素およびそれらのフラグメントとしては、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性フラグメント、外毒素A鎖(Pseudomonas aeruginosa由来)、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシン(modeccin)A鎖、α−サルシン、Aleurites fordiiタンパク質、ジアンチン(dianthin)タンパク質、Phytolaca americanaタンパク質(PAPI、PAPII、およびPAP−S)、momordica charantiaインヒビター、クルシン(curcin)、クロチン(crotin)、sapaonaria officinalisインヒビター、ゲロニン(gelonin)、ミトゲリン(mitogellin)、レストリクトシン(restrictocin)、フェノマイシン(phenomycin)、エノマイシン(enomycin)、およびトリコテセン(tricothecene)が挙げられる。種々の放射性核種は、放射性結合した抗体の作製のために利用可能である。その例としては、212Bi、131I、131In、90Y、および186Reが挙げられる。
【0356】
抗体および細胞傷害性因子の接合体は、種々の二官能性タンパク質結合因子(例えば、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオール)プロピオネート(SPDP)、イミノチオラン(iminothiolane)(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(例えば、ジメチルアジピミデート HCL)、活性エステル(例えば、ジスクシンイミジルスベレート)、アルデヒド(例えば、グルタルアルデヒド(glutareldehyde))、ビスアジド化合物(例えば、ビス(p−アジドベンゾイル)ヘキサンジアミン)、ビス−ジアゾニウム誘導体(例えば、ビス−(p−ジアゾニウムベンゾイル)−エチレンジアミン)、ジイソシアネート(例えば、トリエン2,6−ジイソシアネート)、およびビス−活性フッ素化合物(例えば、1,5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベンゼン))を使用して作製される。例えば、リシン免疫毒素は、Vitettaら、Science,238:1098(1987)に記載されるように調製され得る。炭素−14−標識1−イソチオシアナトベンジル−3−メチルジエチレントリアミン五酢酸(MX−DTPA)は、放射性ヌクレオチドの抗体への結合のための例示的なキレート剤である。WO94/11026を参照のこと。
【0357】
別の実施形態において、腫瘍の前標的化における利用のために、この抗体は、「レセプター」(例えば、ストレプトアビジン)に結合され得、ここで抗体−レセプター接合体は患者に投与され、続いて除去剤を使用して結合していない接合体が循環から除去され、次いで細胞傷害性因子に次々に結合する「リガンド」(例えば、アビジン)が投与される。
【0358】
1つの実施形態において、所望の特異性を保有する抗体のスクリーニングのための方法としては、当該分野内で公知の酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)および他の免疫学的に媒介された技術が挙げられるがこれらに限定されない。特定の実施形態において、NOVXタンパク質の特定のドメインに対して特異的である抗体の選択は、このようなドメインを所有しているNOVXタンパク質のフラグメントに結合するハイブリドーマの生成により容易にされる。従って、NOVXタンパク質、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログ内の所望のドメインについて特異的である抗体がまた、本明細書において提供される。
【0359】
抗NOVX抗体は、NOVXタンパク質の局在化および/または定量化に関する当該分野で公知の方法において用いられ得る(例えば、適切な生理学的サンプル中のNOVXタンパク質のレベルを測定する使用のために、診断的方法における使用のために、タンパク質の画像化における使用のために、など)。所定の実施形態において、NOVXタンパク質、またはそれらの誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログについての抗体(抗体由来の結合ドメインを含む)は、薬理学的に活性な化合物(本明細書中、以降において「治療剤」)として利用される。
【0360】
抗NOVX抗体(例えば、モノクローナル抗体)は、標準的技術(例えばアフィニティークロマトグラフィまたは免疫沈降)によって、NOVXポリペプチドを単離するために用いられ得る。抗NOVX抗体は、細胞からの天然のNOVXポリペプチド、そして宿主細胞において発現される組換え的に産生されたNOVXポリペプチドの精製を容易にし得る。さらに、抗NOVX抗体が、(例えば、細胞の溶解産物または細胞上清における)NOVXタンパク質を検出するために用いられて、NOVXタンパク質の発現の量およびパターンを評価し得る。抗NOVX抗体は、例えば、所定の治療レジメンの有効性を決定するために、臨床試験の手順の一部として、組織におけるタンパク質レベルを診断的にモニターするために用いられ得る。検出は、抗体を検出可能物質に結合する(すなわち、物理的に連結する)ことにより容易にされ得る。検出可能物質の例としては、種々の酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、生物発光物質および放射性物質が挙げられる。適切な酵素の例としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼまたはアセチルコリンエステラーゼが挙げられる;適切な補欠分子族複合体の例としては、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが挙げられる;適切な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミン(dichlorotriazinylamine)フルオレセイン、ダンシルクロリドまたはフィコエリトリンが挙げられる;発光物質の例としては、ルミノールが挙げられる;生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリンおよびエクオリンが挙げられる;そして、適切な放射性物質の例としては125I、131I、35SまたはHが挙げられる。
【0361】
(NOVX組換え発現ベクターおよび宿主細胞)
本発明の別の局面は、NOVXタンパク質、またはその誘導体、フラグメント、アナログもしくはホモログをコードする核酸を含む、ベクター、好ましくは、発現ベクターに関する。本明細書において使用する場合、用語「ベクター」は、連結された別の核酸を輸送し得る核酸分子をいう。1つの型のベクターは、「プラスミド」である。これはさらなるDNAセグメントが連結され得る環状の二本鎖DNAループをいう。別の型のベクターは、ウイルス性ベクターであり、ここでは、さらなるDNAセグメントが、ウイルスゲノムに連結され得る。特定のベクターは、ベクターが導入される宿主細胞中で自律複製し得る(例えば、細菌性の複製起点を有する細菌ベクター、およびエピソーム性哺乳動物ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム性哺乳動物ベクター)は、宿主細胞への導入の際、宿主細胞のゲノムに組み込まれ、そして、これにより宿主ゲノムとともに複製される。さらに、特定のベクターは、それらが作動可能に連結される遺伝子の発現を指示し得る。このようなベクターは、本明細書において「発現ベクター」と呼ばれる。一般に、組換えDNA技術において有用な発現ベクターは、しばしばプラスミドの形態である。本明細書において、「プラスミド」および「ベクター」は、プラスミドが最も一般的に用いられる形態のベクターであるので、交換可能に使用され得る。しかし、本発明は、等価の機能を果たす、ウイルス性ベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルス)のような、このような他の形態の発現ベクターを含むことを意図する。
【0362】
本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞における核酸の発現に適切な形態の本発明の核酸を含む。これは、組換え発現ベクターが、発現されるべき核酸配列に作動可能に連結されている、発現に用いられる宿主細胞に基づいて選択された1つ以上の調節配列を含むことを意味する。組換え発現ベクターにおいて、「作動可能に連結する」とは、目的のヌクレオチド配列が、(例えば、インビトロの転写/翻訳系において、またはベクターが宿主細胞に導入される場合は、宿主細胞において)ヌクレオチド配列の発現を可能にする様式で調節配列に連結されることを意味することを意図する。
【0363】
用語「調節配列」は、プロモーター、エンハンサーおよび他の発現制御エレメント(例えば、ポリアデニル化シグナル)を含むことを意図する。このような調節配列は、例えば、Goeddel;GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185、Academic Press、San Diego、Calif.(1990)に記載されている。調節配列は、多くの型の宿主細胞においてヌクレオチド配列の構成的発現を指示する配列、および特定の宿主細胞のみにおいてヌクレオチド配列の発現を指示する配列(例えば、組織特異的調節配列)を含む。発現ベクターの設計が、形質転換される宿主細胞の選択、所望のタンパク質の発現のレベルなどのような因子に依存し得ることが当業者に理解される。本発明の発現ベクターは、宿主細胞に導入され得、それにより、本明細書に記載される核酸によってコードされるタンパク質またはペプチド(融合タンパク質またはペプチドを含む)(例えば、NOVXタンパク質、NOVXタンパク質の変異形態、融合タンパク質など)を産生し得る。
【0364】
本発明の組換え発現ベクターは、原核生物細胞または真核生物細胞における、NOVXタンパク質発現のために設計され得る。例えば、NOVXタンパク質は、細菌細胞(例えば、Escherichia coli)、昆虫細胞(バキュロウイルス発現ベクターを用いる)、酵母細胞または哺乳動物細胞において発現され得る。適切な宿主細胞は、Goeddel;GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185、Academic Press、San Diego、Calif.(1990)にさらに考察されている。あるいは、組換え型発現ベクターは、例えば、T7プロモーター調節配列およびT7ポリメラーゼを用いて、インビトロで転写および翻訳され得る。
【0365】
原核生物におけるタンパク質の発現は、最も頻繁には、融合タンパク質または非融合タンパク質のいずれかの発現を指示する、構成的プロモーターまたは誘導性プロモーターを含むベクターを有するEscherichia coliにおいて実施される。融合ベクターは、そこにコードされるタンパク質に、通常、組換えタンパク質のアミノ末端に、多数のアミノ酸を付加する。このような融合ベクターは、代表的には、以下の3つの目的のために役立つ:(i)組換えタンパク質の発現を増加させるため;(ii)組換えタンパク質の可溶性を増加させるため;および(iii)アフィニティー精製においてリガンドとして作用することによって組換えタンパク質の精製の際に補助するため。しばしば、融合発現ベクターにおいて、タンパク質分解の切断部位が、融合部分と組換えタンパク質との結合部に導入されて、融合タンパク質の精製の後に融合部分から組換えタンパク質を分離することを可能とする。このような酵素、およびその同族(cognate)の認識配列は、第Xa因子、トロンビン、およびエンテロキナーゼを含む。代表的な融合発現ベクターとしては、それぞれ、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)、マルトースE結合タンパク質、またはプロテインAを標的の組換えタンパク質に融合する、pGEX(Pharmacia Biotech Inc.;SmithおよびJohnson(1988)Gene 67:31−40)、pMAL(New England Biolabs,Beverly,Mass.)およびpRIT5(Pharmacia,Piscataway,N.J.)が挙げられる。
【0366】
適切な誘導性非融合E.coli発現ベクターの例には、pTrc(Amrannら(1988)Gene 69:301−315)およびpET 11d(Studierら、GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185,Academic Press,San Diego,Calif.(1990)60−89)が挙げられる。
【0367】
E.coliにおける組換えタンパク質発現を最大化するための1つのストラテジーは、組換えタンパク質をタンパク質分解的に切断する能力を欠損した宿主細菌中でタンパク質を発現させることである。例えば、Gottesman,GENE EXPRESSION TECHNOLOGY:METHODS IN ENZYMOLOGY 185,Academic Press,San Diego,Calif.(1990)119−128を参照のこと。別のストラテジーは、各アミノ酸についての個々のコドンが、E.coliにおいて優先的に利用されるコドンであるように、発現ベクターに挿入される核酸の核酸配列を変更することである(例えば、Wadaら(1992)Nucl.Acids Res.20:2111−2118を参照のこと)。本発明の核酸配列のこのような変更は、標準的なDNA合成技術によって実行され得る。
【0368】
別の実施形態において、NOVX発現ベクターは、酵母発現ベクターである。酵母Saccharomyces cerivisaeにおける発現のためのベクターの例には、pYepSec1(Baldariら、(1987)EMBO J.6:229−234)、pMFa(KurjanおよびHerskowitz、(1982)Cell 30:933−943)、pJRY88(Schultzら、(1987)Gene 54:113−123)、pYES2(Invitrogen Corporation,San Diego,Calif.)、およびpicZ(InVitrogen Corp.,San Diego,Calif.)が挙げられる。
【0369】
あるいは、NOVXは、バキュロウイルス発現ベクターを使用して、昆虫細胞中で発現され得る。培養昆虫細胞(例えば、SF9細胞)中でのタンパク質の発現のために利用可能なバキュロウイルスベクターには、pAcシリーズ(Smithら(1983)Mol.Cell.Biol.3:2156−2165)およびpVLシリーズ(LucklowおよびSummers(1989)Virology 170:31−39)が挙げられる。
【0370】
なお別の実施形態において、本発明の核酸は、哺乳動物発現ベクターを使用して、哺乳動物細胞中で発現される。哺乳動物発現ベクターの例には、pCDM8(Seed(1987)Nature 329:840)およびpMT2PC(Kaufmanら(1987)EMBO J.6:187−195)が挙げられる。哺乳動物細胞中で使用される場合、発現ベクターの制御機能は、しばしば、ウイルスの調節エレメントによって提供される。例えば、一般に使用されるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウイルス2、サイトメガロウイルス、およびシミアンウイルス40に由来する。原核生物細胞および真核生物細胞の両方のために適切な他の発現系については、例えば、Sambrookら、MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL.第2版、Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1989の第16章および第17章を参照のこと。
【0371】
別の実施形態において、組換え哺乳動物発現ベクターは、特定の細胞型(例えば、組織特異的調節エレメントを使用して核酸を発現する)中で優先的に核酸の発現を指示し得る。組織特異的調節エレメントは、当該分野で公知である。適切な組織特異的なプロモーターの非限定的な例には、アルブミンプロモーター(肝臓特異的;Pinkertら(1987)Genes Dev.1:268−277)、リンパ特異的プロモーター(CalameおよびEaton(1988)Adv.Immunol.43:235−275)、T細胞レセプターの特定のプロモーターにおいて(WinotoおよびBaltimore(1989)EMBO J.8:729−733)および免疫グロブリンの特定のプロモーターにおいて(Banerjiら(1983)Cell 33:729−740;QueenおよびBaltimore(1983)Cell 33:741−748)、ニューロン特異的プロモーター(例えば、神経フィラメントプロモーター;ByrneおよびRuddle(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:5473−5477)、膵臓特異的プロモーター(Edlundら(1985)Science 230:912−916)、ならびに乳腺特異的プロモーター(例えば、乳清プロモーター;米国特許第4,873,316号および欧州出願公開第264,166号)が挙げられる。発達的に調節されるプロモーターもまた含まれる(例えば、マウスhoxプロモーター(KesselおよびGruss(1990)Science 249:374−379)およびα−フェトプロテインプロモーター(CampesおよびTilghman(1989)Genes Dev.3:537−546))。
【0372】
本発明はさらに、アンチセンス方向で発現ベクターにクローニングされた本発明のDNA分子を含む組換え発現ベクターを提供する。すなわち、そのDNA分子は、NOVX mRNAに対してアンチセンスであるRNA分子の発現(DNA分子の転写によって)を可能にする様式で調節配列に作動可能に連結される。種々の細胞型においてアンチセンスRNA分子の持続的な発現を指示する、アンチセンス方向でクローニングされた核酸に作動可能に連結された調節配列(例えば、ウイルスプロモーターおよび/もしくはエンハンサー)が選択され得るか、または、アンチセンスRNAの構成的発現、組織特異的発現、または細胞型特異的発現を指示する調節配列が、選択され得る。アンチセンス発現ベクターは、組換えプラスミド、ファージミド、または弱毒化されたウイルスの形態であり得、ここではアンチセンス核酸は、高効率調節領域の制御下で産生され、その活性は、ベクターが導入される細胞型によって決定され得る。アンチセンス遺伝子を使用する遺伝子発現の調節の考察については、例えば、Weintraubら、「Antisense RNA as a molecular tool for genetic analysis」、Reviews−Trends in Genetics、第1巻(1)1986を参照のこと。
【0373】
本発明の別の局面は、本発明の組換え発現べクターが導入された宿主細胞に関する。用語「宿主細胞」および「組換え宿主細胞」は、本明細書中で、交換可能に使用される。このような用語は、特定の被験細胞をいうのみでなく、そのような細胞の子孫または潜在的な子孫をもいうことが理解される。変異または環境の影響のいずれかに起因して、特定の改変は次の世代において生じ得るので、このような子孫は、実際には、親の細胞と同一でないかもしれないが、なお、本明細書中で使用される場合のこの用語の範囲内に含まれる。
【0374】
宿主細胞は、任意の原核生物細胞または真核生物細胞であり得る。例えば、NOVXタンパク質は、細菌細胞(例えば、E.coli)、昆虫細胞、酵母または哺乳動物細胞(例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)またはCOS細胞)において発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。
【0375】
ベクターDNAは、従来の形質転換またはトランスフェクション技術を介して原核生物細胞または真核生物細胞に導入され得る。本明細書中で使用される場合、用語「形質転換」および「トランスフェクション」とは、外来性の核酸(例えば、DNA)を宿主細胞に導入するために当該分野で容認されている種々の技術をいうことを意図し、これらには、リン酸カルシウム共沈もしくは塩化カルシウム共沈、DEAEデキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクション、またはエレクトロポレーションが含まれる。宿主細胞を形質転換またはトランスフェクションするための適切な方法は、Sambrookら(MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL.第2版、Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1989)および他の実験室マニュアルに見出され得る。
【0376】
哺乳動物細胞の安定なトランスフェクションのために、使用される発現ベクターおよびトランスフェクション技術に依存して、細胞のほんの一部のみが外来DNAをそのゲノムに組み込み得ることが知られている。これらの要素を同定および選択するために、選択マーカー(例えば、抗生物質に対する耐性)をコードする遺伝子が、一般的には目的の遺伝子とともに宿主細胞に導入される。種々の選択マーカーには、薬物(例えば、G418、ハイグロマイシン、およびメトトレキサート)に対する耐性を付与するものが含まれる。選択マーカーをコードする核酸は、NOVXをコードするベクターと同じベクター上で宿主細胞に導入され得るか、あるいは別々のベクター上で導入され得る。導入された核酸で安定にトランスフェクトされた細胞は、薬物選択によって同定され得る(例えば、選択マーカー遺伝子を取り込んだ細胞は生存するが、他の細胞は死滅する)。
【0377】
本発明の宿主細胞(例えば、培養中の原核生物宿主細胞および真核生物宿主細胞)は、NOVXタンパク質を産生(すなわち、発現)するために使用され得る。従って、本発明はさらに、本発明の宿主細胞を使用して、NOVXタンパク質を産生するための方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、NOVXタンパク質が産生されるような適切な培地中で、本発明の宿主細胞(ここに、NOVXタンパク質をコードする組換え発現ベクターが導入されている)を培養する工程を包含する。別の実施形態において、本発明はさらに、培地または宿主細胞からNOVXタンパク質を単離する工程を包含する。
【0378】
(トランスジェニックNOVX動物)
本発明の宿主細胞はまた、非ヒトトランスジェニック動物を作製するために使用され得る。例えば、1つの実施形態において、本発明の宿主細胞は、NOVXタンパク質コード配列が導入された、受精卵母細胞または胚性幹細胞である。次いで、このような宿主細胞は、外因性のNOVX配列がゲノムに導入された非ヒトトランスジェニック動物、または内因性のNOVX配列が変更された相同組換え動物を作製するために使用され得る。このような動物は、NOVXタンパク質の機能および/または活性を研究するため、ならびにNOVXタンパク質活性のモジュレーターを同定および/または評価するために有用である。本明細書中で使用される場合、「トランスジェニック動物」とは、非ヒト動物であり、好ましくは哺乳動物であり、より好ましくは、ラットまたはマウスのような齧歯類であり、ここで、その動物の1つ以上の細胞が、導入遺伝子を含む。トランスジェニック動物の他の例としては、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ヤギ、ニワトリ、両生類などが挙げられる。導入遺伝子は、トランスジェニック動物が発生する細胞のゲノムに組み込まれかつ成熟動物のゲノムに残存し、それによって、トランスジェニック動物の1つ以上の細胞型または組織においてコードされた遺伝子産物の発現を指示する、外因性のDNAである。本明細書中で使用される場合、「相同(homologous)組換え動物」とは、非ヒト動物であり、好ましくは哺乳動物であり、より好ましくはマウスであり、ここで内因性のNOVX遺伝子は、内因性の遺伝子と、その動物の発生の前にその動物の細胞(例えば、その動物の胚細胞)に導入された外因性のDNA分子との間の相同組換えによって変更されている。
【0379】
本発明のトランスジェニック動物は、NOVXをコードする核酸を、例えば、マイクロインジェクション、レトロウイルス感染によって、受精卵母細胞の雄性前核に導入すること、およびその卵母細胞を偽妊娠雌性養育動物(foster animal)中で発達させることを可能にすることによって作製され得る。配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヒトのNOVX cDNA配列は、非ヒト動物のゲノムに導入遺伝子として導入され得る。あるいは、ヒトのNOVX遺伝子の非ヒトホモログ(例えば、マウスのNOVX遺伝子)は、ヒトのNOVX cDNA(上記にさらに記載された)に対するハイブリダイゼーションに基づいて単離され得、そして導入遺伝子として使用され得る。イントロン配列およびポリアデニル化シグナルもまた導入遺伝子中に含まれ得、その導入遺伝子の発現の効率を増大させ得る。組織特異的調節配列(単数または複数)は、特定の細胞に対して、NOVXタンパク質の発現を指示するように、NOVX導入遺伝子に作動可能に連結され得る。胚の操作およびマイクロインジェクションを介するトランスジェニック動物(特に、マウスのような動物)を作製するための方法は、当該分野で慣習的になっており、そして例えば、米国特許第4,736,866号;同第4,870,009号;および同第4,873,191号;ならびにHogan 1986、MANIPULATING THE MOUSE EMBRYO,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.に記載されている。同様の方法が、他のトランスジェニック動物の作製のために使用される。トランスジェニック創始(founder)動物は、そのゲノムにおけるNOVX導入遺伝子の存在および/またはその動物の組織もしくは細胞中のNOVX mRNAの発現に基づいて同定され得る。次いで、トランスジェニック創始動物は、導入遺伝子を有するさらなる動物を育種するために使用され得る。さらに、NOVXタンパク質をコードする導入遺伝子を有するトランスジェニック動物は、さらに、他の導入遺伝子を有する他のトランスジェニック動物に交雑され得る。
【0380】
相同組換え動物を作製するために、NOVX遺伝子の少なくとも一部を含むベクターを調製する。ここで、この遺伝子は、欠失、付加、または置換が導入され、それによってそのNOVX遺伝子が変更されている(例えば、機能的に破壊されている)。NOVX遺伝子は、ヒト遺伝子(例えば、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のcDNA)であり得るが、より好ましくは、ヒトのNOVX遺伝子の非ヒトホモログである。例えば、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26のヒトのNOVX遺伝子のマウスホモログは、マウスゲノムにおける内因性のNOVX遺伝子を変更するのに適切な相同組換えベクターを構築するために使用され得る。1つの実施形態において、そのベクターは、相同組換えに際して、その内因性のNOVX遺伝子が、機能的に破壊されるように設計される(すなわち、機能的タンパク質をもはやコードしない;「ノックアウト」ベクターともいわれる)。
【0381】
あるいは、このベクターは、相同組換えに際して、内因性NOVX遺伝子が変異されるか、あるいはさもなければ、変更されるが、なお機能性タンパク質をコードするように、設計され得る(例えば、上流の調節領域が変更され、それによって内因性NOVXタンパク質の発現を変更し得る)。相同組換えベクターにおいて、NOVX遺伝子の変更された部分は、NOVX遺伝子のさらなる核酸によって、その5’末端および3’末端で隣接されることにより、相同組換えが、ベクターによって保有される外因性NOVX遺伝子と胚性幹細胞中の内因性NOVX遺伝子との間で起こることを可能にする。さらなる隣接するNOVX核酸は、内因性遺伝子との首尾よい相同組換えのために十分な長さである。典型的に、数キロベースの隣接DNA(5’末端および3’末端の両方における)が、ベクターに含まれる。例えば、相同組換えベクターの説明について、Thomasら(1987)Cell 51:503を参照のこと。次いで、このベクターは、(例えば、エレクトロポレーションによって)胚性幹細胞株に導入され、そして導入されたNOVX遺伝子が内因性NOVX遺伝子と相同組換えした細胞が、選択される(例えば、Liら(1992)Cell 69:915を参照のこと)。
【0382】
次いで、選択された細胞が、動物(例えば、マウス)の未分化胚芽細胞へ注入され、凝集キメラを形成する。例えば、Bradley(1987)のTeratocarcinomas and Embryonic Stem Cells:A Practical Approach、Robertson編、IRL、Oxford、113頁〜152頁を参照のこと。次いで、キメラ胚が、適切な偽妊娠雌性養育動物に移植され得、そしてその胚は分娩に到る。その生殖細胞中に相同組換えされたDNAを保有する子孫が、動物を育種するために使用され得、ここでこの動物の全ての細胞は、導入遺伝子の生殖系列伝達によって、相同組換えされたDNAを含む。相同組換えベクターおよび相同組換え動物を構築するための方法が、さらに以下に記載される;Bradley(1991)Curr.Opin.Biotechnol.2:823−829;PCT国際公開番号:WO90/11354;WO91/01140;WO92/0968;およびWO93/04169。
