JP2005213206A - Agent for ameliorating carbohydrate metabolizing function - Google Patents

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伊一郎 下村
Atsunori Fukuhara
淳範 福原
Masako Nishizawa
雅子 西澤
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Sumitomo Pharmaceuticals Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new agent for ameliorating a carbohydrate-metabolizing function, more precisely, an agent for treating or preventing diseases associated with the carbohydrate metabolism and having activities for promoting the transmittance of insulin signals. <P>SOLUTION: This agent for treating or preventing the diseases associated with the carbohydrate metabolism contains a protein having one of the following amino acid sequences or a fragment thereof as an active ingredient: (a) a specific amino acid sequence, (b) an amino acid sequence obtained by deleting, adding or substituting one or several amino acids from, to or for the amino acid sequence of (a), (c) a partial amino acid sequence obtained by deleting 26 amino acids from the amino terminus of the amino acid sequence of (a), (d) an amino acid sequence obtained by adding methionine to the amino terminus of the amino acid sequence of (c), (e) an amino acid sequence having ≥80% sequence identity with the amino acid sequence of (a), or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、糖代謝機能改善剤、詳しくは、筋肉における糖取り込み促進活性又は肝蔵における糖新生抑制活性等のインスリンシグナル伝達促進活性を有することを特徴とする、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤等に関する。   The present invention relates to a glucose metabolism function improving agent, specifically, a therapeutic agent for a glucose metabolism-related disease characterized by having an insulin signal transduction promoting activity such as a sugar uptake promoting activity in muscle or a gluconeogenesis inhibiting activity in liver. It relates to preventive agents.

生体における糖代謝(糖の新生及びクリアランス)の恒常性が破綻した状態、特に高血糖状態が持続した病態が糖尿病である。糖尿病の病態の背景には、血糖調節ホルモンであるインスリンの分泌不全や作用不全があり、インスリン作用を是正あるいは代替することにより、糖代謝に密接に関連する疾患(糖代謝関連疾患)の治療または予防が可能となる。これまでに、糖代謝機能を改善する生体内物質(ホルモン)としてはインスリンが知られており、インスリン製剤が糖代謝機能の改善に用いられているが、更に優れた薬剤が求められている。
一方、配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質は、脂肪蓄積症候群の診断に用いられること(特許文献1を参照)や、脂肪細胞において脂肪蓄積促進作用を有すること(特許文献2を参照)等が知られている。しかしながら、前記蛋白質のインスリン様活性については知られていなかった。
国際公開第00/62073号パンフレット 国際公開第02/10772号パンフレット
Diabetes is a condition in which the homeostasis of glucose metabolism (sugar renewal and clearance) in the living body is broken, particularly a hyperglycemic condition. In the background of the pathology of diabetes, insulin secretion, which is a glycemic hormone, is dysfunctional or dysfunctional. By correcting or substituting insulin action, treatment of diseases closely related to glucose metabolism (sugar metabolism-related diseases) or Prevention is possible. So far, insulin has been known as an in vivo substance (hormone) for improving the sugar metabolism function, and insulin preparations have been used for improving the sugar metabolism function. However, more excellent drugs are required.
On the other hand, the protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is used for diagnosis of fat accumulation syndrome (see Patent Document 1) and has a fat accumulation promoting action in fat cells (see Patent Document 2). Etc. are known. However, the insulin-like activity of the protein has not been known.
International Publication No. 00/62073 Pamphlet International Publication No. 02/10772 Pamphlet

本発明が解決すべき課題は、新規な糖代謝機能改善剤、詳しくは、インスリンシグナル伝達促進活性を有することを特徴とする、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a novel sugar metabolism function improving agent, specifically, a therapeutic or prophylactic agent for a sugar metabolism-related disease, characterized by having insulin signal transduction promoting activity.

本発明者らは、かかる状況のもと鋭意検討した結果、配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質が、糖代謝機能を改善する活性、詳しくはインスリンシグナル伝達促進活性を有し、イン ビボで糖代謝機能を改善する作用を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、
As a result of intensive studies under these circumstances, the present inventors have found that the protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 has an activity of improving the glucose metabolism function, specifically, an insulin signaling promoting activity, Thus, the present inventors have found that it exhibits an action to improve the sugar metabolism function, and have completed the present invention.
That is, the present invention

〔1〕 下記の(a)〜(h)のいずれかのアミノ酸配列からなる蛋白質(以下、本明細書において、本蛋白質と称する場合がある。)又はそのフラグメントを有効成分として含有する、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤;
<アミノ酸配列群>
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列、
(b)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、付加もしくは置換されたアミノ酸配列、
(c)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、そのアミノ末端から26個のアミノ酸を欠失させた部分アミノ酸配列、
(d)前記(c)のアミノ酸配列において、そのアミノ末端にメチオニンが付加されたアミノ酸配列、
(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
(f)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAによりコードされるアミノ酸配列、
(g)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAと80%以上の配列同一性を有する塩基配列を有するDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列、
(h)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAに対し相補性を有するDNAと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列
〔2〕 インスリン様活性を亢進することを特徴とする、〔1〕に記載の治療剤又は予防剤;
〔3〕 インスリン様活性が、肝細胞又は筋肉細胞におけるインスリンシグナル伝達促進活性である、〔2〕に記載の治療剤又は予防剤;
〔4〕 インスリン様活性が、肝細胞における糖新生抑制活性又は筋肉細胞における糖取り込み促進活性である、〔2〕に記載の治療剤又は予防剤;
〔5〕 インスリン様活性が、血糖降下作用である、〔2〕に記載の治療剤又は予防剤;
〔6〕 インスリン様活性の検定方法であって、
(1)筋肉細胞又は肝細胞と、被験物質を接触させる第一工程、
(2)前記細胞におけるインスリン様活性を測定する第二工程、及び
(3)前記第二工程により測定された測定値を、被験物質の代わりに本蛋白質を用いて前記第一工程及び第二工程を行った場合の測定値と比較し、被験物質のインスリン様活性が前記蛋白質のインスリン様活性と同等以上であることを指標として、被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程、
を有することを特徴とするインスリン様活性の検定方法;
〔7〕 インスリン様活性が、インスリンシグナル伝達促進活性である〔6〕に記載の検定方法;
〔8〕 インスリンシグナル伝達促進活性が、インスリン受容体、IRS-1、PI3キナーゼ又はAktのリン酸化量を指標として測定されることを特徴とする、〔7〕に記載の検定方法;
〔9〕 インスリン様活性が、肝細胞における糖新生抑制活性である、〔6〕に記載の検定方法;
〔10〕 インスリン様活性が、筋肉細胞への糖取り込み促進活性である、〔6〕に記載の検定方法;
〔11〕 第一工程で使用される筋肉細胞が骨格筋細胞である、〔6〕、〔7〕、〔8〕及び〔10〕のいずれかに記載の検定方法;
〔12〕 第一工程で使用される肝細胞が株化肝細胞又は初代培養肝細胞である、〔6〕〜〔9〕のいずれかに記載の検定方法;
〔13〕 被験物質が本蛋白質又は本蛋白質をコードする遺伝子(以下、本明細書において本遺伝子と称する場合がある。)の発現を促進するか否かを指標とする、被験物質のインスリン様活性の検定方法;
〔14〕 下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、〔13〕に記載のインスリン様活性の検定方法:
(1) 被験物質と、〔13〕に記載の蛋白質をコードする遺伝子を発現可能な細胞とを接触させる第一工程、
(2) 被験物質を接触させた細胞における、前記遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記遺伝子の発現量と比較する第二工程、及び
(3) 前記第二工程の比較結果に基づいて、被験物質が前記遺伝子の発現を増加させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程;
〔15〕 下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、〔13〕に記載のインスリン様活性の検定方法:
(1)被験物質と、〔13〕に記載の蛋白質を発現可能な細胞とを接触させる第一工程、
(2)被験物質を接触させた細胞における、前記蛋白質の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記蛋白質の発現量と比較する第二工程、及び
(3)前記第二工程の比較結果に基づいて、被験物質が前記蛋白質の発現を増加させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程;
〔16〕 下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、〔13〕に記載のインスリン様活性の検定方法:
(1) 被験物質と、〔13〕に記載の蛋白質をコードする遺伝子の発現制御領域を機能可能な形で連結されてなるレポーター遺伝子を含有する細胞とを接触させる第一工程、
(2) 被験物質を接触させた細胞における、前記レポーター遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記遺伝子の発現量と比較する第二工程、及び
(3) 前記第二工程の比較結果に基づいて、前記レポーター遺伝子の発現量を増加させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程;
〔17〕 インスリン様活性が、インスリンシグナル伝達促進活性である、〔13〕〜〔16〕のいずれかに記載の検定方法;
〔18〕 インスリン様活性が、筋肉細胞への糖取り込み促進活性である、〔13〕〜〔16〕のいずれかに記載の検定方法;
〔19〕 インスリン様活性が、肝細胞における糖新生抑制活性である、〔13〕〜〔16〕のいずれかに記載の検定方法;
〔20〕 〔6〕〜〔19〕のいずれかに記載の検定方法により測定された、被験物質のインスリン様活性を指標として、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤の候補物質を選別することを特徴とする、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤の探索方法;
〔21〕 糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤が、筋肉細胞又は肝細胞におけるインスリンシグナル伝達促進剤であることを特徴とする、〔20〕に記載の探索方法;
〔22〕 糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤が、筋肉細胞における糖取り込み促進剤であることを特徴とする、〔20〕に記載の探索方法;
〔23〕 糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤が、肝臓における糖新生抑制剤であることを特徴とする、〔20〕に記載の探索方法;
〔24〕 〔20〕〜〔23〕のいずれかに記載の探索方法により選抜された物質を有効成分して含有する、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤;
に関する。
[1] Glucose metabolism containing a protein comprising any one of the following amino acid sequences (a) to (h) (hereinafter sometimes referred to as the present protein in the present specification) or a fragment thereof as an active ingredient Therapeutic or prophylactic agent for related diseases;
<Amino acid sequence group>
(A) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, added or substituted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(C) a partial amino acid sequence obtained by deleting 26 amino acids from the amino terminus in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(D) an amino acid sequence in which methionine is added to the amino terminus of the amino acid sequence of (c),
(E) an amino acid sequence having 80% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(F) an amino acid sequence encoded by DNA having a base sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(G) It is encoded by DNA having a base sequence having 80% or more sequence identity with DNA having the base sequence shown by nucleotides 18 to 1493 in the base sequence shown by SEQ ID NO: 1. And an amino acid sequence having insulin-like activity,
(H) Hybridizes under stringent conditions with DNA having complementarity to DNA having the nucleotide sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. An amino acid sequence encoded by DNA and having insulin-like activity [2] The therapeutic or prophylactic agent according to [1], which enhances insulin-like activity;
[3] The therapeutic or prophylactic agent according to [2], wherein the insulin-like activity is an insulin signal transduction promoting activity in hepatocytes or muscle cells;
[4] The therapeutic or preventive agent according to [2], wherein the insulin-like activity is a gluconeogenesis-inhibiting activity in hepatocytes or a glucose uptake promoting activity in muscle cells;
[5] The therapeutic or prophylactic agent according to [2], wherein the insulin-like activity is a hypoglycemic effect;
[6] A method for assaying insulin-like activity,
(1) a first step of bringing a test substance into contact with muscle cells or hepatocytes,
(2) a second step of measuring insulin-like activity in the cell, and (3) the first step and the second step using the present protein instead of the test substance as the measurement value measured in the second step. A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index that the insulin-like activity of the test substance is equal to or greater than the insulin-like activity of the protein,
A method for assaying insulin-like activity, comprising:
[7] The assay method according to [6], wherein the insulin-like activity is insulin signal transduction promoting activity;
[8] The assay method according to [7], wherein the insulin signaling promoting activity is measured using the amount of phosphorylated insulin receptor, IRS-1, PI3 kinase or Akt as an index;
[9] The assay method according to [6], wherein the insulin-like activity is gluconeogenesis-inhibiting activity in hepatocytes;
[10] The assay method according to [6], wherein the insulin-like activity is an activity of promoting sugar uptake into muscle cells;
[11] The assay method according to any one of [6], [7], [8] and [10], wherein the muscle cell used in the first step is a skeletal muscle cell;
[12] The assay method according to any one of [6] to [9], wherein the hepatocytes used in the first step are established hepatocytes or primary cultured hepatocytes;
[13] Insulin-like activity of a test substance using as an index whether or not the test substance promotes the expression of the present protein or a gene encoding the present protein (hereinafter sometimes referred to as the present gene) The testing method of
[14] The method for assaying insulin-like activity according to [13], comprising the following steps (1) to (3):
(1) a first step of bringing a test substance into contact with a cell capable of expressing a gene encoding the protein according to [13],
(2) a second step of measuring an expression level of the gene in a cell contacted with a test substance and comparing the expression level with an expression level of the gene in a control cell not contacted with the test substance; and (3) A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not the test substance increases the expression of the gene based on the comparison result of the second step;
[15] The method for assaying insulin-like activity according to [13], comprising the following steps (1) to (3):
(1) a first step of contacting a test substance with a cell capable of expressing the protein according to [13],
(2) a second step of measuring the expression level of the protein in a cell contacted with a test substance, and comparing the expression level with the expression level of the protein in a control cell not contacted with the test substance; A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not the test substance increases the expression of the protein based on the comparison result of the second step;
[16] The method for assaying insulin-like activity according to [13], comprising the following steps (1) to (3):
(1) a first step of bringing a test substance into contact with a cell containing a reporter gene operably linked to an expression control region of the gene encoding the protein according to [13],
(2) a second step of measuring the expression level of the reporter gene in a cell contacted with a test substance, and comparing the expression level with the expression level of the gene in a control cell not contacted with the test substance; and (3) A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not to increase the expression level of the reporter gene based on the comparison result of the second step;
[17] The assay method according to any one of [13] to [16], wherein the insulin-like activity is insulin signal transduction promoting activity;
[18] The assay method according to any one of [13] to [16], wherein the insulin-like activity is an activity to promote sugar uptake into muscle cells;
[19] The assay method according to any one of [13] to [16], wherein the insulin-like activity is gluconeogenesis-inhibiting activity in hepatocytes;
[20] Selecting a candidate substance for a therapeutic or prophylactic agent for a glucose metabolism-related disease using the insulin-like activity of the test substance as an index measured by the assay method according to any one of [6] to [19] A method for searching for a therapeutic or prophylactic agent for a glucose metabolism-related disease,
[21] The search method according to [20], wherein the therapeutic or preventive agent for a glucose metabolism-related disease is an insulin signaling promoter in muscle cells or hepatocytes;
[22] The searching method according to [20], wherein the therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease is a sugar uptake promoter in muscle cells;
[23] The search method according to [20], wherein the therapeutic or preventive agent for a glucose metabolism-related disease is a gluconeogenesis inhibitor in the liver;
[24] A therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease, containing as an active ingredient a substance selected by the search method according to any one of [20] to [23];
About.

本発明により、糖代謝機能を改善する活性、詳しくはインスリンシグナル伝達促進活性を有することを特徴とする糖代謝関連疾患の治療剤もしくは予防剤、インスリン様活性の検定方法、及び当該検定方法を用いる糖代謝関連疾患の治療剤もしくは予防剤の探索方法などを提供することが可能になった。   According to the present invention, there is used a therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease characterized by having an activity of improving glucose metabolism function, specifically, an insulin signaling promoting activity, an assay method for insulin-like activity, and the assay method It has become possible to provide a method for searching for a therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease.

以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の第一の態様は、前記本蛋白質又はそのフラグメントを有効成分として含有する糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤に関する。
本明細書において、「下記の(a)〜(h)のいずれかのアミノ酸配列からなる蛋白質」(本蛋白質)とは、(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列、(b)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、付加もしくは置換されたアミノ酸配列、(c)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、そのアミノ末端から26個のアミノ酸を欠失させた部分アミノ酸配列、(d)前記(c)のアミノ酸配列において、そのアミノ末端にメチオニンが付加されたアミノ酸配列、(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、(f)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAによりコードされるアミノ酸配列、(g)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAと80%以上の配列同一性を有する塩基配列を有するDNAによりコードされるアミノ酸配列、及び(h)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAに対し相補性を有するDNAと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAによりコードされるアミノ酸配列からなり、かつインスリン様活性を有する蛋白質である。
The present invention is described in detail below.
The first aspect of the present invention relates to a therapeutic or prophylactic agent for a sugar metabolism-related disease containing the protein or a fragment thereof as an active ingredient.
In the present specification, “a protein comprising any one of the following amino acid sequences (a) to (h)” (the present protein) means (a) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and (b) SEQ ID NO: 2 (C) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 26 amino acids were deleted from the amino terminus thereof. (D) an amino acid sequence in which methionine is added to the amino terminus of the amino acid sequence of (c), (e) an amino acid having 80% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (F) having a base sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 (G) 80% or more of sequence identity with the DNA having the base sequence represented by nucleotides 18 to 1493 in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 Complementary to an amino acid sequence encoded by a DNA having a nucleotide sequence having the nucleotide sequence and (h) a DNA having a nucleotide sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. And a protein having an insulin-like activity and comprising an amino acid sequence encoded by a DNA that hybridizes under stringent conditions.

