JP2005526488A - Methods for expressing LIM mineralized proteins in non-osseous cells - Google Patents

Methods for expressing LIM mineralized proteins in non-osseous cells Download PDF

Info

Publication number
JP2005526488A
JP2005526488A JP2003544188A JP2003544188A JP2005526488A JP 2005526488 A JP2005526488 A JP 2005526488A JP 2003544188 A JP2003544188 A JP 2003544188A JP 2003544188 A JP2003544188 A JP 2003544188A JP 2005526488 A JP2005526488 A JP 2005526488A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
nucleic acid
hlmp
cell
lmp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003544188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
マッケイ,ウィリアム・エフ
ボーデン,スコット・ディー
ユーン,サングウック・ティー
Original Assignee
メドトロニック・ソファモア・ダネック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by メドトロニック・ソファモア・ダネック filed Critical メドトロニック・ソファモア・ダネック
Priority claimed from PCT/US2002/036465 external-priority patent/WO2003042368A2/en
Publication of JP2005526488A publication Critical patent/JP2005526488A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

幹細胞または椎間板細胞(例えば線維輪の細胞、または髄核の細胞)などの非骨性哺乳動物細胞において、LIMミネラル化タンパク質を発現させる方法を記載する。該方法は、機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなる単離核酸で、細胞をトランスフェクションすることを伴う。トランスフェクションは、ウイルスまたは裸のDNAの直接注射によって、あるいはプラスミドなどの非ウイルスベクターによって、ex vivoまたはin vivoで達成可能である。LIMミネラル化タンパク質の発現は、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲンを産生可能な細胞において、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲン産生を刺激することが可能である。外傷または椎間板変性に関連する椎間板疾患を治療する方法もまた、記載する。Methods for expressing LIM mineralized proteins in non-osseous mammalian cells such as stem cells or intervertebral disc cells (eg, annulus fibrosus cells or nucleus pulposus cells) are described. The method involves transfecting a cell with an isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein that is operably linked to a promoter. Transfection can be accomplished ex vivo or in vivo by direct injection of virus or naked DNA, or by non-viral vectors such as plasmids. LIM mineralized protein expression can stimulate proteoglycan and / or collagen production in cells capable of producing proteoglycan and / or collagen. A method of treating disc disease associated with trauma or disc degeneration is also described.

Description

本出願は、米国仮出願第60/331,321号、2001年11月14日出願の優先権を請求する。この仮出願は完全に本明細書に援用される。
本出願は、米国特許出願第09/124,238号、1988年7月29日出願、現米国特許第6,300,127号、および米国特許出願第09/959,578号、2000年4月28日出願、係属中に関する。これらの出願は各々、本明細書に完全に援用される。
This application claims priority to US Provisional Application No. 60 / 331,321, filed Nov. 14, 2001. This provisional application is fully incorporated herein by reference.
No. 09 / 124,238, filed Jul. 29, 1988, present U.S. Patent No. 6,300,127, and U.S. Patent Application No. 09 / 959,578, April 2000. Related to 28th application, pending. Each of these applications is fully incorporated herein by reference.

発明の背景
発明の分野
本発明の分野は、一般的に、椎間板細胞または髄核の細胞などの非骨性細胞において、LIMミネラル化タンパク質を発現させるための方法に関する。より具体的には、本発明の分野は、LIMミネラル化タンパク質をコードする核酸で、椎間板細胞などの非骨性細胞をトランスフェクションすることに関する。
Background of the Invention
The field of the invention relates generally to methods for expressing LIM mineralized proteins in non-osteous cells such as intervertebral disc cells or nucleus pulposus cells. More specifically, the field of the invention relates to transfection of non-osteous cells such as intervertebral disc cells with nucleic acids encoding LIM mineralized proteins.

技術背景
骨芽細胞は、多能性間葉系幹細胞から分化すると考えられる。骨芽細胞の成熟は、ミネラル化し、そして骨を形成することが可能な、細胞外マトリックスの分泌を生じる。この複雑なプロセスの制御はよく理解されていないが、骨形成タンパク質(BMP)として知られるシグナル伝達糖タンパク質群が関与すると考えられる。これらのタンパク質は、胚性背側−腹側パターン形成、肢芽発生、および成体動物の骨折修復に関与することが示されてきている。B.L. Hogan, Genes & Develop., 10, 1580(1996)。トランスフォーミング増殖因子−ベータ・スーパーファミリー分泌タンパク質のこの群は、異なる分化段階の多様な細胞種において、多様な活性を有する;これらの緊密に関連する分子間の生理学的活性の相異は、まだ解明されてきていない。D.M. Kingsley, Trends Genet., 10, 16(1994)。
Technical background Osteoblasts are thought to differentiate from pluripotent mesenchymal stem cells. Osteoblast maturation results in the secretion of extracellular matrix that can mineralize and form bone. The control of this complex process is not well understood, but is thought to involve a group of signaling glycoproteins known as bone morphogenetic proteins (BMPs). These proteins have been shown to be involved in embryonic dorsal-ventral patterning, limb bud development, and fracture repair in adult animals. B. L. Hogan , Genes & Develop. , 10, 1580 (1996). This group of transforming growth factor-beta superfamily secreted proteins has diverse activities in diverse cell types at different stages of differentiation; differences in physiological activity between these closely related molecules are still It has not been elucidated. D. M.M. Kingsley , Trends Genet. , 10, 16 (1994).

異なるBMPシグナル伝達タンパク質に特有の生理学的役割をよりよく認識するため、我々は最近、BMP−6がラット頭蓋冠骨芽細胞分化を誘導する効力を、BMP−2およびBMP−4の効力と比較した。Bodenら, Endocrinology, 137, 3401(1996)。我々は、分化の開始にBMPまたはグルココルチコイドを必要とする胎児ラット頭蓋冠の第一継代(二次)培養において、このプロセスを研究した。膜状の骨を形成するこのモデルでは、グルココルチコイド(GC)またはBMPは、骨芽細胞特異的タンパク質であるオステオカルシンを分泌可能なミネラル化骨結節への分化を開始するであろう。この二次培養系は、自発的な分化を経る初代ラット骨芽細胞培養とは異なる。この二次系では、グルココルチコイドは、BMP−6 mRNAおよびタンパク質発現の10倍の誘導を生じ、これが骨芽細胞分化の増進に関与した。Bodenら, Endocrinology, 138, 2920(1997)。 In order to better recognize the unique physiological role of different BMP signaling proteins, we recently compared the potency of BMP-6 to induce rat calvarial osteoblast differentiation with that of BMP-2 and BMP-4 did. Boden et al. , Endocrinology, 137, 3401 (1996). We studied this process in the first passage (secondary) cultures of fetal rat calvaria that require BMP or glucocorticoid to initiate differentiation. In this model of forming membranous bone, glucocorticoid (GC) or BMP will initiate differentiation into mineralized bone nodules that can secrete osteocalcin, an osteoblast specific protein. This secondary culture system is different from primary rat osteoblast culture that undergoes spontaneous differentiation. In this secondary system, glucocorticoids produced a 10-fold induction of BMP-6 mRNA and protein expression, which was involved in promoting osteoblast differentiation. Boden et al. , Endocrinology, 138, 2920 (1997).

BMPなどの細胞外シグナルに加え、細胞内シグナルまたは制御分子もまた、新規骨形成を導く事象のカスケードにおいて、役割を果たしている可能性がある。1つの広い種類の細胞内制御分子がLIMタンパク質であり、これらは、LIMドメインとして知られる特徴的な構造モチーフを所持するため、このように名付けられている。LIMドメインは、2アミノ酸スペーサーによって連結される2つの特別なジンクフィンガーで構成されるシステインリッチ構造モチーフである。LIMドメインしか持たないタンパク質もあるが、多様なさらなる機能ドメインを含有するものもある。LIMタンパク質は多様な群を形成し、これらには転写因子および細胞骨格タンパク質が含まれる。LIMドメインの主な役割は、同一のまたは異なるLIMドメインを持つ二量体の形成を通じて、あるいは別個のタンパク質と結合することによって、タンパク質−タンパク質相互作用を仲介することにあるようである。   In addition to extracellular signals such as BMP, intracellular signals or regulatory molecules may also play a role in the cascade of events leading to new bone formation. One broad class of intracellular regulatory molecules are LIM proteins, which are so named because they possess characteristic structural motifs known as LIM domains. The LIM domain is a cysteine-rich structural motif composed of two special zinc fingers linked by a two amino acid spacer. Some proteins have only a LIM domain, while others contain a variety of additional functional domains. LIM proteins form a diverse group, including transcription factors and cytoskeletal proteins. The main role of the LIM domain appears to mediate protein-protein interactions through the formation of dimers with the same or different LIM domains, or by binding to separate proteins.

