JP2005511513A - 新規ヒトアミノプロテアーゼファミリーメンバー22417を使用する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、新規のアミノプロテアーゼメンバーをコードする単離された核酸分子(22417核酸分子と示す)を提供する。本発明はまた、アンチセンス核酸分子、22417核酸分子を含む組換え発現ベクター、その発現ベクターが導入される宿主細胞、および22417遺伝子が導入または破壊された非ヒトトランスジェニック動物を提供する。本発明は、なお、単離された22417タンパク質、22417融合タンパク質、22417抗原性タンパク質、および抗22417抗体をさらに提供する。本発明の組成物を利用する治療法もまた提供される。
Description
(関連出願)
本願は、米国仮出願番号60/322,924号(2001年9月17日出願)(その内容は、本明細書中に参考として援用される)に対する優先権を主張する。
本願は、米国仮出願番号60/322,924号(2001年9月17日出願)(その内容は、本明細書中に参考として援用される)に対する優先権を主張する。
アミノペプチダーゼは、ペプチド基質またはタンパク質基質のアミノ末端からのアミノ酸残基の加水分解を触媒するエキソペプチダーゼである。これらの酵素は、遍在する性質であり、そしてタンパク質分解および生物学的に活性なペプチドの代謝におけるこれらの酵素の役割に起因して、必須の生物学的および医学的な重要性を有する。サイトゾルアミノペプチダーゼは、サイトゾル中に見出される亜鉛依存性エキソペプチダーゼであり、この酵素は、ペプチド基質またはタンパク質基質のN−末端からの非置換アミノ酸残基の除去を触媒する。これらの酵素は、しばしば、ロイシンアミノペプチダーゼ(LAP)として知られているが、プロリルアミノペプチダーゼと同一であることは示されていた。サイトゾルアミノペプチダーゼは、代表的に、同一鎖のヘキサマーであり、これらの鎖の各々は、2つの亜鉛イオンを結合する。実質的な割合の酵素的切断がほとんどのアミノ末端アミノ酸で見出されるが、ロイシンアミノペプチダーゼは、ロイシン基質を優先的に切断する。
シグナルペプチダーゼは、これらのプロテアーゼの分化したクラスであり、そして全ての真核生物細胞型において見出される。これらのシグナルペプチダーゼは、タンパク質からシグナルペプチドをプロセシングする際に働く。シグナルペプチドは、あるタンパク質上のアミノ末端配列であって、このペプチドは、そのリボソーム組立部位から特定の細胞質位置または細胞外位置にそのタンパク質を指向する。プロテアーゼによるプロセシング(シグナル配列の除去を含む)が、アミノ酸配列の成熟タンパク質への成熟に必要とされる。
アミノペプチダーゼは、腫瘍細胞の侵潤および転移と関連付けられてきた。細胞性ペプチダーゼの増加した発現は、腫瘍に隣接する細胞外マトリクスの分解を促進することによって侵潤を促進すると考えられてきた。さらに、ロイシンアミノペプチダーゼの上昇した血清レベルが、頭頸部の癌を有する患者において見出されており、このことは、特定の腫瘍の型におけるこの酵素の増加した発現を示唆する(Garg LNら、(1994)J.Laryngol Otol Aug;108(8):660−2)。
(発明の要旨)
サイトゾルアミノペプチダーゼファミリーメンバーについてのヌクレオチド配列および対応するアミノ酸配列(本明細書中において「22417」という)が開示される。22417をコードするcDNAのヌクレオチド配列を、配列番号1に示し、そして22417ポリペプチドのアミノ酸配列を、配列番号2に示す。さらに、そのコード領域のヌクレオチド配列を、配列番号3に示す。22417タンパク質は、M17ファミリーのサイトゾルアミノペプチダーゼと相同である。本出願人らは、種々のヒト組織、特に肺、結腸、および胸部の腫瘍における22417mRNAの発現を示した。従って、22417ポリペプチドの活性または発現のモジュレーターが、癌のような障害を処置または予防するために使用され得る。
サイトゾルアミノペプチダーゼファミリーメンバーについてのヌクレオチド配列および対応するアミノ酸配列(本明細書中において「22417」という)が開示される。22417をコードするcDNAのヌクレオチド配列を、配列番号1に示し、そして22417ポリペプチドのアミノ酸配列を、配列番号2に示す。さらに、そのコード領域のヌクレオチド配列を、配列番号3に示す。22417タンパク質は、M17ファミリーのサイトゾルアミノペプチダーゼと相同である。本出願人らは、種々のヒト組織、特に肺、結腸、および胸部の腫瘍における22417mRNAの発現を示した。従って、22417ポリペプチドの活性または発現のモジュレーターが、癌のような障害を処置または予防するために使用され得る。
従って、1つの局面において、本発明は、22417タンパク質または22417ポリペプチド(例えば、22417タンパク質の生物学的活性部分)をコードする核酸分子を特徴とする。好ましい実施形態において、単離された核酸分子は、配列番号2のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする。他の実施形態において、本発明は、配列番号1または配列番号3に示されるヌクレオチド配列を有する単離された22417核酸分子を提供する。なお他の実施形態において、本発明は、配列番号1または配列番号3に示されるヌクレオチド配列に実質的に同一である核酸分子(例えば、天然に存在する対立遺伝子改変体)を提供する。他の実施形態において、本発明は、本明細書中に記載されるストリンジェンシー条件下で、配列番号1または配列番号3のヌクレオチド配列を含む核酸分子にハイブリダイズする核酸分子を提供し、ここで、この核酸は、全長22417タンパク質またはその活性フラグメントをコードする。
関連する局面において、本発明は、本明細書中に記載される22417核酸分子を含む核酸構築物をさらに提供する。特定の実施形態において、本発明の核酸分子は、ネイティブな調節配列または異種の調節配列に作動可能に連結されている。本発明の22417核酸分子を含むベクターおよび宿主細胞(例えば、22417核酸分子および22417ポリペプチドを産生するのに適したベクターおよび宿主細胞)もまた含まれる。
別の関連する局面において、本発明は、22417をコードする核酸の検出のためのプライマーまたはハイブリダイゼーションプローブとして適切な核酸フラグメントを提供する。
なお別の関連する局面において、22417をコードする核酸分子に対するアンチセンスである単離された核酸分子が提供される。
別の局面において、本発明は、例えば、22417媒介性障害または22417関連障害を処置または診断するために適用可能なアッセイにおける試薬もしくは標的として有用である22417ポリペプチドおよびその生物学的に活性なフラグメントまたは抗原性フラグメントを特徴とする。別の実施形態において、本発明は、22417活性を有する22417ポリペプチドを提供する。好ましいポリペプチドは、少なくとも1つのアミノプロテアーゼドメイン(M17ペプチダーゼドメイン)を含む22417タンパク質であり、好ましくは、22417活性(例えば、本明細書中に記載されるような22417活性)を有する22417タンパク質である。
他の実施形態において、本発明は、22417ポリペプチド(例えば、配列番号2に示されるアミノ酸配列;配列番号2に示されるアミノ酸配列と実質的に同一であるアミノ酸配列;または本明細書中に記載されるストリンジェンシー条件下で、配列番号1もしくは配列番号3のヌクレオチド配列を含む核酸分子(ここで、この核酸は、全長22417タンパク質またはその活性なフラグメントをコードする)にハイブリダイズするヌクレオチド配列を有する核酸分子によりコードされるアミノ酸配列、を有する22417ポリペプチド)を提供する。
関連する局面において、本発明は、本明細書中に記載される22417核酸分子を含む核酸構築物をさらに提供する。
関連する局面において、本発明は、融合タンパク質を形成するために非22417ポリペプチドに作動可能に連結される22417ポリペプチドまたは22417フラグメントを提供する。
別の局面において、本発明は、22417ポリペプチドまたはそれらのフラグメント(例えば、M17ペプチダーゼドメイン)と反応する、より好ましくはそれらを特異的に結合する、抗体およびそれらの抗原結合フラグメントを特徴とする。
別の局面において、本発明は、22417ポリペプチドまたは22417核酸の発現または活性を調節する化合物をスクリーニングする方法を提供する。
さらに別の局面において、本発明は、例えば、スクリーニングされた化合物を用いて、22417ポリペプチドまたは22417核酸の発現または活性を調節するためのプロセスを提供する。特定の実施形態において、本方法は、22417ポリペプチドまたは22417核酸の異常な活性または発現に関連する状態(例えば、細胞の異常な増殖もしくは分化または細胞の増殖もしくは分化の欠損(例えば、結腸癌、肺癌、または乳癌)を含む状態)の処置を含む。
さらに別の局面において、本発明は、22417発現細胞(例えば、過剰増殖性(hyperproliferative)22417発現細胞)の増殖を阻害するかまたはこの細胞の殺傷を誘導するための方法を提供する。本方法は、その細胞を薬剤(例えば、22417ポリペプチドまたは22417核酸の活性または発現を調節する化合物(例えば、本明細書中に記載される方法を用いて同定される化合物))と接触させる工程を包含する。好ましい実施形態において、この接触させる工程は、インビボまたはエキソビボで有効である。他の実施形態において、この接触させる工程は、治療的または予防的なプロトコルの一部として、インビボ(例えば、被験体(例えば、哺乳動物(例えば、ヒト))において)でもたらされる。
好ましい実施形態において、この細胞は、固形腫瘍、軟性(soft)腫瘍、または転移性病変において見出される。好ましくは、腫瘍は、肉腫、癌腫、または腺癌である。好ましくは、過剰増殖性細胞は、癌組織または前癌組織(例えば、22417ポリペプチドまたは22417核酸が発現される癌組織また前癌組織)(例えば、乳癌、卵巣癌、結腸癌、肝臓癌、肺癌、腎臓癌、または脳の癌)において見出される。より好ましくは、過剰増殖性細胞は、胸部、卵巣、結腸、肝臓および肺由来の腫瘍(より好ましくは肺、結腸または胸部由来の腫瘍)において見出される。
好ましい実施形態において、因子(例えば、化合物)は、22417ポリペプチドのインヒビターである。好ましくは、インヒビターは、ペプチド、ホスホペプチド、有機低分子、無機低分子、および抗体(例えば、細胞毒、細胞傷害性因子および放射活性金属イオンより選択される治療的部分に結合体化された抗体)より選択される。別の好ましい実施形態において、因子(例えば、化合物)は、22417核酸(例えば、アンチセンス、リボザイム、または三重ヘリックス分子)のインヒビターである。
好ましい実施形態において、因子(例えば、化合物)は、細胞傷害性因子と組み合わせて投与される。細胞傷害性因子の例としては、抗微小管剤、トポイソメラーゼIインヒビター、トポイソメラーゼIIインヒビター、抗代謝剤、有糸分裂インヒビター、アルキル化剤、介在薬剤、シグナル伝達経路を干渉し得る因子、アポトーシスまたは壊死を促進する因子、および放射線が挙げられる。
別の局面において、本発明は、被験体における、22417発現細胞(例えば、22417過剰増殖細胞)の異常な活性または発現により特徴付けられる障害を処置または予防するための方法を特徴とする。例えば、障害は、細胞増殖または細胞分化により特徴付けられる。好ましくは、この方法は、被験体(例えば、哺乳動物(例えば、ヒト))に、22417ポリペプチドまたは22417核酸の活性または発現を調節する、有効量の因子(例えば、化合物(例えば、本明細書中に記載される方法を用いて同定される化合物))を投与する工程を包含する。
好ましくは、この障害は、癌性の状態または前癌の状態である。最も好ましくは、この障害は、癌(例えば、固体腫瘍、軟性腫瘍、または転移性病変)である。好ましくは、癌は、肉腫、癌腫、または腺癌である。好ましくは、癌は、22417ポリペプチドまたは22417核酸が発現される組織(例えば、乳癌、卵巣癌、結腸癌、肝臓癌、肺癌、腎臓癌、または脳の癌)において見出される。最も好ましくは、癌は、肺、結腸または胸部の腫瘍である。
さらなる局面において、本発明は、障害(例えば、増殖性障害(例えば、癌)の処置の有効性を評価するための方法を提供する。この方法は、以下:被験体(例えば、患者または動物)を評価プロトコルを用いて処置する工程(例えば、化学療法剤、放射線、および/または本明細書中に記載される方法で同定される化合物、のうち1つ以上を用いて被験体を処置する工程);および処置の前後に22417核酸または22417ポリペプチドの発現を評価する工程、を包含する。処置前の発現レベルに対する、処置後の22417核酸(例えば、mRNA)または22417ポリペプチドのレベルの変化(例えば、増加または減少)は、疾患の処置の有効性を示す。22417核酸または22417ポリペプチドの発現のレベルは、本明細書中に記載される任意の方法により検出され得る。
好ましい実施形態において、この評価する工程は、処置の前後に被験体からサンプル(例えば、組織サンプル(例えば、生検サンプル、または流体サンプル))を得ること、および処置の前後の22417核酸(例えば、mRNA)または22417ポリペプチドの発現レベルを比較すること、を含む。好ましくは、サンプルは、癌性の組織または前癌組織、癌(例えば、固体腫瘍、軟性組織腫瘍、または転移生病変)から得られた細胞を含む。好ましくは、癌は、肉腫、または腺癌である。好ましくは、癌は、22417ポリペプチドまたは22417核酸が発現される組織(例えば、乳癌、卵巣癌、結腸癌、肝臓癌、肺癌、腎臓癌、または脳の癌)において見出される。最も好ましくは、癌は、肺、結腸または胸部の腫瘍である。
別の局面において、本発明は、治療的因子または予防的因子(例えば、抗新生物剤)の有効性を評価するための方法を提供する。この方法は、以下:サンプルと、薬剤(例えば、本明細書中に記載される方法で同定された化合物、細胞傷害性因子)とを接触させる工程;および、この接触させる工程の前後のサンプルにおける22417核酸または22417ポリペプチドの発現を評価する工程を包含する。接触させる工程の前のサンプルにおける発現レベルに対する、接触させる工程の後に得られるサンプルにおける22417核酸(例えば、mRNA)または22417ポリペプチドのレベルの変化(例えば、増加または減少)は、その因子の有効性を示す。22417核酸または22417ポリペプチドの発現レベルは、本明細書中に記載される任意の方法により検出され得る。
好ましい実施形態において、サンプルは、癌性組織または前癌組織、癌(例えば、固体腫瘍、軟性組織腫瘍、または転移生病変)から得られた細胞を含む。好ましくは、癌は、肉腫、癌腫または腺癌である。好ましくは、癌は、22417ポリペプチドまたは22417核酸が発現される組織(例えば、乳癌、卵巣癌、結腸癌、肝臓癌、肺癌、腎臓癌、または脳の癌)において見出される。最も好ましくは、癌は、肺、結腸または胸部の腫瘍である。
本発明はまた、生物学的サンプル中の22417ポリペプチドまたは22417核酸分子の活性またはこれらの存在もしくは不存在を決定するためのアッセイ(疾患の診断のためのアッセイを含む)を提供する。好ましくは、生物学的サンプルは、癌性または前癌の細胞または組織を含む。例えば、癌性の組織は、固体腫瘍、軟性組織腫瘍、または転移性病変であり得る。好ましくは、癌性組織は、肉腫、癌腫または腺癌である。好ましくは、癌性組織は、胸部、卵巣、結腸、肝臓、肺、腎臓、または脳由来である。最も好ましくは、癌性組織は、肺、結腸または胸部の腫瘍である。
さらなる局面において、本発明は、22417ポリペプチドまたは22417核酸分子における遺伝的変更の存在または不存在を決定するためのアッセイ(疾患の診断を含む)を提供する。
別の局面において、本発明は、多数のアドレスを有する二次元のアレイを特徴とし、これら多数のアドレスの各アドレスは、この多数のアドレスのうちの他のアドレスの各々と位置的に区別されており、そしてこの多数アドレスの各アドレスは、特有の捕捉プローブ(例えば、核酸配列またはペプチド配列)を有する。多数のアドレスのうち少なくとも1つのアドレスは、22417分子を認識する捕捉プローブを有する。1つの実施形態において、この捕捉プローブは、核酸(例えば、22417核酸配列に相補的なプローブ)である。別の実施形態において、この捕捉プローブは、ポリペプチド(例えば、22417ポリペプチドに特異的な抗体)である。また、前出のアレイにサンプルを接触させる工程およびこのアレイへのサンプルの結合を検出する工程によってサンプルを分析する方法により特徴付けられる。
用語「アミノプロテアーゼ」および「アミノペプチダーゼ」は、本明細書において交換可能に使用される。
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、および特許請求の範囲から明らかである。
(詳細な説明)
非翻訳領域を含む、約2094ヌクレオチド長であるヒト22417配列(実施例1に記載されるような、配列番号1を参照のこと)は、約1572ヌクレオチドの推定のメチオニンで開始するコード配列であって、終止コドンを含む、コード配列を含む。このコード配列は、523アミノ酸のタンパク質(実施例1に記載されるような、配列番号2を参照のこと)をコードする。
非翻訳領域を含む、約2094ヌクレオチド長であるヒト22417配列(実施例1に記載されるような、配列番号1を参照のこと)は、約1572ヌクレオチドの推定のメチオニンで開始するコード配列であって、終止コドンを含む、コード配列を含む。このコード配列は、523アミノ酸のタンパク質(実施例1に記載されるような、配列番号2を参照のこと)をコードする。
ヒト22417は、以下の領域または他の構造的特徴を含む:
配列番号2のおおよそアミノ酸残基178〜485に位置するアミノプロテアーゼドメイン(PFAM 登録番号PF00883)(これは、配列番号2のおおよそアミノ酸340〜347に位置する1つのサイトゾルアミノペプチダーゼシグネチュア(PS00631)を含む);
配列番号2のおよそアミノ酸135〜137、およそアミノ酸141〜143、およそアミノ酸270〜272、およそアミノ酸332〜334、およそアミノ酸379〜381、およびおよそアミノ酸517〜519での6つの推定プロテインキナーゼCリン酸化部位(PS00005);
配列番号2のおよそアミノ酸11〜14、およそアミノ酸196〜199、およそアミノ酸322〜325、およそアミノ酸341〜344、およびおよそアミノ酸432〜435に位置する5つの推定カゼインキナーゼIIリン酸化部位(PS00006);
配列番号2のおよそアミノ酸400〜403に位置する1つの推定アミド化部位(PS00009);
配列番号2のおよそアミノ酸268〜275に位置する1つの推定GTP結合部位モチーフ(PS00017);
配列番号2のおよそアミノ酸377〜387に位置する1つの推定の染色体濃縮の調節因子(RCC1)シグネチュア2(PS00626);
配列番号2のおよそアミノ酸173〜176、およそアミノ酸320〜323、およびおよそアミノ酸339〜342の3つの推定のN−グリコシル化部位(PS00001);ならびに
配列番号2のおよそアミノ酸106〜111、およそアミノ酸177〜182、およそアミノ酸209〜214、およそアミノ酸226〜231、およそアミノ酸250〜255、およそアミノ酸285〜290、およそアミノ酸292〜297、およそアミノ酸352〜357、およそアミノ酸376〜381およびおよそアミノ酸445〜450の10個の推定のN−ミリストイル化部位(PS00008)。
配列番号2のおおよそアミノ酸残基178〜485に位置するアミノプロテアーゼドメイン(PFAM 登録番号PF00883)(これは、配列番号2のおおよそアミノ酸340〜347に位置する1つのサイトゾルアミノペプチダーゼシグネチュア(PS00631)を含む);
配列番号2のおよそアミノ酸135〜137、およそアミノ酸141〜143、およそアミノ酸270〜272、およそアミノ酸332〜334、およそアミノ酸379〜381、およびおよそアミノ酸517〜519での6つの推定プロテインキナーゼCリン酸化部位(PS00005);
配列番号2のおよそアミノ酸11〜14、およそアミノ酸196〜199、およそアミノ酸322〜325、およそアミノ酸341〜344、およびおよそアミノ酸432〜435に位置する5つの推定カゼインキナーゼIIリン酸化部位(PS00006);
配列番号2のおよそアミノ酸400〜403に位置する1つの推定アミド化部位(PS00009);
配列番号2のおよそアミノ酸268〜275に位置する1つの推定GTP結合部位モチーフ(PS00017);
配列番号2のおよそアミノ酸377〜387に位置する1つの推定の染色体濃縮の調節因子(RCC1)シグネチュア2(PS00626);
配列番号2のおよそアミノ酸173〜176、およそアミノ酸320〜323、およびおよそアミノ酸339〜342の3つの推定のN−グリコシル化部位(PS00001);ならびに
配列番号2のおよそアミノ酸106〜111、およそアミノ酸177〜182、およそアミノ酸209〜214、およそアミノ酸226〜231、およそアミノ酸250〜255、およそアミノ酸285〜290、およそアミノ酸292〜297、およそアミノ酸352〜357、およそアミノ酸376〜381およびおよそアミノ酸445〜450の10個の推定のN−ミリストイル化部位(PS00008)。
PFAM識別子、PSプレフィックスドメイン識別数およびPFプレフィックスドメイン識別数に関する一般的な情報について、Sonnhammerら(1997)Protein 28:405〜420およびhttp://www.psc.edu/general/software/packages/pfam/pfam.htmlを参照する。
22417タンパク質は、アミノプロテアーゼファミリー(例えば、M17ペプチダーゼ)のメンバーに共通する多数の構造的的特徴を含む。本発明のタンパク質および核酸をいう場合、用語「ファミリー」とは、共通の構造的ドメインまたはモチーフを有し、そして本明細書中に規定されるような十分なアミノ酸配列相同性またはヌクレオチド配列相同性を有する2つ以上のタンパク質または核酸分子を意味する。このようなファミリーメンバーは、天然に存在しても天然に存在しなくてもよく、そして同じ種または異なる種由来のいずれかであり得る。例えば、ファミリーは、ヒト起源の第1のタンパク質および他の別個のヒト起源のタンパク質を含み得るか、あるいは、非ヒト起源(例えば、ラットまたはマウス)のホモログのタンパク質を含み得る。ファミリーのメンバーはまた、共通の機能的特徴を有し得る。
アミノプロテアーゼファミリーメンバーは、コンセンサスパターン:NTDAEGR[LV](ここでDおよびEは、亜鉛/マンガンリガンドであると考えられる)により特徴付けられる。ロイシンアミノペプチダーゼ(LAP)は、ヘキサマー(32のシンメトリーを有し、かつ三角形の形状である)として生理学的に活性である。ロイシンアミノペプチダーゼの結晶構造分析は、これらのモノマーが結晶構造学的に等価であり、そして各々がαヘリックスにより結合された異なる2つのα/βドメインに折りたたまれて、コンマ様(comma like)形状を与えることを明らかにした。22417ポリペプチドは、アミノプロテアーゼファミリーメンバーと共通の特徴を共有する。例えば、22417ポリペプチドは、配列番号2のおよそ残基340〜347にコンセンサスパターンを含む。
22417ポリペプチドは、「アミノプロテアーゼドメイン」または「アミノプロテアーゼドメイン」と相同な領域を含み得る。
本明細書中で使用される場合、用語「アミノプロテアーゼドメイン」は、約200〜400のアミノ酸残基の長さであるアミノ酸配列を含み、そしてこのアミノ酸配列は、少なくとも150の、アミノプロテアーゼドメインプロフィール(Pfam HMM)に対する配列アラインメントについてのビットスコア(bit score)を有する。好ましくは、アミノプロテアーゼドメインは、少なくとも約250〜350のアミノ酸を含み、より好ましくは少なくとも約275〜325のアミノ酸残基を含むか、または約300〜310アミノ酸を含み、そして少なくとも200、好ましくは250、なおより好ましくは300以上の、アミノプロテアーゼドメイン(HMM)に対する配列のアラインメントについてのビットスコアを有する。このアミノプロテアーゼドメイン(HMM)は、PFAM登録番号PF00883(http//genome.wustl.edu/Pfam/.html)に割り当てられている。ヒト22417のアミノプロテアーゼドメイン(配列番号2のアミノ酸178〜485)と隠れたマルコフモデル由来のコンセンサスアミノ酸配列(配列番号4)とのアラインメントを、図2に示す。
好ましい実施形態において、22417ポリペプチドまたは22417タンパク質は、「アミノプロテアーゼドメイン」、または少なくとも約200〜400のアミノ酸、約250〜350のアミノ酸、より好ましくは約275〜325のアミノ酸残基、または約300〜310アミノ酸残基を含み、かつ「アミノプロテアーゼドメイン」と少なくとも約70%、80%、90%、95%、99%、または100%の相同性を有する領域(例えば、ヒト22417のアミノプロテアーゼドメイン(例えば、配列番号2の残基178〜485))を有する。
22417タンパク質配列中の「アミノプロテアーゼ」ドメインの存在を同定するため、および目的のポリペプチドまたはタンパク質が特定のプロフィールを有することの決定を行うために、このタンパク質のアミノ酸配列が、デフォルトパラメーターを用いるHMMのPfamデータベース(例えば、Pfamデータベース、リリース2.1)に対して検索され得る(http://www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/HMM_search)。例えば、hmmsfプログラム(サーチプログラムのHMMERパッケージの一部として入手可能)は、MILPAT0063についてのファミリー特異的なデフォルトプログラムであり、そして15のスコアは、ヒットを決定するためのデフォルトの閾値スコアである。あるいは、ヒットを決定するための閾値スコアが、(例えば、8ビットに)下げられ得る。Pfamデータベースの記載が、Sonhammerら(1997)Proteins 28(3):405〜420に見出され得、そしてHMMの詳細な記載が、例えば、Gribskovら、(1990)Meth.Enzymol.183:146〜159;Gribskovら、(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:4355〜4358;Kroghら、(1994)J.Mol.Biol.235:1501〜1531;およびStulzら、(1993)Protein Sci.2:305〜314に見出され得る(これらの内容は、本明細書中に参考として援用される)。検索が、HMMデータベースに対して実施され、配列番号2のおよそ残基178〜485で、ヒト22417のアミノ酸配列における「アミノプロテアーゼ」ドメインの同定を得た(図2を参照のこと)。
22417ファミリーメンバーは、少なくとも1つのアミノプロテアーゼドメインを含み得る。さらに、22417ファミリーメンバーは、少なくとも1つ、2つ、好ましくは3つのN−グリコシル化部位(PS00001);少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、好ましくは6つの[適切な場合の]プロテインキナーゼCリン酸化部位(PS00005);少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、好ましくは5つの[適切な場合の]推定のカゼインキナーゼIIリン酸化部位(PS00006);ならびに少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、好ましくは10の[適切な場合の]推定のN−ミリスチル化部位(PS00008)を含み得る。
本明細書中で使用される場合、「22417活性」「22417の生物学的活性」または「22417の機能的活性」とは、22417タンパク質、22417ポリペプチドまたは22417核酸分子により示される活性をいう。例えば、22417活性は、例えば、22417応答性細胞上または22417基質(例えば、タンパク質基質)に対して生物学的環境において22417により示される活性であり得る。22417活性は、インビボまたはインビトロで決定され得る。1つの実施形態において、22417活性は、直接的な活性(例えば、22417標的分子との結合)である。「標的分子」または「結合パートナー」は、22417タンパク質が天然に結合または相互作用する分子(例えば、タンパク質基質またはペプチド基質)である。例示的な実施形態において、22417は、タンパク質のN末端からのアミノ酸残基の除去を触媒する酵素である。22417活性はまた、間接的な活性(例えば、22417タンパク質と22417レセプターの相互作用により媒体される細胞性シグナル伝達活性)であり得る。本発明の22417分子のこの特徴は、アミノプロテアーゼファミリーメンバーと類似の生物学的活性を提供し得る。例えば、本発明の22417タンパク質は、以下の活性:(1)細胞増殖の調節(刺激または阻害);(2)細胞分化の調節;(3)腫瘍形成および腫瘍侵潤の調節;ならびに/または(4)基質(例えば、タンパク質基質またはペプチド基質(例えば、細胞質基質))のタンパク質分解性切断、の1つ以上を有し得る。
22417mRNAが多数の固形腫瘍(例えば、胸部組織、結腸組織、肺組織(以下の実施例を参照のこと)および新脈管形成組織)において発現される場合、22417分子は、細胞の増殖、分化および形質転換を媒介し得る。例えば、図3は、プラスチック中で増殖させた肺癌細胞株(NCI−H460)と比較して、ソフトアガー中で増殖させた場合の同じ細胞における22417mRNAの増加された発現を示す。ソフトアガー中での増殖が、細胞の形質転換の尺度である。この能力を有する細胞は、ヌードマウスに注射された場合、ほとんど一様に腫瘍を形成する。これらの結果は、22417遺伝子の増加した発現が、半固体培地における十分な培養物の増殖およびインビボでの腫瘍の増殖のために必要とされ得ることを示唆する。従って、22417分子は、細胞増殖障害および細胞分化障害を制御するための新規の診断標的および治療薬剤として働き得る。
22417分子は、細胞増殖性障害および/または細胞分化性障害を制御するための新規の診断標的および治療薬剤として働き得る。
細胞増殖性障害および/または細胞分化性障害の例としては、癌(例えば、癌腫、肉腫、転移性障害、または造血新生物障害(例えば、白血病)が挙げられる。転移性の腫瘍は、多数の原発性腫瘍型(前立腺起源、結腸起源、肺起源、胸部起源、および肝臓起源の原発性腫瘍型が挙げられるがこれらに限定されない)から生じ得る。特に好ましい癌は、病原性新脈管形成または異常な新生血管形成(固形腫瘍の増殖および転移を含む)を含む癌である。
本明細書中で使用する場合、用語「癌」、「過剰増殖」、および「腫瘍性(neoplastic)」は、自律的に増殖する能力を有する細胞をいう。このような細胞の例としては、迅速な細胞増殖により特徴付けられる異常な状態を有する細胞が挙げられる。過剰増殖疾患状態および腫瘍性疾患状態は、病理的と分類され得る(すなわち、疾患状態を特徴付けるかまたは疾患状態を構成する)か、または非病理的と分類され得る(すなわち、正常からの逸脱であるが、疾患状態に関連しない)。この用語は、組織病理の型にも浸潤の状態にも関らずに、全ての型の癌の増殖もしくは腫瘍形成の進行、あるいは転移性組織または悪性に形質転換した細胞、組織もしくは器官を含むことを意味する。「病理学的過剰増殖」細胞は、悪性腫瘍の増殖により特徴付けられる疾患状態を生じる。非病理学的増殖細胞の例としては、創傷治癒に関連する細胞の増殖が挙げられる。
用語「癌(cancer)」または「新生物」は、種々の器官系の悪性組織(例えば、罹患した肺、乳房、胸腺、リンパ系、胃腸、および尿生殖路、ならびにほとんどの結腸癌、腎臓細胞癌、前立腺癌、および/または精巣腫瘍、肺の非小細胞癌、小腸の癌、および食道癌のような悪性疾患を含む腺癌)を含む。
用語「癌(癌腫)(carcinoma)」は、当該分野で認識されており、呼吸器系癌、胃腸系癌、尿生殖器系癌、精巣癌、乳癌、前立腺癌、内分泌系癌、および骨髄腫を含む、上皮組織または内分泌組織の悪性疾患をいう。代表的な癌としては、頸部、肺、前立腺、乳房、頭頸部、結腸、および卵巣の組織から形成した癌が挙げられる。この用語はまた、例えば、癌および肉腫組織で構成される悪性腫瘍を含む癌を含む。「腺癌」は、腺性組織由来の癌または腫瘍細胞が認識可能な腺性構造を形成する癌をいう。
用語「肉腫」は、当該分野で認識されており、そして間葉の派性した悪性腫瘍をいう。
増殖障害のさらなる例としては、造血性腫瘍性障害が挙げられる。本明細書中で使用される場合、用語「造血性腫瘍性障害」は、造血起源の過形成/腫瘍性細胞を含む疾患を含む。造血性腫瘍性障害は、骨髄系統、リンパ系統もしくは赤血球系統、またはこれらの前駆細胞から生じ得る。好ましくは、この疾患は、ほとんど分化していない急性白血病(例えば、赤芽球白血病および急性巨核芽球白血病)から生じる。さらなる代表的な骨髄障害としては、急性前骨髄性白血病(APML)、急性骨髄性白血病(AML)、および慢性骨髄性白血病(CML)(Vaickus,L.(1991)Crit Rev.Oncol./Hemotol.11:267−97において概説されている)が挙げられるがこれらに限定されない;リンパ性悪性疾患としては、急性リンパ芽球性白血病(ALL)(B系統ALLおよびT系統ALLを含む)、慢性リンパ性白血病(CLL)、前リンパ球性白血病(PLL)、ヘアリー細胞白血病(HLL)、およびヴァルデンストレームマクログロブリン血症が挙げられるがこれらに限定されない。悪性リンパ腫のさらなる形態としては、非ホジキンリンパ腫およびその改変体、末梢性T細胞リンパ腫、成人T細胞白血病/リンパ腫瘍(ATL)、癌性T細胞リンパ腫(CTCL)、大顆粒性リンパ性白血病(LGF)、ホジキン病、およびリード−スターンバーグ病が挙げられるがこれらに限定されない。
22147は、肺の細胞増殖および/または分化障害において重要な役割を果たし得る。肺の細胞増殖および/または分化障害の例としては、気管支癌(腫瘍随伴症候群、細気管支肺胞性癌、神経内分泌性腫瘍(例えば、気管支カルチノイド、雑腫瘍(miscellaneous tumor)、および転移性腫瘍)を含む);肋膜の病理学(炎症性胸膜腫瘍、非炎症性胸膜腫瘍、気胸、および胸膜腫瘍(単独繊維性腫瘍(胸膜繊維腫)、および悪性中皮腫を含む))が挙げられるがこれらに限定されない。
22147は、結腸の細胞増殖および/または分化障害において重要な役割を果たし得る。結腸の細胞増殖および/または分化障害の例としては、非腫瘍性ポリープ、腺腫、家族性症候群、結腸直腸発癌、結腸直腸癌およびカルチノイド腫瘍が挙げられるがこれらに限定されない。
22147は、乳房の細胞増殖および/または分化障害において重要な役割を果たし得る。乳房の細胞増殖および/または分化障害の例としては、内皮過形成、硬化性腺症、および小管乳頭腫;腫瘍(間質性腫瘍(例えば、線維腺腫、偽葉腫瘍、および肉腫)、および内皮腫瘍(例えば、大管乳頭腫)を含むがこれらに限定されない);乳房の癌(インサイチュ管癌腫(パジェット病を含む)およびインサイチュ小葉癌を含むインサイチュ(非侵襲性)癌、および浸襲性(浸潤性)癌(浸襲性管癌、特別な型ではないが、浸襲性小葉癌、髄様癌、コロイド(粘液性)癌、管癌、および浸襲性乳頭状癌を含むがこれらに限定されない)を含むインサイチュ(非浸襲性)癌を含む)、ならびに雑悪性新生物が挙げられるがこれらに限定されない。
さらに、22417 mRNAは、多くの組織(骨格筋、神経組織(例えば、脳皮質、およびグリア細胞)、心臓血管組織(例えば、冠動脈平滑筋細胞、腎臓、皮膚、卵巣、およびヒト臍静脈内皮細胞)において発現されるので、これは、神経障害、骨格筋障害、皮膚障害、生殖障害、腎臓障害、および/または心臓血管障害を媒介するうえで重要な役割を果たし得る。
22417タンパク質、そのフラグメント、および誘導体、ならびに配列番号2の配列の他の改変体は、集合的に、「本発明のポリペプチドまたはタンパク質」あるいは「22417ポリペプチドまたはタンパク質」という。このようなポリペプチドまたはタンパク質をコードする核酸分子は、集合的に、「本発明の核酸」または「22417核酸」という。22417分子とは、22417核酸、ポリペプチド、および抗体をいう。
本明細書中で使用する場合、用語「核酸分子」は、DNA分子(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)、RNA分子(例えば、mRNA)、およびDNAまたはRNAのアナログを含む。DNAまたはRNAのアナログは、ヌクレオチドアナログから合成され得る。核酸分子は、一本鎖または二本鎖であり得るが、好ましくは、二本鎖DNAである。
用語「単離された核酸分子」または「精製された核酸分子」は、核酸の天然の供給源に存在する他の核酸分子から分離された核酸分子を含む。例えば、ゲノムDNAに関して、用語「単離された」は、そのゲノムDNAが天然で結合している染色体から分離された核酸分子を含む。好ましくは、「単離された」核酸は、その核酸の由来となった生物のゲノムDNAにおいて、その核酸に天然で隣接する配列(すなわち、この核酸の5’末端および/または3’末端に位置する配列)を含まない。例えば、種々の実施形態において、単離された核酸分子は、その核酸の由来となった細胞のゲノムDNAにおいて、天然でその核酸分子に隣接する、約5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kb、または0.1kb未満の5’側および/または3’側のヌクレオチド配列を含み得る。さらに、「単離された」核酸分子(例えば、cDNA分子)は、実質的に、他の細胞物質、または、組換え技術により生成される場合、培養培地を含まないか、あるいは、化学合成される場合、化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない。
本明細書中で使用される場合、用語「低ストリンジェンシー、中程度のストリンジェンシー、高ストリンジェンシー、または非常に高いストリンジェンシーの条件下でハイブリダイズする」とは、ハイブリダイゼーションおよび洗浄のための条件を説明する。ハイブリダイゼーションを実施するための手引きは、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,N.Y.(1989),6.3.1−6.3.6(本明細書中で参考として援用される)において見出され得る。水性および非水性の方法は、その参考文献に記載され、そしてそのいずれかが使用され得る。本明細書中で言及される特定のハイブリダイゼーション条件は、以下の通りである:1)約45℃で6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)中での低ストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件、その後の少なくとも50℃で0.2×SSC、0.1%SDS中での2回の洗浄(洗浄温度は、低ストリンジェンシーの条件について55℃まで上昇され得る);2)約45℃で6×SSC中での中程度にストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件、その後の60℃で0.2×SSC、0.1%SDS中での1回以上の洗浄;3)約45℃で6×SSC中での高ストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件、その後の65℃で0.2×SSC、0.1%SDS中での1回以上の洗浄;そして好ましくは、4)非常に高ストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件は、65℃で0.5Mリン酸ナトリウム、7%SDS、その後の65℃で0.2×SSC、1%SDS中での1回以上の洗浄である。非常に高ストリンジェンシー条件(4)が、好ましい条件であり、そして他にそうでないことが示されない限り、使用されるべき条件である。
好ましくは、本明細書中に記載されるストリンジェンシー条件下で、配列番号1または配列番号3のいずれかの配列にハイブリダイズする本発明の単離された核酸分子は、天然に存在する核酸分子に対応する。