ここで、前記(b)における「アミノ酸の欠失、付加もしくは置換」や前記(e)及び(g)にある「80%以上の配列同一性」には、例えば、配列番号2で示されるアミノ酸配列を有する蛋白質が細胞内で受けるプロセシング、該蛋白質が由来する生物の種差、個体差、組織間の差異等により天然に生じる変異や、人為的なアミノ酸の変異等が含まれる。
前記(b)における「アミノ酸の欠失、付加もしくは置換」(以下、総じてアミノ酸の改変と記すこともある。)を人為的に行う場合の手法としては、例えば、配列番号2で示されるアミノ酸配列をコードするDNAに対して慣用の部位特異的変異導入を施し、その後このDNAを常法により発現させる手法が挙げられる。ここで部位特異的変異導入法としては、例えば、アンバー変異を利用する方法(ギャップド・デュプレックス法、Nucleic Acids Res., 12,9441-9456(1984))、変異導入用プライマーを用いたPCRによる方法等が挙げられる。
前記で改変されるアミノ酸の数については、少なくとも1残基、具体的には1若しくは数個、又はそれ以上である。かかる改変の数は、当該蛋白質のインスリン様活性を見出すことのできる範囲であれば良い。
また前記欠失、付加又は置換のうち、特にアミノ酸の置換に係る改変が好ましい。当該置換は、疎水性、電荷、pK、立体構造上における特徴等の類似した性質を有するアミノ酸への置換がより好ましい。このような置換としては、例えば、(1)グリシン、アラニン;(2)バリン、イソロイシン、ロイシン;(3)アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、(4)セリン、スレオニン;(5)リジン、アルギニン;(6)フェニルアラニン、チロシンのグループ内での置換が挙げられる。
Here, the “amino acid deletion, addition or substitution” in (b) and “80% or more sequence identity” in (e) and (g) include, for example, the amino acid represented by SEQ ID NO: 2 This includes a process that a protein having a sequence undergoes in a cell, a naturally occurring mutation due to a species difference, an individual difference, a difference between tissues, etc. from which the protein is derived, and an artificial amino acid mutation.
As a technique for artificially performing the “amino acid deletion, addition or substitution” in the above (b) (hereinafter sometimes referred to as amino acid modification as a whole), for example, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is used. There is a technique in which conventional site-directed mutagenesis is performed on DNA encoding, and then this DNA is expressed by a conventional method. Here, as a site-specific mutagenesis method, for example, a method using amber mutation (gapped duplex method, Nucleic Acids Res., 12,9441-9456 (1984)), a PCR method using a mutagenesis primer Etc.
The number of amino acids modified as described above is at least one residue, specifically one or several, or more. The number of such modifications may be in a range where the insulin-like activity of the protein can be found.
Of the deletions, additions or substitutions, the modification relating to amino acid substitution is particularly preferable. The substitution is more preferably substitution with an amino acid having similar properties such as hydrophobicity, charge, pK, and structural features. Examples of such substitution include (1) glycine, alanine; (2) valine, isoleucine, leucine; (3) aspartic acid, glutamic acid, asparagine, glutamine, (4) serine, threonine; (5) lysine, arginine. And (6) substitution within the group of phenylalanine and tyrosine.

本発明において「配列同一性」とは、2つのDNA又は2つの蛋白質間の配列の同一性及び相同性をいう。前記「配列同一性」は、比較対象の配列の領域にわたって、最適な状態にアラインメントされた2つの配列を比較することにより決定される。ここで、比較対象のDNA又は蛋白質は、2つの配列の最適なアラインメントにおいて、付加又は欠失(例えばギャップ等)を有していてもよい。このような配列同一性に関しては、例えば、Vector NTIを用いて、ClustalWアルゴリズム(Nucleic Acid Res.,22(22):4673-4680(1994)を利用してアラインメントを作成することにより算出することができる。尚、配列同一性は、配列解析ソフト、具体的にはVector NTI、GENETYX-MACや公共のデータベースで提供される解析ツールを用いて測定される。前記公共データベースは、例えば、ホームページアドレスhttp://www.ddbj.nig.ac.jpにおいて、一般的に利用可能である。
本発明における配列同一性は、80%以上であればよいが、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上である。
In the present invention, “sequence identity” refers to sequence identity and homology between two DNAs or two proteins. The “sequence identity” is determined by comparing two sequences that are optimally aligned over the region of the sequence to be compared. Here, the DNA or protein to be compared may have an addition or a deletion (for example, a gap) in the optimal alignment of the two sequences. Such sequence identity can be calculated, for example, by creating an alignment using the ClustalW algorithm (Nucleic Acid Res., 22 (22): 4673-4680 (1994)) using Vector NTI. The sequence identity is measured using sequence analysis software, specifically, an analysis tool provided by Vector NTI, GENETYX-MAC, or a public database, for example, the homepage address http It is generally available at: //www.ddbj.nig.ac.jp.
The sequence identity in the present invention may be 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more.

前記(h)における「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする」に関して、ここで使用されるハイブリダイゼーションは、例えば、Sambrook J., Frisch E. F., Maniatis T.著、モレキュラークローニング第2版(Molecular Cloning 2nd edition)、コールド スプリング ハーバー ラボラトリー発行(Cold Spring Harbor Laboratory press)等に記載される通常の方法に準じて行うことができる。また「ストリンジェントな条件下」とは、例えば、6×SSC(1.5M NaCl、0.15M クエン酸三ナトリウムを含む溶液を10×SSCとする)、50%フォルムアミドを含む溶液中で45℃にてハイブリッドを形成させた後、2×SSCで50℃にて洗浄するような条件(Molecular Biology, John Wiley & Sons, N. Y. (1989), 6.3.1-6.3.6)等を挙げることができる。洗浄ステップにおける塩濃度は、例えば、2×SSCで50℃の条件(低ストリンジェンシーな条件)から0.2×SSCで50℃までの条件(高ストリンジェンシーな条件)から選択することができる。洗浄ステップにおける温度は、例えば、室温(低ストリンジェンシーな条件)から65℃(高ストリンジェンシーな条件)から選択することができる。また、塩濃度と温度の両方を変えることもできる。   Regarding “hybridize under stringent conditions” in (h) above, the hybridization used here is, for example, by Sambrook J., Frisch EF, Maniatis T., Molecular Cloning 2nd Edition (Molecular Cloning 2nd edition), Cold Spring Harbor Laboratory press, etc. (Cold Spring Harbor Laboratory press). “Stringent conditions” means, for example, 6 × SSC (a solution containing 1.5M NaCl, 0.15M trisodium citrate is 10 × SSC), 45% in a solution containing 50% formamide. The conditions (Molecular Biology, John Wiley & Sons, NY (1989), 6.3.1-6.3.6), etc., where a hybrid is formed at 50 ° C. and then washed with 2 × SSC at 50 ° C. it can. The salt concentration in the washing step can be selected, for example, from 2 × SSC at 50 ° C. (low stringency conditions) to 0.2 × SSC at 50 ° C. (high stringency conditions). The temperature in the washing step can be selected, for example, from room temperature (low stringency conditions) to 65 ° C. (high stringency conditions). It is also possible to change both the salt concentration and the temperature.

本明細書において、本蛋白質のフラグメントとは、前記本蛋白質の15〜100残基、好ましくは15〜50残基のアミノ酸部分配列からなるペプチドフラグメントを表し、本蛋白質のインスリン様活性が保持されている限り特に限定はない。   In the present specification, the fragment of the protein represents a peptide fragment consisting of an amino acid partial sequence of 15 to 100 residues, preferably 15 to 50 residues of the protein, and retains the insulin-like activity of the protein. As long as there is no particular limitation.

本蛋白質の調製方法について以下に説明する。
まず、本蛋白質をコードする遺伝子(本遺伝子)、例えば、(I)配列番号2で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列、(II)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、付加もしくは置換されたアミノ酸配列をコードする塩基配列、(III)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、そのアミノ末端から26個のアミノ酸を欠失させた部分アミノ酸配列をコードする塩基配列(即ち、配列番号2で示されるアミノ酸配列における第27番目から第491番目までのアミノ酸で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列)、(IV)前記(III)のアミノ酸配列において、そのアミノ末端にメチオニンが付加されたアミノ酸配列をコードする塩基配列、(V)配列番号2で示されるアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする塩基配列、(VI)配列番号1で示される塩基配列、(VII)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列、(VIII)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAと80%以上の配列同一性を有する塩基配列、又は(IX)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAに対し相補性を有するDNAと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAの塩基配列等の塩基配列を有する遺伝子を、通常の遺伝子工学的方法(例えば、Sambrook J., Frisch E. F., Maniatis T.著、モレキュラークローニング第2版(Molecular Cloning 2nd edition)、コールド スプリング ハーバー ラボラトリー発行(Cold Spring Harbor Laboratory press)等に記載されている方法)に準じて取得する。次いで、得られた本遺伝子を用いることにより、通常の遺伝子工学的方法に準じて本蛋白質を製造・取得する。このようにして本蛋白質を調製することができる。
The method for preparing this protein will be described below.
First, a gene encoding this protein (this gene), for example, (I) a base sequence encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and (II) one or more amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 Is a base sequence encoding an amino acid sequence deleted, added or substituted, (III) a base sequence encoding a partial amino acid sequence in which 26 amino acids have been deleted from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 A sequence (that is, a base sequence encoding an amino acid sequence represented by amino acids 27 to 491 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2), (IV) in the amino acid sequence of (III), the amino terminal (V) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and 80 A nucleotide sequence encoding the amino acid sequence having the above sequence identity, (VI) a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, and (VII) a nucleotide sequence from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. (VIII) a nucleotide having a sequence identity of 80% or more with a DNA having a nucleotide sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 A DNA having a complementarity to a DNA having a nucleotide sequence represented by a nucleotide sequence from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the sequence or (IX) the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, and under stringent conditions A gene having a base sequence such as a base sequence of DNA to be hybridized is converted into a conventional genetic engineering method (for example, Acquired according to Sambrook J., Frisch EF, Maniatis T., methods described in Molecular Cloning 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory press). Next, by using the obtained present gene, the present protein is produced and obtained according to an ordinary genetic engineering method. In this way, the present protein can be prepared.

例えば、本遺伝子が宿主細胞中で発現できるようなプラスミドを作製し、これを宿主細胞に導入して形質転換し、さらに形質転換された宿主細胞(形質転換体)を培養することで得られる培養物から本蛋白質を取得すればよい。上記プラスミドとしては、例えば、宿主細胞中で複製可能な遺伝情報を含み、自立的に増殖できるものであって、宿主細胞からの単離・精製が容易であり、宿主細胞中で機能可能なプロモーターを有し、検出可能なマーカーをもつ発現ベクターに、本蛋白質をコードする遺伝子が導入されたものを好ましく挙げることができる。尚、発現ベクターとしては、各種のものが市販されている。例えば、大腸菌での発現に使用される発現ベクターは、lac、trp、tacなどのプロモーターを含む発現ベクターであって、これらはファルマシア社、宝酒造等から市販されている。当該発現ベクターに本蛋白質をコードする遺伝子を導入するために用いられる制限酵素も宝酒造等から市販されている。さらなる高発現を導くことが必要な場合には、本蛋白質をコードする遺伝子の上流にリボゾーム結合領域を連結してもよい。用いられるリボゾーム結合領域としては、Guarente L.ら(Cell 20, p543)や谷口ら(Genetics of Industrial Microorganisms, p202, 講談社)による報告に記載されたものを挙げることができる。   For example, a culture obtained by preparing a plasmid capable of expressing this gene in a host cell, introducing it into the host cell, transforming it, and then culturing the transformed host cell (transformant). What is necessary is just to acquire this protein from a thing. Examples of the plasmid include a promoter that contains genetic information that can be replicated in a host cell, can be propagated autonomously, can be easily isolated and purified from the host cell, and can function in the host cell. Preferred examples include those in which a gene encoding the present protein is introduced into an expression vector having a detectable marker. Various types of expression vectors are commercially available. For example, an expression vector used for expression in E. coli is an expression vector containing a promoter such as lac, trp, tac, etc., and these are commercially available from Pharmacia, Takara Shuzo and others. Restriction enzymes used for introducing a gene encoding this protein into the expression vector are also commercially available from Takara Shuzo. If it is necessary to induce higher expression, a ribosome binding region may be linked upstream of the gene encoding this protein. Examples of the ribosome binding region used include those described in reports by Guarente L. et al. (Cell 20, p543) and Taniguchi et al. (Genetics of Industrial Microorganisms, p202, Kodansha).

哺乳動物細胞での発現に使用されるベクターは、SV40ウイルスプロモーター、サイトメガロウィルスプロモーター(CMVプロモーター)、Raus Sarcoma Virusプロモーター(RSVプロモーター)、βアクチン遺伝子プロモーター、aP2遺伝子プロモーター等のプロモーターを含む発現ベクターであって、これらは、東洋紡社、宝酒造社等から市販されている。   The vector used for expression in mammalian cells is an expression vector containing a promoter such as SV40 virus promoter, cytomegalovirus promoter (CMV promoter), Raus Sarcoma Virus promoter (RSV promoter), β-actin gene promoter, aP2 gene promoter, etc. These are commercially available from Toyobo and Takara Shuzo.

宿主細胞としては、原核生物もしくは真核生物である微生物細胞、昆虫細胞又は哺乳動物細胞等を挙げることができる。例えば、本蛋白質の大量調製が容易になるという観点では、大腸菌等を好ましく挙げることができる。
前記のようにして得られたプラスミドは、通常の遺伝子工学的方法により前記宿主細胞に導入することができる。
Examples of host cells include prokaryotic or eukaryotic microbial cells, insect cells, or mammalian cells. For example, Escherichia coli and the like can be preferably mentioned from the viewpoint of easy mass preparation of the present protein.
The plasmid obtained as described above can be introduced into the host cell by an ordinary genetic engineering method.

形質転換体の培養は、微生物培養、昆虫細胞もしくは哺乳動物細胞の培養に使用される通常の方法によって行うことができる。例えば大腸菌の場合、適当
な炭素源、窒素源およびビタミン等の微量栄養物を適宜含む培地中で培養を行う。培養方法としては、固体培養、液体培養のいずれの方法でもよく、好ましくは、通気撹拌培養法等の液体培養を挙げることができる。
The transformant can be cultured by a conventional method used for culturing microorganisms, insect cells or mammalian cells. For example, in the case of Escherichia coli, culturing is performed in a medium appropriately containing an appropriate carbon source, nitrogen source, and micronutrients such as vitamins. The culture method may be any of solid culture and liquid culture, and preferred examples include liquid culture such as aeration and agitation culture.

本蛋白質の取得は、一般の蛋白質の単離・精製に通常使用される方法を組み合わせて実施すればよい。例えば、前記の培養により得られた形質転換体を遠心分離等で集め、該形質転換体を破砕または溶解せしめ、必要であれば蛋白質の可溶化を行い、イオン交換、疎水、ゲルろ過等の各種クロマトグラフィーを用いた工程を単独で、若しくは組み合わせることにより精製すればよい。精製された蛋白質の高次構造を復元する操作をさらに行ってもよい。また、例えば、前記の培養により得られた形質転換体を遠心分離などで除去し、培養上清から本蛋白質を前記と同様にして精製してもよい。   Acquisition of this protein may be carried out by combining methods commonly used for isolation and purification of general proteins. For example, the transformants obtained by the above culture are collected by centrifugation or the like, and the transformants are crushed or dissolved, and if necessary, proteins are solubilized, and various types such as ion exchange, hydrophobicity, gel filtration, etc. What is necessary is just to refine | purify the process using a chromatography individually or in combination. An operation of restoring the higher order structure of the purified protein may be further performed. For example, the transformant obtained by the above culture may be removed by centrifugation or the like, and the present protein may be purified from the culture supernatant in the same manner as described above.

本明細書において、糖代謝関連疾患としては、生体における糖代謝機能の異常を伴う疾患が挙げられ、具体的には、糖尿病、耐糖能異常、高血糖の持続に伴う動脈硬化症等の疾患が挙げられる。すなわち、糖代謝関連疾患は、インスリンの機能低下または機能不全によって生ずる種々の病態を有する疾患であれば特に限定は無い。本発明の糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤を適用可能な疾患として、好ましくは、糖尿病などの血糖の恒常性が破綻した病態をあげることができる。
本明細書において、「インスリン様活性」とは、インスリンがインスリン受容体に結合することにより生じる生理作用を表し、具体的には、血糖降下作用、肝臓における糖新生抑制活性、又は筋肉細胞における糖取り込み促進活性等が挙げられる。
インスリンがインスリン受容体に結合することによって、インスリン受容体の細胞内ドメインであるβサブユニットが自己リン酸化され、細胞内でインスリン由来のシグナル伝達が生ずる(以下インスリンシグナル伝達と称する。)。インスリンシグナル伝達として、具体的には、インスリン受容体、IRS-1、PI3キナーゼ又はAktのリン酸化反応等が挙げられる。
「インスリンシグナル伝達促進活性」とは、前記インスリンシグナル伝達を亢進する活性を表し、具体的には、肝細胞もしくは筋肉細胞におけるインスリン受容体、IRS-1、PI3キナーゼ又はAktのリン酸化反応を亢進させる活性、すなわちインスリン受容体、IRS-1、PI3キナーゼ又はAktのリン酸化体を増加させる活性を表す。
In the present specification, examples of the glucose metabolism-related diseases include diseases associated with abnormal glucose metabolism functions in the living body. Specifically, diseases such as diabetes, impaired glucose tolerance, arteriosclerosis associated with sustained hyperglycemia, and the like. Can be mentioned. That is, the sugar metabolism-related disease is not particularly limited as long as it is a disease having various pathologies caused by a decrease in insulin function or dysfunction. As a disease to which the therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease of the present invention can be applied, a disease state in which blood glucose homeostasis such as diabetes is broken can be mentioned.
As used herein, “insulin-like activity” refers to a physiological action that occurs when insulin binds to an insulin receptor, and specifically includes a hypoglycemic action, a gluconeogenesis-inhibiting activity in the liver, or a sugar in muscle cells. Examples thereof include uptake promoting activity.
When insulin binds to the insulin receptor, the β subunit, which is the intracellular domain of the insulin receptor, is autophosphorylated, and insulin-derived signal transduction occurs in the cell (hereinafter referred to as insulin signal transduction). Specific examples of insulin signaling include phosphorylation of insulin receptor, IRS-1, PI3 kinase, or Akt.
“Insulin signal transduction promoting activity” refers to the activity of enhancing the above-mentioned insulin signal transduction, specifically, enhancing the phosphorylation of insulin receptor, IRS-1, PI3 kinase or Akt in hepatocytes or muscle cells. Activity, that is, the activity of increasing the phosphorylated form of insulin receptor, IRS-1, PI3 kinase or Akt.