LIMホメオドメインタンパク質、すなわちLIMドメインおよびホメオドメイン配列両方を有するタンパク質において、LIMドメインは負の制御要素として機能する。LIMホメオドメインタンパク質は、細胞系譜決定の調節および分化制御に関与するが、LIM単独のタンパク質が同様の役割を有する可能性もある。LIM単独のタンパク質はまた、こうしたタンパク質をコードするいくつかの遺伝子が発癌性染色体転位置に関与するため、細胞増殖の調節にも関与している。   In LIM homeodomain proteins, ie proteins having both LIM domain and homeodomain sequences, the LIM domain functions as a negative regulatory element. Although LIM homeodomain proteins are involved in the regulation of cell lineage determination and differentiation control, LIM-only proteins may have a similar role. LIM-only proteins are also involved in the regulation of cell proliferation because several genes encoding such proteins are involved in oncogenic chromosomal translocation.

ヒトおよび他の哺乳動物種は、骨修復および/または骨再生プロセスを必要とする疾患または傷害の傾向がある。例えば、骨折の治療は、天然骨修復機構を刺激し、それによって骨折した骨が治癒するのに要する時間を減少させることが可能な新規治療措置によって改善されるであろう。別の例では、骨粗鬆症などの全身性骨障害に罹患した個体は、新規骨の全身性形成を生じるであろう治療措置から利益を得るであろう。こうした治療措置は、この疾患に特徴的な骨量の損失に起因する骨折の発生率を減少させるであろう。   Humans and other mammalian species are prone to diseases or injuries that require bone repair and / or bone regeneration processes. For example, the treatment of fractures may be improved by new treatment measures that can stimulate the natural bone repair mechanism and thereby reduce the time it takes for the fractured bone to heal. In another example, an individual suffering from a systemic bone disorder such as osteoporosis will benefit from a therapeutic procedure that will result in the systemic formation of new bone. Such treatment measures will reduce the incidence of fractures due to the loss of bone mass characteristic of the disease.

少なくともこれらの理由のため、in vivoで、新規骨の形成を刺激するのにこれらを使用する目的で、BMPなどの細胞外因子が研究されてきている。BMPおよび他の細胞外シグナル伝達分子を用いて、初期には成功が達成されたにもかかわらず、これらの使用は、いくつかの不都合な点を伴った。例えば、新規骨の産生を増進するには、比較的多量の精製BMPが必要であり、それによって、こうした治療法の費用が増加する。さらに、細胞外タンパク質は、宿主動物に導入した後、分解を受けやすい。さらに、これらは典型的には免疫原性であるため、投与したタンパク質に対する免疫反応を刺激する可能性がいつも存在する。   For at least these reasons, extracellular factors such as BMP have been studied for the purpose of using them to stimulate the formation of new bone in vivo. Despite the initial success achieved with BMP and other extracellular signaling molecules, their use was associated with several disadvantages. For example, increasing the production of new bone requires a relatively large amount of purified BMP, thereby increasing the cost of such therapies. Furthermore, extracellular proteins are susceptible to degradation after introduction into a host animal. Furthermore, since they are typically immunogenic, there is always the possibility of stimulating an immune response against the administered protein.

こうした懸念のため、新規骨形成を誘導するのに、細胞内シグナル伝達分子を使用する、利用可能な治療措置を有することが望ましいであろう。遺伝子治療の分野で進歩があったため、現在では、骨形成前駆細胞、すなわち骨形成に関与する細胞、または末梢血白血球に、骨形成プロセスの一部を担う細胞内シグナルをコードするヌクレオチド断片を導入することが可能である。骨形成のための遺伝子治療は、いくつかの潜在的な利点を提供する:(1)産生コストがより低い;(2)細胞内シグナルが延長された発現を達成する能力を有するため、細胞外治療措置に比較して、有効性がより高い;(3)細胞外シグナルに対する受容体が限定された数でしか存在しないために細胞外シグナルでの治療が妨げられうる可能性を回避するであろう;(4)局在化された骨形成が必要な部位に、トランスフェクションした潜在的な骨前駆細胞を直接搬送することを可能にする;そして(5)全身性骨形成を可能にし、それによって骨粗鬆症および他の代謝性骨疾患の治療措置を提供するであろう。   Because of these concerns, it would be desirable to have an available treatment that uses intracellular signaling molecules to induce new bone formation. Due to advances in the field of gene therapy, nucleotide fragments encoding intracellular signals responsible for part of the bone formation process are now introduced into osteogenic progenitor cells, ie cells involved in bone formation, or peripheral blood leukocytes Is possible. Gene therapy for bone formation provides several potential advantages: (1) lower production costs; (2) extracellular signals have the ability to achieve extended expression More effective compared to therapeutic measures; (3) avoiding the possibility that treatment with extracellular signals may be hindered because there are only a limited number of receptors for extracellular signals. (4) enables the direct delivery of potential transfected osteoprogenitor cells to the site in need of localized bone formation; and (5) enables systemic bone formation; Would provide treatment for osteoporosis and other metabolic bone diseases.

骨の疾患に加えて、ヒトおよび他の哺乳動物種はまた、椎間板変性になりやすく、これはとりわけ、背下部痛、椎間板ヘルニア、および脊髄の狭窄に関与する。椎間板変性は、プロテオグリカンマトリックスの進行性損失に関与する。これは、椎間板を生体力学的傷害および変性に罹患しやすくする可能性がある。したがって、適切な細胞、例えば髄核の細胞、線維輪の細胞、および椎間板の細胞などによって、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲン合成を刺激する方法があることが望ましいであろう。   In addition to bone disease, humans and other mammalian species are also prone to intervertebral disc degeneration, which is involved, inter alia, in lower back pain, disc herniation, and spinal stenosis. Intervertebral disc degeneration is associated with progressive loss of the proteoglycan matrix. This may make the intervertebral disc susceptible to biomechanical injury and degeneration. Thus, it would be desirable to have a method of stimulating proteoglycan and / or collagen synthesis by appropriate cells, such as nucleus pulposus cells, annulus fibrosus cells, and intervertebral disc cells.

発明の概要
本発明の第一の側面にしたがって、非骨性哺乳動物細胞において、LIMミネラル化タンパク質を発現させる方法を提供する。本発明のこの側面にしたがって、該方法は、機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなる単離核酸で細胞をトランスフェクションすることを含んでなる。LIMミネラル化タンパク質の発現が、細胞において、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲン合成を刺激するように、細胞は、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲンを産生可能な細胞であることが可能である。本発明のこの側面にしたがった単離核酸は、標準的条件下で、配列番号25の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズ可能な核酸;および/または非常にストリンジェントな条件下で、配列番号26の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズ可能な核酸分子であることが可能である。細胞は幹細胞、椎間板細胞、線維輪の細胞、または髄核の細胞であることが可能である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to a first aspect of the present invention, a method for expressing a LIM mineralized protein in non-osseous mammalian cells is provided. In accordance with this aspect of the invention, the method comprises transfecting a cell with an isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein operably linked to a promoter. The cell can be a cell capable of producing proteoglycan and / or collagen such that expression of the LIM mineralized protein stimulates proteoglycan and / or collagen synthesis in the cell. An isolated nucleic acid according to this aspect of the invention is a nucleic acid capable of hybridizing under standard conditions to a nucleic acid molecule complementary to the full length of SEQ ID NO: 25; and / or under highly stringent conditions It can be a nucleic acid molecule capable of hybridizing to a nucleic acid molecule complementary to the full length of number 26. The cells can be stem cells, intervertebral disc cells, annulus fibrosus cells, or nucleus pulposus cells.