本明細書中で使用される場合、「天然に存在する」核酸分子は、天然で生じるヌクレオチド配列を有するRNA分子またはDNA分子をいう。例えば、天然に存在する核酸分子は、天然のタンパク質をコードし得る。
本明細書中で使用される場合、「遺伝子」および「組換え遺伝子」は、22417タンパク質をコードする少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含む核酸分子をいう。この遺伝子は、必要に応じて、非コード配列(例えば、調節配列およびイントロン)をさらに含み得る。好ましくは、遺伝子は、哺乳動物22417タンパク質またはその誘導体をコードする。
「単離された」または「精製された」ポリペプチドまたはタンパク質は、そのタンパク質が得られた細胞または組織供給源由来の細胞物質または他の混入タンパク質を実質的に含まないか、あるいは化学合成された場合に化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない。「実質的に含まない」は、22417タンパク質の調製物が、少なくとも10%純粋であることを意味する。好ましい実施形態において、22417タンパク質の調製物は、約30%、20%、10%、およびより好ましくは、5%未満(重量)の、非22417タンパク質(本明細書中で「混入タンパク質」とも呼ばれる)または化学前駆体もしくは非22417化学物質を有する。22417タンパク質またはその生物学的に活性な部分が組換え生成される場合、それはまた、好ましくは、培養培地を実質的に含まない(すなわち、培養培地は、タンパク質調節物の量の約20%未満、より好ましくは約10%未満、そして最も好ましくは約5%未満を占める)。本発明は、乾燥重量で、少なくとも0.01、0.1、1.0、および10mgの単離または精製された調製物を含む。
「非必須」アミノ酸残基は、22417活性を喪失または実質的に変更することなく、22417の野生型配列から変更され得る残基である。好ましくは、この変更は、22417活性を実質的に変更しない(例えば、この活性は、野生型の少なくとも20%、40%、60%、70%、または80%である)。「非必須」アミノ酸残基は、22417の野生型配列から変更される場合、22417活性が喪失し、その結果野生型活性の20%未満が存在するようになる残基である。例えば、22417において保存されたアミノ酸残基は、変更に特に影響を受けやすいことが予想される。
「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換されるアミノ酸置換である。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該分野で規定されている。これらのファミリーとしては、塩基性側鎖(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分枝側鎖(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)、および芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を有するアミノ酸が挙げられる。従って、22417タンパク質中の予測される非必須アミノ酸残基は、好ましくは、同一側鎖ファミリー由来の別のアミノ酸残基で置換される。あるいは、別の実施形態において、変異は、22417コード配列の全てまたは一部に沿って無作為に導入され得(例えば、飽和変異誘発によって)、そして得られる変異体は、活性を保持する変異体を同定するために、22417生物学的活性についてスクリーニングされ得る。配列番号1または配列番号3の変異誘発の後、コードされるタンパク質は、組換え発現され得、そしてタンパク質の活性が、決定され得る。
本明細書中で使用される場合、22417タンパク質の「生物学的に活性な部分」としては、相互作用(例えば、分子内相互作用または分子間相互作用に関与する22417タンパク質のフラグメントが挙げられる。分子間相互作用は、特異的結合相互作用または酵素的相互作用であり得る(例えば、この相互作用)は、一過性であり得、そして共有結合は、形成されるかまたは分解される)。分子間相互作用は、22417分子と非22417分子との間、または第1の22417分子と第2の22417分子との間(例えば、二量体化相互作用)であり得る。22417タンパク質の生物学的に活性な部分としては、全長22417タンパク質より少ないアミノ酸を含み、かつ22417タンパク質の少なくとも1つの活性を示す、22417タンパク質のアミノ酸配列に十分に相同であるかまたはそれに由来するアミノ酸配列(例えば、配列番号2に示されるアミノ酸配列)を含むペプチドが挙げられる。代表的に、生物学的に活性な部分は、22417タンパク質の少なくとも1つの活性(例えば、m17ペプチダーゼ活性、細胞増殖の調節(刺激または阻害)、細胞分化の調節、腫瘍浸潤の腫瘍形成の調節、または細胞外マトリクス組成の変更)を有するドメインまたはモチーフを含む。22417タンパク質の生物学的に活性な部分は、例えば、10、25、50、100、200またはそれ以上のアミノ酸長であるポリペプチドであり得る。22417タンパク質の生物学的に活性な部分は、22417媒介活性(例えば、m17ペプチダーゼ活性、細胞増殖の調節(刺激または阻害)、細胞分化の調節、腫瘍浸潤の腫瘍形成の調節、または細胞外マトリクス組成の変更)を調節する薬剤を開発するための標的として使用され得る。
配列間の相同性または配列同一性(これらの用語は、本明細書中で交換可能に使用される)の計算は、以下のように実施される。
2つのアミノ酸配列、または2つの核酸配列のパーセント同一性を決定するために、これらの配列は、最適な比較目的で整列される(例えば、ギャップは、最適な整列のために、第1および第2のアミノ酸配列または核酸配列の一方または両方に導入され得、そして非相同配列は、比較目的で無視され得る)。好ましい実施形態において、比較目的で整列される参照配列の長さは、参照配列の少なくとも30%、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、60%、およびさらにより好ましくは、少なくとも70%、80%、90%、100%の長さである。次いで、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置のアミノ酸残基またはヌクレオチドが、比較される。第1の配列における位置が、第2の配列の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドで占められる場合、これらの分子は、その位置で同一である(本明細書中で使用される場合、アミノ酸または核酸の「同一性」は、アミノ酸または核酸の「相同性」と等しい)。
2つの配列間のパーセント同一性は、それらの配列により共有される同一の位置の数の関数である(ギャップの数、および、2つの配列の最適なアラインメントのために導入される必要のある各ギャップの長さが考慮される)。
配列の比較および2つの配列間のパーセント同一性の決定は、数学的アルゴリズムを用いて達成され得る。好ましい実施形態において、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comから入手可能)においてGPAプログラムに組み込まれたNeedlemanおよびWunsch((1970)J.Mol.Biol.48:444−453)のアルゴリズムを用い、Blossum 62マトリクスまたはPAM250マトリクスのいずれか、ならびにギャップウェイト16、14、12、10、8、6、または4およびレングスウェイト(length weight)1、2、3、4、5、または6を用いて決定される。さらに別の好ましい実施形態において、2つのヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comから入手可能)のGAPプログラムを用い、NWSgapdna.CMPマトリクスならびにギャップウェイト40、50、60、70、または80およびレングスウェイト1、2、3、4、5、または6を用いて決定される。特に好ましいセットのパラメータ(およびそうでないことが示されない限り使用されるべきパラメータ)は、Blossum 62スコアリングマトリクス(ギャップペナルティー12、ギャップエクステンドペナルティー4、およびフレームシフトギャップペナルティー5)である。
2つのアミノ酸配列およびヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれたE.MeyersおよびW.Miller((1989)CABIOS、4:11−17)のアルゴリズムを用い、PAM120ウェイトレジデューテーブル(weight redidue table)、ギャップレングスペナルティー12、およびギャップペナルティー4を用いて決定され得る。
本明細書中に記載される核酸配列およびタンパク質配列は、「問い合わせ配列」として使用され、公のデーターベースに対してサーチが実施される(例えば、他のファミリーメンバーまたは関連肺列を同定するために)。このようなサーチは、Altschulら(1990)J.Mol.Biol.215:403−10のNBLASTおよびXBLASTプログラム(バージョン2.0)を用いて実施され得る。BLASTヌクレオチドサーチは、NBLASTプログラム、スコア=100、ワードレングス=12を用いて実施され得、本発明の22417核酸分子に対するヌクレオチド配列ホモログが獲得される。BLASTタンパク質サーチは、XBLASTプログラム、スコア=50、ワードレングス=3を用いて実施され得、本発明の22417タンパク質分子のアミノ酸配列ホモログが獲得される。比較目的でギャップアラインメント(gapped alignment)を獲得するために、Gapped BLASTが、Altschulら(1997)Nucleic Acids Res.25:3389−3402に記載のように使用され得る。BLASTおよびGapped BLASTプログラムを使用する場合、それぞれのプログラム(例えば、XBLASTおよびNBLAST)のデフォルトパラメータが使用され得る。http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照のこと。
本発明の特に好ましい22417ポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸と実質的に同一のアミノ酸配列を有する。アミノ酸配列の文脈で、用語「実質的に同一」は、i)第2のアミノ酸配列における整列されたアミノ酸残基と同一であるか、またはii)その保存的置換である十分な数または最小限の数のアミノ酸残基を含む第1のアミノ酸をいうよう本明細書中で使用され、その結果、第1および第2のアミノ酸配列は、共通の構造的ドメインおよび/または共通の機能的活性を有し得る。例えば、配列番号2に対して少なくとも約60%、または65%の同一性、おそらく、75%の同一性、よりおそらくは85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する共通の構造的ドメインを含むアミノ酸配列は、実質的に同一であると言及される。
ヌクレオチド配列の文脈において、用語「実質的に同一」は、第2の核酸配列における整列されたヌクレオチドと同一のヌクレオチドの十分な数または最小限の数を含む第1の核酸配列をいうよう本明細書中で使用され、その結果、第1および第2のヌクレオチド配列は、共通の機能的活性を有するポリペプチドをコードするか、または共通の構造的ポリペプチドドメインもしくは共通の機能的ポリペプチド活性をコードする。例えば、配列番号1または3に対して少なくとも約60%、または65%の同一性、おそらく、75%の同一性、よりおそらくは85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するヌクレオチド配列は、実質的に同一であると言及される。
「誤発現または異常な発現」は、本明細書中で使用される場合、RNAまたはタンパク質のレベルでの遺伝子発現の非野生型パターンをいう。これらとしては、以下:非野生型レベルでの発現(すなわち、過剰発現または過少発現抑制);遺伝子が発現される時点または段階の点で野生型と異なる発現パターン(例えば、予め決定された発達期または段階での増加または減少した発現(野生型と比較した場合));予め決定された細胞型または組織型において変更された(例えば、増加または減少した)発現(野生型と比較した場合)の点で野生型と異なる発現パターン;スプライシングサイズ、翻訳されるアミノ酸配列、翻訳後修飾、または発現されたポリペプチドの生物学的活性の点で野生型と異なる発現パターン;遺伝子の発現に対する環境的刺激または細胞外刺激の効果の点で野生型と異なる発現パターン(例えば、刺激の強度における増加または減少の存在下で増加または減少した発現パターン(野生型と比較した場合))、が挙げられる。
「被験体」は、本明細書中で使用される場合、ヒトおよび非ヒト動物をいう。本発明の用語「非ヒト動物」は、全ての脊椎動物(例えば、哺乳動物(例えば、非ヒト霊長類(特に、高等霊長類)、ヒツジ、イヌ、げっ歯類(例えば、マウスまたはラット)、モルモット、ヤギ、ブタ、ネコ、ウサギ、ウシ、および非哺乳動物(例えば、ニワトリ、両生類、爬虫類))など)を含む。好ましい実施形態において、被験体は、ヒトである。別の実施形態において、被験体は、実験動物または疾患モデルとして適切な動物である。
「細胞の精製調製物」は、本明細書中で使用される場合、細胞のインビボ調製物をいう。多細胞生物(例えば、植物および動物)由来の細胞の場合、細胞の精製調製物は、その生物から獲得される細胞のサブセットであり、完全にインタクトな生物ではない。単細胞微生物(例えば、培養細胞および微生物細胞)の場合、それは、被験体細胞の少なくとも10%およびより好ましくは少なくとも50%の調製物からなる。
本発明の種々の局面は、以下でさらに詳細に記載される。
(単離された核酸分子)
1つの局面において、本発明は、本明細書中に記載される22417ポリペプチド(例えば、全長22417タンパク質またはそのフラグメント(例えば、22417タンパク質の生物学的に活性な部分))をコードする単離または精製された核酸分子を提供する。ハイブリダイゼーションプローブとして使用するのに適した核酸フラグメント(これらは、例えば、本発明のポリペプチドをコードする核酸分子を同定するために使用され得る)、22417 mRNA、およびプライマー(例えば、核酸分子の増幅または変異のためのPCRプライマー)として使用するのに適したフラグメントもまた含まれる。
1つの局面において、本発明は、本明細書中に記載される22417ポリペプチド(例えば、全長22417タンパク質またはそのフラグメント(例えば、22417タンパク質の生物学的に活性な部分))をコードする単離または精製された核酸分子を提供する。ハイブリダイゼーションプローブとして使用するのに適した核酸フラグメント(これらは、例えば、本発明のポリペプチドをコードする核酸分子を同定するために使用され得る)、22417 mRNA、およびプライマー(例えば、核酸分子の増幅または変異のためのPCRプライマー)として使用するのに適したフラグメントもまた含まれる。
1つの実施形態において、本発明の単離された核酸分子は、配列番号1に示されるヌクレオチド配列、またはこれらのヌクレオチド配列の任意の一部を含む。1つの実施形態において、この核酸分子は、ヒト22417タンパク質をコードする配列(すなわち、配列番号3に示されるような、配列番号1の「コード領域」)、ならびに5’非翻訳配列を含む。あるいは、この核酸分子は、配列番号1のコード領域(例えば、配列番号3)をのみを含み得、そして例えば、通常対象配列に付随する隣接配列を含まない。別の実施形態において、核酸分子は、配列番号2のアミノ酸約178〜485のタンパク質フラグメントに対応する配列をコードする。
別の実施形態において、本発明の単離された核酸分子は、配列番号1もしくは配列番号3に示されるヌクレオチド配列、またはこれらのヌクレオチド配列の任意の一部分の相補鎖である核酸分子を含む。他の実施形態において、本発明の核酸分子は、配列番号1または配列番号3に示されるヌクレオチド配列に十分相補的であり、その結果、配列番号1または3に示されるヌクレオチド配列に(例えば、本明細書中に記載されるストリンジェンシー条件下で)ハイブリダイズし得、それによって、安定な二重鎖を形成する。
1つの実施形態において、本発明の単離された核酸分子は、配列番号1または3に示されるヌクレオチド配列の全長に対して、少なくとも約60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくはそれ以上相同なヌクレオチド配列、またはその一部(好ましくは、これらのヌクレオチド配列のいずれかの同一の長さのもの)を含む。
(22417核酸フラグメント)
本発明の核酸分子は、配列番号1または3の核酸配列の一部のみを含み得る。例えば、このような核酸分子は、プローブもしくはプライマーとして使用され得るフラグメントまたは22417タンパク質の一部をコードするフラグメント(例えば、22417タンパク質の免疫原性部分または生物学的に活性な部分)を含み得る。フラグメントは、ヒト22417のアミノペプチダーゼドメインをコードする配列番号1のヌクレオチドを含み得る。22417遺伝子のクローニングから決定されるヌクレオチド配列により、他の22417ファミリーメンバーまたはそのフラグメント、ならびに他の種由来の22417ホモログまたはそのフラグメントを同定および/またはクローニングするのに使用するために設計されたプローブおよびプライマーが作製され得る。
本発明の核酸分子は、配列番号1または3の核酸配列の一部のみを含み得る。例えば、このような核酸分子は、プローブもしくはプライマーとして使用され得るフラグメントまたは22417タンパク質の一部をコードするフラグメント(例えば、22417タンパク質の免疫原性部分または生物学的に活性な部分)を含み得る。フラグメントは、ヒト22417のアミノペプチダーゼドメインをコードする配列番号1のヌクレオチドを含み得る。22417遺伝子のクローニングから決定されるヌクレオチド配列により、他の22417ファミリーメンバーまたはそのフラグメント、ならびに他の種由来の22417ホモログまたはそのフラグメントを同定および/またはクローニングするのに使用するために設計されたプローブおよびプライマーが作製され得る。
別の実施形態において、核酸は、コード領域の一部または全てを含み、そして5’または3’のいずれか(または両方)の非コード領域に延びるヌクレオチド配列を含む。他の実施形態は、本明細書中に記載されるアミノ酸フラグメントをコードするヌクレオチド配列を含むフラグメントを含む。核酸フラグメントは、本明細書中に記載される特定のドメインもしくは部位またはそのフラグメント(特に、少なくとも50アミノ酸長のそのフラグメント)をコードし得る。フラグメントはまた、上記の特定のアミノ酸配列に対応する核酸配列またはそのフラグメントを含む。核酸フラグメントは、本発明以前に開示された(可能性のある)フラグメントを包含するとみなされるべきでない。
核酸フラグメントは、本明細書中に記載されるドメイン、領域、または機能的部位に対応する配列を含み得る。核酸フラグメントはまた、本明細書中に記載される1つ以上のドメイン、領域、または機能的部位を含み得る。従って、例えば、22417核酸フラグメントは、アミノプロテアーゼドメイン(例えば、m17ペプチダーゼドメイン)に対応する配列を含み得る。
22417プローブおよびプライマーが提供される。代表的に、プローブ/プライマーは、単離または精製されたオリゴヌクレオチドである。このオリゴヌクレオチドは、代表的に、本明細書中に記載されるストリンジェンシー条件下で、配列番号1もしくは配列番号3のセンス配列もしくはアンチセンス配列、または配列番号1もしくは配列番号3の天然に存在する対立遺伝子改変体もしくは変異体と、少なくとも約7、12、または15、好ましくは約20または25、より好ましくは約30、35、40、45、50、55、60、65、または75連続するヌクレオチドとハイブリダイズするヌクレオチド配列の領域を含む。好ましくは、オリゴヌクレオチドは、約200、150、120、または100ヌクレオチド長未満である。
一つの実施形態において、このプローブまたはプライマーは、固体支持体(例えば、本明細書中に記載される固体支持体)に付着される。
プライマーの一つの例示的なキットは、コード鎖にアニーリングする順方向プライマー、および非コード鎖にアリーニングする逆方向プライマーを含む。順方向プライマーは、開始コドン(例えば、配列番号2のアミノ酸残基1をコードする核酸配列)にアニーリングし得る。逆方向プライマーは、最終コドン(例えば、終止コドン(例えば、配列番号2のアミノ酸残基523をコードするコドン)の直前のコドン)にアリーリングし得る。好ましい実施形態において、順方向プライマーおよび逆方向プライマーのアニーリング温度は、5℃、4℃、3℃、または2℃未満異なる。
好ましい実施形態において、この核酸は、10、12、15、18、20および200未満、より好ましくは、100未満、または50未満のヌクレオチド長である、プローブである。本明細書中に開示された配列と、同一であるか、または1もしくは2、または5もしくは10ヌクレオチド未満で異なるべきである。アライメントが、比較のために必要とされる場合、この配列は、最大の相同性でアライメントされるべきである。欠失もしくは挿入、またはミスマッチ由来の「ループ(looped)」アウト配列は、異なるとみなされる。
プローブまたはプライマーは、コードする核酸のセンス鎖またはアンチセンス鎖から誘導され得る:例えば、配列番号2のアミノ酸の約400〜約403のアミド化部位;配列番号2のアミノ酸の約268〜約275のATP/GTP結合部位モチーフ;および配列番号2のアミノ酸の約340〜約347のサイトゾルアミノペプチドサイン。
別の実施形態において、一連のプライマー(22417配列の選択された領域(例えば、本明細書中に記載される、ドメイン、領域、部位または他の配列)を増幅するために使用され得る、PCRにおいて使用するために適切なプライマー)が、提供される。このプライマーは、少なくとも、5、10、または50の塩基対長、100未満、または200未満の塩基対長であるべきである。このプライマーは、同一であるか、または本明細書中に開示される配列もしくは天然に存在する改変体と一つの塩基異なるべきである。例えば、以下の領域:配列番号2のアミノ酸の約178〜485のアミノプロテアーゼドメインの全てまたはいずれか一部を増幅するのに適したプライマーが、提供される。
核酸フラグメントは、本明細書中に記載されるポリペプチドのエピトープ保持領域をコードし得る。
「22417ポリペプチドの生物学的に活性な部分」をコードする核酸フラグメントは、配列番号1または配列番号3のヌクレオチド配列の一部を単離すること(このヌクレオチド配列は、22417生物学的活性を有するポリペプチドをコードする(例えば、22417タンパク質の生物学的活性が、本明細書中に記載されている))、22417タンパク質のコード部分を(例えば、インビトロにおける組換え発現によって)発現すること、および22417タンパク質のコード部分の活性を評価することによって調製され得る。例えば、22417の生物学的に活性な部分をコードする核酸フラグメントは、アミノペプチダーゼドメイン(例えば、配列番号2のアミノ酸残基の約178〜485)を含む。22417ポリペプチドの生物学的に活性な活性部分をコードする核酸フラグメントは、300以上のヌクレオチド長を超えるヌクレオチド配列を含み得る。
好ましい実施形態において、核酸は、約300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300以上のヌクレオチド長である、ヌクレオチド配列を含み、そして配列番号1または配列番号3の核酸分子に、本明細書中に記載されるストリンジェントな条件下でハイブリダイズする。
好ましい実施形態において、核酸は、Genbank寄託番号AC58983からの、少なくとも1、2、3または5以上のヌクレオチドだけ異なるヌクレオチド配列を含む。差異は、長さまたは配列同一性の差異を含み得る。例えば、核酸フラグメントは、配列番号1、または配列番号1のヌクレオチド8〜2091の領域以外の配列番号3(Genbank AC58983由来の全てのヌクレオチドを含まない)からの1個以上のヌクレオチドを含み得る(例えば、Genbank AC58983の配列よりも1個以上短い(1方の末端または両方の末端で)ヌクレオチドであり得るか、またはオーバーラップの領域の1個以上のヌクレオチドと異なり得る。
(22417核酸改変体)
本発明は、さらに、配列番号1または配列番号3に示されるヌクレオチド配列と異なる核酸分子を含む。このような差異は、遺伝的コードの縮重に起因し得、そして本明細書中に記載されるヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質と同一の22417タンパク質をコードする核酸を生じる。別の実施形態において、本発明の単離された核酸分子は、少なくとも1個だが、配列番号2に示される5、10、20、50、または100個のアミノ酸残基未満で異なるアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有する。アライメントが、この比較に必要とされる場合、この配列は、最大の相同性でアライメントされるべきである。コードされたタンパク質は、5、4、3、2、または1個以下で異なり得る。欠失もしくは挿入、またはミスマッチ由来の「ループ」アウト配列は、異なるとみなされる。
本発明は、さらに、配列番号1または配列番号3に示されるヌクレオチド配列と異なる核酸分子を含む。このような差異は、遺伝的コードの縮重に起因し得、そして本明細書中に記載されるヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質と同一の22417タンパク質をコードする核酸を生じる。別の実施形態において、本発明の単離された核酸分子は、少なくとも1個だが、配列番号2に示される5、10、20、50、または100個のアミノ酸残基未満で異なるアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有する。アライメントが、この比較に必要とされる場合、この配列は、最大の相同性でアライメントされるべきである。コードされたタンパク質は、5、4、3、2、または1個以下で異なり得る。欠失もしくは挿入、またはミスマッチ由来の「ループ」アウト配列は、異なるとみなされる。
本発明者らの核酸は、特定の発現系に対して、好ましい、または好ましくない、コドンを有するように選択され得る。例えば、核酸は、少なくとも一つのコドン、好ましくは、コドンの少なくとも10%、または20%が、E.coli、酵母、ヒト、昆虫、またはCHO細胞中での発現に対して最適化される配列のように変更された、核酸であり得る。
核酸改変体は、天然に存在し得、例えば、対立遺伝子改変体(同一の遺伝子座)、ホモログ(異なる遺伝子座)、およびオルソログ(異なる生物)であり得るか、または天然に存在し得ない。天然に存在し得ない改変体は、ポリヌクレオチド、細胞、または生物に適用される技術を含む、変異誘発技術により作製され得る。この改変体は、ヌクレオチドの置換、欠失、転化および挿入を含み得る。改変体は、コード領域および非コード領域のいずれかまたは両方を生成し得る。この改変体は、保存的アミノ酸置換基および非保存的アミノ酸置換基(コードされた産物と比較した場合)の両方を生成し得る。
好ましい実施形態において、核酸は、例えば、以下のような配列番号1または配列番号3の核酸と異なる:少なくとも1個のヌクレオチドだが、10、20、30、または40個のヌクレオチド;少なくとも1個のヌクレオチドだが、目的の核酸の1%、5%、10%または20%未満のヌクレオチド。この核酸は、5、4、3、2、または1個のヌクレオチド以下だけ異なり得る。分析の必要性がある場合、この配列は、最大相同性でアライメントされるべきである。欠失、もしくは挿入、またはミスマッチ由来の「ループ」アウト配列は、異なるとみなされる。
オルソログ、ホモログ、および対立遺伝子改変体は、当該分野で公知の方法を使用して同定され得る。これらの改変体は、配列番号2に示されるヌクレオチド配列またはその配列のフラグメントに対して、50%、少なくとも55%、代表的に、少なくとも70〜75%、より代表的に、少なくとも約80〜85%、そして最も代表的に、少なくとも約90〜95%以上、同一である、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。このような核酸分子は、配列番号2に示されるヌクレオチド配列またはその配列のフラグメントに対して、本明細書中に記載されるストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るとして、容易に同定され得る。本発明の22417 cDNAのオルソログ、ホモログ、および対立遺伝子改変体に対応する核酸分子は、22417遺伝子と同一の染色体または遺伝子座にマッピングすることによって、さらに単離され得る。
好ましい改変体は、m17ペプチダーゼの活性、細胞増幅の調節(刺激または阻害)、細胞分化の調節、腫瘍の侵襲の腫瘍形成の調節、または細胞外マトリクス組成物の変換と相関する改変体を含む。
22417の対立遺伝子改変体(例えば、ヒト22417)は、機能的タンパク質または非機能的タンパク質の両方を含む。機能的対立遺伝子改変体は、ペプチド基質のアミノ末端由来のアミノ酸残基の加水分解を触媒し、腫瘍の侵襲の腫瘍形成を調節し、そして/または細胞外マトリクス組成物を変換する集団内の22417タンパク質の天然に存在するアミノ酸配列改変体である。機能的対立遺伝子改変体は、代表的に、配列番号2の1個以上のアミノ酸の保存的置換基のみ、またはタンパク質の非臨界領域にある、非臨界残基の置換、欠失もしくは挿入を含む。非機能的な対立遺伝子改変体は、ペプチド基質のアミノ末端由来のアミノ酸残基の加水分解を触媒し、腫瘍の侵襲の腫瘍形成を調節し、そして/または細胞外マトリクス組成物を変換する能力を有さない集団内の22417(例えば、ヒト22417)タンパク質の天然に存在するアミノ酸配列改変体である。非機能的な対立遺伝子改変体は、代表的に、配列番号2のアミノ酸配列の非保存的置換、非保存的欠失、もしくは非保存的挿入、または非保存的早熟切断、あるいはタンパク質の臨界残基または臨界領域の置換、挿入、または欠失を含む。
さらに、他の22417ファミリーメンバーをコードする核酸分子(従って、配列番号1または配列番号3の22417配列と異なるヌクレオチド配列を有する核酸分子)は、本発明の範囲内であることが意図される。
(アンチセンス核酸分子、リボザイムおよび改変された22417核酸分子)
別の局面において、本発明は、22417に対してアンチセンスである単離された核酸分子を特徴とする。「アンチセンス」核酸は、例えば、二重鎖cDNA分子のコード鎖に対して相補的であるか、またはmRNA配列に対して相補的である、タンパク質をコードする「センス」核酸に対して相補的である、ヌクレオチド配列を含み得る。このアンチセンス核酸は、全22417コード鎖、またはその一部のみ(例えば、配列番号3に対して相補的である、ヒト22417のコード領域)に対して相補的であり得る。別の実施形態において、アンチセンス核酸分子は、22417をコードするヌクレオチド配列のコード鎖の「非コード領域」(例えば、5’非翻訳領域および3’非翻訳領域)に対してアンチセンスである。
別の局面において、本発明は、22417に対してアンチセンスである単離された核酸分子を特徴とする。「アンチセンス」核酸は、例えば、二重鎖cDNA分子のコード鎖に対して相補的であるか、またはmRNA配列に対して相補的である、タンパク質をコードする「センス」核酸に対して相補的である、ヌクレオチド配列を含み得る。このアンチセンス核酸は、全22417コード鎖、またはその一部のみ(例えば、配列番号3に対して相補的である、ヒト22417のコード領域)に対して相補的であり得る。別の実施形態において、アンチセンス核酸分子は、22417をコードするヌクレオチド配列のコード鎖の「非コード領域」(例えば、5’非翻訳領域および3’非翻訳領域)に対してアンチセンスである。
22417mRNAの全コード領域に対して相補的であるように、アンチセンス核酸が、設計され得るが、より好ましくは、22417 mRNAのコード領域または非コード領域の一部のみに対してアンチセンスであるオリゴヌクレオチドである。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、22417 mRNAの翻訳開始部位を取り囲む領域(例えば、目的の標的遺伝子ヌクレオチド配列の−10領域と+10領域との間)に対して相補的であり得る。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、例えば、約7、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80以上のヌクレオチド長であり得る。
本発明のアンチセンス核酸は、当該分野で公知の手順を使用する化学合成および酵素学的ライゲーション反応を使用して、構築され得る。例えば、アンチセンス核酸(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)は、天然に存在するヌクレオチド、または分子の生物学的安定性を増加もしくはアンチセンス核酸とセンス核酸との間に形成された二重鎖の物理学的安定性を増加させるように設計された多様に改変されたヌクレオチドを使用して、化学的に合成され得る(例えば、ホスホロチオエート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチドが、使用され得る)。アンチセンス核酸がまた、核酸がアンチセンス配向でサブクローニングされた発現ベクターを生物学的に使用して産生され得る(すなわち、挿入された核酸から転写されたRNAは、以下の節でさらに記載されている、目的の標的核酸に対するアンチセンス配向である)。
本発明のアンチセンス核酸分子は、代表的に、(例えば、組織部位の直接的な注入によって)被験体に投与されるか、またはこれらのアンチセンス核酸分子が、22417タンパク質をコードする細胞性mRNAおよび/またはゲノムDNAとハイブリダイズするか、または結合することによって、例えば、転写および/または翻訳を阻害することによって、タンパク質の発現を阻害するように、インサイチュで産生される。あるいは、アンチセンス核酸分子を改変して、選択された細胞を標的し、次いで、全身に投与され得る。全身投与に関して、例えば、細胞表面レセプターまたは抗原に結合するペプチドまたは抗体に、アンチセンス核酸分子を連結することによって、このアンチセンス分子が、選択された細胞表面上で発現されたレセプターまたは抗原に特異的に結合するように改変され得る。このアンチセンス核酸分子はまた、本明細書中で記載されるベクターを使用して、細胞に送達され得る。アンチセンス分子の十分な細胞内濃度を達成するために、アンチセンス核酸分子が、強力なpol IIプロモーターまたはpol IIIプロモーターの制御下で置換されるベクター構築物が、好ましい。
なお別の実施形態において、本発明のアンチセンス核酸分子は、α−アノマー核酸分子である。α−アノマー核酸分子は、相補的RNAと特異的な二本鎖ハイブリッドを形成する。ここでは、通常のβ−ユニットとは対照的に、鎖は互いに対して平行に走る(Gaultierら(1987)Nucleic Acids Res.15:6625−6641)。アンチセンス核酸分子はまた、2’−o−メチルリボヌクレオチド(Inoueら(1987)Nucleic Acids Res.15:6131−6148)またはキメラRNA−DNAアナログ(Inoueら(1987)FEBS Lett.215:327−330)を含み得る。
なお別の実施形態において、本発明のアンチセンス核酸は、リボザイムである。22417コード核酸に対して特異性を有するリボザイムは、本明細書中に開示される22417 cDNAのヌクレオチド配列(すなわち、配列番号1または配列番号3)に対して相補的な1以上の配列、ならびにmRNAの切断を担う公知の触媒配列を有する配列(米国特許第5,093,246号またはHaselhoffおよびGerlach(1988)Nature 334:585−591を参照のこと)を含み得る。例えば、Tetrahymena L−19 IVS RNAの誘導体は、活性部位のヌクレオチド配列が22417コードmRNAにおいて切断されるべきヌクレオチド配列に対して相補的であるように構築され得る。例えば、Cechら、米国特許第4,987,071号;およびCechら、米国特許第5,116,742号を参照のこと。あるいは、22417 mRNAを使用して、RNA分子のプールから特異的なリボヌクレアーゼ活性を有する触媒性RNAを選択し得る。例えば、Bartel,D.およびSzostak,J.W.(1993)Science 261:1411−1418を参照のこと。
22417遺伝子の発現は、標的細胞中で22417遺伝子の転写を阻害する三重ヘリックス構造を形成するために、22417の調節領域に相補的なヌクレオチド配列(例えば、22417プロモーターまたはエンハンサー)を標的することによって阻害され得る。一般に、Helene,C.(1991)Anticancer Drug Des.6:569−84;Helene,C.(1992)Ann.N.Y.Acad.Sci.660:27;およびMaher(1992)Bioassays 14:807−15を参照のこと。三重ヘリックスの形成のために標的され得る潜在的な配列は、いわゆる「スイッチバック」核酸分子を作製することによって増加され得る。スイッチバック分子は、5’−3’変更方法、3’−5’変更方法で合成され、これらは、二重鎖の一方の鎖と、次いで他方の鎖との対に基づき、プリンまたはピリミジンのいずれかのかなり大きな伸張が、二重鎖の一方の鎖上に存在することの必要性を排除する。
本発明はまた、検出可能に標識されたオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブ分子を提供する。代表的に、このような標識は、化学発光、蛍光、放射活性、または比色分析である。
22417核酸分子を、塩基部分、糖部分またはホスフェート骨格において改変し、例えば、分子の安定性、ハイブリダイゼーション、または溶解度を改善し得る。改変を有する合成オリゴヌクレオチドの非制限例として、Toulme(2001)Nature Biotech.19:17およびFariaら(2001)Nature Biotech.19:40−44を参照のこと。このようなホスホルアミダイトオリゴヌクレオチドは、有効なアンチセンス剤であり得る。
例えば、核酸分子のデオキシリボースホルフェート骨格は、ペプチド核酸を生成するために改変され得る(Hyrup B.ら(1996)Bioorganic & Medicinal Chemistry 4:5−23を参照のこと)。本明細書中で使用される場合、用語「ペプチド核酸」または「PNA」は、デオキシリボースホスフェート骨格が偽ペプチド骨格により置換され、そして4つの天然の核酸塩基(nucleobase)のみが保持されている核酸模倣物(例えば、DNA模倣物)をいう。PNAの中性の骨格は、低イオン強度の条件下で、DNAおよびRNAに対する特異的ハイブリダイゼーションを可能にし得る。PNAオリゴマーの合成は、Hyrup B.ら(1996)前出、およびPerry−O’Keefeら、Proc.Natl.Acad.Sci.93:14670−675に記載のような、標準的固相ペプチド合成プロトコルを使用して実施され得る。
22417核酸分子のPNAは、治療的適用および診断的適用において使用され得る。例えば、PNAは、遺伝子発現の配列特異的調節(例えば、転写または翻訳の停止を誘導すること、または複製を阻害することによる)のためのアンチセンス剤またはアンチジーン(antigene)剤として使用され得る。22417核酸分子のPNAはまた、例えば、PNA指向PCRクランピング(PNA−directed PCR clamping)による遺伝子内の一塩基対変異の分析において、他の酵素(例えば、S1ヌクレアーゼ)と組み合わせて使用される場合の人工制限酵素として(Hyrup.B(1996)、前出);またはDNA配列決定またはハイブリダイゼーションのプローブまたはプライマーとして(Hyrup.B.(1996)、前出;Perry−O’Keefeら(1996)、前出)使用され得る。