【0383】
別の実施形態において、導入遺伝子の調節された発現を可能にする選択された系を含む非ヒトトランスジェニック動物が産生され得る。このような系の1つの例は、バクテリオファージP1のcre/loxPリコンビナーゼ系である。cre/loxPリコンビナーゼ系の説明については、例えば、Laksoら(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:6232−6236を参照のこと。リコンビナーゼ系の別の例は、Saccharomyces cerevisiaeのFLPリコンビナーゼ系である(O’Gormanら(1991)Science 251:1351−1355を参照のこと)。cre/loxPリコンビナーゼ系が導入遺伝子の発現を調節するために使用される場合、Creリコンビナーゼおよび選択されたタンパク質の両方をコードする導入遺伝子を含む動物が必要となる。このような動物は、例えば、2つのトランスジェニック動物(一方は選択されたタンパク質をコードした導入遺伝子を含み、他方はリコンビナーゼをコードした導入遺伝子を含む)を交配することによる「二重の」トランスジェニック動物の構築によって提供され得る。
【0384】
本明細書中に記載される非ヒトトランスジェニック動物のクローンがまた、Wilmutら(1997)Nature 385:810−813に記載される方法に従って、産生され得る。簡単には、トランスジェニック動物からの細胞(例えば、体細胞)が単離され得、そして増殖サイクル(growth cycle)から出て、G期に入るように誘導され得る。次いで、静止性細胞が、例えば、電気パルスの使用により、その静止性細胞が単離されたのと同種の動物から摘出された卵母細胞へ融合され得る。次いで、この再構築された卵母細胞は培養され、これにより、これは桑実胚または未分化胚芽細胞に発達し、次いで、偽妊娠雌性養育動物に移される。この雌性養育動物から産まれた子孫は、その細胞(例えば、その体細胞)が単離された動物のクローンである。
【0385】
(薬学的組成物)
本発明のNOVX核酸分子、NOVXタンパク質、および抗NOVX抗体(これはまた、本明細書中で、「活性化合物」とも呼ばれる)、ならびにそれらの誘導体、フラグメント、アナログ、およびホモログが、投与に適した薬学的組成物に組み込まれ得る。このような組成物は、典型的に、核酸分子、タンパク質または抗体、および薬学的に受容可能なキャリアを含む。本明細書中で使用される場合、「薬学的に受容可能なキャリア」は、薬学的な投与に適合性の任意のおよび全ての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤(delaying agent)などを含むことが意図される。適切なキャリアは、Remington’s Pharmaceutical Sciences(当該分野の標準的参考文献であって、本明細書中に参考として援用される)の最新版に記載される。このようなキャリアまたは希釈剤の好ましい例としては、水、生理食塩水、フィンガー(finger)溶液、デキストロース溶液、および5%ヒト血清アルブミンが挙げられるが、これらに限定されない。リポソームおよび非水性ビヒクル(例えば、不揮発性油)もまた、使用され得る。薬学的に活性な物質に対するこのような媒体および薬剤の使用は、当該分野で周知である。任意の従来の媒体または薬剤が活性化合物と不適合である場合を除いて、組成物におけるその使用が意図される。補助的な活性化合物もまた、組成物へ組み込まれ得る。
【0386】
本発明の薬学的組成物は、その意図される投与経路と適合性であるように処方される。投与経路の例には、非経口(例えば、静脈内、皮内、皮下)投与、経口(例えば、吸入)投与、経皮(すなわち、局所的)投与、経粘膜(transmucosal)投与、および直腸投与が挙げられる。非経口適用、皮内適用または皮下適用のために使用される溶液または懸濁液は、以下の成分を含み得る:注射用水、生理食塩水溶液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒のような、滅菌希釈剤;ベンジルアルコールまたはメチルパラベンのような、抗菌剤;アスコルビン酸または重亜硫酸ナトリウムのような、抗酸化剤;エチレンジアミン四酢酸(EDTA)のような、キレート剤;酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩のような緩衝液、および塩化ナトリウムまたはデキストロースのような、張度の調整のための薬剤。pHは、塩酸または水酸化ナトリウムのような酸または塩基で調整され得る。非経口調製物は、ガラスまたはプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジ、または多用量のバイアル中に入れられ得る。
【0387】
注入用途に適した薬学的組成物は、滅菌水溶液(ここでは、水溶性)または分散物、および滅菌注入可能溶液または分散物の即座の調製のための滅菌粉末を含む。静脈内投与において、適切なキャリアには、生理食塩水、静菌水、Cremophor ELTM(BASF、Parsippany、N.J.)またはリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)が挙げられる。全ての場合において、組成物は、無菌でなければならず、そして容易な注入性(syringeability)が存在する程度に流動性であるべきである。これは、製造および保存の条件下で安定でなければならず、そして、細菌および真菌のような微生物の汚染行為に対して保護されなければならない。このキャリアは、例えば、以下を含む溶媒または分散媒であり得る:水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)ならびにそれらの適切な混合物。適切な流動性が、例えば、レシチンのようなコーティングの使用によって、分散物の場合には、要求される粒子サイズを維持することによって、および界面活性剤を使用することによって維持され得る。微生物の作用の防止は、種々の抗菌剤および抗真菌剤(例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなど)によって達成され得る。多くの場合、組成物中に等張剤(例えば、糖、ポリアルコール(例えば、マンニトール(manitol)、ソルビトール)、塩化ナトリウム)を含むことが好ましい。注入可能組成物の吸収期間の延長は、組成物に吸収を遅延させる薬剤(例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチン)を含ませることによってもたらされ得る。
【0388】
滅菌注射可能溶液は、必要量のこの活性化合物(例えば、NOVXタンパク質または抗NOVX抗体)を、適切な溶媒中で、上記で列挙される成分の1つまたは組み合わせと共に組み込み、必要な場合、続いて濾過滅菌することによって調製され得る。一般的に、分散物は、活性化合物を、基本(basic)の分散媒と上記で列挙される成分から必要とされる他の成分とを含む滅菌ビヒクル中へ組み込むことによって調製される。滅菌注射可能液剤の調製のための滅菌粉末の場合において、調製方法は、真空乾燥および凍結乾燥であり、これにより、予め滅菌濾過されたその溶液から活性成分および任意のさらなる所望の成分の粉末を得る。
【0389】
経口組成物は、一般的に、不活性希釈剤または食用キャリアを含む。これらは、ゼラチンカプセルに封入され得るか、または錠剤へと圧縮され得る。経口治療投与の目的のために、この活性化合物は、賦形剤とともに組み込まれ得、そして錠剤、トローチ剤、またはカプセル剤の形態で使用され得る。経口組成物はまた、うがい薬としての使用のために流体キャリアを使用して調製され得、ここで、この流体キャリア中のこの化合物は、経口的に適用され、そして音を立てられ(swish)、そして吐き出されるか、または飲み込まれる。薬学的に適合性の結合剤、および/またはアジュバント物質が、この組成物の一部として含まれ得る。錠剤、丸剤、カプセル剤、トローチ剤などが、任意の以下の成分または同様の性質を有する化合物を含み得る:結合剤(例えば、微結晶セルロース、ガムトラガントまたはゼラチン);賦形剤(例えば、デンプンまたはラクトース)、崩壊剤(例えば、アルギン酸、プリモゲル(Primogel)、またはコーンスターチ);滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウムまたはステロテス(Sterotes));潤滑剤(glidant)(例えば、コロイド状二酸化ケイ素);甘味剤(例えば、スクロースまたはサッカリン);あるいは香味剤(例えば、ペパーミント、サリチル酸メチル、またはオレンジフレーバー)。
【0390】
吸入による投与について、この化合物は、適切な噴霧剤(例えば、二酸化炭素のような気体)を含む圧縮容器またはディスペンサー、あるいは噴霧器から、エアロゾル噴霧の形態で送達される。
【0391】
全身的投与はまた、経粘膜手段または経皮手段により得る。経粘膜投与または経皮投与について、浸透される障壁に適切な浸透剤が、処方物において使用される。このような浸透剤は、一般的に、当該分野で公知であり、そして、例えば、経粘膜投与については、界面活性剤、胆汁酸塩、およびフシジン酸誘導体が挙げられる。経粘膜投与は、鼻噴霧または坐剤の使用によって達成され得る。経皮投与については、この活性化合物は、当該分野で一般的に公知である軟膏剤(ointment)、軟膏(salve)、ゲル、またはクリーム剤へ処方される。
【0392】
この化合物はまた、直腸送達のための坐剤(例えば、ココアバターおよび他のグリセリドのような従来の坐剤基剤と共に)または貯留(rentention)浣腸の形態で調製され得る。
【0393】
1つの実施形態において、この活性化合物は、身体からの迅速な排出に対してこの化合物を保護するキャリアを用いて調製され(例えば、制御放出処方物)、これには、移植片およびマイクロカプセル化された送達系が挙げられる。エチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸のような、生分解性、生体適合性ポリマーが使用され得る。このような処方物の調製のための方法は、当業者には明らかである。これらの物質はまた、Alza Corporation and Nova Pharmaceuticals,Inc.から商業的に入手され得る。リポソーム懸濁物(ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体を感染させた細胞へ標的化されるリポソームを含む)もまた、薬学的に受容可能なキャリアとして使用され得る。これらは、例えば米国特許第4,522,811号に記載されるような、当業者に公知の方法に従って調製され得る。
【0394】
投与の容易さおよび投薬量の均一性のために、投薬単位形態で、経口組成物または非経口組成物を処方することが、特に有益である。本明細書で使用される投薬単位形態は、処置される被験体に対する単位投薬量として適切な物理的に個々の単位をいい;各単位は、必要とされる薬学的キャリアと関連して所望の治療的効果を生じるように計算された、所定量の活性化合物を含む。本発明の投薬単位形態についての詳細は、この活性化合物の固有の特徴、および達成される特定の治療効果、ならびに個体の処置のためのこのような活性化合物を調合する分野に固有の制限によって決定されるか、あるいはこれらに直接依存する。
【0395】
本発明の核酸分子は、ベクターに挿入され得、そして遺伝子治療ベクターとして使用され得る。遺伝子治療ベクターは、被験体へ、例えば静脈内注射、局所投与(米国特許第5,328,470号を参照のこと)によって、または定位注射(例えば、Chenら(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:3054−3057を参照のこと)によって送達され得る。遺伝子治療ベクターの薬学的調製物には、受容可能な希釈剤中の遺伝子治療ベクターが挙げられ得るか、または遺伝子送達ビヒクルが組み込まれる除放性マトリックスが挙げられ得る。あるいは、完全な遺伝子送達ベクターが組換え細胞からインタクトで産生され得(例えば、レトロウイルスベクター)、薬学的調製物は、遺伝子送達系を産生する1以上の細胞を含み得る。
【0396】
薬学的組成物は、投与のための使用説明書と共に、容器、包装、またはディスペンサーに含まれ得る。
【0397】
(スクリーニングおよび検出の方法)
本発明の単離された核酸分子は、以下にさらに説明されるように、NOVXタンパク質(例えば、遺伝子治療適用における宿主細胞中の組換え発現ベクターを介する)を発現するため、NOVX mRNA(例えば、生物学的サンプルにおいて)またはNOVX遺伝子における遺伝子損傷を検出するため、ならびにNOVX活性を調節するために使用され得る。さらに、NOVXタンパク質は、NOVXタンパク質の活性または発現を調節する薬物または化合物をスクリーニングするために、ならびにNOVXタンパク質の不十分もしくは過剰な産生によって、あるいはNOVX野生型タンパク質と比較して減少した活性もしくは異常な活性を有するNOVXタンパク質形態の産生によって特徴付けられる障害を処置するために使用され得る(例えば、糖尿病(インスリン放出を調節);肥満(脂質に結合し輸送する);肥満に関連した代謝障害、代謝症候群X、ならびに拒食症、および、慢性疾患および種々の癌に関連した消耗性障害、および感染性疾患(抗菌活性を有する)、および種々の異脂肪血症)。さらに、本発明の抗NOVX抗体が、NOVXタンパク質を検出および単離するため、ならびにNOVX活性を調節するために使用され得る。さらなる局面において、本発明を、正の様式および負の様式の両方で、食欲、栄養吸収、および代謝物の廃棄に影響する方法で用い得る。
【0398】
本発明は、さらに、本明細書中に記載のスクリーニングアッセイによって同定される新規の薬剤、および上記で本明細書中で記載されるような処置のためのそれらの使用に関する。
【0399】
(スクリーニングアッセイ)
本発明は、調節因子、すなわち、NOVXタンパク質に結合するか、あるいは例えば、NOVXタンパク質の発現またはNOVXタンパク質の活性に対して刺激効果または阻害効果を有する、候補または試験化合物または薬剤(例えば、ペプチド、ペプチド模倣物、低分子または他の薬物)を同定するための方法(本明細書中において「スクリーニングアッセイ」とも称される)を提供する。本発明はまた、本明細書中に記載のスクリーニングアッセイにおいて同定された化合物を含む。
【0400】
1実施形態において、本発明は、NOVXタンパク質またはポリペプチド、あるいはその生物学的に活性な部分の膜結合形態に結合するか、またはその膜結合形態の活性を調節する、候補化合物もしくは試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。本発明の試験化合物は、当該分野において公知のコンビナトリアルライブラリー法における多数のアプローチのいずれかを使用して得られ得、これには、以下が挙げられる:生物学的ライブラリー;空間的に位置付け可能な並行固相もしくは溶液相ライブラリー;逆重畳を要する合成ライブラリー法;「1ビーズ1化合物」ライブラリー法;およびアフィニティークロマトグラフィー選択を使用する合成ライブラリー法。生物学的ライブラリーアプローチはペプチドライブラリーに限定されるが、他の4つのアプローチは、ペプチド、非ペプチドオリゴマーもしくは化合物の低分子ライブラリーに適用可能である(例えば、Lam(1997)Anticancer Drug Design 12:145を参照のこと)。
【0401】
本明細書中で使用される場合、「低分子」とは、約5kD未満の分子量、最も好ましくは約4kD未満の分子量を有する組成物をいうように意味される。低分子は、例えば、核酸、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣体、炭水化物、脂質または他の有機分子もしくは無機分子であり得る。化学的および/または生物学的混合物(例えば、真菌、細菌または藻類抽出物)のライブラリーは、当該分野で公知であり、そして本発明のアッセイのいずれかを用いてスクリーニングされ得る。
【0402】
分子ライブラリーの合成のための方法の例は、当該分野において、例えば以下に見出され得る:DeWittら(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90:6909;Erbら(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.91:11422;Zuckermannら(1994)J.Med.Chem.37:2678;Choら(1993)Science 261:1303;Carrellら(1994)Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:2059;Carellら(1994)Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:2061;およびGallopら(1994)J.Med.Chem.37:1233。
【0403】
化合物のライブラリーは、溶液中で(例えば、Houghten(1992)Biotechniques 13:412〜421)、あるいはビーズ上(Lam(1991)Nature 354:82〜84)、チップ上(Fodor(1993)Nature 364:555〜556)、細菌(Ladner 米国特許第5,223,409号)、胞子(Ladner 米国特許第5,233,409号)、プラスミド(Cullら(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:1865〜1869)またはファージ上(ScottおよびSmith(1990)Science 249:386〜390;Devlin(1990)Science 249:404〜406;Cwirlaら(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.87:6378〜6382;Felici(1991)J.Mol.Biol.222:301〜310;Ladner、米国特許第5,233,409号)において提示され得る。
【0404】
1つの実施形態において、アッセイは細胞ベースのアッセイであり、ここで、膜結合形態のNOVXタンパク質、またはその生物学的に活性な部分を細胞表面上に発現する細胞が、試験化合物と接触され、そしてこの試験化合物が、NOVXタンパク質に結合する能力が、決定される。例えば、細胞は、哺乳動物起源または酵母細胞であり得る。この試験化合物がNOVXタンパク質に結合する能力の決定は、例えば、その試験化合物を放射性同位体または酵素標識とカップリングさせて、その結果、この試験化合物のNOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分に対する結合が、複合体におけるその標識化合物を検出することによって決定され得ることによって達成され得る。例えば、試験化合物は、125I、35S、14C、またはHで直接的または間接的のいずれかで標識され得、そしてその放射性同位体が、放射線放射の直接の計数により、またはシンチレーション計数により、検出され得る。あるいは、試験化合物は、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、またはルシフェラーゼで酵素的に標識され得、そしてこの酵素的標識が、適切な基質の生成物への転換を決定することにより、検出され得る。1つの実施形態において、このアッセイは、膜結合形態のNOVXタンパク質、またはその生物学的に活性な部分をその細胞表面上に発現する細胞を、NOVXと結合する既知の化合物と接触させて、アッセイ混合物を形成する工程、このアッセイ混合物に試験化合物を接触させる工程、ならびにこの試験化合物がNOVXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程を包含し、ここで、この試験化合物がNOVXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程は、この試験化合物が、既知の化合物と比較して、NOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分と優先的に結合する能力を決定する工程を包含する。
【0405】
別の実施形態において、アッセイは、細胞ベースのアッセイであり、これは、膜結合形態のNOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を細胞表面上で発現する細胞を、試験化合物と接触させる工程、ならびにこの試験化合物が、NOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分の活性を調節(例えば、刺激または阻害)する能力を決定する工程を包含する。この試験化合物が、NOVXまたはその生物学的に活性な部分の活性を調節する能力の決定は、例えば、NOVXタンパク質が、NOVX標的分子に結合またはこれら標的分子と相互作用する能力を決定することによって、達成され得る。本明細書中において使用する場合には、「標的分子」とは、NOVXタンパク質が天然で結合または相互作用する分子であり、例えば、NOVX相互作用タンパク質を発現する細胞表面上の分子、第二の細胞表面上の分子、細胞外環境中の分子、細胞膜の内面と会合する分子、または細胞質分子である。NOVX標的分子は、非NOVX分子あるいは本発明のNOVXタンパク質またはポリペプチドであり得る。1つの実施形態において、NOVX標的分子は、シグナル伝達経路の構成要素であり、これは、細胞膜を通る細胞内への細胞外シグナル(例えば、化合物が膜結合NOVX分子に結合することにより発生するシグナル)の伝達を促進する。その標的は、例えば、触媒活性を有する第二の細胞内タンパク質、または下流シグナル伝達分子のNOVXとの会合を容易にするタンパク質であり得る。
【0406】
NOVXタンパク質がNOVX標的分子に結合するかまたはその標的分子と相互作用する能力の決定は、直接的結合を決定するための上記方法の1つにより、達成され得る。1つの実施形態において、NOVXタンパク質がNOVX標的分子に結合するかまたはその標的分子と相互作用する能力の決定は、その標的分子の活性を決定することにより、達成され得る。例えば、この標的分子の活性は、その標的の細胞性セカンドメッセンジャー(すなわち、細胞内Ca2+、ジアシルグリセロール、IPなど)の誘導を検出すること、適切な基質に対する標的の触媒活性/酵素活性を検出すること、レポーター遺伝子(検出可能なマーカー(例えば、ルシフェラーゼ)をコードする核酸に作動可能に連結されたNOVX応答性調節エレメントを含む)の誘導を検出すること、または細胞応答(例えば、細胞生存度、細胞分化、または細胞増殖)を検出することにより、決定され得る。
【0407】
なお別の実施形態において、本発明のアッセイは、無細胞(cell−free)アッセイであり、NOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を試験化合物に接触させる工程、ならびにその試験化合物がNOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分と結合する能力を決定する工程を包含する。この試験化合物の、NOVXタンパク質への結合は、上記のように、直接的または間接的にのいずれかで決定され得る。1つのこのような実施形態において、このアッセイは、NOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を、NOVXを結合する既知の化合物に接触させて、アッセイ混合物を形成する工程、このアッセイ混合物を試験化合物に接触させる工程、ならびにその試験化合物がNOVXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程を包含し、ここで、この試験化合物がNOVXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程は、この試験化合物が、既知の化合物と比較して、NOVX、またはその生物学的に活性な部分と優先的に結合する能力を決定する工程を包含する。
【0408】
なお別の実施形態において、アッセイは、無細胞アッセイであり、NOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を試験化合物と接触させる工程、ならびにその試験化合物がNOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分の活性を調節(例えば、刺激または阻害)する能力を決定する工程を包含する。この試験化合物がNOVXの活性を調節する能力の決定は、例えば、NOVXタンパク質が、NOVX標的分子に結合する能力を、直接的結合の決定のための上記方法の1つによって決定することにより、達成され得る。代替の実施形態において、この試験化合物がNOVXタンパク質の活性を調節する能力の決定は、NOVXタンパク質が、NOVX標的分子をさらに調節する能力を決定することにより、達成され得る。例えば、この標的分子の適切な基質に対する触媒活性/酵素活性は、上記のように決定され得る。
【0409】
さらに別の実施形態において、無細胞アッセイは、NOVXタンパク質またはその生物学的に活性な部分を、NOVXタンパク質を結合する既知の化合物に接触させてアッセイ混合物を形成する工程、このアッセイ混合物を試験化合物と接触させる工程、ならびにこの試験化合物がNOVXタンパク質と相互作用する能力を決定する工程を包含し、ここで、この試験化合物がNOVXタンパク質と相互作用する能力の決定は、NOVXタンパク質が、NOVX標的分子と優先的に結合するか、またはその標的分子の活性を優先的に調節する能力を決定する工程を包含する。
【0410】
本発明の無細胞アッセイは、NOVXタンパク質の、可溶性の形態または膜結合形態の両方の使用に受け入れられる。膜結合形態のNOVXタンパク質を含む無細胞アッセイの場合には、膜結合形態のNOVXタンパク質が溶液中に維持されるように、可溶化剤を利用することが所望され得る。このような可溶化剤の例には、非イオン性界面活性剤、(例えば、n−オクチルグルコシド、n−ドデシルグルコシド、n−ドデシルマルトシド、オクタノイル−N−メチルグルカミド、デカノイル−N−メチルグルカミド、Triton(登録商標)X−100、Triton(登録商標)X−114、Thesit(登録商標)、イソトリデシルポリ(エチレングリコールエーテル)(Isotridecypoly(ethylene glycol ether)、N−ドデシル−N,N−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネート、3−(3−コラミドプロピル)ジメチルアンミニオール−1−プロパンスルホネート(3−(3−cholamidopropyl)dimethylamminiol−1−propane sulfonate)(CHAPS)、または3−(3−コラミドプロピル)ジメチルアンミニオール−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホネート(3−(3−cholamidopropyl)dimethylamminiol−2−hydroxy−1−propane sulfonate)(CHAPSO))が挙げられる。
【0411】
本発明の上記アッセイ方法の1つより多い実施形態において、NOVXタンパク質またはその標的分子のいずれかを固定して、そのタンパク質の一方または両方の非複合形態からの複合形態の分離を促進し、そしてそのアッセイの自動化に適合させることが、所望され得る。試験化合物の、NOVXタンパク質への結合、または候補化合物の存在下および非存在下での、NOVXタンパク質の標的分子との相互作用は、これらの反応物を収容するために適切な任意の容器内で、達成され得る。このような容器の例には、マイクロタイタープレート、試験管、および微小遠心管が挙げられる。1実施形態において、そのタンパク質の一方または両方がマトリックスに結合することを可能にするドメインを付加する融合タンパク質が、提供され得る。例えば、GST−NOVX融合タンパク質またはGST標的融合タンパク質は、グルタチオンセファロースビーズ(Sigma Chemical、St.Louis、MO)またはグルタチオン誘導体化マイクロタイタープレート上に吸着され得、次いでこれらは、試験化合物と合わせられるか、あるいは試験化合物および未吸着標的タンパク質またはNOVXタンパク質のいずれかと合わせられ、そしてこの混合物が、複合体形成を誘導する条件下(例えば、塩およびpHに関して生理学的条件)でインキュベートされる。インキュベーション後、ビーズまたはマイクロタイタープレートウェルを洗浄して、結合していないあらゆる成分を除去し、ビーズの場合にはマトリックスを固定し、例えば上記のように、複合体を直接的または間接的のいずれかで決定する。あるいは、複合体がマトリックスから解離され得、そしてNOVXタンパク質の結合レベルまたは活性レベルを、標準的な技術を使用して決定し得る。
【0412】