本発明の第二の側面にしたがって、LIMミネラル化タンパク質をコードする単離核酸配列を含んでなる非骨性哺乳動物細胞を提供する。本発明のこの側面にしたがって、細胞は幹細胞、髄核の細胞、線維輪の細胞、または椎間板細胞であることが可能である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a non-osseous mammalian cell comprising an isolated nucleic acid sequence encoding a LIM mineralized protein. In accordance with this aspect of the invention, the cells can be stem cells, nucleus pulposus cells, annulus fibrosus cells, or intervertebral disc cells.

本発明の第三の側面にしたがって、椎間板傷害または疾患を治療する方法を提供する。本発明のこの側面にしたがって、該方法は、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲンを産生可能な哺乳動物細胞に、単離核酸をトランスフェクションすることを含んでなる。該単離核酸は、機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなる。LIMミネラル化タンパク質は、細胞において、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲン合成を刺激する。   According to a third aspect of the present invention, a method of treating an intervertebral disc injury or disease is provided. According to this aspect of the invention, the method comprises transfecting the isolated nucleic acid into a mammalian cell capable of producing proteoglycan and / or collagen. The isolated nucleic acid comprises a nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein that is operably linked to a promoter. LIM mineralized proteins stimulate proteoglycan and / or collagen synthesis in cells.

本発明の第四の側面にしたがって、椎間板移植物を提供する。本発明のこの側面にしたがって、移植物は、キャリアー物質、およびLIMミネラル化タンパク質をコードする単離核酸配列を含んでなる複数の哺乳動物細胞を含んでなる。やはり本発明のこの側面にしたがって、キャリアー物質は生体適合性物質の多孔性マトリックスを含んでなり、そして哺乳動物細胞は該キャリアー物質に取り込まれている。   According to a fourth aspect of the present invention, an intervertebral disc implant is provided. In accordance with this aspect of the invention, the implant comprises a plurality of mammalian cells comprising a carrier material and an isolated nucleic acid sequence encoding a LIM mineralized protein. Again according to this aspect of the invention, the carrier material comprises a porous matrix of biocompatible material and the mammalian cells are incorporated into the carrier material.

好ましい態様の詳細な説明
本発明は、LIMミネラル化タンパク質をコードする核酸を用いた非骨性細胞のトランスフェクションに関する。本発明の発明者らは、LIMミネラル化タンパク質をコードする核酸で、椎間板細胞などの非骨性細胞をトランスフェクションした結果、プロテオグリカン、コラーゲン、並びに他の椎間板構成要素および組織の合成が増加しうることを発見した。本発明はまた、プロテオグリカン、コラーゲン、または他の椎間板構成要素の損失に関連する椎間板疾患を治療する方法も提供する。
Detailed Description of Preferred Embodiments The present invention relates to transfection of non-osteous cells using nucleic acids encoding LIM mineralized proteins. The inventors of the present invention can increase the synthesis of proteoglycans, collagen, and other intervertebral disc components and tissues as a result of transfection of non-osteous cells such as intervertebral disc cells with nucleic acids encoding LIM mineralized proteins. I discovered that. The present invention also provides a method of treating intervertebral disc disease associated with loss of proteoglycan, collagen, or other intervertebral disc components.

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明はどちらも例示および説明のためのものであり、そして請求するような本発明のさらなる説明を提供することを意図する。
略記および定義
Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further description of the invention as claimed.
Abbreviations and definitions

Figure 2005526488
Figure 2005526488

LIM遺伝子(10−4/RLMP)は、刺激したラット頭蓋冠骨芽細胞培養物から単離された(配列番号1、配列番号2)。米国特許第6,300,127号を参照されたい。この遺伝子は、クローニングされ、配列決定され、そしてin vitroで骨ミネラル化効果を増進させる能力に関してアッセイされてきた。タンパク質RLMPは、骨マトリックスのミネラル化とともに骨芽細胞系譜への細胞の分化に影響を及ぼすことが見出されている。他の既知のサイトカイン(例えばBMP)とは異なり、RLMPは分泌タンパク質ではなく、細胞内シグナル伝達分子である。この特徴は、細胞内シグナル伝達増幅とともに、トランスフェクション細胞のより容易な評価を提供するという利点を有する。これはまた、より有効で、そして特異的なin vivo適用にも適している。適切な臨床適用には、骨折、骨欠陥、骨移植における骨修復増進、および骨粗鬆症を示す患者における正常ホメオスタシスが含まれる。   The LIM gene (10-4 / RLMP) was isolated from stimulated rat calvarial osteoblast cultures (SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2). See U.S. Patent No. 6,300,127. This gene has been cloned, sequenced, and assayed for its ability to enhance bone mineralization effects in vitro. The protein RLMP has been found to affect the differentiation of cells into the osteoblast lineage as well as mineralization of the bone matrix. Unlike other known cytokines (eg BMP), RLMP is not a secreted protein but an intracellular signaling molecule. This feature has the advantage of providing easier evaluation of the transfected cells along with intracellular signaling amplification. This is also more effective and suitable for specific in vivo applications. Suitable clinical applications include fractures, bone defects, enhanced bone repair in bone grafts, and normal homeostasis in patients with osteoporosis.

ヒトLMP−1(「HLMP−1」)と称する、対応するヒトタンパク質のアミノ酸配列もまた、クローニングされ、配列決定され、そして推定されてきている。米国特許第6,300,127号を参照されたい。ヒトタンパク質は、in vitroおよびin vivoで骨ミネラル化の効果増進を示すことが見出されている。   The amino acid sequence of the corresponding human protein, termed human LMP-1 (“HLMP-1”), has also been cloned, sequenced and deduced. See U.S. Patent No. 6,300,127. Human proteins have been found to show enhanced bone mineralization effects in vitro and in vivo.

さらに、HLMP−1sと称するHLMP−1の一部切除(truncated)(短)バージョンが性質決定されてきている。米国特許第6,300,127号を参照されたい。この短いバージョンは、cDNAクローンの1つの供給源中の点突然変異から生じて、該タンパク質を一部切除する停止コドンを提供する。HLMP−1sは、細胞培養およびin vivoで発現させた場合、完全に機能することが見出されている。   In addition, a truncated (short) version of HLMP-1 termed HLMP-1s has been characterized. See U.S. Patent No. 6,300,127. This short version results from a point mutation in one source of the cDNA clone and provides a stop codon that partially excises the protein. HLMP-1s has been found to be fully functional when expressed in cell culture and in vivo.

ヒト心臓cDNAライブラリーのPCR解析を用いて、2つの選択的スプライシング変異体(HLMP−2およびHLMP−3と称する)が同定されてきており、これらは、HLMP−1をコードするヌクレオチド配列において、塩基対325〜444の間の領域で、HLMP−1と異なる。米国特許出願第09/959,578号、2000年4月28日出願、係属中を参照されたい。HLMP−2配列は、この領域中に119塩基対の欠失および17塩基対の挿入を有する。HLMP−1に比較して、HLMP−3をコードするヌクレオチド配列には欠失がないが、該配列はHLMP−2と同じ17塩基対を有し、この塩基対はHLMP−1配列の444位に挿入されている。   Using PCR analysis of a human heart cDNA library, two alternative splicing variants (referred to as HLMP-2 and HLMP-3) have been identified, which in the nucleotide sequence encoding HLMP-1, It differs from HLMP-1 in the region between base pairs 325-444. See US patent application Ser. No. 09 / 959,578, filed Apr. 28, 2000, pending. The HLMP-2 sequence has a 119 base pair deletion and a 17 base pair insertion in this region. Compared to HLMP-1, there is no deletion in the nucleotide sequence encoding HLMP-3, but the sequence has the same 17 base pairs as HLMP-2, which is at position 444 of the HLMP-1 sequence. Has been inserted.