他の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、ペプチドのような他の付加基(例えば、インビボにおける宿主細胞レセプターを標的するため)、または細胞膜(例えば、Letsingerら、(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:6553−6556;Lemaitreら(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:648−652;PCT公開番号WO88/09810を参照のこと)もしくは血液脳関門(例えば、PCT公開番号WO89/10134を参照のこと)を通過す輸送を容易にする試薬を含み得る。さらに、オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼーションにより誘発される切断試薬(例えば、Krolら(1988)Bio−Techniques 6:958−976を参照のこと)、挿入剤(例えば、Zon(1988)Pharm.Res.5:539−549を参照のこと)を用いて改変され得る。この目的のために、このオリゴヌクレオチドは、別の分子(例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーション誘発架橋剤、輸送剤、またはハイブリダイゼーション誘発切断剤)に結合体化され得る。
本発明はまた、本発明の22417核酸に対して相補的である少なくとも一つの領域を有する、分子ビーコンオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブ分子を含み、2つの相補的な領域は、一つの蛍光団および一つのクエンチャーを有し、この分子ビーコンは、サンプル中で本発明の22417核酸の存在をクエンチするために有用である。分子ビーコン核酸は、例えば、Lizardiら、米国特許第5,854,033号;Nazarenkoら、米国特許第5,866,336号、およびLivakら,米国特許第5,876,930号に記載されている。
(単離された22417ポリペプチド)
別の局面において、本発明は、抗−22417抗体を惹起するか、または試験する(またはより一般的には、この抗体に結合する)免疫原または抗原として使用するための、単離された22417タンパク質、またはフラグメント(例えば、生物学的に活性な部分)を特徴とする。22417タンパク質はまた、標準的なタンパク質精製技術を使用して、細胞供給源または組織供給源から単離され得る。22417タンパク質またはそのフラグメントを、組換えDNA技術によって産生または化学的に合成し得る。
別の局面において、本発明は、抗−22417抗体を惹起するか、または試験する(またはより一般的には、この抗体に結合する)免疫原または抗原として使用するための、単離された22417タンパク質、またはフラグメント(例えば、生物学的に活性な部分)を特徴とする。22417タンパク質はまた、標準的なタンパク質精製技術を使用して、細胞供給源または組織供給源から単離され得る。22417タンパク質またはそのフラグメントを、組換えDNA技術によって産生または化学的に合成し得る。
本発明のポリペプチドは、複数の遺伝子の存在の結果、代替の翻訳事象、代替のRNAスプライシング事象、ならびに代替の翻訳事象および翻訳後事象を惹起するポリペプチドを含む。ポリペプチドは、系(例えば、培養細胞)中で発現され得、これにより、ポリペプチドがネイティブ細胞中で発現される場合に提示されるのと実質的に同一の翻訳後改変を生じるか、または系においてネイティブ細胞中で発現される場合に提示されるのと代替または欠損の翻訳後改変(例えば、グリコシル化または切断)を生じる。
好ましい実施形態において、22417ポリペプチドは、以下の特徴の一つ以上を有する:
タンパク質分解活性を示すこと、細胞増殖を調節(刺激または阻害)すること、細胞の分化を調節すること、腫瘍の侵襲の腫瘍形成を調節すること、および/または細胞外マトリクス組成物を変更すること;
好ましくは、22417ポリペプチド(例えば、配列番号2のポリペプチド)の、翻訳後の改変、アミノ酸組成物または他の物理学的特性の任意の寄与を無視する分子重量(例えば、推定分子量)を有すること;
配列番号2のポリペプチドと、少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、80%、90%、または95%のオーバーラップ配列同一性を有すること;
骨格筋、大脳皮質、グリア細胞、ならびに肺癌、結腸癌および胸部癌において見出され得ること;
配列番号2のアミノ酸残基の約178〜485の、好ましくは、約70%、80%、90%または95%である、アミノプロテアーゼドメインを有すること。
タンパク質分解活性を示すこと、細胞増殖を調節(刺激または阻害)すること、細胞の分化を調節すること、腫瘍の侵襲の腫瘍形成を調節すること、および/または細胞外マトリクス組成物を変更すること;
好ましくは、22417ポリペプチド(例えば、配列番号2のポリペプチド)の、翻訳後の改変、アミノ酸組成物または他の物理学的特性の任意の寄与を無視する分子重量(例えば、推定分子量)を有すること;
配列番号2のポリペプチドと、少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、80%、90%、または95%のオーバーラップ配列同一性を有すること;
骨格筋、大脳皮質、グリア細胞、ならびに肺癌、結腸癌および胸部癌において見出され得ること;
配列番号2のアミノ酸残基の約178〜485の、好ましくは、約70%、80%、90%または95%である、アミノプロテアーゼドメインを有すること。
好ましい実施形態において、22417タンパク質、またはそのフラグメントは、配列番号2の対応する配列と異なる。一つの実施形態において、少なくとも1個のアミノ酸残基、15個、10個または5個未満のアミノ酸残基だけ異なる。別の実施形態において、少なくとも1個の残基、20%、15%、10%、または5%未満の残基だけ、配列番号2の対応する配列と異なり、これは、配列番号2の対応する配列と異なる。(この比較が、アライメントを必要とする場合、この配列は、最大相同性についてアライメントされるべきである。欠失もしくは挿入、またはミスマッチ由来の「ループ」アウト配列が、差異とみなされる)。この差異は、好ましくは、非必須残基または保存的置換基における差異または変化である。好ましい実施形態において、この差異は、アミノプロテアーゼドメインの差異ではない。別の好ましい実施形態において、1以上の差異は、アミノプロテアーゼドメイン(例えば、サイトゾルアミノペプチダーゼサイン)における差異である。
他の実施形態は、アミノ酸配列の一つ以上の変化(例えば、活性に関して本質的ではないアミノ酸残基の変化)を含有するタンパク質を含む。このような22417タンパク質は、配列番号2由来のアミノ酸配列において異なるが、なお生物学的活性を保持する。
一つの実施形態において、このタンパク質は、配列番号2に対して、少なくとも約60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%以上の相同性のアミノ酸配列を含む。
タンパク質またはフラグメントにおいて、少なくとも1個のアミノ酸残基、15個、10個または5個未満のアミノ酸残基だけ配列番号2のアミノ酸の約1〜330によって規定される領域において、配列番号2の配列と異なるが、配列番号2のアミノ酸残基の約340〜347によって規定される領域において、配列番号2と異ならない、22417タンパク質またはフラグメントが、提供される。(この比較が、アライメントを必要とする場合、この配列は、最大相同性についてアライメントされるべきである。欠失もしくは挿入、またはミスマッチ由来の「ループ」アウト配列が、差異とみなされる)。いくつかの実施形態において、この差異は、非必須残基にあるか、または保存的置換基にある一方で、この差異は、必須残基にあるか、または非保存的置換基にある。
一つの実施形態において、22417タンパク質の生物学的に活性な部分は、アミノプロテアーゼドメインを含む。さらに、他の生物学的に活性な部分(ここで、タンパク質の他の領域は、欠失される)は、組換え技術によって調製され得、そしてネイティブ22417タンパク質の機能的な活性の1以上について評価され得る。
好ましい実施形態において、22417タンパク質は、配列番号2に示されるアミノ酸配列を有する。他の実施形態において、22417タンパク質は、配列番号2と実質的に同一である。なお別の実施形態において、22417タンパク質は、上記の節で詳細に記載したような、配列番号2と実質的に同一であり、そして配列番号2のタンパク質の機能的な活性を保持する。
好ましい実施形態において、フラグメントは、AC58983の配列と、少なくとも1個、2個、3個、10個、20個以上のアミノ酸残基だけ異なる。差異は、長さの差異または配列同一性を含み得る。例えば、フラグメントは、ヌクレオチド8〜2091によってコードされる領域以外の配列番号2由来の1個以上のアミノ酸残基を含み得るか;AC58983の配列のアミノ酸残基の全てを含み得ないか(例えば、AC58983の配列よりも短い(一方の末端または両方の末端において)1以上のアミノ酸残基であり得る);またはオーバーラップの領域において、1個以上のアミノ酸残基だけ異なり得る。
(22417キメラタンパク質または融合タンパク質)
別の局面において、本発明は、22417キメラタンパク質または融合タンパク質を提供する。本明細書中で使用される場合、22417「キメラタンパク質」または「融合タンパク質」は、非22417ポリペプチドに連結した22417ポリペプチドを含む。「非22417ポリペプチド」は、22417タンパク質と実質的に相同性でないタンパク質(例えば、22417タンパク質と異なるタンパク質)および同一の生物または異なる生物由来のタンパク質に対応するアミノ酸配列を有するポリペプチドをいう。融合タンパク質の22417ポリペプチドは、全てまたは一部(例えば、本明細書中に記載の22417アミノ酸配列のフラグメント)に対応し得る。好ましい実施形態において、22417融合タンパク質は、22417タンパク質の少なくとも1個(または2個)の生物学的に活性な部分を含む。非22417ポリペプチドは、22417ポリペプチドのN末端またはC末端に融合され得る。
別の局面において、本発明は、22417キメラタンパク質または融合タンパク質を提供する。本明細書中で使用される場合、22417「キメラタンパク質」または「融合タンパク質」は、非22417ポリペプチドに連結した22417ポリペプチドを含む。「非22417ポリペプチド」は、22417タンパク質と実質的に相同性でないタンパク質(例えば、22417タンパク質と異なるタンパク質)および同一の生物または異なる生物由来のタンパク質に対応するアミノ酸配列を有するポリペプチドをいう。融合タンパク質の22417ポリペプチドは、全てまたは一部(例えば、本明細書中に記載の22417アミノ酸配列のフラグメント)に対応し得る。好ましい実施形態において、22417融合タンパク質は、22417タンパク質の少なくとも1個(または2個)の生物学的に活性な部分を含む。非22417ポリペプチドは、22417ポリペプチドのN末端またはC末端に融合され得る。
この融合タンパク質は、リガンドに対して高度の親和性を有する部分を含み得る。例えば、この融合タンパク質は、22417配列がGST配列のC末端に対して融合される、GST−22417融合タンパク質であり得る。このような融合タンパク質は、組換え22417の精製を容易にし得る。あるいは、この融合タンパク質は、そのN末端において、異種シグナル配列を含む22417タンパク質であり得る。特定の宿主細胞(例えば、哺乳動物の宿主細胞)において、22417の発現および/または分泌は、異種シグナル配列の使用を介して増強され得る。
融合タンパク質は、血清タンパク質(例えば、IgGの定常領域、またはヒトの血清アルブミン)の全てまたは一部を含み得る。
本発明の22417融合タンパク質は、薬学的組成物に取り込まれ得、そしてインビボで被験体に投与され得る。22417融合タンパク質は、22417基質のバイオアベイラビリティーに影響を与えるために使用され得る。22417融合タンパク質は、例えば、以下の(i)、(ii)および(iii)によって生じる障害の処置のために治療学的に有用であり得る:(i)22417タンパク質をコードする遺伝子の異常な改変または変異;(ii)22417遺伝子の誤調節;および(iii)22417タンパク質の異常な翻訳後改変。
さらに、本発明の22417融合タンパク質は、被験体において抗22417抗体を産生して、22417リガンドを精製するための免疫原として使用され得、および22417と22417基質との相互作用を阻害する分子を同定するためのスクリーニングアッセイにおいて使用され得る。
融合部分(例えば、GSTポリペプチド)をすでにコードする発現ベクターが、市販されている。A22417をコードする核酸は、このような発現ベクター中にクローニングされ得、その結果、融合部分が22417タンパク質にインフレームで連結される。
(22417タンパク質の改変体)
別の局面において、本発明はまた、22417ポリペプチドの改変体(例えば、アゴニスト(模倣物)またはアンタゴニストとして機能する)を特徴とする。22417タンパク質の改変体は、変異誘発(例えば、不連続な点変異)、配列の挿入もしくは欠失、または22417タンパク質の短縮(truncation)によって作製され得る。22417タンパク質のアゴニストは、22417タンパク質の天然に存在する形態の生物学的活性と実質的に同一の活性またはサブセットを残存し得る。22417タンパク質のアンタゴニストは、例えば、22417タンパク質の22417媒介活性を競合的に調節することによって、22417タンパク質の天然に存在する形態の活性の1つ以上を阻害し得る。よって、特定の生物学的効果は、種々の限定された機能を用いる処置によって誘導され得る。好ましくは、このタンパク質の天然に存在する形態の生物学的活性のサブセットを有する改変体を用いる被験体の処置は、22417タンパク質の天然に存在する形態での処置と比較して被験体におけるわずかな副作用を有する。
別の局面において、本発明はまた、22417ポリペプチドの改変体(例えば、アゴニスト(模倣物)またはアンタゴニストとして機能する)を特徴とする。22417タンパク質の改変体は、変異誘発(例えば、不連続な点変異)、配列の挿入もしくは欠失、または22417タンパク質の短縮(truncation)によって作製され得る。22417タンパク質のアゴニストは、22417タンパク質の天然に存在する形態の生物学的活性と実質的に同一の活性またはサブセットを残存し得る。22417タンパク質のアンタゴニストは、例えば、22417タンパク質の22417媒介活性を競合的に調節することによって、22417タンパク質の天然に存在する形態の活性の1つ以上を阻害し得る。よって、特定の生物学的効果は、種々の限定された機能を用いる処置によって誘導され得る。好ましくは、このタンパク質の天然に存在する形態の生物学的活性のサブセットを有する改変体を用いる被験体の処置は、22417タンパク質の天然に存在する形態での処置と比較して被験体におけるわずかな副作用を有する。
22417タンパク質の改変体は、22417タンパク質の変異体(例えば、短縮型変異体)のコンビナトリアルライブラリーをアゴニスト活性またはアンタゴニスト活性についてスクリーニングすることによって同定され得る。
22417タンパク質をコードする配列のフラグメント(例えば、N末端フラグメント、C末端フラグメントまたは内部フラグメント)のライブラリーを使用して、22417タンパク質の改変体のスクリーニング、続く選択のための多彩なフラグメント集団を作製し得る。システイン残基が付加または欠失されている改変体、あるいはグリコシル化されている残基が付加または欠失されている改変体が、特に好ましい。
点変異または短縮によって作製されたコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングする方法、および選択された特性を有する遺伝子産物についてcDNAライブラリーをスクリーニングするための方法が、当該分野において公知である。このような方法は、22417タンパク質のコンビナトリアル変異誘発によって作製された遺伝子ライブラリーの迅速なスクリーニングに適合可能である。ライブラリー中の機能的変異体の頻度を高める新たな技術である機能的集合変異誘発(recursive ensemble mutagenesis)(REM)をスクリーニングアッセイと組合わせて使用して、22417改変体を同定し得る(ArkinおよびYourvan(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:7811−7815;Delgraveら(1993)Protein Engineering 6:327−331)。
多彩な22417ライブラリーを分析するために、細胞ベースのアッセイが利用され得る。例えば、発現ベクターのライブラリーが、細胞株(例えば、通常、基質依存的様式で22417に応答する細胞株)にトランスフェクトされ得る。次いで、トランスフェクトされた細胞は、22417と接触させられ、そして22417基質によるシグナル伝達に対する変異体発現の効果が、(例えば、m17ペプチダーゼ活性、またはタンパク質分解活性を測定することによって)検出され得る。次いで、プラスミドDNAは、22417基質によるシグナル伝達の阻害または増強を記録する細胞から回収され得、そして個々のクローンがさらに特徴付けられ得る。
別の局面において、本発明は、22417ポリペプチド(例えば、非野生型活性を有するペプチド、例えば、天然に存在する22417ポリペプチドのアンタゴニスト、アゴニストもしくはスーパーアゴニスト、例えば、天然に存在する22417ポリペプチド)を作製する方法を特徴とする。本方法は、以下の工程を包含する:22417ポリペプチドの配列を変更する工程(例えば、本明細書中に開示される非保存領域、ドメインまたは残基の1つ以上の残基の置換または欠失によって配列を変更する工程);および所望の活性について変更されたポリペプチドを試験する工程。
別の局面において、本発明は、天然に存在する22417ポリペプチドの生物学的活性を有する22417ポリペプチドのフラグメントまたはアナログを作製する方法を特徴とする。本方法は、以下の工程を包含する:例えば、1つ以上の残基の置換または欠失によって22417ポリペプチドの配列を変更する工程(例えば、本明細書中に記載される非保存領域またはドメインもしくは残基を変更する工程);および、所望の活性について変更されたポリペプチドを試験する工程。
(抗22417抗体)
別の局面において、本発明は、抗22417抗体、またはそのフラグメント(例えば、その抗原結合フラグメント)を提供する。本明細書中で使用される場合、用語「抗体」は、免疫グロブリン分子またはその免疫学的に活性な部分(すなわち、抗原結合部分)をいう。本明細書中で使用される場合、用語「抗体」は、少なくとも1つ、好ましくは、2つの重鎖(H鎖)可変領域(本明細書中ではVHと略す)、および少なくとも1つ、好ましくは、2つの軽鎖(L鎖)可変領域(本明細書中ではVLと略す)を含むタンパク質をいう。VH領域およびVL領域はさらに、「フレームワーク領域」(FR)と呼ばれるより保存される領域で散在される「相補性決定領域」(「CDR」)と呼ばれる超可変領域に細分され得る。フレームワーク領域およびCDRの範囲は、正確に規定されている(Kabat,E.A.ら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,U.S. Department of Health and Human Services,NIH Publication No.91−3242,およびChothia, C.ら(1987)J.Mol.Biol.196:901−917(これらは参考として本明細書中に援用される)を参照のこと)。VHおよびVLの各々は、3つのCDRおよび4つのFRから構成され、アミノ末端からカルボキシ末端まで以下の順番で整列される:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。
別の局面において、本発明は、抗22417抗体、またはそのフラグメント(例えば、その抗原結合フラグメント)を提供する。本明細書中で使用される場合、用語「抗体」は、免疫グロブリン分子またはその免疫学的に活性な部分(すなわち、抗原結合部分)をいう。本明細書中で使用される場合、用語「抗体」は、少なくとも1つ、好ましくは、2つの重鎖(H鎖)可変領域(本明細書中ではVHと略す)、および少なくとも1つ、好ましくは、2つの軽鎖(L鎖)可変領域(本明細書中ではVLと略す)を含むタンパク質をいう。VH領域およびVL領域はさらに、「フレームワーク領域」(FR)と呼ばれるより保存される領域で散在される「相補性決定領域」(「CDR」)と呼ばれる超可変領域に細分され得る。フレームワーク領域およびCDRの範囲は、正確に規定されている(Kabat,E.A.ら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,U.S. Department of Health and Human Services,NIH Publication No.91−3242,およびChothia, C.ら(1987)J.Mol.Biol.196:901−917(これらは参考として本明細書中に援用される)を参照のこと)。VHおよびVLの各々は、3つのCDRおよび4つのFRから構成され、アミノ末端からカルボキシ末端まで以下の順番で整列される:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。
抗22417抗体はさらに、重鎖定常領域および軽鎖定常領域を含み得、これによって、それぞれ重鎖免疫グロブリン鎖および軽鎖免疫グロブリン鎖を形成する。1つの実施形態において、抗体は、2つの重鎖免疫グロブリン鎖および2つの軽鎖免疫グロブリン鎖の四量体であり、ここで、重鎖免疫グロブリン鎖および軽鎖免疫グロブリン鎖は、例えば、ジスルフィド結合によって内部結合されている。重鎖定常領域は、3つのドメインCH1、CH2およびCH3から構成される。軽鎖定常領域は、1つのドメインCLから構成される。重鎖および軽鎖の可変領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。抗体の定常領域は、通常、宿主の組織または因子(免疫系の種々の細胞(例えば、エフェクター細胞)および古典的な補体系の第一成分(Clq)を含む)への抗体の結合を媒介する。
本明細書中で使用される場合、用語「免疫グロブリン」は、免疫グロブリン遺伝子によって実質的にコードされる1つ以上のポリペプチドから構成されるタンパク質をいう。認識されるヒト免疫グロブリン遺伝子は、κ定常領域遺伝子、λ定常領域遺伝子、α定常領域遺伝子(IgA1およびIgA2)、γ定常領域遺伝子(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、δ定常領域遺伝子、ε定常領域遺伝子およびμ定常領域遺伝子、ならびに無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子を含む。全長免疫グロブリン「軽鎖」(約25KDaまたは214アミノ酸)は、NH2−末端(約110アミノ酸)で可変領域遺伝子によってコードされ、そしてCOOH−末端でκ定常領域遺伝子またはλ定常領域遺伝子によってコードされる。全長免疫グロブリン「重鎖」(約50KDaまたは446アミノ酸)は、同様に可変領域遺伝子(約116アミノ酸)および前述の他の定常領域遺伝子のうちの1つ(例えば、γ(約330アミノ酸をコードする))によってコードされる。
本明細書中で使用される場合、用語抗体の「抗原結合フラグメント」(または「抗体部分」または「フラグメント」)は、抗原に特異的に結合する能力を残存する全長抗体の1つ以上のフラグメント(例えば、22417ポリペプチドまたはそのフラグメント)をいう。抗22417抗体の抗原結合フラグメントの例としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:(i)VLドメイン、VHドメイン、CLドメインおよびCH1ドメインから構成される一価フラグメント、Fabフラグメント;(ii)ヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結される2つのFabフラグメントから構成される二価フラグメント、F(ab’)2;(iii)VHドメインおよびCH1ドメインから構成されるFdフラグメント;(iv)抗体の単一のアームのVLドメインおよびVHドメインから構成されるFvフラグメント;(v)VHドメインから構成されるdAbフラグメント(Wardら(1989)Nature 341:544−546);ならびに(vi)単離された相補性決定領域(CDR)。さらに、Fvフラグメントの2つのドメイン(VLおよびVH)は、別々の遺伝子によってコードされるが、これらのドメインは、これらを単一のタンパク質鎖として作製させ得る合成リンカーによって組換え法を使用して連結され得る、ここで、VL領域およびVH領域は、対をなして一価分子(一本鎖Fv(scFv)として公知である;例えば、Birdら(1988)Science 242:423−426;およびHustonら(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883を参照のこと)を形成する。このような単鎖抗体はまた、用語抗体の「抗原結合フラグメント」内に含まれる。これらの抗体フラグメントは、当業者に公知の慣用的技術を使用して取得され、そしてこれらのフラグメントは、インタクトな抗体と同一の様式で、有用性についてスクリーニングされる。
抗22417抗体は、ポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であってもよい。他の実施形態において、抗体は、例えば、ファージディスプレイ法またはコンビナトリアル法によって組換え的に産生され得る。
抗22417抗体を作製するためのファージディスプレイ法およびコンビナトリアル法は、以下に記載されるように当該分野において公知である:Ladnerら、米国特許第5,223,409号;Kangら、国際公開番号WO92/18619;Dowerら、国際公開番号WO91/17271;Winterら、国際公開番号WO92/20791;Marklandら、国際公開番号WO92/15679;Breitlingら、国際公開番号WO93/01288;McCaffertyら、国際公開番号WO92/01047;Garrardら、国際公開番号WO92/09690;Ladnerら、国際公開番号WO90/02809;Fuchsら(1991)Bio−Technology 9:1370−1372;Hayら(1992)Hum Antibod Hybridomas 3:81−85;Huseら(1989)Science 246:1275−1281;Griffthsら(1993)EMBO J 12:725−734;Hawkinsら(1992)J Mol Biol 226:889−896;Clacksonら(1991)Nature 352:624−628;Gramら(1992)PNAS 89:3576−3580;Garradら(1991)Bio−Technology 9:1373−1377; Hoogenboomら(1991)Nuc Acid Res 19:4133−4137;ならびにBarbasら(1991)PNAS 88:7978−7982(これら全ての内容は、本明細書中に参考として援用される)。
1つの実施形態において、抗22417抗体は、完全なヒト抗体(例えば、ヒト免疫グロブリン配列由来の抗体を産生するように遺伝子操作されているマウスにおいて作製された抗体)、または非ヒト抗体(例えば、げっ歯類(マウスまたはラット)抗体、ヤギ抗体、霊長類(例えば、サル)抗体、ラクダ抗体)である。好ましくは、非ヒト抗体は、げっ歯類(マウス抗体またはラット抗体)である。げっ歯類抗体を産生するための方法は、当該分野において公知である。
ヒトモノクローナル抗体は、マウス系以外にヒト免疫グロブリン遺伝子を保有するトランスジェニックマウスを使用して作製され得る。目的の抗原で免疫したこれらのトランスジェニックマウスからの脾臓細胞を使用して、ヒトタンパク質からのエピトープに対して特異的親和性を有するヒトmAbを分泌するハイブリドーマを産生する(例えば、Woodら、国際公開番号WO91/00906,Kucherlapatiら、PCT公開WO91/10741;Lonbergら、国際公開WO92/03918;Kayら、国際公開92/03917;Lonberg,N.ら 1994 Nature 368:856−859;Green,L.L.ら 1994 Nature Genet.7:13−21;Morrison,S.L.ら 1994 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6851−6855;Bruggemanら 1993 Year Immunol 7:33−40;Tuaillonら 1993 PNAS 90:3720−3724;Bruggemanら 1991 Eur J Immunol 21:1323−1326を参照のこと)。
抗22417抗体は、可変領域またはその一部(例えば、CDR)が非ヒト生物(例えば、ラットまたはマウス)において作製される抗体であり得る。キメラ抗体、CDR移植された抗体、およびヒト化抗体は、本発明の範囲内である。非ヒト生物(例えば、ラットまたはマウス)において作製され次いでヒトでの抗原性を減少させるように(例えば、可変フレームワーク領域または定常領域において)改変された抗体は、本発明の範囲内である。
キメラ抗体は、当該分野において公知の組換えDNA技術によって産生され得る。例えば、マウス(または他の種)モノクローナル抗体分子のFc定常領域をコードする遺伝子は、マウスFcをコードする領域を除去するために制限酵素で消化され、そしてヒトFc定常領域をコードする遺伝子の等価な部位が置換される(Robinsonら、国際特許出願PCT/US86/02269;Akiraら、欧州特許出願184,187;Taniguchi,M.,欧州特許出願171,496;Morrisonら、欧州特許出願173,494;Neubergerら、国際出願WO86/01533;Cabillyら、米国特許第4,816,567号;Cabillyら、欧州特許出願125,023;Betterら(1988 Science 240:1041−1043);Liuら(1987)PNAS 84:3439−3443;Liuら、1987,J.Iminunol.139:3521−3526;Sunら (1987)PNAS 84:214−218;Nishimuraら 1987,Canc.Res.47:999−1005;Woodら(1985)Nature 314:446−449;ならびにShawら 1988,J.Natl Cancer Inst.80:1553−1559を参照のこと)。
ヒト化抗体またはCDR移植された抗体は、ドナーCDRと置換した少なくとも1つまたは2つ(しかし、一般に3つ全て)のレシピエント(重鎖免疫グロブリン鎖および/または軽鎖免疫グロブリン鎖の)CDRを有する。抗体は、非ヒトCDRの少なくとも一部と置換され得るか、またはCDRのいくつかは、非ヒトCDRで置換され得る。22417またはそのフラグメントに対するヒト化抗体の結合に必要とされるCDRの数を置換することだけが必要である。好ましくは、ドナーは、げっ歯類抗体(例えば、ラット抗体またはマウス抗体)であり、そしてレシピエントは、ヒトフレームワークまたはヒトコンセンサスフレームワークである。一般に、CDRを提供する免疫グロブリンは、「ドナー」と呼ばれ、そしてフレームワークを提供する免疫グロブリンは、「アクセプター」と呼ばれる。1つの実施形態において、ドナー免疫グロブリンは、非ヒト(例えば、げっ歯類)である。アクセプターフレームワークは、天然に存在する(例えば、ヒト)フレームワークまたはコンセンサスフレームワーク、あるいはこれらに約85%以上、好ましくは、90%、95%、99%以上同一である配列である。
本明細書中で使用される場合、用語「コンセンサス配列」は、あるファミリーの関連する配列において最も頻繁に生じるアミノ酸(またはヌクレオチド)から形成される配列をいう(例えば、Winnaker,From Genes to Clones(Verlagsgesellschaft,Weinheim,Germany 1987を参照のこと)。あるファミリーのタンパク質において、コンセンサス配列中の各位置が、そのファミリー中のその位置で最も頻繁に存在するアミノ酸によって占められる。2つのアミノ酸が同等に頻繁に生じる場合、いずれもコンセンサス配列中に含まれ得る。「コンセンサスフレームワーク」は、コンセンサス免疫グロブリン配列中のフレームワーク領域をいう。
抗体は、当該分野において公知の方法によってヒト化され得る。ヒト化抗体は、抗原結合に直接関与しないFv可変領域の配列をヒトFv可変領域からの等価な配列で置換することによって生成され得る。ヒト化抗体を生成するための一般的な方法は、Morrison,S.L.,1985,Science 229:1202−1207、Oiら、1986,BioTechniques 4:214、ならびにQueenら米国特許第5,585,089号,同第5,693,761号および同第5,693,762号(これらの全ての内容が、本明細書中に参考として援用される)によって提供される。これらの方法は、重鎖および軽鎖のうちの少なくとも1つからの免疫グロブリンFv可変領域の全てまたは一部をコードする核酸配列を単離する工程、操作する工程、および発現する工程を包含する。このような核酸の供給源は、当業者に周知であり、例えば、22417ポリペプチドまたはそのフラグメントに対する抗体を産生するハイブリドーマより取得され得る。次いで、ヒト化抗体をコードする組換えDNAまたはそのフラグメントは、適切な発現ベクター中にクローニングされ得る。
ヒト化抗体またはCDR移植された抗体は、CDR移植またはCDR置換によって産生され得、ここで、免疫グロブリン鎖のCDRのうち1つ、2つまたは全てが置換され得る。例えば、米国特許第5,225,539号;Jonesら 1986 Nature 321:552−525;Verhoeyanら 1988 Science 239:1534;Beidlerら 1988 J.Immunol.141:4053−4060;Winter 米国特許第5,225,539号(これら全ての内容が本明細書中に参考として明らかに援用される)を参照のこと。Winterは、本発明のヒト化抗体を調製するために使用され得るCDR移植方法を記載する(1987年3月26日に出願されたUK特許出願GB2188638A;Winter 米国特許第5,225,539号(この内容は参考として明らかに援用される)。
特定のアミノ酸が置換、欠失または付加されているヒト化抗体はまた、本発明の範囲内である。好ましいヒト化抗体は、例えば、抗原に対する結合を改善するようにフレームワーク領域にアミノ酸置換を有する。例えば、ヒト化抗体は、ドナーフレームワーク残基に同一のフレームワーク残基を有するか、またはレシピエントフレームワーク残基以外の別のアミノ酸に同一のフレームワーク残基を有する。このような抗体を生成するために、ヒト化免疫グロブリン鎖の選択された少数のアクセプターフレームワーク残基は、対応するドナーアミノ酸で置換され得る。好ましい置換の位置は、CDRに隣接するアミノ酸残基またはCDRと相互作用し得るアミノ酸残基を含む(例えば、米国特許第5,585,089号を参照のこと)。ドナーからアミノ酸を選択するための基準は、米国特許第5,585,089号(例えば、米国特許第5,585,089号の12〜16欄、例えば、米国特許第5,585,089号の12〜16欄(この内容は、本明細書中に参考として援用される))に記載される。ヒト化抗体のための他の技術は、Padlanら、EP519596 A1(1992年12月23日公開)に記載される。
好ましい実施形態において、抗体は、精製された22417抗原またはそのフラグメント(例えば、本明細書中に記載されるフラグメント(m17ペプチダーゼフラグメント))、組織粗調製物、溶解された細胞、または細胞画分(例えば、膜画分)で免疫することによって作製され得る。
全長22417タンパク質または22417の抗原性ペプチドフラグメントは、免疫原として使用されても他の免疫原(例えば、溶解された細胞または細胞画分など)で作製した抗22417抗体を同定するために使用されてもよい。22417の抗原性ペプチドは、配列番号2に示されるアミノ酸配列の少なくとも8アミノ酸残基を含み、そして22417のエピトープを含む。好ましくは、抗原性ペプチドは、少なくとも10アミノ酸残基、より好ましくは、少なくとも15アミノ酸残基、さらにより好ましくは、少なくとも20アミノ酸残基、そして最も好ましくは、少なくとも30アミノ酸残基を含む。
配列番号2の残基約131〜151または残基約422〜441を含む22417のフラグメントは、22417タンパク質の親水性領域に対する抗体を作製するために使用され得る(例えば、免疫原として使用され得る、または抗体の特異性を特徴付けるために使用され得る)。同様に、配列番号2の残基約280〜300または残基約475〜491を含む22417のフラグメントは、22417タンパク質の親水性領域に対する抗体を作製するために使用され得る;配列番号2の残基約100〜520、残基約150〜500、または残基約178〜485を含む22417のフラグメントは、22417タンパク質のm17ペプチダーゼ領域に対する抗体を作製するために使用され得る。
これらの領域、または本明細書中で記載される他の領域もしくはドメインと反応性である抗体、あるいはこれらの領域、または本明細書中で記載される他の領域もしくはドメインに特異的な抗体が、提供される。
ネイティブな22417タンパク質にのみ結合する抗体、変性されたかもしくはさもなくば非ネイティブな22417タンパク質にのみ結合する抗体、または両方に結合する抗体は、本発明の範囲内である。線状エピトープまたは立体配座のエピトープを有する抗体は、本発明の範囲内である。立体配座エピトープは、時折、ネイティブな22417タンパク質に結合するが変性された22417タンパク質には結合しない抗体を同定することによって同定され得る。
抗原性ペプチドによって含まれる好ましいエピトープは、22417の領域であり、そして好ましくは、タンパク質の表面上(例えば、親水性領域、および高い抗原性を有する領域)に位置される。例えば、ヒト22417タンパク質配列のEmini表面確立分析を使用して、特に22417タンパク質の表面に位置される高い確率を有しよって抗体産生を標的化するために有用な表面残基を構成する可能性のある領域を示し得る。
好ましい実施形態において、抗体は、1つ以上の精製された抗原または組織(例えば、溶解された細胞、細胞画分(例えば、サイトゾル画分))を結合し得る。
抗22417抗体は、単鎖抗体であり得る。単鎖抗体(scFv)は、操作され得る(例えば、Colcher,D.ら(1999)Ann N Y Acad Sci 880:263−80;およびReiter,Y.(1996)Clin Cancer Res 2:245−52を参照のこと)。単鎖抗体は、同一の標的22417タンパク質の異なるエピトープに対する特異性を有する多価抗体を精製するために二量体化されても多量体化されてもよい。
好ましい実施形態において、抗体は、エフェクター機能を有し、および/または補体を結合し得る。他の実施形態において、抗体は、エフェクター細胞を漸増させない;または補体を結合しない。
好ましい実施形態において、抗体は、Fcレセプターを結合する能力が減少されているかまたはこの能力がない。例えば、抗体は、Fcレセプターに対する結合を支持しないアイソトープもしくはサブタイプ、フラグメント、または他の変異体であり、例えば、抗体は、変異誘発されたかまたは欠失されたFcレセプター結合領域を有する。
好ましい実施形態において、抗22417抗体は、22417ポリペプチドのm17ペプチダーゼ活性を変更(例えば、増加または減少)する。
抗体は、毒素(例えば、ポリペプチド毒素(例えば、リシンもしくはジフテリア毒素またはその活性なフラグメント))、または放射活性核、または画像化剤(例えば、放射活性な、酵素的な、もしくは他の画像化剤(例えば、NMRコントラスト剤))に結合され得る。検出可能な放射活性放射または蛍光を産生する標識が好ましい。