「肝細胞における糖新生」とは、肝臓におけるブドウ糖生合成を表し、ピルビン酸からオキサロ酢酸を経てグルコースを生合成する細胞内の代謝を表す。糖新生の律速段階はホスホエノールピルビン酸カルボキシナーゼ(PEPCK)が触媒する反応であることが知られており、インスリンは、PEPCKの発現量を抑制することによって糖新生抑制活性を示すことが知られている。   “Glucogenesis in hepatocytes” refers to glucose biosynthesis in the liver, and represents intracellular metabolism in which glucose is biosynthesized from pyruvate via oxaloacetate. It is known that the rate-limiting step of gluconeogenesis is a reaction catalyzed by phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPCK), and insulin is known to exhibit gluconeogenesis-inhibiting activity by suppressing the expression level of PEPCK. ing.

「筋肉細胞における糖取り込み促進活性」とは、グルコーストランスポータを介して細胞外から細胞内へグルコースを取り込む作用を促進する活性を表す。インスリンは、細胞内に貯蔵されたGLUT4を細胞膜上へトランスロケーションさせることによって糖取り込みを促進することが知られている。取り込まれたブドウ糖は解糖系を経てピルビン酸へと変わり同時にATPを産生しエネルギーとして利用される。   “Sugar uptake promoting activity in muscle cells” refers to the activity of promoting the uptake of glucose from outside the cell via the glucose transporter. Insulin is known to promote glucose uptake by translocating GLUT4 stored in the cell onto the cell membrane. The taken-in glucose is converted into pyruvic acid through a glycolysis system, and at the same time, ATP is produced and used as energy.

本発明の糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤は、インスリン様活性を亢進させることを特徴とする。ここで、インスリン様活性を亢進するとは、具体的には、1)肝臓における糖新生を抑制すること、2)筋肉細胞における糖取り込みを促進すること、3)インスリンシグナル伝達を促進すること、4)血糖値を低下させること等を表す。   The therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease of the present invention is characterized by enhancing insulin-like activity. Here, specifically, insulin-like activity is enhanced by 1) suppressing gluconeogenesis in the liver, 2) promoting glucose uptake in muscle cells, 3) promoting insulin signaling, 4 ) Represents a decrease in blood sugar level.

本発明の第二の態様は、インスリン様活性の検定方法であって、
(1)筋肉細胞又は肝細胞と、被験物質を接触させる第一工程、
(2)前記細胞におけるインスリン様活性を測定する第二工程、及び
(3)前記第二工程により測定された測定値を、被験物質の代わりに本蛋白質を用いて前記第一工程及び第二工程を行った場合の測定値と比較し、被験物質のインスリン様活性が前記蛋白質のインスリン様活性と同等以上であることを指標として、被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程、
を有する。
A second aspect of the present invention is a method for assaying insulin-like activity, comprising:
(1) a first step of bringing a test substance into contact with muscle cells or hepatocytes,
(2) a second step of measuring insulin-like activity in the cell, and (3) the first step and the second step using the present protein instead of the test substance as the measurement value measured in the second step. A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index that the insulin-like activity of the test substance is equal to or greater than the insulin-like activity of the protein,
Have

前記第一工程において用いられる筋肉細胞には、動物の筋肉組織から分離された筋肉細胞や、同一の機能・形態を持つ集団を形成している筋肉細胞(筋肉組織)等も含まれ、インスリン受容体を発現しており、インスリンに応答して糖取り込みの促進活性を示し、インスリンの下流のシグナル伝達が機能する細胞であれば特に限定は無く、いかなる分化過程にある細胞であってもよい。例えば、筋芽細胞や分化し筋筒を形成した細胞等を挙げることができる。好ましくは、分化した筋肉細胞が挙げられる。ここで筋芽細胞とは、筋肉細胞としての素地を獲得した未分化細胞を指し、その形態としては分化後のように多核化、フィラメント化していない状態である。分化した筋肉細胞とは、通常10〜100μm径で30cmまでの多核の円筒状細胞であり、糖を取り込む能力を有する。
ここで「筋肉組織」としては、例えばヒラメ筋(Soleus muscle)もしくは長指伸筋(Extensor digitorium longus)などの骨格筋組織が挙げられる。
前記筋肉細胞の由来動物としては、例えば哺乳動物等を挙げることができ、さらに具体的にはヒト、サル、マウス、ラット、ハムスターなどを挙げることができる。
The muscle cells used in the first step include muscle cells isolated from animal muscle tissues and muscle cells (muscle tissues) forming a group having the same function and form. There is no particular limitation as long as it is a cell that expresses the body, exhibits an activity of promoting glucose uptake in response to insulin, and functions in signal transduction downstream of insulin, and may be a cell in any differentiation process. Examples include myoblasts and cells that have differentiated to form myotubes. Preferably, differentiated muscle cells are used. Here, the myoblast refers to an undifferentiated cell that has acquired a base as a muscle cell, and is in a state that is not multinucleated or filamentized as after differentiation. Differentiated muscle cells are usually multinuclear cylindrical cells with a diameter of 10 to 100 μm and up to 30 cm, and have the ability to take up sugar.
Here, examples of the “muscle tissue” include skeletal muscle tissues such as soleus muscle or extensor digitorium longus.
Examples of the muscle cell-derived animal include mammals, and more specifically human, monkey, mouse, rat, hamster and the like.

筋肉細胞は、骨格筋組織から単離することもできるが、L6(大日本製薬)、C2C12などの株化された細胞を用いることもできる。これらは市販されているか、もしくは容易に理研細胞バンクなどの細胞寄託機関から入手できる。これらの細胞は、例えば、ウシ胎児血清(以下、FBSと記す。)(GIBCO製)、ペニシリン、ストレプトマイシン(GIBCO製)をそれぞれ終濃度10%、100ユニット/mlおよび100μg/mlとなるように添加したダルベッコ改変イーグル培地(4.5g/L D−グルコースおよび584mg/L L−グルタミン含有。GIBCO製)(以下、DMEM培地と記す。)などの通常の培地中で培養することができ、細胞はコンフルエントになった後、円筒状の多核筋肉細胞に分化する。   Muscle cells can be isolated from skeletal muscle tissue, but established cells such as L6 (Dainippon Pharmaceutical) and C2C12 can also be used. These are commercially available or can be easily obtained from cell deposit institutions such as RIKEN Cell Bank. For example, fetal bovine serum (hereinafter referred to as FBS) (GIBCO), penicillin, and streptomycin (GIBCO) are added to these cells to a final concentration of 10%, 100 units / ml, and 100 μg / ml, respectively. Can be cultured in a normal medium such as Dulbecco's modified Eagle medium (containing 4.5 g / L D-glucose and 584 mg / L L-glutamine; manufactured by GIBCO) (hereinafter referred to as DMEM medium). After becoming confluent, they differentiate into cylindrical multinucleated muscle cells.

前記第一工程において用いられる肝細胞は、糖新生よび解糖系に関与する酵素等が機能している肝細胞、すなわちインスリン受容体を発現し、インスリンに応答して糖新生の抑制が認められる細胞であればいかなる肝細胞でも良く、動物の肝臓から分離された肝実質細胞や、同一の機能・形態を持つ集団を形成している肝細胞(肝臓組織)等も含まれる。前記肝細胞の由来動物動としては、例えば哺乳動物等を挙げることができ、さらに具体的にはヒト、サル、マウス、ラット、ハムスターなどを挙げることができる。   The hepatocytes used in the first step express hepatocytes in which enzymes involved in gluconeogenesis and glycolysis function, that is, express insulin receptor, and suppress gluconeogenesis in response to insulin. Any hepatocyte may be used as long as it is a cell, and hepatocytes isolated from the liver of an animal, and hepatocytes (liver tissue) forming a population having the same function / morphology are included. Examples of animal movements derived from the hepatocytes include mammals, and more specifically humans, monkeys, mice, rats, hamsters and the like.

肝細胞として、例えば、初代培養肝細胞が挙げられ、以下の方法で調製することができる。すなわち、ラット(Wister rat,150〜250g)は 腹部切開、腸を脇に寄せ門脈を露出させ、22G留置針(テルモ)を挿入し縫合糸で固定する。ペリスタポンプのチューブに輸液チューブ結合させ、灌流液(Liver Perfusion Medium)(Gibco社)を流出させながら空気が入らないように留置針とチューブを結合し、同時に腹部下大静脈を切開、放血し37℃に保った灌流液で灌流を開始する。10分間灌流後、恒温層で37℃に保たれたコラーゲナーゼ灌流液(Liver Digest Medium)(Gibco社)を10分間灌流する。灌流終了後、肝臓を摘出、シャーレ上で minceし洗浄用培地(Hepatocyte Wash Medium)(Gibco社),あるいは5%FBSを含むMedium 199(Gibco社)で懸濁、250μmメッシュフィルターでろ過した後、500rpm、1min. 遠心分離し上清を除去する。沈殿は洗浄用培地で懸濁、遠心分離、上清除去をさらに3回繰り返し、100μmセルストレーナー(FALCON社)でろ過後、10%FBSを含むWilliam's Medium E(Sigma社)で懸濁、遠心分離、上清除去を行う。最後に沈殿を10%FBS、1nM インスリン(Sigma製)、100nM デキサメサゾン(Sigma製)を含むWilliam's Medium Eで懸濁し、70μmセルストレーナー(FALCON社)でろ過後、血球計算版をもちいて細胞数を計測し、コラーゲンコートプレート(イワキ製)に0.5〜1.5×105cells/cm2の密度でまきこむ。まきこみから2〜3時間後に同じ培地で培地交換する。このように調製された初代培養肝細胞は、通常は翌日からアッセイに使用可能である。 Examples of hepatocytes include primary cultured hepatocytes, which can be prepared by the following method. That is, rats (Wister rat, 150-250g) are incised in the abdomen, the intestine is moved to the side, the portal vein is exposed, a 22G indwelling needle (Terumo) is inserted and fixed with a suture. The infusion tube is connected to the tube of the peristaltic pump, the indwelling needle and the tube are connected so that air does not enter while the perfusate (Liver Perfusion Medium) (Gibco) is allowed to flow out. Start perfusion with the perfusate kept in place. After perfusion for 10 minutes, perfuse the collagenase perfusion solution (Liver Digest Medium) (Gibco) maintained at 37 ° C in a constant temperature layer for 10 minutes. After completion of perfusion, the liver was removed, mince on a petri dish, suspended in Hepatocyte Wash Medium (Gibco) or Medium 199 (Gibco) containing 5% FBS, filtered through a 250 μm mesh filter, Centrifuge at 500 rpm for 1 min. Remove the supernatant. The precipitate is suspended in the washing medium, centrifuged, and the supernatant removed three more times, filtered through a 100 μm cell strainer (FALCON), suspended in William's Medium E (Sigma) containing 10% FBS, and centrifuged. Remove the supernatant. Finally, the precipitate is suspended in William's Medium E containing 10% FBS, 1 nM insulin (manufactured by Sigma) and 100 nM dexamethasone (manufactured by Sigma). Measure and spread on a collagen-coated plate (Iwaki) at a density of 0.5 to 1.5 × 10 5 cells / cm 2 . Replace the medium with the same medium 2-3 hours after seeding. The primary cultured hepatocytes thus prepared can be used for the assay from the next day.

また、H4IIE、HepG2などの株化された細胞を用いることもでき、これらは大日本製薬などから市販されており、容易に入手できる。これらの肝細胞は通常の細胞培養法にて培養可能であり、例えばDMEM培地に、デキサメサゾン(Sigma社)、cAMP(Sigma社)をそれぞれ終濃度100nM、および 50μMとなるように添加した培地(以下、肝細胞用培地)などにて培養できる。   In addition, established cells such as H4IIE and HepG2 can be used, and these are commercially available from Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd. and can be easily obtained. These hepatocytes can be cultured by a normal cell culture method. For example, a medium in which dexamethasone (Sigma) and cAMP (Sigma) are added to DMEM medium so as to have final concentrations of 100 nM and 50 μM, respectively (hereinafter referred to as “DMEM”). , Medium for hepatocytes).

被験物質として用いられる化合物には特に限定は無く、蛋白質、ペプチド、核酸、無機化合物、天然もしくは合成化学的に調製された有機化合物等が挙げられる。被験物質として、具体的には、アミノ酸3〜50残基、好ましくは5〜20残基のペプチドライブラリーや、当業者に公知のコンビナトリアルケミストリーの技術を用いて調製された分子量100〜2000、好ましくは200〜800の低分子有機化合物ライブラリーを挙げることができる。   The compound used as the test substance is not particularly limited, and examples thereof include proteins, peptides, nucleic acids, inorganic compounds, natural or synthetically prepared organic compounds, and the like. The test substance is specifically a peptide library of 3 to 50 amino acids, preferably 5 to 20 amino acids, or a molecular weight of 100 to 2000, preferably prepared using combinatorial chemistry techniques known to those skilled in the art. Can include 200 to 800 low molecular weight organic compound libraries.

筋肉細胞もしくは肝細胞と接触させる被験物質の濃度としては、特に限定は無く、通常約0.1μM〜約100μMであればよく、好ましくは1μM〜50μMであればよい。筋肉細胞もしくは肝細胞と被験物質とを接触させる時間は、通常5分間〜30分間程度あり、好ましくは10分間〜20分間程度である。被験物質は適宜、水、リン酸バッファーもしくはトリスバッファー等のバッファー、エタノール、アセトン、ジメチルスルホキシドもしくはこれらの混合物などの溶媒に溶解又は懸濁して用いることができる。   The concentration of the test substance to be brought into contact with muscle cells or hepatocytes is not particularly limited, and is usually about 0.1 μM to about 100 μM, preferably 1 μM to 50 μM. The time for contacting the muscle cell or hepatocyte with the test substance is usually about 5 minutes to 30 minutes, preferably about 10 minutes to 20 minutes. The test substance can be used by appropriately dissolving or suspending in a solvent such as water, a buffer such as phosphate buffer or Tris buffer, ethanol, acetone, dimethyl sulfoxide, or a mixture thereof.

前記第二工程において、インスリン様活性を測定する方法としては、以下の1)〜3)が挙げられる:
1)筋肉細胞あるいは筋肉組織における糖取り込み促進活性
筋肉細胞あるいは筋肉組織に含まれる取り込み糖量を測定する方法としては、筋肉細胞あるいは筋肉組織中の取り込み糖量を測定する方法であればどのような方法であってもよいが、例えば、取り込まれた放射標識グルコースを定量する方法等を挙げることができる。筋肉組織あるいは細胞内に取り込まれた放射標識グルコースを定量する方法の具体的な例としては、(1)生体から単離した筋肉組織を用いて、組織中に取り込まれた放射標識グルコースの量を測定する方法、(2)分化筋肉細胞を用いて、当該細胞中に取り込まれた放射標識グルコースの量を測定する方法等が挙げられる。筋肉組織を用いた糖取り込み測定方法(前者)としては、例えば、Molecular Cell, vol.2, p.559 (1998)等に記載される方法を用いることができる。分化筋肉細胞を用いて、当該細胞中に取り込まれた放射標識グルコースの量を測定する方法(後者)としては、例えば、「Am. J. Physiol., vol.276, E849 (1999) 」や「医学の歩み, 184(6), 503-506, 1998」等に記載される方法を用いることができる。
In the second step, methods for measuring insulin-like activity include the following 1) to 3):
1) Activity of promoting sugar uptake in muscle cells or muscle tissue Any method for measuring the amount of sugar taken up in muscle cells or muscle tissue can be used as long as it is a method for measuring the amount of sugar taken up in muscle cells or muscle tissue. For example, a method of quantifying incorporated radiolabeled glucose can be used. Specific examples of a method for quantifying radiolabeled glucose incorporated into muscle tissue or cells include: (1) The amount of radiolabeled glucose incorporated into tissue using muscle tissue isolated from a living body Examples include a method of measuring, and (2) a method of measuring the amount of radiolabeled glucose incorporated into the cells using differentiated muscle cells. As a method for measuring sugar uptake using muscle tissue (the former), for example, the method described in Molecular Cell, vol. 2, p. 559 (1998) can be used. Examples of a method for measuring the amount of radiolabeled glucose incorporated into the cells using differentiated muscle cells (the latter) include “Am. J. Physiol., Vol. 276, E849 (1999)” and “ The method described in “History of Medicine, 184 (6), 503-506, 1998” can be used.