タンパク質をマトリックスに固定するための他の技術もまた、本発明のスクリーニングアッセイにおいて使用され得る。例えば、NOVXタンパク質、またはその標的分子のいずれかが、ビオチンとストレプトアビジンとの結合を利用して、固定され得る。ビオチン化NOVXタンパク質、または標的分子は、当該分野において周知の技術を使用して、ビオチン−NHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)から調製され得(例えば、ビオチン化キット、Pierce Chemicals、Rockford、Ill.)、そしてストレプトアビジンでコーティングした96ウェルのプレート(Pierce Chemical)のウェルに固定され得る。あるいは、NOVXタンパク質、または標的分子と反応性であるがNOVXタンパク質のその標的分子への結合を妨害しない抗体が、そのプレートのウェルに誘導体化され得、そして結合していない標的またはNOVXタンパク質が、抗体の結合によってウェル内に捕捉され得る。このような複合体を検出するための方法には、GST固定複合体に関しての上記で述べた方法に加えて、NOVXタンパク質または標的分子と反応性の抗体を使用する、複合体の免疫検出、ならびにNOVXタンパク質、または標的分子に関する酵素活性の検出に依存する酵素結合アッセイが挙げられる。
【0413】
別の実施形態において、NOVXタンパク質発現のモジュレーターは、細胞を候補化合物と接触させ、そして細胞中のNOVX mRNAまたはタンパク質の発現を決定する方法において同定される。候補化合物の存在下でのNOVX mRNAまたはタンパク質の発現レベルは、候補化合物の非存在下でのNOVX mRNAまたはタンパク質の発現レベルと比較される。次いで、候補化合物は、この比較に基づいて、NOVX mRNAまたはタンパク質発現のモジュレーターとして同定され得る。例えば、NOVX mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の非存在下よりも、その存在下における方が大きい(すなわち、統計的に有意に大きい)場合、この候補化合物は、NOVX mRNAまたはタンパク質の発現の刺激物質として同定される。あるいは、NOVX mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の非存在下よりもその存在下の方が少ない(統計的に有意に少ない)場合、この候補化合物は、NOVX mRNAまたはタンパク質の発現のインヒビターとして同定される。細胞中のNOVX mRNAまたはタンパク質の発現レベルは、NOVX mRNAまたはタンパク質を検出するために本明細書中に記載の方法によって決定され得る。
【0414】
本発明のなお別の局面において、NOVXタンパク質は、ツーハイブリッドアッセイまたはスリーハイブリッドアッセイにおいて「ベイト(bait)タンパク質」として使用されて(例えば、米国特許第5,283,317号;Zervosら(1993)Cell 72:223−232;Maduraら、1993 J.Biol.Chem.268:12046−12054;Bartelら、1993 Biotechniques 14:920−924;Iwabuchiら、1993 Oncogene 8:1693−1696;およびBrent WO94/10300を参照のこと)、NOVX(「NOVX結合タンパク質」または「NOVX−bp」)に結合するか、またはこれと相互作用し、そしてNOVX活性を調節する他のタンパク質を同定し得る。このようなNOVX結合タンパク質はまた、例えば、NOVX経路の上流または下流エレメントとしてNOVXタンパク質によるシグナル伝達に関与する可能性がある。
【0415】
ツーハイブリッドシステムは、分離可能なDNA結合ドメインおよび活性化ドメインからなる、大部分の転写因子のモジュール的性質に基づく。簡潔には、このアッセイは、2つの異なるDNA構築物を利用する。一方の構築物においては、NOVXをコードする遺伝子が既知の転写因子(例えば、GAL−4)のDNA結合ドメインをコードする遺伝子に融合される。他方の構築物においては、DNA配列のライブラリー由来の、未同定タンパク質(「プレイ(prey)」または「サンプル」)をコードするDNA配列が、既知の転写因子の活性化ドメインをコードする遺伝子に融合される。「ベイト」および「プレイ」タンパク質がインビボで相互作用して、NOVX依存性複合体を形成し得る場合、この転写因子のDNA結合ドメインおよび活性化ドメインは、非常に近くにある。近位にあることにより、転写因子に応答性の転写調節部位に作動可能に連結されたレポーター遺伝子(例えば、LacZ)の転写が可能となる。レポーター遺伝子の発現が検出され得、そして機能的転写因子を含む細胞コロニーが、単離され得、そしてNOVXと相互作用するタンパク質をコードするクローニングされた遺伝子を得るために使用され得る。
【0416】
本発明はさらに、上記のスクリーニングアッセイにより同定される新規な薬剤(因子)および本明細書中に記載されるような処置のためのこの薬剤(因子)の使用に関する。
【0417】
(検出アッセイ)
本明細書中で同定されるcDNA配列の一部またはフラグメント(および対応する完全な遺伝子配列)は、ポリヌクレオチド試薬として多くの方法で使用され得る。例えば、これらの配列を使用して、(i)染色体上にそれぞれの遺伝子をマッピングし得;従って遺伝病と関連する遺伝子領域を位置決定し得る;(ii)微量の生物学的サンプルから個体を同定し得る(組織型決定);および(iii)生物学的サンプルの法医学的識別を助け得るが、これに限定されない。これらの適用のいくつかは、以下の節において記載される。
【0418】
(染色体マッピング)
一旦、遺伝子の配列(または配列の一部分)が単離されると、この配列を用いて染色体上に遺伝子の位置をマッピングし得る。このプロセスは、染色体マッピングとよばれる。従って、NOVX配列の一部またはフラグメント、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26、またはそのフラグメントもしくは誘導体を用いて、それぞれ、NOVX遺伝子の位置を染色体上にマッピングし得る。NOVX配列を染色体にマッピングすることは、これらの配列と、疾患と関連する遺伝子とを相関付ける際の重要な第一歩である。
【0419】
簡潔には、NOVX遺伝子は、NOVX配列からPCRプライマー(好ましくは、15〜25bpの長さ)を調製することにより染色体にマッピングし得る。NOVX配列のコンピューター分析を用いて、ゲノムDNAにおける1つを超えるエキソンにまたがらないプライマーを迅速に選択し得、従って、増幅プロセスを複雑にし得る。次いで、これらのプライマーは、個々のヒト染色体を含む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングのために使用され得る。NOVX配列に対応するヒト遺伝子を含むハイブリッドのみが増幅されたフラグメントを生じる。
【0420】
体細胞ハイブリッドは、異なる哺乳動物由来の体細胞(例えば、ヒトおよびマウス細胞)を融合することにより調製される。ヒトおよびマウスの細胞のハイブリッドが増殖および分裂するにつれ、それらは、無作為な順序で徐々にヒト染色体を失うが、マウス染色体を維持する。マウス細胞は増殖できないが(マウス細胞は、特定の酵素を欠いているため)、ヒト細胞は増殖できる培地を使用することにより、必要な酵素をコードする遺伝子を含む1つのヒト染色体が維持される。種々の培地を使用することによって、ハイブリッド細胞株のパネルが確立され得る。パネルにおける各細胞株は、単一のヒト染色体または少数のヒト染色体いずれかおよびマウス染色体の完全なセットを含み、これにより、個々の遺伝子を特定のヒト染色体に容易にマッピングすることが可能になる(例えば、D’Eustachioら(1983)Science 220:919−924を参照のこと)。ヒト染色体のフラグメントのみを含む体細胞ハイブリッドはまた、転座および欠失を伴うヒト染色体を使用することにより生成され得る。
【0421】
体細胞ハイブリッドのPCRマッピングは、特定の染色体に特定の配列を割り当てるための迅速な手順である。1つのサーマルサイクラーを用いて一日に3つ以上の配列が割り当てられ得る。NOVX配列を使用して、オリゴヌクレオチドプライマーを設計すると、下位位置決定(sublocalization)は、特定の染色体由来のフラグメントのパネルを用いて達成され得る。
【0422】
中期染色体スプレッドに対するDNA配列の蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FISH)をさらに使用して、一工程で正確な染色体位置を提供し得る。染色体スプレッドは、コルセミド(紡錘体を破壊する)のような化学物質により分裂が中期においてブロックされた細胞を使用して行われ得る。この染色体は、トリプシンで短時間処理され得、次いで、ギムザ染色され得る。薄いバンドおよび濃いバンドのパターンが各染色体で発生し、その結果、この染色体は、個々に同定され得る。FISH技術は、500または600塩基ほどの短さのDNA配列と共に使用され得る。しかし、1,000塩基より大きなクローンは、簡単な検出に十分なシグナル強度で、独特の染色体位置に結合する可能性がより高い。好ましくは、1,000塩基、そしてより好ましくは、2,000塩基が妥当な時間量で良好な結果を得るために十分である。この技術の総説については、Vermaら、HUMAN CHROMOSOMES:A MANUAL OF BASIC TECHNIQUES(Pergamon Press,New York 1988)を参照のこと。
【0423】
染色体マッピングの試薬は、単一の染色体またはその染色体上の単一部位を印付けするために個々に使用され得るか、または試薬のパネルは複数部位および/または複数染色体を印付けするために使用され得る。遺伝子の非コード領域に対応する試薬は、実際に、マッピング目的のために好ましい。コード配列は、遺伝子ファミリー内に保存されており、従って、染色体マッピングの間に交叉ハイブリダイゼーションの機会が増大する可能性が高い。
【0424】
一旦、配列が正確な染色体位置にマッピングされると、その配列の染色体上の物理的位置は、遺伝子マップデータと相関し得る。このようなデータは、例えば、McKusick,MENDELIAN INHERITANCE IN MAN(Johns Hopkins University Welch Medical Libraryを通じてオンラインで入手可能)において見いだされる。次いで、同じ染色体領域にマッピングされる遺伝子と疾患との間の関係は、例えば、Egelandら(1987)Nature,325:783−787に記載される連鎖分析(物理的に隣接する遺伝子の同時遺伝)によって同定され得る。
【0425】
さらに、NOVX遺伝子と関連する疾患に罹患した個体と、この疾患に罹患していない個体との間のDNA配列における差異が決定され得る。罹患した個体のいくらかまたは全てにおいて変異が認められるが、非罹患個体のいずれにおいても認められない場合、この変異は特定の疾患の候補薬剤(因子)である可能性が高い。罹患個体と非罹患個体の比較は、一般に、染色体における構造的変化(例えば、染色体スプレッドから可視であるか、またはそのDNA配列に基づいたPCRを用いて検出可能な欠失または転座)を最初に探すことを包含する。最終的に、いくらかの個体に由来する遺伝子の完全な配列決定を行って、変異の存在を確認し、かつ多型に由来する変異を区別し得る。
【0426】
(組織型決定(tissue typing))
本発明のNOVX配列はまた、わずかな生物学的サンプルから個体を識別するために使用され得る。この技術において、個体のゲノムDNAは、1つ以上の制限酵素で消化され、そして同定のために独特のバンドを生成するためにサザンブロット上でプローブされる。本発明の配列は、RFLP(米国特許第5,272,057号に記載の「制限酵素断片長多型」)のためのさらなるDNAマーカーとして有用である。
【0427】
さらに、本発明の配列を用いて、個体のゲノムの選択された部分について実際の塩基ごとにDNA配列を決定する代替的技術を提供し得る。従って、本明細書中に記載のNOVX配列を用いて、配列の5’末端および3’末端から2つのPCRプライマーを調製し得る。次いで、これらのプライマーを使用して、個体のDNAを増幅し得、引き続いて、配列決定し得る。
【0428】
この様式で調製された個体由来の対応するDNA配列のパネルは、各個体が、対立遺伝子差異に起因するこのようなDNA配列の独特のセットを有するので、唯一の個体識別を提供し得る。本発明の配列は、個体由来および組織由来の配列のこのような識別を得るために使用され得る。本発明のNOVX配列は、ヒトゲノムの部分を独特に表す。対立遺伝子変異は、これらの配列のコード領域においてある程度生じ、そして非コード領域においてより大きな程度に生じる。個々のヒト間での対立遺伝子変異は、各500塩基につき約1回の頻度で生じると見積もられる。対立遺伝子変異の多さは、制限フラグメント長多型(RFLP)を含む一塩基多型(SNP)に起因する。
【0429】
本明細書中に記載の配列の各々は、ある程度、標準物質(これに対して個体からのDNAが識別の目的で比較され得る)として使用され得る。より多くの多型が非コード領域で生じるので、個体を区別するために、それほど多くの配列が必要であるわけではない。非コード配列は、おそらく10〜1,000プライマーのパネルを用いてポジティブな個体識別を不自由なく提供し得る。これらのプライマーは、各々が100塩基の増幅された非コード配列を生じる。推定コード配列(例えば、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26における配列)が使用される場合、ポジティブな個体識別に関するプライマーのより適切な数は、500〜2,000である。
【0430】
(予測医療)
本発明はまた、診断アッセイ、予後アッセイ、薬物ゲノム(pharmacogenomics)およびモニタリング臨床試験が、予後(予測)の目的に使用され、これによって個体を予防的に処置する、予測医療の分野に関する。従って、本発明の1つの局面は、生物学的サンプル(例えば、血液、血清、細胞、組織)の場合においては、NOVXタンパク質および/または核酸の発現、ならびにNOVXの活性を決定するための診断アッセイに関し、これによって、異常なNOVXの発現または活性に関連して、個体が疾患または障害に罹患するかどうか、あるいは障害を発症するリスクがあるかどうかを決定する。この障害としては、代謝障害、糖尿病、肥満症、感染症、食欲不振、癌関連悪液質、癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、および造血障害、ならびに種々の異常脂肪性浮腫(dyslipidemias)、肥満に関連する代謝障害、X代謝症候群(metabolic syndrome X)、ならびに慢性疾患および種々のガンと関連する消耗疾患。本発明はまた、個体が、NOVXのタンパク質、核酸の発現または活性と関連した障害を発症するリスクがあるかどうかを決定するための予後的(または予測的)アッセイを提供する。例えば、NOVXの遺伝子における変異が、生物学的サンプルにおいてアッセイされ得る。このようなアッセイは、予後的または予測的な目的に使用され、これによってNOVXのタンパク質、核酸の発現または生物学的活性によって特徴付けられるかまたは関連した障害の発病の前に、個体を予防的に処置し得る。
【0431】
本発明の別の局面は、個体におけるNOVXのタンパク質、核酸の発現または活性を決定するための方法を提供し、これによって、その個体についての適切な治療的または予防的試薬(本明細書において「薬物ゲノム」とよばれる)を選択する。薬物ゲノムは、個体の遺伝型(例えば、特定の因子に対して応答する個体の能力を決定するために試験された個体の遺伝型)に基づいて、個体の治療的または予防的処置のための因子(例えば、薬物)の選択を可能にする。
【0432】
本発明のなお別の局面は、臨床試験におけるNOVXの発現または活性に対する因子(例えば、薬物、化合物)の影響をモニタリングすることに関する。
【0433】
これらおよび他の因子は、以下の節でさらに詳細に記載される。
【0434】
(診断アッセイ)
生物学的サンプルにおけるNOVXの存在または非存在を検出するための例示的な方法は、試験被験体から生物学的サンプルを得る工程、およびその生物学的サンプルをNOVXのタンパク質またはNOVXタンパク質をコードする核酸(例えば、mRNA、ゲノムDNA)を検出し得る化合物もしくは薬剤(因子)とを接触させ、その結果、NOVXの存在が、その生物学的サンプルにおいて検出される工程を包含する。NOVX mRNAもしくはゲノムDNAを検出するための因子は、NOVX mRNAもしくはゲノムDNAにハイブリダイズし得る、標識された核酸プローブである。この核酸プローブは、例えば、全長のNOVXの核酸(例えば、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、および26の核酸またはそれらの一部)(例えば、少なくとも、15、30、50、100、250もしくは500ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドであり、ストリンジェントな条件下でNOVX mRNAまたはゲノムDNAと特異的にハイブリダイズするに十分である核酸)であり得る。本発明の診断アッセイにおける使用のための他の適切なプローブは、本明細書において記載されている。
【0435】
NOVXタンパク質を検出するための薬剤(因子)は、NOVXタンパク質に結合し得る抗体であり、好ましくは、検出可能な標識を有する抗体である。抗体は、ポリクローナルであり得るか、またはより好ましくはモノクローナル抗体であり得る。インタクトな抗体またはそのフラグメント(例えば、FabまたはF(ab’))が使用され得る。用語「標識(された)」とは、プローブまたは抗体に関して、検出可能な物質をそのプローブもしくは抗体にカップリングさせる(すなわち、物理的に連結する)ことによってそのプローブまたは抗体を直接標識すること、ならびに、直接標識された別の試薬との反応性によってそのプローブもしくは抗体の間接的な標識をすることを包含することが意図される。間接的な標識の例としては、蛍光標識された二次抗体を用いた一次抗体の検出、および蛍光標識されたストレプトアビジンを用いて検出され得るようにDNAプローブのビオチンを用いた末端標識が挙げられる。用語「生物学的サンプル」とは、被験体から単離された、組織、細胞および生物学的流体ならびに被験体に存在する組織、細胞および流体を含むことが意図される。すなわち、本発明の検出方法を用いて、NOVX mRNA、タンパク質またはゲノムDNAを、生物学的サンプル中で、インビトロおよびインビボで検出し得る。例えば、NOVX mRNAの検出のためのインビトロ技術としては、ノーザンハイブリダイゼーションおよびインサイチュハイブリダイゼーションが挙げられる。NOVXタンパク質の検出のためのインビトロ技術としては、酵素連結免疫吸着アッセイ(ELISA)、ウェスタンブロット、免疫沈降および免疫蛍光が挙げられる。NOVXのゲノムDNAを検出するためのインビトロ技術としては、サザンハイブリダイゼーションが挙げられる。さらに、NOVXタンパク質の検出のためのインビボ技術としては、標識された抗NOVX抗体を被験体に導入することが挙げられる。例えば、その抗体は、放射性マーカーを用いて標識され得る。被験体における放射性マーカーの存在および位置は、標準的な画像化技術によって検出され得る。
【0436】
1つの実施形態において、この生物学的サンプルは、その試験被験体由来のタンパク質分子を含む。あるいは、その生物学的サンプルは、その試験被験体由来のmRNA分子またはその試験被験体由来のゲノムDNA分子を含み得る。好ましい生物学的サンプルは、被験体から従来の手段によって単離された末梢血白血球サンプルである。
【0437】
別の実施形態において、本発明の方法はさらに、コントロール被験体からコントロール生物学的サンプルを得る工程、そのコントロールサンプルを、NOVXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAを検出し得る化合物もしくは薬剤(因子)と接触させ、その結果、NOVXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAの存在がその生物学的サンプルにおいて検出される工程、およびそのコントロールサンプルにおけるNOVXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAの存在と、その試験サンプルにおけるNOVXのタンパク質、mRNAもしくはゲノムDNAの存在とを比較する工程を包含する。
【0438】
本発明はまた、生物学的サンプルにおけるNOVXの存在を検出するためのキットを包含する。例えば、このキットは、以下を備え得る:生物学的サンプルにおいてNOVXのタンパク質またはmRNAを検出し得る、標識された化合物もしくは薬剤(因子);そのサンプルにおいてNOVXの量を決定するための手段;およびそのサンプルにおけるNOVXの量と標準とを比較するための手段。この化合物または薬剤は、適切な容器内に包装され得る。このキットは、さらに、NOVXのタンパク質または核酸を検出するためにキットを用いるための指示書を備え得る。
【0439】
(予後アッセイ)
本明細書において記載された診断方法をさらに利用して、NOVXの異常発現または異常活性に関連した疾患もしくは障害を有するか、またはその発症の危険性を有する被験体を同定し得る。例えば、本明細書に記載されるアッセイ(例えば、上述の診断アッセイまたは下記のアッセイ)を利用して、NOVXのタンパク質、核酸の発現または活性に関連する障害を有するかまたはその発症の危険性を有する被験体を同定し得る。あるいは、この予後アッセイを利用して、疾患または障害を有するかまたはその発症の危険性を有する被験体を同定し得る。従って、本発明は、NOVXの異常発現または異常活性に関連する疾患もしくは障害を同定するための方法を提供する。ここで、試験サンプルは、被験体から得られ、そしてNOVXのタンパク質または核酸(例えば、mRNA、ゲノムDNA)が検出され、ここで、NOVXのタンパク質または核酸の存在は、NOVXの異常発現または異常活性に関連する疾患または障害を有するかまたはその発症の危険性を有する被験体についての診断指標である。本明細書において使用される場合「試験サンプル」とは、目的の被験体から得られた生物学的サンプルをいう。例えば、試験サンプルは、生物学的流体(例えば、血清)、細胞サンプル、または組織であり得る。
【0440】
さらに、本明細書に記載される予後アッセイを使用して、被験体に薬剤(因子)(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、ペプチド模倣物、タンパク質、ペプチド、核酸、低分子、または他の薬物候補)を投与してNOVXの異常発現または異常活性に関連する疾患または障害を処置し得るか否かを、決定し得る。例えば、このような方法を使用して、被験体が障害のための因子で有効に処置され得るか否かを決定し得る。従って、本発明は、NOVXの異常発現または異常活性に関連する障害のための因子を用いて、被験体が有効に処置され得るか否かを決定するための方法を提供する。ここで、試験サンプルが得られ、そしてNOVXのタンパク質または核酸が検出される(例えば、ここで、NOVXのタンパク質または核酸の存在は、この因子が投与されてNOVXの異常発現または異常活性に関連する障害が処置され得る被験体についての、診断指標である)。
【0441】
本発明の方法はまた、NOVX遺伝子における遺伝的損傷を検出し、それによって、その損傷遺伝子を有する被験体が異常な細胞増殖および/または分化によって特徴付けられる障害についての危険性を有するか否かを決定するためにも使用され得る。種々の実施形態において、この方法は、その被験体由来の細胞のサンプルにおいて、NOVXタンパク質をコードする遺伝子の統合性に影響を与える少なくとも1つの変更によって特徴付けられる遺伝的損傷の存在または非存在、あるいはNOVX遺伝子の誤発現を検出する工程を包含する。例えば、そのような遺伝的損傷は、以下の少なくとも1つの存在を確認することによって検出され得る:(i)NOVX遺伝子からの1つ以上のヌクレオチドの欠失;(ii)NOVX遺伝子への1つ以上のヌクレオチドの付加;(iii)NOVX遺伝子の1つ以上のヌクレオチドの置換、(iv)NOVX遺伝子の染色体再配置;(v)NOVX遺伝子のメッセンジャーRNA転写物のレベルにおける変更、(vi)NOVX遺伝子の異常改変(例えば、ゲノムDNAのメチル化パターンの異常改変)、(vii)NOVX遺伝子のメッセンジャーRNA転写物の非野生型スプライシングパターンの存在、(viii)NOVXタンパク質の非野生型レベル、(ix)NOVX遺伝子の対立遺伝子の欠失、ならびに(x)NOVXタンパク質の不適切な翻訳後修飾。本明細書において記載されるように、当該分野において、NOVX遺伝子における損傷を検出するために使用され得る、多数の公知のアッセイ技術が存在する。好ましい生物学的サンプルは、従来手段によって被験体から単離された末梢血白血球サンプルである。しかし、有核細胞を含む任意の生物学的サンプルが使用され得、これには、例えば、頬粘膜細胞が挙げられる。
【0442】
特定の実施形態において、損傷の検出は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)(例えば、米国特許第4,683,195号および同第4,683,202号を参照のこと)(例えば、アンカーPCRまたはRACE PCR)、あるいは、連結連鎖反応(LCR)(例えば、Landegranら(1988)Science 241:1077−1080;およびNakazawaら(1994)Proc.Natl.Acad.Sic.USA 91:360−364を参照のこと)におけるプローブ/プライマーの使用を包含する。後者は、NOVX遺伝子における点変異を検出するために特に有用であり得る(Abravayaら,1995 Nucl Acids Res 23:675−682を参照のこと)。この方法は、患者から細胞のサンプルを収集する工程、核酸(例えば、ゲノム、mRNAまたはその両方)をそのサンプルの細胞から単離する工程、NOVXの遺伝子に特異的にハイブリダイズする1つ以上のプライマーとその核酸サンプルとを、NOVX遺伝子(存在する場合)のハイブリダイゼーションおよび増幅が生じるような条件下で接触させる工程、ならびに増幅産物の存在もしくは非存在を検出する工程、またはその増幅産物のサイズを検出する工程およびその長さをコントロールサンプルと比較する工程を包含し得る。PCRおよび/またはLCRは、本明細書中に記載される変異を検出するために使用される技術のいずれかとともに予備的増幅工程として使用されることが望ましくあり得ることが予想される。
【0443】
代替的な増幅方法としては、以下が挙げられる:当業者に周知な技術を用いた、その増幅された分子の検出の前の、自己維持配列複製(Guatelliら、1990、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:1874−1878を参照のこと)、転写増幅系(Kwohら、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:1173−1177を参照のこと)、Qβレプリカーゼ(Lizardiら、1988、BioTechnology 6:1197を参照のこと)、または他の任意の核酸増幅方法。これらの検出スキームは、核酸分子が非常に極少数で存在する場合に、そのような核酸分子の検出のために特に有用である。
【0444】
代替の実施形態において、サンプル細胞からのNOVX遺伝子における変異は、制限酵素切断パターンにおける変更によって同定され得る。例えば、サンプルおよびコントロールのDNAが単離され、増幅され(必要に応じて)、1つ以上の制限エンドヌクレアーゼを用いて消化され、そしてフラグメント長の大きさがゲル電気泳動によって決定され、そして比較される。サンプルDNAとコントロールDNAとの間のフラグメント長の大きさにおける差異は、そのサンプルDNAにおける変異を示す。さらに、配列特異的なリボザイムの使用(例えば、米国特許第5,493,531号を参照のこと)を使用して、リボザイム切断部位の発生または喪失による特異的な変異の存在についてスコア付けし得る。
【0445】
他の実施形態において、NOVXにおける遺伝子変異は、サンプル核酸およびコントロール核酸(例えば、DNAまたはRNA)を、数百または数千のオリゴヌクレオチドプローブを含む高密度アレイに対してハイブリダイズさせることによって同定され得る(例えば、Croninら(1996)Human Mutation 7:244−255;Kozalら(1996)Nat.Med.2:753−759を参照のこと)。例えば、NOVXにおける遺伝子変異は、Croninら(前出)に記載されるように光生成DNAプローブを含む二次元アレイにおいて同定され得る。手短には、プローブの第一ハイブリダイゼーションアレイを用いて、サンプルおよびコントロールにおける長いストレッチのDNAにわたって走査し、連続的に重複するプローブの線形アレイを作成することによって、その配列間の塩基変化を同定し得る。この工程は、点変異の同定を可能にする。この工程に第二のハイブリダイゼーションアレイが続き、これは、検出される全ての改変体または変異体に相補的な、より小さな特化されたプローブアレイを用いることによる特定の変異の特徴付けを可能にする。各変異アレイは、一方が野生型遺伝子に対して相補的であり、そして他方が変異遺伝子に対して相補である並行プローブセットから構成される。
【0446】