抗22417抗体(例えば、モノクローナル抗体)を使用して、標準的技術(例えば、アフィニティクロマトグラフィーまたは免疫沈降)によって22417を単離し得る。さらに、抗22417抗体を使用して、このタンパク質発現の多さおよびパターンを評価するために、(例えば、細胞溶解物または細胞上清において)22417タンパク質を検出し得る。抗22417抗体を診断的に使用して、臨床試験手順の一部として(例えば、所定の処置レジメンの効率を決定するために)組織中のタンパク質レベルをモニタリングし得る。検出は、抗体を検出可能な物質に結合すること(すなわち、抗体標識)によって容易にされ得る。検出可能な物質の例としては、種々の酵素、補欠分子団、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、および放射活性物質が挙げられる。適切な酵素の例としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼまたはアセチルコリンエステラーゼが挙げられ;適切な補欠分子団複合体の例としては、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが挙げられ;適切な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオロセイン、フルオロセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオロセイン、ダンシルクロリドまたはフィコエリトリンが挙げられ;発光物質の例としては、ルミノールが挙げられ;生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリンおよびエクオリンが挙げられ;そして適切な放射活性物質の例としては、125I、131I、35Sまたは3Hが挙げられる。
本発明はまた、抗22417抗体(例えば、本明細書中に記載される抗22417抗体)をコードする核酸を含む。この核酸を含むベクターおよびこの核酸で形質転換された細胞(特に抗体を産生するために有用な細胞(例えば、哺乳動物細胞(例えば、CHO細胞またはリンパ球)))もまた含まれる。
本発明はまた、抗22417抗体(例えば、本明細書中に記載される抗体)を作製する細胞株(例えば、ハイブリドーマ)、および22417抗体を作製するためにこの細胞を使用する方法もまた、含まれる。
(組換え発現ベクター、宿主細胞および遺伝子操作された細胞)
別の局面において、本発明は、本明細書中に記載されるポリペプチドをコードする核酸を含むベクター、好ましくは、発現ベクターを含む。本明細書中で使用される場合、用語「ベクター」は、連結されている別の核酸を輸送し得る核酸分子をいい、プラスミド、コスミドまたはウイルスベクターを含み得る。ベクターは、自律的な複製を行い得るか、または宿主DNA内に組み込み得る。ウイルスベクターとしては、例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスが挙げられる。
別の局面において、本発明は、本明細書中に記載されるポリペプチドをコードする核酸を含むベクター、好ましくは、発現ベクターを含む。本明細書中で使用される場合、用語「ベクター」は、連結されている別の核酸を輸送し得る核酸分子をいい、プラスミド、コスミドまたはウイルスベクターを含み得る。ベクターは、自律的な複製を行い得るか、または宿主DNA内に組み込み得る。ウイルスベクターとしては、例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスが挙げられる。
ベクターは、宿主細胞内での核酸の発現に適切な形態で22417核酸を含み得る。好ましくは、組換え発現ベクターは、発現されるべき核酸配列に作動可能に連結された1つ以上の調節配列を含む。用語「調節配列」は、プロモーター、エンハンサー、および他の発現制御エレメント(例えば、ポリアデニル化シグナル)を含む。調節配列は、核酸配列の構成的発現、ならびに組織特異的調節および/または誘導性配列を指向する配列を含む。発現ベクターの設計は、形質転換される宿主細胞の選択、所望されるタンパク質発現レベルなどのような因子に依存し得る。本発明の発現ベクターは、宿主細胞内に導入され得、これにより本明細書中に記載されるような核酸によってコードされるタンパク質またはポリペプチド(融合タンパク質またはポリペプチドを含む)(例えば、22417タンパク質、22417タンパク質の変異形態、融合タンパク質など)を産生し得る。
本発明の組換え発現ベクターは、原核生物細胞または真核生物細胞における22417タンパク質の発現のために設計され得る。例えば、本発明のポリペプチドは、E.coli、昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現ベクターを使用して)、酵母細胞または哺乳動物細胞において発現され得る。適切な宿主細胞は、さらにGoeddel,(1990)Gene Expression Technology:Methods in Enzymology 185,Academic Press,San Diego,CAに議論される。あるいは、組換え発現ベクターは、(例えば、T7プロモーター調節配列およびT7ポリメラーゼを使用して)インビトロで転写および翻訳され得る。
原核生物におけるタンパク質発現は、融合タンパク質または非融合タンパク質のいずれかの発現を指向する構成的プロモーターまたは誘導性プロモーターを含むベクターを用いて、ほとんどE.coliにて行われる。融合ベクターは、多くのアミノ酸を個々でコードされるタンパク質に、通常、組換えタンパク質のアミノ末端に付加する。このような融合ベクターは、典型的に以下の3つの目的で働く:1)組換えタンパク質の発現を増加させるため;2)組換えタンパク質の安定性を増加させるため;および3)アフィニティ精製におけるリガンドとして作用することによって組換えタンパク質の精製における補助のため。しばしば、タンパク質分解性切断部位が、融合部分と組換えタンパク質との連結部に導入され、そして組換えタンパク質の融合部分からの分離、続く融合タンパク質の精製を可能にする。このような酵素およびこれらの同族認識配列は、第Xa因子、トロンビン、およびエンテロキナーゼを含む。代表的な融合発現ベクターとしては、pGEX(Pharmacia Biotech Inc;Smith,D.B.およびJohnson,K.S.(1988)Gene 67:31−40),pMAL(New England Biolabs,Beverly,MA)およびpRIT5(Pharmacia,Piscataway,NJ)(これらはそれぞれ、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、マルトースE結合タンパク質、またはプロテインAを標的組換えタンパク質に融合する)が挙げられる。
精製された融合タンパク質は、22417活性アッセイ(例えば、以下に詳細に記載される直接アッセイまたは競合アッセイ)において、または22417タンパク質に特異的な抗体を生成するために使用され得る。好ましい実施形態において、本発明のレトロウイルス発現ベクターにおいて発現される融合タンパク質を使用して、骨髄細胞を感染し続いて照射したレシピエントに移植し得る。次いで、被験体レシピエントの病理学は、十分な時間が経過した後(例えば、6週間)に試験される。
E.coliにおける組換えタンパク質発現を最大化することは、その組換えタンパク質をタンパク質分解性切断する減弱した能力を有する宿主細菌中でタンパク質を発現することである(Gottesman,S.,(1990)Gene Expression Technology:Methods in Enzymology 185,Academic Press,San Diego,California 119−128)。別のストラテジーは、各アミノ酸に対する個々のコドンがE.coli中で優先的に利用されるものであるように、発現ベクター中に挿入されるべき核酸の核酸配列を変更することである(Wadaら(1992)Nucleic Acids Res.20:2111−2118)。本発明の核酸配列のこのような変更は、標準的DNA合成技術によって行われ得る。
22417発現ベクターは、酵母発現ベクター、昆虫細胞内での発現のためのベクター(例えば、バキュロウイルス発現ベクター)または哺乳動物細胞内での発現に適切なベクターであり得る。
哺乳動物細胞において使用される場合、発現ベクターの制御機能は、ウイルス調節エレメントによって提供され得る。例えば、一般に使用されるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウイルス2、サイトメガロウイルスおよびシミアンウイルス40由来である。
別の実施形態において、プロモーターは、誘導性プロモーター(例えば、ステロイドホルモンによって調節されるプロモーター)、ポリペプチドホルモンによって(例えば、シグナル伝達経路によって)、または非相同なポリペプチド(例えば、テトラサイクリン誘導系、「Tet−On」および「Tet−Off」(例えば、Clontech Inc.,CA,GossenおよびBujard(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:5547,ならびにPaillard(1989 Human Gene Therapy 9:983を参照のこと))である。
別の実施形態において、組換え哺乳動物発現ベクターは、特定の細胞型において優先的に核酸の発現を指向し得る(例えば、組織特異的調節エレメントが核酸の発現に使用される)。適切な組織特異的プロモーターの非限定的な例としては、アルブミンプロモーター(肝臓特異的;Pinkertら(1987)Genes Dev.1:268−277)、リンパ特異的プロモーター(CalameおよびEaton(1988)Adv.Immunol.43:235−275)、T細胞レセプターの特定のプロモーター(WinotoおよびBaltimore(1989)EMBO J.8:729−733)、および免疫グロブリン(Banerjiら(1983)Cell 33:729−740;QueenおよびBaltimore(1983)Cell 33:741−748)、ニューロン特異的プロモーター(例えば、ニューロフィラメントプロモーター;ByrneおよびRuddle(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:5473−5477)、膵臓特異的プロモーター(Edlundら(1985)Science 230:912−916)、および乳腺特異的プロモーター(例えば、乳清ホエープロモーター;米国特許第4,873,316号および欧州特許出願公開番号264,166号)が挙げられる。発生的に調節されるプロモーター(例えば、マウスhoxプロモーター(KesselおよびGruss(1990)Science 249:374−379)およびα−フェトプロテインプロモーター(CampesおよびTilghman(1989)Genes Dev.3:537−546))がまた、含まれる。
本発明はさらに、アンチセンス方向で発現ベクターにクローニングされた本発明のDNA分子を含む組換え発現ベクターを提供する。種々の細胞型のアンチセンスRNAの、構成的発現、組織特異的発現、または細胞型特異的発現を指示する、アンチセンスの向きでクローニングされた核酸に対して作動可能に連結された調節配列(例えば、ウイルスプロモーターおよび/またはエンハンサー)が選択され得る。アンチセンス発現ベクターは、組換えプラスミド、ファージミド、または弱毒化されたウイルスの形態であり得る。
本発明の別の局面は、本明細書中に記載された核酸分子(例えば、組換え発現ベクター内の22417核酸分子、または22417核酸分子が宿主細胞ゲノムの特定の部位中に相同的に組換えることを可能とする配列を含む22417核酸分子)を含有する宿主細胞を提供する。用語「宿主細胞」および「組換え宿主細胞」は、本明細書中で、交換可能に使用される。このような用語は、特定の被験細胞をいうのみでなく、そのような細胞の子孫または潜在的な子孫をいう。変異または環境的影響のいずれかに起因して、特定の改変は次の世代において存在し得るので、このような子孫は、実際、親の細胞と同一でなくてもよいが、なお、本明細書中で使用されるようなこの用語の範囲内に含まれる。
宿主細胞は、任意の原核生物細胞または真核生物細胞であり得る。例えば、22417タンパク質は、細菌細胞(例えば、E.coli)、昆虫細胞、酵母または哺乳動物細胞(例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)またはCOS細胞(アフリカミドリザル腎臓細胞CV−1を起源とするSV40細胞;Gluzman(1981)Cell 23:175−182))で発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。
ベクターDNAは、従来的な形質転換またはトランスフェクション技術を介して宿主細胞に導入され得る。本明細書中で使用される場合、用語「形質転換」および「トランスフェクション」とは、外来性の核酸(例えば、DNA)を宿主細胞中に導入するための当該分野で認識される種々の技術をいうことを意図し、これらには、リン酸カルシウムまたは塩化カルシウム共沈殿、DEAEデキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクション、またはエレクトロポレーションが挙げられる。
本発明の宿主細胞を使用して、22417タンパク質を生成(すなわち、発現)し得る。従って、本発明はさらに、本発明の宿主細胞を使用して22417タンパク質を生成するための方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、22417タンパク質が生成されるような適切な培地中で、本発明の宿主細胞(この中に、22417タンパク質をコードする組換え発現ベクターが導入されている)を培養する工程を、包含する。別の実施形態において、この方法はさらに、培地または宿主細胞から22417タンパク質を単離する工程を包含する。
別の局面において、本発明は、細胞、または22417トランスジーンを含有する細胞もしくはそれ以外に22417を誤って発現する(misexpress)細胞からの精製調製物を特徴とする。この細胞調製物は、ヒト細胞または非ヒト細胞(例えば、げっ歯類細胞(例えば、マウス細胞もしくはラット細胞)、ウサギ細胞、またはブタ細胞)からなり得る。好ましい実施形態において、細胞は22417トランスジーン(例えば、22417の異種形態、例えば、(非ヒト細胞の場合の)ヒト由来の遺伝子)を、含有する。この22417トランスジーンは、誤って発現(例えば、過剰発現または寡少発現(underexpress))され得る。別の好ましい実施形態において、細胞は、内在性22417を誤って発現する遺伝子(例えば、遺伝子発現が損なわれる遺伝子(例えば、ノックアウト))を含有し得る。このような細胞は、変異した22417対立遺伝子、または誤って発現された22417対立遺伝子に関係する障害を研究するためのモデル、または薬物スクリーニングにおける使用のためのモデルとして使用され得る。
別の局面において、本発明は、本発明の22417ポリペプチドをコードする核酸で形質転換されたヒト細胞(例えば、血球幹細胞)を、特徴とする。
また、細胞、好ましくはヒト細胞(例えば、ヒト血球系細胞または線維芽細胞)が提供され、この細胞中では、内因性22417が、正常では内因性22417遺伝子の発現を制御しない調節配列の制御下にある。細胞(例えば、細胞株または微生物)中の内因性遺伝子の発現特徴は、挿入された調節エレメントが内因性22417遺伝子に作動可能に連結されるように、細胞のゲノム中に異種性のDNA調節エレメントを挿入することによって改変され得る。例えば、「転写的にサイレント」(例えば、正常では発現されない)であるか、または極低レベルでのみ発現される内因性22417遺伝子を、その細胞中で正常に発現される遺伝子産物の発現を促進し得る調節性エレメントを挿入することによって、活性化し得る。標的化相同組換えのような技術を使用して、例えば、1991年5月16日に発行されたChappel、米国特許第5,272,071号;WO 91/06667に記載されるように、異種性DNAを挿入し得る。
好ましい実施形態において、本明細書中に記載された組換え細胞は、被験体における置換治療のために使用され得る。例えば、誘導可能なプロモーター(例えば、ステロイドホルモンレセプター調節性プロモーター)に作動可能に連結された22417ポリペプチドをコードする核酸を、ヒト組換え細胞または非ヒト組換え細胞(例えば、哺乳動物組換え細胞、例えば、ブタ組換え細胞)に導入する。この細胞を培養し、そして生体適合性材料(例えば、ポリリジンアルギネート)中にカプセル充填し、続いて被験体中に移植する。例えば、Lanza(1996)Nat.Biotechnol.14:1107;Jokiら(2001)Nat.Biotechnol.19:35;および米国特許第5,876,742号を参照のこと。22417ポリペプチドの生成物を、被験体への因子(例えば、ステロイドホルモン)の投与によって、被験体中で調節し得る。別の実施形態において、移植された細胞は、22417ポリペプチドに特異的な抗体を発現および分泌する。この抗体は、本明細書中に記載される、任意の抗体または任意の抗体誘導体であり得る。
(トランスジェニック動物)
本発明は、非ヒトトランスジェニック動物を提供する。このような動物は、22417タンパク質の機能および/または活性を研究するため、ならびに22417の活性の調節因子を同定および/または評価するために、有用である。本明細書中で使用される場合、「トランスジェニック動物」は、その動物の細胞の1つ以上がトランスジーンを含有する、非ヒト動物であり、好ましくは哺乳動物であり、より好ましくは、ラットもしくはマウスにようなげっ歯類である。トランスジェニック動物の他の例としては、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ヤギ、ニワトリ、両生類などが挙げられる。トランスジーンとは、トランスジェニック動物の細胞のゲノム中に組み込まれるか、またはゲノム中に生じる、外因性DNAまたは再配置(例えば、内因性染色体DNAの欠失)である。トランスジーンは、トランスジェニック動物の1つ以上の細胞型もしくは組織においてコードされる遺伝子産物の発現を指令し得、他のトランスジーン(例えば、ノックアウト)は、発現を減少させる。従って、トランスジェニック動物は、内因性22417遺伝子が、例えば、内因性遺伝子と、その動物の発生前にその動物の細胞(例えば、動物の胚細胞)中に導入された外因性DNAとの間の相同組換えによって、変更された動物である。
本発明は、非ヒトトランスジェニック動物を提供する。このような動物は、22417タンパク質の機能および/または活性を研究するため、ならびに22417の活性の調節因子を同定および/または評価するために、有用である。本明細書中で使用される場合、「トランスジェニック動物」は、その動物の細胞の1つ以上がトランスジーンを含有する、非ヒト動物であり、好ましくは哺乳動物であり、より好ましくは、ラットもしくはマウスにようなげっ歯類である。トランスジェニック動物の他の例としては、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ヤギ、ニワトリ、両生類などが挙げられる。トランスジーンとは、トランスジェニック動物の細胞のゲノム中に組み込まれるか、またはゲノム中に生じる、外因性DNAまたは再配置(例えば、内因性染色体DNAの欠失)である。トランスジーンは、トランスジェニック動物の1つ以上の細胞型もしくは組織においてコードされる遺伝子産物の発現を指令し得、他のトランスジーン(例えば、ノックアウト)は、発現を減少させる。従って、トランスジェニック動物は、内因性22417遺伝子が、例えば、内因性遺伝子と、その動物の発生前にその動物の細胞(例えば、動物の胚細胞)中に導入された外因性DNAとの間の相同組換えによって、変更された動物である。
イントロン配列およびポリアデニル化シグナルはまた、トランスジーンの発現の効率を増加させるためにトランスジーン中に含まれ得る。組織特異的調節配列は、特定の細胞に対して22417タンパク質の発現を指向するために、本発明のトランスジーンに作動可能に連結され得る。トランスジェニック創始動物は、そのゲノムにおける22417トランスジーンの存在および/またはこの動物の組織もしくは細胞における22417 mRNAの発現に基づいて、同定され得る。次いで、トランスジェニック創始動物を使用して、トランスジーンを保有するさらなる動物を育種する。さらに22417タンパク質をコードするトランスジーンを保有するトランスジェニック動物は、さらに、他のトランスジーンを有する他のトランスジェニック動物と交配され得る。
22417タンパク質または22417ポリペプチドは、トランスジェニック動物またはトランスジェニック植物において発現され得る(例えば、このタンパク質またはペプチドをコードする核酸が、動物のゲノム中に導入され得る)。好ましい実施形態において、この核酸を、組織特異的なプロモーター(例えば、母乳特異的プロモーターまたは卵特異的プロモーター)の制御下に配置し得、そして動物により産生される母乳または卵から回収され得る。適切な動物は、マウス、ブタ、ウシ、ヤギおよびヒツジである。
本発明はまた、例えば、以下に考察されるような、トランスジェニック動物由来の細胞集団を包含する。
(使用)
本明細書中に記載される核酸分子、タンパク質、タンパク質ホモログ、および抗体は、以下の方法の1以上に使用され得る:a)スクリーニングアッセイ;b)予測的な医薬品(例えば、診断アッセイ、予後アッセイ、臨床試験のモニタリング、および薬理遺伝学);ならびにc)処置方法(例えば、治療および予防)。
本明細書中に記載される核酸分子、タンパク質、タンパク質ホモログ、および抗体は、以下の方法の1以上に使用され得る:a)スクリーニングアッセイ;b)予測的な医薬品(例えば、診断アッセイ、予後アッセイ、臨床試験のモニタリング、および薬理遺伝学);ならびにc)処置方法(例えば、治療および予防)。
本発明の単離された核酸分子を使用して、22417タンパク質を(例えば、遺伝子治療の適用における、宿主細胞中の組換え発現ベクターを介して)発現し得、(例えば、生物学的サンプル中の)22417 mRNAを検出し得、または22417遺伝子中の遺伝子の変更を検出し得、そして以下にさらに記載されるように、22417の活性を調節し得る。22417タンパク質を使用して、22417基質または22417インヒビターの不十分な生成または過剰な生成によって特徴付けられる障害を処置し得る。さらに、22417タンパク質を使用して、天然に存在する22417の基質についてスクリーニングし得、22417活性を調節する薬物または化合物をスクリーニングし得、ならびに22417野生型タンパク質と比較して、減少した活性、異常な活性または所望されない活性を有する、22417タンパク質または22417タンパク質形態の生成物の不十分な生成または過剰な生成によって特徴付けられる障害(例えば、肺癌、結腸癌および乳癌を含む、細胞増殖、細胞分化障害)を、処置し得る。さらに、本発明の抗22417抗体を使用して、22417タンパク質を検出および単離し得、22417タンパク質の生物利用能を調節し得、そして22417活性を調節し得る。
例えば、本発明の22417ポリペプチドと相互作用する(例えば、結合する)能力について化合物を評価する方法を提供する。この方法は、以下を包含する:本発明の22417ポリペプチドと化合物とを接触させる工程;および化合物がこの本発明の22417ポリペプチドと相互作用する(例えば、結合する)か、または複合体を形成する能力を評価する工程。この方法は、インビトロ(例えば、無細胞系)でか、またはインビボ(ツーハイブリッド相互作用トラップアッセイ)で実施され得る。この方法を使用して、本発明の22417ポリペプチドと相互作用する、天然に存在する分子を同定し得る。またこの方法を使用して、本発明の22417ポリペプチドの天然インヒビターまたは合成インヒビターを見出し得る。スクリーニング方法を、以下により詳細に考察する。
(スクリーニングアッセイ)
本発明は、22417タンパク質に結合するか、例えば22417発現もしくは22417活性に対する刺激作用もしくは阻害作用を有するか、または例えば22417基質の発現または活性化に対する刺激作用または阻害作用を有する、モジュレーター、すなわち候補または試験の化合物または因子(例えば、タンパク質、ペプチド、ペプチド模倣物、ペプトイド、低分子または他の薬物)を同定するための方法(本明細書中でスクリーニングアッセイともいわれる)を提供する。このように、同定された化合物を使用して、治療プロトコル中で標的遺伝子産物(例えば、22417遺伝子)の活性を調節し得るか、標的遺伝子産物の生物学的機能を調節し得るか、または正常な標的遺伝子の相互作用を無効化(destrupt)する化合物を、同定し得る。
本発明は、22417タンパク質に結合するか、例えば22417発現もしくは22417活性に対する刺激作用もしくは阻害作用を有するか、または例えば22417基質の発現または活性化に対する刺激作用または阻害作用を有する、モジュレーター、すなわち候補または試験の化合物または因子(例えば、タンパク質、ペプチド、ペプチド模倣物、ペプトイド、低分子または他の薬物)を同定するための方法(本明細書中でスクリーニングアッセイともいわれる)を提供する。このように、同定された化合物を使用して、治療プロトコル中で標的遺伝子産物(例えば、22417遺伝子)の活性を調節し得るか、標的遺伝子産物の生物学的機能を調節し得るか、または正常な標的遺伝子の相互作用を無効化(destrupt)する化合物を、同定し得る。
1つの実施形態において、本発明は、22417タンパク質もしくは22417ポリペプチド、またはその生物学的に活性な部分の基質である、候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。別の実施形態において、本発明は、22417タンパク質もしくは22417ポリペプチド、またはその生物学的に活性な部分の活性に結合するかまたはその活性を調節する、候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。
1つの実施形態において、本発明は、22417タンパク質もしくは22417ポリペプチド、またはその生物学的に活性な部分の基質である、候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。別の実施形態において、本発明は、22417タンパク質もしくは22417ポリペプチド、またはその生物学的に活性な部分の活性に結合するかまたはその活性を調節する、候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。
22417ポリペプチドは、本明細書中に記載されるようにタグ化され得るか、精製され得るかまたは部分的に精製され得、そして種々のアッセイ条件において基質の加水分解についてアッセイされ得る。0.1mMのタンパク質で活性を全く示さないサンプルは、その条件下で活性であるとみなされ得る。緩衝液、pHおよび基質のようなアッセイ条件は、適切な条件(例えば、pH6.0〜9.0、カルシウムイオンを含むかまたは含まない)が見出されるまで、変更され得る。
インヒビターの存在下で22417タンパク質活性をアッセイすることを使用して、触媒活性の性質を測定し得る。このアッセイは、観察された活性が22417ポリペプチドからの結果であることを確認するため、さらなるコントロールおよび工程を包含し得る。例えば、コントロールサンプル(例えば、22417核酸を過剰発現するベクターの代替に、コントロールベクターで形質転換した細胞から生成されたサンプル)を並行して試験し得る。また、例えば、活性および22417ポリペプチドが同時精製可能かどうかを決定するために、この活性をクロマトグラフィー画分で追跡し得る。さらなるアッセイおよび条件は、例えば、Yamaokaら、(1998)J Biol Chem 273:11895〜11901およびThien−Khaiら(1997)J Biol Chem 272:31315〜31320に記載される。
本発明の試験化合物は、当該分野において公知のコンビナトリアルライブラリー方法(生物学的ライブラリー;ペプトイドライブラリー(ペプチドの機能を有するが、酵素的分解に対して耐性であるがそれでもなお生物学的に活性なままである、新規の非ペプチド骨格を有する分子のライブラリー;例えば、Zuckermann,R.N.ら(1994)J.Med.Chem.37:2678−85を参照のこと);空間的にアドレス可能な並行の固相または溶液相ライブラリー;デコンボルーション(deconvolution)を必要とする合成ライブラリー法;「1ビーズ1化合物」ライブラリー法;およびアフィニティークロマトグラフィー選択を使用する合成ライブラリー方法を含む)における任意の多くのアプローチを使用して獲得され得る。生物学的ライブラリーアプローチおよび、ペプチドライブラリーアプローチは、ペプチドライブラリーに限定されず、一方、他の4つのアプローチは、ペプチド、非ペプチドオリゴマーまたは化合物の低分子ライブラリーに適用可能である(Lam(1997)Anticancer Drug Des.12:145)。
分子ライブラリーの合成のための方法の例は、例えば、以下において、当該分野で見出され得る:DeWittら(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6909;Erbら(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:11422;Zuckermannら(1994)、J.Med.Chem.37:2678;Choら(1993)Science 261:1303;Carrellら(1994)Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:2059;Carellら(1994)Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:2061;およびGallopら(1994)J.Med.Chem.37:1233。
化合物のライブラリーは、溶液中に存在し得るか(例えば、Houghten(1992)Bio/techniques 13:412〜421)、ビーズ上(Lam(1991)Nature 354:82〜84)、チップ上(Fodor(1993)Nature 364:555〜556)、細菌上(Ladner、米国特許第5,223,409号)、芽胞上(Ladner、特許第5,223,409号)、プラスミド上(Cullら(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:1865〜1869)またはファージ上(ScottおよびSmith(1990)Science 249:386〜390;Devlin(1990)Science 249:404〜406;Cwirlaら(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.87:6387〜6382;Felici(1991)J.Mol.Biol.222:301〜310;Ladner 前出)であり得る。
1つの実施形態では、アッセイは、細胞ベースのアッセイであり、ここで22417タンパク質またはその生物学的に活性な部分を発現する細胞を、試験化合物と接触させ、そして試験化合物が22417活性を調節する能力を決定する。試験化合物が22417活性を調節する能力の決定を、例えば、m17ペプチダーゼ活性またはタンパク質分解活性をモニターすることによって成し得る。例えばこの細胞は、哺乳動物由来(例えば、ヒト)であり得る。
試験化合物が化合物(例えば、22417基質)に結合する22417を調節する能力、または22417に結合する能力をまた、評価し得る。このことは、例えば、化合物(例えば、基質)を放射性同位体または酵素標識とカップリングさせることによって達成され得、その結果、複合体中の標識された化合物(例えば、基質)を検出することによって、化合物(例えば、基質)の22417への結合を決定し得る。あるいは、22417を放射性同位体または酵素標識とカップリングさせて、複合体中で試験化合物が22417基質に結合する22417を調節する能力をモニタリングし得る。例えば、化合物(例えば、22417基質)を、125I、35S、14C、または3Hで、直接的または間接的のいずれかで標識し得、そしてこの放射性同位体が、放射線放射の直接的な計数によってか、またはシンチレーション計数によってかで検出され得る。あるいは、化合物は、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、またはルシフェラーゼで酵素的に標識され得、そして適切な基質産物への変換を定量することによって、この酵素標識を検出し得る。
化合物(例えば、22417基質)が、任意の相互作用体(interactant)の標識化を有する22417またはこれを有さない22417と相互作用する能力を、評価し得る。例えば、微小生理機能測定器(microphysiometer)を使用して、化合物または22417のいずれかの、標識化を有さない22417との化合物の相互作用を測定し得る。McConnell,H.M.ら(1992)Science 257:1906−1912。本明細書中で使用される場合、「微小生理機能測定器」(例えば、Cytosensor)は、光でアドレス可能な電位差測定センサー(LAPS)を使用して、細胞がその環境を酸性化する速度を測定する、分析装置である。この酸性化速度の変化は、化合物と22417との間の相互作用の指標として使用され得る。
なお別の実施形態において、22417タンパク質またはその生物学的に活性な部分を試験化合物と接触させ、そして試験化合物が22417タンパク質またはその生物学的に活性な部分に結合する能力を評価する、無細胞アッセイを提供する。本発明のアッセイに使用するための22417タンパク質の好ましい生物学的に活性な部分としては、非22417分子と相互作用する役割を持つフラグメント(例えば、高い表面存在可能性スコアを有するフラグメント)が挙げられる。
本発明の無細胞アッセイにおいて、単離したタンパク質(例えば、22417タンパク質またはその生物学的に活性な部分)の可溶性形態および/または膜結合形態を、使用し得る。膜結合形態のタンパク質を使用する場合、可溶化剤を利用することが望ましい。このような可溶化剤の例としては、以下のような非イオン性界面活性剤が挙げられる:n−オクチルグルコシド、n−ドデシルグルコシド、n−ドデシルマルトシド、オクタノイル−N−メチルグルカミド、デカノイル−N−メチルグルカミド、Triton(登録商標)X−100、Triton(登録商標)X−114、Thesit(登録商標)、イソトリデシルポリ(エチレングリコールエーテル)n(Isotridecypoly(ethylene glycol ether)n)、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホネート(3−[(3−cholamidopropyl)dimethylamminio]−1−propane sulfonate)(CHAPS)、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホネート(3−[(3−cholamidopropyl)dimethylamminio]−2−hydroxy−1−propane sulfonate)(CHAPSO)、またはN−ドデシル=N,N−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネート。
無細胞アッセイは、2つの成分が相互作用しそして結合し、従って除去および/または検出され得る複合体を形成し得る条件下かつそのために十分な時間をかけて、標的遺伝子タンパク質および試験化合物の反応混合物を調製する工程を、包含する。
2つの分子間の相互作用をまた、例えば、蛍光エネルギー転移(FET)を使用して検出し得る(例えば、Lakowiczら、米国特許第5,631,169号;Stavrianopoulosら、米国特許第4,868,103号を参照のこと)。第1標識「ドナー」分子上のフルオロフォアは、その放射した蛍光エネルギーが、第2「アクセプター」分子上の蛍光標識によって吸収され、次いで吸収エネルギーに起因して蛍光発光し得るように、選択される。あるいは、この「ドナー」タンパク質分子は、単に、トリプトファン残基の天然の蛍光エネルギーを利用してもよい。異なる光波長を放射する標識を選択して、その結果、「アクセプター」分子標識は、「ドナー」分子標識から識別され得る。これら標識間のエネルギー転移の効率は、分子を隔てる距離の関係するので、これら分子間の空間関係を評価し得る。2つの分子間で結合が生じる状態では、このアッセイにおいて「アクセプター」分子標識の蛍光放射は最大となるはずである。FET結合事象を、当該分野で周知の標準的な蛍光検出手段を介して(例えば、蛍光測定器を用いて)、簡便に測定し得る。
別の実施形態において、22417タンパク質が標的分子に結合する能力の決定を、リアルタイムの生体分子相互作用分析(Biomolecular Interaction Analysis)(BIA)を使用して達成し得る(例えば、Sjolander,S.およびUrbaniczky,C.(1991)Anal.Chem.63:2338〜2345、ならびにSzaboら(1995)Curr.Opin.Struct.Biol.5:699〜705を参照のこと)。「表面プラズモン共鳴(surface plasmon resonance)」または「BIA」は、いずれの相互作用物(例えば、BIAcore)も標識することなく、リアルタイムで生体特異的相互作用を検出する。結合表面の質量の変化(結合事象を表す)は、表面付近の光の屈折率の変化(表面プラズモン共鳴の光学的現象(optical phenomenon)(SPR))を生じ、生物学的分子間のリアルタイム反応の指標として使用され得る、検出可能なシグナルを生じる。
1つの実施形態において、標的遺伝子産物または試験基質を、固相上に係留する(anchor)。固相上に係留した標的遺伝子産物/試験化合物の複合体を、反応終了時に検出し得る。好ましくは、標的遺伝子産物を固相表面上に係留し得、そして(係留されていない)試験化合物を、本明細書中で考察される検出可能な標識で、直接的または間接的のいずれかで標識し得る。
22417、抗22417抗体またはその標的分子のいずれかを固定して、そのタンパク質の一方または両方の非複合体化形態からの複合体化形態の分離を容易にし、そしてこのアッセイの自動化に適用させることが、望ましくあり得る。試験化合物の22417タンパク質への結合、または候補化合物の存在下および非存在下での22417タンパク質の標的分子との相互作用は、これらの反応物を収容するのに適切な任意の容器内で成され得る。このような容器の例には、マイクロタイタープレート、試験管、および微小遠心管が挙げられる。1つの実施形態において、そのタンパク質の一方または両方をマトリックスに結合することを可能にするドメインを追加する融合タンパク質が、提供され得る。例えば、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ/22417の融合タンパク質またはグルタチオン−S−トランスフェラーゼ/標的の融合タンパク質は、グルタチオンセファロースビーズ(Sigma Chemical、St.Louis、MO)またはグルタチオン誘導体化マイクロタイタープレート上に吸着され得、次いで、これらを、試験化合物と混ぜ合わせるか、あるいは試験化合物および非吸着の標的タンパク質または22417タンパク質のいずれかと混ぜ合わせ、そしてこの混合物を、複合体形成に貢献する条件下(例えば、塩およびpHに関して生理学的条件)でインキュベートする。インキュベーション後、ビーズまたはマイクロタイタープレートウェルを洗浄して、結合していないあらゆる成分を除去し、ビーズの場合にはマトリックスを固定し、例えば、上記のように、複合体を直接的または間接的のいずれかで決定する。あるいは、複合体をマトリックスから解離させ得、そして22417結合レベルまたは22417活性レベルを標準的な技術を使用して決定し得る。
22417タンパク質または標的分子のいずれかをマトリックス上に固定するための他の技術としては、ビオチンとストレプトアビジンとの結合体化を使用することが挙げられる。ビオチン化された22417タンパク質または標的分子を、当該分野において公知の技術を使用して、ビオチン−NHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)から調製し得(例えば、ビオチン化キット、Pierce Chemicals、Rockford、IL)、そしてストレプトアビジンでコーティングした96ウェルのプレート(Pierce Chemical)のウェル中に固定し得る。