2)肝細胞における糖新生抑制活性
肝細胞における糖新生量を測定する方法としては、例えば、文献等に記載される方法を用いることができる。より詳細には、肝細胞用培地にて培養したH4IIE細胞を12ウエルプレートに1ウエル当たり約3x10細胞の量でまきこみ、細胞がコンフルエントになった後に、5mMのグルコースを含む以外は前記記載と同一の肝細胞用培地に交換し、終夜培養する。細胞をリン酸緩衝液で洗浄後、糖新生用バッファー(8.3g/L DMEM−base、4mM L−グルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、3.7g/L 炭酸水素ナトリウム、0.9g/L 乳酸、100ユニット/mLペニシリン、および100μg/mL ストレプトマイシン)に交換して、さらに終夜細胞を培養する。翌日、細胞上清を回収して、適宜希釈し、上清中に含まれる糖(グルコース)量を定量する。グルコース定量のためのキットは多数市販されており、例えばF−キットグルコース(JKンターナショナル社)などを用いることが出来る。
2) Glucogenesis inhibitory activity in hepatocytes As a method for measuring the amount of gluconeogenesis in hepatocytes, for example, a method described in the literature or the like can be used. More specifically, as described above, H4IIE cells cultured in a hepatocyte culture medium are seeded in a 12-well plate in an amount of about 3 × 10 5 cells per well, and the cells become confluent and contain 5 mM glucose. Change to the same medium for hepatocytes and culture overnight. After washing the cells with phosphate buffer, gluconeogenesis buffer (8.3 g / L DMEM-base, 4 mM L-glutamine, 1 mM sodium pyruvate, 3.7 g / L sodium bicarbonate, 0.9 g / L lactic acid, 100 units / mL penicillin and 100 μg / mL streptomycin) and further culture the cells overnight. The next day, the cell supernatant is collected, diluted as appropriate, and the amount of sugar (glucose) contained in the supernatant is quantified. Many kits for determining glucose are commercially available. For example, F-kit glucose (JK International) can be used.

3)筋肉細胞又は肝細胞におけるインスリンシグナル伝達促進活性
ここで、筋肉細胞または肝細胞におけるインスリンシグナル伝達を測定する方法としては、インスリン受容体やその下流分子であるIRS-1蛋白質、PI3キナーゼ、Akt蛋白質のリン酸化量を定量する方法などがあげられる。ここで、IRS-1蛋白質、PI3キナーゼ、Akt蛋白質は公知であり、その構造や機能については、Molecular Medicine Vol.36, 110-115(1999;中山書店)に記載されている。これらの分子のリン酸化量を定量する方法としては、抗体を用いたウエスタンブロッティング法などがあげられ、当該方法に用いる抗体は、例えばシグマ社やUpstate Biotechnology社などから市販されており、通常の方法に準じて行うことができる。
3) Insulin signal transduction promoting activity in muscle cells or hepatocytes Here, methods for measuring insulin signaling in muscle cells or hepatocytes include insulin receptor and its downstream molecules, IRS-1 protein, PI3 kinase, Akt. Examples thereof include a method for quantifying the amount of phosphorylation of a protein. Here, IRS-1 protein, PI3 kinase, and Akt protein are known, and their structures and functions are described in Molecular Medicine Vol. 36, 110-115 (1999; Nakayama Shoten). Examples of a method for quantifying the phosphorylation amount of these molecules include Western blotting using an antibody. Antibodies used in the method are commercially available from, for example, Sigma, Upstate Biotechnology, etc. It can be performed according to.

本発明の第三工程において、「被験物質の代わりに本蛋白質を用いて前記第一工程及び前記第二工程を行った場合の測定値」とは、(i)筋肉細胞又は肝細胞と、配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質等の本蛋白質を接触させ、(ii)次いで前記細胞におけるインスリン様活性を測定することによって得られる測定値を表す。
ここで筋肉細胞や肝細胞と接触させる本蛋白質の濃度としては、通常約0.1ng/ml(2pM)〜約100μg/ml(2μM)であればよく、約1ng/ml(20pM)〜約20μg/ml(0.4μM)が好ましい。筋肉細胞もしくは肝細胞と本蛋白質とを接触させる時間は、通常5分間〜1日、好ましくは5分〜30分間程度である。筋肉細胞もしくは肝細胞と接触させる被験物質の濃度としては、通常約0.1μM〜約100μMであればよく、1μM〜50μMが好ましい。筋肉細胞もしくは肝細胞と被験物質とを接触させる時間は、通常5分間〜1日程度、好ましくは5分〜30分間程度であり、更に好ましくは10分間〜20分間程度である。
In the third step of the present invention, “the measured value when the first step and the second step are performed using the present protein instead of the test substance” means (i) muscle cells or hepatocytes, and sequence This represents a measured value obtained by contacting the present protein such as a protein comprising the amino acid sequence represented by No. 2 and (ii) measuring insulin-like activity in the cell.
Here, the concentration of the protein to be contacted with muscle cells or hepatocytes is usually about 0.1 ng / ml (2 pM) to about 100 μg / ml (2 μM), and about 1 ng / ml (20 pM) to about 20 μg. / Ml (0.4 μM) is preferred. The time for contacting the muscle cells or hepatocytes with this protein is usually 5 minutes to 1 day, preferably about 5 minutes to 30 minutes. The concentration of the test substance to be contacted with muscle cells or hepatocytes is usually about 0.1 μM to about 100 μM, and preferably 1 μM to 50 μM. The time for contacting the muscle cells or hepatocytes with the test substance is usually about 5 minutes to 1 day, preferably about 5 minutes to 30 minutes, and more preferably about 10 minutes to 20 minutes.

本発明第二工程により測定された測定値と、被験物質の代わりに配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質等の本蛋白質を用いた場合の前記第一工程及び前記第二工程を行った場合の測定値を比較し、本蛋白質と同等以上のインスリン様活性を示す被験物質を、インスリン様活性を有する物質であると評価することができる。   The first step and the second step in the case of using the measured value measured in the second step of the present invention and the present protein such as the protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 instead of the test substance were performed. By comparing the measured values, the test substance exhibiting insulin-like activity equivalent to or higher than that of the present protein can be evaluated as a substance having insulin-like activity.

また、被験物質を哺乳動物に投与した後、当該哺乳動物の血糖値を測定し、該測定値を、被験物質の代わりに配列番号2で示される蛋白質等の本蛋白質を投与した哺乳動物における血糖値を比較することによって、当該被験物質が配列番号2で示される蛋白質等の本蛋白質と同等以上の血糖降下作用を示すか否かを判断することもできる。
更に、被験物質を哺乳動物に投与した後当該哺乳動物の血糖値を測定し、該測定値を、被験物質の代わりに配列番号2で示される蛋白質等の本蛋白質を哺乳動物内で過剰発現させた場合の血糖値を比較することによって、当該被験物質が配列番号2で示される蛋白質等の本蛋白質と同等以上のインスリン様活性を示すか否かを判断することもできる。本蛋白質を哺乳動物内で過剰発現させる方法としては、たとえば、トランスジェニックやアデノウイルス感染などの方法があり、いずれの方法も文献等で公知である。
In addition, after administering the test substance to the mammal, the blood glucose level of the mammal is measured, and the measured value is used to measure the blood glucose level in the mammal administered with the present protein such as the protein represented by SEQ ID NO: 2 instead of the test substance. By comparing the values, it can also be determined whether or not the test substance exhibits a hypoglycemic effect equivalent to or higher than that of the present protein such as the protein represented by SEQ ID NO: 2.
Further, after administering the test substance to the mammal, the blood glucose level of the mammal is measured, and the measured value is overexpressed in the mammal such as the protein represented by SEQ ID NO: 2 instead of the test substance. It is also possible to determine whether or not the test substance exhibits an insulin-like activity equal to or higher than that of the present protein such as the protein represented by SEQ ID NO: 2 by comparing the blood glucose levels. Methods for overexpressing the present protein in mammals include, for example, methods such as transgenic and adenovirus infection, and any method is known in the literature.

前記のようにして被験物質が有する1)筋肉細胞への糖取り込み能力、2)肝細胞における糖新生抑制能力、3)筋肉細胞もしくは肝細胞におけるインスリンシグナル活性化能力、4)哺乳動物に投与した際の血糖低下能力等のインスリン様活性を検定することができる。本発明検定方法により評価された能力に基づき、インスリン様活性促進剤、具体的には、1)筋肉細胞への糖取り込み促進剤、2)肝細胞における糖新生抑制剤、3)筋肉細胞もしくは肝細胞におけるインスリンシグナル伝達促進剤、及び4)血糖低下剤を、糖代謝機能改善剤、即ち糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤として選抜することができる(本発明探索方法)。
具体的には、被験物質のインスリン様活性が、本蛋白質のインスリン様活性に比べて1.2倍以上、好ましくは1.5倍以上、更に好ましくは2倍以上である場合、当該被験物質を、糖代謝機能を改善する活性、詳しくはインスリンシグナル伝達促進活性を有する糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤の候補物質として選別することができる。
例えば、被験物質の糖取り込み促進能力を表わす糖取り込み促進率が、統計学的に有意な値を示す物質、具体的には、配列番号2で示される蛋白質の糖取り込み促進率の1.2倍以上の値、より好ましくは1.5倍以上を示す物質を、糖取り込み促進能力を有する物質として選抜する。
As described above, the test substance has 1) the ability of glucose uptake into muscle cells, 2) the ability to inhibit gluconeogenesis in hepatocytes, 3) the ability to activate insulin signals in muscle cells or hepatocytes, and 4) the administration to mammals. Insulin-like activity such as blood glucose-lowering ability can be assayed. Based on the ability evaluated by the assay method of the present invention, an insulin-like activity promoter, specifically, 1) a sugar uptake promoter into muscle cells, 2) a gluconeogenesis inhibitor in hepatocytes, 3) muscle cells or liver Insulin signal transduction promoters in cells and 4) hypoglycemic agents can be selected as sugar metabolism function improving agents, that is, therapeutic or preventive agents for sugar metabolism-related diseases (the search method of the present invention).
Specifically, when the insulin-like activity of the test substance is 1.2 times or more, preferably 1.5 times or more, more preferably 2 times or more, compared to the insulin-like activity of the present protein, It can be selected as a candidate substance for a therapeutic or prophylactic agent for a sugar metabolism-related disease having an activity for improving the sugar metabolism function, specifically, an insulin signal transduction promoting activity.
For example, the sugar uptake promotion rate indicating the ability of the test substance to take up sugar uptake is a substance showing a statistically significant value, specifically 1.2 times the sugar uptake uptake rate of the protein represented by SEQ ID NO: 2. Substances having the above values, more preferably 1.5 times or more, are selected as substances having the ability to promote sugar uptake.

本発明の第三の態様は、被験物質が、本蛋白質又は本蛋白質をコードする遺伝子(本遺伝子)の発現を促進(誘導)するか否かを指標とする、被験物質のインスリン様活性の検定方法に関する。以下に詳細に説明する。
1)本遺伝子の発現量を指標とする検定方法
本発明は、下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、インスリン様活性の検定方法を提供する。すなわち、
(1) 被験物質と、本蛋白質をコードする遺伝子を発現可能な細胞とを接触させる第一工程、
(2) 被験物質を接触させた細胞における、前記遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記遺伝子の発現量と比較する第二工程、及び
(3) 前記第二工程の比較結果に基づいて、被験物質が前記遺伝子の発現量を増加させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程。
ここで、被験物質としては上記と同じものが挙げられる。
「本蛋白質をコードする遺伝子(本遺伝子)を発現可能な細胞」としては、本遺伝子を発現する細胞であれば特に限定はく、本遺伝子を発現し得る細胞をそのまま用いてもよいし、本遺伝子を含むベクターで形質転換した細胞を用いてもよい。由来動物種としては、ラット、マウス、モルモット等のげっ歯類哺乳動物、イヌ、サル、ヒト等が挙げられる。
具体的には、ヒト腎臓由来細胞であるHEK293、ハムスター卵巣由来細胞であるCHO-K1、又はアフリカミドリザル腎臓由来細胞であるCOS-1もしくはCOS-7が挙げられる。また、哺乳動物の脂肪由来細胞、肝臓由来細胞、筋肉由来細胞などを用いてもよく、例えば、株化脂肪細胞である3T3-L1、株化肝細胞であるHepG2等が挙げられる。
The third aspect of the present invention is an assay for the insulin-like activity of a test substance using as an index whether the test substance promotes (induces) the expression of the present protein or a gene encoding the present protein (the present gene). Regarding the method. This will be described in detail below.
1) Assay method using the expression level of this gene as an index The present invention provides an assay method for insulin-like activity, which comprises the following steps (1) to (3). That is,
(1) a first step of contacting a test substance with a cell capable of expressing a gene encoding this protein;
(2) a second step of measuring an expression level of the gene in a cell contacted with a test substance and comparing the expression level with an expression level of the gene in a control cell not contacted with the test substance; and (3) A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not the test substance increases the expression level of the gene based on the comparison result of the second process.
Here, the same thing as the above is mentioned as a test substance.
The “cell capable of expressing the gene encoding this protein (this gene)” is not particularly limited as long as it is a cell that expresses this gene, and a cell capable of expressing this gene may be used as it is. You may use the cell transformed with the vector containing a gene. Examples of the derived animal species include rodent mammals such as rats, mice and guinea pigs, dogs, monkeys and humans.
Specifically, HEK293, which is a human kidney-derived cell, CHO-K1, which is a hamster ovary-derived cell, or COS-1 or COS-7, which is an African green monkey kidney-derived cell. In addition, mammalian fat-derived cells, liver-derived cells, muscle-derived cells, and the like may be used, and examples thereof include 3T3-L1, which is an established adipocyte, and HepG2, which is an established hepatocyte.

本遺伝子の発現レベルの検出及び定量は、前記細胞から調製したRNA又はそれから転写された相補的なポリヌクレオチドを用いて、ノーザンブロット法、RT-PCR法など公知の方法で実施できる。具体的には、本蛋白質遺伝子の塩基配列において連続する少なくとも15塩基を有するポリヌクレオチド及び/又はその相補的なポリヌクレオチドをプライマーまたはプローブとして用いることによって、RNA中の本遺伝子の発現の有無やその発現レベルを検出、測定することができる。そのようなプローブもしくはプライマーは、本蛋白質遺伝子の塩基配列をもとに、例えばprimer 3( HYPERLINK http://www.genome.wi.mit.edu/cgi-bin/primer/primer3.cgi http://www.genome.wi.mit.edu/cgi-bin/primer/primer3.cgi)あるいはベクターNTI(Infomax社製)を利用して設計することができる。   Detection and quantification of the expression level of this gene can be performed by a known method such as Northern blotting or RT-PCR using RNA prepared from the cells or a complementary polynucleotide transcribed therefrom. Specifically, by using a polynucleotide having at least 15 consecutive nucleotides in the nucleotide sequence of the protein gene and / or its complementary polynucleotide as a primer or probe, the presence or absence of expression of the gene in RNA and its The expression level can be detected and measured. Such a probe or primer is based on, for example, primer 3 (HYPERLINK http://www.genome.wi.mit.edu/cgi-bin/primer/primer3.cgi http: / /www.genome.wi.mit.edu/cgi-bin/primer/primer3.cgi) or vector NTI (manufactured by Infomax).

ノーザンブロット法を利用する場合、前記プライマーもしくはプローブを放射性同位元素(32P、33Pなど:RI)や蛍光物質などで標識し、それを、常法に従ってナイロンメンブレン等にトランスファーした細胞由来のRNAとハイブリダイズさせた後、形成された前記プライマーもしくはプローブ(DNAまたはRNA)とRNAとの二重鎖を、前記プライマーもしくはプローブの標識物(RI若しくは蛍光物質)に由来するシグナルとして放射線検出器(BAS-1800II、富士フィルム社製)または蛍光検出器で検出、測定する方法を例示することができる。また、AlkPhos Direct Labelling and Detection System (Amersham PharamciaBiotech社製)を用いて、該プロトコールに従って前記プローブを標識し、細胞由来のRNAとハイブリダイズさせた後、前記プローブの標識物に由来するシグナルをマルチバイオイメージャーSTORM860(Amersham Pharmacia Biotech社製)で検出、測定する方法を使用することもできる。 When using Northern blotting, the primers or probes radioisotope (such as 32 P, 33 P: RI) or a fluorescent substance labeled with a, it, RNA transfer cells derived from a nylon membrane or the like according to a conventional method After hybridization, the formed duplex of the primer or probe (DNA or RNA) and RNA is used as a signal from a label (RI or fluorescent substance) of the primer or probe as a radiation detector ( A method of detecting and measuring with a BAS-1800II (manufactured by Fuji Film) or a fluorescence detector can be exemplified. Further, using the AlkPhos Direct Labeling and Detection System (manufactured by Amersham Pharamcia Biotech), the probe is labeled in accordance with the protocol, hybridized with cell-derived RNA, and then the signal derived from the labeled product of the probe is multibiotic. A method of detecting and measuring with Major STORM860 (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) can also be used.

RT-PCR法を利用する場合は、細胞由来のRNAから常法に従ってcDNAを調製して、これを鋳型として標的の本蛋白質遺伝子の領域が増幅できるように、本蛋白質遺伝子の配列に基づき調製した一対のプライマー(上記cDNA(−鎖)に結合する正鎖、+鎖に結合する逆鎖)をこれとハイブリダイズさせて、常法に従ってPCR法を行い、得られた増幅二本鎖DNAを検出する方法を例示することができる。なお、増幅された二本鎖DNAの検出は、上記PCRを予めRIや蛍光物質で標識しておいたプライマーを用いて行うことによって産生される標識二本鎖DNAを検出する方法、産生された二本鎖DNAを常法に従ってナイロンメンブレン等にトランスファーさせて、標識した前記プライマーをプローブとして使用してこれとハイブリダイズさせて検出する方法などを用いることができる。なお、生成された標識二本鎖DNA産物はアジレント2100バイオアナライザ(横河アナリティカルシステムズ社製)などで測定することができる。また、SYBR Green RT-PCR Reagents (Applied Biosystems 社製)で該プロトコールに従ってRT-PCR反応液を調製し、ABI PRIME 7900 Sequence Detection System (Applied Biosystems 社製)で反応させて、該反応物を検出することもできる。   When using the RT-PCR method, cDNA was prepared from cell-derived RNA according to a conventional method, and was prepared based on the sequence of this protein gene so that the target protein gene region could be amplified using this as a template. A pair of primers (a normal strand that binds to the cDNA (− strand) and a reverse strand that binds to the + strand) are hybridized with this, and PCR is performed according to a conventional method, and the resulting amplified double-stranded DNA is detected. The method of doing can be illustrated. In addition, the detection of the amplified double-stranded DNA was performed by a method for detecting the labeled double-stranded DNA produced by performing the PCR using a primer previously labeled with RI or a fluorescent substance. For example, a method may be used in which double-stranded DNA is transferred to a nylon membrane or the like according to a conventional method, and the labeled primer is used as a probe to hybridize with this to detect it. The produced labeled double-stranded DNA product can be measured with an Agilent 2100 Bioanalyzer (manufactured by Yokogawa Analytical Systems). In addition, prepare an RT-PCR reaction solution according to the protocol using SYBR Green RT-PCR Reagents (Applied Biosystems) and react with ABI PRIME 7900 Sequence Detection System (Applied Biosystems) to detect the reaction product. You can also.