LMPは多能性分子であり、いくつかの生物学的プロセスを制御するかまたはこうしたプロセスに影響を及ぼす。LMPの異なるスプライシング変異体は、哺乳動物において、異なる生物学的機能を有すると期待される。これらは多様な組織の増殖、分化および/または再生において役割を果たす可能性がある。例えば、LMPのいくつかの型は、骨のみでなく、筋肉、腱、靭帯、脊椎、末梢神経、および軟骨においても発現される。   LMPs are pluripotent molecules that control or affect several biological processes. Different splicing variants of LMP are expected to have different biological functions in mammals. They can play a role in the growth, differentiation and / or regeneration of various tissues. For example, some types of LMP are expressed not only in bone, but also in muscle, tendon, ligament, spine, peripheral nerve, and cartilage.

1つの側面にしたがって、本発明は、機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなる単離核酸を提供し;プロテオグリカンを産生可能な哺乳動物細胞に前記単離核酸配列をトランスフェクションして;そしてLIMミネラル化タンパク質をコードする前記ヌクレオチド配列を発現させ、それによってプロテオグリカン合成を刺激することによって、哺乳動物細胞において、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲン合成を刺激する方法に関する。哺乳動物細胞は、椎間板細胞、線維輪の細胞、または髄核の細胞などの非骨性細胞であることが可能である。トランスフェクションは、例えばプラスミドなどの、ウイルスまたは裸のDNAの直接注射によって、ex vivoまたはin vivoいずれかで起こることが可能である。特定の態様において、ウイルスは組換えアデノウイルス、好ましくはAdHLMP−1である。   According to one aspect, the present invention provides an isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein operably linked to a promoter; said mammalian nucleic acid capable of producing proteoglycan said Method of stimulating proteoglycan and / or collagen synthesis in mammalian cells by transfecting an isolated nucleic acid sequence; and expressing said nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein, thereby stimulating proteoglycan synthesis About. Mammalian cells can be non-osseous cells such as intervertebral disc cells, annulus fibrosus cells, or nucleus pulposus cells. Transfection can occur either ex vivo or in vivo by direct injection of virus or naked DNA, eg, a plasmid. In a particular embodiment, the virus is a recombinant adenovirus, preferably AdHLMP-1.

本発明の別の態様は、LIMミネラル化タンパク質をコードする単離核酸配列を含んでなる、非骨性哺乳動物細胞を含んでなる。非骨性哺乳動物細胞は、幹細胞(例えば多能性幹細胞または間葉系幹細胞)または椎間板細胞、好ましくは髄核の細胞または線維輪の細胞であることが可能である。   Another aspect of the invention comprises non-osseous mammalian cells comprising an isolated nucleic acid sequence encoding a LIM mineralized protein. Non-osseous mammalian cells can be stem cells (eg, pluripotent stem cells or mesenchymal stem cells) or intervertebral disc cells, preferably nucleus pulposus cells or annulus fibrosus cells.

異なる側面において、本発明は、非骨性哺乳動物細胞において、LIMミネラル化タンパク質をコードする単離ヌクレオチド配列を発現させる方法であって、機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなる単離核酸を提供し;非骨性哺乳動物細胞に前記単離核酸配列をトランスフェクションして;そしてLIMミネラル化タンパク質をコードする前記ヌクレオチド配列を発現させることを含んでなる、前記方法に関する。非骨性哺乳動物細胞は、幹細胞または椎間板細胞(例えば髄核の細胞または線維輪の細胞)であることが可能である。トランスフェクションは、例えばプラスミドなどの、ウイルスまたは裸のDNAの直接注射によって、ex vivoまたはin vivoいずれかで起こることが可能である。ウイルスは組換えアデノウイルス、好ましくはAdHLMP−1であることが可能である。   In a different aspect, the present invention provides a method for expressing an isolated nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein in non-osseous mammalian cells, wherein the LIM mineralized protein is operably linked to a promoter. Providing an isolated nucleic acid comprising a coding nucleotide sequence; transfecting the isolated nucleic acid sequence into a non-boneed mammalian cell; and expressing the nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein. And relates to the method. Non-osseous mammalian cells can be stem cells or intervertebral disc cells (eg, nucleus pulposus cells or annulus fibrosus cells). Transfection can occur either ex vivo or in vivo by direct injection of virus or naked DNA, eg, a plasmid. The virus can be a recombinant adenovirus, preferably AdHLMP-1.

さらに別の態様において、本発明は、椎間板変性を逆転させるか、妨害するかまたは遅延させることによって、椎間板疾患を治療する方法であって、機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなる単離核酸を提供し;プロテオグリカンを産生可能な哺乳動物細胞に前記単離核酸配列をトランスフェクションして;そしてLIMミネラル化タンパク質をコードする前記ヌクレオチド配列を発現させることによって、前記細胞におけるプロテオグリカン合成を刺激して、それによって椎間板変性を逆転させるか、停止させるかまたは遅延させる、前記方法に関する。椎間板疾患は、背下部痛、椎間板ヘルニア、または脊髄の狭窄を伴う可能性がある。哺乳動物細胞は、幹細胞または椎間板細胞(例えば髄核の細胞、または線維輪の細胞)などの非骨性細胞であることが可能である。   In yet another aspect, the invention relates to a method of treating intervertebral disc disease by reversing, interfering with or delaying intervertebral disc degeneration, wherein the LIM mineralized protein is operably linked to a promoter. An isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence that encodes; a mammalian cell capable of producing proteoglycans is transfected with the isolated nucleic acid sequence; and the nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein is expressed. In particular, by stimulating proteoglycan synthesis in the cells, thereby reversing, stopping or delaying the degeneration of the disc. Intervertebral disc disease may involve lower back pain, disc herniation, or spinal stenosis. Mammalian cells can be non-osseous cells such as stem cells or intervertebral disc cells (eg, nucleus pulposus cells or annulus fibrosus cells).

トランスフェクションは、例えばプラスミドなどの、ウイルスまたは裸のDNAの直接注射によって、ex vivoまたはin vivoいずれかで起こることが可能である。特定の態様において、ウイルスは組換えアデノウイルス、好ましくはAdHLMP−1である。   Transfection can occur either ex vivo or in vivo by direct injection of virus or naked DNA, eg, a plasmid. In a particular embodiment, the virus is a recombinant adenovirus, preferably AdHLMP-1.

本発明は、本明細書において、LIMミネラル化タンパク質、またはLMPと称する、新規哺乳動物LIMタンパク質に関する。本発明は、より詳細には、HLMPまたはHLMP−1として知られるヒトLMP、あるいはHLMP−2またはHLMP−3として知られるヒトLMPの選択的スプライシング変異体に関する。本発明の出願者らは、これらのタンパク質が、in vitroで増殖させた哺乳動物細胞において、骨ミネラル化を増進することを発見した。哺乳動物で産生した場合、LMPはまた、in vivoで、骨形成も誘導する。   The present invention relates to a novel mammalian LIM protein, referred to herein as LIM mineralized protein, or LMP. The present invention more particularly relates to a human LMP known as HLMP or HLMP-1, or an alternative splicing variant of human LMP known as HLMP-2 or HLMP-3. Applicants of the present invention have discovered that these proteins enhance bone mineralization in mammalian cells grown in vitro. When produced in mammals, LMP also induces bone formation in vivo.