このアッセイを行うために、非固定化成分を、係留された成分を含むコーティングされた表面に添加する。反応の完了後、形成された任意の複合体が固相表面上で依然として固定化されているような条件下で、未反応成分を取り除く(例えば、洗浄によって)。固相表面上に係留された複合体の検出を、多く方法で達成し得る。これまで固定化されない成分を予め標識する場合、表面上に固定化された標識の検出は、複合体が形成されることを示す。これまで固定化されない成分が予め標識されない場合、間接標識を使用して、表面上に係留された標識を検出し得る:例えば、固定化成分に特異的な標識抗体の使用(次いで、この抗体は、直接的にか、または例えば標識された抗Ig抗体で間接的に標識され得る)。
1つの実施形態において、22417タンパク質または標的分子と反応性であるが、22417タンパク質のその標的分子への結合を妨害しない抗体を利用して、アッセイを実施する。このような抗体は、プレートのウェルに誘導体化され得、そして結合していない標的または22417タンパク質が、抗体の結合体化によってウェル内にトラップされ得る。このような複合体を検出するための方法には、GST固定化複合体に関しての上記のものに加えて、22417タンパク質または標的分子と反応性の抗体を使用する複合体の免疫検出、ならびに22417タンパク質または標的分子に関する酵素活性の検出に依存する酵素結合アッセイが挙げられる。
あるいは、無細胞アッセイを液相中で行い得る。このようなアッセイにおいて、以下に挙げられる任意の多くの標準的な技術によって、反応生成物を未反応成分から分離するが、これらに限定されない:差次的遠心分離(例えば、Rivas,G.およびMinton,A.P.(1993)Trends Biochem Sci 18:284−7を参照のこと);クロマトグラフィー(ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー);電気泳動(例えば、Ausubel,F.ら、編、Current Protocols in Molecular Biology 1999,J.Wiely:New York.を参照のこと);および免疫沈降(例えば、Ausubel,F.ら、編(1999)Current Protocols in Molecular Biology,J.Wiely:New Yorkを参照のこと)。このような樹脂およびクロマトグラフィー技術は当業者に公知である(例えば、Heegaard,N.H.,(1998)J Mol Recognit 11:141−8;Hage,D.S.,およびTweed,S.A.(1997)J Chromatogr B Biomed Sci Appl.699:499−525を参照のこと)。さらに、蛍光エネルギー転移をまた、本明細書中に記載されるように、うまく使用して、溶液からの複合体のさらなる精製なしに結合を検出し得る。
好ましい実施形態において、このアッセイは、22417タンパク質またはその生物学的に活性な部分を、22417を結合する公知化合物と接触させてアッセイ混合物を形成する工程、アッセイ混合物を試験化合物と接触させる工程、および試験化合物が22417タンパク質と相互作用する能力を決定する工程を包含し、ここで、試験化合物が22417タンパク質と相互作用する能力を決定する工程は、公知化合物と比較した場合、試験化合物が、好ましく22417タンパク質またはその生物学的に活性な部分に結合する能力、または標的分子の活性を調節する能力を決定する工程を包含する。
本発明の標的遺伝子産物は、インビボで、1つ以上の細胞性高分子または細胞外高分子(例えば、タンパク質)と相互作用し得る。この考察の目的のために、このような細胞性高分子および細胞外高分子は、本明細書中で、「結合パートナー」といわれる。このような相互作用を無効化する化合物は、標的遺伝子産物の活性を調節するのに有用であり得る。このような化合物としては、抗体、ペプチドおよび低分子のような分子が挙げられ得るが、これらに限定されない。この実施形態における使用のための好ましい標的遺伝子/生成物は、本明細書中で同定された22417遺伝子である。代替の実施形態において、本発明は、試験化合物が、22417標的分子の下流のエフェクターの活性の調節を介して、22417タンパク質の活性を調節する能力を決定するための方法を、提供する。例えば、これまでに記載されたように、適切な標的に対するエフェクター分子の活性を決定し得るか、またはエフェクターの適切な標的に対する結合を決定し得る。
標的遺伝子産物と、その細胞性結合パートナーまたは細胞外結合パートナーとの間の相互作用を妨害する化合物を同定するために、標的遺伝子産物および結合パートナーを含有する反応混合物を、2つの成分が複合体を形成し得るような条件下かつそのために十分な時間をかけて、調製する。阻害性因子を試験するために、反応混合物を試験化合物の存在下および非存在下で提供する。試験化合物は、最初に、反応混合物中に含まれ得るか、またはある時点で添加され得、続いて標的遺伝子およびその細胞性結合パートナーまたは細胞外結合パートナーを添加する。コントロールの反応混合物を、試験化合物なしでかまたはプラセボと一緒にインキュベートする。次いで、標的遺伝子産物と、細胞性結合パートナーまたは細胞外結合パートナーとの間の任意の複合体の形成を検出する。コントロール反応中で複合体を形成するが、試験化合物を含有する反応混合物中では複合体を形成しないことは、化合物が標的遺伝子産物と相互作用性結合パートナーとの相互作用を妨害することを示す。さらに、試験化合物および正常な標的遺伝子産物を含有する反応混合物中の複合体形成をまた、試験化合物および変異体標的遺伝子産物を含有する反応混合物中の複合体形成と比較し得る。この比較は、変異体標的遺伝子産物の相互作用を無効化するが、正常な標的遺伝子産物の相互作用は無効化しない化合物を同定することが望ましい場合に、重要であり得る。
これらのアッセイは、不均一形式または均一形式で行われ得る。不均一系アッセイは、標的遺伝子産物またはその結合パートナーのいずれかを固相上に係留する工程、および反応終了時に固相上に係留された複合体を検出する工程を、包含する。均一系アッセイにおいて、全反応を液相中で実行する。別のアプローチにおいて、試験される化合物についての差次的な情報を獲得するために、反応物の添加の順序を変化し得る。例えば、標的遺伝子産物とその結合パートナーとの間の相互作用を、例えば、競合によって妨害する試験化合物を、試験基質の存在下で反応を行うことによって同定し得る。あるいは、形成された複合体を無効化する試験化合物(例えば、複合体から成分のうちの1つを置き換える、より高い結合定数を有する化合物)を、複合体が形成した後に反応混合物中に試験化合物を添加することによって試験し得る。種々の形式を、以下に簡潔に記載する。
不均質のアッセイ系において、標的遺伝子産物または反応性(interactive)細胞結合パートナーもしくは細胞外結合パートナーのいずれかは、固体表面(例えば、マイクロタイタープレート)上に固着され、一方で非固着種が直接または間接的に標識される。固着種は、非共有結合または共有結合によって固定され得る。あるいは、固着される種に特異的な固定化抗体は、固体表面への種の固着のために使用され得る。
アッセイを行うために、固定化種のパートナーは、試験化合物でコーティングされた表面か、試験化合物でコーティングされていない表面に曝露される。反応が完結した後、未反応の成分が除去され(例えば、洗浄によって)、そして任意の形成された複合体は、固体表面上に固定化されたままである。非固定化種が前標識される場合、表面上に固定化された標識の検出は、複合体が形成されたことを示す。非固定化種が前標識されていない場合、間接標識は、表面に固着された複合体を検出するために使用され得る;例えば、始めに非固定化種に特異的な標識抗体を用いて(次いで、抗体は、例えば、標識化抗Ig抗体で直接標識され得るかまたは間接的に標識され得る)。反応成分の添加の順番に依存して、複合体形成を阻害するか、または予め形成された複合体を破壊する試験化合物が、検出され得る。
あるいは、この反応は、試験化合物の存在下または非存在下で液体層で実行され得、反応産物は、未反応成分から分離され、そして複合体が検出される;例えば、溶液中で形成される任意の複合体を固着させる結合成分の1つに特異的な固定化抗体、および固着された複合体を検出する他のパートナーに特異的な標識化抗体を用いて。再度、液相への反応物の添加の順番に依存して、複合体を阻害するか、または予め形成された複合体を破壊する試験化合物が、同定され得る。
本発明の代替の実施形態において、均質のアッセイが使用され得る。例えば、標的遺伝子産物のおよび反応性細胞結合パートナー産物または細胞外結合パートナー産物の予め形成された複合体は、標的遺伝子産物が標識されるか、またはその結合パートナーが標識されるかのいずれかで調製されるが、標識によって生成されるシグナルは、複合体形成に起因してクエンチされる(このアプローチを免疫アッセイのために利用する米国特許第4,109,496号を参照のこと)。予め形成された複合体由来の種の1つと競合し、そして置換する試験物質の添加は、バックグラウンドを上回るシグナルの生成を生じる。この方法において、標的遺伝子産物結合パートナー相互作用を破壊する試験物質が、同定され得る。
なお別の局面において、22417タンパク質は、ツーハイブリッドアッセイまたはスリーハイブリッドアッセイ(例えば、米国特許第5,283,317号;Zervosら、(1993)Cell 72:223〜232;Maduraら(1993)J.Biol.Chem.268:12046〜12054;Bartelら(1993)Biotechniques 14:920〜924;Iwabuchiら(1993)Oncogene 8:1693−1696;およびBrent WO94/10300を参照のこと)において「ベイト(bait)タンパク質」として使用されて、22417(「22417−結合タンパク質」または「22417−bp」)と結合または相互作用し、そして22417活性に関する他のタンパク質を同定し得る。このような22417−bpは、例えば、22417媒介性シグナル伝達経路の下流エレメントのような、22417タンパク質または22417標的によるシグナルのアクティベーターまたはインヒビターであり得る。
ツーハイブリッドシステムは、大半の転写因子のモジュラー性質に基づき、これは別個のDNA結合ドメインおよび活性化ドメインからなる。手短には、このアッセイは、2つの異なるDNA構築物を利用する。1つの構築において、22417タンパク質をコードする遺伝子は、公知の転写因子(例えば、GAL−4)のDNA結合ドメインをコードする遺伝子に融合される。他の構築において、同定されていないタンパク質(「プレイ(prey)」または「サンプル」)をコードするDNA配列のライブラリー由来のDNA配列は、公知の転写因子の活性化ドメインをコードする遺伝子に融合される。(あるいは:22417タンパク質は、活性化ドメインに融合され得る)。「ベイト」タンパク質および「プレイ」タンパク質がインビボで相互作用して22417依存性複合体を形成し得る場合、転写因子のDNA結合ドメインおよび活性化ドメインは、密接に近くにされる。このように近くにすることにより、転写因子に応答性の転写調節部位に作動可能に連結したレポーター遺伝子(例えば、lacZ)の転写が可能になる。レポーター遺伝子の発現は検出され得、そして機能的転写因子を含む細胞コロニーは、単離され得、そして22417タンパク質と相互作用するタンパク質をコードするクローン化遺伝子を得るために使用され得る。
別の実施形態において、22417発現のモジュレーターが、同定される。例えば、細胞または細胞を含有しない混合物は、候補化合物と接触させられ、そして22417mRNAまたはタンパク質の発現は、候補化合物の非存在下で22417mRNAまたはタンパク質の発現のレベルに相関して上昇した。22417mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の非存在下よりもその存在下で大きい場合、候補化合物は、22417mRNAまたはタンパク質発現の刺激因子として同定される。あるいは、22417mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の非存在下よりもその存在下でより少ない(統計学的に有意に少ない)場合、候補化合物は、22417mRNAまたはタンパク質発現のインヒビターとして同定される。22417mRNAまたはタンパク質発現のレベルが、22417mRNAまたはタンパク質の検出について本明細書中に記載される方法によって決定され得る。
別の局面において、本発明は、本明細書中に記載されるアッセイの2つ以上の組み合わせに関する。例えば、調節剤は、細胞ベースのアッセイまたは無細胞アッセイを用いて同定され得、そして22417タンパク質の活性を調節する因子の能力は、例えば、動物(例えば、肺癌、結腸癌および乳癌を含む、細胞増殖障害または細胞分化障害のための動物モデル)においてインビボで確認され得る。
本発明は、さらに上記のスクリーニングアッセイによって同定される新規薬剤に関する。従って、このような薬剤での処置の効果、毒性、副作用、または作用機構を決定するための適切な動物モデルにおいて、本明細書中で記載されるように同定された薬剤(例えば、22417調節剤、アンチセンス22417核酸分子、22417特異的抗体、または22417結合パートナー)をさらに使用することは本発明の範囲内である。さらに、上記のスクリーニングアッセイによって同定される新規薬剤は、本明細書中で使用される処置のために使用され得る。
(検出アッセイ)
本明細書中で同定された核酸配列の一部またはフラグメントは、ポリヌクレオチド試薬として使用され得る。例えば、これらの配列は、以下のために使用され得る:(i)染色体上のその各々の遺伝子をマップするため(例えば、遺伝性疾患に関連する遺伝子領域を位置決めするため、または22417と疾患を関係付けるため);(ii)わずかな生物学的サンプルからの個体を同定するため(組織タイピング);および(iii)生物学的サンプルの法医学的同定における補助。これらの適用は、以下の小節に記載される。
本明細書中で同定された核酸配列の一部またはフラグメントは、ポリヌクレオチド試薬として使用され得る。例えば、これらの配列は、以下のために使用され得る:(i)染色体上のその各々の遺伝子をマップするため(例えば、遺伝性疾患に関連する遺伝子領域を位置決めするため、または22417と疾患を関係付けるため);(ii)わずかな生物学的サンプルからの個体を同定するため(組織タイピング);および(iii)生物学的サンプルの法医学的同定における補助。これらの適用は、以下の小節に記載される。
(染色体マッピング)
22417ヌクレオチド配列またはその一部は、22417遺伝子の位置を染色体上にマッピングするために使用され得る。このプロセスは、染色体マッピンングといわれる。染色体マッピングは、疾患と関連する遺伝子と22417配列との相関において有用である。
22417ヌクレオチド配列またはその一部は、22417遺伝子の位置を染色体上にマッピングするために使用され得る。このプロセスは、染色体マッピンングといわれる。染色体マッピングは、疾患と関連する遺伝子と22417配列との相関において有用である。
手短には、22417遺伝子は、22417ヌクレオチド配列からPCRプライマー(好ましくは15−25 bp長)を調製することによって染色体にマッピングされ得る。次いで、これらのプライマーは、個々のヒト染色体を含む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニングについて有用であり得る。22417配列に対応するヒト遺伝子を含むこれらのハイブリッドのみが、増幅したフラグメントを産生する。
各細胞株が、単一のヒト染色体、または少数のヒト染色体、および完全なセットのマウス染色体のいずれかを含む、体細胞ハイブリッドのパネルは、特定のヒト染色体に対する個々の遺伝子の容易なマッピングを可能にし得る(D’Eustachio P.ら(1983)Science 220:919−924)。
他のマッピングストラテジー(例えば、インサイチュハイブリダイゼーション(Fan, Y.ら(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,87:6223−27に記載される)、標識化フローソート染色体でのプレスクリーニング、および染色体特異的cDNAライブラリーに対するハイブリダイゼーションによる事前選択)は、染色体の位置に対する22417のマッピングのために使用され得る。
中期染色体拡散(spread)に対するDNA配列の蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FISH)は、1工程にて正確な染色体位置を提供するためにさらに使用され得る。このFISH技術は、500塩基または600塩基程度の短さのDNA配列を用いて使用され得る。しかし、1,000塩基よりも大きいクローンは、特有の染色体位置に結合する傾向が高く、簡単な検出のために十分なシグナル強度を有する。好ましくは、1,000塩基、より好ましくは2,000塩基が、適切な時間で良好な結果をえるために十分である。この技術の概説について、Vermaら、Human Chromosomes:A Manual of Basic Techniques((1988)Pergamon Press,New York)を参照のこと。
染色体マッピングのための試薬は、単一の染色体またはその染色体の単一部位をマークするために個々に使用され得るか、または試薬のパネルが複数の部位および/または複数の染色体をマークするために使用され得る。遺伝子の非コード領域に対応する試薬は、実際にマッピングの目的のために好ましい。コード配列は、遺伝子ファミリー内でより保存されがちであり、従って、染色体マッピング中のクロスハイブリダイゼーションの機会を増加させる。
一旦、配列が正確な染色体位置にマッピングされると、染色体上の配列の物理学的位置は、遺伝子マップデータと相関し得る(このようなデータは、例えば、V.McKusick,Mendelian Inheritance in Man,Johns Hopkins University Welch Medical Libraryを介してオンラインで利用可能)。次いで、同じ染色体領域にマッピングされた遺伝子と疾患との間の関係は、例えば、Egeland,J.ら(1987)Nature,325:783−787に記載される、連鎖分析(物理学的に隣接した遺伝子の共同遺伝(co−inheritance))によって同定され得る。
さらに、22417遺伝子に関する疾患に罹患した個体と罹患していない個体との間のDNA配列における相違が、決定され得る。変異が、いくつかまたは全ての罹患した患者において見出されるが、罹患していない患者では見出されない場合、変異は、特定の疾患の原因因子であるようである。罹患した個体および罹患していない個体の比較は、最初に一般に、染色体における構造的改変(例えば、そのDNA配列に基づくPCRを用いて染色体拡散から観察可能であるか、または検出可能である欠失または転座)を探すことを含む。最終的に、いくらかの個体由来の遺伝子の完全な配列決定は、変異の存在を確認するため、および多型から変異を区別するために実行され得る。
(組織タイピング)
22417配列は、例えば、制限フラグメント長多型(RFLP)を用いて生物学的サンプルから個体を同定するために使用され得る。この技術において、個体のゲノムDNAは、1つ以上の制限酵素で消化され、フラグメントは分離され(例えば、サザンブロットにて)、そしてプローブされて同定のためのバンドを産生する。本発明の配列は、RFLPのためのさらなるDNAマーカーとして有用である(米国特許第5,272,057号に記載される)。
22417配列は、例えば、制限フラグメント長多型(RFLP)を用いて生物学的サンプルから個体を同定するために使用され得る。この技術において、個体のゲノムDNAは、1つ以上の制限酵素で消化され、フラグメントは分離され(例えば、サザンブロットにて)、そしてプローブされて同定のためのバンドを産生する。本発明の配列は、RFLPのためのさらなるDNAマーカーとして有用である(米国特許第5,272,057号に記載される)。
さらに、本発明の配列はまた、個体のゲノムの選択された部分の実際の1塩基ずつのDNA配列を決定するために使用され得る。従って、本明細書中に記載される22417ヌクレオチド配列は、その配列の5’末端および3’末端から2つのPCRプライマーを調製するために使用され得る。次いで、これらのプライマーは、個体のDNAを増幅し、次いでその配列を決定するために使用され得る。この様式で調製された個体由来の対応するDNA配列のパネルは、特有の個体識別子を提供し得る。なぜならば、それぞれの個体は、対立遺伝子の差異に起因してこのようなDNA配列の特有のセットを有するからである。
対立遺伝子改変体は、これらの配列のコード領域においてある程度まで生じ、そして非コード領域でかなりの程度生じる。いくつかの程度に対して、本明細書中に記載される配列の各々は、ある程度まで標準として使用され得、この基準に対して個体由来のDNAが同定の目的のために比較され得る。より多くの数の多型が、非コード領域で生じるために、より少ない配列しか、個体を区別するために必要でない。配列番号1の非コード配列は、それぞれ100塩基の非コード増幅配列を産生する約10〜1,000個のプライマーのパネルを用いて、ポジティブな個体の同定を提供し得る。予測されるコード配列(例えば、配列番号3の配列)が使用される場合、ポジティブな個体の同定のためにより適した数のプライマーは、500〜2,000である。
本明細書中に記載される22417ヌクレオチド配列由来の試薬のパネルが、個体について特有の識別データベースを作成するために使用される場合、これらの同様の試薬が、個体から組織を同定するために後に使用され得る。特有の同定データベースを用いると、生きていても、死んでいても、個体のポジティブな同定は、非常に小さい組織サンプルからなされ得る。
(法医学的生物学における部分的22417配列の使用)
DNAベースの同定技術はまた、法医学的生物学において使用され得る。このような同定をするために、PCR技術は、組織(例えば、毛髪および皮膚)、または体液(例えば、犯罪現場で見出された血液、唾液、もしくは精液)のような非常に小さい生物学的サンプルから得られたDNA配列を増幅するために使用され得る。次いで、増幅された配列は、標準と比較され得、これによって生物学的サンプルの起源の同定を可能にする。
DNAベースの同定技術はまた、法医学的生物学において使用され得る。このような同定をするために、PCR技術は、組織(例えば、毛髪および皮膚)、または体液(例えば、犯罪現場で見出された血液、唾液、もしくは精液)のような非常に小さい生物学的サンプルから得られたDNA配列を増幅するために使用され得る。次いで、増幅された配列は、標準と比較され得、これによって生物学的サンプルの起源の同定を可能にする。
本発明の配列は、ポリヌクレオチド試薬(例えば、ヒトゲノム中の特定の遺伝子座に標的化されるPCRプライマー)を提供するために使用され得、これは、例えば、別の「同定マーカー」(すなわち、特定の個体に特有の別のDNA配列)を提供することによってDNAベースの法医学的識別子の信頼性を増強し得る。上述のように、実際の塩基配列情報は、制限酵素生成フラグメントによって形成されたパターンに対する正確な代替として、同定のために使用され得る。配列番号1の非コード領域に標的化された配列(例えば、少なくとも20塩基、好ましくは少なくとも30塩基の長さを有する配列番号1の非コード領域由来のフラグメント)は、特にこの使用に適切である。
本明細書中に記載される22417ヌクレオチド配列は、ポリヌクレオチド試薬(例えば、特定の組織を同定するために例えば、インサイチュハイブリダイゼーション技術で使用され得る標識化プローブまたは標識可能プローブ)を提供するためにさらに使用され得る。これは、法医学者が、未知の起源の組織が示される場合において非常に有用であり得る。このような22417プローブのパネルは、種および/または器官型によって組織を同定するために使用され得る。
類似の様式において、これらの試薬(例えば、22417プライマーまたはプローブは、汚染について組織培養をスクリーニングするために使用され得る(すなわち、培養物中の異なる型の細胞の混合物の存在についてのスクリーニング)。
(予測医学)
本発明はまた、診断アッセイ、予後アッセイおよび治験のモニタリングが、それによって個体を処置するために予後(予測)目的で使用される、予測医学の分野に関する。
本発明はまた、診断アッセイ、予後アッセイおよび治験のモニタリングが、それによって個体を処置するために予後(予測)目的で使用される、予測医学の分野に関する。
一般に、本発明は、被験体が、病巣に関連する障害についての危険性があるか、または22417をコードする遺伝子のミス発か否かを決定する方法を提供する。
このような障害としては、例えば、22417遺伝子のミス発現に関する障害;細胞増殖または分化の障害が挙げられる。
この方法は、以下の1つ以上を包含する:
被験体の組織において、22417遺伝子の発現に影響する変異の存在または非存在を検出する工程、または遺伝子の発現を制御する領域における変異(例えば、5’制御領域における変異)の存在または非存在を検出する工程;
被験体の組織において、22417遺伝子の構造を改変する変異の存在または非存在を検出する工程;
被験体の組織において、mRNAレベルで22417遺伝子のミス発現を検出する工程(例えば、非野生型のmRNAレベルを検出する工程);
被験体の組織において、タンパク質レベルで遺伝子のミス発現を検出する工程(例えば、非野生型の22417ポリペプチドレベルを検出する工程)
好ましい実施形態において、この方法は、以下の少なくとも1つの存在を確証する工程を包含する:22417遺伝子由来の1つ以上のヌクレオチドの欠失;遺伝子への1つ以上のヌクレオチドの挿入、点変異(例えば、遺伝子の1つ以上のヌクレオチドの置換、遺伝子の全体の染色体再配列(例えば、転座、逆位、または欠失)。
被験体の組織において、22417遺伝子の発現に影響する変異の存在または非存在を検出する工程、または遺伝子の発現を制御する領域における変異(例えば、5’制御領域における変異)の存在または非存在を検出する工程;
被験体の組織において、22417遺伝子の構造を改変する変異の存在または非存在を検出する工程;
被験体の組織において、mRNAレベルで22417遺伝子のミス発現を検出する工程(例えば、非野生型のmRNAレベルを検出する工程);
被験体の組織において、タンパク質レベルで遺伝子のミス発現を検出する工程(例えば、非野生型の22417ポリペプチドレベルを検出する工程)
好ましい実施形態において、この方法は、以下の少なくとも1つの存在を確証する工程を包含する:22417遺伝子由来の1つ以上のヌクレオチドの欠失;遺伝子への1つ以上のヌクレオチドの挿入、点変異(例えば、遺伝子の1つ以上のヌクレオチドの置換、遺伝子の全体の染色体再配列(例えば、転座、逆位、または欠失)。
例えば、遺伝的病巣を検出するための工程としては、以下が挙げられる:(i)配列番号1由来のセンス配列もしくはアンチセンス配列または天然に存在するその変異体、または22417遺伝子と天然に会合する5’もしくは3’の隣接配列にハイブリダイズするヌクレオチド配列の領域を含むオリゴヌクレオチドを含むプローブ/プライマー、を提供する工程;(ii)プローブ/プライマーを、組織の核酸に曝露する工程;ならびに核酸に対するプローブ/プライマーのハイブリダイゼーション(例えば、インサイチュハイブリダイゼーション)によって、遺伝的病巣の存在または非存在を検出する工程。
好ましい実施形態において、ミス発現を検出する工程は、以下の少なくとも1つの存在を確認する工程を包含する:22417遺伝子のメッセンジャーRNA転写のレベルにおける改変;遺伝子のメッセンジャーRNA転写の非野生型スプライシングパターンの存在;または非野生型の22417レベル。
本発明の方法は、出生前か、または被験体の子孫が障害の危険性を有するか否かを決定するために使用され得る。
好ましい実施形態において、本方法は、22417遺伝子の構造、障害の危険性について指標である異常な構造を決定する工程を包含する。
好ましい実施形態において、本方法は、被験体由来のサンプルを、22417タンパク質に対する抗体またはその遺伝子と特異的にハイブリダイズする核酸と接触させる工程を包含する。これらおよび多の実施形態は以下に考察される。
(診断および予後アッセイ)
本発明の診断および予後アッセイは、22417分子の発現レベルを評価するための方法および22417分子の配列中のバリエーションおよび変異を同定するための方法を包含する。
本発明の診断および予後アッセイは、22417分子の発現レベルを評価するための方法および22417分子の配列中のバリエーションおよび変異を同定するための方法を包含する。
(発現モニタリングおよびプロファイリング)
生物学的サンプル中の22417タンパク質または核酸の存在、レベル、または非存在は、試験被験体から生物学的サンプルを得ることおよび生物学的サンプル中で22417タンパク質または核酸の存在が検出されるように、その生物学的サンプルを22417タンパク質または22417タンパク質をコードする核酸(例えば、mRNA、ゲノムRNA)を検出し得る化合物または薬剤と接触させることによって評価され得る。用語「生物学的サンプル」は、被験体から単離された組織、細胞および生物学的流体、ならびに被験体中に存在する組織、細胞、および流体を含む。好ましい生物学的サンプルは、血清である。22417遺伝子の発現のレベルは、多くの方法で測定され得、この方法として以下が挙げられるがこれらに限定されない:22417遺伝子にコードされるmRNAを測定する方法;22417遺伝子にコードされるタンパク質の量を測定する方法;または22417遺伝子にコードされるタンパク質の活性を測定する方法。
生物学的サンプル中の22417タンパク質または核酸の存在、レベル、または非存在は、試験被験体から生物学的サンプルを得ることおよび生物学的サンプル中で22417タンパク質または核酸の存在が検出されるように、その生物学的サンプルを22417タンパク質または22417タンパク質をコードする核酸(例えば、mRNA、ゲノムRNA)を検出し得る化合物または薬剤と接触させることによって評価され得る。用語「生物学的サンプル」は、被験体から単離された組織、細胞および生物学的流体、ならびに被験体中に存在する組織、細胞、および流体を含む。好ましい生物学的サンプルは、血清である。22417遺伝子の発現のレベルは、多くの方法で測定され得、この方法として以下が挙げられるがこれらに限定されない:22417遺伝子にコードされるmRNAを測定する方法;22417遺伝子にコードされるタンパク質の量を測定する方法;または22417遺伝子にコードされるタンパク質の活性を測定する方法。
22417遺伝子に対応する細胞内のmRNAのレベルは、インサイチュ形式およびインビトロ形式の両方によって決定され得る。
単離されたmRNAは、ハイブリダイゼーションアッセイあるいは増幅アッセイ(サザン解析またはノザン解析、ポリメラーゼ連鎖反応解析およびプローブアレイを含むがこれらに限定されない)において使用され得る。mRNAレベルの検出のための一つの好ましい診断方法は、単離されたmRNAを、検出される遺伝子によってコードされるmRNAにハイブリダイズし得る核酸分子(プローブ)と接触させる工程を包含する。核酸プローブは、例えば、全長の22417核酸(例えば、配列番号1の核酸)、またはその部分(例えば、少なくとも7、15、30、50、100、250、または500ヌクレオチドの長さであり、そしてストリンジェント条件下で22417mRNAまたは22417ゲノムDNAに特異的にハイブリダイズするために十分なオリゴヌクレオチド)であり得る。プローブは、アレイの番地(address)(例えば、下に記載のアレイ)において処置され得る。診断アッセイにおける用途のための他の適切なプローブが、本明細書中に記載される。
一つの形式において、mRNA(またはcDNA)は、例えば、単離されたmRNAをアガロースゲルで電気泳動し、ゲルからニトロセルロースのような膜にmRNAを移すことによって表面に固定され、そしてプローブに接触させられる。別の形式において、例えば、下に記載の2次元遺伝子チップアレイにおいて、このプローブは、表面に固定され、そしてmRNA(またはcDNA)が、プローブに接触させられる。当業者は、22417遺伝子にコードされるmRNAのレベルを検出する用途のために、公知のmRNA検出方法を採用し得る。
22417の1つにコードされるmRNAのサンプル中のレベルは、例えば、rtPCR(Mullis(1987)米国特許第4,683,202号)、リガーゼ連鎖反応(Barany(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:189〜193)、自己持続性(self sustained)配列複製(Guatelliら、(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:1874〜1878)、転写性増幅システム(Kwohら、(1989)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:1173〜1177)、Q−Beta Replicase(Lizardiら、(1988)Bio/Technology 6:1197)、ローリングサークル複製(Lizardiら、米国特許第5,854,033号)または任意の他の核酸増幅方法による核酸増幅(当該分野で公知の技術を使用する増幅化分子の検出が続く)で評価され得る。本明細書中で使用される場合、増幅プライマーは、遺伝子の5’または3’領域(それぞれプラス鎖およびマイナス鎖、またはその逆も同様)にアニ−ルし得、そして間に短い領域を有する核酸分子の対として規定される。一般に、増幅プライマーは、約10〜30ヌクレオチド長であり、約50〜200ヌクレオチド長の領域に隣接する。このようなプライマーは、適切な条件下そして適切な試薬を用いて、プライマーに隣接されるヌクレオチド配列を含む核酸分子の増幅を可能にする。
インサイチュ方法に関して、細胞サンプルまたは組織サンプルは、調製/処理され、そして支持体(代表的にはガラススライド)に固定され、そして次いで、解析される22417遺伝子をコードするmRNAにハイブリダイズし得るプローブと接触させられ得る。
別の実施形態において、この方法は、コントロールサンプルを、22417mRNAまたはゲノムDNAを検出し得る化合物または薬剤と接触させ、そしてコントロールサンプル中の22417mRNAまたはゲノムDNAの存在を試験サンプル中の22417mRNAまたはゲノムDNAの存在と比較する工程をさらに含む。なお別の実施形態において、米国特許第5,695,937号に記載されるような遺伝子発現の連続解析が、22417転写物レベルを検出するために使用される。
22417にコードされるタンパク質のレベルを決定するために、種々の方法が使用される。一般に、これらの方法として、サンプル中のタンパク質レベルを評価するために、このタンパク質に選択的に結合する薬剤(例えば、抗体)をサンプルと接触させる工程を含む。好ましい実施形態において、この抗体は、検出可能な標識を有する。抗体は、ポリクローナル、またはより好ましくは、モノクローナルであり得る。インタクトな抗体、またはそのフラグメント(例えば、FabまたはF(ab’)2)が使用され得る。プローブまたは抗体に関して、用語「標識された」は、検出可能な物質をプローブまたは抗体にカップリングする(すなわち、物理的に連結する)ことによるプローブあるいは抗体の直接標識、および検出可能な物質との反応性によるプローブあるいは抗体の関節標識を含むことが意図される。検出可能な物質の例は、本明細書中に提供される。
この検出方法は、インビトロおよびインビボで生物学的サンプル中の22417タンパク質を検出するために使用され得る。22417タンパク質の検出のためのインビトロ技術としては、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、免疫沈降、免疫蛍光、酵素免疫アッセイ(EIA)、放射性免疫アッセイ(RIA)、およびウエスタンブロット解析が挙げられる。22417タンパク質の検出のためのインビボ技術としては、被験体中に標識化抗22417抗体を導入する技術が挙げられる。例えば、この抗体は、被験体中の存在および位置が標準的な画像化技術によって検出され得る放射活性マーカーで標識され得る。別の実施形態において、このサンプルが標識され(例えば、ビオチン化され)、次いで、抗体(例えば、(下に記載されるように)抗体アレイ上に位置付けられた抗22417抗体)に接触させられる。このサンプルは、例えば、蛍光標識に結合されたアビジンを用いて検出され得る。
別の実施形態において、この方法は、コントロールサンプルを22417タンパク質を検出し得る化合物あるいは薬剤と接触させ、そしてコントロールサンプル中の22417タンパク質の存在を、試験サンプル中の22417タンパク質の存在と比較する工程をさらに含む。
本発明はまた、生物学的サンプルにおける22417の存在を検出するためのキットを含む。例えば、このキットは、生物学的サンプル中の22417タンパク質または22417mRNAを検出し得る化合物または薬剤;および標準物質を備え得る。この化合物または薬剤は、適切な容器に充填され得る。このキットは22417タンパク質または核酸を検出するためにキットを使用するための指示書をさらに備え得る。
抗体ベースのキットに関して、このキットは、以下を備え得る:(1)本発明のマーカーに相当するポリペプチドに結合する(例えば、固体支持体に接着された)1次抗体、および、必要に応じて(2)ポリペプチドまたは1次抗体のいずれかに結合し、検出可能な薬剤に結合体化される異なる2次抗体。
オリゴヌクレオチドベースのキットに関して、このキットは、以下を備え得る:(1)本発明のマーカーに相当するポリペプチドをコードする核酸配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド(例えば、検出可能に標識されたオリゴヌクレオチド)、または(2)本発明のマーカーに相当する核酸分子を増幅するために有用なプライマーの対。このキットはまた、緩衝剤、防腐剤、またはタンパク質安定化剤を備え得る。このキットはまた、検出可能な薬剤(例えば、酵素または基質)を検出するために必要な構成要素を備え得る。このキットはまた、アッセイされ得、そして備えられた試験サンプルと比較され得る、コントロールサンプルまたはコントロールサンプルの系列を備え得る。このキットの各構成要素は、個々の容器内に封入され得、そして種々の容器は全て、このキットを使用して実施されるアッセイの結果を説明するための指示書とともに、単一の包装内であり得る。
本明細書中に記載される診断方法は、誤って発現された(misexpressed)か、または異常であるか、もしくは望まれない22417発現もしくは22417活性に関連する、疾患または障害を有するか、あるいはこれらの疾患または傷害を発生する危険性が高い被験体を同定し得る。本明細書中で使用される場合、用語「望まれない」は、制御を外れた(deregulated)細胞分化、制御を外れた細胞増殖、または肺癌、結腸癌、および乳癌のような生物学的応答に関連する望まれない現象を含む。
一つの実施形態において、異常であるか、または望まれない22417発現もしくは22417活性に関連する疾患あるいは障害が同定される。試験サンプルが、被験体から得られ、そして22417タンパク質または核酸(例えば、mRNAまたはゲノムDNA)が評価される。ここで、22417タンパク質または22417核酸のレベル(例えば、存在または非存在)は、異常であるか、または望まれない22417発現もしくは22417活性に関連する疾患あるいは障害を有するか、あるいはこれらの疾患または傷害を発生する危険性が高い被験体について診断的である。本明細書中で使用される場合、用語「試験サンプル」は、目的の被験体から得られる生物学的サンプル(生物学的流体(例えば、血清)、細胞サンプル、または組織を含む)をいう。
本明細書中に記載される予後アッセイは、被験体が、異常であるか、または望まれない22417発現もしくは22417活性に関連する疾患あるいは障害を処置するための薬剤(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、ペプチド模倣物、タンパク質、ペプチド、核酸、低分子、または他の薬剤候補)を投与し得るかどうか決定するために使用され得る。例えば、このような方法は、被験体が増殖性障害または分化性障害のための薬剤で効果的に処置され得るかどうか決定するために使用され得る。