2)本蛋白質の発現量を指標として用いる検定方法
本発明は、下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、インスリン様活性の検定方法を提供する。すなわち:
(1)被験物質と、本蛋白質を発現可能な細胞とを接触させる第一工程、
(2)被験物質を接触させた細胞における、前記蛋白質の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記蛋白質の発現量と比較する第二工程、及び
(3)前記第二工程の比較結果に基づいて、被験物質が前記蛋白質の発現量を増加させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程。
ここで、被験物質としては前記と同じものが挙げられる。また、「本蛋白質を発現可能な細胞」としては、前記1)における「本蛋白質をコードする遺伝子(本遺伝子)を発現可能な細胞」と同じものが挙げられる。
本蛋白質の発現レベルの検出及び定量は、本蛋白質を認識する抗体を用いたウェスタンブロット法等の公知方法に従って定量できる。ウェスタンブロット法は、一次抗体として本蛋白質を認識する抗体を用いた後、二次抗体として125Iなどの放射性同位元素、蛍光物質、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)等の酵素等で標識した一次抗体に結合する抗体を用いて標識し、これら標識物質由来のシグナルを放射線測定器(BAI-1800II:富士フィルム社製など)、蛍光検出器などで測定することによって実施できる。また、一次抗体として本蛋白質を認識する抗体を用いた後、ECL Plus Western Blotting Detection System(アマシャム ファルマシアバイオテク社製)を利用して該プロトコールに従って検出し、マルチバイオメージャーSTORM860(アマシャム ファルマシアバイオテク社製)で測定することもできる。
2) Assay method using the expression level of the present protein as an indicator The present invention provides an assay method for insulin-like activity, comprising the following steps (1) to (3). Ie:
(1) a first step of contacting a test substance with a cell capable of expressing the protein;
(2) a second step of measuring the expression level of the protein in a cell contacted with a test substance, and comparing the expression level with the expression level of the protein in a control cell not contacted with the test substance; A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not the test substance increases the expression level of the protein based on the comparison result of the second step.
Here, examples of the test substance include the same substances as described above. Examples of the “cell capable of expressing the present protein” include the same cells as the “cell capable of expressing the gene encoding the present protein (present gene)” in 1) above.
The expression level of the protein can be detected and quantified according to a known method such as Western blotting using an antibody that recognizes the protein. Western blotting uses an antibody that recognizes this protein as a primary antibody, followed by a secondary antibody labeled with a radioactive isotope such as 125 I, a fluorescent substance, an enzyme such as horseradish peroxidase (HRP), etc. It can be carried out by labeling with a binding antibody and measuring a signal derived from these labeling substances with a radiation measuring instrument (BAI-1800II: manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), a fluorescence detector or the like. Moreover, after using the antibody which recognizes this protein as a primary antibody, it detects according to the said protocol using ECL Plus Western Blotting Detection System (made by Amersham Pharmacia Biotech), and multi-bio major STORM860 (made by Amersham Pharmacia Biotech) Can also be measured.

抗体は、その形態に特に制限はなく、前記本蛋白質を免疫抗原とするポリクローナル抗体であっても、またそのモノクローナル抗体であってもよく、さらには本蛋白質を構成するアミノ酸配列のうち少なくとも連続する、通常8アミノ酸、好ましくは15アミノ酸、より好ましくは20アミノ酸からなるポリペプチドに対して抗原結合性を有する抗体も、本発明の抗体に含まれる。   The form of the antibody is not particularly limited, and may be a polyclonal antibody using the present protein as an immunizing antigen or a monoclonal antibody thereof, and further, at least a continuous amino acid sequence constituting the present protein. An antibody having antigen-binding property to a polypeptide usually consisting of 8 amino acids, preferably 15 amino acids, more preferably 20 amino acids is also included in the antibody of the present invention.

これらの抗体の製造方法は、すでに周知であり、本発明の抗体もこれらの常法に従って製造することができる(Current protocols in Molecular Biology edit. Ausubel et al. (1987) Publish. John Wiley and Sons. Section 11.12〜11.13)。   Methods for producing these antibodies are already well known, and the antibodies of the present invention can also be produced according to these conventional methods (Current protocols in Molecular Biology edit. Ausubel et al. (1987) Publish. John Wiley and Sons. Section 11.12-11.13).

3)本遺伝子の発現制御領域を用いたレポーター遺伝子アッセイを用いる検定方法
本発明は、下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、インスリン様活性の検定方法を提供する。すなわち:
(1) 被験物質と、本蛋白質をコードする遺伝子の発現制御領域を機能可能な形で連結されてなるレポーター遺伝子を含有する細胞とを接触させる第一工程、
(2) 被験物質を接触させた細胞における、前記レポーター遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記遺伝子の発現量と比較する第二工程、及び
(3) 前記第二工程の比較結果に基づいて、前記レポーター遺伝子の発現量を増加させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程。
ここで、被験物質は、前記と同じものが挙げられる。
「本蛋白質をコードする遺伝子(本遺伝子)の発現制御領域」とは、通常、当該染色体遺伝子の上流数kbから数十kbの範囲を指し、例えば、(i)5’-レース法(5'-RACE法)(例えば、5’full Race Core Kit(宝酒造社製)等を用いて実施されうる)、オリゴキャップ法、S1プライマーマッピング等の通常の方法により、5’末端を決定するステップ;(ii)Genome Walker Kit(クローンテック社製)等を用いて5’-上流領域を取得し、得られた上流領域について、プロモーター活性を測定するステップ;、を含む手法等により同定することが出来る。
3) Assay method using a reporter gene assay using the expression control region of the present gene The present invention provides an assay method for insulin-like activity, comprising the following steps (1) to (3). Ie:
(1) a first step of bringing a test substance into contact with a cell containing a reporter gene operably linked to an expression control region of a gene encoding this protein;
(2) a second step of measuring the expression level of the reporter gene in a cell contacted with a test substance, and comparing the expression level with the expression level of the gene in a control cell not contacted with the test substance; and (3) A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not to increase the expression level of the reporter gene based on the comparison result of the second step.
Here, the test substance includes the same substances as described above.
“The expression control region of a gene encoding this protein (this gene)” usually refers to a range from several kb to several tens of kb upstream of the chromosomal gene, for example, (i) 5′-race method (5 ′ -RACE method) (for example, 5'full Race Core Kit (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) etc.), a step of determining the 5 'end by a usual method such as oligo cap method, S1 primer mapping; ii) A 5′-upstream region is obtained using a Genome Walker Kit (manufactured by Clontech) or the like, and the obtained upstream region can be identified by a technique including a step of measuring promoter activity.

本蛋白質遺伝子の発現制御領域を機能可能な形で連結されてなるレポーター遺伝子は、当業者に公知の方法で調製すればよい。すなわち、「Molecular Cloning:A Laboratory Manual 2nd edition」(1989),Cold Spring Harbor Laboratory Press、「Current Protocols In Molecular Biology」(1987),John Wiley & Sons,Inc.等に記載される通常の遺伝子工学的手法に従って切り出された本蛋白質遺伝子の発現調節領域を、レポーター遺伝子を含むプラスミド上に組み込むことができる。   A reporter gene formed by linking the expression control region of the protein gene in a functional manner may be prepared by a method known to those skilled in the art. That is, the conventional genetic engineering described in `` Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd edition '' (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, `` Current Protocols In Molecular Biology '' (1987), John Wiley & Sons, Inc. The expression control region of this protein gene excised according to the technique can be incorporated on a plasmid containing a reporter gene.

レポーター遺伝子としては、グルクロニダーゼ(GUS)、ルシフェラーゼ、クロラムフェニコールトランスアセチラーゼ(CAT)、β-ガラクトシダーゼ及びグリーン蛍光タンパク質(GFP)等が挙げられる。
調製した本蛋白質遺伝子の発現制御領域を機能可能な形で連結されてなるレポーター遺伝子を、通常の遺伝子工学的手法を用いて、当該レポーター遺伝子を導入する細胞において使用可能なベクターに挿入し、プラスミドを作製し、適当な宿主細胞へ導入することができる。レポーター遺伝子に応じた選抜条件の培地で培養することにより、形質転換細胞を得ることができる。
Examples of reporter genes include glucuronidase (GUS), luciferase, chloramphenicol transacetylase (CAT), β-galactosidase, and green fluorescent protein (GFP).
A reporter gene that is operably linked to the prepared expression control region of the protein gene is inserted into a vector that can be used in a cell into which the reporter gene is to be introduced, using a normal genetic engineering technique, and a plasmid Can be prepared and introduced into a suitable host cell. Transformed cells can be obtained by culturing in a medium under selection conditions according to the reporter gene.

また、レポーター遺伝子の発現量を測定する方法としては、個々のレポーター遺伝子に応じた方法を利用すればよい。例えば、レポーター遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子を用いる場合には、前記形質転換細胞を数日間培養後、当該細胞の抽出物を得、次いで当該抽出物をルシフェリンおよびATPと反応させて化学発光させ、その発光強度を測定することによりプロモーター活性を検出することができる。この際、ピッカジーンデュアルキット(登録商標;東洋インキ製)等の市販のルシフェラーゼ反応検出キットを用いることができる。   In addition, as a method for measuring the expression level of the reporter gene, a method corresponding to each reporter gene may be used. For example, when a luciferase gene is used as a reporter gene, the transformed cell is cultured for several days, an extract of the cell is obtained, and then the extract is reacted with luciferin and ATP to cause chemiluminescence, and the luminescence intensity Promoter activity can be detected by measuring. In this case, a commercially available luciferase reaction detection kit such as Picker Gene Dual Kit (registered trademark; manufactured by Toyo Ink) can be used.

上記1)〜3)において、「本蛋白質をコードする遺伝子を発現可能な細胞」、「本蛋白質を発現可能な細胞」又は「本遺伝子の発現制御領域を機能可能な形で連結されてなるレポーター遺伝子を含有する細胞」と、被験物質との接触は、当該細胞が成育可能な条件で培養しながら行えばよく、例えば、哺乳動物細胞を宿主とする本発明形質転換細胞の場合、適宜ウシ胎児血清等の哺乳動物由来の血清を添加したD−MEM、OPTI−MEM、RPMI1640培地(Gibco−BRL製)等の市販の培地中で培養できる。   In the above 1) to 3), a “cell capable of expressing a gene encoding the present protein”, “a cell capable of expressing the present protein” or “an expression control region of the present gene linked in a functional manner” The “cell containing the gene” and the test substance may be contacted while culturing under conditions that allow the cell to grow. For example, in the case of the transformed cell of the present invention using a mammalian cell as a host, a fetal bovine is appropriately used. It can be cultured in a commercially available medium such as D-MEM, OPTI-MEM, RPMI1640 medium (Gibco-BRL) supplemented with serum derived from mammals such as serum.

上記1)〜3)において、「被験物質に接触させない対照細胞」とは、各第一工程で用いられる「本蛋白質をコードする遺伝子を発現可能な細胞」、「本蛋白質を発現可能な細胞」又は「本遺伝子の発現制御領域を機能可能な形で連結されてなるレポーター遺伝子を含有する細胞」において、被験物質を接触させない場合の当該細胞を表す。「被験物質を接触させない場合」には、被験物質の代わりに被験物質と同量の溶媒(ブランク)を添加する場合や、本遺伝子、本蛋白質もしくはレポーター遺伝子の発現に影響を与えないネガティブコントロール物質を添加する場合も含まれる。   In the above 1) to 3), “control cells not to be contacted with a test substance” means “cells capable of expressing a gene encoding the present protein” and “cells capable of expressing the present protein” used in each first step. Alternatively, “a cell containing a reporter gene operably linked to the expression control region of this gene” refers to the cell when the test substance is not contacted. “When the test substance is not contacted”, the same amount of solvent (blank) as the test substance is added instead of the test substance, or the negative control substance that does not affect the expression of the gene, protein or reporter gene Is also included.

上記1)〜3)において、各第一工程及び第二工程で測定した本遺伝子、本蛋白質又はレポーター遺伝子の発現レベルに基づき、本遺伝子もしくは本蛋白質の発現誘導活性を有する被験物質を選択することができる。すなわち、被験物質を添加した細胞における本遺伝子、本蛋白質又はレポーター遺伝子の発現が被験物質を添加しない対照細胞での発現量と比較して1.2倍以上、好ましくは1.5倍以上、更に好ましくは2倍以上であれば、該被験物質は本遺伝子もしくは本蛋白質の発現促進剤(発現誘導剤)として選択することができる(本発明探索方法)。
上記のように選択される本遺伝子もしくは本蛋白質の発現誘導物質もまた、糖代謝機能を改善する活性、詳しくはインスリンシグナル伝達促進活性を有する本発明の糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤の候補物質である。
In the above 1) to 3), a test substance having an activity of inducing expression of the gene or the protein is selected based on the expression level of the gene, the protein or the reporter gene measured in the first step and the second step. Can do. That is, the expression level of the present gene, the present protein or the reporter gene in the cells to which the test substance is added is 1.2 times or more, preferably 1.5 times or more, compared to the expression level in the control cells to which no test substance is added. If it is preferably 2 times or more, the test substance can be selected as an expression promoter (expression inducer) of this gene or protein (search method of the present invention).
The expression inducer of the present gene or the present protein selected as described above also has an activity to improve the glucose metabolism function, specifically, an insulin signal transduction promoting activity of the therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease of the present invention. Candidate substance.

本蛋白質及びそのフラグメント、あるいは本発明探索方法で見出される化合物は、これらを医薬品として用いるにあたり、そのままもしくは公知の薬学的に許容される担体(賦形剤、希釈剤、増量剤、結合剤、滑沢剤、流動助剤、崩壊剤、界面活性剤等などが含まれる)や慣用の添加剤などと混合して医薬組成物として調製することができる。当該医薬組成物は、調製する形態(錠剤、丸剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、懸濁液などの経口投与剤;注射剤、点滴剤、外用剤、坐剤などの非経口投与剤)等に応じて、全身的にまたは局所的に、経口投与または非経口投与することができる。非経口投与する場合には、静脈投与、皮内投与、皮下投与、直腸投与、経皮投与すること等が可能である。   The present protein and fragments thereof, or compounds found by the search method of the present invention are used as they are or as known pharmaceutical acceptable carriers (excipients, diluents, extenders, binders, lubricants). And a pharmaceutical composition by mixing with conventional additives and the like. The pharmaceutical composition is prepared in an orally administered form such as tablets, pills, capsules, powders, granules, syrups, emulsions and suspensions; injections, drops, external preparations, suppositories, etc. Depending on the parenteral administration agent, etc., it can be systemically or locally administered orally or parenterally. In the case of parenteral administration, intravenous administration, intradermal administration, subcutaneous administration, rectal administration, transdermal administration, and the like are possible.

前記の適当な投与剤型は許容される通常の担体、賦型剤、結合剤、安定剤、希釈剤等に有効成分(本蛋白質、又は本発明探索方法により選抜される物質またはその薬学的に許容される塩等)を配合することにより製造することができる。また注射剤型で用いる場合には、許容される緩衝剤、溶解補助剤、等張剤等を添加することもできる。
また投与量は、有効成分の種類、投与経路、投与対象または患者の年齢、体重、症状などによって異なり一概に規定できないが、通常、経口の場合には成人で1日あたり有効成分量として、数mg〜2g程度、好ましくは5mg〜数十mg程度を、1日1〜数回にわけて投与することができる。注射の場合には成人で有効成分量として約0.1mg〜約500mgを投与すればよく、1日の投与量を1回または数回に分けて投与することができる。
The appropriate dosage form is an active ingredient (this protein, or a substance selected by the search method of the present invention or a pharmaceutically acceptable substance thereof) in an acceptable normal carrier, excipient, binder, stabilizer, diluent and the like. It can be produced by blending acceptable salts and the like. When used in an injection form, acceptable buffering agents, solubilizing agents, isotonic agents and the like can be added.
The dosage varies depending on the type of active ingredient, the route of administration, the age, weight, and symptoms of the subject or patient, but it cannot be generally defined. About 1 mg to 2 g, preferably about 5 mg to several tens mg can be administered in one to several times a day. In the case of injection, it is sufficient to administer about 0.1 mg to about 500 mg as an active ingredient amount in an adult, and the daily dose can be administered once or divided into several times.

上記有効成分物質として、本遺伝子そのものを挙げることができる。この場合は、本遺伝子を遺伝子治療用ベクターに組込み、遺伝子治療を行うことも考えられる。これらの場合も、遺伝子治療用組成物の投与量、投与方法は患者の体重、年齢、症状などにより変動し、当業者であれば適宜選択することが可能である。   Examples of the active ingredient substance include the gene itself. In this case, gene therapy may be performed by incorporating the gene into a gene therapy vector. Also in these cases, the dosage and administration method of the gene therapy composition vary depending on the patient's weight, age, symptoms, etc., and can be appropriately selected by those skilled in the art.