なお別の実施形態において、当該分野で公知の種々の配列決定反応のいずれかを使用して、NOVX遺伝子を直接配列決定し得、そしてサンプルNOVX配列と対応する野生型(コントロール)配列とを比較することによって、変異を検出し得る。配列決定反応の例としては、MaximおよびGilbert(1977)Proc.Natl.Acad.Sic.USA 74:560またはSanger(1977)Proc.Natl.Acad.Sic.USA 74:5463によって開発された技術に基づくものが挙げられる。診断アッセイを実施する場合、種々の自動化配列決定手順のいずれかを利用し得ることもまた意図される(例えば、Naeveら(1995)Biotechniques 19:448を参照のこと)。これらには、質量分析法による配列決定法(例えば、PCT国際公開番号WO 94/16101;Cohenら(1996)Adv.Chromatography 36:127−162;およびGriffinら(1993)Appl.Biochem.Biotechnol.38:147−159を参照のこと)が含まれる。
【0447】
NOVX遺伝子における変異を検出するための他の方法としては、切断剤からの保護を使用して、RNA/RNAもしくはRNA/DNAのヘテロ二重鎖におけるミスマッチ塩基を検出する方法が挙げられる(例えば、Myersら(1985)Science 230:1242を参照のこと)。一般に、「ミスマッチ切断」の当該分野の技術は、野生型のNOVX配列を含む(標識された)RNAまたはDNAを、組織サンプルから得られた潜在的な変異体RNAまたはDNAとハイブリダイズさせることによって形成されるヘテロ二重鎖を提供する工程によって始まる。この二本鎖の二重鎖を、二重鎖の一本鎖領域(例えば、そのコントロールとサンプルの鎖との間の塩基対ミスマッチに起因して存在するもの)を切断する因子を用いて処理する。例えば、RNA/DNA二重鎖を、RNaseを用いて処理し得、そしてDNA/DNAハイブリッドを、そのミスマッチ領域を酵素的に消化するために、Sヌクレアーゼを用いて処理し得る。他の実施形態において、DNA/DNAまたはRNA/DNAのいずれかの二重鎖を、ミスマッチ領域を消化するために、ヒドロキシルアミンまたは四酸化オスミウム、およびピペリジンを用いて処理し得る。そのミスマッチ領域の消化後、次いで、得られた物質を変性ポリアクリルアミドゲル上で、大きさにより分離して、変異の部位を決定する。例えば、Cottonら(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:4397;Saleebaら(1992)Methods Enzymol.217:286−295を参照のこと。1つの実施形態において、コントロールのDNAまたはRNAは、検出のために標識され得る。
【0448】
なお別の実施形態において、ミスマッチ切断反応は、二本鎖DNAにおけるミスマッチ塩基対を認識する1つ以上のタンパク質(いわゆる「DNAミスマッチ修復」酵素)を、細胞のサンプルから得られたNOVX cDNAにおける点変異を検出およびマッピングするために規定された系において使用する。例えば、E.coliのmutY酵素は、G/AミスマッチでAを切断し、そしてHeLa細胞からのチミジンDNAグリコシラーゼは、G/TミスマッチでTを切断する(例えば、Hsuら(1994)Carcinogenesis 15:1657〜1662を参照のこと)。例示的な実施形態に従って、NOVX配列(例えば、野生型NOVX配列)に基づくプローブは、試験細胞由来のcDNAまたは他のDNA産物にハイブリダイズされる。二重鎖は、DNAミスマッチ修復酵素を用いて処理され、そしてその切断産物(もしあれば)は、電気泳動プロトコルなどから検出され得る。例えば、米国特許第5,459,039号を参照のこと。
【0449】
他の実施形態において、電気泳動の移動度における変化は、NOVX遺伝子における変異を同定するために使用される。例えば、一本鎖コンホメーション多型(SSCP)は、変異体と野生型核酸との間の電気泳動の移動度における差異を検出するために使用され得る(例えば、Oritaら(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA:86:2766、またCotton(1993)Mutat.Res.285:125〜144;Hayashi(1992)Genet.Anal.Tech.Appl.9:73〜79を参照のこと)。サンプルおよびコントロールNOVX核酸の一本鎖DNAフラグメントは、変性され、そして再生される。一本鎖核酸の二次構造は、配列に従って変化し、電気泳動の移動度において得られる変化は、1つの塩基変化の検出さえも可能にする。DNAフラグメントは、標識され得るか、または標識されたプローブを用いて検出され得る。アッセイの感度は、DNAよりもむしろ、二次構造が配列中の変化に対してより感受的であるRNAを使用することによって増強され得る。1つの実施形態において、本発明の方法は、ヘテロ二重鎖分析を利用して、電気泳動の移動度における変化に基づいて二本鎖のヘテロ二重鎖分子を分離する。例えば、Keenら(1991)Trends Genet.7:5を参照のこと。
【0450】
なお別の実施形態において、一定勾配の変性剤を含有するポリアクリルアミドゲルにおける変異体または野生型フラグメントの移動は、変性勾配ゲル電気泳動(DGGE)を使用してアッセイされる。例えば、Myersら(1985)Nature 313:495を参照のこと。DGGEが分析の方法として使用される場合、DNAは、例えば、PCRにより約40bpの高融点GCリッチDNAのGCクランプを付加することによって、完全には変性されないことを確実するように改変される。さらなる実施形態において、温度勾配は、コントロールDNAおよびサンプルDNAの移動度における差異を同定するために、変性剤勾配の代わりに使用される。例えば、RosenbaumおよびReissner(1987)Biophys.Chem.265:12753を参照のこと。
【0451】
点変異を検出するための他の技術の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:選択的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション、選択的増幅、または選択的プライマー伸長。例えば、オリゴヌクレオチドプライマーは、既知の変異が中心的に配置されるように調製され得、次いで、完全なマッチが見出される場合にのみハイブリダイゼーションを許容する条件下で標的DNAにハイブリダイズされる。例えば、Saikiら(1986)Nature 324:163;Saikiら(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:6230を参照のこと。このような対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドは、このオリゴヌクレオチドがハイブリダイズ膜に付着され、そして標識された標的DNAとハイブリダイズされる場合に、PCR増幅された標的DNAまたは多くの異なる変異にハイブリダイズされる。
【0452】
あるいは、選択的PCR増幅に依存する対立遺伝子特異的増幅技術は、本発明と合わせて使用され得る。特異的増幅についてのプライマーとして使用されるオリゴヌクレオチドは、分子の中心において(その結果、増幅は、差次的ハイブリダイゼーションに依存する)(例えば、Gibbsら(1989)Nucl.Acids Res.17:2437〜2448を参照のこと)か、あるいは適切な条件下でミスマッチが妨げられ得るかまたはポリメラーゼ伸長を減少し得る、1つのプライマーの3’の最末端で、目的の変異を保有し得る(例えば、Prossner(1993)Tibtech 11:238を参照のこと)。さらに、切断に基づく検出を行うために、変異領域に新規な制限部位を導入することは、望ましくあり得る。例えば、Gaspariniら(1992)Mol.Cell.Probes.6:1を参照のこと。特定の実施形態において、増幅はまた、増幅用Taqリガーゼを使用して実施され得ることが予測される。例えば、Barany(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:189を参照のこと。このような場合において、連結は、5’配列の3’末端に完全なマッチが存在する場合にのみ生じ、増幅の存在または非存在を探索することによって、特定の部位における既知の変異の存在を検出することを可能にする。
【0453】
本明細書中に記載される方法は、例えば、本明細書中に記載れる少なくとも1つのプローブ核酸または抗体試薬を含む、予めパッケージングされた診断キットを利用することによって実施され得、これは、例えば、NOVX遺伝子を含む疾患または疾病の症状または家族病歴を示す患者を診断するための臨床的設定において好都合に使用され得る。
【0454】
さらに、NOVXが発現される任意の細胞型または組織(好ましくは、末梢血白血球)は、本明細書中に記載される予後アッセイにおいて利用され得る。しかし、有核細胞を含む任意の生物学的サンプル(例えば、頬粘膜細胞を含む)が、使用され得る。
【0455】
(薬理ゲノム学(Pharmacogenomics))
NOVX活性(例えば、NOVX遺伝子発現)に対する刺激性または阻害性の影響を有する因子、すなわちモジュレーターは、本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイによって同定されるように、障害(この障害は、代謝障害、糖尿病、肥満症、感染症、食欲不振、癌関連悪液質、癌、神経変性疾患、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、および造血障害、および種々の異常脂肪性浮腫(dyslipidemias)、肥満に関連する代謝障害、X代謝症候群(metabolic syndrome X)、ならびに慢性疾患および種々の癌と関連する消耗疾患を含む)を(予防的または治療的に)処置するために個体に投与され得る。このような処置と合わせて、個体の薬理ゲノム学(すなわち、個体の遺伝子型と外来化合物または薬物に対するその個体の応答との間の関係についての研究)が、考慮され得る。治療剤の代謝における差異は、薬理学的に活性な薬物の用量と血中濃度との間の関係を変更することによって、重篤な毒性または治療の失敗を導き得る。従って、個体の薬理ゲノム学は、個体の遺伝子型の考慮に基づく予防的または治療的処置のために有効な因子(例えば、薬物)の選択を可能にする。このような薬理ゲノム学は、さらに、適切な投薬量および治療剤レジメンを決定するために使用され得る。従って、NOVXタンパク質の活性、NOVX核酸の発現、あるいは個体におけるNOVX遺伝子の変異含量が決定されて、それによって個体の治療的または予防的処置のために適切な因子を選択し得る。
【0456】
薬理ゲノム学は、罹患した人おける変更された薬物の性質および異常な作用に起因して、薬物に応答する臨床的に有意な遺伝性変更を扱う。例えば、Eichelbaum、1996、Clin.Exp.Pharmacol.Physiol,23:983〜985;Linder、1997、Clin.Chem,43:254〜266を参照のこと。一般に、2つの型の薬理ゲノム学状態が、区別され得る。薬物が身体に作用する方法を変更する1つの因子として伝達される遺伝的状態(変更された薬物作用)、または身体が薬物に作用する方法を変更する1つの因子として伝達される遺伝的状態(変更された薬物代謝)。これらの薬理ゲノム学状態は、稀な欠損としてか、または多型としてのいずれかで生じ得る。例えば、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PD)欠損は、一般的な遺伝性酵素病であり、この主な臨床的合併症は、酸化剤薬物(抗マラリア剤、スルホンアミド、鎮痛薬、ニトロフラン)の摂取およびソラマメの摂食後の溶血である。
【0457】
例示的な実施形態として、薬物代謝酵素の活性は、薬物作用の強度および持続期間の両方の主要な決定因子である。薬物代謝酵素(例えば、N−アセチルトランスフェラーゼ2(NAT2)およびシトクロムP450酵素CYP2D6およびCYP2C19)の遺伝的多型の発見は、幾人かの患者が予期される薬物効果を得ないか、または標準的かつ安全な用量の薬物を摂取した後に過大な薬物応答および深刻な毒性を示すことに関しての説明を提供した。これらの多型は、集団において2つの表現型(高い代謝能を持つ人(extensive metabolizer)(EM)および低い代謝能を持つ人(poor metabolizer)(PM))で表現される。PMの有病率は、異なる集団の間で異なる。例えば、CYP2D6をコードする遺伝子は高度に多型であり、そしていくらかの変異がPMにおいて同定されており、この全ては機能的CYP2D6の非存在に至る。CYP2D6およびCYP2C19の低い代謝能を持つ人は、彼らが標準的な用量を受ける場合に、かなり頻繁に過大な薬物応答および副作用を経験する。代謝産物が活性な治療的部分である場合、そのCYP2D6形成代謝産物によって媒介されるコデインの鎮痛効果について実証されるように、PMは治療的応答を示さない。他の極端なものは、標準的な用量に応答しない、いわゆる超迅速な代謝能を持つ人である。最近、超迅速な代謝の基準となる分子は、CYP2D6遺伝子増幅に起因していることが同定されている。
【0458】
従って、NOVXタンパク質の活性、NOVX核酸の発現、あるいは個体におけるNOVX遺伝子の変異内容を決定して、それによって、その個体の治療的または予防的処置のために適切な因子を選択し得る。さらに、薬理ゲノム学の研究を使用して、個体の薬物応答性の表現型の同定に対して薬物代謝酵素をコードする多型対立遺伝子の遺伝子型を適用し得る。この知見は、用量または薬物選択に適用される場合、有害な反応または治療の失敗を回避し得、従って、被験体をNOVXの調節因子(例えば、本明細書中に記載される例示的なスクリーニングアッセイの1つによって同定される調節因子)を用いて処置する場合に治療的または予防的効率を増強し得る。
【0459】
(臨床試験中の効果のモニタリング)
NOVXの発現または活性(例えば、異常な細胞増殖および/または分化を調節する能力)に対する因子(例えば、薬物、化合物)の影響をモニタリングすることは、基本的な薬物スクリーニングだけでなく臨床試験にも適用され得る。例えば、本明細書中に記載されるようなスクリーニングアッセイによって、NOVXの遺伝子発現、タンパク質レベルを増加するため、またはNOVX活性をアップレギュレートすることが決定される因子の効力は、減少したNOVXの遺伝子発現、タンパク質レベル、またはダウンレギュレートしたNOVXの活性を示す被験体の臨床試験においてモニターされ得る。あるいは、スクリーニングアッセイによって、NOVXの遺伝子発現、タンパク質レベルを減少、またはNOVXの活性をダウンレギュレートすることが決定される因子の効力は、増加したNOVXの遺伝子発現、タンパク質レベル、またはアップレギュレートしたNOVXの活性を示す被験体の臨床試験においてモニターされ得る。このような臨床試験において、NOVXの発現または活性、および好ましくは、例えば、細胞増殖または免疫障害に関与する他の遺伝子が、「リードアウト(読み出し)(read out)」、すなわち、特定の細胞の免疫応答性のマーカーとして使用され得る。
【0460】
例えば、NOVXを含む遺伝子(これは、NOVX活性(例えば、本明細書中に記載されるようなスクリーニングアッセイにおいて同定される)を調節する因子(例えば、化合物、薬物または低分子)を用いる処置によって、細胞内で調節される)が同定され得るが、これらに限定されない。従って、細胞性増殖障害に対する因子の効果を研究するために、例えば、臨床試験において、細胞が単離され得、そしてRNAが調製され得、そしてNOVXおよびこの障害に関与する他の遺伝子の発現のレベルについて分析され得る。遺伝子発現のレベル(すなわち、遺伝子発現パターン)は、本明細書中に記載されるように、ノーザンブロット分析もしくはRT−PCRによるか、あるいは産生されるタンパク質の量を測定することによるか、本明細書中に記載されるような方法の1つによるか、あるいはNOVXまたは他の遺伝子の活性のレベルを測定することによって、定量され得る。この様式で、この遺伝子発現パターンは、この因子に対する細胞の生理学的応答の指標であるマーカーとして作用し得る。従って、この応答状態は、この因子を用いる個体の処置の前、および処置の間の種々の時点で、決定され得る。
【0461】
1つの実施形態において、本発明は、因子(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、タンパク質、ペプチド、ペプチド模倣物、核酸、低分子、または本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイによって同定される他の薬物候補物)を用いる、被験体の処置の効力をモニタリングするための方法を提供し、これは、以下の工程を包含する:(i)因子の投与の前に、被験体から投与前サンプルを得る工程;(ii)この投与前サンプルにおける、NOVXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現のレベルを検出する工程;(iii)この被験体から1つ以上の投与後サンプルを得る工程;(iv)この投与後サンプルにおいて、NOVXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現または活性のレベルを検出する工程;(v)この投与前サンプルにおけるNOVXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現または活性のレベルを、この投与後サンプルにおけるNOVXのタンパク質、mRNA、またはゲノムDNAの発現または活性のレベルと比較する工程;ならびに(vi)然るべく、この被験体に対する因子の投与を変更する工程。例えば、この因子の増加した投与は、検出されるよりも高いレベルにNOVXの発現または活性を増加するため(すなわち、この因子の効力を増加するため)に所望され得る。あるいは、この因子の減少した投与は、検出されるよりも低いレベルにNOVXの発現または活性を減少するため(すなわち、この因子の効力を減少するため)に所望され得る。
【0462】
(処置方法)
本発明は、異常なNOVXの発現または活性に関連する障害の危険性がある(またはこの障害に感受性である)か、またはこの障害を有する被験体を処置する予防的方法および治療的方法の両方を提供する。この障害としては、心筋症、アテローム性動脈硬化症、高血圧症、先天性心欠損症、大動脈狭窄症、心房中隔欠損症(ASD)、房室(A−V)管欠損症、動脈管、肺動脈弁狭窄症、大動脈弁下部狭窄症、心室中隔欠損症(VSD)、弁疾患、結節硬化症、強皮症、肥満症、移植、副腎脳白質ジストロフィー、先天性副腎過形成、前立腺癌、新形成;腺癌、リンパ腫、子宮癌、受胎能、血友病、凝固能亢進、特発性血小板減少性紫斑病、免疫欠損症、対宿主性移植片病、AIDS、気管支ぜんそく、クローン病;多発性硬化症、オールブライト遺伝性骨形成異常症の処置、ならびに他の疾患、障害および状態などが挙げられる。
【0463】
これらの処置方法は、以下により詳細に考察される。
【0464】
(疾患および障害)
(その疾患または障害に罹患していない被験体と比較して)増加したレベルまたは生物学的活性によって特徴付けられる疾患および障害は、活性に拮抗する(すなわち、低減または阻害する)治療剤を用いて処置され得る。活性に拮抗する治療剤は、治療的または予防的な様式で、投与され得る。利用され得る治療剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:(i)上記ペプチド、またはそのアナログ、誘導体、フラグメントもしくはホモログ;(ii)上記ペプチドに対する抗体;(iii)上記ペプチドをコードする核酸;(iv)相同組換えによって上記ペプチドの内因性機能を「ノックアウトする」ために利用される、アンチセンス核酸および「機能不全性」である(すなわち、上記ペプチドに対するコード配列のコード配列内の異種挿入に起因する)核酸の投与(例えば、Capecchi、1989、Science 244:1288〜1292を参照のこと);または(v)上記ペプチドとその結合パートナーとの間の相互作用を変化させる、調節因子(すなわち、インヒビター、アゴニストおよびアンタゴニスト(本発明のさらなるペプチド模倣物または本発明のペプチドに対して特異的な抗体を含む))。
【0465】
(その疾患または障害に罹患していない被験体と比較して)減少したレベルまたは生物学的活性によって特徴付けられる疾患および障害は、活性を増加させる(すなわち、活性に対するアゴニストである)治療剤を用いて処置され得る。活性をアップレギュレートする治療剤は、治療的または予防的な様式で、投与され得る。利用され得る治療剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:上記ペプチド、またはそのアナログ、誘導体、フラグメントもしくはホモログ;あるいはバイオアベイラビリティーを増加させるアゴニスト。
【0466】
増加したレベルまたは減少したレベルは、ペプチドおよび/またはRNAを定量することによって、容易に検出され得る。この定量は、患者の組織サンプルを(例えば、生検組織から)入手し、そしてそのサンプルを、発現したペプチド(または上記ペプチドのmRNA)のRNAレベルまたはペプチドレベル、構造および/または活性をインビトロでアッセイすることによる。当該分野において周知の方法としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:イムノアッセイ(例えば、ウェスタンブロット分析、免疫沈降、次いで、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)ポリアクリルアミドゲル電気泳動、免疫細胞化学などによる)および/またはmRNAの発現を検出するためのハイブリダイゼーションアッセイ(例えば、ノーザンアッセイ、ドットブロット、インサイチュハイブリダイゼーションなど)。
【0467】
(予防方法)
1つの局面において、本発明は、被験体において異常なNOVXの発現または活性と関連する疾患または状態を、NOVXの発現または少なくとも1つのNOVX活性を調節する因子をこの被験体に投与することによって予防するための方法を提供する。異常なNOVXの発現または活性によって引き起こされるかまたはこれらに起因する疾患についての危険性がある被験体は、例えば、本明細書中に記載の診断アッセイまたは予後アッセイのいずれか、またはそれらの組み合わせによって、同定され得る。予防因子の投与は、疾患または障害が予防されるか、あるいはその進行を遅延させるように、NOVX異常に特徴的な症状が現れる前に行い得る。このNOVX異常の型に依存して、例えば、NOVXアゴニスト因子またはNOVXアンタゴニスト因子が、被験体を処置するために使用され得る。適切な因子は、本明細書中に記載のスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。本発明の予防方法は、以下の小節において、さらに議論される。
【0468】
(治療方法)
本発明の別の局面は、治療目的のためにNOVXの発現または活性を調節する方法に関する。本発明の調節方法は、細胞を、その細胞に関するNOVXタンパク質活性のうちの1つ以上の活性を調節する因子と接触させる工程を包含する。NOVXタンパク質活性を調節する因子は、核酸またはタンパク質、NOVXタンパク質の天然に存在する同族リガンド、ペプチド、NOVXペプチド模倣物、または他の低分子のような、本明細書中に記載されるような因子であり得る。1つの実施形態において、この因子は、1つ以上のNOVXタンパク質活性を刺激する。このような刺激因子の例としては、活性なNOVXタンパク質、および細胞に導入されたNOVXコード核酸分子が挙げられる。別の実施形態において、この因子は、1つ以上のNOVXタンパク質活性を阻害する。このような阻害因子の例としては、アンチセンスNOVX核酸分子、および抗NOVX抗体が挙げられる。これらの調節方法は、インビトロで(例えば、その因子とともに細胞を培養することによって)、あるいはインビボで(例えば、被験体にその因子を投与することによって)実施され得る。このように、本発明は、NOVXのタンパク質または核酸分子の異常な発現または異常な活性によって特徴付けられる、疾患または障害に罹患した個体を処置する方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、NOVXの発現または活性を調節する(例えば、アップレギュレートまたはダウンレギュレートする)因子(例えば、本明細書中に記載のスクリーニングアッセイによって同定される因子)あるいはそのような因子の組み合わせを投与する工程を包含する。別の実施形態において、この方法は、低下したかまたは異常なNOVXの発現または活性を補完するための治療として、NOVXのタンパク質または核酸分子を投与する工程を包含する。
【0469】
NOVX活性の刺激は、NOVXが異常にダウンレギュレートされている状況、および/またはNOVX活性の増加が有益な効果を有する可能性がある状況において、望ましい。このような状況の1つの例は、被験体が、異常な細胞増殖および/または細胞分化によって特徴付けられる障害(例えば、癌または免疫関連障害)を有する場合である。このような状況の別の例は、被験体が妊娠性疾患(例えば、子癇前症(preclampsia))を有する場合である。
【0470】
(治療剤の生物学的効果の決定)
本発明の種々の実施形態において、適切なインビトロまたはインビボアッセイを行って、特定の治療剤の効果およびその投与が罹患組織の処置を示すか否かを決定する。
【0471】
種々の特定の実施形態において、インビトロアッセイが患者の障害に関与する代表的な細胞型で行われ、所定の治療剤がこの細胞型に対して所望の効果を発揮するか否かを決定し得る。治療において使用する化合物は、ヒト被験体において試験する前に、適切な動物モデル系において試験され得る。これらの動物モデル系としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ラット、マウス、ニワトリ、ウシ、サル、ウサギなど。同様に、インビボ試験については、当該分野で公知の任意の動物モデル系が、ヒト被験体に対する投与の前に使用され得る。
【0472】
(本発明の組成物の予防的用途および治療的用途)
本発明のNOVX核酸およびタンパク質は、以下を含むが、これらに限定されない種々の障害に関連する潜在的な予防的適用および治療的適用に有用である:代謝障害、糖尿病、肥満症、感染症、食欲不振、癌関連癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、造血障害、および種々の異脂肪血症(dyslipidemias)、肥満に関連する代謝障害、X代謝症候群(metabolic syndrome X)、ならびに慢性疾患および種々の癌と関連する消耗疾患。
【0473】
例えば、本発明のNOVXタンパク質をコードするcDNAは、遺伝子治療に有用であり得、そしてこのタンパク質は、遺伝子治療を必要とする被験体に投与される場合、有用であり得る。非制限的例示として、本発明の組成物は、以下に罹患した患者の処置についての効力を有する:代謝障害、糖尿病、肥満症、感染症、食欲不振、癌関連悪液質、癌、神経変性障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、免疫障害、造血障害、および種々の異脂肪血症。
【0474】
本発明のNOVXタンパク質をコードする新規な核酸、およびNOVXタンパク質の両方、またはそれらのフラグメントは、診断適用にも有用であり得、ここでは、この核酸またはタンパク質の存在または量が評価される。さらなる用途は、抗菌分子としての用途であり得る(すなわち、いくつかのペプチドは、抗菌特性を有することが見出されている)。これらの材料は、治療的または診断的な方法における用途のための、本発明の新規物質に免疫特異的に結合する抗体の産生においてさらに有用である。
【0475】
本発明を以下の実施例においてさらに記載する、この実施例は、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を限定しない。
【0476】
(実施例)
(実施例1.NOVXクローンの同定)
本発明で同定した新規なNOVX標的配列を、配列確認のためにエキソン連結プロセス(exon linking process)に供した。PCRプライマーを、順方向プライマーについては利用可能な最も上流の配列で、そして逆方向プライマーについては利用可能な最も下流の配列で開始するように設計した。表11Aは、種々のクローンを得るために使用したPCRプライマーの配列を示す。それぞれの場合について、適切な配列(すなわち、特有であるかまたは高度に選択的であるかのいずれかである)に遭遇するまで、または逆方向プライマーの場合には終止コドンに達するまで、コード配列に向ってそれぞれの末端から内向きにウォーキングさせることによって、配列を試験した。このようなプライマーを、標的配列の全長のcDNA,DNAの一部(1つ以上のエキソン)、もしくはタンパク質配列についてのインシリコ(in silico)予測に基づいて、または他の種由来の密接に関連するヒト配列に対する推定エキソンの翻訳物の相同性によって、設計した。次いで、これらのプライマーを、以下のヒトcDNAのプールに基づくPCR増幅において使用した:副腎、骨髄、脳−扁桃、脳−小脳、脳−海馬、脳−黒質、脳−視床、脳−全体、胎児の脳、胎児の腎臓、胎児の肝臓、胎児の肺、心臓、腎臓、リンパ腫−ラージ、乳腺、膵臓、脳下垂体、胎盤、前立腺、唾液腺、骨格筋、小腸、脊髄、脾臓、胃、精巣、甲状腺、気管、子宮。通常は、得られたアンプリコンをゲル精製し、クローン化し、そして高い重複性について配列決定した。エキソン連結によって導き出されたPCR産物を、InvitrogenからのpCR2.1ベクター中にクローン化した。得られた細菌クローンは、pCR2.1ベクター中にクローン化した完全なオープンリーディングフレームを包含している挿入物を有する。表17Bは、これらの細菌クローンのリストを示す。全てのクローンから得られた配列を、それ自体とともに、CuraGen Corporationのデータベース中の他のフラグメントとともに、そして公的なESTとともにまとめた。集合の別の成分との同一性の程度が50bpにわたって少なくとも95%である場合に、そのフラグメントおよびESTを集合の成分として含ませた。さらに、少数の配列を手作業によって評価し、そして適切である場合には修正を施した。これらの手順によって本明細書中に報告する配列を提供する。