別の局面において、本発明は、複数のデジタル形式でコードされたデータレコードを有するコンピューター媒体を特徴とする。各データレコードは、サンプル中の22417の発現のレベルおよびそのサンプルの記述子を表す値を備える。サンプルの記述子は、そのサンプル、そのサンプルが由来する被験体(例えば、患者)、診断、または処置(例えば、好ましい処置)の識別子であり得る。好ましい実施形態において、このデータレコードはさらに、22417以外の遺伝子(例えば、22417障害に関連する他の遺伝子、またはアレイ上の他の遺伝子)の発現のレベルを表す値を備え得る。このデータレコードは、表(例えば、関連型データベース(例えば、OracleまたはSybaseデータベース環境のSQLデータベース)のようなデータベースの部分である表)として構築され得る。
サンプルの評価方法もまた特徴とする。この方法は、例えば、被験体由来のサンプルを提供する工程、およびそのサンプルの遺伝子発現プロフィールを決定する工程を包含し、ここで、このプロフィールは、22417発現レベルを表す値を含む。この方法は、その値またはそのプロフィール(すなわち、複数の値)と参照値または参照プロフィールとを比較する工程をさらに包含し得る。このサンプルの遺伝子発現プロフィールは、本明細書中に記載される任意の方法によって(例えば、サンプル由来の核酸を提供する工程および対立遺伝子に対する核酸とアレイを接触させる工程によって)得られ得る。この方法は、被験体における障害を診断するために使用され得、ここで、22417発現の増加は、その被験体が肺癌、結腸癌、または乳癌を有しているかまたは有する傾向にあることの指標である。この方法は、被験体における細胞増殖障害または細胞分化障害(例えば、結腸癌、肺癌、または乳癌)のための処置をモニターするために使用され得る。例えば、遺伝子発現プロフィールは、処置された被験体由来のサンプルについて決定され得る。このプロフィールは、参照プロフィールまたは処置前もしくは障害の発症前の被験体から得たプロフィールと比較され得る(例えば、Golubら(1999) Science 286:531を参照のこと)。
なお別の局面において、本発明は試験化合物の評価法(上記の「スクリーニングアッセイ」もまた参照のこと)を特徴とする。この方法は、細胞および試験化合物を提供する工程;その試験化合物を細胞と接触させる工程;接触された細胞についての被験体発現プロフィールを得る工程;ならびにその被験体発現プロフィールと1つ以上の参照プロフィールとを比較する工程、を包含する。このプロフィールは、22417発現レベルを表す値を含む。好ましい実施形態において、この被験体発現プロフィールは、標的プロフィール(例えば、正常細胞についてのプロフィールまたは所望の条件の細胞についてのプロフィール)とが比較される。この試験化合物は、被験体発現プロフィールが接触されなかった細胞から得た発現プロフィールよりも標的プロフィールにより類似しているかどうかを好都合に評価される。
別の局面において、本発明は、被験体を評価する方法を特徴とする。この方法は、以下の工程を包含する:a)被験体(例えば、介護者(例えば、被験体からサンプルを得る介護者)からサンプルを得る工程;b)そのサンプルについての被験体発現プロフィールを決定する工程。必要に応じて、この方法は、以下の工程のいずれかまたは両方をさらに包含する:c)その被験体発現プロフィールを、1つ以上の参照発現プロフィールと比較する工程;およびd)被験体参照プロフィールに最も類似である参照プロフィールを選択する工程。この被験体発現プロフィールおよび参照プロフィールは、22417発現レベルを表す値を含む。種々の慣習的な統計学的測定が、2つの参照プロフィールを比較するために使用され得る。1つの考えられる測定基準は、2つのプロフィールの間の差異である、距離ベクター(distance vector)の長さである。被験体プロフィールおよび参照プロフィールの各々は、多次元ベクターとして表され、ここで、各次元は、プロフィール中の値である。
この方法は、介護者に結果を伝達する工程をさらに包含する。この結果は、被験体発現プロフィール、被験体発現プロフィールと、別のプロフィール、最も類似の参照プロフィール、または前述の任意の記述子との比較の結果であり得る。この結果は、例えば、コンピュータ伝達(例えば、搬送波に包埋されるコンピュータデータ信号)の形態であり得る、コンピュータネットワークを通して伝達され得る。
また、実行可能なコードを有するコンピュータ媒体も特徴とされ、このコンピュータ媒体は、以下の工程をもたらす:被験体の発現プロフィールを受信する;参照発現プロフィールのデータベースにアクセスする;そしてi)被験体発現プロフィールに最も類似のマッチング(matching)参照プロフィールを選択するかまたはii)少なくとも1つの参照プロフィールに対する被験体発現プロフィールの類似性についての少なくとも1つの比較スコアを決定する。この被験体発現プロフィールおよび参照発現プロフィール各々は、22417発現レベルを表す値を含む。
(アレイおよびその使用)
別の局面において、本発明は、複数のアドレスを有する基質を含むアレイを特徴とする。その複数のアドレスのうち少なくとも1つのアドレスは、22417分子(例えば、22417核酸または22417ポリペプチド)に特異的に結合する捕捉プローブを含む。このアレイは、1cm2あたり少なくとも10、50、100、200、500、1,000、2,000、または10,000以上のアドレスの密度を有し得、そしてこれらの範囲であり得る。好ましい実施形態において、複数のアドレスは、少なくとも10、100、500、1,000、5,000、10,000、50,000のアドレスを含む。好ましい実施形態において、この複数のアドレスは、10、100、500、1,000、5,000、10,000、または50,000以下のアドレスを含む。この基質は、スライドガラス、ウェーハ(例えば、シリカまたはプラスチック)、質量分析プレートのような二次元基質、またはゲルパッドのような三次元基質であり得る。複数のアドレスに加えて、アドレスがアレイ上に配置され得る。
別の局面において、本発明は、複数のアドレスを有する基質を含むアレイを特徴とする。その複数のアドレスのうち少なくとも1つのアドレスは、22417分子(例えば、22417核酸または22417ポリペプチド)に特異的に結合する捕捉プローブを含む。このアレイは、1cm2あたり少なくとも10、50、100、200、500、1,000、2,000、または10,000以上のアドレスの密度を有し得、そしてこれらの範囲であり得る。好ましい実施形態において、複数のアドレスは、少なくとも10、100、500、1,000、5,000、10,000、50,000のアドレスを含む。好ましい実施形態において、この複数のアドレスは、10、100、500、1,000、5,000、10,000、または50,000以下のアドレスを含む。この基質は、スライドガラス、ウェーハ(例えば、シリカまたはプラスチック)、質量分析プレートのような二次元基質、またはゲルパッドのような三次元基質であり得る。複数のアドレスに加えて、アドレスがアレイ上に配置され得る。
好ましい実施形態において、複数のアドレスのうちの少なくとも1つのアドレスは、22417核酸(例えば、センス鎖またはアンチセンス鎖)に特異的にハイブリダイズする核酸捕捉プローブを含む。1つの好ましい実施形態において、複数のアドレスのサブセットのアドレスは、22417に対する核酸捕捉プローブを有する。このサブセットの各アドレスは、22417核酸の異なる領域にハイブリダイズする捕捉プローブを含み得る。別の好ましい実施形態において、このサブセットのアドレスは、22417核酸に対する捕捉プローブを含む。このサブセットの各アドレスは、独特であり、22417の異なる改変体(例えば、対立遺伝子改変体、または全ての可能性のある仮定改変体)と重複しており、かつ相補的である。このアレイは、ハイブリダイゼージョンによる22417の配列決定のために使用され得る(例えば、米国特許第5,695,940号を参照のこと)。
アレイは、種々の方法(例えば、写真平版(例えば、米国特許第5,143,854号;同第5,510,270号;および同第5,527,681号を参照のこと)、機械的方法(例えば、米国特許第5,384,261号に記載されるような正流法(directed−flow method))、ピンベース方法(pin−based method)(例えば、米国特許第5,288,514に記載される)、およびビーズベース技術(bead−based technique(例えば、PCT US/93/04145に記載される))によって作製され得る。
別の好ましい実施形態において、複数のアドレスのうち少なくとも1つは、22417ポリペプチドまたはそのフラグメントに特異的に結合するポリペプチド補足プローブを含む。このポリペプチドは、天然に存在する、22417ポリペプチドの相互作用パートナーであり得る。好ましくは、このポリペプチドは、モノクローナル抗体または単鎖抗体のような抗体(例えば、本明細書中で記載される抗体(上記の「抗22417抗体」を参照のこと))であり得る。
別の局面において、本発明は、22417の発現を分析する方法を特徴とする。この方法は、以下の工程を包含する:上記のようなアレイを提供する工程;このアレイを、サンプルと接触させる工程;およびこのアレイへの22417分子(例えば、核酸またはポリペプチド)の結合を検出する工程。好ましい実施形態において、このアレイは、核酸アレイであり得る。必要に応じて、この方法は、アレイとの接触の前または接触の間にサンプル由来の核酸を増幅させる工程をさらに包含する。
別の実施形態において、このアレイは、アレイ中の遺伝子の組織特異性を確認するために、組織中の遺伝子発現(特に、22417の発現)をアッセイするために使用され得る。十分な数の多様なサンプルが分析される場合、クラスター化(例えば、階層クラスター化、k方法クラスター化(k−means clustering)、Bayesianクラスター化など)を使用して、22417と同時調節される他の遺伝子を同定し得る。例えば、このアレイは、多重遺伝子の発現の定量化のために使用され得る。従って、組織特異性のみならず、組織中の一連の遺伝子の発現レベルが確認される。定量データは、その組織発現自体に基づく群(例えば、クラスター)遺伝子およびその組織中の発現レベルに対して使用され得る。
例えば、遺伝子発現のアレイ分析は、22417発現における細胞−細胞相互作用の影響を評価するために使用され得る。第1組織は摂動され得、そして第1組織と相互作用する第2組織由来の核酸が分析され得る。この脈絡において、生物学的刺激に対する応答における,別の細胞型に対する1つの細胞型の影響が測定(例えば、遺伝子発現レベルでの細胞−細胞相互作用の影響をモニターすること)され得る。
別の実施形態において、細胞は、治療剤と接触される。この細胞の発現プロフィールはアレイを使用して決定され、そしてこの発現プロフィールは、薬剤と接触されない細胞などのプロフィールと比較される。例えば、このアッセイは、治療剤の望ましくない影響に基づく分子を決定または分析するために使用され得る。薬剤が、ある細胞型を処置するために治療的に投与されるが、別の細胞型に対しては望ましくない効果を有している場合、本発明は、この望ましくない効果に基づく分子を決定するためのアッセイを提供し、従って、反作用する薬剤を同時投与する機会、またはそうでなければ望ましくない効果を処置する機会を提供する。同様に、単一の細胞型内でさえも、望ましくない生物学的効果が分子レベルで測定され得る。従って、標的遺伝子以外の発現における薬剤の効果が確認され得、そして反作用され得る。
別の実施形態において、アレイは、時間に対して、アレイ中の1つ以上の遺伝子の発現をモニターするために使用され得る。例えば、異なる時点で得られるサンプルは、アレイと共にプローブされ得る。このような分析は、22417関連疾患もしくは障害の発症を同定および/または特徴付け得;そして22417関連疾患もしくは障害と関連する細胞形質転換などを処理する。この方法はまた、22417関連疾患もしくは障害の処置および/または進行も評価し得る。
このアレイはまた、正常細胞および異常細胞中の1つ以上の遺伝子の異なる発現パターンを確認するために有用である。このことは、診断処置または治療処置ための分子標的として作用し得る一連の遺伝子(例えば、22417を含む)を提供する。
別の局面において、本発明は、複数のアドレスを有するアレイを特徴とする。この複数のアドレスの各々は特有のポリペプチドを含む。この複数のアドレスのうち少なくとも1つのアドレスは、その上に配置された22417ポリペプチドまたはそのフラグメントを有する。ポリペプチドアレイを産生する方法は、当業者によって、以下に記載される:例えば、De Wildtら(2000).Nature Biotech.18,989−994;Luekingら(1999).Anal.Biochem.270,103−111;Ge,H.(2000).Nucleic Acids Res.28,e3,I−VII;MacBeath,G.,およびSchreiber,S.L.(2000).Science 289,1760−1763;ならびにWO 99/51773A1。好ましい実施形態において、複数のアドレスの各々は、22417ポリペプチドまたはそのフラグメントに対して少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%または99%同一である、その上に配置されるポリペプチドを有する。例えば、22417ポリペプチドの多重改変体(例えば、対立遺伝子改変体、部位特異的変異体、ランダム変異体、またはコンビナトリアル変異体によってコードされる)は、複数の個々のアドレスに配置され得る。複数のアドレスに加えて、アドレスがそのアレイに配置され得る。
このポリペプチドアレイは、22417結合化合物(例えば、22417ポリペプチドに特異的な、被験体由来のサンプル中の抗体)または22417結合タンパク質もしくはリガンドの存在を検出するために使用され得る。
このアレイはまた、同一の細胞または異なる細胞中の他の遺伝子の発現に対する遺伝子発現の効果を確認する(たとえば、他の遺伝子の発現に対する22417発現の効果を確認する)ために有用であり得る。このことは、例えば、最終標的または下流標的が調節され得ない場合、治療介入のための代替分子標的の選択を提供する。
別の局面において、本発明は、複数のプローブを分析する方法を特徴とする。この方法は、例えば、遺伝子発現を分析するために有用である。この方法は、以下の工程を包含する:複数のアドレスを有する、二次元アレイを提供する工程であって、複数のアドレスの各々は、特有の捕捉プローブを有する複数のアドレスを互いに位置的に区別可能であり、例えば、ここで、この捕捉プローブは、22417を発現する細胞または被験体由来であるかまたは、例えば、細胞と22417核酸もしくはタンパク質との接触、またはその細胞または被験体への22417核酸もしくはタンパク質の投与によって誘発された22417媒介性に応答する細胞もしくは被験体由来である、工程;複数のアドレスを有する二次元アレイを提供する工程であって、この複数のアレイの各々は、互いの複数のアドレスとは位置的に区別され、そして複数のアドレスの各々は、特有の捕捉プローブを有しており、例えば、ここで、この捕捉プローブは、22417を発現しない(または22417陽性の複数の捕捉プローブの場合のように高度に発現しない)細胞または被験体由来であるか、あるいは22417媒介性応答が誘発されていない(または第1のサンプル中よりもより少ない程度まで誘発されている)、細胞または被験体由来である、工程;このアレイと、1つ以上の問い合わせプローブ(好ましくは、22417核酸、ポリペプチド、または抗体以外)とを接触させる工程;およびそれによって複数の捕捉プローブを評価する工程。結合(例えば、核酸の場合、複数のアドレスにおける捕捉プローブとのハイブリダイゼーション)は、例えば、核酸、ポリペプチド、または抗体に結合された標識から生成される信号によって検出される。
別の局面において、本発明は、複数のプローブまたはサンプルを分析する方法を特徴とする。この本発明の方法は、例えば、遺伝子発現を分析するために有用である。この方法は、以下の工程を包含する:複数のアドレスを有する二次元アレイを提供する工程であって、複数のアドレスの各々は、特有の捕捉プローブを有する複数のアドレスを各々に位置的に区別可能である、工程;そのアレイを、22417を発現するかもしくは誤発現する細胞もしくは被験体由来の第1サンプル、あるいは例えば、22417核酸もしくはタンパク質の細胞との接触、または細胞もしくは被験体への22417核酸もしくはタンパク質の投与によって22417媒介性応答が誘発された細胞もしくは被験体由来の第1サンプルと接触させる工程;複数のアドレスを有する二次元アレイを提供する工程であって、複数のアドレスの各々は、複数のアドレスを互いに位置的に区別可能であり、そしてその複数のアレイの各々は、特有の捕捉プローブを有している、工程;およびそのアレイを、22417を発現しない(または22417陽性の複数の捕捉プローブの場合のように高度に発現しない)細胞もしくは被験体由来の第2サンプル、あるいは22417媒介性応答が誘発されない(または第1サンプルよりもより少ない程度に誘発される)細胞もしくは被験体由来である第2サンプルと接触させる工程;および第1サンプルの結合と、第2サンプルの結合とを比較する工程。結合(例えば、核酸の場合、複数のアドレスにおける捕捉プローブとのハイブリダイゼーション)は、例えば、核酸、ポリペプチド、または抗体に結合された標識から生成される信号によって検出される。同一のアレイが、両方のサンプルのために使用され得るか、または異なるアレイが使用され得る。異なるアレイが使用される場合、捕捉プローブを有する複数のアドレスは、両方のアレイに存在しているべきである。
別の局面において、本発明は、22417を分析する(例えば、構造、機能、または他の核酸配列もしくはアミノ酸配列との関連を分析する)方法を特徴とする。この方法は、以下の工程:22417核酸配列またはアミノ酸配列を提供する工程;この22417配列を、配列のコレクション(例えば、核酸配列データベースまたはタンパク質配列データベース)由来の1つ以上(好ましくは、複数)の配列と比較する工程を包含し、それによって22417を分析する。
(改変体または変異体の検出)
本発明の方法はまた、22417遺伝子における遺伝性変化を検出するために使用され得、それによって、変更された遺伝子を有する被験体が、22417タンパク質の活性化における誤調節または核酸発現によって特徴付けられる障害(例えば、細胞増殖障害もしくは細胞分化障害(例えば、肺癌、結腸癌、または乳癌))についての危険性があるか否かを決定する。好ましい実施形態において、この方法は、被験体由来のサンプルにおいて、22417タンパク質をコードする遺伝子の強度に影響を及ぼす少なくとも1つの変化、または22417遺伝子の誤発現によって特徴付けられる、遺伝的変化の存在または非存在を検出する工程を包含する。例えば、このような遺伝的変化は、以下のうちの少なくとも1つの存在を確認することによって検出され得る:1)22417遺伝子由来の1つ以上のヌクレオチドの欠失;2)22417遺伝子への1つ以上のヌクレオチドの付加;3)22417遺伝子の1つ以上のヌクレオチドの置換;4)22417遺伝子の染色体再配置;5)22417遺伝子のメッセンジャーRNA転写のレベルにおける変化;6)ゲノムDNAのメチル化パターンのような、22417遺伝子の異常な改変;7)22417遺伝子のメッセンジャーRNA転写の非野生型スプライシングパターンの存在;8)22417タンパク質の非野生型レベル;9)22417遺伝子の対立遺伝子欠失;および10)22417タンパク質の不適切な翻訳後改変。
本発明の方法はまた、22417遺伝子における遺伝性変化を検出するために使用され得、それによって、変更された遺伝子を有する被験体が、22417タンパク質の活性化における誤調節または核酸発現によって特徴付けられる障害(例えば、細胞増殖障害もしくは細胞分化障害(例えば、肺癌、結腸癌、または乳癌))についての危険性があるか否かを決定する。好ましい実施形態において、この方法は、被験体由来のサンプルにおいて、22417タンパク質をコードする遺伝子の強度に影響を及ぼす少なくとも1つの変化、または22417遺伝子の誤発現によって特徴付けられる、遺伝的変化の存在または非存在を検出する工程を包含する。例えば、このような遺伝的変化は、以下のうちの少なくとも1つの存在を確認することによって検出され得る:1)22417遺伝子由来の1つ以上のヌクレオチドの欠失;2)22417遺伝子への1つ以上のヌクレオチドの付加;3)22417遺伝子の1つ以上のヌクレオチドの置換;4)22417遺伝子の染色体再配置;5)22417遺伝子のメッセンジャーRNA転写のレベルにおける変化;6)ゲノムDNAのメチル化パターンのような、22417遺伝子の異常な改変;7)22417遺伝子のメッセンジャーRNA転写の非野生型スプライシングパターンの存在;8)22417タンパク質の非野生型レベル;9)22417遺伝子の対立遺伝子欠失;および10)22417タンパク質の不適切な翻訳後改変。
変化(alteration)は、ポリメラーゼ連鎖反応(例えば、アンカーPCRまたはRACE PCR)、または連結鎖反応(LCR)において、プローブ/プライマーなしに検出され得、これらの後者は、22417遺伝子における点変異を検出するのに特に有用であり得る。この方法は、以下の工程を包含し得る:被験体から細胞のサンプルを回収する工程;サンプルから核酸(例えば、ゲノム、mRNAまたはその両方)を単離する工程;ハイブリダイゼーションおよび22417遺伝子の増幅(存在する場合)が生じるような条件下で、核酸サンプルを、22417遺伝子に特異的にハイブリダイズする1つ以上のプライマーと接触させる工程;および増幅産物の存在または非存在を検出する工程;または増幅産物のサイズを検出する工程およびコントロールサンプルと長さを比較する工程。PCRおよび/またはLCRが本明細書中に記載される変異を検出するために使用される任意の技術と組み合わせて、予備増幅工程として使用することが所望され得ることが予測される。あるいは、本明細書中に記載され得るかまたは当該分野で公知の他の増幅法が、使用され得る。
別の実施形態において、サンプル細胞由来の22417遺伝子中の変異が、制限酵素の切断パターンにおける変化を検出することによって同定され得る。例えば、サンプルおよびコントロールDNAが単離され、(必要に応じて)増幅され、1つ以上の制限エンドヌクレアーゼで消化され、フラグメント長サイズが、例えば、ゲル電気泳動によって決定され、そして比較される。サンプルとコントロールDNAとの間のフラグメント長サイズの差異が、サンプルDNA中の変異を示す。さらに、配列特異的リボザイムの使用(例えば、米国特許第5,498,531号を参照のこと)は、リボザイム切断部位の発生4または欠失による、特異的変異の存在についてのスコア付けのために使用され得る。
他の実施形態において、22417中の遺伝的変異がサンプルおよびコントロール核酸(例えば、DNAまたはRNA,二次元配列(例えば、チップベースアレイ(chip based array)))のハイブリダイゼーションによって同定され得る。このようなアレイは、複数のアドレスを含み、これらの各々は、互いに位置的に区別可能である。異なるプローブは、複数のアドレスの各々に配置される。プローブは、22417核酸またはその推定改変体(例えば、対立遺伝子改変体)の領域に相補的であり得る。プローブは、22417核酸の領域に対する1つ以上のミスマッチ(例えば、不安定化ミスマッチ)を有し得る。このアレイは、高密度のアドレスを有し得る(例えば、数百または数千のオリゴヌクレオチドプローブを含み得る)(Cronin,M.T.ら(1996)Human Mutation 7:244−255;Kozal,M.J.ら(1996)Nature Medicine 2:753−759)。例えば,22417における遺伝的変異は、Cronin,M.T.ら(前出)に記載されるような光生成DNAプローブを含む2次元アレイ中で同定され得る。簡単にいうと、プローブの第1ハイブリダイゼーションアレイは、連続的な重複プローブの線形アレイを作成することによって配列間の塩基変化を同定するために、サンプルおよびコントロール中のDNAの長い伸展を介して走査するために使用され得る。この工程は、点変異の同定を可能にする。この工程の後、検出される全ての改変体または変異体に相補的な、より小さく、特定化されたプローブアレイを使用することによって、特定の変異の特徴付けを可能にする第2ハイブリダイゼーションアレイが続く。各変異アレイは、平行プローブセットからなり、一方は、野生型遺伝子に相補的であり、そして他方は、変異遺伝子に相補的である。
なお別の実施形態において、当該分野で公知である任意の種々の配列決定反応は、サンプル22417の配列と、対応する野生型(コントロール)配列との比較によって、22417遺伝子の直接的な配列決定および変異の検出に使用され得る。自動化配列決定手段は、診断アッセイ((1995)Biotechniques 19:448)を実施する場合に利用され得、質量分析による配列決定を含む。
22417遺伝子における変異を検出するための他の方法としては、RNA/RNAまたはRNA/DNAヘテロ二重鎖中のミスマッチ塩基を検出するために使用される切断剤からの保護する方法が挙げられる(Myersら(1985)Science 230:1242;Cottonら(1988)Proc.Natl Acad Sci USA 85:4397;Saleebaら(1992)Methods Enzymol.217:286−295)。
なお別の実施形態において、このミスマッチ切断反応は、細胞のサンプルから得た22417cDNA中の点変異を検出およびマッピングするために規定された系において二重鎖DNA中のミスマッチ塩基対を認識する1つ以上のタンパク質(「DNAミスマッチ修復」酵素とよばれる)を使用する。例えば、E.coliのmutY酵素は、G/AミスマッチにおいてAを切断し、そしてHeLa細胞由来のチミジンDNAグリコシラーゼは、G/TミスマッチにおいてTを切断する(Hsuら(1994)Carcinogenesis 15:1657−1662;米国特許第5,459,039号)。
他の実施形態において、電気泳動度における変化は、22417遺伝子中の変異を同定するために使用される。例えば、単鎖コンフォメーション多型(SSCP)は、変異体核酸と野生型核酸との間の電気泳動度の差異を検出するために使用され得る(Oritaら(1989)Proc Natl.Acad.Sci USA:86:2766,Cotton(1993)Mutat.Res.285:125−144もまた参照のこと;およびHayashi(1992)Genet.Anal.Tech.Appl.9:73−79)。サンプルおよびコントロールの22417核酸の一本鎖DNAフラグメントは、変性されそして再編成を可能にする。単鎖核酸の2次構造は、配列に従って変化し、電気泳動度において生じる変化は、単一の塩基変化の検出さえも可能にする。DNAフラグメントは、標識化プローブを用いて標識または検出され得る。このアッセイの感受性は、(DNAよりもむしろ)RNAを使用することによって増強され得、2次構造は、配列における変化に対してより感受性である。好ましい実施形態において、対象方法は、電気泳動度における変化に基づいて二重鎖のヘテロ二重鎖分子を分離するためにへテロ二重鎖分析を利用する(Keenら(1991)Trends Genet 7:5)。
なお別の実施形態において、変異または変性の勾配を含むポリアクリルアミドゲルにおける野生型フラグメントの移動は、変性勾配ゲル電気泳動(DGGE)を使用してアッセイされる(Myersら(1985)Nature 313:495)。分析法としてDGGEが使用される場合、DNAは、例えば、PCRによって約40bpの高融解性のGCリッチDNAのGCクランプを加えることによって完全に変性しないことを保証するために改変される。さらなる実施形態において、温度勾配は、コントロールおよびサンプルのDNAの移動度における差異を同定するために変性勾配の場所において使用される(RosenbaumおよびReissner(1987)Biophys Chem 265:12753)。
点変異を検出するための他の技術の例としては、選択的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション、選択的増幅、または選択的プライマー伸長が挙げられるが、これらに限定されない(Saikiら(1986)Nature 324:163);Saikiら(1989)Proc.Natl Acad.Sci USA 86:6230)。点変異を検出するさらなる方法は、Xuら((2001) Nature Biotechnol 19:148)に記載されるようなオリゴヌクレオチドの化学結合である。隣接オリゴヌクレオチドのうちの1つは、問い合わせ部位に選択的にアニールし、サンプル核酸の問い合わせ部位におけるヌクレオチドが問い合わせオリゴヌクレオチドに相補的である場合、共に結合し;結合は、例えば、オリゴヌクレオチドに結合する蛍光色素によってモニターされ得る。
あるいは、選択的PCR増幅に依存する対立遺伝子増幅技術は、本発明と組み合わせて使用され得る。特異的増幅のためのプライマーとして使用されるオリゴヌクレオチドは、分子の中心(そのために、増幅は差次的ハイブリダイゼーションに依存する)(Gibbsら(1989)Nucleic Acids Res.17:2437−2448)またはプライマーの最後の3’末端において目的の変異を保有し得、ここで、適切な条件下において、ミスマッチは、ポリメラーゼ伸長を防止し得るかまたは減少させ得る(Prossner(1993)Tibtech 11:238)。さらに、切断ベースの検出を作成するために変異の領域に新規の制限部位を導入することが所望され得る(Gaspariniら(1992)Mol.Cell Probes 6:1)。特定の実施形態において、増幅がまた、増幅のためのTaqリガーゼを使用して実施され得ることが予測される(Barany(1991)Proc.Natl.Acad.Sci USA 88:189)。このような場合において、結合は、増幅の存在または非存在を探索することによって特異的部位における既知の変異の存在を検出することを可能にさせる5’配列の3’末端において完璧なマッチが存在する場合にのみ、生じる。
別の局面において、本発明は、オリゴヌクレオチドのセットを特徴とする。このセットは、複数のオリゴヌクレオチドを含み、それらの各々は、22417核酸に対して、少なくとも部分的に相補的(例えば、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、92%、95%、97%、98%、または99%相補的)である。
好ましい実施形態において、このセットは、第1のオリゴヌクレオチドおよび第2のオリゴヌクレオチドを含む。この第1のオリゴヌクレオチドおよび第2のオリゴヌクレオチドは、配列番号1または配列番号1の相補体の、同一の位置または異なる位置にハイブリダイズし得る。異なる位置は、異なり得るが重複しているか、または同一の鎖において非重複であり得る。この第1のオリゴヌクレオチドおよび第2のオリゴヌクレオチドは、同一の鎖または異なる鎖における部位にハイブリダイズし得る。
このセットは、例えば、SNPを同定するために、または22417の特異的対立遺伝子を同定するために有用であり得る。好ましい実施形態において、このセットの各オリゴヌクレオチドは、疑問位置において異なるヌクレオチドを有する。1つの実施形態において、このセットは、2つのオリゴヌクレオチドを含み、その各々は、例えば、二対立遺伝子(biallelic)の位置または多型位置において、異なる対立遺伝子に相補的である。
別の実施形態において、このセットは、4つのオリゴヌクレオチドを含み、その各々は、疑問位置において異なるヌクレオチド(例えば、アデニン、グアニン、シトシン、またはチミジン)を有する。この疑問位置は、SNPまたは変異の部位であり得る。別の好ましい実施形態において、複数のオリゴヌクレオチドは、互いに配列において同一である(長さにおける差異を除いて)。このオリゴヌクレオチドは、ある対立遺伝子にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドが第2の対立遺伝子にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドと区別され得る信号を提供するように、異なる標識を用いて提供され得る。なお別の実施形態において、少なくとも1つのオリゴヌクレオチドのセットは、問い合わせ位置に加えて、ある位置にヌクレオチド変化を有する(例えば、オリゴヌクレオチドのTmを減少させるための変異の不安定化)。別の実施形態において、少なくとも1つのオリゴヌクレオチドのセットは、非天然ヌクレオチド(例えば、イノシン)を有する。好ましい実施形態において、このオリゴヌクレオチドは、固体支持体(例えば、アレイの異なるアドレスまたは異なるビーズもしくはナノ粒子)に結合される。
好ましい実施形態において、このオリゴヌクレオチドのセットは、例えば、PCRによる特異的増幅、または22417核酸の検出のために使用され得る。
本明細書中で記載される方法は、例えば、本明細書中に記載される少なくとも1つのプローブ核酸または抗体試薬を含む、予めパッケージングされた診断キットを利用することによって実行され得、これは、例えば、22417遺伝子を含む疾患または疾病の症状または家族の病歴を示す患者を診断するための臨床設定において、便利に使用され得る。
(代理マーカーとしての22417分子の使用)
本発明の22417分子はまた、障害または疾患状態のマーカーとして、疾患状態の前駆体についてのマーカーとして、疾患状態の素因のためのマーカーとして、薬物活性のマーカーとして、または被験体の薬理ゲノム学的プロフィールのマーカーとして有用である。本明細書中に記載される方法を使用して、本発明の22417分子の存在、非存在および/または量が検出され得、そしてインビボでの1つ以上の生物学的状態と相関され得る。例えば、本発明の22417分子は、1つ以上の障害または疾患状態についての代理マーカーまたは疾患状態を導く状態についての代理マーカーとして作用し得る。本明細書中で使用される場合、「代理マーカー」は、疾患または障害の非存在もしくは存在、または疾患もしくは障害の進行(例えば、腫瘍の存在または非存在を伴う)と相関する目的の生物学的マーカーである。このようなマーカーの存在または量は、疾患に依存しない。従って、これらのマーカーは、処置の特定のコースが、疾患状態または障害の減少において有効であるか否かを示すために作用し得る。代理マーカーは、疾患状態もしくは障害の存在もしくは程度が、標準的な方法論(例えば、初期段階腫瘍)を介して評価することが困難な場合、または疾患進行の評価が、潜在的に危険な臨床的終点が達成される前に所望される場合に特に使用される(例えば、心臓血管疾患の評価が、代理マーカーとしてコレステロールレベルを使用してなされ得、そしてHIV感染の分析が、代理マーカーとしてHIV RNAレベルを使用してなされ得、心筋梗塞または十分に進行したAIDSの望ましくない臨床的結果の進行においても同様に)。当該分野における代理マーカーの使用の例としては、以下が挙げられる:Koomenら(2000)J.Mass.Spectrom. 35:258−264;およびJames(1994)AIDS Treatment News Archive 209。
本発明の22417分子はまた、障害または疾患状態のマーカーとして、疾患状態の前駆体についてのマーカーとして、疾患状態の素因のためのマーカーとして、薬物活性のマーカーとして、または被験体の薬理ゲノム学的プロフィールのマーカーとして有用である。本明細書中に記載される方法を使用して、本発明の22417分子の存在、非存在および/または量が検出され得、そしてインビボでの1つ以上の生物学的状態と相関され得る。例えば、本発明の22417分子は、1つ以上の障害または疾患状態についての代理マーカーまたは疾患状態を導く状態についての代理マーカーとして作用し得る。本明細書中で使用される場合、「代理マーカー」は、疾患または障害の非存在もしくは存在、または疾患もしくは障害の進行(例えば、腫瘍の存在または非存在を伴う)と相関する目的の生物学的マーカーである。このようなマーカーの存在または量は、疾患に依存しない。従って、これらのマーカーは、処置の特定のコースが、疾患状態または障害の減少において有効であるか否かを示すために作用し得る。代理マーカーは、疾患状態もしくは障害の存在もしくは程度が、標準的な方法論(例えば、初期段階腫瘍)を介して評価することが困難な場合、または疾患進行の評価が、潜在的に危険な臨床的終点が達成される前に所望される場合に特に使用される(例えば、心臓血管疾患の評価が、代理マーカーとしてコレステロールレベルを使用してなされ得、そしてHIV感染の分析が、代理マーカーとしてHIV RNAレベルを使用してなされ得、心筋梗塞または十分に進行したAIDSの望ましくない臨床的結果の進行においても同様に)。当該分野における代理マーカーの使用の例としては、以下が挙げられる:Koomenら(2000)J.Mass.Spectrom. 35:258−264;およびJames(1994)AIDS Treatment News Archive 209。
本発明の22417分子はまた、薬力学的マーカーとして有用である。本明細書中で使用される場合、「薬力学的マーカー」は、薬物の効果に特異的に関連する客観的な生化学的マーカーである。薬力学的マーカーの存在または量は、薬物が投与される疾患の状態または障害には関連せず、それ故、このマーカーの存在または量は、被験体における薬物の存在または活性を示す。例えば、薬力学的マーカーは、生物学的組織における薬物の濃度を示し得、この組織の中で、マーカーは、薬物のレベルに関連して、この組織の中で、発現するかもしくは転写されるか、または発現も転写もされないかのいずれかである。この様態において、薬物の分布または摂取は、薬力学的マーカーによってモニターされ得る。同様に、薬力学的マーカーの存在または量は、薬物の代謝生成物の存在または量に関連し得、その結果、マーカーの存在または量は、インビボでの薬物の相対的分解速度を示す。薬力学的マーカーは、薬物効果の検出の感度の増加において、特に薬物が低用量で投与される場合に、特に有益である。少量の薬物でさえ、マーカー(例えば22417マーカー)転写または発現を、複数回活性化するために十分であり得るので、増幅されたマーカーは、薬物そのものよりも容易に検出される量で存在し得る。また、マーカーは、マーカーそのものの性質に起因してより容易に検出され得;例えば、本明細書中に記載される方法を使用して、抗22417抗体は、22417タンパク質マーカーのための免疫ベースの検出系に使用され得るか、または22417特異的放射標識プローブは、22417 mRNAマーカーを検出するために使用され得る。さらに、薬力学的マーカーの使用は、直接観測が可能な範囲を超える薬物処置に起因する危険性の機構ベースの予測を提供し得る。当該分野における薬力学的マーカーの使用の例としては、Matsudaら、米国特許第6,033,862号;Hattisら、(1991)Env.Health Perspect.90:229−238;Schentag(1999)Am.J.Health−Syst.Pharm.56 補遺3:S21−S24;およびNicolau(1999)Am,J.Health−Syst.Pharm.56 補遺3:S16−S20が挙げられる。
本発明の22417分子はまた、薬力学的マーカーとして有用である。本明細書中で使用される場合、「薬力学的マーカー」は、被験体における特定の臨床的薬物応答または薬物感受性と関連する客観的な生物学的マーカーである(例えば、McLeodら、(1999)Eur.J.Cancer 35:1650−1652を参照のこと)。薬力学的マーカーの存在または量は、薬物の投与前に、特定の薬物または薬物のクラスに対して予測される被験体の応答に関連する。被験体における1つ以上の薬力学的マーカーの存在または量を評価することによって、被験体に対して最も適切であり、またはより大きな成功の程度を有すると予測される薬物療法が、選択され得る。例えば、被験体における特定の腫瘍マーカーに対する、RNAまたはタンパク質(例えば、22417タンパク質またはRNA)の存在または量に基づいて、被験体中に存在する可能性のある特定の腫瘍の処置に対して最適化された、薬物または処置の過程が選択され得る。同様に、22417 DNAにおける特定の配列の変異の存在または非存在は、22417薬物応答に関連し得る。従って、薬力学的マーカーの使用によって、治療を施与する必要なしに、各被験体に対して最も適切な治療の適用が可能になる。