骨髄細胞、骨形成前駆細胞、末梢血細胞、および幹細胞(例えば多能性幹細胞または間葉系幹細胞)を、LIMミネラル化タンパク質(例えばLMPまたはHLMP)をコードする核酸でex vivoトランスフェクションし、その後、ドナーにトランスフェクション細胞を再移植することは、骨に関連する多様な障害または傷害を治療するのに適している。例えば、この方法を使用して:骨折修復を増大させ;分節状の欠損において骨を生成し;骨折のため、骨移植代替物を提供し;腫瘍再構築または脊椎固定を促進し;そして弱い骨、あるいは臀部、椎骨、または手首の骨粗鬆症におけるような、骨粗鬆症の骨の(注射による)局所治療を提供することが可能である。LMPまたはHLMPコード核酸でのトランスフェクションはまた:骨折した長い骨の修復を加速する、トランスフェクションした骨髄細胞の経皮注射;長い骨の骨折の癒合遅延または癒合不全、あるいは脊椎固定の偽関節の治療;および臀部または膝の無血管壊死における新規骨誘導にも有用である。   Bone marrow cells, osteogenic progenitor cells, peripheral blood cells, and stem cells (eg, pluripotent stem cells or mesenchymal stem cells) are ex vivo transfected with a nucleic acid encoding a LIM mineralized protein (eg, LMP or HLMP), and then Reimplanting transfected cells into a donor is suitable for treating a variety of bone related disorders or injuries. For example, using this method: increasing fracture repair; generating bone in segmental defects; providing bone graft substitutes for fractures; promoting tumor remodeling or spinal fixation; and weak bones Alternatively, it may be possible to provide local treatment (by injection) of osteoporotic bone, such as in osteoporosis of the hips, vertebrae, or wrists. Transfection with LMP or HLMP-encoding nucleic acids also: accelerates repair of fractured long bones, percutaneous injection of transfected bone marrow cells; delayed healing or failure of long bone fractures, or spinal fusion pseudo-joints It is also useful for treatment; and new bone induction in avascular necrosis of the hip or knee.

遺伝子治療のex vivo法に加えて、LMPまたはHLMPをコードする核酸配列を含んでなる組換えDNAベクターのトランスフェクションは、in vivoで達成可能である。LMPまたはHLMPをコードするDNA断片を、適切なウイルスベクター、例えばアデノウイルスベクターに挿入した場合、ウイルス構築物は、軟骨内の骨形成が望ましい体の部位に直接注射可能である。LMPまたはHLMP配列を導入するのに、直接、皮下注射を用いることによって、骨髄細胞を得るため(ex vivoでトランスフェクションするため)に、または患者の新規骨が必要とされる部位にこれらを再移植するために、外科的介入の必要性を伴うことなく、骨形成の刺激を達成可能である。Aldenら, Neurosurgical Focus(1998)は、アデノウイルスベクターにクローニングされた、BMP−2をコードするcDNAを用いた遺伝子治療の直接注射法の有用性を立証した。 In addition to ex vivo methods of gene therapy, transfection of recombinant DNA vectors comprising nucleic acid sequences encoding LMP or HLMP can be achieved in vivo. When the DNA fragment encoding LMP or HLMP is inserted into an appropriate viral vector, such as an adenoviral vector, the viral construct can be directly injected into a body site where bone formation within the cartilage is desired. Directly using subcutaneous injections to introduce LMP or HLMP sequences, to obtain bone marrow cells (for ex vivo transfection), or to re-add them to the site where the patient's new bone is needed. For transplantation, stimulation of bone formation can be achieved without the need for surgical intervention. Alden et al. , Neurological Focus (1998) demonstrated the utility of a direct injection method of gene therapy using cDNA encoding BMP-2 cloned into an adenoviral vector.

適切な体の部位に、裸の、すなわち被包化されていない、HLMPをコードする核酸配列を含んでなる組換えプラスミドを直接注射することによって、in vivo遺伝子治療を行うことも可能である。本発明のこの態様において、トランスフェクションは、記載されている適切な標的細胞によって、裸のプラスミドDNAが取り込まれるかまたは内在化される際に起こる。ウイルス構築物を用いたin vivo遺伝子治療の場合と同様、裸のプラスミドDNAの直接注射は、外科的介入がほとんど、またはまったく必要でないという利点を提供する。内皮細胞マイトジェン、VEGF(血管内皮細胞増殖因子)をコードする裸のプラスミドDNAを用いた直接遺伝子治療は、ヒト患者で成功を示している。Baumagartnerら, Circulation, 97, 12, 1114−1123(1998)。 In vivo gene therapy can also be performed by direct injection of a recombinant plasmid comprising a nucleic acid sequence encoding HLMP, naked or unencapsulated, at an appropriate body site. In this aspect of the invention, transfection occurs when naked plasmid DNA is taken up or internalized by the appropriate target cell described. As in in vivo gene therapy with viral constructs, direct injection of naked plasmid DNA offers the advantage that little or no surgical intervention is required. Direct gene therapy with naked plasmid DNA encoding the endothelial cell mitogen, VEGF (vascular endothelial growth factor) has been successful in human patients. Baumagartner et al. , Circulation, 97, 12, 1114-1123 (1998).

椎間板適用のため、椎間板から細胞を採取し、LIMをコードする核酸で、該細胞をin vitroでトランスフェクションし、その後、椎間板に該細胞を導入することによって、達成可能である。例えば、脊椎に対して使用するのに適した外科的技術いずれかなどの、当業者に知られる手段いずれかを用いて、細胞を椎間板から採取するか、または椎間板に導入しなおすことが可能である。1つの態様において、注射によって椎間板に細胞を導入する。   For intervertebral disc applications, this can be accomplished by harvesting cells from the intervertebral disc, transfecting the cells in vitro with a nucleic acid encoding LIM, and then introducing the cells into the intervertebral disc. For example, cells can be harvested from the disc or reintroduced into the disc using any means known to those skilled in the art, such as any suitable surgical technique for use with the spine. is there. In one embodiment, the cells are introduced into the disc by injection.

やはり本発明にしたがって、LIMミネラル化タンパク質をコードする核酸で、幹細胞(例えば多能性幹細胞または間葉系幹細胞)をex vivoでトランスフェクションし、そして(例えば注射によって)椎間板に導入することが可能である。   Again according to the present invention, stem cells (eg pluripotent stem cells or mesenchymal stem cells) can be transfected ex vivo and introduced into the intervertebral disc (eg by injection) with a nucleic acid encoding a LIM mineralized protein It is.

ex vivoでトランスフェクションした細胞はまた、キャリアーと合わせて、椎間板移植物を形成することが可能である。その後、トランスフェクションした細胞を含んでなるキャリアーを被験者の椎間板に移植することが可能である。適切なキャリアー物質は、Helmら, “Bone Graft Substitutes for the Promotion of Spinal Arthrodesis”, Neurosurg Focus, Vol.10(4):2001年4月に開示される。キャリアーは、好ましくは、脱ミネラル化骨マトリックス(DBM)、生体適合性合成ポリマーマトリックスまたはタンパク質マトリックスなどの生体適合性多孔マトリックスを含んでなる。適切なタンパク質には、コラーゲンなどの細胞外マトリックスタンパク質が含まれる。移植前に、LMPを用いてex vivoでトランスフェクションした細胞を、キャリアーに(すなわち多孔性マトリックスの孔に)取り込むことが可能である。 Cells transfected ex vivo can also be combined with a carrier to form a disc implant. Thereafter, a carrier comprising the transfected cells can be implanted into the subject's disc. Suitable carrier materials are described in Helm et al. , “Bone Graft Substitutes for the Promotion of Spinal Arthrosis”, Neurosurg Focus, Vol. 10 (4): disclosed in April 2001. The carrier preferably comprises a biocompatible porous matrix such as a demineralized bone matrix (DBM), a biocompatible synthetic polymer matrix or a protein matrix. Suitable proteins include extracellular matrix proteins such as collagen. Prior to transplantation, cells transfected with LMP ex vivo can be incorporated into a carrier (ie, into the pores of a porous matrix).

同様に、細胞をin vivoでトランスフェクションする椎間板適用のため、当業者に知られる適切な方法いずれかを用いて、椎間板にDNAを導入することが可能である。1つの態様において、椎間空間に核酸を直接注射する。   Similarly, for intervertebral disc applications where cells are transfected in vivo, DNA can be introduced into the intervertebral disc using any suitable method known to those skilled in the art. In one embodiment, the nucleic acid is injected directly into the intervertebral space.