上記遺伝子治療につき詳述すれば、該遺伝子治療は、通常のこの種の遺伝子治療と同様にして、例えば本遺伝子またはそれらの化学的修飾体を直接糖代謝関連疾患に罹患した哺乳動物(患者)の体内に投与することにより目的遺伝子の発現を制御する方法、もしくはこれらの遺伝子を患者の標的細胞に導入することにより該細胞による目的遺伝子の発現を制御する方法により実施できる。   When the gene therapy is described in detail, the gene therapy is carried out in the same manner as in this type of gene therapy, for example, a mammal (patient) directly suffering from a disease related to glucose metabolism, for example, the gene or a chemical modification thereof. Can be carried out by a method of controlling the expression of the target gene by administering it into the body of the patient, or a method of controlling the expression of the target gene by the cell by introducing these genes into the target cells of the patient.

ここで前記化学修飾体としては、例えばホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、アルキルホスホトリエステル、アルキルホスホナート、アルキルホスホアミデートなどの、細胞内への移行性または細胞内での安定性を高め得る誘導体("Antisense RNA and DNA" WILEY-LISS刊、1992年、pp.1-50、J. Med. Chem. 36:1923-1937, 1993)が含まれる。これらは常法に従い合成することができる。
本遺伝子は、その投与に当たり、通常慣用される安定化剤、緩衝液、溶媒などを用いて製剤化され得る。
Here, as the chemical modification, for example, phosphorothioate, phosphorodithioate, alkyl phosphotriester, alkyl phosphonate, alkyl phosphoamidate, etc., derivatives that can enhance the ability to migrate into the cell or the stability in the cell. ("Antisense RNA and DNA" published by WILEY-LISS, 1992, pp. 1-50, J. Med. Chem. 36: 1923-1937, 1993). These can be synthesized according to conventional methods.
The gene can be formulated using a stabilizer, buffer, solvent, or the like that is commonly used for administration.

本遺伝子を患者の標的細胞に導入する方法において、用いられるポリヌクレオチドは、好ましくは100塩基以上、より好ましくは300塩基以上、さらに好ましくは500塩基以上の長さを有するものとすればよい。また、この方法は、生体内の細胞に遺伝子を導入するin vivo法および一旦体外に取り出した細胞に遺伝子を導入し、該細胞を体内に戻すex vivo法を包含する(日経サイエンス, 1994年4月号, 20-45頁、月刊薬事, 36 (1), 23-48 (1994)、実験医学増刊, 12 (15), 全頁 (1994)など参照)。この内ではin vivo法が好ましく、これには、ウイルス的導入法(組換えウイルスを用いる方法)と非ウイルス的導入法がある(前記各文献参照)。   In the method of introducing the present gene into a target cell of a patient, the polynucleotide used is preferably 100 bases or more, more preferably 300 bases or more, and even more preferably 500 bases or more. In addition, this method includes an in vivo method for introducing a gene into cells in a living body and an ex vivo method for introducing a gene into a cell once taken out of the body and returning the cell to the body (Nikkei Science, 1994 4). Monthly issue, pages 20-45, monthly pharmacy, 36 (1), 23-48 (1994), experimental medicine special edition, 12 (15), all pages (1994)). Among these, the in vivo method is preferable, and there are a viral introduction method (method using a recombinant virus) and a non-viral introduction method (see the above-mentioned documents).

上記組換えウイルスを用いる方法としては、例えばレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、シンビスウイルスなどのウイルスゲノムに本遺伝子のポリヌクレオチドを組込んで生体内に導入する方法が挙げられる。この中では、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ関連ウイルスなどを用いる方法が特に好ましい。非ウイルス的導入法としては、リポソーム法、リポフェクチン法などが挙げられ、特にリポソーム法が好ましい。他の非ウイルス的導入法としては、例えばマイクロインジェクション法、リン酸カルシウム法、エレクトロポレーション法なども挙げられる。   As a method of using the above-mentioned recombinant virus, for example, a polynucleotide of this gene is incorporated into a viral genome such as a retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus, herpes virus, vaccinia virus, poliovirus, symbis virus, etc. The method to introduce is mentioned. Of these, methods using retroviruses, adenoviruses, adeno-associated viruses and the like are particularly preferred. Examples of non-viral introduction methods include the liposome method and the lipofectin method, and the liposome method is particularly preferable. Other non-viral introduction methods include, for example, a microinjection method, a calcium phosphate method, an electroporation method, and the like.

遺伝子治療用製剤組成物は、本遺伝子又はこれらを含む組換えウイルスおよびこれらウイルスが導入された感染細胞などを有効成分とするものである。該組成物の患者への投与形態、投与経路などは、治療目的とする疾患、症状などに応じて適宜決定できる。例えば注射剤などの適当な投与形態で、静脈、動脈、皮下、筋肉内などに投与することができ、また患者の疾患対象部位に直接投与、導入することもできる。in vivo法を採用する場合、遺伝子治療用組成物は、本遺伝子を含む注射剤などの投与形態の他に、例えば本遺伝子を含有するウイルスベクターをリポソームまたは膜融合リポソームに包埋した形態(センダイウイルス(HVJ)-リポソームなど)とすることができる。これらのリポソーム製剤形態には、懸濁剤、凍結剤、遠心分離濃縮凍結剤などが含まれる。また、遺伝子治療用組成物は、本遺伝子を含有するベクターを導入されたウイルスで感染された細胞培養液の形態とすることもできる。これら各種形態の製剤中の有効成分の投与量は、治療目的である疾患の程度、患者の年齢、体重などにより適宜調節することができる。通常、患者成人1人当たり約0.0001-100mg、好ましくは約0.001-10mgが数日ないし数カ月に1回投与される量とすればよい。本遺伝子を含むレトロウイルスベクターの場合は、レトロウイルス力価として、1日患者体重1kg当たり約1x103pfu-1x1015pfuとなる量範囲から選ぶことができる。本遺伝子を導入した細胞の場合は、1x104細胞/body-1x1015細胞/body程度を投与すればよい。 The pharmaceutical composition for gene therapy comprises the present gene or a recombinant virus containing these genes and infected cells into which these viruses have been introduced as active ingredients. The administration form, administration route and the like of the composition to a patient can be appropriately determined according to the disease or symptom to be treated. For example, it can be administered in an appropriate dosage form such as an injection, intravenously, arterial, subcutaneously, intramuscularly, etc., or can be directly administered and introduced into a disease target site of a patient. In the case of employing the in vivo method, the gene therapy composition includes, for example, a form in which a viral vector containing the gene is embedded in liposomes or membrane fusion liposomes in addition to the administration form such as an injection containing the gene (Sendai). Virus (HVJ) -liposomes). These liposome preparation forms include suspensions, freezing agents, centrifugal concentrated freezing agents, and the like. Moreover, the composition for gene therapy can also be made into the form of the cell culture solution infected with the virus which introduce | transduced the vector containing this gene. The dosage of the active ingredient in these various forms of preparation can be appropriately adjusted depending on the degree of the disease to be treated, the age of the patient, the body weight, and the like. In general, about 0.0001-100 mg, preferably about 0.001-10 mg per adult patient may be administered once every several days to several months. In the case of a retroviral vector containing this gene, the retroviral titer can be selected from an amount range of about 1 × 10 3 pfu-1 × 10 15 pfu per kg patient body weight per day. In the case of cells into which this gene has been introduced, about 1 × 10 4 cells / body-1 × 10 15 cells / body may be administered.

以下に本発明を実施例で説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(本遺伝子の単離:配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質をコードする遺伝子の単離)
ヒト腹腔内脂肪組織からグアニジンチオシアネート/セシウムクロライド法(Chirgwin, J. M. et al., Biochemistry, 18, 5294, 1979)により調製された全RNA1.0μgを鋳型にして、これとcDNA合成キット(宝酒造社製)に添付のオリゴdTプライマーとを混合した後、1mM dNTPの存在下でMMTV逆転写酵素(宝酒造製)50ユニットを添加し、室温で10分間、次いで42℃、15分間、さらに99℃、5分間保温することによって、1本鎖cDNAを合成した。
続いて当該1本鎖cDNA2.0μgを鋳型に用いて、配列番号3で示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号4で示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドの各20pmolをプライマーとして、200μM dNTP、1.5mM MgCl2存在下でDNAポリメラーゼ(パーキンエルマー製)1ユニットを添加し、94℃、1分間、さらに72℃、2分間の保温を1サイクルとしてこれを55サイクル行う条件下でPCR反応を行った。得られたPCR反応産物を1%アガロースゲル電気泳動に供し(泳動バッファー;トリス−硼酸緩衝液(ナカライテスク製))、約1.5kbpのDNAバンドをゲルから切り出し、Sambrook, J.、Fritsch, E. F.、Maniatis, T.著:「Molecular Cloning Second Edition」、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989年)に記載される方法により、プラスミドベクターpUC118(宝酒造製)のHincIIサイトにクローニングした。クローニングされたDNAの塩基配列を、Taq Dye Primer Cycle Sequencing KitおよびTaq Dye Deoxy Terminator Cycle Sequencing Kit(アプライドバイオシステムズ製)を用いてアプライドバイオシステムズ製の373A型のDNAシークエンサーにより決定した。当該DNAは配列番号1で示される塩基配列からなり、当該塩基配列は、配列番号2で示されるアミノ酸配列をコードしていた。
このようにして配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質をコードする遺伝子を単離した。
(Isolation of this gene: isolation of a gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2)
Using 1.0 μg of total RNA prepared from human abdominal adipose tissue by the guanidine thiocyanate / cesium chloride method (Chirgwin, JM et al., Biochemistry, 18, 5294, 1979) as a template, and a cDNA synthesis kit (Takara Shuzo) ) And the oligo dT primer attached thereto, 50 units of MMTV reverse transcriptase (Takara Shuzo) were added in the presence of 1 mM dNTP, and at room temperature for 10 minutes, then 42 ° C., 15 minutes, further 99 ° C., 5 Single-stranded cDNA was synthesized by incubating for minutes.
Subsequently, using 2.0 μg of the single-stranded cDNA as a template, 20 μmol each of the oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 and the oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 as a primer, 200 μM dNTP, 1 unit of DNA polymerase (manufactured by PerkinElmer) was added in the presence of 1.5 mM MgCl 2 , and the PCR reaction was carried out under conditions of 55 cycles at 94 ° C. for 1 minute, further 72 ° C. for 2 minutes. went. The obtained PCR reaction product was subjected to 1% agarose gel electrophoresis (electrophoresis buffer; Tris-borate buffer (manufactured by Nacalai Tesque)), and a DNA band of about 1.5 kbp was excised from the gel, and Sambrook, J., Fritsch, EF, Maniatis, T .: “Molecular Cloning Second Edition”, cloned into the HincII site of plasmid vector pUC118 (Takara Shuzo) by the method described in Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989). The base sequence of the cloned DNA was determined with a 373A type DNA sequencer manufactured by Applied Biosystems using Taq Dye Primer Cycle Sequencing Kit and Taq Dye Deoxy Terminator Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems). The DNA consisted of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, and the base sequence encoded the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
Thus, a gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 was isolated.

(配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質の発現プラスミドの調製)
配列番号2で示されるアミノ酸配列における第1番目のアミノ酸から第491番目までのアミノ酸で示されるアミノ酸配列を有する蛋白質を産生させるための発現プラスミドは、実施例1において増幅・単離されたDNAを、通常の遺伝子工学的方法によって公知の発現ベクター(pcDL-SRα296:Takebe, Y., Seiki, M., Fujisawa, J., Hoy, P., Yokota, K., Arai, K., Yoshida, M., and Arai, N., Mol. Cell Biol. Jan. 1988, p466-472)に組み込みことにより調製した。このようにして調製した発現プラスミドで、フュージーン試薬(ベーリンガー製)を用いて、試薬に添付のプロトコールに記載の方法と同様な方法によりサル由来のCOS1細胞(ATCC製)を形質転換した。
(Preparation of protein expression plasmid consisting of amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2)
An expression plasmid for producing a protein having an amino acid sequence represented by amino acids from the first amino acid to the 491st amino acid in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is the DNA amplified and isolated in Example 1. A known expression vector (pcDL-SRα296: Takebe, Y., Seiki, M., Fujisawa, J., Hoy, P., Yokota, K., Arai, K., Yoshida, M , and Arai, N., Mol. Cell Biol. Jan. 1988, p466-472). With the expression plasmid thus prepared, monkey-derived COS1 cells (manufactured by ATCC) were transformed using the Fugen reagent (manufactured by Boehringer) in the same manner as described in the protocol attached to the reagent.

実施例3 (本蛋白質の調製:配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質標品の調製)
配列番号2で示されるアミノ酸配列における第1番目のアミノ酸から第491番目までのアミノ酸で示されるアミノ酸配列を有する蛋白質は、実施例2で形質転換されたサル由来のCOS1細胞を、ペニシリン、ストレプトマイシン(GIBCO製)をそれぞれ終濃度100ユニット/mlおよび100μg/mlとなるように添加したOPTI-MEM培地(GIBCO製)中で培養することにより培地中に当該蛋白質を分泌させ、形質転換後2日目から8日目までの細胞培養上清を集めた。培養上清を限外ろ過膜にてろ過し、順次DEAEsepharose、ANX-Sepharose、Octyl-Sepharose、Mono-Qカラム(すべてアマシャムファルマシア製)に供して精製した。最終的に得られた本蛋白質標品は、銀染色的に単一のバンドであった。
Example 3 (Preparation of the present protein: Preparation of a protein preparation comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2)
A protein having an amino acid sequence represented by amino acids from the first amino acid to the 491st amino acid in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is obtained by treating monkey-derived COS1 cells transformed in Example 2 with penicillin, streptomycin ( GIBCO) was secreted into OPTI-MEM medium (GIBCO) to which final concentrations of 100 units / ml and 100 μg / ml were added, respectively, to secrete the protein into the medium, and on the second day after transformation To cell culture supernatants from day 8 to day 8 were collected. The culture supernatant was filtered through an ultrafiltration membrane, and purified sequentially by DEAEsepharose, ANX-Sepharose, Octyl-Sepharose, and Mono-Q columns (all manufactured by Amersham Pharmacia). The finally obtained protein preparation was a single band in terms of silver staining.