【0477】
【表11A】
Figure 2004527222
物理的なクローン(physical clone):エキソンを相同性によって推定し、そしてイントロン/エキソンの境界を標準的な遺伝子規則を使用して決定した。エキソンを複数のBLAST(例えば、tBlastN、BlastX、およびBlastN)検索、およびいくつかの場合には、GeneScanおよびGrailを使用する類似性の決定手段によって、さらに選択し、そして精緻化した。利用可能な場合、公的なデータベースおよび独自データベースの両方からの発現配列をもまた加え、こらの遺伝子配列をさらに定義しそして完全なものとした。次いで、そのDNA配列は、明白な不一致について手作業で補正され、それにより全長のタンパク質をコードする配列を得た。
【0478】
【表11B】
Figure 2004527222
(実施例2.種々の細胞および組織中でのクローンの定量的発現分析)
種々のクローンの定量的な発現を、種々の正常なおよび病理から得られる細胞、細胞株、および組織由来のRNAサンプルを含有しているマイクロタイタープレートを使用し、実時間定量PCR(RTQ PCR)を使用して評価した。RTQ PCRを、Perkin−Elmer Biosystems ABI PRISM(登録商標)7700 Sequence Detection Systemによって実施した。サンプルの種々のコレクションをプレート上に組立て、そしてこれらをパネル1(正常な組織および癌細胞株を含む)、パネル2(正常な供給源および癌の供給源に由来する、組織由来のサンプルを含む)、パネル3(癌細胞株を含む)、パネル4(正常な組織由来の細胞および細胞株ならびに炎症状態に関係している細胞を含む)、AI_包括(comprehensive)_パネル(正常な組織および自己炎症疾患由来のサンプルを含む)、パネルCNSD.01(正常な脳および疾患の脳由来のサンプルを含む)、およびCNS_神経変性_パネル(CNS_neurodegeneration_panel)(正常な脳および疾患の脳由来のサンプルを含む)と呼ぶ。
【0479】
最初に、RNAサンプルを、構成的に発現される遺伝子(例えば、β−アクチンおよびGAPDH)のような参照核酸に対して標準化した。標準化したRNA(5μl)をcDNAに転換させ、そしてOne Step RT−PCR Master Mix Reagents(PE Biosystems;カタログ番号4309169)および遺伝子特異的プライマーを製造業者の説明書に従って使用し、RTQ−PCRによって分析した。プローブおよびプライマーを、Perkin Elmer BiosystemのPrimer Express Softwareパッケージ(Apple ComputerのMacintosh Power PC用バージョンI)または同様のアルゴリズムに従って、入力として標的配列を使用して、それぞれのアッセイについて設計した。デフォルト設定を反応条件について使用し、そして以下のパラメーターを、プライマーの選択の前に設定した:プライマー濃度=250nM、プライマーの融解温度(T)範囲=58〜60℃、プライマーの最適Tm=59℃、最大のプライマー差分=2℃、プローブは5’にGを有さない、プローブのTはプライマーのTよりも10℃高くなければならない、アンプリコンの大きさは75bpから100bpである。選択したプローブおよびプライマー(下記を参照のこと)を、Synthegen(Houston,TX,USA)によって合成した。プローブを、カップリングしていない色素を除去するためにHPLCによって二重精製し、そしてプローブのそれぞれ5’および3’末端へのレポーターおよび失活剤色素のカップリングを確認するために質量分析法によって評価した。それらの最終濃度は:順方向および逆方向プライマーについてはそれぞれ900nM、そしてプローブは200nMであった。
【0480】
PCR条件:各組織および各細胞株由来の標準化したRNAを、96ウェルPCRプレート(Perkin Elmer Biosystems)の各ウェルにスポットした。2つのプローブ(標的クローンに特異的なプローブ、および標的プローブと多重合する(multiplexed)別の遺伝子特異的プローブ)を含有しているPCR混合物を、PE Biosystems 7700のための1×TaqManTMPCR Master Mixを使用して、5mMのMgCl2、dNTP(dA、G、C、Uを1:1:1:2の比で)、0.25U/mlのAmpliTaq GoldTM(PE Biosystems)、および0.4U/μlのRNaseインヒビター、ならびに0.25U/μlの逆転写酵素とともに準備した。逆転写を、48℃で30分間行い、続いて以下のような増幅/PCRサイクルを行った。:95℃で10分間、次いで40サイクルの、95℃で15秒間、60℃で1分間。結果をCT値(所定のサンプルが蛍光の限界値と交差するサイクル)として対数目盛を使用して記録した。所定のサンプルと最も低いCT値を有するサンプルとの間でのRNA濃度の差分は、2のΔCT乗として表される。次いで、相対的な発現の割合を、このRNA差分の逆数をとり、そして100を乗算することによって得る。
【0481】
(パネル1)
パネル1の結果においては、以下の略号を使用する:
ca.=癌腫
=転移によって確立された
met=転移
s cell var=小細胞変異株
non−s=non−sm=非小
squam=扁平上皮細胞
pl.eff=pl effusion=胸水
glio=神経膠腫
astro=星状細胞腫、および
neuro=神経芽細胞腫。
【0482】
(パネル2)
パネル2のプレートは、一般的には、2つのコントロールのウェルと94個の試験サンプルを含む。これは、National Cancer InstituteのCooperative Human Tissue Network(CHTN)またはNational Disease Research Initiative(NDRI)との緊密な共同研究において、外科医の作業によって入手したヒト組織から単離したRNAまたはcDNAを含む。組織は、ヒトの悪性腫瘍に由来し、そして示される場合、多くの悪性組織は、腫瘍にすぐ隣接している非癌性組織から得られる「ぴったり沿った境界(matched margin)」を有する。これらを、正常な隣接組織と呼び、そして以下の結果には「NAT」と記載する。腫瘍組織および「ぴったり沿った境界」を、2つの別々の病理学者によって評価する(外科の病理学者、およびNDRIまたはCHTNの病理学者によって再度)。この分析は、腫瘍の分化の段階の全体的な組織病理学的評価を提供する。さらに、ほとんどのサンプルは、もともとの外科の病理報告を含む。これは、患者の臨床段階に関する情報を提供する。これらのぴったり沿った境界を、外科手術領域の周辺(すなわち、すぐ隣接している)組織(表RRにおいては正常な隣接組織を「NAT」と明示する)から採取する。さらに、RNAおよびcDNAサンプルを、高齢者または突然死の被害者(事故など)について行った検死による種々のヒト組織から得た。これらの組織が疾患を有さないことを確認し、そしてこれを、Clontech(Palo Alto,CA)、Research Genetics、およびInvitrogenのような種々の商業的な供給源から購入した。
【0483】
全てのサンプルに由来するRNAの完全性を、指針として28Sおよび18SリボソームRNAの染色強度比(2:1〜2.5:1の28s:18s)、および分解産物の指標である低分子量のRNAが存在しないことを使用して、アガロースゲル電気泳動の視覚的な評価によって質を管理した。サンプルを、単一のエキソンの範囲全体を増幅するように設計したプローブおよびプライマーのセットを使用して、逆転写酵素の非存在下でRTQ PCR反応を実行することにより、ゲノムDNAの混入に対して、管理した。
【0484】
(パネル3D)
パネル3Dのプレートは、94個のcDNAサンプルおよび2個のコントロールサンプルを含む。詳細には、これらのサンプルのうちの92個は、培養されたヒトの癌細胞株に由来し、2個のサンプルはヒトの初代小脳組織であり、そして2つはコントロールである。ヒトの細胞株は、一般的には、ATCC(アメリカンタイプカルチャーコレクション)、NCI、またはGerman腫瘍細胞バンクから入手し、そして以下の組織グループに分ける:舌の扁平上皮細胞癌、乳癌、前立腺癌、黒色腫、類表皮癌腫、肉腫、膀胱癌、膵臓癌、腎臓癌、白血病/リンパ腫、卵巣/子宮/子宮頚癌、胃癌、結腸癌、肺癌、およびCNS癌細胞株。さらに、小脳の2つの異なるサンプルが存在する。これらの細胞の全てを、標準的な推奨される条件下で培養し、そして標準的な手順を使用してRNAを抽出した。パネル3Dおよび1.3Dの細胞株は、科学技術文献において使用される最も一般的な細胞株である。
【0485】
全てのサンプルに由来するRNAの完全性を、指針として28Sおよび18SリボソームRNAの染色強度比(2:1〜2.5:1の28s:18s)、および分解産物の指標である低分子量のRNAが存在しないことを使用して、アガロースゲル電気泳動の視覚的な評価によって質を管理した。サンプルを、単一のエキソンの範囲全体を増幅するように設計したプローブおよびプライマーのセットを使用して、逆転写酵素の非存在下でRTQ PCR反応を実行することにより、ゲノムDNAの混入に対して、管理した。
【0486】
(パネル4)
パネル4は、96ウェルプレート(2個のコントロールのウェル、94個の試験サンプル)上にサンプルを含む。これは、炎症状態に関係している種々のヒトの細胞株または組織から単離したRNA(パネル4r)またはcDNA(パネル4d)を含む。結腸および肺(Stratagene,La Jolla,CA)ならびに胸腺および腎臓(Clontech)のようなコントロールの正常組織に由来する全RNAを使用した。肝硬変患者由来の肝臓組織および狼瘡患者由来の腎臓に由来する全RNAを、BioChain(Biochain Institute,Inc.,Hayward,CA)から入手した。クローン病および潰瘍性大腸炎を有すると診断された患者からのRNAの調製のための腸組織を、National Disease Research Interchange(NDRI)(Philadelphia,PA)から入手した。
【0487】
星状細胞、肺繊維芽細胞、皮膚繊維芽細胞、冠状動脈平滑筋細胞、小気道上皮細胞、気管支上皮細胞、微小血管皮膚内皮細胞、微小血管肺内皮細胞、ヒトの肺大動脈の血管内皮細胞、ヒトの臍帯静脈の血管内皮細胞を、全て、Clonetics(Walkersville,MD)から購入し、そしてCloneticsによってこれらの細胞型について提供される培地中で増殖させた。これらの初代細胞型を、示すように、種々のサイトカインまたはサイトカインの組合せを用いて6時間および/または12〜14時間の間、活性化した。以下のサイトカインを使用した:約1〜5ng/mlのIL−1β、約5〜10ng/mlのTNFα、約20〜50ng/mlのIFNγ、約5〜10ng/mlのIL−4、約5〜10ng/mlのIL−9、約5〜10ng/mlのIL−13。内皮細胞を、時折、0.1%の血清を有するCloneticsによる基底培地中での培養によって種々の時間枯渇させた。
【0488】
単核細胞を、Ficollを使用して、CuraGen Corporationの従業員の血液から調製した。LAK細胞を、DMEM、5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco/Life Technologies,Rockville,MD)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)、およびインターロイキン2(Interleukin 2)中での4〜6日間の培養によってこれらの細胞から調製した。次いで、細胞を、10〜20ng/mlのPMA、および1〜2μg/mlのイオノマイシン、5〜10ng/mlのIL−12、20〜50ng/mlのIFNγ、および5〜10ng/mlのIL−18のいずれかで、6時間活性化した。いくつかの場合には、単核細胞を、約5μg/mlのPHA(フィトヘマグルチニン)またはPWM(アメリカヤマゴボウ有糸分裂促進物質)を含有する、DMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)中で、4〜5日間培養した。RNAの調製のために、サンプルを24、48、および72時間で採取した。MLR(混合リンパ球反応)サンプルを、2人のドナーからの採血、Ficollを使用する単核細胞の単離、および単離した単核細胞を、DMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、メルカプトエタノール(5.5×10−5M)(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)中において約2×10個の細胞/mlの最終濃度で1:1にて混合することによって得た。このMLRを培養し、そしてRNAの調製のために1〜7日までの範囲の種々の時点でサンプルを採取した。
【0489】
単球を、製造業者の説明書に従って、CD14 Miltenyi Beads、+veVS選択カラムおよびVario Magnetを使用して単核細胞から単離した。単球を、DMEM 5%の胎仔ウシ血清(FCS)(Hyclone、Logan,UT)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)、50ng/mlのGMCSF、および5ng/mlのIL−4中での5〜7日間の培養によって樹状細胞に分化させた。マクロファージを、DMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、10mMのHepes(Gibco)、および10%のABヒト血清、または約50ng/mlのMCSF中での5〜7日間の単球の培養によって調製した。単球、マクロファージ、および樹状細胞を、100ng/mlのリポポリサッカライド(LPS)で6時間および12〜14時間刺激した。樹状細胞をまた、10μg/mlの抗CD40モノクローナル抗体(Pharmingen)で6時間および12〜14時間刺激した。
【0490】
CD4リンパ球、CD8リンパ球、およびNK細胞をまた、製造業者の説明書に従って、CD4、CD8、およびCD56のMiltenyiビーズ、ポジティブVS選択カラム、およびVario Magnetを使用して単核細胞から単離した。CD45RAリンパ球およびCD45RO CD4リンパ球を、CD8、CD56、CD14、およびCD19のMiltenyiビーズおよびポジティブ選択を使用してCD8細胞、CD56細胞、CD14細胞、およびCD19細胞の単核細胞を除去することによって単離した。次いで、CD45ROビーズを、CD45RO CD4リンパ球を単離するために使用した。残る細胞は、CD45RA CD4リンパ球であるCD45RA CD4、CD45RO CD4、およびCD8のリンパ球を、DMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)中に入れ、そしてPBS中の0.5μg/mlの抗CD28(Pharmingen)および3μg/mlの抗CD3(OKT3、ATCC)でコーティングしたFalcon 6ウェル組織培養プレート上に10細胞/mlでプレートした。6時間および24時間後、細胞をRNAの調製のために回収した。慢性的に活性化されたCD8リンパ球を調製するために、本発明者らは、抗CD28および抗CD3でコーティングしたプレート上で4日間、単離したCD8リンパ球を活性化し、次いで細胞を回収して、それらをDMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)、ならびにIL−2中で拡大させた。次いで再び、拡大させたCD8細胞を、プレートに結合させた抗CD3および抗CD28で4日間活性化し、そして先のように拡大させた。RNAを2回目の活性化の6時間および24時間後、ならびに4日間の2回目の拡大培養後に単離した。単離したNK細胞を、DMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)、ならびにIL−2中でRNAを調製する前に4〜6日間培養した。
【0491】
B細胞を得るために、扁桃をNDRIから獲得した。扁桃を、滅菌した解剖用の鋏で切断し、次いで篩を通過させた。次いで、扁桃体の細胞をスピンダウンさせ、そしてDMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)中に10個の細胞/mlで再懸濁した。細胞を活性化するために、本発明者らは、5μg/mlでPWM、または約10μg/mlで抗CD40(Pharmingen)および5〜10ng/mlでIL−4を使用した。細胞をRNAの調製のために、24、48、および72時間で回収した。
【0492】
1次および2次のTh1/Th2細胞およびTr1細胞を調製するために、6ウェルのFalconプレートを、10μg/mlの抗CD28(Pharmingen)および2μg/mlのOKT3(ATCC)で一晩コーティングし、次いでPBSで2回洗浄した。臍帯血CD4リンパ球(Poietic Systems,German Town,MD)を、DMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、10mMのHepes(Gibco)、およびIL−2(4ng/ml)中で10〜10個の細胞/mlで培養した。IL−12(5ng/ml)および抗IL−4(1□g/ml)を、Th1に指向させるために使用し、一方で、IL−4(5ng/ml)および抗IFNγ(1□g/ml)をTh2に指向させるために使用し、そして5ng/mlのIL−10をTr1に指向させるために使用した。4〜5日後、活性化させたTh1リンパ球、Th2リンパ球、およびTr1リンパ球をDMEM中で1回洗浄し、そしてDMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、10mMのHepes(Gibco)、およびIL−2(1ng/ml)中で4〜7日間拡大させた。この後、活性化させたTh1リンパ球、Th2リンパ球、およびTr1リンパ球を、抗CD28/OKT3および上記のようなサイトカインを用いて、しかしアポトーシスを防ぐために抗CD95L(1□g/ml)の添加を用いて5日間再刺激した。4〜5日後、Th1リンパ球、Th2リンパ球、およびTr1リンパ球を洗浄し、次いで再びIL−2を用いて4〜7日間拡大させた。活性化させたTh1リンパ球およびTh2リンパ球を最大3回のサイクルまで、この方法で維持した。RNAを、プレートに結合させた抗CD3および抗CD28 mAbでの2回目および3回目の活性化の6時間および24時間後、ならびにインターロイキン(Interleukin)2中での2回目および3回目の拡大培養の4日目に、初代および2次のTh1、Th2、およびTr1から調製した。
【0493】
以下の白血球株をATCCから入手した:Ramos、EOL−1、KU−812。EOL細胞を、5×10個の細胞/mlの0.1mMのdbcAMP中での8日間の培養、3日毎の培地の交換、および5×10個の細胞/mlの細胞濃度への調節によってさらに分化させた。これらの細胞の培養のために、本発明者らは、5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、10mMのHepes(Gibco)の添加とともなって、(ATCCによって推奨されるように)DMEMまたはRPMIを使用した。RNAを、休止細胞または10ng/mlのPMAおよび1μg/mlのイオノマイシンで6時間および14時間活性化した細胞のいずれかから調製した。角質細胞株CCD106および気道上皮腫瘍株NCI−H292をまたATCCから入手した。両方を、DMEM 5%のFCS(Hyclone)、100μMの非必須アミノ酸(Gibco)、1mMのピルビン酸ナトリウム(Gibco)、5.5×10−5Mのメルカプトエタノール(Gibco)、および10mMのHepes(Gibco)中で培養した。CCD1106細胞を、約5ng/mlのTNFαおよび1ng/mlのIL−1βで6時間および14時間活性化し、一方、NCI−H292細胞を、以下のサイトカインを用いて6時間および14時間活性化した:5ng/mlのIL−4、5ng/mlのIL−9、5ng/mlのIL−13、および25ng/mlのIFNγ。
【0494】
これらの細胞株および血液細胞について、約10個の細胞/mlをTrizol(Gibco BRL)を使用して溶解させることによってRNAを調製した。簡潔には、1/10容量のブロモクロロプロパン(Molecular Research Corporation)をRNAサンプルに添加し、ボルテックスし、そして室温で10分後、チューブをSorvall SS34ローターで14,000rpmで回転させた。水相を採取し、そして15mlのFalcon Tubeに入れた。等量のイソプロパノールを添加し、そして−20℃で一晩静置した。沈殿させたRNAをSorvall SS34ローター中で9,000rpmで15分間スピンダウンさせ、そして70%のエタノール中で洗浄した。このペレットを300μlのRNAseを含まない水中に再度溶解させ、そして35μlの緩衝液(Promega)、5μlのDTT、7μlのRNAsin、および8μlのDNAseを添加した。チューブを、混入しているゲノムDNAを除去するために37℃で30分間インキュベートし、フェノールクロロホルムで1回抽出し、そして1/10容量の3Mの酢酸ナトリウムおよび2容量の100%エタノールで再度沈殿させた。RNAをスピンダウンさせ、そしてRNAseを含まない水中に入れた。RNAを−80℃で保存した。
【0495】
(パネルCNSD.01)
パネルCNSD.01のプレートは、2個のコントロールのウェルおよび94個の試験サンプルを含む。これは、Harvard Brain Tissue Resource Centerから入手した死後のヒトの脳組織から単離されたcDNAを含む。脳を、死後4時間から24時間の間にドナーの頭蓋冠から切り出し、神経解剖学者によって断片化し、そして液体窒素蒸気中で−80℃で凍結させた。全ての脳を断片化し、そして明確な関連する神経病理学の診断を確認するために神経病理学者によって試験した。
【0496】
疾患の診断を患者の記録から入手する。パネルは、以下の診断のそれぞれに由来する2つの脳、および「正常なコントロール」を含む:アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、進行性核上性麻痺、欝状態。これらの脳のそれぞれの中で以下の領域を示す:帯状回、大脳側頭極、淡蒼球(globus palladus)、黒質、ブロードマン野4(一次運動線条(primary motor strip))、ブロードマン野7(頭頂葉皮質)、ブロードマン野9(前前頭皮質)、およびブロードマン野17(後頭皮質)。全ての脳の領域を全ての症例において示すわけではない;例えば、ハンチントン病は、淡蒼球の神経変性によって一部特徴付けられ、従ってこの領域は確立されたハンチントン病の症例からは得ることができない。同様に、パーキンソン病は黒質の退化によって特徴付けられ、この領域を得ることをさらに困難にする。正常なコントロールの脳を神経病理学について試験し、そして神経変性に関係しているいかなる病理をも含まないことを見出した。
【0497】
全てのサンプルに由来するRNAの完全性を、指針として28Sおよび18SリボソームRNAの染色強度比(2:1〜2.5:1の28s:18s)、および分解産物の指標である低分子量のRNAが存在しないことを使用して、アガロースゲル電気泳動の視覚的な評価によって質を管理した。サンプルを、単一のエキソンの範囲全体を増幅するように設計したプローブおよびプライマーのセットを使用して、逆転写酵素の非存在下でRTQ PCR反応を実行することにより、ゲノムDNAの混入に対して、管理した。
【0498】
CNSパネル中の組織を同定するために使用した標識には、以下の略号を使用する:
PSP=進行性核上性麻痺
Sub Nigra=黒質
Glob Palladus=淡蒼球
Temp Pole=大脳側頭極
Cing Gyr=帯状回
BA 4=ブロードマン野4。
【0499】
(パネルCNS_神経変性(Neurodegeneration)_V1.0)
パネルCNS_神経変性(Neurodegeneration)_V1.0のプレートは、2個のコントロールウェルおよび47個の試験サンプルを含む。これは、Harvard Brain Tissue Resource Center(McLean Hospital)およびHuman Brain and Spinal Fluid Resource Center(VA Greater Los Angeles Healthcare System)から入手した死後のヒトの脳組織から単離されたcDNAを含む。脳を、死後4時間から24時間の間にドナーの頭蓋冠から切り出し、神経解剖学者によって断片化し、そして液体窒素蒸気中で−80℃で凍結させた。全ての脳を断片化し、そして明確な関連する神経病理学の診断を確認するために神経病理学者によって試験した。
【0500】
疾患の診断を患者の記録から入手する。パネルは、アルツハイマー病(AD)患者に由来する6つの脳、および生前に痴呆の兆候を示さない「正常なコントロール」に由来する8つの脳を含む。8つの正常なコントロールの脳は、2つのカテゴリーに分けられる:痴呆もアルツハイマー様の病理症状もないコントロール(コントロール)および重症のアルツハイマー様病理症状を示す痴呆がないコントロール、(特に、老人斑負荷を0〜3のスケールでレベル3として評価した;0=斑を示さない、3=重症のADの老人斑負荷)。これらの脳のそれぞれの範囲で、以下の領域を示す:海馬、側頭皮質(ブロードマン野21)、体性感覚皮質(ブロードマン野7)、および後頭皮質(ブロードマン野17)。これらの領域は、ADでの神経変性のすべてのレベルを含むように選ばれた。海馬は、ADでの早期かつ重症の神経欠損の領域である;側頭皮質は、海馬の後に、ADでの神経変性を示すことが知られている;体性感覚皮質は、疾患の後期段階で中程度の神経の死を示す;後頭皮質は、ADで残される、したがってAD患者内の「コントロール」領域として働く。脳のすべての領域がすべての症例において示されるわけではない。
【0501】
全てのサンプルに由来するRNAの完全性を、指針として28Sおよび18SリボソームRNAの染色強度比(2:1〜2.5:1の28s:18s)、および分解産物の指標である低分子量のRNAが存在しないことを使用して、アガロースゲル電気泳動の視覚的な評価によって質を管理した。サンプルを、単一のエキソンの範囲全体を増幅するように設計したプローブおよびプライマーのセットを使用して、逆転写酵素の非存在下でRTQ PCR反応を実行することにより、ゲノムDNAの混入に対して、管理した。
【0502】
CNS_神経変性(Neurodegeneration)_V1.0パネル中の組織を同定するために使用した標識には、以下の略号を使用する:
AD=アルツハイマー病の脳;痴呆になっており、そして検死でAD様の病理症状を示す患者
コントロール(Control)=コントロールの脳;痴呆がなく、神経変性を示さない患者
コントロール(Control)(Path)=コントロールの脳;痴呆ではないが重症のAD様の病理症状を示す患者
Sup Temporal Ctx=上位の側頭皮質
Inf Temporal Ctx=下位の側頭皮質。
【0503】
(NOV1a)
NOV1a遺伝子の発現は、表12および13で記載されたAg273bおよびAg1094のプライマー−プローブのセットを使用して評価された。RTQ−PCR実行からの結果を、表14、15、16、17、および18に示す。
【0504】
【表12】
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【0505】
【表13】
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【0506】
【表14】
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【0507】
【表15】
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【0508】
【表16】
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【0509】
【表17】
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【0510】
【表18】