(薬学的組成物)
本発明の核酸およびポリペプチド、これらのフラグメント、ならびに抗22417抗体(本明細書中では、「活性化合物」ともいわれる)は、薬学的組成物に組込まれ得る。このような組成物は、代表的には、核酸分子、タンパク質、または抗体および薬学的に受容可能なキャリアを包含する。本明細書中で使用される場合、用語「薬学的に受容可能なキャリア」は、薬学的投与と適合する、溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを含む。補充活性化合物はまた、組成物に組込まれ得る。
本発明の核酸およびポリペプチド、これらのフラグメント、ならびに抗22417抗体(本明細書中では、「活性化合物」ともいわれる)は、薬学的組成物に組込まれ得る。このような組成物は、代表的には、核酸分子、タンパク質、または抗体および薬学的に受容可能なキャリアを包含する。本明細書中で使用される場合、用語「薬学的に受容可能なキャリア」は、薬学的投与と適合する、溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを含む。補充活性化合物はまた、組成物に組込まれ得る。
薬学的組成物は、その意図される投与の経路に適合するように処方される。投与経路の例としては、非経口投与(例えば、静脈投与)、皮内投与、皮下投与、経口(例えば、吸入)投与、経皮(局所的)投与、経粘膜投与、および直腸投与が挙げられる。非経口適用、皮内適用、または皮下適用に使用される溶液または懸濁物は、以下の成分を含み得る:滅菌希釈液(例えば、注射用の水、生理食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒);抗菌剤(例えば、ベンジルアルコールまたはメチルパラベン);抗酸化剤(例えば、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム);キレート剤(例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸);緩衝液(例えば、酢酸、クエン酸またはリン酸)および張度の調整のための薬剤(例えば、塩化ナトリウムまたはデキストロース)。pHは、酸または塩基(例えば、塩酸または水酸化ナトリウム)で調整され得る。非経口調製物は、アンプル、使い捨てシリンジまたはガラスもしくはプラスチック製の複数用量バイアル中に封入され得る。
注射用途に適する薬学的組成物は、滅菌水溶液(水溶性の場合)または滅菌分散物および滅菌注射可能な溶液または分散物の即席調製のための滅菌粉末を含む。静脈内投与について、適切なキャリアは、生理学的食塩水、静菌性水、Cremophor ELTM(BASF,Parsippany,NJ)またはリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)を含む。全ての場合において、組成物は、滅菌状態でなければならず、容易に注射可能である程度の流体であるべきである。この組成物は、製造および貯蔵の状態下で安定であるべきであり、細菌および真菌のような微生物の汚染作用に対して保存されなければならない。キャリアは、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、およびこれらの適切な混合物を含む溶媒または分散剤であり得る。適切な流動性は、例えば、コーティング(例えば、レシチン)の使用、分散物の場合、必要な粒子径の維持および界面活性剤の使用によって維持され得る。微生物の作用の防止は、種々の抗菌剤および抗真菌剤(例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロザールなど)によって達成され得る。多くの場合、等張剤(例えば、糖、ポリアルコール(例えば、マンニトール(manitol)、ソルビトール)、塩化ナトリウム)を組成物中に含むことが好ましい。注射可能な組成物の長期の吸収は、吸収を遅らせる薬剤(例えば、ステアリン酸モノアルミニウムおよびゼラチン)を組成物中に含有することによって、引き起こされる。
滅菌注射可能な溶液は、上に列挙される成分の1つまたは組み合わせを含む適切な溶媒中に、必要な量で活性な化合物を組込むことによって(必要な場合、その後、濾過滅菌することによって)調製され得る。一般的に、分散物は、基本分散剤および上に列挙される成分からの他に必要とされる成分を含有する安定なビヒクルに、活性な化合物を組込むことによって調製される。滅菌注入可能な溶液の調製のための滅菌粉末の場合、好ましい調製方法は、真空乾燥および凍結乾燥であり、これらは、前に濾過滅菌されたその溶液から、活性な成分および任意のさらに所望される成分の粉末を得る。
経口組成物は、一般的に、不活性希釈物または食用キャリアを含む。経口治療投与の目的について、活性な化合物は、賦形剤に組込まれ、錠剤、トローチ剤、またはカプセル剤(例えば、ゼラチンカプセル剤)の形態で使用され得る。経口組成物はまた、うがい薬としての用途のための流体キャリアを使用して、調製され得る。薬学的に適合可能な結合剤および/またはアジュバント物質は、組成物の一部として含有され得る。錠剤、丸剤、カプセル剤、トローチ剤などは、以下の成分または類似した性質の化合物のいずれかを含み得る:結合剤(例えば、微結晶性セルロース、トラガカントゴムまたはゼラチン);賦形剤(例えば、スターチまたはラクトース)、崩壊剤(例えば、アルギン酸)、Primogel、またはコーンスターチ;潤滑剤(例えば、ステアリン酸マグネシウムまたはSterote);流動促進剤(例えば、コロイド状二酸化ケイ素);甘味料(例えば、スクロースまたはサッカリン);あるいは香料(例えば、ペパーミント、サリチル酸メチル、または、オレンジ香料。
吸入による投与について、化合物は、加圧された容器またはディスペンサーからエアロゾルスプレーの形態で送達され、これは適切な噴射体(例えば、二酸化炭素のような気体)、または噴霧器を備える。
全身投与はまた、経粘膜的手段または経皮的手段によってであり得る。経粘膜的投与または経皮的投与について、浸透されるべき障害に適切な浸透剤は、処方物において使用される。このような浸透剤は、一般的に当該分野で公知であり、例えば、経皮的投与のための界面活性剤、胆汁塩、およびフシジン酸誘導体を含む。経粘膜的投与は、鼻スプレーまたは坐剤の使用を介して達成され得る。経皮的投与について、活性な化合物は、当該分野で一般的に公知のものとして、軟膏(ointment)、軟膏剤(salve)、ゲル、またはクリーム中に処方される。
化合物はまた、直腸送達のための坐剤(例えば、従来の坐剤基剤(例えば、ココアバターおよび他のグリセリド)を有する)または停留浣腸の形態で投与され得る。
1つの実施形態において、活性な化合物は、キャリアと共に調製され、このキャリアは、身体からの迅速な除去に対して化合物を保護し、例えば、徐放性処方物(移植片および微小カプセル化送達系を含む)である。生体分解性、生体適合性ポリマー(例えば、エチレン酢酸ビニル、ポリアンヒドリド、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸)が、使用され得る。このような処方物の調製方法は、当業者に明らかである。これらの材料はまた、Alza CorporationおよびNova Pharmaceuticals,Inc.から市販入手され得る。リポソーム懸濁物(ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体を有する感染細胞に対して標的化されたリポソームを含む)はまた、薬学的受容可能なキャリアとして使用され得る。これらは、例えば、米国特許第4,522,811号に記載されるような、当業者に公知の方法に従って調製され得る。
投与の容易さおよび投与用量の一様性のために、投与単位形態での経口的組成物または非経口的組成物を処方することは有利である。本明細書中で使用される場合、投与単位形態は、処置される被験体に対する単一投与量として適切な、物理的に別個の単位をいい;各単位は、必要な薬学的なキャリアに関連する所望の治療効果を生成するように計算された所定の量の活性な化合物を含む。
このような化合物の毒性および治療効率は、例えば、LD50(集団の50%において致死である用量)およびED50(集団の50%における治療有効用量)を決定することについて、細胞培養物または実験動物における標準的な薬学的手順によって決定され得る。毒性と治療効果との間の用量比は、治療指数であり、そしてこの比は、比LD50/ED50として示され得る。高い治療指数を示す化合物が好ましい。毒性副作用を示す化合物が使用される一方で、非感染細胞に対する潜在的な傷害を最小化するための罹患組織の部位にこのような化合物を標的化する送達システムを設計するために配慮し、それによって副作用を減少するべきである。
細胞培養物アッセイおよび動物研究から得られたデータは、ヒトにおける用途のための投与量範囲を処方することにおいて使用され得る。このような化合物の投与量は、好ましくは、毒性がほとんどかまたは全く有さずに、ED50を含む循環濃度の範囲内に入る。投与量は、使用される用量形態または使用される投与経路に依存して、この範囲内で変化し得る。本発明の方法において使用される任意の化合物について、治療有効用量は、最初に細胞培養アッセイから見積もられ得る。用量は、動物モデルにおいて処方され得、細胞培養物において決定されるIC50(すなわち、症状の最高阻害の半分を達成する試験化合物の濃度)を含む循環血漿濃度範囲を達成する。このような情報は、ヒトにおいて有用な用量をより正確に決定するために使用され得る。血漿中のレベルは、例えば、高速液体クロマトグラフィーによって測定され得る。
本明細書中に定義される場合、治療有効量のタンパク質またはポリペプチド(すなわち、有効投与量)は、約0.001〜30mg/体重1kg、好ましくは約0.01〜25mg/体重1kg、より好ましくは約0.1〜20mg/体重1kg、およびさらにより好ましくは約1〜10mg/体重1kg、2〜9mg/体重1kg、3〜8mg/体重1kg、4〜7mg/体重1kg、または5〜6mg/体重1kgの範囲にある。このタンパク質またはポリペプチドは、1週間に1回、約1〜10週間の間、好ましくは2〜8週間の間、より好ましくは3〜7週間、およびさらにより好ましくは約4、5または6週間投与され得る。当業者は、特定の因子が、効率的に被験体を処置するために必要な投与量およびタイミングに影響し得、これらの因子としては、疾患または障害の重篤度、以前の処置、一般的な健康状態および/または被験体の年齢、および他に存在する疾患が挙げられるがこれらに限定されない。さらに、治療有効量のタンパク質、ポリペプチド、または抗体での被験体の処置は、単一処置を含み得るか、または好ましくは、一連の処置を含み得る。
抗体について、好ましい投与量は、0.1mg/体重1kg(一般的に、10mg/kg〜20mg/kg)である。抗体が脳において作用する場合、50mg/kg〜100mg/kgの投与量が、通常好ましい。一般的に、特定のヒト抗体および完全なヒト抗体は、人体内で他の抗体より長い半減期を有する。従って、より低い投与量およびより少ない投与頻度は、しばしば可能である。改変(例えば、脂質化)は、抗体を安定化させ、そして取り込みおよび組織貫通(例えば、脳への)を強化するために使用され得る。抗体の脂質化のための方法は、Cruikshankら、((1997)J.Acquired Immune Deficiency Syndromes and Human Retrovirology 14:193)によって記載される。
本発明は、発現または活性を調節する薬剤を包含する。薬剤は、例えば低分子であり得る。例えば、このような低分子としては、ペプチド、ペプチド模倣物(ペプトイド)、アミノ酸、アミノ酸類似物、ポリヌクレオチド、ポリヌクレオチド類似物、ヌクレオチド、ヌクレオチド類似物、1モル当たり約10,000gより低い分子量を有する有機化合物または無機化合物(すなわち、ヘテロ有機化合物および有機金属化合物を含む)、1モル当たり約5,000gより低い分子量を有する有機化合物または無機化合物、1モル当たり約1,000gより低い分子量を有する有機化合物または無機化合物、1モル当たり約500gより低い分子量を有する有機化合物または無機化合物、ならびにこのような化合物の塩、エステル、および他の薬学的に受容可能な形態が挙げられるが、これらに限定されない。
例示的な用量は、被験体1kgまたはサンプル1kg当たりの低分子のミリグラムまたはマイクログラム量を含む(例えば、約1μg/kg〜約500mg/kg、約100μg/kg〜約5mg/kg、約1μg〜約50μg/kg)。さらに、低分子の適切な用量は、調節されるべき発現または活性という点で低分子の有効性に依存する。1つ以上のこれらの低分子が本発明のポリペプチドまたは核酸の発現または活性を調節するために動物(例えば、ヒト)に投与される場合、医師、獣医師、または研究者は、例えば、まず相対的に低い用量を、続いて適切な応答が得られるまで漸増量の用量を処方し得る。さらに、任意の特定の動物被験体に対する特定の用量レベルが、使用される特定の化合物の活性、被験体の年齢、体重、一般的健康状態、性別、および食事、投与時間、投与経路、排泄速度、任意の薬物の組み合わせ、ならびに調節されるべき発現または活性の程度を含む種々の因子に依存することが理解される。
抗体(またはそのフラグメント)は、治療部分(例えば、細胞毒、治療剤または放射性イオン)に結合体化され得る。細胞毒または細胞毒性剤は、細胞に投与される任意の薬剤を含む。例としては、タキソール、サイトカラシンB、グラミシジンD、エチジウムブロマイド、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラシンジオン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンD、1−デヒドロテストステロン、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、ピューロマイシン、メイタンシノイド(例えば、メイタンシノール(米国特許第5,208,020号を参照のこと)、CC−1065(米国特許第5,475,092号、同第5,585,499号、同第5,846,545号を参照のこと)およびこれらの類似物質またはホモログが挙げられる。治療剤としては、代謝拮抗物質(例えば、メトキサレート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−フルオロウラシルデカルバジン)、アルキル化剤(例えば、メクロレタミン、チオエパ(thioepa)クロラムブシル、CC−1065、メルファラン、カルムスチン(BSNU)およびロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド(cyclothosphamide)、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾシン(streptozotocin)、マイトマイシンC、およびシス−ジクロロジアミン白金(II)(DDP)シスプラチン)、アントラサイクリン(例えば、ダウノルビシン(以前は、ダウノマイシン)およびドキソルビシン)、抗生物質(例えば、ダクチノマイシン(以前は、アクチノマイシン)、ブレオマイシン、ミトラマイシン、およびアントラマイシン(AMC))、および抗分裂薬剤(例えば、ビンクリスチン、ビンブラスチン、タキソールおよびメイタンシノイド)が挙げられるがこれらに限定されない。放射性イオンとしては、ヨウ素、イットリウム、およびプラセオジムが挙げられるがこうれらに限定されない。
本発明の結合体は、所定の生物学的応答を調節するために使用され得、薬物部分は、古典的な化学的治療剤に限定するように解釈されるべきではない。例えば、薬物部分は、所定の生物学的応答を保持するタンパク質またはポリペプチドであり得る。このようなタンパク質としては、トキシン(例えば、アブリン、リシンA、シュードモナス外毒素、またはジフテリアトキシン);タンパク質(例えば、腫瘍壊死因子、α−インターフェロン、β−インターフェロン、神経増殖因子、血小板由来増殖因子、組織プラスミノゲン活性化因子;または生物学的応答変更因子(例えば、リンホカイン、インターロイキン−1(「IL−1」)、インターロイキン−2(「IL−2」)、インターロイキン−6(「IL−6」)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(「GM−CSF」)、顆粒球コロニー刺激因子(「G−CSF」)、あるいは他の増殖因子が挙げられ得る。
あるいは、抗体は、二次抗体と結合され、Segal(米国特許第4,676,980号)によって記載されるような抗体へテロ結合体を形成し得る。
本発明の核酸分子は、ベクターに挿入され、遺伝子治療ベクターとして使用され得る。遺伝子治療ベクターは、例えば、静脈注射、局所投与(米国特許第5,328,470号を参照のこと)または定位注射(例えば、Chenら、(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:3054−3057を参照のこと)によって、被験体に送達され得る。遺伝子治療ベクターの薬学的調製物は、受容可能な希釈剤中に遺伝子治療ベクターを含み得るか、または遺伝子送達ビヒクルが埋め込まれる徐放マトリクスを含み得る。あるいは、完全な遺伝子送達ベクターが組換え細胞(例えば、レトロウイルスベクター)からインタクトで産生され得る場合、薬学的調製物は、遺伝子送達系を産生する1つ以上の細胞を含み得る。
薬学的組成物は、投与のための指示書と共に容器、パック、またはディスペンサー中に含まれ得る。
(治療方法)
本発明は、障害の危険性(またはそれに対して感受性である)被験体あるいは異常型または望まれない22417の発現または活性に関連する障害を有する被験体を処置する予防法または治療法の両方を提供する。本明細書中に使用される場合、用語「治療」は、患者に対する治療剤の適用または投与、患者から単離された組織または細胞株に対する治療剤の適用または投与として定義され、この患者は、疾患、疾患の症状または疾患に対する素因を有し、この目的は、疾患、疾患の症状または疾患に対する素因を、治療、回復、緩和、軽減、改変、矯正、好転または作用することである。治療剤としては、低分子、ペプチド、抗体、リボザイムおよびアンチセンスオリゴヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明は、障害の危険性(またはそれに対して感受性である)被験体あるいは異常型または望まれない22417の発現または活性に関連する障害を有する被験体を処置する予防法または治療法の両方を提供する。本明細書中に使用される場合、用語「治療」は、患者に対する治療剤の適用または投与、患者から単離された組織または細胞株に対する治療剤の適用または投与として定義され、この患者は、疾患、疾患の症状または疾患に対する素因を有し、この目的は、疾患、疾患の症状または疾患に対する素因を、治療、回復、緩和、軽減、改変、矯正、好転または作用することである。治療剤としては、低分子、ペプチド、抗体、リボザイムおよびアンチセンスオリゴヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されない。
処置の予防法および治療法の両方に関して、このような処置は、薬理ゲノム学の分野から得られる知識に基づいて、特異的に合わせられるかまたは改変され得る。本明細書中で使用される場合、「薬理ゲノム学」は、ゲノム技術(例えば、遺伝子配列決定)、統計遺伝学、および臨床的開発および市場においての薬物に対する遺伝子発現分析の適用をいう。より具体的には、この用語は、患者の遺伝子が薬物に対する彼または彼女の応答(例えば、患者の「薬物応答表現型」または「薬物応答遺伝子型」)をどのように決定するかの研究をいう。従って、本発明の別の局面は、個体の薬物応答遺伝子型に従う、本発明の22417分子または22417調節因子のいずれかでの個々の予防処置または治療処置を調整するための方法を提供する。薬理ゲノム学は、臨床医または医師が、最も治療の恩恵を受ける患者に対する予防処置または治療処置を導き得、そして毒性薬物関連副作用を受ける患者の処置を避け得るようにする。
1つの局面において、本発明は、22417または22417発現または少なくとも1つの22417活性を調節する薬剤を被験体に投与することによって、患者における異常なまたは望まれない22417の発現または活性に関連する疾患または状態を予防する方法を提供する。異常なまたは望まれない22417の発現または活性によって引き起こされるまたはそれに起因する疾患に対する危険性にある被験体は、例えば、本明細書中に記載されるような診断アッセイまたは予後アッセイのいずれかまたは組み合わせによって同定され得る。予防剤の投与は、22417異常型の症状特性の発症の前に生じ、その結果、疾患または障害は、予防されるか、あるいは、その進行が遅延される。22417の異常型(例えば、22417、22417アゴニストまたは22417アンタゴニスト)の型に依存することは、被験体を処置するために使用され得る。適切な薬剤は、本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイに基づいて決定され得る。
いくつかの22417障害は、異常なレベルの遺伝子産物または異常な活性を示す遺伝子産物の存在によって、少なくとも部分的に引き起こされ得る。そういうものとして、このような遺伝子産物のレベルおよび/または活性の減少は、障害の症状の改善を引き起こす。
22417分子は、上記されるような1つ以上の細胞の増殖障害および/または分化障害、脳障害、腎障害、卵巣障害、心臓血管障害、肝障害を制御する新規の診断標的および治療剤として作用し得る。
心臓障害または「心臓血管障害」を含む障害の例としては、心臓血管系(例えば、心臓、血管、および/または血液)が関係する疾患、障害、または状態が挙げられるがこれらに限定されない。心臓血管障害は、動脈圧の不均衡、心臓の機能不全、または血管の閉塞(例えば、血栓による)によって引き起こされ得る。このような障害の例としては、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、冠状動脈痙攣、うっ血性心不全、冠状動脈疾患、弁疾患、不整脈、および心筋症が挙げられる。
脳に関する障害としては、ニューロンに関する障害、グリア(例えば、星状細胞、稀突起神経膠細胞、上衣細胞、および小神経膠細胞)に関する障害;脳水腫、頭蓋内圧上昇およびヘルニア形成、ならびに水頭症;奇形および発生障害(例えば、神経管欠損、前脳異常、後窩異常、ならびに脊髄空洞症および水脊髄症);周生期脳損傷;脳血管疾患(例えば、低酸素症、虚血、および梗塞形成(低血圧症、血液灌流、および局所的血液供給の閉塞に由来する低流状態(全脳虚血および限局性脳虚血)梗塞形成を含む)、頭蓋内出血(脳内(実質内)出血、クモ膜下出血および断裂性漿果状動脈瘤、ならびに血管奇形を含む)、脳血管性高血圧疾患(裂孔梗塞、細隙出血、および高血圧性脳障害を含む));感染症(例えば、急性髄膜炎(急性化膿性(細菌性)髄膜炎および急性無菌性(ウイルス性)髄膜炎を含む)、急性限局性化膿性感染(脳膿瘍、硬膜下蓄膿症、および硬膜外膿瘍を含む)、慢性細菌性髄膜脳炎(結核およびミコバクテリア症を含む)、神経梅毒、および神経ボレリア症(Lyme疾患)、ウイルス髄膜脳炎(節足動物産生(Arbo)ウイルス脳炎、単純ヘルペスウイルス1型、単純ヘルペスウイルス2型、水痘−帯状疱疹ウイルス(帯状疱疹)、サイトメガロウイルス、ポリオ、狂犬病、およびヒト免疫不全ウイルス1(HIV−1髄膜脳炎(亜急性脳炎)、空胞脊髄障害、AIDS関連筋障害、末梢ニューロパシー、および小児AIDSを含む)を含む)、進行性多病巣性白質脳症、亜急性硬化性汎脳炎、真菌性髄膜脳炎、神経系の他の感染症;伝播性海綿状脳障害(プリオン病);海綿状脳障害(多発性硬化症、異型多発性硬化症、急性播種性脳脊髄炎および急性壊死性出血性脳脊髄炎を含む)、および脱髄を伴う他の疾患;退行性障害(例えば、大脳皮質に影響する退行性疾患(アルツハイマー病およびピック病を含む)、神経節および脳幹の退行性疾患(パーキンソン症候群、特発性パーキンソン病(振せん麻痺)、進行性核上麻痺、コルチコ基質(corticobasal)退行、多発性全身性萎縮症(線条体黒質退行、Shy−Drager症候群、およびオリーブ橋小脳萎縮、およびハンティングトン病を含む)));脊髄小脳性退行(脊髄小脳性運動失調を含む)(フリートライヒ運動失調、および運動失調を含む)、運動ニューロンに影響する退行性疾患(筋萎縮性側索硬化症(運動ニューロン疾患)、延髄脊髄萎縮症(Kennedy症候群)および棘筋萎縮症);先天性代謝異常(例えば、白質萎縮症(Krabbe疾患、異染性白質萎縮症、副腎脳白質ジストロフィー、Pelizaeus−Merzbacher疾患、およびCanavan疾患を含む))ミトコンドリア脳心筋障害(Leigh障害および他のミトコンドリア脳心筋障害を含む);後天性代謝疾患(ビタミン欠乏症(例えば、チアミン(ビタミンB1)欠損症およびビタミンB12欠損症を含む)、神経学的続発症代謝障害(低血糖症、高血糖症、および肝性脳障害(encephatopathy)を含む)、毒性障害(一酸化炭素、メタノール、エタノール、および放射線を含む)(メトトレキサートと放射線誘導障害との組み合わせを含む);腫瘍(例えば、神経膠腫(神経膠星状細胞腫(線維性(拡散性)星状細胞腫および多形神経膠芽細胞腫を含む)、極細胞神経膠星状細胞腫、多形性黄色星状膠細胞腫、および脳幹神経膠腫を含む)、乏突起神経膠腫、ならびに脳室上衣細胞腫および関連室傍全体損傷、神経腫瘍、乏分化新生物(髄芽細胞腫を含む)、他の実質細胞腫瘍(原始脳リンパ腫、生殖細胞腫瘍、および松果体実質細胞腫瘍を含む)、髄膜腫、転移性腫瘍、新生物随伴症候群、周辺神経鞘腫瘍(神経鞘腫、神経線維腫、および悪性周辺神経鞘腫瘍(悪性神経鞘腫)、および神経皮膚症候群(母斑症)(神経線維腫症を含む(1型神経線維腫症(NF1)および2型神経線維腫症(NF2)))を含む))、結節硬化症、ならびにフォン・ヒッペル−リンダウ症候群が挙げられるがこれらに限定されない。
骨格筋に関する障害は、横紋筋肉腫のような腫瘍を含む。
皮膚の疾患としては、以下が挙げられるがこれに限定されない:色素沈着およびメラノサイトの障害(白斑、そばかす、黒皮症、ほくろ、母斑細胞性母斑(nevocellular nevus)、ディスプラスティックニーバス、および悪性黒色腫が挙げられるがこれらの限定されない);良性上皮腫瘍(脂漏性角化症、黒色表皮肥厚症、懸垂線維腫(fibroepithelial polyp)、上皮嚢胞、角化棘細胞腫、および付属器(adnexal(付属器(appendage))腫瘍が挙げられるがこれらに限定されない);前悪性上皮腫瘍および悪性上皮腫瘍(光線性角化症、扁平上皮癌、基底細胞癌、およびメルケル細胞癌が挙げられるがこれらに限定されない);真皮の腫瘍(良性線維性組織球腫、隆起性皮膚線維肉腫、黄色腫、および真皮性脈管腫瘍が挙げられるがこれらに限定されない);皮膚に対する細胞性外来動物(cellular immigrant)の腫瘍(原因不明性組織球増殖症、菌状息肉腫(皮膚T細胞リンパ腫)、および肥満細胞症が挙げられるがこれに限定されない);表皮成熟の障害(魚鱗癬が挙げられるがこれらに限定されない);急性炎症性皮膚病(じんま疹、急性湿疹性皮膚炎、および多形性紅斑が挙げられるがこれらに限定されない);慢性炎症性皮膚病(乾癬、扁平苔癬、およびエリテマトーデスが挙げられるがこれらに限定されない);水疱形成(水疱性)疾患(天疱瘡、水疱性類天疱瘡、疱疹状皮膚炎、および非炎症性水疱形成疾患(表皮水疱症およびポルフィリン症)が挙げられるがこれらに限定されない);表皮付属器の障害(尋常性挫瘡が挙げられるがこれに限定されない);皮下脂肪組織炎(結節性紅斑および硬結性紅斑が挙げられるがこれらに限定されない);ならびに、感染およびインフェステーション(例えば、ゆうぜい、伝染性軟属腫、膿痂疹、表在性真菌感性、および節足動物の咬傷、刺創およびインフェステーション)。
腎臓に関連する障害としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:先天性異常(腎臓嚢胞病(嚢胞性腎臓形成異常症、常染色体優性(成体)多発性嚢胞腎疾患、常染色体劣性(小児)多発性嚢胞腎疾患、および腎髄質嚢胞病(髄質海綿腎および腎症尿毒性髄質嚢胞病の合併症(nephronophthisis−uremic medullary cystic disease complex)が挙げられるがこれらに限定されない)、後天性(透析関連)嚢胞病(例えば、単純嚢胞)が挙げられるがこれらに限定されない)が挙げられるがこれらに限定されない);糸球体損傷の病理を含む糸球体疾患(インサイチュ免疫複合体沈着(抗GBM腎炎、Heymann腎炎、および移植抗原に対する抗体が挙げられるがこれらに限定されない)、循環免疫複合体腎炎、糸球体細胞に対する抗体、糸球体腎炎(glomerulonephritis)における細胞媒介性免疫、代替の補体経路の活性化、上皮細胞損傷、および糸球体嚢損傷のメディエータ(細胞メディエータおよび可溶性メディエータを含む)に関連する病理、急性糸球体腎炎(例えば、急性増殖性(連鎖球菌後、感染後)糸球体腎炎(溶連菌後糸球体腎炎および非溶連菌性急性糸球体腎炎が挙げられるがこれらに限定されない)、急速進行性(半月形)糸球体腎炎、ネフローゼ症候群、膜性糸球体腎炎(膜性腎症)、最小変化疾患(minimal change disease)(リポイドネフローゼ)、巣状分節状糸球体硬化症、膜性増殖性糸球体腎炎,IgA腎症(バージャー病),巣状増殖性糸球体腎炎および壊死性糸球体腎炎(巣状糸球体腎炎)、遺伝性腎炎(アルポート症候群および薄膜疾患(良性家族性血尿)が挙げられるがこれらに限定されない)、慢性糸球体腎炎、全身性疾患関連する糸球体外傷(全身性エリテマトーデス、ヘーノホ−シェーンライン紫斑病、細菌性心内膜炎、糖尿病性糸球体硬化症、アミロイドーシス、線維性およびイムノタクノイド(immunotactoid)糸球体腎炎が挙げられるがこれらに限定されない)、および他の全身性疾患が挙げられるがこれらに限定されない);細管および間隙に影響を及ぼす疾患(急性細管壊死および尿細管間質性腎炎(腎盂腎炎および尿路感染症が挙げられるがこれらに限定されない)、急性腎盂腎炎、慢性腎盂腎炎および逆流性腎症、ならびに薬物および毒素によって誘導される尿細管間質性腎炎(急性薬物誘導化間質性腎炎、鎮痛性乱用腎症、非ステロイド性抗炎症薬に関連する腎症、および他の尿細管間質性疾患(尿酸腎症、高カルシウム血症および腎石灰症が挙げられるがこれらに限定されない)、および多発性骨髄腫が挙げられるがこれらに限定されない);血管の疾患(良性腎硬化症、悪性高血圧症および加速性(accelerated)腎硬化症、腎動脈狭窄症、および血栓性細小(微小)血管症(古典的(胎児)溶血性尿毒症症候群、成人溶血性尿毒症症候群/血栓性血小板減少性紫斑病、特発性HUS/TTPが挙げられるがこれらに限定されない)、および他の血管障害(アテローム性動脈硬化症の虚血性腎疾患、アテローム塞栓症腎疾患、鎌状赤血球症腎症、びまん性皮質性壊死(diffuse cortical necrosis)、および腎梗塞が挙げられるがこれらに限定されない)が挙げられるがこれらに限定されない);尿路閉塞症(閉塞性尿路疾患);尿石症(腎石、結石);ならびに腎臓の腫瘍(良性腫瘍(例えば、腎乳頭腺腫、腎臓線維腫または過誤腫(腎髄質性(renomedullary)間細胞腫)、血管筋脂肪腫、および膨大細胞腫)、および悪性腫瘍(腎細胞癌(副腎腫、腎臓腺癌)を含む)が挙げられるがこれらに限定されない(これは、腎盤の尿路上皮癌を含む))。
議論されるように、22417障害の首尾よい処置は、標的遺伝子産物の発現または活性を阻害する役目を果たす技術によって、もたらされ得る。例えば、ネガティブな調節性活性を示すことが証明されている化合物(例えば、上記のアッセイを使用して同定される因子)が、本発明に従って使用され、22417障害の症状を予防および/または回復し得る。このような分子としては、以下が挙げられ得るがこれらに限定されない:ペプチド、ホスホペプチド、有機低分子または無機低分子、あるいは抗体(例えば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化抗体、抗イディオタイプ抗体、キメラ抗体、または単鎖抗体、ならびにFab、F(ab’)2およびFab発現ライブラリーフラグメント、scFV分子、ならびにそれらのエピトープ結合フラグメントを含む)。
さらに、標的遺伝子の発現を阻害するアンチセンス分子およびリボザイム分子もまた、本発明に従って使用され、標的遺伝子発現レベルを低下させ得、それによって、標的遺伝子活性レベルは、効果的に減少される。なおさらに、三重らせん分子が、標的遺伝子活性レベルを低下させる際に利用され得る。アンチセンス分子、リボザイム分子および三重らせん分子は、上で議論されている。
変異体遺伝子発現を低下または阻害するための、アンチセンス分子、リボザイム分子および/または三重らせん分子の使用もまた、正常な標的遺伝子の対立遺伝子によって産生されるmRNAの転写(三重らせん)および/または翻訳(アンチセンス、リボザイム)を低下または阻害し得、その結果、存在する正常な標的遺伝子産物の濃度が、正常な表現型で必要とされる濃度よりも低くあり得る可能性がある。このような場合、正常な標的遺伝子活性を示す標的遺伝子ポリペプチドをコードおよび発現する核酸分子は、遺伝子治療法によって、細胞に導入され得る。あるいは、この標的遺伝子が細胞外タンパク質をコードする例において、正常な標的遺伝子タンパク質を、細胞または組織に同時に投与して、必要な細胞活性レベルまたは組織標的遺伝子活性レベルを維持することが、好ましくあり得る。
核酸分子が、22417発現によって特徴付けられる疾患を処置または予防する際に利用され得る別の方法は、22417タンパク質に特異的なアプトマー分子の使用を介する。アプトマーは、三次構造を有する核酸分子であり、これは、タンパク質リガンドに特異的に結合し得る(例えば、Osborneら、(1997)Curr.Opin.Chem Biol.1:5−9;およびPatel,D.J.(1997)Curr Opin Chem Biol 1:32−46を参照のこと)。核酸分子は、多くの場合において、治療タンパク質分子が標的細胞に導入されるよりも、より簡便に標的細胞に導入されるので、アプトマーは、多能性効果を有し得る薬物または他の分子を導入することなく、22417タンパク質活性が特異的に低下し得る方法を提供する。
標的遺伝子産物に特異的であり、かつ標的遺伝子産物活性を低下させる抗体が、作製され得る。従って、このような抗体は、ネガティブな調節技術が、22417障害の処置に適している場合に投与され得る。抗体の記載については、上記の抗体の節を参照のこと。
抗体産生を刺激するために、22417タンパク質またはエピトープで、動物またはヒト被験体を注射することが、被験体に対して有害である環境下において、抗イディオタイプ抗体の使用によって、22417に対する免疫応答を生じさせることが可能である(例えば、Herlyn,D.(1999)Ann Med 31:66−78;ならびにBhattacharya−Chatterjee,M.およびFoon,K.A.(1998)Cancer Treat Res.94:51−68を参照のこと)。抗イディオタイプ抗体が哺乳動物またはヒト被験体に導入される場合、22417タンパク質に特異的であるべき、抗−抗イディオタイプ抗体の産生が刺激されるはずである。22417発現によって特徴付けられる疾患に対するワクチンもまた、この様式で作製され得る。
標的抗原が細胞内であり、かつ全抗体が使用される例において、内部移行抗体が好ましくあり得る。リポフェクチンまたはリポソームを使用して、標的抗原を細胞内に結合するFab領域の抗体またはフラグメントを送達し得る。抗体のフラグメントが使用される場合、標的抗原に結合する最小の阻害性フラグメントが、好ましい。例えば、抗体のFv領域に対応するアミノ酸配列を有するペプチドが、使用され得る。あるいは、細胞内標的抗原に結合する一本鎖中和抗体もまた、投与され得る。このような一本鎖抗体は、例えば、標的細胞集団内の一本鎖抗体をコードするヌクレオチド配列を発現させることによって、投与され得る(例えば、Marascoら、(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:7889−7893を参照のこと)。
標的遺伝子発現、合成および/または活性を阻害する、同定された化合物は、22417障害を予防、処置または回復するのに治療学的に有効な用量で、患者に投与され得る。治療学的に有効な用量とは、その障害の症状を回復させるのに十分な、化合物の量をいう。このような化合物の毒性および治療効果は、上記のような標準的な薬理学的手順によって、決定され得る。
細胞培養アッセイおよび動物研究から得られたデータは、ヒトにおける使用のための投薬量範囲を処方する際に、使用され得る。このような化合物の投薬量は、好ましくは、毒性をほとんど有さないかまたは全く有さないED50を含む循環濃度範囲内にある。投薬量は、用いられる投薬形態および用いられる投与経路に依存して、この範囲内で変化し得る。本発明の方法において使用される任意の化合物について、治療学的に有効な用量は、細胞培養アッセイから、最初に確立され得る。用量は、動物モデルにおいて処方され得、細胞培養物中で決定されるようなIC50(すなわち、症状の最大半減阻害を達成する試験化合物の濃度)を含む循環プラスマ濃度範囲に達する。このような情報を使用して、ヒトにおける有用な用量をより正確に決定し得る。プラズマレベルは、例えば、高速液体クロマトグラフィーによって、測定され得る。
個体に対する有効な用量を決定する別の例は、試験被験体の血清中の「遊離」化合物および「結合」化合物のレベルを直接的にアッセイする能力である。このようなアッセイは、分子のインプリンティング技術によって作製される抗体模倣物および/または「バイオセンサ」を使用し得る。22417活性を調節し得る化合物は、テンプレート、または「インプリンティング分子」として使用され、この化合物の触媒試薬との重合化の前に、重合可能なモノマーを空間的に組織化する。インプリントされた分子のその後の除去は、化合物の繰り返し「ネガ(negative image)」を含むポリマーマトリクスを残し、そして生物学的アッセイ条件下で、分子に選択的に再結合することができる。この技術の詳細な総説は、Ansell,R.J.ら(1996)Current Opinion in Biotechnology 7:89−94およびShea,K.J.(1994)Trends in Polymer Science 2:166−173において参照され得る。このような「インプリントされた」アフィニティーマトリクスは、リガンド結合アッセイに適合し、これによって、固定化モノクローナル抗体の構成要素は、適切にインプリントされたマトリクスによって置き換えられる。この方法における、このようなマトリクスの使用の例は、Vlatakis,G.ら(1993)Nature 361:645−647において参照され得る。同位体標識の使用によって、22417の発現または活性を調節する化合物の「遊離」濃度は、容易にモニタリングされ得、そしてIC50の算出に使用され得る。
このような「インプリントされた」アフィニティーマトリクスはまた、光子放射特性が標的化合物の局在性および選択的結合によって測定可能に変化する蛍光群を含むように設計され得る。これらの変化は、適切な光ファイバーデバイスを使用し、次いで、試験被験体における用量を、その個々のIC50に基づいて迅速に最適化することによって、実時間で容易にアッセイされ得る。このような「バイオセンサ」の基本的な例は、Kriz,D.ら(1995)Analytical Chemistry 67:2142−2144において議論されている。
本発明の別の局面は、治療目的のための、22417発現または活性を調節する方法に関する。従って、例示的な実施形態において、本発明の調節方法は、細胞を、22417またはこの細胞に関連する22417タンパク質活性の1つ以上の活性を調節する因子と接触させる工程を包含する。22417タンパク質活性を調節する因子は、本明細書中に記載されるような因子(例えば、核酸またはタンパク質、22417タンパク質の天然に存在する標的分子(例えば、22417基質またはレセプター)、22417抗体、22417アゴニスまたはアンタゴニスト、22417アゴニストもしくはアンタゴニストのペプチド模倣物、または他の低分子)であり得る。