(本蛋白質の筋肉細胞における糖取り込みに関する試験)
(1)筋肉細胞の培養
起眠したラットL6細胞を、FBS(GIBCO製)、ペニシリン、ストレプトマイシン(GIBCO製)をそれぞれ終濃度10%、100ユニット/mlおよび100μg/mlとなるように添加したダルベッコ改変イーグル培地(4.5g/L D−グルコースおよび584mg/L L−グルタミン含有。GIBCO製)(以下、FBS含有培地と記す。)30mlに懸濁し、当該懸濁液を細胞培養用フラスコ(接着細胞用T150。岩城硝子製)に注入し、37℃、5%CO2存在下で終夜培養した。細胞を15mLのリン酸緩衝液(0.20g/L KCl、0.20g/L KH2PO4、8.00g/L NaCl、2.16g/L Na2HPO4・7H2O、以下PBSと記す)で洗浄した後、当該フラスコにトリプシン−エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム(以下、EDTA・4Naと記す。)溶液(0.05%トリプシン、0.53mM EDTA・4Naを含む。GIBCO製)1〜2mlを細胞が浸るように添加し、37℃で5分放置した。これに、FBS含有培地をトリプシン−EDTA・4Na溶液の約10倍量添加し、細胞懸濁液を得た。当該細胞濁液を12ウエルプレートに1x10細胞/ウエルの濃度で捲き込み、37℃、5%CO2存在下で培養した。2日後に、2%のFBSを含むFBS含有培地に置換し、さらに5日間培養した。
(2)糖取込み活性の測定
(1)で得られた供試細胞を含むウエルをリン酸緩衝液で洗浄し、FBS含有培地からFBSのみを除いた培地(以下、無血清培地と記す。)に置換して、18時間培養した。ウエルをKRB緩衝液(25mM Hepes(pH7.4)、120mM NaCl、5mM KCl、1.2mM MgSO4、1.3mM CaCl、1.2mM K2HPO4、23.8mM 炭酸水素ナトリウム、0.1mM ピルビン酸ナトリウム、0.1% BSA、0.22μmのフィルターでろ過)で洗浄し、500μLのKRB緩衝液を加えて37℃で30分間インキュベートした。ウエル内の緩衝液を除去し、500μLのKRB緩衝液に0〜30nMとなるように実施例3で得られた本蛋白質の標品を添加し、さらに37℃で30分間インキュベートした。さらに、KRB緩衝液で0.01μCi/μLに希釈した2−デオキシ−D−[1−H]グルコース(アマシャム製)を10μL添加し、37℃で10分間インキュベートした。ウエル内の液を除去し、予め氷冷しておいたリン酸緩衝液1mLを添加し、ウエルを洗浄した。さらに1回リン酸緩衝液でウエル内を洗浄した後、1N NaOH を300μL添加し、よく攪拌した。ウエルから250μLの液を回収し、予め液体シンチレーター(パッカード社製)4mlを注入したバイアルびんに添加し、液体シンチレーションカウンター(パッカード社製)で総放射能量を測定した(以下、測定値1と記す。)。実施例5(1)で得られた供試細胞を含むウエルに本蛋白質標品の代わりにリン酸緩衝液を添加する以外は同様の操作を行い、総放射能量を測定した(以下、測定値2と記す。)これらの測定値から、下記の式に従って、本蛋白質の糖取込み促進率を算出した。
糖取込み促進率(%)=(測定値1/測定値2)×100
3nM、10nMおよび30nMの本蛋白質標品による糖取込み促進率は、それぞれ116%、139%および145%であった。
また、本蛋白質標品の代わりに3nM、10nMおよび30nMのインスリンを添加すること以外は上記に記載される方法と同様な方法に準じてインスリンによる糖取込み促進率を算出した結果、それぞれ100%、138%および150%であった。
(Test on sugar uptake of this protein in muscle cells)
(1) Culture of muscle cells Dulbecco supplemented with sleeping L6 cells with FBS (GIBCO), penicillin and streptomycin (GIBCO) to final concentrations of 10%, 100 units / ml and 100 μg / ml, respectively. The suspension was suspended in 30 ml of a modified Eagle medium (containing 4.5 g / L D-glucose and 584 mg / L L-glutamine; manufactured by GIBCO) (hereinafter referred to as FBS-containing medium). It was injected into T150 for cells (manufactured by Iwaki Glass) and cultured overnight at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 . The cells were treated with 15 mL of phosphate buffer (0.20 g / L KCl, 0.20 g / L KH 2 PO 4 , 8.00 g / L NaCl, 2.16 g / L Na 2 HPO 4 · 7H 2 O, hereinafter PBS In the flask, trypsin-ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium (hereinafter referred to as EDTA · 4Na) solution (containing 0.05% trypsin, 0.53 mM EDTA · 4Na, manufactured by GIBCO) 1 to 2 ml. Was added so that the cells were immersed, and left at 37 ° C. for 5 minutes. To this, an FBS-containing medium was added in an amount about 10 times that of a trypsin-EDTA · 4Na solution to obtain a cell suspension. The cell suspension was poured into a 12-well plate at a concentration of 1 × 10 5 cells / well and cultured at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 . Two days later, the medium was replaced with an FBS-containing medium containing 2% FBS, and further cultured for 5 days.
(2) Measurement of sugar uptake activity The well containing the test cell obtained in (1) was washed with a phosphate buffer, and only FBS was removed from the FBS-containing medium (hereinafter referred to as serum-free medium). And cultured for 18 hours. KRB buffer well (25mM Hepes (pH7.4), 120mM NaCl, 5mM KCl, 1.2mM MgSO4,1.3mM CaCl 2, 1.2mM K2HPO4,23.8mM sodium hydrogen carbonate, sodium 0.1mM pyruvate, Washed with 0.1% BSA, 0.22 μm filter), added 500 μL of KRB buffer, and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The buffer solution in the wells was removed, the preparation of the present protein obtained in Example 3 was added to 500 μL of KRB buffer so as to be 0 to 30 nM, and further incubated at 37 ° C. for 30 minutes. Furthermore, 10 μL of 2-deoxy-D- [1- 3 H] glucose (manufactured by Amersham) diluted to 0.01 μCi / μL with KRB buffer was added and incubated at 37 ° C. for 10 minutes. The solution in the well was removed, and 1 mL of phosphate buffer that had been ice-cooled in advance was added to wash the well. Further, the well was washed once with a phosphate buffer, and then 300 μL of 1N NaOH was added and stirred well. 250 μL of the liquid was collected from the well, added to a vial bottle into which 4 ml of a liquid scintillator (manufactured by Packard) was previously injected, and the total radioactivity was measured with a liquid scintillation counter (manufactured by Packard) (hereinafter referred to as measured value 1). .) The same procedure was performed except that a phosphate buffer was added instead of the present protein sample to the well containing the test cell obtained in Example 5 (1), and the total radioactivity was measured (hereinafter, measured value). From these measured values, the sugar uptake promotion rate of this protein was calculated according to the following formula.
Sugar uptake promotion rate (%) = (measured value 1 / measured value 2) × 100
The rate of acceleration of sugar uptake by 3 nM, 10 nM and 30 nM of this protein preparation was 116%, 139% and 145%, respectively.
Moreover, as a result of calculating the sugar uptake promotion rate by insulin according to the same method as described above except that 3 nM, 10 nM and 30 nM insulin was added instead of the protein preparation, 100%, 138% and 150%.

(本蛋白質の筋肉細胞におけるインスリンシグナル活性化率の測定)
実施例4(1)にて起眠したL6細胞を90cmのディッシュにまきこんで、FBS含有培地でコンフルエントになるまで培養した。培地を除去した後、リン酸緩衝液で洗浄し、無血清培地で20時間培養した後、再び培地を除去した。100ng/mLの実施例3で得られた本蛋白質標品を含む無血清培地で37℃、10分間インキュベートした。培地を除去して反応を停止させ、予め氷冷したリン酸緩衝液で2回細胞を洗浄した。液体窒素で細胞を凍結した後、1mLの細胞破砕用緩衝液(20mM Tris−HCl(pH7.4)、2mM CaCl2、1mM MgCl2、140mM NaCl、1% NP−40、2μg/mL アプロチニン、10μg/mL ロイペプチン、1mM PMSFおよび2mM NaVO)を加えることで細胞を破砕した後、4℃、15,000gで30分遠心し、細胞破砕上清を得た。抗IRS−1抗体#06−248(Upstate Biotechnology製)5μgを予めProteinG−sepharose(アマシャムファルマシア製)ビーズ20μLに結合しておき、得られた細胞破砕上清1mLと混合し、4℃で終夜インキュベートした。翌日、ビーズを数回細胞破砕用緩衝液で洗浄し、SDS−PAGE用サンプルバッファー(60mM Tris−HCl(pH6.7)、3%SDS、2% メルカプトエタノール、5% グリセロール)を添加して100℃、5分間過熱してビーズに結合した蛋白を溶出した。溶出蛋白をSDS−PAGE(第一化学製)にて分離後、抗リン酸化チロシン抗体RC20(BD Bioscience製)あるいは抗PI3キナーゼp85抗体#06−195(Upstate Biotechnology製)を用いてイムノブロットを実施し、ECL検出キット(アマシャム製)を用いて、それぞれリン酸化IRS−1およびリン酸化PI3キナーゼ蛋白質を検出・定量した。
また、細胞破砕上清10μLを直接SDS−PAGE(第一化学製)にて分離し、抗リン酸化Akt抗体#9271(Cell Signaling製)を用いてイムノブロットを実施し、ECL検出キット(アマシャム製)を用いてリン酸化されたAkt蛋白質を検出・定量した。
その結果、本蛋白質標品を添加した場合、無添加の陰性対照と比較して、IRS−1、PI3キナーゼ、Akt分子のリン酸化が促進されていた(図1)。陽性対照として、本蛋白質の代わりにインスリン100ng/mLを添加した場合の各リン酸化蛋白シグナルも表されている。
(Measurement of insulin signal activation rate in muscle cells of this protein)
The L6 cells that had fallen asleep in Example 4 (1) were seeded in a 90 cm dish and cultured in an FBS-containing medium until confluent. After removing the medium, the medium was washed with a phosphate buffer, cultured in a serum-free medium for 20 hours, and then the medium was removed again. Incubation was carried out at 37 ° C. for 10 minutes in a serum-free medium containing 100 ng / mL of the present protein preparation obtained in Example 3. The reaction was stopped by removing the medium, and the cells were washed twice with an ice-cold phosphate buffer. After freezing the cells with liquid nitrogen, 1 mL of cell disruption buffer (20 mM Tris-HCl (pH 7.4), 2 mM CaCl 2, 1 mM MgCl 2, 140 mM NaCl, 1% NP-40, 2 μg / mL aprotinin, 10 μg / mL The cells were disrupted by adding leupeptin, 1 mM PMSF and 2 mM Na 3 VO 4 ), and then centrifuged at 15,000 g for 30 minutes at 4 ° C. to obtain a cell disruption supernatant. Anti-IRS-1 antibody # 06-248 (Upstate Biotechnology) 5 μg was previously bound to Protein G-sepharose (Amersham Pharmacia) 20 μL, mixed with 1 mL of the resulting cell disruption supernatant, and incubated at 4 ° C. overnight. did. On the next day, the beads were washed several times with a cell disruption buffer, and a sample buffer for SDS-PAGE (60 mM Tris-HCl (pH 6.7), 3% SDS, 2% mercaptoethanol, 5% glycerol) was added and 100 was added. Proteins bound to the beads were eluted by heating at 5 ° C. for 5 minutes. The eluted protein was separated by SDS-PAGE (Daiichi Kagaku) and immunoblotted using anti-phosphotyrosine antibody RC20 (BD Bioscience) or anti-PI3 kinase p85 antibody # 06-195 (Upstate Biotechnology). Then, phosphorylated IRS-1 and phosphorylated PI3 kinase protein were respectively detected and quantified using an ECL detection kit (manufactured by Amersham).
In addition, 10 μL of cell disruption supernatant was directly separated by SDS-PAGE (Daiichi Kagaku), immunoblotted using anti-phosphorylated Akt antibody # 9271 (Cell Signaling), and ECL detection kit (Amersham) ) To detect and quantify the phosphorylated Akt protein.
As a result, when this protein preparation was added, phosphorylation of IRS-1, PI3 kinase, and Akt molecule was promoted as compared to the negative control without addition (FIG. 1). As a positive control, each phosphorylated protein signal in the case of adding 100 ng / mL insulin instead of this protein is also shown.

(本蛋白質の肝細胞における糖新生抑制に関する試験)
(1)供試細胞の調製
H4IIE細胞(第日本製薬より購入)を、FBS、ペニシリン、ストレプトマイシン、cAMP(シグマ製)、デキサメサゾン(シグマ製)をそれぞれ終濃度10%、100ユニット/ml、100μg/ml、50μMおよび100nMとなるように添加したダルベッコ改変イーグル培地(4.5g/Lグルコースおよび584mg/L L−グルタミン含有。GIBCO製)(以下、肝細胞用培地)で培養した。実施例4に記載の方法にて細胞を培養器から回収し、12ウエルプレートに3x10細胞/ウエルの濃度で捲き込み、37℃、5%CO2存在下で培養した。さらに細胞がコンフルエントになるまで培養を続けた。細胞をリン酸緩衝液で洗浄し、5mMグルコースを含む肝細胞用培地に置換して、24時間培養した。
細胞をリン酸緩衝液で2回洗浄し、実施例3で得られた本蛋白質標品0〜1nMを含む糖新生緩衝液1mL(8.3g/L DMEM−base、4mM L−グルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、3.7g/L 炭酸水素ナトリウム、0.9g/L 乳酸、100ユニット/mLペニシリン、および100μg/mL ストレプトマイシン、0.22μmのフィルターでろ過)に交換して、さらに終夜細胞を培養し、翌日、細胞上清を回収した。F−キットグルコース(JKンターナショナル社)を用いて、プロトコールに従って回収した培養上清中に含まれる糖(グルコース)濃度を測定した。
陽性対照であるインシュリンによる糖新生促進試験については、実施例3で得られた本蛋白質標品の代わりに0〜1nMのインシュリンを添加する以外は同様の操作を行い、測定を行った。
その結果、本蛋白質標品を添加しない場合の培地中の糖濃度、すなわち糖新生量である4.01 fmol/細胞/時間を100%とした時の、本蛋白質標品の各濃度による糖新生量は、0.01nM、0.1nMおよび1nMにおいて、それぞれ、98%、32%および3%であり、本蛋白質が濃度依存的に肝細胞の糖新生を抑制することが確認できた。一方、0.01nM、0.1nMおよび1nMのインスリンにおいては、それぞれ、82%、20%および4%であった。
(Test on inhibition of gluconeogenesis in hepatocytes by this protein)
(1) Preparation of test cells H4IIE cells (purchased from Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) were mixed with FBS, penicillin, streptomycin, cAMP (Sigma), and dexamethasone (Sigma) at a final concentration of 10%, 100 units / ml, 100 μg / The cells were cultured in Dulbecco's modified Eagle medium (containing 4.5 g / L glucose and 584 mg / L L-glutamine, manufactured by GIBCO) (hereinafter referred to as a medium for hepatocytes) added to a concentration of ml, 50 μM and 100 nM. Cells were collected from the incubator by the method described in Example 4, seeded in 12-well plates at a concentration of 3 × 10 5 cells / well, and cultured at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 . The culture was continued until the cells became confluent. The cells were washed with a phosphate buffer, replaced with a medium for hepatocytes containing 5 mM glucose, and cultured for 24 hours.
The cells were washed twice with a phosphate buffer, and 1 mL of gluconeogenesis buffer solution (8.3 g / L DMEM-base, 4 mM L-glutamine, 1 mM pyruvin) containing 0 to 1 nM of the present protein sample obtained in Example 3 was used. Cell cultures overnight, replacing with sodium acid, 3.7 g / L sodium bicarbonate, 0.9 g / L lactic acid, 100 units / mL penicillin, and 100 μg / mL streptomycin, filtered through a 0.22 μm filter). The next day, the cell supernatant was collected. The sugar (glucose) concentration contained in the culture supernatant collected according to the protocol was measured using F-kit glucose (JK International).
About the gluconeogenesis promotion test by the insulin which is a positive control, it measured by performing the same operation except adding 0-1 nM insulin instead of this protein sample obtained in Example 3.
As a result, the gluconeogenesis in each concentration of the protein preparation when the sugar concentration in the medium without addition of the protein preparation, that is, the amount of gluconeogenesis of 4.01 fmol / cell / hour is taken as 100%. The amounts were 98%, 32%, and 3% at 0.01 nM, 0.1 nM, and 1 nM, respectively, and it was confirmed that this protein inhibited gluconeogenesis of hepatocytes in a concentration-dependent manner. On the other hand, in 0.01 nM, 0.1 nM and 1 nM insulin, they were 82%, 20% and 4%, respectively.

(本蛋白質の肝細胞におけるインスリン作用促進率の測定)
H4IIE細胞(大日本製薬製)を、実施例6と同様に肝細胞用培地で培養し、90mmのシャーレにまきこみ、細胞がコンフルエントになるまで培養した。培地を除去した後、リン酸緩衝液で洗浄し、FBSを含まない肝細胞用培地(以下、無血清肝細胞用培地)で20時間培養した後、再び培地を除去した。さらに、100ng/mLの本蛋白質標品を含む無血清肝細胞用培地で37℃、10分間インキュベートした。培地を除去して反応を停止させ、予め氷冷したリン酸緩衝液で2回細胞を洗浄した。以降の操作は、実施例5に記載の方法で行い、リン酸化された各分子を検出・定量した。
その結果、実施例3で得られた本蛋白質標品を添加した場合、無添加の陰性対照と比較して、IRS−1、PI3キナーゼ、Akt分子のリン酸化が促進されていた(図2)。陽性対照として、本蛋白質の代わりにインスリン100ng/mLを添加した場合の各リン酸化蛋白シグナルも表されている。
(Measurement of insulin action promotion rate in hepatocytes of this protein)
H4IIE cells (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) were cultured in a hepatocyte culture medium in the same manner as in Example 6, spread in a 90 mm dish, and cultured until the cells were confluent. After removing the medium, the medium was washed with a phosphate buffer, cultured in a hepatocyte-free medium (hereinafter, serum-free hepatocyte medium) containing no FBS for 20 hours, and then the medium was removed again. Further, it was incubated at 37 ° C. for 10 minutes in a serum-free hepatocyte medium containing 100 ng / mL of the present protein preparation. The reaction was stopped by removing the medium, and the cells were washed twice with an ice-cold phosphate buffer. Subsequent operations were performed by the method described in Example 5 to detect and quantify each phosphorylated molecule.
As a result, when the present protein preparation obtained in Example 3 was added, phosphorylation of IRS-1, PI3 kinase, and Akt molecules was promoted as compared to the negative control without addition (FIG. 2). . As a positive control, each phosphorylated protein signal in the case of adding 100 ng / mL insulin instead of this protein is also shown.

(本蛋白質の生体における糖代謝制御に関する試験1)
10週齢の雄性KKAyマウス(日本クレア)の麻酔下に、尾静脈からリン酸緩衝液(陰性対照)あるいは487pmolの本蛋白質標品あるいは487pmolのインスリンを投与した。投与前および投与15分、30分、45分、60分および120分後に当該マウスの眼窩より採血した。採取した血液中の糖濃度は、F−キットグルコース(JKンターナショナル社)を用いて、プロトコールに従って測定した。表1にKKAyマウスの血糖値(各群n=4の平均値)を示した。
上記の結果、表1および図3に示すように、本蛋白質は、陽性対照として用いたインスリンと同等の血糖降下作用を示した。
(Test 1 on the regulation of glucose metabolism in vivo by this protein)
Under anesthesia of 10-week-old male KKAy mice (Claire Japan), phosphate buffer (negative control), 487 pmol of this protein preparation, or 487 pmol of insulin was administered from the tail vein. Blood was collected from the orbit of the mice before administration and 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, 60 minutes and 120 minutes after administration. The sugar concentration in the collected blood was measured using F-kit glucose (JK International) according to the protocol. Table 1 shows the blood glucose level (average value of each group n = 4) of KKAy mice.
As a result of the above, as shown in Table 1 and FIG. 3, the present protein exhibited a hypoglycemic effect equivalent to that of insulin used as a positive control.