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Figure 2004527222
(パネル1の概要)(Ag273b)NOV1a遺伝子の発現は、転移性の前立腺癌細胞株PC−3で最も高い(CT=26.8)。肺癌の細胞株の多数および脳の癌細胞株の多数においても、この遺伝子の実質的な発現が存在する。したがって、NOV1a遺伝子の発現は肺、前立腺または脳の癌細胞株を他のサンプルから区別するために使用され得る。さらに、低分子薬物または抗体の使用を通した、この遺伝子産物の治療的な阻害は、肺、前立腺または脳の癌の処置において利益を有し得る。他の正常組織の中でも、この遺伝子はまた、心臓、結腸、小腸、気管、唾液線、胎児の肝臓、および乳腺で低〜中程度で発現される。
【0511】
NOV1a遺伝子は、新規なインスリン様増殖因子結合タンパク質の酸不安定性サブユニットをコードする。CNS組織の中でも、この遺伝子は小脳および視床で中程度のレベルで発現される。筋萎縮性側索硬化症の処置のための生物薬剤としての研究下に現在あるように、インスリン様増殖因子(IGF)は、神経保護効果を有することが示されている。血清では、IGFは、IGF結合タンパク質(IGFBP)およびその酸不安定性サブユニット(IGFBP−ALS)の両方に結合する。脳において、グリアはIGFBPを産生する;しかしIGFBP−ALSはCNSで検出されなかった。したがって、NOV1a遺伝子は、IGFBP−ALSのCNS等価物を表し得る。IGFの神経保護効果に起因して、この遺伝子またはそのタンパク質産物の治療的な調節は、ニューロンの死/変性が起こる疾患(例えば、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、脊髄小脳失調、または脳卒中、頭部もしくは脊髄の外傷のようなCNSの障害)を処置するのに有用であり得る。
【0512】
(パネル1.3Dの概要)(Ag1094)同じプローブ/プライマーセットを用いた2つの実験からの結果は、極めてよく一致し、そしてパネル1で観察された結果と一致する。NOV1a遺伝子の発現は、肺癌の細胞株で最も高い(CT=28)。多数のさらなる肺癌の細胞株および脳の癌細胞株と同様に転移性前立腺癌の細胞株でもまたこの遺伝子の実質的な発現が存在する。したがって、NOV1a遺伝子の発現は、前立腺、肺または脳の癌細胞株を他のサンプルから区別するために用いられ得る。さらに、低分子薬物または抗体の使用を通した、この遺伝子産物の治療的な阻害は、前立腺、肺または脳の癌の治療において利益を有し得る。
CNS組織の中でも、視床および小脳では、低いが有意な発現が存在する。CNSでのこの遺伝子の潜在的な有用性の説明については、パネル1の概要を参照のこと。
(パネル2Dの概要)(Ag1094)同じプローブ/プライマーセットを用いた2つの実験からの結果は、よく一致する。NOV1a遺伝子の発現は、転移性乳癌のサンプルで最も高い(CT=26〜27)。さらに、いくつかの他の乳癌および肺癌の癌のサンプルでは、それらの正常な隣接した周辺のサンプルと比較した場合に発現の増加を示す。この観察は、肺癌の細胞株でより高いNOV1a遺伝子発現を示すパネル1.3Dでの結果と一致する。したがって、この遺伝子の発現は、乳癌または肺癌の組織をその正常な対応物から区別するために用いられ得、そして診断的な価値を有し得る。さらに、低分子薬物または抗体の使用を通した、NOV1a遺伝子またはこの遺伝子産物の治療的調節は、乳癌または肺癌の処置に有益であり得る。
【0513】
(パネル3Dの概要)(Ag1094)NOV1a遺伝子は、小細胞肺癌の細胞株で最も高い(CT=28.5)。さらに、他の肺癌細胞株と同様にいくつかの脳の癌および膵臓癌の細胞株で、この遺伝子の有意な発現が存在する。これらの結果は、他のパネルで観察された結果と一致する。したがって、NOV1a遺伝子の発現は、肺癌、乳癌、または膵臓癌の細胞株のサンプルを他の組織から区別するために用いられ得る。さらに、低分子薬物または抗体の使用を通した、この遺伝子または遺伝子産物の治療的調節は、肺癌、乳癌または膵臓癌の処置に有益であり得る。
【0514】
(パネル4Dの概要)(Ag1094)NOV1a遺伝子は、好塩基細胞内(CT28.3)と同様にケラチノサイト内および正常な肺繊維芽細胞(それらの活性化状態とは独立して)で高いレベルで発現される。さらに、この遺伝子は粘膜表皮の細胞株(H292)では低いレベルで発現される。NOV1a遺伝子の発現はまた、パネル1.3Dからのデータと一致して、正常な肺で見出されている。この転写物によってコードされたタンパク質は、全身性のインスリン様増殖因子結合タンパク質(IGFBP)複合体の成分であるインスリン様増殖因子結合タンパク質の酸不安定性サブユニットに相同性がある。したがって、この遺伝子は循環するIGFの生物学において重要な役割を果たし得る。IGFは、増殖、アポトーシスの阻止、および分化のような細胞内の一連の広範なプロセスに関与する。したがって、NOV1a遺伝子は、IGFのマイトジェン効果を局所的に調節するタンパク質治療剤についての適切な標的であり得、そして気腫、COPD、または皮膚関連疾患の治療で有用であり得る。
【0515】
(参考文献)
1.Mewar R.、McMorris F.A.(1997)Expression of insulin−like growth factor−binding protein messenger RNAs in developing rat oligodendrocytes and astrocytes.J.Neurosci.Res 50:721−728。
【0516】
インスリン様増殖因子、IGF−IおよびIGF−IIは、稀突起膠細胞の発達の強力な調節因子である。インビボに存在するIGFのほとんどは、6つの高親和性IGF結合タンパク質(IGFBP)のファミリーのメンバーに結合し、これは他の条件に依存して、IGFの作用を強化するかまたは阻害するかのいずれかであり得る。さらに、血清は、IGFおよびIGFBP3と三重複合体を形成する構造的に関係がないタンパク質(酸不安定性サブユニット(ALS))を含む。この研究では、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)は、稀突起膠細胞および星状細胞の精製された集団でのIGFBP1〜6およびALSのmRNAの発現を調べるために用いられた。星状細胞は、6つのすべてのIGFBPを発現する。IGFBP4は稀突起膠細胞前駆体(しかし成熟段階ではない)で発現するのに対して、A2B5+/O4−稀突起膠細胞前駆体、O4+/O1−の中間前駆体、およびO1+の稀突起膠細胞はIGFBP3、5、および6を発現する。それらは、脳全体または培養された稀突起膠細胞でのALS mRNAを検出し得なかった。成長している稀突起膠細胞と星状細胞とで示差的に発現されたIGFBPの存在は、中枢神経系でのIGF−IおよびIGF−IIの生物学的な活性、ならびにIGFBP発現細胞のIGF応答性に有意に影響し得る。
【0517】
PMID:9418960。
【0518】
2.Arnold P.M.,Ma J.Y.,Citron B.A.,Zoubine M.N.,Festoff B.W.(2000)Selective developmental regulation of gene expression for insulin−like growth factor−binding proteins in mouse spinal cord.Spine 25:1765−1770。
【0519】
研究の設計:マウスにおいて見込みよく無作為化された実験研究。研究の目的:インスリン様増殖因子結合タンパク質(IGFBP)がマウスの脊髄に存在するかどうか、そして存在するならば、それらがその発達においてどのような役割を果たすのかを決めること。背景データの概要:インスリン様増殖因子は、成長ホルモンのホルモンエフェクターとして十分認識されており、そして哺乳動物の脊髄で発現される。IGFBPは、6つの遺伝的に異なるタンパク質の1グループであり、このグループは、IGFに結合し、それらの生物活性を調節する。それらは発達の間に脳に現われ、神経筋接合部に局在し、そして運動ニューロンの生存を促進する。筋萎縮性側索硬化症(ALS)でのIGF−Iの有益性および脊髄障害において運動ニューロンのアポトーシスを妨げる際のその潜在的用途は、その組織でのIGFBPの存在および応答の研究がなされることを示す。方法:マウスの脊髄のIGFBPは、胚の14日目から出生後の30日目までのさまざまな時点でのウエスタンリガンドブロット、ウエスタンイムノブロット、および逆転写ポリメラーゼ連鎖反応によって分析された。結果:24、28および32kDaの分子量を有する3つのIGFBPが見出された。後者の2つが優勢である。このデータは、これらがIGFBP−4、−5および−2であることを示している。結論:IGFBP−2およびBP−5の両方は、マウスの脊髄で発達的に調節され、初期胚段階でそれらがより高いレベルであることは、マウスの脊髄の発達におけるその潜在的な役割を示す。
【0520】
(PMID:10888943)
(3.Corse A.M.,Bilak M.M.,Bilak S.R.,Lehar M.,Rothstein J.D.,Kuncl R.W.(1999) 慢性運動ニューロン変性のモデルにおける、神経保護的な神経栄養因子の前臨床試験。Neurobiol.Dis.6:335−346。)
多くの神経栄養因子は、胚性運動ニューロンの生存を増強するか、またはそれらの損傷への応答に影響することが示されている。神経変性疾患に関連し得る、より成熟した運動ニューロンへの、神経栄養因子の潜在的な効果を調査した研究はほとんどない。出生後のラットに由来する器官型脊髄培養物を用いて、研究者は、インシュリン様成長因子−I(IGF−I)およびグリア由来神経栄養因子(GDNF)がコリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)活性を顕著に増加させるが、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン−4(NT−4/5)、およびニューロトロフィン−3(NT−3)は増加させない、ということを示している。驚くべきことに、繊毛神経栄養因子(CNTF)は、実際に、期対応(age−matched)制御培養物と比べると、ChAT活性を減少させる。神経栄養因子はまた、神経変性疾患(筋萎縮性側索硬化症(ALS))における損傷の仮定機構である、グルタミン酸の神経毒性へのいくつかのニューロンの感度を変化させることが示されている。グルタミン酸輸送インヒビタースレオヒドロキシアスパルギン酸(THA)存在下での器官型脊髄培養物のインキュベーションは、グルタミン酸に媒介される運動ニューロンの死を再現性よく引き起こす。この運動ニューロン変性のモデルにおいて、IGF−I、GDNF、およびNT−4/5は強力に神経保護性であるが、BDNF、CNTF、およびNT−3は神経保護性ではない。器官型グルタミン酸毒性モデルは、ALSにおける、ヒト臨床試験の成功の、現在の最良の前臨床的予言者であるようである。
【0521】
(NOV3a)
遺伝子NOV3aの発現を、表19に記載されるプライマー−プローブセットAg2100を用いて評価した。RTQ−PCR実験の結果を、表20、21、22、23、および24に示す。
【0522】
【表19】
Figure 2004527222
【0523】
【表20】
Figure 2004527222
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【0524】
【表21】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0525】
【表22】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0526】
【表23】
Figure 2004527222
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【0527】
【表24】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
(パネル1.3D概要:)
(Ag2100)NOV3a遺伝子の発現は、大脳皮質(CT=26.3)において最も高度である。この遺伝子は、扁桃体、小脳、海馬、黒質、視床、脊髄、および胎児の脳を含むCNSの他の部分においては、より穏和なレベルで発現される。他の正常な組織におけるNOV3a遺伝子の発現は、脳におけるそれよりも低く、CNSにおけるこのタンパク質に対する特異的な機能を示唆した。従って、この遺伝子は、脳を他の組織と区別するためのマーカーとして有用であり得る。NOV3a遺伝子は、シトロン−キナーゼへの相同性を有するタンパク質をコードする。シトロン−キナーゼ(シトロン−K)は、インビトロでの研究によって、細胞質分裂の調節におけるRhoの重要な作用物であると提唱されている。シトロン−Kは、特定のニューロン前駆体におけるインビボでの細胞質分裂に対して不可欠であり、そしてCNSの特定のヒト奇形症候群において基礎的な役割を果たし得る。RHO/RAC−INTERACTING CITRON KINASEファミリーの一般的なインヒビターは、内皮の強固な接合を分裂させ、この脳優先的なファミリーのメンバーのうちの特定の調節物が、血液脳関門を隔てての治療剤の送達において有用であり得ることを示唆する。これらの一般的なインヒビターはまた、多くの重要なニューロンプロセス(例えば、アポトーシス、神経伝達物質放出およびシグナル伝達)の中心成分である細胞内カルシウム流出に影響する。従って、NOV3aタンパク質機能の調節物は、アポトーシスを含む神経変性疾患(例えば、棘筋萎縮、アルツハイマー病、ハンティングトン病、パーキンソン病など)の処置において有用であると判明し得る。神経伝達物質またはシグナル伝達を含む疾患(例えば、精神分裂病、躁病、脳卒中、癲癇および鬱病)もまた、NOV3a遺伝子産物の機能を調節する薬剤から利得し得る。
【0528】
NOV3a遺伝子はまた、副腎(CT=32)、脳下垂体(CT=32)および胎児の心臓(CT=34)を含むいくつかの代謝組織において、低い発現を示す。興味深いことに、この遺伝子は、胎児の骨格筋(CT=31)と比較すると、成人の骨格筋(CT=37)において、そして胎児の肝臓(CT=31)と比較すると、成人の肝臓(CT=40)において、より高度なレベルで発現される。従って、NOV3A遺伝子は、胎児および成人の骨格筋および肝臓の間を分化するために用いられ得る。さらに、この遺伝子の治療的な調節、特に精製タンパク質の投与を介する置換型の療法におけるその使用は、肝臓または骨格筋の変性を含む疾患(例えば、筋ジストロフィー)の処置において有益であり得る。
【0529】
(パネル2.2概要:)
(Ag2100)NOV3a遺伝子の発現は、腎臓癌サンプル(CT=28)において最も高度である。さらに、この遺伝子が、腫瘍において正常な適合組織より高いレベルで発現される、正常な組織/癌組織の対が多く存在する。従って、NOV3a遺伝子の発現は、癌組織と正常な組織とを区別するのに有用であり得る。さらに、低分子薬物または抗体の使用を介する、この遺伝子産物の治療的な調節は、癌の処置のおいて有益であり得る。
【0530】
(パネル3D概要:)
(Ag2100)NOV3a遺伝子の発現は、肺癌細胞株(CT=26)において最も高度である。しかし、低い〜穏和な発現もまた、このパネル上の大多数の癌細胞株において見られ、この遺伝子が多くの細胞型において重要な役割を果たし得ることを示唆する。
【0531】
(パネル4D概要:)
(Ag2100)NOV3a遺伝子は、PMAおよびイオノマイシンで処置されたラモスB細胞において、PWMで処置された未形質転換B細胞において、およびPWMで処置されたPBMCにおいて、高度に誘導される。これらの3つの観察の全ては、活性化後にB細胞において誘導される転写物と一致する。活性化において、T細胞もまたこの転写物を作製し、PHA(T細胞マイトジェン)で処置されたPBMCは、一次活性化Th1細胞と同様に、この転写物を発現する。一次Tr1および一次Th2は、より少ない程度にこの転写物を発現する。このパネル上の線維芽細胞および内皮細胞株はまた、活性化リンパ球と比較すると低いレベルであるが、NOV3a遺伝子を発現する。
【0532】
炎症における役割:NOV3a遺伝子産物は、RHO/RAC相互作用シトロンキナーゼへの相同性を有する。シトロンキナーゼは、TCR媒介T細胞伝播を調節することにより、T細胞活性化、走化性および他のケモカイン応答、ならびにアポトーシスにおいて、重要な役割を果たし得る。NOV3a遺伝子によってコードされるタンパク質はこのキナーゼに対して高い相同性を有するので、このタンパク質はT細胞の運動性、活性化およびアポトーシスにも寄与し得る。同様に、この推定上のキナーゼはまた、B細胞の運動性、抗原レセプター媒介活性化およびアポトーシスにおいて重要であり得る。
【0533】
治療的機能:NOV3a遺伝子によってコードされるタンパク質に対して設計された低分子治療剤は、炎症を減少させ得るかまたは阻害し得る。この転写物の翻訳およびタンパク質産生をブロックするアンチセンス治療剤もまた、炎症プロセスを阻害し得る。これらの型の治療剤は、骨関節症のような疾患の処置において重要であり得る。同様に、これらの治療剤は、喘息、癲癇、糖尿病、およびIBD(これは、活性化T細胞を要する)、ならびにB細胞の活性化を含む疾患(例えば、全身性エリテマトーデス)の処置において重要であり得る。
【0534】
(AI_包括的_パネル_v1.0概要:)
(Ag2100)NOV3A遺伝子は、5人の異なる骨関節炎(OA)患者から(5人のOA患者のうち3人においては骨膜から)単離された骨において、最も高度に発現されるが、OA患者由来の軟骨または慢性関節リウマチ(RA)患者由来の任意の組織もしくは対照サンプルにおいては、発現されない。従って、NOV3a遺伝子によってコードされるタンパク質に対して設計された低分子治療剤は、炎症を減少させ得るかまたは阻害し得る。この転写物の翻訳およびタンパク質産生をブロックするアンチセンス治療剤もまた、炎症プロセスを阻害し得る。これらの型の治療剤は、骨関節症のような疾患の処置において重要であり得る。
【0535】
(参考文献:)
(1.Di Cunto F.,Imarisio S.,Hirsch E.,Broccoli V.,Bulfone A.,Migheli A.,Atzori C.,Turco E.,Triolo R.,Dotto G.P.,Silengo L.,Altruda F.(2000) 変化した細胞質分裂および大規模なアポトーシスによる、シトロンキナーゼノックアウトマウスにおける不完全なニューロン発生。Neuron 28:115−127。)
シトロン−キナーゼ(シトロン−K)は、インビトロでの研究により、細胞質分裂の調節におけるRhoの重要な作用物として提唱されている。その生物学的機能をインビボでさらに調査するために、本発明者らは、マウスのシトロン−K遺伝子を、相同組換えによって不活性化した。シトロン−K−/−マウスは、より遅い速度で成長し、激しく失調性であり、そして致死的な発作の結果として、成体期の前に死亡する。それらの脳は、特定のニューロン群の欠乏を伴う、不完全なニューロン発生を示す。これらの異常性は、変化した細胞質分裂および大規模なアポトーシスを原因として、中枢神経系の発達の間に生じる。これらの結果は、シトロン−Kがインビボで(しかし特定のニューロン前駆体においてのみ)の細胞質分裂に対して不可欠であることを示す。さらに、これらの結果は、CNSのヒト奇形症候群の下位集合に対する新規な分子機構を示唆する。
【0536】
(PMID:11086988)
(2.Jezior J.R.,Brady J.D.,Rosenstein D.I.,McCammon K.A.,Miner A.S.,Ratz P.H.(2001)
排尿筋収縮の、LOE−908−感応性チャネルを介するカルシウム感作およびカルシウム侵入への依存性。Br.J.Pharmacol.134:78−87。)
排尿筋において対合する刺激−収縮を調節する細胞下機構は未決定である。Ca(2+)を含まない溶液、Ca(2+)チャネルブロッカー、シクロピアゾン酸(CPA)、およびRhoAキナーゼ(ROK)インヒビターが、Ca(2+)流入およびCa(2+)感作が主要な役割を果たすという仮設を試験するために用いられた。ウサギの排尿筋において、ピークベタニコール(BE)誘導力は、Ca(2+)を含まない溶液中での3分間のインキュベーションによって90%阻害された。比較すると、Ca(2+)を含まない溶液中での、ウサギの大腿動脈の20分間のインキュベーションは、レセプター誘導力を5%しか減少させなかった。排尿筋において、2APBによる筋小胞体(SR)のCa(2+)の放出の阻害、またはCPAによるSR Ca(2+)の欠乏は、BE誘導力を27%しか阻害しなかった。CPA非感応性力は、LaCl(3)によって消滅した。比較すると、2APBは、ウサギの大腿動脈におけるレセプター誘導力を71%阻害した。非選択的カチオンチャネル(NSCC)インヒビター(LOE−908)の存在下において、BEは、[Ca(2+)](i)の増加を生じなかったが、ミオシンリン酸化および力のわずかな増加を生じた。ROK誘導Ca(2+)感作のインヒビター(HA−1077およびY−27632)は、BE誘導力を約50%阻害し、そしてLOE−908と組み合わされて、力をほとんど消滅させた。これらのデータは、2つの主要なムスカリン性レセプター刺激による排尿筋収縮機構が、[Ca(2+)](i)を上昇させるNSCC活性化、および、Ca(2+)への架橋を感作するROK活性化を含むことを示唆する。
【0537】
(PMID:11522599)
(3.Walsh S.V.,Hopkins A.M., Chen J.,Narumiya S., Parkos C.A.,Nusrat A.(2001) Rhoキナーゼは、密着結合(tight junction)機能を調節し、そして、分極した腸管上皮における密着結合構築に対して不可欠である。Gastroenterology 121:566−579。)
背景および目的:密着結合は、分極した腸管上皮におけるバリア機能の重要な決定基であり、そしてRhoグアノシン三リン酸によって調節される。Rhoキナーゼ(ROCK)は、Rhoの下流作用物である。方法:ROCKの特定のインヒビター(Y−27632)を用いて、電気生理学的アプローチ、生化学的アプローチ、形態学的アプローチ、および分子生物学的アプローチによって、モデル腸管(T84)細胞における密着結合の調節におけるROCKの役割を試験した。結果:ROCK阻害は、尖端F−アクチン構造の再構築を誘導し、そして傍細胞の透過性を増幅したが、密着結合タンパク質の分布または界面活性剤溶解性を変化させなかった。共焦点顕微鏡は、密着結合タンパク質小帯オクルデン1(zonula occluden 1)との、ROCKのサブプールの共存を示した。ROCKのドミナントネガティブ変異体によるROCK機能の阻害はまた、密着結合の分裂を伴わない尖端F−アクチン構造の再構築を生じた。カルシウムスイッチアッセイにおけるROCK阻害は、ROCKが密着結合および接着結合の構築のために不可欠であることを示した。カルシウム過多において、オクルジン(occludin)、小帯オクルデン1、およびE−カドヘリンは細胞間結合への再分布に失敗し;尖端F−アクチン細胞骨格の構築は妨げられ;そしてバリア機能は回復に失敗した。結論:ROCKが、F−アクチン細胞骨格への影響を介して、インタクトな密着結合を調節することが示唆された。ROCKはまた、結合形成の間の、尖端結合タンパク質およびF−アクチン細胞骨格組織の構築に対して重要である。
【0538】
(PMID:11522741)
(NOV4)
遺伝子NOV4の発現を、表25、26、および27に記載されるプライマー−プローブセットAg217、Ag850、およびAg1469を用いて評価した。RTQ−PCR実験の結果を、表28、29、30、31、32、および33に示す。
【0539】
【表25】
Figure 2004527222
【0540】
【表26】
Figure 2004527222
(順方向プライマー中に、結合に影響しないと予測される単一の塩基不一致があることに注意されたい)
【0541】
【表27】
Figure 2004527222
【0542】
【表28】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0543】
【表29】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0544】
【表30】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0545】
【表31】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0546】
【表32】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0547】
【表33】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
(パネル1概要:)
(Ag217)NOV4遺伝子の発現は、胎盤(CT=21.3)においてもっとも高度である。さらに、この遺伝子の発現はまた、精巣組織および子宮組織において高度である。従って、NOV4遺伝子発現は、胎盤、ならびにより低い程度で、精巣組織および子宮組織を他の組織から区別するために用いられ得る。さらに、これらの組織は生殖系の一部であるので、この遺伝子は生殖において役割を果たし得る。従って、NOV4遺伝子またはその産物の治療的な調節は、生殖器の疾患(例えば、不妊症)の処置において有用であり得る。さらに、NOV4の発現は、胎児の腎臓(CT=33)よりも成人の腎臓(CT=26)においてはるかに高度であり、この遺伝子が両者を区別するためのマーカーとして有用であり得ることを示唆する。
【0548】
(パネル1.3D概要:)
(Ag1469)このパネル上のNOV4遺伝子の発現は、大脳皮質(CT=27.3)においてもっとも高度である。従って、この遺伝子の発現は、大脳皮質を他のサンプルから区別するために用いられ得る。CNSサンプルの中で、胎児の脳、扁桃体、海馬および視床において、この遺伝子はより穏和に発現される。NOV4遺伝子発現はまた、パネルCNS_神経変性_V1.0上の海馬組織および皮質組織において検出されるが、アルツハイマー病に特異的な発現を示さない。NOV4遺伝子は、軸索ガイダンスおよびCNS発達におけるセマホリン(semaphorin)と相互作用する、膜貫通の細胞接着分子であるプレキシン(plexin)に対する相同性を有するタンパク質をコードする。セマホリンは、軸索ガイダンスタンパク質として、特にCNS再生能力を阻害する化学忌避物質として、作用し得る。セマホリンはCNS再生に対する主要なバリアの1つであるので、このタンパク質のレベルの減少は、代償的なシナプス形成応答の誘導において有用であり得る。従って、NOV4転写物またはそのタンパク質産物のレベルを減少させることは、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンティングトン病、脊髄小脳性運動失調、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、ALS、頭部外傷、脳卒中、またはニューロン損失に関する他の任意の疾患/状態の処置において有益であり得る。
【0549】
NOV4遺伝子はまた、脂肪および卵巣において穏和に発現される。興味深いことに、この遺伝子は、成人の心臓(CT=33)と比較すると胎児の心臓(CT=28)において、より高度に発現され、そして成人の骨格筋(CT=37)と比較すると胎児の骨格筋(CT=30)において、より高度に発現される。従って、NOV4遺伝子の発現は、胎児の心臓または筋肉を、成人の組織と区別するために用いられ得る。さらに、この遺伝子の治療的な調節、特に精製タンパク質の投与を介する置換型治療法における使用は、心臓または骨格菌の変性(例えば、心筋梗塞の結果)を含む疾患、または筋ジストロフィーの処置において有益であり得る。
【0550】
(一般_スクリーニング_パネル_v1.4(General_screening_panel_v1.4)の概要)
Ag217/Ag850。異なるプローブ/プライマーセットを用いた2つの実験の結果は、よい一致を示す。このパネル上のNOV4遺伝子の発現は、脳の癌細胞株に由来するサンプルにおいてもっとも高度である。さらに、膵臓、結腸、胃および肺の癌細胞株において、この遺伝子のかなりの発現が存在する。従って、この遺伝子の発現は、上記のサンプル型を他の組織と区別するために用いられ得る。さらに、低分子薬物または抗体の使用を介する、NOV4遺伝子産物の治療的な調節は、脳、膵臓、胃、結腸または肺の癌の処置において有益であり得る。
【0551】
この遺伝子はまた、腎臓、胎盤、精巣、大脳皮質および小脳を含む、このパネル上の多くの他のサンプルにおいて、低い〜穏和なレベルで発現される。
【0552】
(パネル2D概要:)
Ag1469。同一のプローブ/プライマーセットを用いた3つの実験の結果は、よい一致を示す。NOV4遺伝子の発現は、卵巣癌サンプル(CT=28)においてもっとも高度である。興味深いことに、この遺伝子の発現は、腎臓腫瘍において、適合する正常な腎臓縁よりも低い。この発現パターンは、このパネル上の、隣接する正常な腎臓/腎臓癌の対の6/9において観察される。従って、NOV4遺伝子の発現は、正常な腎臓組織を腎臓腫瘍と区別するためのマーカーとして用いられ得、そしてまた診断上の利点を有し得る。最後に、この遺伝子産物の治療的な調節は、腎臓癌の処置において利点を有し得る。
【0553】