アデノウイルスベクターを用いて骨形成細胞にLMPを搬送することによって、LMPの一過性発現を達成する。これは、アデノウイルスが、トランスフェクションされる標的細胞のゲノムに取り込まれないために生じる。LMPの一過性発現、すなわち、トランスフェクションした標的細胞の生存期間中に生じる発現は、本発明の目的を達成するのに十分である。しかし、標的細胞のゲノムに取り込まれるベクターを搬送ビヒクルとして用いた際に、LMPの安定な発現が生じうる。例えば、レトロウイルスに基づくベクターがこの目的に適している。   Transient expression of LMP is achieved by delivering LMP to osteogenic cells using an adenoviral vector. This occurs because adenovirus is not incorporated into the genome of the target cell being transfected. Transient expression of LMP, ie expression that occurs during the lifetime of the transfected target cell, is sufficient to achieve the objectives of the present invention. However, stable expression of LMP can occur when a vector that is incorporated into the genome of the target cell is used as a delivery vehicle. For example, vectors based on retroviruses are suitable for this purpose.

LMPの安定な発現は、骨粗鬆症および骨形成不全症などの、多様な全身性骨関連障害を治療するのに特に有用である。本発明のこの態様のため、標的細胞にLMPをコードするヌクレオチド配列を搬送するのに、標的細胞のゲノムに組み込まれるベクターを用いるのに加えて、LMP発現を制御可能なプロモーターの調節下に配置することが可能である。例えば、テトラサイクリンなどの外因性誘導剤への曝露によってスイッチが入るプロモーターが適切である。   Stable expression of LMP is particularly useful for treating a variety of systemic bone related disorders such as osteoporosis and osteogenesis imperfecta. For this aspect of the invention, in addition to using a vector integrated into the genome of the target cell to deliver the nucleotide sequence encoding LMP to the target cell, it is placed under the control of a promoter capable of controlling LMP expression. Is possible. For example, a promoter that is switched on by exposure to an exogenous inducing agent such as tetracycline is suitable.

このアプローチを用いて、外因性誘導剤の有効量を投与することによって、全身規模で新規骨の形成を刺激することが可能である。十分な量の骨量が達成されたら、外因性誘導剤の投与を中断することが可能である。例えば骨粗鬆症の結果の骨量損失を置換するため、必要に応じて、このプロセスを反復することが可能である。HLMPに特異的な抗体は、患者細胞の骨誘導潜在能力、すなわち骨形成潜在能力をアッセイする方法で使用するのに特に適している。この方法で、骨修復治癒が遅いかまたは劣っているリスクを持つ患者を同定することが可能である。また、HLMP特異的抗体は、例えば骨粗鬆症などの骨変性疾患におけるリスク要因を同定するマーカーアッセイで使用するのに適している。   Using this approach, it is possible to stimulate the formation of new bone on a systemic scale by administering an effective amount of an exogenous inducer. Once a sufficient amount of bone has been achieved, administration of the exogenous inducer can be discontinued. This process can be repeated as needed, for example to replace bone loss resulting from osteoporosis. Antibodies specific for HLMP are particularly suitable for use in a method of assaying the osteoinductive potential of patient cells, ie the osteogenic potential. In this way, it is possible to identify patients at risk of slow or inferior bone repair healing. HLMP-specific antibodies are also suitable for use in marker assays to identify risk factors in bone degenerative diseases such as osteoporosis.

周知の方法および慣用法にしたがって、LMPをコードする核酸セグメントを、他の核酸配列、例えばクローニングベクターおよび/または発現ベクターに連結することによって、本発明の遺伝子を調製する。これらの組換えベクターを構築し、そして解析するのに必要な方法、例えば制限エンドヌクレアーゼ消化、クローニング・プロトコル、突然変異誘発、オリゴヌクレオチドの有機合成およびDNA配列決定が記載されてきている。DNA配列決定には、ジデオキシターミネーター法が好ましい。   The gene of the present invention is prepared by ligating a nucleic acid segment encoding LMP to other nucleic acid sequences, such as cloning vectors and / or expression vectors, according to well-known methods and conventional methods. The methods necessary to construct and analyze these recombinant vectors have been described, such as restriction endonuclease digestion, cloning protocols, mutagenesis, oligonucleotide organic synthesis and DNA sequencing. The dideoxy terminator method is preferred for DNA sequencing.

組換えDNA法に関する多くの専門書が刊行されてきており、これらにはSambrookら, Molecular Cloning:A Laboratory Manual, 第2版, Cold Spring Harbor Press, (1988), Davisら, Basic Methods in Molecular Biology, Elsevier(1986),およびAusubelら, Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience(1988)が含まれる。これらの参考マニュアルは、本明細書に特に援用される。 Many technical books on recombinant DNA methods have been published, including Sambrook et al. , Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Press, (1988), Davis et al. , Basic Methodology. , Elsevier (1986) and Ausubel et al. , Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience (1988). These reference manuals are specifically incorporated herein.

プライマーが指示するDNAまたはcDNAの増幅は、本発明の遺伝子発現の共通の工程である。これは、典型的には、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって行われる。PCRは、Mullisらに対する米国特許第4,800,159号および他の刊行出典に記載される。PCRの基本的な原理は、プライマー伸長の連続した周期によるDNA配列の指数的複製である。1つのプライマーの伸長産物は、別のプライマーとハイブリダイズすると、別の核酸分子合成のテンプレートになる。プライマー−テンプレート複合体は、複製機能を行う際にプライマーを伸長する、DNAポリメラーゼの基質として作用する。PCRに適用される慣用的な酵素は、サーマス・アクアティカス(Thermus aquaticus)から単離された熱安定性DNAポリメラーゼ、またはTaq DNAポリメラーゼである。 Amplification of the DNA or cDNA indicated by the primer is a common step in gene expression of the present invention. This is typically done by polymerase chain reaction (PCR). PCR is described in US Pat. No. 4,800,159 to Mullis et al . And other publication sources. The basic principle of PCR is the exponential replication of DNA sequences with a continuous period of primer extension. The extension product of one primer becomes a template for another nucleic acid molecule synthesis when hybridized with another primer. The primer-template complex acts as a substrate for DNA polymerase that extends the primer when performing a replication function. A conventional enzyme applied to PCR is a thermostable DNA polymerase isolated from Thermus aquaticus, or Taq DNA polymerase.

基本的なPCR法の多くの変型が存在し、そして本発明の組換えベクターを構築するのに必要な既定の工程いずれかにおいて選択する特定の方法は、当業者に容易に行われる。例えば、10−4/RLMPの細胞発現を測定するため、標準的でそして周知の方法のもと、RNAを抽出し、そして逆転写する。その後、PCRによって、生じたcDNAを適切なmRNA配列に関して解析する。   There are many variations of the basic PCR method, and the particular method chosen in any of the predetermined steps necessary to construct the recombinant vector of the invention is readily performed by those skilled in the art. For example, to measure cellular expression of 10-4 / RLMP, RNA is extracted and reverse transcribed under standard and well-known methods. The resulting cDNA is then analyzed for the appropriate mRNA sequence by PCR.

LIMミネラル化タンパク質をコードする遺伝子を、組換え発現系の発現ベクター中で発現させる。もちろん、構築した配列は、元来のもの、またはその相補配列と同じである必要はなく、DNA暗号の縮重によって決定されるにもかかわらず、骨形成活性を有するLMPを発現する配列いずれかであることが可能である。保存的アミノ酸置換、またはアミノ末端メチオニン残基の存在などの他の修飾もまた使用可能である。   A gene encoding a LIM mineralized protein is expressed in an expression vector of a recombinant expression system. Of course, the constructed sequence does not have to be the same as the original sequence or its complementary sequence, and any sequence that expresses LMP having osteogenic activity despite being determined by the degeneracy of the DNA code. It is possible that Other modifications such as conservative amino acid substitutions or the presence of an amino terminal methionine residue can also be used.