1つの実施形態において、この因子は、1つ以上の22417活性を刺激する。このような刺激性因子の例としては、活性な22417タンパク質および22417をコードする核酸分子が挙げられる。別の実施形態において、この因子は、1つ以上の22417活性を阻害する。このような阻害因子の例としては、アンチセンス22417核酸分子、抗22417抗体、および22417インヒビターが挙げられる。これらの調節方法は、インビトロにおいてか(例えば、この因子とともに細胞を培養することによって)、またはインビボにおいて(例えば、この因子を被験体に投与することによって)行われ得る。このように、本発明は、22417タンパク質または核酸分子の、異常なまたは望ましくない発現または活性によって特徴付けられる疾患または障害に罹患している個体を処置する方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、因子(例えば、本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイによって同定される因子)、または22417発現もしくは活性を調節する(例えば、アップレギュレートするかまたはダウンレギュレートする)因子の組み合わせを投与する工程を包含する。別の実施形態において、この方法は、22417タンパク質または核酸分子を、低下した、異常なまたは望ましくない22417発現または活性を補償する治療として、投与する工程を包含する。
22417活性の刺激は、22417が異常にダウンレギュレートする状況、および/または22417活性の増加が有利な効果を有するようである状況において、望ましい。例えば、22417活性の刺激は、22417がダウンレギュレートする状況、および/または22417活性の増加が有利な効果を有するようである状況において、望ましい。同様に、22417活性の阻害は、22417が異常にアップレギュレートする状況、および/または22417活性の低下が有利な効果を有するようである状況において、望ましい。
(薬理ゲノム学(pharmacogenomics))
本発明の22417分子、および因子、または本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイによって同定されるような、22417活性(例えば、22417遺伝子発現)に対する刺激効果もしくは阻害効果を有するモジュレーターは、異常な22417活性または望ましくない22417活性に関連する障害(例えば、細胞増殖障害および細胞分化障害(肺癌、結腸癌、および乳癌を含む))に関連する22417を(予防的にかまたは治療的に)処置するために、個体に投与され得る。このような処置とともに、薬理ゲノム学(すなわち、個体の遺伝子型と、外来性化合物もしくは薬物に対するその個体の応答との間の関係の研究)が、考慮され得る。治療の代謝における差異は、薬理学的に活性な薬物の用量と血液濃度との間の関係を変更することによって、毒性または治療不全を与えるように導き得る。従って、医師または臨床医は、22417分子または22417モジュレーターを投与するか否かを決定し、そして22417分子または22417モジュレーターでの処置における、投薬量および/または治療レジメンを変更する際に、等価な薬理ゲノム学研究において得られた知識を考慮し得る。
本発明の22417分子、および因子、または本明細書中に記載されるスクリーニングアッセイによって同定されるような、22417活性(例えば、22417遺伝子発現)に対する刺激効果もしくは阻害効果を有するモジュレーターは、異常な22417活性または望ましくない22417活性に関連する障害(例えば、細胞増殖障害および細胞分化障害(肺癌、結腸癌、および乳癌を含む))に関連する22417を(予防的にかまたは治療的に)処置するために、個体に投与され得る。このような処置とともに、薬理ゲノム学(すなわち、個体の遺伝子型と、外来性化合物もしくは薬物に対するその個体の応答との間の関係の研究)が、考慮され得る。治療の代謝における差異は、薬理学的に活性な薬物の用量と血液濃度との間の関係を変更することによって、毒性または治療不全を与えるように導き得る。従って、医師または臨床医は、22417分子または22417モジュレーターを投与するか否かを決定し、そして22417分子または22417モジュレーターでの処置における、投薬量および/または治療レジメンを変更する際に、等価な薬理ゲノム学研究において得られた知識を考慮し得る。
薬理ゲノム学は、変更された薬物配置および罹患した個人の異常な活性に起因する薬物に対する応答における、臨床学的に有意な遺伝的変異を処置する。例えば、Eichelbaum,M.ら、(1996)Clin.Exp.Pharmacol.Physiol.23:983−985およびLinder,M.W.ら、(1997)Clin.Chem.43:254−266を参照のこと。一般に、2つの型の薬理ゲノム学条件は、異なり得る。遺伝的条件は、薬物が身体に作用する様式を変更する(変更された薬物作用)単一因子として普及したか、または遺伝的条件は、身体が薬物に作用する様式を変更する(変更された薬物代謝)単一因子として普及した。これらの薬理ゲノム学条件は、稀なゲノム欠損としてかまたは天然に存在する多型としてかの、いずれかとして生じ得る。例えば、グルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ欠損(G6PD)は、一般的な遺伝性酵素病であり、ここで、主な臨床学的合併症は、酸化薬剤(抗マラリア薬、スルホンアミド、鎮痛薬、ニトロフラン)の摂取およびソラマメの消費後の溶血である。
「ゲノムワイドアソシエーション(genome−wide association)」として知られている、薬物応答を予測する遺伝子を同定するための、1つの薬理ゲノム学アプローチは、すでに知られているゲノム関連マーカー(例えば、「二座対立遺伝子」ゲノムマーカーマップ(これは、60,000〜100,000の多型またはヒトゲノム上の可変性部位からなり、これらの各々が、2つの改変体を有する))からなるヒトゲノムの高解像度マップに、主に依存する。このような高解像度ゲノムマップは、特定の観察された薬物応答または副作用に関連したマーカーを同定するために、第II期/第III期の薬物試行に参加した統計学的に有意な数の患者の各々のゲノムのマップと比較され得る。あるいは、このような高解像度マップは、ヒトゲノムにおいて、数憶の公知の一塩基多型(SNP)の組み合わせから生じ得る。本明細書中で使用される場合、「SNP」は、DNAの伸張において、単一ヌクレオチド塩基において生じる一般的な変更である。例えば、SNPは、DNAの1000塩基毎に1回起こる。SNPは、疾患プロセスに関与し得るが、大部分は、疾患に関連し得ない。このようなSNPの発生に基づくゲノムマップが与えられると、個体は、個々のゲノムにおいて、SNPの特定のパターンに依存して、ゲノムのカテゴリーに分類され得る。このような様式において、処置レジメンは、ゲノム学的に類似の個体の間で共通であり得る特性を考慮して、このようなゲノム学的に類似の個体の群に対して変更され得る。
あるいは、「候補遺伝子アプローチ」と呼ばれる方法は、薬物応答を予測する遺伝子を同定するために用いられ得る。この方法に従って、薬物の標的をコードする遺伝子が既知である場合(例えば、本発明の22417タンパク質)、その遺伝子の全ての共通の改変体は、その集団においてかなり容易に同定され得、そして別の遺伝子バージョンに対する1つの遺伝子バージョンが特定の応答に関連するか否かが決定され得る。
あるいは、「遺伝子発現プロファイリング」と呼ばれる方法が、薬物応答を予測する遺伝子を同定するために用いられ得る。例えば、薬物(例えば、本発明の22417分子または22417モジュレーター)を投薬された動物の遺伝子発現は、毒性に関連する遺伝子経路が変化するか否かの指標を与え得る。
1より多い上記薬理ゲノム学アプローチから得られる情報を使用して、個体の予防的処置または治療的処置のための、適切な投薬量および処置レジメンを決定し得る。この知識は、投薬または薬物選択に適用される場合、有害反応または治療不全を回避し得、それによって、22417分子または22417モジュレーター(例えば、本明細書中に記載される例示的なスクリーニングアッセイのうちの1つによって同定されるモジュレーター)で被験体を処置する場合、治療効果または予防効果を増強させる。
本発明はさらに、本発明の22417遺伝子の1つ以上によってコードされる遺伝子産物の1つ以上の活性を調節する因子の同定に基づく、新たな因子、または組み合わせを同定するための方法を提供し、ここで、これらの産物は、治療因子に対する細胞の耐性に関連し得る。詳細には、本発明の22417遺伝子によってコードされるタンパク質の活性は、因子の耐性を克服するために、因子を同定するための基礎として使用され得る。耐性タンパク質の1つ以上の活性をブロックすることによって、標的細胞(例えば、ヒト細胞)は、未改変標的細胞に耐性である因子を用いた処置に対して感受性になる。
22417タンパク質の発現または活性に対する、因子(例えば、薬物)の影響のモニタリングが、臨床試験において適用され得る。例えば、22417遺伝子発現、タンパク質レベル、またはアップレギュレートした22417活性を増加させるために、本明細書中に記載されるようなスクリーニングアッセイによって決定される因子の効果は、22417遺伝子発現、タンパク質レベル、またはダウンレギュレートした22417活性の低下を示す被験体の臨床試験において、モニタリングされ得る。あるいは、22417遺伝子発現、タンパク質レベル、またはダウンレギュレートした22417活性を低下させるために、スクリーニングアッセイによって決定される因子の効果は、22417遺伝子発現、タンパク質レベル、またはアップレギュレートした22417活性の増加を示す被験体の臨床試験においてモニタリングされ得る。このような臨床試験において、22417遺伝子の発現または活性、好ましくは、例えば、22417関連障害に関与している他の遺伝子の発現または活性は、「読み出し(read out)」または特定の細胞の表現型のマーカーとして、使用され得る。
(22417情報科学)
22417分子の配列は、その使用を容易にするように、種々の媒体において提供される。配列は、単離された核酸分子またはアミノ酸分子ではなく、製品(22417を含む)として提供され得る。このような製品は、ヌクレオチド配列またはアミノ酸配列(例えば、オープンリーディングフレーム)を、天然においてかまたは精製された形態で存在している場合、ヌクレオチド配列もしくはアミノ酸配列、またはそれらのサブセットを試験するのに直接的に適用可能ではない手段を使用した製造試験を可能にする形態で、提供し得る。この配列情報はまた、22417全長ヌクレオチド配列および/またはアミノ酸配列、部分的なヌクレオチド配列および/またはアミノ酸配列、多型配列(一塩基多型を含む(SNP))、エピトープ配列などを含み得るがこれらに限定されない。好ましい実施形態において、この製品は、機械読み取り可能な媒体(例えば、磁気情報記憶デバイス、光学情報記憶デバイス、化学情報記憶デバイスまたは機械情報記憶デバイス)である。
22417分子の配列は、その使用を容易にするように、種々の媒体において提供される。配列は、単離された核酸分子またはアミノ酸分子ではなく、製品(22417を含む)として提供され得る。このような製品は、ヌクレオチド配列またはアミノ酸配列(例えば、オープンリーディングフレーム)を、天然においてかまたは精製された形態で存在している場合、ヌクレオチド配列もしくはアミノ酸配列、またはそれらのサブセットを試験するのに直接的に適用可能ではない手段を使用した製造試験を可能にする形態で、提供し得る。この配列情報はまた、22417全長ヌクレオチド配列および/またはアミノ酸配列、部分的なヌクレオチド配列および/またはアミノ酸配列、多型配列(一塩基多型を含む(SNP))、エピトープ配列などを含み得るがこれらに限定されない。好ましい実施形態において、この製品は、機械読み取り可能な媒体(例えば、磁気情報記憶デバイス、光学情報記憶デバイス、化学情報記憶デバイスまたは機械情報記憶デバイス)である。
本明細書中で使用される場合、「機械読み取り可能な媒体」とは、機械(例えば、デジタルコンピューターまたはアナログコンピューター)によって直接的に読み取りおよびアクセスされ得る、任意の媒体をいう。コンピューターの非限定的な例としては、デスクトップPC、ラップトップ、メインフレーム、サーバ(例えば、ウェブサーバ、ネットワークサーバ、またはサーバファーム(server farm))、ハンドホールドデジタルアシスタント、ページャー、携帯電話などが挙げられる。コンピューターは、スタンドアローン型であり得るか、またはコミュニケーションネットワーク(例えば、ローカルエリアネットワーク(例えば、VPNまたはイントラネット))、ワイドエリアネットワーク(例えば、ExtranetまたはInternet)、またはテレホンネットワーク(例えば、ワイヤレス、DSL、またはISDNネットワーク)に接続され得る。機械読み取り可能な媒体としては、以下が挙げられるがこれらの限定されない:磁気記憶媒体(例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク記憶媒体、および磁気テープ);光学記憶媒体(例えば、CD−ROM);電子記憶媒体(例えば、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリなど);およびこれらの分類のハイブリッド(例えば、磁気/光学記憶媒体)。
種々のデータ記憶構造体は、本発明のヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を記憶する機械読み取り可能な媒体を作製する当業者に利用可能である。データ記憶構造体の選択は、一般に、記憶情報にアクセスするように選択される手段に基づく。さらに、種々のデータプロセッサプログラムおよびフォーマットを使用して、本発明のヌクレオチド配列情報をコンピューター読み取り可能な媒体に記憶し得る。配列情報は、市販のソフトウェア(例えば、WordPerfectおよびMicrosoft Word)にフォーマットされた、ワードプロセシングテキストファイルに表示され得るか、またはデータベース適用(DB2、Sybase、Oracleなど)に記憶されたASCIIファイルの形態で表示され得る。当業者は、データプロセッサ構造フォーマット(例えば、テキストファイルまたはデータベース)の任意の数を容易に適用して、本発明のヌクレオチド配列情報を記憶するコンピューター読み取り可能な媒体を獲得し得る。
好ましい実施形態において、配列情報は、リレーショナルデータベース(例えば、SybaseまたはOracle)に記憶される。このデータベースは、配列(核酸配列および/またはアミノ酸配列)情報を記憶するための第一のテーブルを有し得る。この配列情報は、テーブルの列の1つの領域(例えば、第一欄)に記憶され得、そしてその配列についての識別子は、テーブルの列の別の領域(例えば、第二欄)に記憶され得る。このデータベースは、第二のテーブル(例えば、記憶アノテーション(annotation))を有し得る。第二のテーブルは、配列識別子についての領域、記述子についての領域、またはアノテーションテキストを有し得る(例えば、記述子は、配列の機能性、アノテーションが参照する配列における初期の位置についての領域、およびアノテーションが参照する配列における最終的な位置についての領域をいう)。核酸配列に対するアノテーションについての非限定的な例としては、多型(例えば、SNP)翻訳調節部位およびスプライス接合部が挙げられる。アミノ酸配列に対するアノテーションについての非限定的な例としては、ポリペプチドドメイン(例えば、本明細書中に記載されるドメイン);活性部位および他の官能性アミノ酸;ならびに改変部位が挙げられる。
コンピューター読み取り可能な形態の、本発明のヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を提供することによって、当業者は、種々の目的についての配列情報に慣習的にアクセスし得る。例えば、当業者は、コンピューター読み取り可能な形態の本発明のヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を使用して、標的配列または標的構造モチーフを、データ記憶手段内に記憶された配列情報と比較し得る。検索を使用して、特定の標的配列または標的モチーフに一致する、本発明の配列のフラグメントまたは領域を同定する。この検索は、BLAST検索または他の慣用的な配列比較(本明細書中に記載される検索)であり得る。
従って、1つの局面において、本発明は、22417を分析する方法(例えば、構造、機能、または1種以上の他の核酸配列もしくはアミノ酸配列に対する関連性を分析する方法)を特徴に持つ。本発明は、以下の工程を包含する:22417核酸配列またはアミノ酸配列を提供する工程;22417配列を第二の配列(例えば、配列の集合(例えば、核酸配列データまたはタンパク質配列データ)由来の、1つ以上、好ましくは、複数の配列)と比較して、それによって22417を分析する工程。この方法は、機械(例えば、コンピューター)においてかまたは当業者によって手動で、行われ得る。
この方法は、22417配列とデータベースの配列との間の配列同一性を評価する工程を包含する。この方法は、第二のサイトにおいて、例えば、Internetを通じて、データベースにアクセスすることによって、行われ得る。
本明細書中で使用される場合、「標的配列」は、6つ以上のヌクレオチドまたは2つ以上のアミノ酸の、DNA配列またはアミノ酸配列のいずれかであり得る。当業者は、標的配列が長くなれば、標的配列が、データベースにおいてランダムな発生率として表されないようであることを、容易に認識し得る。標的配列の代表的な配列長は、約10〜100アミノ酸であるか、または約30〜300ヌクレオチド残基である。しかし、商業的に重要なフラグメント(例えば、遺伝子発現およびタンパク質プロセシングに関与する、配列フラグメント)は、より短い長さのフラグメントであり得ることが十分認識されている。
コンピューターソフトウェアは、公的に利用可能であり、これにより、当業者は、分析および他の配列との比較のために、コンピューター読み取り可能な媒体に提供された配列情報にアクセスすることができる。種々の公知のアルゴリズムは、公開されており、そして検索手段を行うための種々の市販のソフトウェアが、本発明のコンピューターベースのシステムにおいて使用されており、そして使用され得る。このようなソフトウェアの例としては、MacPattern(EMBL)、BLASTNおよびBLASTX(NCBI)が挙げられるがこれらに限定されない。
従って、本発明は、22417配列の配列のコンピューター読み取り可能な記憶を行う方法を特徴とし、この方法は、コンピューター読み取り可能なマトリクスに配列を記憶させる工程を包含する。好ましい実施形態において、この記憶は、以下の1つ以上を含む:ORFの同定;ドメイン、領域、または部位の同定;転写の開始の同定;転写ターミネーターの同定;タンパク質の全長アミノ酸配列;またはそれらの成熟形態;翻訳領域の5’末端。
別の局面において、本発明は、配列を分析する方法を特徴とする。この方法は、22417配列、または記録を、機械読み取り可能な形態で提供する工程;第二の配列を22417配列と比較する工程;それによって、配列を分析する工程、を包含する、比較は、配列同一性について配列を比較する工程、または1つの配列が他の配列内に含まれるか否かを決定する工程(例えば、22417配列が比較された配列を含むか否かを決定する工程)を包含する。好ましい実施形態において、22417配列または第二の配列は、例えば、第一のサイトにて、第一のコンピューターに記憶され、そして比較が行なわれ、読み取られるか、または例えば、第二のサイトにて、第二のコンピューターに記憶される。例えば、22417配列または第二の配列は、1つのコンピューターにおいて、公的なデータベースまたは特許データベースに記録され得、そして比較の結果が行われ、読み取られるか、または第二のコンピューターに記憶される。好ましい実施形態において、この記憶は、以下の1つ以上を含む:ORFの同定;ドメイン、領域、または部位の同定;転写の開始の同定;転写ターミネーターの同定;タンパク質の全長アミノ酸配列、またはそれらの成熟形態;翻訳領域の5’末端。
別の局面において、本発明は、被験体が22417関連疾患または22417関連障害、あるいは22417関連疾患または22417関連障害に対する素因を有するか否かを決定するための方法を実施するための命令を保持する、機械読み取り可能な媒体を提供し、ここで、この方法は、被験体に関連する22417配列情報を決定する工程、および22417配列情報に基づいて、被験体が22417関連疾患または22417関連障害、あるいは22417関連疾患または22417関連障害の素因を有するか否かを決定する工程、ならびに/あるいはこの疾患、障害または素因の状態について、特定の処置を推奨する工程、を包含する。
本発明はさらに、電子システムおよび/またはネットワークにおいて、被験体が22417関連疾患もしくは障害、または22417関連疾患に対する素因を有するか否かを決定する決定する方法を提供し、ここで、この方法は、被験体に関する22417配列情報を決定する工程、そして22417配列情報に基づいて、被験体が22417関連疾患もしくは障害、または22417関連疾患もしくは障害に対する素因を有するか否かを決定する工程、および/あるいは疾患、障害または素因の状態について特定の処置を推奨する工程を包含する。好ましい実施形態において、この方法はさらに、被験体に関する情報(例えば、表現型情報または遺伝子型情報)を入手する工程、および/または被験体に関する表現型情報をネットワークから得る方法を包含する。この方法は、データベース(例えば、リレーショナルデータベース)に蓄積され得る。別の実施形態において、この方法はさらに、データベース(例えば、他の被験体に関する記録について)を評価する工程、この被験体の22417配列をデータベース中の22417配列と比較し、これによりこの被験体が22417関連疾患または22417関連障害であるか否か、あるいは22417関連疾患または22417に関連する障害に対する素因を有するか否かを決定する工程、を包含する。
本発明はまた、被験体が22417関連疾患または22417関連障害を有するか否かあるいはこのような素因を有するか否かを決定するための方法を、ネットワークで提供し、本方法は、この被験体から22417配列情報および/もしくはそれに関する情報を受ける工程、この被験体に関する表現型情報を受ける工程、22417に対応するネットワークおよび/または22417関連疾患もしくは22417関連障害(例えば、細胞増殖または細胞分化の障害(肺癌、結腸癌および乳癌を含む))に対応するネットワークから情報を入手する工程、そして、1つ以上の表現型情報、22417情報(例えば、配列情報および/またはそれに関連する情報)、および入手された情報に基いて、この被験体が22417関連疾患もしくは22417関連障害を有するか否かまたは22417関連疾患もしくは22417関連障害に対する素因を有するか否かを決定する工程、を包含する。本方法はさらに、疾患状態、障害状態または疾患前状態に対する特定の処置を推奨する工程を包含する。
本発明はまた、被験体が22417関連疾患もしくは22417関連障害を有するか否かまたは22417関連疾患もしくは22417関連障害に対する素因を有するか否かを決定するための方法を提供し、本方法は、22417に関連する情報を受ける工程(例えば、配列情報および/またはそれに関連する情報)、被験体に関する表現型情報を受ける工程、22417に関連するネットワークおよび/または22417関連疾患もしくは22417関連障害に関連するネットワークから情報を入手する工程、そして表現型情報、22417情報および入手した情報に基いて、この被験体が22417関連疾患もしくは22417関連障害を有するか否かまたは22417関連疾患もしくは22417関連障害に対する素因を有するか否かを決定する工程、を包含する。本方法はさらに、疾患状態、障害状態または疾患前状態に対する特定の処置を推奨する工程を包含する。
本発明はさらに、限定と解釈されるべきではない以下の実施例によって例示される。本出願を通して引用される全ての参考文献、特許および公開された特許出願は、本明細書中に参考として援用される。
(実施例1:ヒト22417cDNAの同定および特徴付け)
ヒト22417核酸配列を、以下に列挙する:
ヒト22417核酸配列を、以下に列挙する:
(実施例2:TaqMan分析による22417mRNAの組織分布)
内因性ヒト22417遺伝子発現を、TaqMan技術を使用するPerkin−Elmer/ABI7700 Sequence Detection Systemを用いて測定した。簡単には、TaqMan技術は、5’末端に蛍光色素(典型的には、6−FAM)および3’末端にクエンチ色素(quenching dye)(典型的には、TAMRA)を結合して有する第3の遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(プローブという)の添加を用いる標準的なRT−PCRに依存する。蛍光的にタグ化したオリゴヌクレオチドがインタクトな場合、5’色素からの蛍光シグナルはクエンチされている。PCRが進むにつれて、Taqポリメラーゼの5’から3’へのヌクレアーゼ活性は、標識されたプライマーを消化し、蛍光シグナルとして検出される、6−FAMで標識された遊離ヌクレオチドを生成する。蛍光がまず放出および検出される場合、PCRサイクルは、試験サンプル中の目的の遺伝子の開始量に直接比例し、よって、最初のテンプレート濃度の定量的測定を提供する。サンプルは、5’末端が異なる蛍光(典型的には、VIC)で標識されているハウスキーピング遺伝子(例えば、GAPDH)に特異的な、第2のセットのプライマー/プローブの添加によって内的に制御され得る。
内因性ヒト22417遺伝子発現を、TaqMan技術を使用するPerkin−Elmer/ABI7700 Sequence Detection Systemを用いて測定した。簡単には、TaqMan技術は、5’末端に蛍光色素(典型的には、6−FAM)および3’末端にクエンチ色素(quenching dye)(典型的には、TAMRA)を結合して有する第3の遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(プローブという)の添加を用いる標準的なRT−PCRに依存する。蛍光的にタグ化したオリゴヌクレオチドがインタクトな場合、5’色素からの蛍光シグナルはクエンチされている。PCRが進むにつれて、Taqポリメラーゼの5’から3’へのヌクレアーゼ活性は、標識されたプライマーを消化し、蛍光シグナルとして検出される、6−FAMで標識された遊離ヌクレオチドを生成する。蛍光がまず放出および検出される場合、PCRサイクルは、試験サンプル中の目的の遺伝子の開始量に直接比例し、よって、最初のテンプレート濃度の定量的測定を提供する。サンプルは、5’末端が異なる蛍光(典型的には、VIC)で標識されているハウスキーピング遺伝子(例えば、GAPDH)に特異的な、第2のセットのプライマー/プローブの添加によって内的に制御され得る。
種々のヒト組織中の22417のレベルを決定するために、プライマー/プローブセットを設計した。総RNAを、QiagenからのRNeasyキットを使用して一連のヒト組織から調製した。第一鎖cDNAを、オリゴ−dTプライマーおよびSuperscript II逆転写酵素(Gibco/BRL)を使用して1μgの総RNAから調製した。約50ngの総RNAから得られたcDNAを、TaqMan反応ごとに使用した。試験した組織は、表1〜7に示されるヒト組織およびいくつかの細胞株を含む。
(表1:いくつかのヒト組織における22417mRNAの発現)
(表2:癌組織における22417mRNAの発現)
(肺腫瘍および結腸腫瘍におけるアップレギュレーション)
(肺腫瘍および結腸腫瘍におけるアップレギュレーション)
(表3:肺モデルパネルでの22417発現)
(表4:異種移植片パネルでの発現)
(表5:新脈管形成組織でのβ2制御に対する22417mRNAの発現)
(表6:異種移植片パネルでの22417mRNA発現)
図3は、プラスチック中で増殖させた肺癌細胞株(NCI−H460)と比較して、軟寒天中で増殖させた同一の細胞における増加した22417mRNAの発現を示す。軟寒天での増殖は、細胞の形質転換の尺度である。この能力を有する細胞は、ヌードマウスに注入した場合にほとんど不変的に腫瘍を形成する。これらの結果は、22417遺伝子が、半固体培地での十分な培養増殖、およびインビボでの腫瘍増殖に必要とされ得ることを示唆する。
以下は、インサイチュハイブリダイゼーション実験の要旨である:
肺:22417mRNAの発現を、3つの正常組織のうち3つおよび7つの腫瘍のうち7つで検出した。最高レベルの発現を、肺腫瘍の十分分化した/中程度に分化した腺癌において見出した。有意に高い発現をまた、中程度に分化した扁平上皮細胞癌およびほとんど分化していない非小細胞肺癌において見出した。
肺:22417mRNAの発現を、3つの正常組織のうち3つおよび7つの腫瘍のうち7つで検出した。最高レベルの発現を、肺腫瘍の十分分化した/中程度に分化した腺癌において見出した。有意に高い発現をまた、中程度に分化した扁平上皮細胞癌およびほとんど分化していない非小細胞肺癌において見出した。
胸部:22417mRNAの発現を2つの正常組織のうち2つおよび4つの腫瘍のうち4つ(侵襲性の腺管癌および侵襲性の腺管癌/侵襲性の小葉癌を含む)で検出した。
結腸:22417mRNAの発現を、2つの原発性腫瘍のうち2つ、2つの転位のうち2つで検出したが、正常組織では検出しなかった。
卵巣:22417mRNAの発現を、ほとんど分化していない卵巣腫瘍において検出した。
新脈管形成組織:22417mRNAの発現を、6つの新脈管形成組織のうち3つ(皮膚血管腫および腎臓主要:結腸癌を含む)で中程度に検出した。
(実施例3:ノザン分析による22417mRNAの組織分布)
種々のRNAサンプルでのノザンブロットハイブリダイゼーションを、標準的条件下で行い得、そしてストリンジェントな条件下(すなわち、65℃での0.2×SSC)で洗浄し得る。22417cDNA(配列番号1)の全てまたは一部に対応するDNAプローブを使用し得る。このDNAを、供給業者の指示書に従って、Prime−It Kit(Stratagene,La Jolla,CA)を使用して32P−CTPで放射標識した。マウス造血組織および内分泌組織、ならびに癌細胞株(Clontech,Palo Alto,CA)由来のmRNAを含むフィルターを、ExpressHybハイブリダイゼーション溶液(Clontech)中でプローブし得、そして製造業者の推奨に従って高ストリンジェンシーで洗浄した。
種々のRNAサンプルでのノザンブロットハイブリダイゼーションを、標準的条件下で行い得、そしてストリンジェントな条件下(すなわち、65℃での0.2×SSC)で洗浄し得る。22417cDNA(配列番号1)の全てまたは一部に対応するDNAプローブを使用し得る。このDNAを、供給業者の指示書に従って、Prime−It Kit(Stratagene,La Jolla,CA)を使用して32P−CTPで放射標識した。マウス造血組織および内分泌組織、ならびに癌細胞株(Clontech,Palo Alto,CA)由来のmRNAを含むフィルターを、ExpressHybハイブリダイゼーション溶液(Clontech)中でプローブし得、そして製造業者の推奨に従って高ストリンジェンシーで洗浄した。
(実施例4:細菌細胞における22417の組換え発現)
本実施例において、22417を、組換えグルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)融合ポリペプチドとして、E.coli中に発現させ、そしてこの融合ポリペプチドを、単離および特徴付けする。特に、22417をGSTに融合させ、そしてこの融合ポリペプチドを、E.coli(例えば、PEB199系統)に発現させる。PEB199でのGST−22417融合タンパク質の発現を、IPTGで誘導する。この組換え融合ポリペプチドを、グルタチオンビーズでのアフィニティクロマトグラフィーによって、誘導したPEB199系統の粗細菌溶解物から精製する。細菌溶解物から精製したポリペプチドのポリアクリルアミドゲル電気泳動分析を使用して、生じた融合ポリペプチドの分子量を決定する。
本実施例において、22417を、組換えグルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)融合ポリペプチドとして、E.coli中に発現させ、そしてこの融合ポリペプチドを、単離および特徴付けする。特に、22417をGSTに融合させ、そしてこの融合ポリペプチドを、E.coli(例えば、PEB199系統)に発現させる。PEB199でのGST−22417融合タンパク質の発現を、IPTGで誘導する。この組換え融合ポリペプチドを、グルタチオンビーズでのアフィニティクロマトグラフィーによって、誘導したPEB199系統の粗細菌溶解物から精製する。細菌溶解物から精製したポリペプチドのポリアクリルアミドゲル電気泳動分析を使用して、生じた融合ポリペプチドの分子量を決定する。
(実施例5:COS細胞における組換え22417の発現)
COS細胞(例えば、COS−7細胞。CV−1起源SV40細胞;Gluzman(1981)Cell I23:175−182)における22417遺伝子を発現させるために、Invitrogen Corporation(San Diego,CA)によるpcDNA/Ampベクターを使用する。このベクターは、SV40複製起点、アンピシリン耐性遺伝子、E.coli複製起点、ポリリンカーが続くCMVプロモーター、ならびにSV40イントロンおよびポリアデニル化部位を含む。22417タンパク質全体をコードするDNAフラグメント、ならびにこのフラグメントの3’末端に融合されたHAタグ(Wilsonら(1984)Cell 37:767)またはFLAGタグを、このベクターのポリリンカー領域にクローニングし、これにより、CMVプロモーターの制御下で組換えタンパク質の発現を配置する。
COS細胞(例えば、COS−7細胞。CV−1起源SV40細胞;Gluzman(1981)Cell I23:175−182)における22417遺伝子を発現させるために、Invitrogen Corporation(San Diego,CA)によるpcDNA/Ampベクターを使用する。このベクターは、SV40複製起点、アンピシリン耐性遺伝子、E.coli複製起点、ポリリンカーが続くCMVプロモーター、ならびにSV40イントロンおよびポリアデニル化部位を含む。22417タンパク質全体をコードするDNAフラグメント、ならびにこのフラグメントの3’末端に融合されたHAタグ(Wilsonら(1984)Cell 37:767)またはFLAGタグを、このベクターのポリリンカー領域にクローニングし、これにより、CMVプロモーターの制御下で組換えタンパク質の発現を配置する。
このプラスミドを構築するために、22417DNA配列を、2つのプライマーを使用するPCRによって増幅する。5’プライマーは、目的の制限部位、次いで、開始コドンから始まる22417コード配列の約20ヌクレオチドを含む;3’末端配列は、目的の他の制限部位に対する相補配列、翻訳終止コドン、HAタグまたはFLAGタグ、および22417コード配列の最後の20ヌクレオチドを含む。PCR増幅したフラグメントおよびpCDNA/Ampベクターを、適切な制限酵素で消化し、このベクターを、CIAP酵素(New England Biolabs,Beverly,MA)を使用して脱リン酸化する。好ましくは、この選択された2つの制限部位は異なり、その結果、22417遺伝子は、正確な方向で挿入される。好ましくは、連結混合物を、E.coli細胞(Stratagene Cloning Systems,LA Jolla,CAより入手可能なHB101系統、DH5α系統、SURE系統を使用し得る)に形質導入し、この形質導入した培養物を、アンピシリン培地プレートにプレーティングし、生じたコロニーを選択する。プラスミドDNAを、形質転換体から単離し、そして正確なフラグメントの存在について制限分析により試験する。
引き続きCOS細胞を、リン酸カルシウム法または塩化カルシウム共沈法、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクションあるいはエレクトロポレーションを使用して、22417−pcDNA/Ampプラスミドでトランスフェクトする。宿主細胞をトランスフェクトするための他の適切な方法を、Sambrook,J.,Fritsh,E.F.,およびManiatis,T.(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第2版、Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Clod Spring Harbor,NYに見出し得る。22417ポリペプチドの発現を、放射標識(NEN,Boston,MAより入手可能な35S−メチオニンまたは35S−システインを使用し得る)およびHA特異的モノクローナル抗体を使用する免疫沈降(Harlow,E.およびLane,D.(1988)Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Clod Spring Harbor,NY)によって検出する。簡単には、細胞を、35S−メチオニン(または35S−システイン)で8時間標識する。次いで、この培養培地を収集し、そして界面活性剤(RIPA緩衝液(150mM NaCl、1%NP−40、0.1% SDS、0.5% DOC、50mM Tris(pH7.5)を使用して細胞を溶解する。細胞溶解物および培養培地の両方を、HA特異的モノクローナル抗体で沈降させる。次いで、沈降したポリペプチドを、SDS−PAGEによって分析する。
あるいは、22417コード配列を含むDNAを、適切な制限部位を使用してpCDNA/Ampベクターのポリリンカーに直接クローニングする。生じたプラスミドを、上記の様式にてCOS細胞にトランスフェクトし、そして22417ポリペプチドの発現を、放射標識または22417特異的モノクローナル抗体を使用する免疫沈降によって検出する。
(等価物)
当業者は、本明細書中に記載される本発明の特定の実施形態の多くの等価物を認識するか、または慣用的にすぎない実験法を使用してこれらの等価物を確認し得る。このような等価物は、添付の特許請求の範囲に含まれるべきであることが意図される。
(等価物)
当業者は、本明細書中に記載される本発明の特定の実施形態の多くの等価物を認識するか、または慣用的にすぎない実験法を使用してこれらの等価物を確認し得る。このような等価物は、添付の特許請求の範囲に含まれるべきであることが意図される。
Claims (7)
- 22417を発現する過剰増殖細胞の増殖を阻害するかまたは殺傷を誘導する方法であって、該方法は、該過剰増殖細胞を該過剰増殖細胞の増殖を減少させるかもしくは阻害するかまたは殺傷を誘導するのに効果的な量で22417ポリペプチドの活性または発現を調節する化合物と接触させる工程を包含する、方法。
- 前記化合物が、ペプチド、ホスホペプチド、低分子有機分子、低分子無機分子および抗体からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記化合物が、細胞毒、細胞傷害性因子、および放射性金属イオンからなる群より選択される治療的部分と結合体化した抗体である、請求項2に記載の方法。
- 前記過剰増殖細胞が、固形腫瘍、軟性組織腫瘍、または転移性病変において見出される、請求項1に記載の方法。
- 前記過剰増殖細胞が、肉腫、癌腫、および腺癌からなる群より選択される癌において見出される、請求項1に記載の方法。
- 前記過剰増殖細胞が、肺癌、乳癌、および結腸癌からなる群より選択される癌において見出される、請求項1に記載の方法。
- 被験体における22417発現細胞の異常な細胞増殖または細胞分化により特徴付けられる障害を処置または予防するための方法であって:
該被験体に、22417ポリペプチドの活性または発現を調節する有効量の化合物を投与する工程であって;その結果、該22417発現細胞の異常な細胞増殖または細胞分化が減少するかまたは阻害される、工程、
を包含する、方法。
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