(パネル2.2概要:)
Ag217/Ag850。異なるプローブ/プライマーセットを用いた2つの実験の結果は、妥当な一致を示す。NOV4遺伝子の発現は、このパネル上のサンプルの中で、腎臓癌に隣接する正常な腎臓組織に由来するサンプルにおいて、もっとも高度である。さらに、多くの場合、この遺伝子は、腎臓癌に隣接する正常な腎臓組織において、より高度に発現される。これらの結果は、パネル2Dに見られる結果と一致する。従って、NOV4遺伝子の発現は、正常な腎臓組織を腎臓癌と区別するために用いられ得る。さらに、この遺伝子によってコードされるタンパク質の治療的な調節は、腎臓癌の処置において有用であり得る。
【0554】
(パネル4D概要:)
Ag217/Ag1469。異なるプローブ/プライマーセットを用いた2つの実験の結果は、いくらかの差異を示す。Ag1469プローブ/プライマーセットを用いると、NOV4遺伝子は、微小血管真皮および肺内皮(CT 29.2)において、ならびに主要なTr1およびTh2細胞において、穏和に発現される。Ag217プローブ/プライマーセットを用いると、NOV4遺伝子は、処置とは無関係に、胸腺および星状細胞において、穏和なレベルで発現される。さらに、内皮線維芽細胞において、この遺伝子の、より低い発現が見られる。NOV4遺伝子によってコードされるタンパク質はマウスプレキシン2(膜貫通の細胞接着分子)と相同である。プレキシンは、セマホリンの複数の(そして恐らくは全ての)クラスに対するレセプターである。セマホリンは、ニューロン再生に影響する。従って、星状細胞におけるこの遺伝子の発現は、低分子薬物の使用がCNS損傷の処置に対して好都合であり得ることを示唆する。(Ag1469を用いた)胸腺およびいくつかのT細胞におけるNOV4遺伝子の発現は、発達または分化におけるこのプレキシンに対する潜在的な役割を示唆する。従って、このタンパク質に対して産生された抗体は、マーカーとして、または、T細胞媒介疾患の処置のためのT細胞分化を調節するために、有用であり得る。
【0555】
(パネル4.1D概要:)
Ag850。NOV4遺伝子は、このパネル上のサンプルの中で、正常な腎臓、胸腺、内皮線維芽細胞株(CCD1070)および星状細胞において発現される。この遺伝子の発現は腎臓(CT=28.1)においてもっとも高度であり、パネル2.2で観察されるものと一致する。NOV4遺伝子は、レチン酸応答性タンパク質(これは、血液器官関門で発現することが公知であり、そして輸送において機能し得る(参考文献3))に対する相同性を有するタンパク質をコードする。星状細胞は、血液脳関門に寄与するので(参考文献4)、この遺伝子のStra6に対する相同性、および、星状細胞における発現に基づいて、NOV4遺伝子産物は血液脳関門の維持において重要であり得、そして恐らくは、このバリアを隔てての低分子輸送において重要であり得る。従って、低分子治療剤を伴うNOV4遺伝子産物の調節は、通常は密着結合によってブロックされる、脳への特定の治療的分子の通過を可能にし得る。さらに、自閉症が感染症に関する病理と結びつけられ得、そしてこの特定の遺伝子が自閉症に関する染色体座において見られることが近年示されている(参考文献5)ので、このタンパク質の機能の調節はまた、自閉症の処置において重要であり得る。
【0556】
(参考文献:)
(1.Murakami Y.,Suto F.,Shimizu M.,Shinoda T.,Kameyama T.,Fujisawa H.(2001) マウス神経系におけるプレキシン−Aサブファミリーメンバーの差別的発現。Dev.Dyn.220:246−258。)
プレキシンは、神経組織で発現される膜貫通タンパク質のファミリー(プレキシンファミリー)を構成する。いくつかのプレキシンは、分泌されたまたは膜貫通のセマホリンと直接的に相互作用することが示されているが、Aサブファミリーに属するプレキシンは、他の膜タンパク質、神経網と複合体を形成し、そして、分泌されたクラス3のセマホリンの化学反発的なシグナルを、細胞またはニューロンへと伝播することが示唆されている。プレキシン−セマホリン相互作用に関して、多くの情報が集められているにも関わらず、神経系におけるプレキシンの役割はよく理解されていない。神経系におけるプレキシンの機能に関する知見を得るために、プレキシン−Aサブファミリーの3つのメンバー(プレキシン−A1、−A2、および−A3)の、空間的発現パターンおよび時間的発現パターンが、免疫組織化学と組み合わさったインサイチュでのハイブリダイゼーション分析によって、発達中のマウス神経系において分析された。この3つのプレキシンは、発達的に調節される様式で、感覚レセプターまたはニューロンにおいて異なって発現される。このことは、特定のプレキシンまたはプレキシンの組がニューロンエレメントによって共有され、そしてニューロン発達のためのセマホリンに対するレセプターとして機能することを示唆する。
【0557】
(PMID:11241833)
(2.Ohta K.,Mizutani A.,Kawakami A.,Murakami Y.,Kasuya Y.,Takagi S.,Tanaka H.,Fujisawa H.(1995) プレキシン:カルシウムイオンの存在下において、同種親和性結合機構を介する細胞接着を媒介する、新規なニューロン細胞表面分子。Neuron 14:1189−1199)。
【0558】
プレキシン(以前はB2と呼ばれた)は、Xenopusにおいて同定されているニューロン細胞表面分子である。cDNAクローニングは、プレキシンは公知のニューロン細胞表面分子への相同性を有さないが、その細胞外セグメントにおいて、c−metプロト癌遺伝子のタンパク質産物の高システイン領域に対して相同であるシステインクラスターの、3つの内部繰り返しを有することを明らかにする。cDNAトランスフェクションによってL細胞の表面で発現された外因性プレキシンタンパク質は、カルシウムイオンの存在下で、同種親和性結合機構を介する細胞接着を媒介する。プレキシンは、特定の感覚系のレセプターおよびニューロンにおいて発現される。これらの知見は、プレキシンが新規なカルシウム依存性の細胞接着分子であることを示し、そして特定のニューロン細胞相互作用および/または接触におけるその関与を示唆する。
【0559】
(3.Bouillet P.,Sapin V.,Chazaud C.,Messaddeq N.,Decimo D., Dolle P.,Chambon P.(1997) 新型の膜タンパク質をコードするレチノイン酸応答性遺伝子、Stra6の発達的な発現パターン。Mech.Dev.63:173−186。)
レチン酸は、標的遺伝子の発現の調節により、発達、成長および分化において重要な役割を果たす。新しいレチン酸誘導性遺伝子(Stra6)は、減算ハイブリダイゼーションcDNAクローニング技術を用いてP19胚性癌細胞において同定されている。Stra6は、新型の非常に疎水的な膜タンパク質(これは、以前に特徴付けられた完全な膜タンパク質に対する類似性を示さない)をコードする。Stra6(これは、発達の間および成人において、特定の発現パターンを示す)は、血液−器官関門のレベルで強く発現される。興味深いことに、精巣セルトリ細胞において、Stra6は、全ての細管でStra6が発現されるRARα無変異体の精巣において失われる、精子形成周期依存性の発現を有する。このStra6タンパク質は、現在のところ同定されていない輸送機構の成分であり得る。
【0560】
(PMID 9203140)
4.Pardridge W.M.(1999)Blood−brain barrier biology and methodology.J.Neurovirol.5:556−69。
【0561】
血液−脳関門(BBB)は、脊椎動物の脳の中を通る毛細血管の内皮内の上皮様の高抵抗性の緊密な接合部によって形成される。BBBの存在に起因して、循環している分子は2つのプロセスのうちの1つのみを通じて脳細胞への通路を獲得する:(i)自由な拡散によるBBBを通じる、低分子の脂質によって媒介される輸送、または(ii)触媒される輸送。後者は、低分子量の栄養素および水溶性ビタミンについてのキャリアによって媒介される輸送プロセス、または循環しているペプチド(例えば、インシュリン)、血漿タンパク質(例えば、トランスフェリン)、もしくはウイルスについてのレセプターによって媒介される輸送を含む。BBBの透過性自体は、毛細血管の内皮細胞の血漿膜の生化学的特性によって制御されるが、脳全体の微小血管の生物学は、毛細血管の内皮と脳の微小循環を含む他の2つの主要な細胞(すなわち、毛細血管の周細胞(これは、内皮細胞および星状細胞の小足と基膜を共有し、脳の毛細血管の基膜のアルブミン(abluminal)の表面の99%を提供する))との間でのパラクリン相互作用の機能である。しばしば毛細血管の内皮に起因するとされる微小血管の機能は、実際には、毛細血管の周細胞または毛細血管の星状細胞の小足のいずれかによって実行される。BBB方法論に関して、この重要な膜を通過する生物学的な輸送を研究するためのインビボでの種々の方法が存在している。伝統的な生理学的技術は、現在は、新たに単離された動物またはヒトの脳の毛細血管を使用する最新の生化学的アプローチおよび分子生物学的アプローチと関係付けられ得る。単離された脳の毛細血管の内皮細胞はまた、「インビトロのBBB」モデルを形成するように組織培養物中で増殖され得る。しかし、BBBの研究は、インビトロのBBBモデルのみを使用して行うことはできず、むしろインビボでの研究と、インビトロのBBBモデルを用いて行われた観察とを相関させることが必要である。
【0562】
PMID:10602397
5.Hornig M.,Weissenbock H.,Horscroft.N,Lipkin W.I.(1999)An infection−based model of neurodevelopmental damage.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:12102−12107。
【0563】
感染因子および毒素に対する周産期での曝露は、神経精神医学的障害の病理に関連するが、環境的誘因が、発達途中の、免疫エレメントおよび神経エレメントと相互作用して神経発達障害を生じる機構は、ほとんど理解されていない。Hornigらは、神経向性非細胞溶解性RNAウイルスであるボルナ病ウイルスでの新生児ラットの感染に基づく中枢神経系の発達の障害を研究するためのモデルを記載する。感染は、異常な立ち直り(righting)反射、活動過剰、明るい場所(open−field)での診査の阻害、および常同症的行動(Stereotypic behavior)を生じる。構造は海馬および小脳で顕著に破壊され、顆粒球およびPurkinje細胞の数の減少を伴う。ニューロンは、前アポトーシス産物(Fas、カスパーゼ−1)のmRNAレベルの増大、抗アポトーシス性bcl−xのmRNAレベルの減少、および断片化されたDNAのインサイチュ標識によって支持されるようにアポトーシスによって主に失われる。炎症による浸潤が、前頭部皮質において一時的に観察されるが、神経膠の活性化(微小神経膠細胞増加>星状細胞増加)は脳全体で顕著であり、そして前炎症性サイトカイン(インターロイキン1α、1β、および6、ならびに腫瘍壊死因子α)のmRNAのレベルの増大、ならびに進行性の海馬および小脳の損傷と同調して数週間維持される。これらの機能と神経病理学的な異常のヒトの神経発達性障害に対する類似性は、発達中の中枢神経系と環境の影響との相互の関係の、細胞性、生化学的、組織学的、および機能的な結果を定義するためのこのモデルの有用性を示唆する。
【0564】
PMID:10518583
(NOV5)
NOV5遺伝子の発現を、表34に記載するプライマー−プローブのセットAg2976を使用して評価した。RTQ−PCRの実行による結果を、表35、36、37、38、および39に示す。
【0565】
【表34】
Figure 2004527222
【0566】
【表35】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0567】
【表36】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0568】
【表37】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0569】
【表38】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0570】
【表39】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
(パネル1.3の概要:)
Ag2976。同じプローブ/プライマーセットを使用する2つの実験による結果は、多少の不一致を示す;従って、2つの実験の間で共通する結果のみが本明細書中において考慮される。NOV5遺伝子は、胃(CT=28〜29)および精巣(CT=30〜31)において中程度で発現している。さらに、この遺伝子の低いが有意な発現が、扁桃、海馬、黒質、視床および大脳皮質を含むCNSのいくつかの部分において見られる。NOV5遺伝子は、D1/D5クラスのドパミンレセプターと相同性を有するタンパク質をコードする。ドパミン(D2)レセプターは、既知の全ての抗精神病薬の最もよく確立された作用部位であり、このことは、神経精神医学的疾患におけるドパミン作用性系に関する中心的役割を示唆する。ドパミンD5レセプターとのこのレセプターの相同性は、このレセプターを、精神医学的疾患(特に抑うつ症、双極性障害、精神分裂病、および分裂感情性の障害)に関する優れた候補薬剤標的とする。さらに、NOV5遺伝子発現は、多数の脳癌細胞株においてダウンレギュレートされているようである。
【0571】
(パネル2Dの概要:)
Ag2976。NOV5遺伝子の発現は、このパネルにおけるサンプル間では、胃において最も高い(CT=30);この結果は、パネル1.3Dにおいて観察されたものと一致している。興味深いことに、この遺伝子の発現は、正常縁と比べた場合、胃の腫瘍3/3において、より低い。それゆえ、NOV5遺伝子の発現は、胃癌組織から正常な胃組織を区別するために用いられ得る。さらに、NOV5遺伝子産物の治療的調節は、胃癌の処置のおいて有益であり得る。
【0572】
(パネル3Dの概要:)
Ag2976。NOV5遺伝子の低いが有意な発現は、3つの肺癌細胞株に限定される。それゆえ、この遺伝子の発現は、他の細胞株から肺癌細胞株を区別する際において有用であり得る。
【0573】
(パネル4Dの概要:)
Ag2976。NOV5遺伝子の発現は、結腸において最も高い(CT=30.2)。この遺伝子は、IBD大腸炎およびIBDクローン病において、発現が低下しており、このことは、これらの疾患における潜在的役割を示唆する。さらに、NOV5遺伝子は、肺、IL−4によって処理した皮膚線維芽細胞、肝硬変症、ラモスB細胞(Ramos B cells)において、低レベルで発現される。
【0574】
(パネルCNSD.01の概要:)
Ag2976。NOV5遺伝子は、脳において低〜中程度のレベルで発現しており、少なくとも、海馬、大脳皮質、黒質、視床、淡蒼球および扁桃において存在している。パネルCNS_1において、この遺伝子は、抑うつ症の患者の脳のいくつかの領域において低下した発現を示す。ドパミン(D2)レセプターは、既知の全ての抗精神病薬の最もよく確立された作用部位であり、このことは、神経精神医学的疾患におけるドパミン作用性系に関する中心的役割を示唆する。抑うつ症におけるそのダウンレギュレーションに加えて、ドパミンD5レセプターとのこのレセプターの相同性は、このレセプターを、精神医学的疾患(特に抑うつ症、双極性障害、精神分裂病、および分裂感情性の障害)に関する優れた候補薬剤標的とする。
【0575】
(NOV7aおよびNOV7b)
NOV7a遺伝子およびNOV7b遺伝子の発現を、表40および表41に記載するプライマー−プローブのセットAg760およびAg1537を使用して評価した。RTQ−PCRの実行による結果を、表42、43、44、および45に示す
【0576】
【表40】
Figure 2004527222
【0577】
【表41】
Figure 2004527222
【0578】
【表42】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0579】
【表43】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0580】
【表44】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0581】
【表45】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
(パネル1.2の概要:)
Ag760/Ag1537。異なるプローブ/プライマーセットを使用する2つの実験による結果は、多少の不一致を示す。Ag760を用いると、甲状腺において最も高い発現を有するこのパネルにおける多くの正常組織サンプルに渡って、NOV7a遺伝子の発現は、高程度から中程度である(CT=20.1)。Ag1537を用いると、腎臓において最も高い発現を有するこのパネルにおける多くの正常組織サンプルに渡って、NOV7a遺伝子の発現は、高程度から中程度である(CT=21.6)。いくつかのサンプルにおける発現レベルが実験間で異なるが、この遺伝子が正常組織に由来するサンプルにおいて排他的に発現し、癌細胞株において発現しないことは明らかである。それゆえ、この遺伝子の発現は、正常組織と培養細胞を区別するために用いられ得る。
【0582】
PV−1様タンパク質は、細胞外ドメインを有する原形質膜タンパク質である。この遺伝子の発現は、膵臓、副腎、甲状腺、下垂体、成人の心臓および胎児の心臓、骨格筋、および成人の肝臓および胎児の肝臓を含む多様な代謝性組織において高い(CT値27以下)。このタンパク質の細胞外ドメインは、このタンパク質を、これらの組織のいずれかまたは全てにおける疾患の処置に関する潜在的な抗体標的とする。
【0583】
(パネル1.3の概要:)
Ag760。NOV7a遺伝子の発現は、小腸において最も高い(CT=26)。この遺伝子は、正常組織に由来するサンプルにおいて排他的に発現し、癌細胞株において発現せず、このことは、パネル1.2において観察されたことと一致している。それゆえ、この遺伝子の発現は、正常組織と培養細胞を区別するために用いられ得る。
【0584】
代謝性組織における発現は、膵臓、脂肪、副腎、甲状腺、下垂体、心臓、骨格筋、および肝臓において高い。
【0585】
この遺伝子は、CNS全体を通して低いレベルから中程度のレベルで発現しており、特に、扁桃、小脳、海馬、黒質、視床、大脳皮質および脊髄において見出される。
【0586】
(パネル2Dの概要:)
Ag1537。NOV7a遺伝子の発現は、腎臓癌サンプルのにおいて最も高い(CT=25)。概して、この遺伝子は、パネル2Dに渡って、正常組織および隣接する癌組織の両方において、広く発現している。しかし、全事例において、NOV7a遺伝子は、隣接する正常組織よりも腎臓癌組織において、より高く発現しているようである。それゆえ、この遺伝子は、正常腎臓組織から腎臓癌を区別するために用いられ得る。さらに、この遺伝子の治療的調節は、低分子薬剤または抗体の使用を通して、腎臓癌の処置において有益であり得る。
【0587】
(パネル4Dの概要:)
Ag760。NOV7a遺伝子の発現は、肺および胸腺において最も高い(CT=26)。この遺伝子の高発現はまた、内皮細胞および好塩基性細胞におけるより中程度の発現を有する正常腎臓および結腸において見られる。肺および肺微小血管内皮細胞におけるNOV7a遺伝子の発現は、PV−1タンパク質について観察された発現パターンと一致している(1)。NOV7a遺伝子によってコードされるタンパク質に対する抗体は、異なる組織部位への炎症性細胞の内皮細胞を横切る輸送を妨害し得、従って、遅延型過敏症、ぜん息、気腫、慢性関節リウマチおよびIBDを含む炎症性疾患の処置に関する潜在的な用途を有する。
【0588】
参考文献:
1.Stan R.V.,Kubitza M.,およびPalade G.E.(1999)PV−1 is a component of the fenestral and stomatal diaphragms in fenestrated endothelia.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:13203−13207.
PV−1は、免疫細胞化学的試験によって肺内皮における小胞の小孔性隔膜に特に関連することが示された新規の内皮タンパク質である。mRNAおよびタンパク質の両方の最も高い発現レベルは肺においてであるが、PV−1はまた、他の器官においても発現していることが見出された。PV−1の細胞外ドメインに対する特異的抗体を用い、Stanらは、光学顕微鏡レベルおよび電子顕微鏡レベルにおいて、いくつかのラット組織におけるこのタンパク質の存在の調査を拡げた。Stanらは、免疫蛍光によって、その抗体が、高い特異性を有し、腎臓の有窓性周細管性毛細管の内皮、ならびに腸絨毛、膵臓、および副腎の有窓性周細管性毛細管の内皮を認識することを示す。電子顕微鏡レベルにおける免疫学的局在決定によって、その抗体は、有窓性隔膜、ならびに脈管の床の内皮における小胞および内皮を横切るチャネルの小孔性隔膜を特異的に認識する。心臓、骨格筋、腸管の筋層、または脳毛細管の連続内皮、あるいは腎臓糸球体の非隔膜性有窓性内皮において、シグナルは検出されなかった。まとめると、これらの知見は、今までのところは有窓性隔膜に局在する唯一の抗原を定義する。それらまた、小胞および内皮を横切るチャネルの小孔性隔膜、ならびに有窓性隔膜が、生化学的に関連し得、さらに、形態学的に類似の構造であり得ることを示す。
【0589】
PMID:10557298
(NOV8aおよびNOV8b)
NOV8a遺伝子およびその改変体の発現を、表46、表47および表48に記載するプライマー−プローブのセットAg147、Ag718、Ag3681およびAg4085を使用して評価した。RTQ−PCRの実行による結果を、表49、50、51、52、および53に示す。
【0590】
【表46】
Figure 2004527222
【0591】
【表47】
Figure 2004527222
【0592】
【表48】
Figure 2004527222
【0593】
【表49】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0594】
【表50】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0595】
【表51】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0596】
【表52】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
【0597】
【表53】
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
Figure 2004527222
(パネル1の概要:)
Ag147。NOV8a遺伝子の発現は、精巣において最も高い(CT=25.1)。この遺伝子はまた、扁桃、小脳、海馬、黒質、視床、視床下部および脊髄を含むCNS全体に渡って高程度から中程度で発現しており、このことは、CNSプロセスにおける重要な役割を示唆している。NOV8a遺伝子は、PAPIN(PSD−95/D1g−A/ZO−1(PDZ)タンパク質と相互作用するプラコフィリン(plakophilin)関連アルマジロリピートタンパク質)に対する相同性を有するタンパク質をコードしている。PAPINのリガンドは、p0071/NPRAP/δ−カテニン(δ−catenin)およびプレセリニン1(presenilin1)と複合体を形成すると考えられており、NotchまたはWnt/Wingless経路において重要な働きをし得る。プレセリニンはアルツハイマー病において役割を果たすことが知られているので、NOV8A遺伝子産物とその生物学的相互作用物との間の相互作用のインヒビターは、アルツハイマー病の処置または癌または自閉症などのWnt経路に関係する他の疾患の処置において有用であり得る。
【0598】
NOV8a遺伝子の発現の低レベルはまた、膵臓、副腎、下垂体、甲状腺、心臓、骨格筋、および肝臓を含むいくつかの代謝性組織のおいて見られる。従って、この遺伝子は、これらの組織のいずれかまたは全てにおける疾患の発症のおいて役割を果たし得る。
【0599】
(パネル1.2の概要:)
Ag718。同じプローブ/プライマーセットを使用する3つの実験による結果は、あまり一致しないことを示す。この議論は、その実験の大多数において見られた結果と関連する。NOV8a遺伝子の発現は、心臓および大脳皮質において最も高い。それゆえ、この遺伝子は、潜在的に、他の組織から心臓および大脳皮質を区別するために用いられ得る。この遺伝子はまた、脊髄、海馬、扁桃、小脳、および視床を含むCNSの他の領域において高程度から中程度発現している。CNSにおけるこの遺伝子の潜在的な有用性の記載についてはパネル1の要約を参照。
【0600】
(パネル2Dの概要:)
Ag718。同じプローブ/プライマーセットを使用する3つの実験による結果は、良好に一致する。パネル2DにおけるNOV8a遺伝子の発現は、腎臓癌に由来するサンプルにおいて最も高い。しかし、このパネルにおける有意な発現パターンは、隣接する癌組織に比べた場合、正常組織においてより高く発現している。この遺伝子は、正常コントロールに比較して、腎臓癌の9つのうち7つ、および肺癌の5つのうち5つにおいてより低いレベルで発現している。それゆえ、NOV8aの遺伝子の発現は、癌の腎臓組織または癌の肺組織から正常な腎臓組織または正常な肺組織を区別するために用いられ得、診断マーカーとして有用性を有し得る。最後に、この遺伝子産物の治療的調節は、肺癌または腎臓癌の処置において有用性を有し得る。
【0601】
パネル4D/4Rの要約:Ag718。同じプローブ/プライマーセットを使用する3つの実験による結果は、合理的に一致している。NOV8a遺伝子は、TNFaおよびIFNgによって処置されたケラチノサイトにおいて高く発現される。この遺伝子の有意な発現はまた、TNFaおよびIL−1bによって処理された胸腺、小気道上皮および微小管性皮膚内皮において見られる。従って、NOV8a遺伝子によってコードされるタンパク質に対する抗体は、ぜん息、気腫、乾癬のような皮膚病、および接触過敏症において観察される炎症性反応を下方調節するのに有用であり得る。
【0602】
(パネル4.1Dの概要:)
Ag3681/Ag4085。NOV8a遺伝子は、TNFaおよびIFNgによって処置されたケラチノサイトにおいて高く発現しており、このことはパネル4D/4Rにおいて見られるものと一致している。この遺伝子の有意な発現はまた、TNFaおよびIL−1bによって処理された肺微小管性内皮細胞において見られる。従って、NOV8a遺伝子によってコードされるタンパク質に対する抗体は、ぜん息、気腫、乾癬のような皮膚病、および接触過敏症において観察される炎症性反応を下方調節するのに有用であり得る。
【0603】
参考文献:
1.Deguchi M.,Iizuka T.,Hata Y.,Nishimura W.,Hirao K.,Yao I.,Kawabe H.,Takai Y.(2000)PAPIN.A novel multiple PSD−95/D1g−A/ZO−1 protein interacting with neural plakophilin−related armadillo repeat protein/delta−catenin and p0071.J.Biol.Chem.275:29875−29880。
【0604】
神経性プラコフィリン関連アルマジロリピートタンパク質(NPRAP)/δ−カテニンは、アルツハイマー病関連遺伝子産物の1つである、プレセリニン1と相互作用する。Deguchiらは以前に、NPRAP/δ−カテニンとシナプスのスカフォールド分子(シナプスの構成要素の会合に関与する)との相互作用を報告した。NPRAP/δ−カテニンはまた、E−カドヘリン(E−cadherin)およびβ−カテニン(β−catenin)と相互作用し、細胞−細胞接合部の機構に関与している。p0071(NPRAP/δ−カテニンの偏在性のアイソフォーム)は、HeLa細胞およびA431細胞におけるデスモソームおよびMadin−Darbyウシ腎臓細胞における接着性の接合部に局在化する。Deguchiらは、この論文においてNPRAP/δ−カテニンおよびp0071と相互作用する新規タンパク質を同定し、このタンパク質をPSD−95/D1g−A/ZO−1(PDZ)タンパク質と相互作用するプラコフィリン関連アルマジロリピートタンパク質(PAPIN)と名づけた。PAPINは、6つのPDZドメインを有し、第二番目のPDZドメインを介してNPRAP/δ−カテニンおよびp0071と結合する。PAPINおよびp0071は、様々な組織に偏在的に発現し、正常ラット腎臓細胞および気管支の上皮細胞における細胞−細胞接合部に局在している。PAPINは、上皮接合部の構成要素とp0071を連結するスカホールドタンパク質であり得る。
【0605】
PMID:10896674
2.Fraser P.E.,Yu G.,Levesque L.,Nishimura M.,Yang D.S.,Mount H.T.,Westaway D.,St George−Hyslop P.H.(2001)Presenilin function:connections to Alzheimer’s disease and signal transduction.Biochem.Soc.Symp.67:89−100.