選択した宿主発現系で活性であるリボソーム結合部位を、キメラLMPコード配列の5’端に連結して、合成遺伝子を形成する。適切に直線化したプラスミドに連結することによって、発現用の非常に多様なベクターのいずれか1つに、合成遺伝子を挿入することが可能である。制御可能なプロモーター、例えば大腸菌(E. coli)lacプロモーターもまた、キメラコード配列の発現に適している。他の適切な制御可能プロモーターには、trp、tac、recA、T7およびラムダ・プロモーターが含まれる。   A ribosome binding site active in the selected host expression system is ligated to the 5 'end of the chimeric LMP coding sequence to form a synthetic gene. By ligating to an appropriately linearized plasmid, it is possible to insert the synthetic gene into any one of a great variety of vectors for expression. Regulatable promoters, such as the E. coli lac promoter, are also suitable for expression of the chimeric coding sequence. Other suitable regulatable promoters include trp, tac, recA, T7 and the lambda promoter.

いくつかの標準的な公表されている方法、例えばリン酸カルシウム沈殿、DEAE−デキストラン、エレクトロポレーションまたはプロトプラスト融合の1つによって、LMPをコードするDNAをレシピエント細胞にトランスフェクションして、安定な形質転換体を形成する。リン酸カルシウム沈殿が好ましく、特に以下のように行った場合、好ましい。   Stable transformation by transfecting recipient cells with DNA encoding LMP by one of several standard published methods such as calcium phosphate precipitation, DEAE-dextran, electroporation or protoplast fusion. Form the body. Calcium phosphate precipitation is preferred, especially when performed as follows.

DNAを細胞にトランスファーする前に、GrahamおよびVan Der, Virology, 52, 456(1973)の方法にしたがって、リン酸カルシウムで沈殿させる。40〜50μgのDNAのアリコットを、キャリアーとしてのサケ精子DNAまたはウシ胸腺DNAとともに、100mmディッシュに蒔いた0.5x10細胞に用いる。DNAを0.5mlの2X Hepes溶液(280mM NaCl、50mM Hepesおよび1.5mM NaHPO、pH7.0)と混合し、これに等体積の2xCaCl(250mM CaClおよび10mM Hepes、pH7.0)を添加する。30〜40分後に現れた白い顆粒状沈殿は、細胞上に一滴ずつ均一に分布し、これを37℃で4〜16時間インキュベーションする。培地を取り除き、そしてPBS中の15%グリセロールで3分間、細胞にショックを与える。グリセロールを除去した後、細胞に10%ウシ胎児血清を含有するダルベッコの最少必須培地(DMEM)を与える。 Before transferring the DNA to the cells, it is precipitated with calcium phosphate according to the method of Graham and Van Der , Virology, 52, 456 (1973). An aliquot of 40-50 μg of DNA is used for 0.5 × 10 6 cells in a 100 mm dish with salmon sperm DNA or bovine thymus DNA as a carrier. The DNA was mixed with 0.5 ml of 2X Hepes solution (280 mM NaCl, 50 mM Hepes and 1.5 mM Na 2 HPO 4 , pH 7.0) to which an equal volume of 2 × CaCl 2 (250 mM CaCl 2 and 10 mM Hepes, pH 7.0). ) Is added. The white granular precipitate that appears after 30-40 minutes is evenly distributed drop by drop on the cells and is incubated at 37 ° C. for 4-16 hours. The medium is removed and the cells are shocked with 15% glycerol in PBS for 3 minutes. After removal of glycerol, the cells are fed Dulbecco's minimal essential medium (DMEM) containing 10% fetal calf serum.

DNAはまた:Kimuraら, Virology, 49:394(1972)およびSompayracら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 7575(1981)のDEAE−デキストラン法;Potter, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, 7161(1984)のエレクトロポレーション法;並びにSandri−Goddinら, Molec. Cell. Biol., 1, 743(1981)のプロトプラスト融合法を用いてもトランスフェクション可能である。 DNA has also been described by: Kimura et al. , Virology, 49: 394 (1972) and Somepayrac et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 7575 (1981) DEAE-dextran method; Potter , Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, 7161 (1984); and Sandri-Goddin et al ., Molec. Cell. Biol. 1, 743 (1981) can also be used for transfection.

オリゴデオキシヌクレオチドおよびポリデオキシヌクレオチドの有機合成には、固相のホスホロアミダイト化学反応が好ましい方法である。さらに、多くの他の有機合成法が利用可能である。これらの方法は、当業者によって、本発明の特定の配列に容易に適応させられる。   Solid phase phosphoramidite chemistry is the preferred method for organic synthesis of oligodeoxynucleotides and polydeoxynucleotides. In addition, many other organic synthesis methods are available. These methods are readily adapted by those skilled in the art to the specific sequences of the invention.

本発明はまた、本発明のLIMミネラル化タンパク質をコードする核酸配列いずれかに、標準的条件下でハイブリダイズする核酸分子も含む。「標準的ハイブリダイゼーション条件」は、プローブの大きさ、核酸試薬のバックグラウンドおよび濃度とともに、ハイブリダイゼーションの種類、例えばin situ、サザンブロット、またはDNA−RNAハイブリッドのハイブリダイゼーション(ノーザンブロット)で異なるであろう。「標準的ハイブリダイゼーション条件」の決定は、当該技術分野のレベル内である。例えば、この目的のため、本明細書に援用される、Fremeauらに対する米国特許第5,580,775号を参照されたい。Southern, J. Mol. Biol., 98:503(1975)、Alwineら, Meth. Enzymol., 68:220(1979)、およびSambrookら, Molecular Cloning:A Laboratory Manual, 第2版, Cold Spring Harbor Press, 7.19−7.50(1989)もまた参照されたい。 The invention also includes nucleic acid molecules that hybridize under standard conditions to any of the nucleic acid sequences encoding the LIM mineralized proteins of the invention. “Standard hybridization conditions” vary with probe size, nucleic acid reagent background and concentration, as well as hybridization type, eg, in situ, Southern blot, or DNA-RNA hybrid hybridization (Northern blot). I will. The determination of “standard hybridization conditions” is within the level of the art. See, for example, US Pat. No. 5,580,775 to Fremeau et al. , Incorporated herein for this purpose. Southern , J. et al. Mol. Biol. , 98: 503 (1975), Alwine et al ., Meth. Enzymol. 68: 220 (1979) and Sambrook et al. , Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Press, 7.19-1.50 (1989).

標準的ハイブリダイゼーション条件の1つの好ましい組は、50%ホルムアミド、5XSSPE(150nM NaCl、10mM NaHPO[pH7.4]、1mM EDTA[pH8.0])、5Xデンハルト溶液(100mlの水に対して20mg Ficoll、20mgポリビニルピロリドンおよび20mg BSA)、10%デキストラン硫酸、1%SDSおよび100μg/mlサケ精子DNA中、42℃で2時間プレハイブリダイズするブロットを含む。32P標識cDNAプローブを添加し、そしてハイブリダイゼーションを14時間続ける。その後、2XSSPE、0.1%SDS、22℃で20分間、2回ブロットを洗浄し、その後、0.1XSSPE、0.1%SDS中、65℃で1時間洗浄する。その後、ブロットを乾燥させ、そして増感スクリーンの存在下で、x線フィルムに5日間曝露する。 One preferred set of standard hybridization conditions is 50% formamide, 5XSSPE (150 nM NaCl, 10 mM NaH 2 PO 4 [pH 7.4], 1 mM EDTA [pH 8.0]), 5 × Denhardt's solution (for 100 ml water). 20 mg Ficoll, 20 mg polyvinylpyrrolidone and 20 mg BSA) in 10% dextran sulfate, 1% SDS and 100 μg / ml salmon sperm DNA for 2 hours at 42 ° C. 32 P-labeled cDNA probe is added and hybridization is continued for 14 hours. The blot is then washed twice for 20 minutes at 2XSSPE, 0.1% SDS, 22 ° C, followed by 1 hour at 65 ° C in 0.1XSSPE, 0.1% SDS. The blot is then dried and exposed to x-ray film for 5 days in the presence of an intensifying screen.