Figure 2005213206
Figure 2005213206

(本蛋白質の生体における糖代謝制御に関する試験2)
(1) 組換えアデノウイルス作製
実施例1において増幅・単離されたDNA、すなわち本蛋白質をコードする遺伝子を有する組換えウイルス粒子は、アデノウイルス発現ベクターキット(宝酒造製)を用いて、キットに記載の方法に従って作製した。実施例1において増幅・単離されたDNAを有さないネガティブコントロールとしては、キットに添付されているβ―ガラクトシダーゼ遺伝子含有ウイルス粒子を用いた。HEK293細胞(American Type Culture Collection製)にウイルス粒子を感染させて3回増幅し、100,000gx90分のCsCl密度勾配超遠心により得られるウイルス液の層をシリンジで抜き取った。得られた部分精製ウイルス液を10mM Tris−HCl、1mM EDTA(pH8.0)で希釈し、CsCl密度勾配超遠心(100,000gx16時間)を行って、再びウイルス液の層を回収した。得られた精製ウイルス液を10mM Tris−HCl(pH8.0)、2mM MgCl2、5% グルコースに対して透析し、−80℃で凍結保存した。

(2) アデノウイルス投与による本蛋白質の生体内糖代謝制御試験
8週齢の雄性C57BL/6Jマウスおよび10週齢の雄性KKAyマウス(日本クレア)に、(1)で作製したウイルスをマウス1匹当たり1.0x10ユニット接種した後、飼育を続け、接種4日後のマウスより採血した。血中の糖濃度は、F−キットグルコース(JKンターナショナル社)を用いて、プロトコールに従って測定した。試験は、各群5匹で行った。
その結果、表2および図4に示したように、本遺伝子を有するウイルスを感染させた場合、C57BL/6Jマウスにおいては有意な血糖値降下が起こらなかったのに対して、遺伝的に糖尿病を発症し、高血糖であるKKAyマウスの血糖値を降下させる作用が認められた(p<0.007)。
(Test 2 on the regulation of glucose metabolism in vivo by this protein)
(1) Production of recombinant adenovirus The DNA amplified and isolated in Example 1, that is, the recombinant virus particle having the gene encoding this protein, was prepared in the kit using an adenovirus expression vector kit (Takara Shuzo). Prepared according to the method described. As a negative control having no amplified or isolated DNA in Example 1, β-galactosidase gene-containing virus particles attached to the kit were used. HEK293 cells (American Type Culture Collection) were infected with virus particles and amplified three times, and a layer of virus solution obtained by CsCl density ultracentrifugation at 100,000 g × 90 minutes was extracted with a syringe. The obtained partially purified virus solution was diluted with 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA (pH 8.0), and subjected to CsCl density gradient ultracentrifugation (100,000 g × 16 hours), and the virus solution layer was again collected. The obtained purified virus solution was dialyzed against 10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 2 mM MgCl 2, 5% glucose, and stored frozen at −80 ° C.

(2) In vivo glucose metabolism control test of this protein by adenovirus administration
8-week-old male C57BL / 6J mice and 10-week-old male KKAy mice (Claire Japan) were inoculated with 1.0 × 10 8 units of the virus produced in (1) per mouse, and then the breeding was continued. Blood was collected from the mice after one day. The sugar concentration in the blood was measured according to the protocol using F-kit glucose (JK International). The test was conducted with 5 animals in each group.
As a result, as shown in Table 2 and FIG. 4, when a virus having this gene was infected, no significant blood glucose level reduction occurred in C57BL / 6J mice, whereas genetic diabetes was observed. An effect of lowering blood glucose level in KKAy mice that developed and was hyperglycemic was observed (p <0.007).

Figure 2005213206
Figure 2005213206

筋肉細胞における、IRS−1、PI3キナーゼ、Akt分子のリン酸化を示す図である。It is a figure which shows phosphorylation of IRS-1, PI3 kinase, and an Akt molecule | numerator in a muscle cell. 肝細胞における、IRS−1、PI3キナーゼ、Akt分子のリン酸化を示す図である。It is a figure which shows phosphorylation of IRS-1, PI3 kinase, and an Akt molecule | numerator in a hepatocyte. KKAyマウスに、実施例3で得られた本蛋白質標品、又はインスリンを投与し、投与前および投与15分、30分、45分、60分および120分後に血糖値(各群n=4の平均値)を測定した結果を示す図である。KKAy mice were administered with the present protein preparation or insulin obtained in Example 3, and blood glucose levels (n = 4 for each group) before administration and 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, 60 minutes and 120 minutes after administration. It is a figure which shows the result of having measured (average value). KKAyマウスに、実施例9で得られる本蛋白質遺伝子を有するウイルスを感染させ、血糖値を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having infected a KKAy mouse | mouth with the virus which has this protein gene obtained in Example 9, and measuring a blood glucose level.

配列番号3
遺伝子を増幅するために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号4
遺伝子を増幅するために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
SEQ ID NO: 3
Oligonucleotide primer designed to amplify the gene SEQ ID NO: 4
Oligonucleotide primers designed to amplify genes

Claims (24)

下記の(a)〜(h)のいずれかのアミノ酸配列からなる蛋白質又はそのフラグメントを有効成分として含有する、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤;
<アミノ酸配列群>
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列、
(b)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、付加もしくは置換されたアミノ酸配列、
(c)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、そのアミノ末端から26個のアミノ酸を欠失させた部分アミノ酸配列、
(d)前記(c)のアミノ酸配列において、そのアミノ末端にメチオニンが付加されたアミノ酸配列、
(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
(f)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAによりコードされるアミノ酸配列、
(g)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAと80%以上の配列同一性を有する塩基配列を有するDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列、
(h)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAに対し相補性を有するDNAと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列。
A therapeutic or prophylactic agent for a sugar metabolism-related disease, comprising as an active ingredient a protein consisting of any of the following amino acid sequences (a) to (h) or a fragment thereof;
<Amino acid sequence group>
(A) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, added or substituted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(C) a partial amino acid sequence obtained by deleting 26 amino acids from the amino terminus in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(D) an amino acid sequence in which methionine is added to the amino terminus of the amino acid sequence of (c),
(E) an amino acid sequence having 80% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(F) an amino acid sequence encoded by DNA having a base sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(G) It is encoded by DNA having a base sequence having 80% or more sequence identity with DNA having the base sequence shown by nucleotides 18 to 1493 in the base sequence shown by SEQ ID NO: 1. And an amino acid sequence having insulin-like activity,
(H) Hybridizes under stringent conditions with DNA having complementarity to DNA having the nucleotide sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. An amino acid sequence encoded by DNA and having insulin-like activity.
インスリン様活性を亢進することを特徴とする、請求項1に記載の治療剤又は予防剤。 The therapeutic or prophylactic agent according to claim 1, which enhances insulin-like activity. インスリン様活性が、肝細胞又は筋肉細胞におけるインスリンシグナル伝達促進活性である、請求項2に記載の治療剤又は予防剤。 The therapeutic or prophylactic agent according to claim 2, wherein the insulin-like activity is insulin signal transduction promoting activity in hepatocytes or muscle cells. インスリン様活性が、肝細胞における糖新生抑制活性又は筋肉細胞における糖取り込み促進活性である、請求項2に記載の治療剤又は予防剤。 The therapeutic or preventive agent according to claim 2, wherein the insulin-like activity is gluconeogenesis-inhibiting activity in hepatocytes or saccharide uptake promoting activity in muscle cells. インスリン様活性が、血糖降下作用である、請求項2に記載の治療剤又は予防剤。 The therapeutic or prophylactic agent according to claim 2, wherein the insulin-like activity is a hypoglycemic action. インスリン様活性の検定方法であって、
(1)筋肉細胞又は肝細胞と、被験物質を接触させる第一工程、
(2)前記細胞におけるインスリン様活性を測定する第二工程、及び
(3)前記第二工程により測定された測定値を、被験物質の代わりに下記の(a)〜(h)のいずれかのアミノ酸配列からなる蛋白質を用いて前記第一工程及び第二工程を行った場合の測定値と比較し、被験物質のインスリン様活性が前記蛋白質のインスリン様活性と同等以上であることを指標として、被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程、
を有することを特徴とするインスリン様活性の検定方法;
<アミノ酸配列群>
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列、
(b)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、付加もしくは置換されたアミノ酸配列、
(c)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、そのアミノ末端から26個のアミノ酸を欠失させた部分アミノ酸配列、
(d)前記(c)のアミノ酸配列において、そのアミノ末端にメチオニンが付加されたアミノ酸配列、
(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
(f)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAによりコードされるアミノ酸配列、
(g)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAと80%以上の配列同一性を有する塩基配列を有するDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列、
(h)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAに対し相補性を有するDNAと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列。
A method for assaying insulin-like activity,
(1) a first step of bringing a test substance into contact with muscle cells or hepatocytes,
(2) The second step of measuring insulin-like activity in the cell, and (3) the measurement value measured in the second step is any one of the following (a) to (h) instead of the test substance Compared with the measured value when the first step and the second step are performed using a protein consisting of an amino acid sequence, the indicator is that the insulin-like activity of the test substance is equal to or greater than the insulin-like activity of the protein, A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance,
A method for assaying insulin-like activity, comprising:
<Amino acid sequence group>
(A) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, added or substituted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(C) a partial amino acid sequence obtained by deleting 26 amino acids from the amino terminus in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(D) an amino acid sequence in which methionine is added to the amino terminus of the amino acid sequence of (c),
(E) an amino acid sequence having 80% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(F) an amino acid sequence encoded by DNA having a base sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(G) It is encoded by DNA having a base sequence having 80% or more sequence identity with the DNA having the base sequence shown by nucleotides 18 to 1493 in the base sequence shown by SEQ ID NO: 1. And an amino acid sequence having insulin-like activity,
(H) Hybridizes under stringent conditions with DNA having complementarity to DNA having the nucleotide sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. An amino acid sequence encoded by DNA and having insulin-like activity.
インスリン様活性が、インスリンシグナル伝達促進活性である請求項6に記載の検定方法。 The assay method according to claim 6, wherein the insulin-like activity is insulin signal transduction promoting activity. インスリンシグナル伝達促進活性が、インスリン受容体、IRS-1、PI3キナーゼ又はAktのリン酸化量を指標として測定されることを特徴とする、請求項7に記載の検定方法。 The assay method according to claim 7, wherein the insulin signal transduction promoting activity is measured using the amount of phosphorylated insulin receptor, IRS-1, PI3 kinase or Akt as an index. インスリン様活性が、肝細胞における糖新生抑制活性である、請求項6に記載の検定方法。 The assay method according to claim 6, wherein the insulin-like activity is gluconeogenesis-inhibiting activity in hepatocytes. インスリン様活性が、筋肉細胞への糖取り込み促進活性である、請求項6に記載の検定方法。 The assay method according to claim 6, wherein the insulin-like activity is an activity of promoting sugar uptake into muscle cells. 第一工程で使用される筋肉細胞が骨格筋細胞である、請求項6、7、8及び10のいずれかに記載の検定方法。 The assay method according to claim 6, wherein the muscle cell used in the first step is a skeletal muscle cell. 第一工程で使用される肝細胞が株化肝細胞又は初代培養肝細胞である、請求項6〜9のいずれかに記載の検定方法。 The assay method according to any one of claims 6 to 9, wherein the hepatocytes used in the first step are established hepatocytes or primary cultured hepatocytes. 被験物質が、下記の(a)〜(h)のいずれかのアミノ酸配列からなる蛋白質又は該蛋白質をコードする遺伝子の発現を促進するか否かを指標とする、被験物質のインスリン様活性の検定方法;
<アミノ酸配列群>
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列、
(b)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、1もしくは複数のアミノ酸が欠失、付加もしくは置換されたアミノ酸配列、
(c)配列番号2で示されるアミノ酸配列において、そのアミノ末端から26個のアミノ酸を欠失させた部分アミノ酸配列、
(d)前記(c)のアミノ酸配列において、そのアミノ末端にメチオニンが付加されたアミノ酸配列、
(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
(f)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAによりコードされるアミノ酸配列、
(g)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAと80%以上の配列同一性を有する塩基配列を有するDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列、
(h)配列番号1で示される塩基配列における第18番目のヌクレオチドから第1493番目までのヌクレオチドで示される塩基配列を有するDNAに対し相補性を有するDNAと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAによりコードされ、かつインスリン様活性を有するアミノ酸配列。
Assay of insulin-like activity of a test substance using as an index whether the test substance promotes the expression of a protein consisting of any of the following amino acid sequences (a) to (h) or a gene encoding the protein: Method;
<Amino acid sequence group>
(A) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, added or substituted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(C) a partial amino acid sequence obtained by deleting 26 amino acids from the amino terminus in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(D) an amino acid sequence in which methionine is added to the amino terminus of the amino acid sequence of (c),
(E) an amino acid sequence having 80% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2,
(F) an amino acid sequence encoded by DNA having a base sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(G) It is encoded by DNA having a base sequence having 80% or more sequence identity with DNA having the base sequence shown by nucleotides 18 to 1493 in the base sequence shown by SEQ ID NO: 1. And an amino acid sequence having insulin-like activity,
(H) Hybridizes under stringent conditions with DNA having complementarity to DNA having the nucleotide sequence represented by nucleotides from the 18th nucleotide to the 1493th nucleotide in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. An amino acid sequence encoded by DNA and having insulin-like activity.
下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、請求項13に記載のインスリン様活性の検定方法:
(1) 被験物質と、請求項13に記載の蛋白質をコードする遺伝子を発現可能な細胞とを接触させる第一工程、
(2) 被験物質を接触させた細胞における、前記遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記遺伝子の発現量と比較する第二工程、及び
(3) 前記第二工程の比較結果に基づいて、被験物質が前記遺伝子の発現を亢進させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程。
14. The method for assaying insulin-like activity according to claim 13, comprising the following steps (1) to (3):
(1) a first step of bringing a test substance into contact with a cell capable of expressing a gene encoding the protein according to claim 13;
(2) a second step of measuring an expression level of the gene in a cell contacted with a test substance and comparing the expression level with an expression level of the gene in a control cell not contacted with the test substance; and (3) A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not the test substance enhances the expression of the gene based on the comparison result of the second step.
下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、請求項13に記載のインスリン様活性の検定方法:
(1)被験物質と、請求項13に記載の蛋白質を発現可能な細胞とを接触させる第一工程、
(2)被験物質を接触させた細胞における、前記蛋白質の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記蛋白質の発現量と比較する第二工程、及び
(3)前記第二工程の比較結果に基づいて、被験物質が前記蛋白質の発現を亢進させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程。
14. The method for assaying insulin-like activity according to claim 13, comprising the following steps (1) to (3):
(1) a first step of contacting a test substance with a cell capable of expressing the protein according to claim 13;
(2) a second step of measuring the expression level of the protein in a cell contacted with a test substance, and comparing the expression level with the expression level of the protein in a control cell not contacted with the test substance; A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not the test substance enhances the expression of the protein based on the comparison result of the second step.
下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする、請求項13に記載のインスリン様活性の検定方法:
(1) 被験物質と、請求項13に記載の蛋白質をコードする遺伝子の発現制御領域を機能可能な形で連結されてなるレポーター遺伝子を含有する細胞とを接触させる第一工程、
(2) 被験物質を接触させた細胞における、前記レポーター遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質に接触させない対照細胞における前記遺伝子の発現量と比較する第二工程、及び
(3) 前記第二工程の比較結果に基づいて、前記レポーター遺伝子の発現量を増加させるか否かを指標として被験物質のインスリン様活性を評価する第三工程。
14. The method for assaying insulin-like activity according to claim 13, comprising the following steps (1) to (3):
(1) a first step of bringing a test substance into contact with a cell containing a reporter gene operably linked to an expression control region of a gene encoding the protein according to claim 13;
(2) a second step of measuring the expression level of the reporter gene in a cell contacted with a test substance, and comparing the expression level with the expression level of the gene in a control cell not contacted with the test substance; and (3) A third step of evaluating the insulin-like activity of the test substance using as an index whether or not to increase the expression level of the reporter gene based on the comparison result of the second step.
インスリン様活性が、インスリンシグナル伝達促進活性である、請求項13〜16のいずれかに記載の検定方法。 The assay method according to any one of claims 13 to 16, wherein the insulin-like activity is insulin signaling promoting activity. インスリン様活性が、筋肉細胞への糖取り込み促進活性である、請求項13〜16のいずれかに記載の検定方法。 The assay method according to any one of claims 13 to 16, wherein the insulin-like activity is an activity of promoting sugar uptake into muscle cells. インスリン様活性が、肝細胞における糖新生抑制活性である、請求項13〜16のいずれかに記載の検定方法。 The assay method according to any one of claims 13 to 16, wherein the insulin-like activity is gluconeogenesis-inhibiting activity in hepatocytes. 請求項6〜19のいずれかに記載の検定方法により測定された、被験物質のインスリン様活性を指標として、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤の候補物質を選別することを特徴とする、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤の探索方法。 A candidate substance for a therapeutic or prophylactic agent for a glucose metabolism-related disease is selected using the insulin-like activity of the test substance as an index measured by the assay method according to any one of claims 6 to 19. A method for searching for a therapeutic or prophylactic agent for a sugar metabolism-related disease. 糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤が、筋肉細胞又は肝細胞におけるインスリンシグナル伝達促進剤であることを特徴とする、請求項20に記載の探索方法。 21. The search method according to claim 20, wherein the therapeutic or preventive agent for a glucose metabolism-related disease is an insulin signaling promoter in muscle cells or hepatocytes. 糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤が、筋肉細胞における糖取り込み促進剤であることを特徴とする、請求項20に記載の探索方法。 The method for searching according to claim 20, wherein the therapeutic or preventive agent for a sugar metabolism-related disease is a sugar uptake promoter in muscle cells. 糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤が、肝臓における糖新生抑制剤であることを特徴とする、請求項20に記載の探索方法。 The search method according to claim 20, wherein the therapeutic or preventive agent for a glucose metabolism-related disease is a gluconeogenesis inhibitor in the liver. 請求項20〜23のいずれかに記載の探索方法により選抜された物質を有効成分して含有する、糖代謝関連疾患の治療剤又は予防剤。
A therapeutic or prophylactic agent for a sugar metabolism-related disease, comprising as an active ingredient a substance selected by the search method according to any one of claims 20 to 23.
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