プレセリニン1(PS1)およびプレセリニン2(PS2)におけるミスセンス変異は、早発性の家族性アルツハイマー病に関連し、アミロイド斑および神経細線維変化物の加速された沈着を見せる。プレセリニンは、多重膜貫通タンパク質であり、最初は小胞体およびゴルジコンパートメントに主に局在する。Fraserらは以前に、PS1が、いくつかの機能的リガンドを含むと思われる高分子量複合体として存在することを実証した。潜在的な結合タンパク質は、細胞質に方向付けられるPS1ループドメイン(β−カテニン、p0071および新規の神経特異的プラコフィリン関連アルマジロタンパク(NPRAP)を含むアルマジロファミリータンパク質のメンバーと強く相互作用することが示された)を用いて酵母ツーハイブリッド系によってスクリーニングされた。アルマジロタンパク質は、細胞接合部/シナプスの安定化およびシグナル伝達経路の媒介を含む二重の機能を有し得る。これらの観察は、PS1が、神経突起成長に関与するアルマジロ関連経路およびwingless(Wnt)経路の活性化によるβ−カテニンの核内移行の両方の曲面に寄与し得ることを示唆する。アルツハイマー病(AD)関連プレセリニン変異は、Wntシグナル伝達に続くβ−カテニンの核内移行を妨害する結果となる異常な機能の優性獲得(dominant gain)を示す。これらの知見は、シグナル伝達におけるPS1の機能的役割を示し、そして選択したプレセニリンリガンドの誤輸送がAD発症における潜在的な機構であり得ることを示唆する。
【0606】
PMID:11447843
3.Wassink T.H.,Piven J.,Vieland V.J.,Huang J.,Swiderski R.E.,Pietila J.,Braun T.,Beck G.,Folstein S.E.,Haines J.L.,Sheffield V.C.(2001)Evidence supporting WNT2 as an autism susceptibility gene.Am.J.Med.Genet.105:406−413.
Wassinkらは、以下の理由によって自閉症の候補疾患遺伝子としてWNT2を調べた。第一に、WNTファミリーの遺伝子は、中枢神経系を含む多数の器官および器官系の発達に影響を与える。第二に、WNT2は、自閉症に関係する染色体7q31−33の領域に局在し、自閉症を有する個体における染色体の切断点(break point)に隣接している。第三に、Dvl1(WNT経路の機能に重要な遺伝子ファミリーのメンバーである)のノックアウトマウスは、社会的相互作用の減少によって主に特徴づけられる行動の表現型を示す。Wassinkらは、多数の自閉症発端者において、変異に関するWNT2のコード配列をスクリーニングし、彼(彼女)らの家族において自閉症を伴う分離された非保存的コード配列改変体を含む2つの家族を見い出した。Wassinkらはまた、WNT2 3’UTR SNPと自閉症に罹患した兄弟の組(ASP)の、家族および三人組のサンプルの間の連鎖不均衡(LD)を同定した。LDは、重篤な深刻な言語異常の存在によって規定されるASP家族のサブグループからほぼ排他的に生じ、そしてまた、本発明者らが以前に公開したゲノムワイドリンケージスクリーン(genomewide linkage screen)からの7qに対する連鎖に関する証拠に関連することが見い出された。さらに、発現分析は、ヒト視床におけるWNT2の発現を実証した。これらの知見に基づいて、Wassinkらは、WNT2遺伝子にまれに生じる変異が、単一コピーに存在する場合でさえも自閉症に対する感受性を著しく増加させる一方、未だ同定されていない、より一般的なWNT2対立遺伝子が存在し、より小さい程度であれ、この疾患に寄与し得るという仮説を立てている。
【0607】
PMID:11449391
4.De Ferrari G.V.,Inestrosa N.C.(2000)Wnt signaling function in Alzheimer’s disease.Brain Res Brain Res Rev 33:1−12。
【0608】
アルツハイマー病(AD)は、脳における3つの主な構造変化を伴う進行性の痴呆を有する神経変性疾患である:神経の拡散性欠損;神経細線維もつれ(NFT)と称される細胞内タンパク質沈着物、およびジストロフィーの軸索によって囲まれるアミロイド斑または老人斑と称される細胞外タンパク質沈着物。2つの主な仮説がこの疾患の分子ホールマーク(hallmark)を説明するために提唱されている:「アミロイドカスケード」仮説および「ニューロンの細胞骨格変性」仮説。前者は、AD(FAD)の早発性の家族性形態における遺伝学的研究によって支持され、後者は、タンパク質タウ(tau)に関連した微小管の異常リン酸化状態を含む細胞骨格の変化が老人斑の沈着物に先行し得るという、インビボにおける観察を中心に展開する。最近の研究は、膜関連タンパク質の輸送過程がFADに連結したプレセニリン(PS)タンパク質によって調節され、アミロイドβ−ペプチド沈積が、分泌経路を通じて細胞内で開始され得ることが示唆された。プレセニリン機能に関する現在の仮説は、その細胞局在、ならびに細胞接着/シグナル伝達β−カテニン分子およびグリコゲンシンターゼキナーゼ3β(GSK−3β)酵素との巨大分子複合体として想定されるその相互作用に基づいている。発生学的研究は、PSタンパク質がNotchシグナル伝達カスケードにおける構成要素として機能し、そしてβ−カテニンおよびGSK−3βがWntシグナル伝達経路のトランスデューサーであることを示した。両方の経路は、脳の発達において重要な働きを有していると考えられ、そしてWnt経路のトランスデューサーとして知られるDishevelled(Dv1)タンパク質を介してつながっている。この目的における研究の現在の状態の総説に加えて、DeFerrariらは、Wntシグナル伝達構成要因の持続的機能欠損が一連の誤認識事象の引き金となり、ADの発症および進行を決定するという細胞シグナル伝達モデルを示している。
【0609】
PMID:10967351
(実施例3.NOVXクローンのSNP分析)
SeqCallingTM技術:cDNAを、異なるドナーに由来する複数の組織型、正常、および疾患状態、生理学的状態、および発達状態を示す種々のヒトサンプルから導いた。サンプルを、組織全体、細胞株、初代細胞、または組織培養した初代細胞および細胞株として得た。細胞および細胞株を、遺伝子発現を調節する生物学的または化学的な試薬(例えば、成長因子、ケモカイン、ステロイド)で処理していてもよい。次いで、このように誘導したcDNAを、CuraGenに所有権のあるSeqCalling技術を使用して配列決定した。配列トレースを手作業によって評価し、そして適切である場合には修正を施した。全てのサンプルに由来するcDNA配列を、それ自体および公のESTを用いて、SeqCallingアセンブリのCuraGenのヒトSeqCallingデータベースを作成するためのバイオインフォーマティックプログラムを使用してまとめた。それぞれの集合には、1つ以上のヒトのサンプルに由来する1つ以上の重複しているcDNA配列を含んだ。集合の別の成分との同一性の程度が50bpにわたって少なくとも95%である場合には、集合の構成要素としてフラグメントおよびESTを含んだ。それぞれの集合は、遺伝子、ならびに/あるいはスプライシング形態および/または一塩基多型(SNP)ような改変体、およびそれらの組合せのような改変体を示し得る。
【0610】
改変体配列が、本出願に含まれる。変異体配列は、一塩基多型(SNP)を含み得る。改変体配列は、一塩基多型(SNP)を含み得る。SNPは、いくつかの例においては、SNPを含有しているヌクレオチド配列がcDNAに起源することを示す、「cSNP」と呼ばれる。SNPは、いくつかの方法で生じ得る。例えば、SNPは、多型部位でのあるヌクレオチドの別のヌクレオチドへの置換に起因し得る。このような置換は、トランジションまたはトランスバージョンのいずれかであり得る。SNPはまた、参照対立遺伝子と比較して、ヌクレオチドの欠失またはヌクレオチドの挿入によっても生じ得る。この場合には、多型の部位は、1つの対立遺伝子が、別の対立遺伝子中の特定のヌクレオチドに関してギャップを保有している部位である。遺伝子中に存在しているSNPは、SNPの位置で遺伝子によってコードされるアミノ酸の変化を生じ得る。しかし、SNPを含むコドンが遺伝子コードの縮重の結果として同じアミノ酸をコードする場合には、遺伝子内SNPはまた、サイレントでもあり得る。遺伝子の領域の外側に存在しているSNP、または遺伝子内のイントロンに存在しているSNPは、タンパク質のアミノ酸配列には全く変化を生じないが、発現パターンの調節の変更(例えば、一過性発現、生理学的応答の調節、細胞型による発現調節、発現の強度、転写されたメッセージの安定性における変更)を生じ得る。
【0611】
新規のSNPの同定方法:SNPは、CuraGenに所有権があるSNPToolアルゴリズムを使用して配列の集合を分析することによって同定される。SNPToolは、以下の基準で集合の中の変化を同定する:SNPは、アラインメントの両方の末端上の10塩基対は分析しない;ウィンドウの大きさ(視野(ビュー)(view)の中の塩基数)は10である;ウィンドウ内の許容されるミスマッチの数は2である;最少のSNP塩基量(PHREDスコア)は23である;SNPをスコアするための変化の最少の数は2/(アセンブリの位置)である。SNPToolは、集合を分析し、そしてSNPの位置、集合中の関連する個々の変異体配列の部位、その所定の位置での集合の深さ、推定される集合の対立遺伝子の頻度、およびSNP配列のバリエーションを示す。次いで、配列トレースが選択され、そして手作業による確認のためにビュー内に入れられる。コンセンサス集合配列は、SNPの配列のバリエーションによって生じる可能性のあるアミノ酸変化を同定するために、改変体配列の変化の変化とともにCuraToolにインポートされる。次いで、広範囲のSNPデータ分析が、SNPCallingデータベースに送られる。
【0612】
新規のSNPの確認方法:SNPを、Pyrosequencing(Pyrosequencing,Westborough,MA)として公知の検証方法を使用して確認した。Pyrosequencingのための詳細なプロトコルは、Alderbornら、Determination of Single Nucleotide Polymorphisms by Real−time Pyrophosphate DNA Sequencing(2000).Genome Research.10、8月8日発行、1249−1265に見出される。簡潔には、Pyrosequencingは、遺伝子型分類の実時間プライマーエクステンションプロセスである。このプロトコルは、ゲノムDNAサンプルに由来する二本鎖のビオチン化PCR産物を使用し、そしてそれらをストレプトアビジンビーズに結合させる。次いで、これらのビーズは、一本鎖のDNAを生じるように変性させられる。SNPは、DNA鎖の伸張の際にそれぞれのdNTPから放出されるピロリン酸(PPi)の間接的な生体照度アッセイ(bioluminometric assay)に基づく技術を利用して特徴付けられる。Klenowポリメラーゼによって媒介される塩基の取り込み後、PPiは放出され、そしてATPスルフリラーゼ(これは、ATPの形成を生じる)についての基質として、アデノシン5’−ホスホスルフェート(APS)とともに使用される。続いて、ATPは、ルシフェラーゼの作用によって、そのオキシ誘導体へのルシフェリンの転換を達成する。その後の発光は、約4個の塩基までは付加された塩基の数に比例する。この方法のプロセッシビティーを可能にするために、過剰のdNTPはアピラーゼによって分解させられる。アピラーゼもまた、最初の反応混合物中に存在し、その結果、配列決定の間にのみdNTPが鋳型に付加される。このプロセスは、完全に自動化されており、そして96ウェル形式に適応させられている。これによって、大きなSNPパネルの迅速なスクリーニングが可能である。新規の一塩基多型による改変体のDNA配列およびタンパク質配列を、報告する。改変体を個別に報告するが、全ての任意の組合せまたは改変体の選択したサブセットもまた含む。さらに、改変体の塩基の位置および改変体のアミノ酸残基には、下線を付ける。
【0613】
(結果)
改変体を個別に報告するが、全てのあらゆる組合せまたは改変体の選択したサブセットもまた、本発明の企図されるNOVX実施形態として含む。
【0614】
(NOV1aのSNPデータ:)
NOV1aは、2個のSNP改変体を有する。そのヌクレオチド配列およびアミノ酸配列についてのそれらの改変体位置に、それぞれ、配列番号1および2と番号を付ける。NOV1a改変体のヌクレオチド配列は、表54に示すように異なる。
【0615】
【表54】
Figure 2004527222
(NOV7aのSNPデータ:)
NOV7aは、4個のSNP改変体を有する。そのヌクレオチドおよびアミノ酸配列についてのそれらの改変位置に、それぞれ、配列番号XおよびYと番号を付ける。NOV7a改変体のヌクレオチド配列は、表55に示すように異なる。
【0616】
【表55】
Figure 2004527222
(NOV8aのSNPデータ:)
NOV8aは、1個のSNP改変体を有する。そのヌクレオチドおよびアミノ酸配列についてのそれらの変異位置に、それぞれ、配列番号XおよびYと番号を付ける。NOV8a改変体のヌクレオチド配列は、表56に示すように異なる。
【0617】
【表56】
Figure 2004527222
(実施例4:NOV1のSAGE分析)
遺伝子発現の連続分析(すなわち、SAGE)は、遺伝子発現の定量的測定を得るために設計された実験技術である。SAGE技術そのものは、分子生物学的、DNA配列決定およびバイオインフォマティクス技術を利用するいくつかの工程を包含する。これらの工程(Adams MD、”Serial analysis of gene expression:ESTs get smaller.”Bioassey.18(4):261−2(1996)に総説される)は、9塩基または10塩基の「タグ」(これらは、いくつか様式で遺伝子の説明を割り当てられる)を作成するために用いられた。実験的な理由として、これらのタグは、cDNA配列における最も3’末端側にあるNlaIII制限部位のの3’末端のすぐ隣にある。Cancer Genome Anatomy Project(すなわちCGAP)は、癌細胞の分子フィンガープリントを描写することを目的とする、NCIにより始められ、資金援助されるプロジェクトである。それは、SAGE分析を用いるそれらの癌関連プロジェクトのデータベースを作成して、ヒト身体における癌の発症および進行に対する知見を得る。本発明において報告されたSAGE発現プロファイルは、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/におけるUnigeneデータベースを問い合わせることにより、所定のMTC遺伝子と関連するUnigene登録IDを最初に同定することによって作成された。このページは、次に、SAGE:Gene to Tag mapping(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SAGE/SAGEcid.cgi?cid=”unigeneID”)にリンクを有する。
これは、この出願に含まれる、相対発現と共に所定のサンプルにおいて所定の遺伝子について見い出されるタグの数を列挙する報告を作成した。次に、この情報は、その遺伝子が、腫瘍形成および/または腫瘍進行においてより一般的な働きを有するか否かを理解するために用いられる。CGAPによって作成され、分析において用いられるSAGEライブラリーのリストは、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SAGE/sagelb.cgiに見い出され得る。
【0618】
【表57】
Figure 2004527222
(他の実施形態)
特定の実施形態が本明細書中で詳細に開示されているが、これは例示の目的のみのための例として行われており、そして添付される特許請求の範囲の範囲に関して限定するようには意図されない。詳細には、種々の置換、変更、および改変が、特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲を逸脱することなく本発明に対して行われ得ることが、本発明者らによって企図される。核酸の出発物質、目的のクローン、ライブラリーの型の選択は、本明細書中に記載されている実施形態の知見を考慮すると、当業者にとって慣用的な事項であると考えられる。他の局面、利点、および改変は、以下の特許請求の範囲内にあると考えられる。

Claims (49)

  1. 単離されたポリペプチドであって、以下:
    (a)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態;
    (b)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態の改変体であって、ここで、該改変体中の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列と異なり、ただし、該改変体は、該成熟形態のアミノ酸配列と、そのアミノ酸残基のうちの15%以下において異なる、改変体;
    (c)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列;ならびに
    (d)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列の改変体であって、ここで、該改変体中の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列と異なり、ただし、該改変体は、該アミノ酸配列と、そのアミノ酸残基のうちの15%以下において異なる、改変体;
    からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、単離されたポリペプチド。
  2. 請求項1に記載のポリペプチドであって、該ポリペプチドが、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列の天然に存在する対立遺伝子改変体のアミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
  3. 請求項2に記載のポリペプチドであって、ここで、前記対立遺伝子改変体が、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24および26からなる群より選択される核酸配列と単一ヌクレオチドで異なる核酸配列の翻訳物であるアミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
  4. 前記改変体のアミノ酸配列が、保存的アミノ酸置換含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  5. 単離された核酸分子であって、以下:
    (a)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態;
    (b)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列の成熟形態の改変体であって、ここで、該改変体中の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列と異なり、ただし、該改変体は、該成熟形態のアミノ酸配列と、そのアミノ酸残基のうちの15%以下において異なる、改変体;
    (c)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列;
    (d)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列の改変体であって、ここで、該改変体中の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列と異なり、ただし、該改変体は、該アミノ酸配列と、そのアミノ酸残基のうちの15%以下において異なる、改変体;
    (e)配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドまたは該ポリペプチドの改変体の、少なくとも一部をコードする核酸フラグメントであって、ここで、該改変体中の1以上のアミノ酸残基が、該成熟形態のアミノ酸配列と異なり、ただし、該改変体は、該アミノ酸配列と、そのアミノ酸残基のうちの15%以下において異なる、核酸フラグメント;ならびに
    (f) (a)、(b)、(c)、(d)または(e)の相補体を含む、核酸分子、
    からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする核酸配列を含む、単離された核酸分子。
  6. 前記核酸分子が天然に存在する対立遺伝子核酸改変体のヌクレオチド配列を含む、請求項5に記載の核酸分子。
  7. 前記核酸分子が天然に存在するポリペプチド改変体のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする、請求項5に記載の核酸分子。
  8. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで、該核酸分子が、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24および26からなる群より選択される核酸配列と単一ヌクレオチドで異なる、核酸分子。
  9. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで、該核酸分子が以下:
    (a)配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24および26からなる群より選択されるヌクレオチド配列;
    (b)配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24および26からなる群より選択されるヌクレオチド配列と1つ以上のヌクレオチドで異なる、ヌクレオチド配列であって、ただし、そのヌクレオチドの20%以下が、該ヌクレオチド配列と異なる、ヌクレオチド配列;
    (c)(a)の核酸フラグメント;ならびに
    (d)(b)の核酸フラグメント;
    からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含む、核酸分子。
  10. 請求項5に記載の核酸分子であって、ここで、該核酸分子が、配列番号1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24および26からなる群より選択されるヌクレオチド配列または該ヌクレオチド配列の相補鎖にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする、核酸分子。
  11. 請求項5に記載の核酸分子であって、該核酸分子は、以下:
    (a)第1のヌクレオチド配列であって、前記アミノ酸配列をコードするコード配列と1以上のヌクレオチド配列で異なるコード配列を含み、ただし、該第1のヌクレオチド配列中のコード配列におけるヌクレオチドの20%以下が、該コード配列と異なる、第1のヌクレオチド配列;
    (b)該第1のポリヌクレオチドの相補体である、単離された第2のポリヌクレオチド;ならびに
    (c)(a)または(b)の核酸フラグメント;
    からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含む、核酸分子。
  12. 請求項11に記載の核酸分子を含む、ベクター。
  13. 前記核酸分子に作動可能に連結されたプロモーターをさらに含む、請求項12に記載のベクター。
  14. 請求項12に記載のベクターを含む、細胞。
  15. 請求項1に記載のポリペプチドに免疫特異的に結合する、抗体。
  16. 前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項15に記載の抗体。
  17. 前記抗体がヒト化抗体である、請求項15に記載の抗体。
  18. サンプル中の請求項1に記載のポリペプチドの存在または量を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該サンプルを提供する工程;
    (b)該サンプルを、該ポリペプチドに免疫特異的に結合する抗体と接触させる工程;および
    (c)該ポリペプチドに結合した抗体の存在または量を決定して、それによって該サンプル中のポリペプチドの存在または量を決定する工程、
    を包含する、方法。
  19. サンプル中の請求項5に記載の核酸分子の存在または量を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該サンプルを提供する工程;
    (b)該サンプルを、該核酸分子に結合するプローブと接触させる工程;および
    (c)該核酸分子に結合した該プローブの存在または量を決定して、それによって該サンプル中の該核酸分子の存在または量を決定する工程、
    を包含する、方法。
  20. 前記核酸分子の存在または量が、細胞型または組織型についてのマーカーとして使用される、請求項19に記載の方法。
  21. 前記細胞型または組織型が癌性である、請求項20に記載の方法。
  22. 請求項1に記載のポリペプチドに結合する因子を同定する方法であって、該方法は、以下:
    (a)該ポリペプチドを該因子と接触させる工程;および
    (b)該因子が該ポリペプチドに結合するか否かを決定する工程;
    を包含する、方法。
  23. 前記因子が、細胞レセプターまたは下流エフェクターである、請求項22に記載の方法。
  24. 請求項1に記載のポリペプチドの発現または活性を調節する因子を同定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該ポリペプチドを発現する細胞を提供する工程;
    (b)該因子と該細胞とを接触させる工程;および
    (c)該因子が、該ポリペプチドの発現または活性を調節するか否かを決定する工程、
    を包含し、それによって、該ペプチドの発現または活性における変化が、該因子が該ポリペプチドの発現または活性の調節することを示す、方法。
  25. 請求項1に記載のポリペプチドの活性を調節するための方法であって、該方法は、請求項1に記載のポリペプチドを発現する細胞サンプルを、該ポリペプチドの活性を調節するのに十分な量で、該ポリペプチドに結合する化合物と接触させる工程を包含する、方法。
  26. NOVX関連障害を処置または予防する方法であって、該方法は、そのような処置または予防が所望される被験体に、該被験体における該NOVX関連障害を処置または予防するのに十分な量で、請求項1に記載のポリペプチドを投与する工程を包含する、方法。
  27. 前記障害が、心筋症およびアテローム硬化症からなる群より選択される、請求項26に記載の方法。
  28. 前記障害が、細胞シグナルのプロセシングおよび代謝経路の調節に関連する、請求項26に記載の方法。
  29. 前記被験体がヒトである、請求項26に記載の方法。
  30. NOVX関連障害を処置または予防する方法であって、該方法は、そのような処置または予防が所望される被験体に、該被験体における該NOVX関連障害を処置または予防するのに十分な量で、請求項5に記載の核酸を投与する工程を包含する、方法。
  31. 前記障害が、心筋症およびアテローム硬化症からなる群から選択される、請求項30に記載の方法。
  32. 前記障害が、細胞シグナルのプロセシングおよび代謝経路の調節に関連する、請求項30に記載の方法。
  33. 前記被験体がヒトである、請求項30に記載の方法。
  34. NOVX関連障害を処置または予防する方法であって、該方法は、そのような処置または予防が所望される被験体に、該被験体における該NOVX関連障害を処置または予防するのに十分な量で、請求項15に記載の抗体を投与する工程を包含する、方法。
  35. 前記障害が糖尿病である、請求項34に記載の方法。
  36. 前記障害が、細胞シグナルのプロセシングおよび代謝経路の調節に関連する、請求項34に記載の方法。
  37. 前記被験体がヒトである、請求項34に記載の方法。
  38. 請求項1に記載のポリペプチドおよび薬学的に受容可能なキャリアを含有する、薬学的組成物。
  39. 請求項5に記載の核酸分子および薬学的に受容可能なキャリアを含有する、薬学的組成物。
  40. 請求項15に記載の抗体および薬学的に受容可能なキャリアを含有する、薬学的組成物。
  41. 請求項38に記載の薬学的組成物を1つ以上の容器に含む、キット。
  42. 請求項39に記載の薬学的組成物を1つ以上の容器に含む、キット。
  43. 請求項40に記載の薬学的組成物を1つ以上の容器に含む、キット。
  44. 第1の哺乳動物被験体において、請求項1に記載のポリペプチドの変化したレベルと関連する、疾患の存在または該疾患に対する素因を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該第1の哺乳動物被験体由来のサンプル中の該ポリペプチドの発現レベルを測定する工程;および
    (b)工程(a)のサンプル中の該ポリペプチドの量を、該疾患を有さないことが既知であるか、または該疾患にかかりにくいことが既知の、第2の哺乳動物被験体由来のコントロールサンプル中に存在する該ポリペプチドの量と、比較する工程、
    を包含し、ここで、該コントロールサンプルと比較した場合の該第1の被験体における該ポリペプチドの発現レベルにおける変化が、該疾患の存在または該疾患に対する素因を示す、方法。
  45. 前記素因が癌に対するものである、請求項44に記載の方法。
  46. 第1の哺乳動物被験体において、請求項5に記載の核酸分子の変化したレベルと関連する、疾患の存在または該疾患に対する素因を決定するための方法であって、該方法は、以下:
    (a)該第1の哺乳動物被験体由来のサンプル中の該核酸の量を測定する工程;および
    (b)工程(a)のサンプル中の該核酸の量を、該疾患を有さないことが既知であるかまたは該疾患にかかりにくいことが既知の、第2の哺乳動物被験体由来のコントロールサンプル中に存在する該核酸の量と比較する工程、
    を包含し、ここで、該コントロールサンプルと比較した場合の、該第1の被験体における該核酸のレベルにおける変化が、該疾患の存在または該疾患に対する素因を示す、方法。
  47. 前記素因が癌に対するものである、請求項46に記載の方法。
  48. 哺乳動物において病理学的状態を処置する方法であって、該方法は、該病理学的状態を緩和するのに十分な量でポリペプチドを該哺乳動物に投与する工程を包含し、ここで、該ポリペプチドが、配列番号2、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、および27のうちの少なくとも1つのアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはそれらの生物学的に活性なフラグメントと、少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有するポリペプチドである、方法。
  49. 哺乳動物において病理学的状態を処置する方法であって、該方法は、該病理学的状態を緩和するのに十分な量で請求項15に記載の抗体を該哺乳動物に投与する工程を包含する、方法。
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