「非常にストリンジェントな条件」下では、プローブとその標的配列が実質的に同一であれば、プローブは標的配列にハイブリダイズするであろう。標準的ハイブリダイゼーション条件の場合におけるように、当業者は、当該技術分野のレベルおよび特定の実験の性質を考慮して、実質的に同一の配列のみがハイブリダイズするであろう条件を決定することが可能である。   Under “very stringent conditions”, a probe will hybridize to a target sequence if the probe and its target sequence are substantially identical. As in the case of standard hybridization conditions, one skilled in the art will determine the conditions under which only substantially identical sequences will hybridize, taking into account the level of skill in the art and the nature of the particular experiment. Is possible.

本発明の1つの側面にしたがって、LIMミネラル化タンパク質をコードする核酸配列を含んでなる単離核酸分子を提供する。本発明にしたがった核酸分子は、標準的条件下で、配列番号25の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズし、そして/または非常にストリンジェントな条件下で、配列番号26の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズする分子であることが可能である。より具体的には、本発明にしたがった単離核酸分子は、HLMP−1、HLMP−1s、RLMP、HLMP−2、またはHLMP−3をコードすることが可能である。   In accordance with one aspect of the invention, an isolated nucleic acid molecule comprising a nucleic acid sequence encoding a LIM mineralized protein is provided. A nucleic acid molecule according to the present invention hybridizes under standard conditions to a nucleic acid molecule complementary to the full length of SEQ ID NO: 25 and / or complements to the full length of SEQ ID NO: 26 under very stringent conditions. It can be a molecule that hybridizes to a typical nucleic acid molecule. More specifically, an isolated nucleic acid molecule according to the present invention can encode HLMP-1, HLMP-1s, RLMP, HLMP-2, or HLMP-3.

本発明の別の側面には、核酸配列がコードするタンパク質が含まれる。さらに別の態様において、本発明は、抗LMP抗体に基づく、こうしたタンパク質の同定に関する。この態様において、細胞を溶解し、そしてSDS−PAGEによってタンパク質を分離することによって、ウェスタンブロット解析用にタンパク質試料を調製する。Ausubelら, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons(1987)に記載されるように、エレクトロブロッティングによって、タンパク質をニトロセルロースにトランスファーする。インスタント脱脂粉乳(100mlPBS中1グラム)を用いてフィルターをブロッキングした後、フィルターに抗LMP抗体を添加して、そして室温で1時間インキュベーションする。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)でフィルターを徹底的に洗浄し、そして西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRPO)−抗体コンジュゲートとともに、室温で1時間インキュベーションする。再びPBSでフィルターを徹底的に洗浄し、そしてジアミノベンジジン(DAB)を添加することによって、抗原バンドを同定する。 Another aspect of the invention includes proteins encoded by nucleic acid sequences. In yet another aspect, the invention relates to the identification of such proteins based on anti-LMP antibodies. In this embodiment, protein samples are prepared for Western blot analysis by lysing the cells and separating the proteins by SDS-PAGE. Proteins are transferred to nitrocellulose by electroblotting as described in Ausubel et al. , Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons (1987). After blocking the filter with instant skim milk powder (1 gram in 100 ml PBS), anti-LMP antibody is added to the filter and incubated for 1 hour at room temperature. Filters are washed thoroughly with phosphate buffered saline (PBS) and incubated with horseradish peroxidase (HRPO) -antibody conjugate for 1 hour at room temperature. Again wash the filter thoroughly with PBS and identify the antigen band by adding diaminobenzidine (DAB).

単一特異性抗体が、本発明で選択する試薬であり、そしてこれは、LMP発現と関連する特定の特性に関して、患者細胞を解析するのに特異的に用いられる。「単一特異性抗体」は、本明細書において、LMPに関して均質な結合特性を持つ、単一抗体種または複数の抗体種と定義される。「均質結合」は、本明細書において、上述のように、抗体種が、LMPと関連するものなどの、特定の抗原またはエピトープに結合する能力を指す。LMPに対する単一特異性抗体は、LMPに対して反応性である抗体を含有する哺乳動物抗血清から精製されるか、またはKohlerおよびMilsteinの技術を用いて、LMPと反応性であるモノクローナル抗体として調製される。Kohlerら, Nature, 256, 495−497(1975)。例えばマウス、ラット、モルモット、ウサギ、ヤギまたはウマなどの動物を、免疫アジュバントを伴うか、または伴わないかいずれかで、適切な濃度のLIMで免疫することによって、LMP特異的抗体を作成する。 Monospecific antibodies are the reagents selected in the present invention and are used specifically to analyze patient cells for specific properties associated with LMP expression. A “monospecific antibody” is defined herein as a single antibody species or multiple antibody species with homogeneous binding properties for LMP. “Homogeneous binding” as used herein refers to the ability of an antibody species to bind to a particular antigen or epitope, such as that associated with LMP. Monospecific antibodies to LMP are purified from mammalian antisera containing antibodies that are reactive to LMP, or as monoclonal antibodies that are reactive with LMP using Kohler and Milstein techniques. Prepared. Kohler et al. , Nature, 256, 495-497 (1975). For example, LMP-specific antibodies are made by immunizing animals such as mice, rats, guinea pigs, rabbits, goats or horses with an appropriate concentration of LIM, either with or without an immune adjuvant.

このプロセスにおいて、最初の免疫前に、免疫前血清を収集する。各動物には、望ましい場合、許容しうる免疫アジュバントと会合させた、約0.1mg〜約1000mgの間のLMPを投与する。こうした許容しうるアジュバントには、限定されるわけではないが、フロイントの完全アジュバント、フロイントの不完全アジュバント、ミョウバン沈降物、コリネバクテリウム・パルブム(Corynebacterium parvum)を含有する油中水エマルジョンおよびtRNAアジュバントが含まれる。最初の免疫は、皮下(SC)、腹腔内(IP)または両方で、多数の部位に注射されるLMP、好ましくはフロイントの完全アジュバント中のLMPからなる。各動物から一定間隔で、好ましくは毎週、出血させて、抗体力価を測定する。動物は、最初の免疫後、ブースター注射を受けても、または受けなくてもよい。ブースター注射を受ける動物には、一般的に、同一経路により、フロイントの不完全アジュバント中、等量の抗原を与える。ブースター注射は、最大力価が得られるまで、約3週間間隔で与える。各ブースター免疫の約7日後、または単回免疫後、ほぼ毎週、動物から出血させ、血清を収集し、そしてアリコットを約−20℃で保管する。   In this process, preimmune serum is collected prior to the first immunization. Each animal receives between about 0.1 mg and about 1000 mg of LMP, if desired, associated with an acceptable immune adjuvant. Such acceptable adjuvants include, but are not limited to, Freund's complete adjuvant, Freund's incomplete adjuvant, alum sediment, water-in-oil emulsion containing Corynebacterium parvum and tRNA adjuvant. Is included. The initial immunization consists of LMP injected at multiple sites, preferably subcutaneously (SC), intraperitoneally (IP) or both, preferably in Freund's complete adjuvant. Antibody titers are measured by bleeding from each animal at regular intervals, preferably weekly. The animal may or may not receive a booster injection after the initial immunization. Animals receiving booster injections are generally given equal amounts of antigen in Freund's incomplete adjuvant by the same route. Booster injections are given approximately every 3 weeks until the maximum titer is obtained. Approximately 7 days after each booster immunization, or after a single immunization, animals are bled approximately weekly, serum is collected, and aliquots are stored at approximately -20 ° C.

近交系マウス、好ましくはBalb/cマウスをLMPで免疫することによって、LMPと反応性であるモノクローナル抗体(mAb)を調製する。上に論じるように、等体積の許容しうるアジュバントに取り込んだ、約0.5mgの緩衝剤または生理食塩水中、約0.1mg〜約10mg、好ましくは約1mgのLMPで、IPまたはSC経路によって、マウスを免疫する。フロイントの完全アジュバントが好ましい。マウスに第0日に初回免疫を与え、そして約3〜30週間休ませる。免疫したマウスに、静脈内(IV)経路により、リン酸緩衝生理食塩水などの緩衝溶液中、約0.1〜約10mgのLMPの1以上の追加免疫を行う。抗体陽性マウス由来のリンパ球、好ましくは脾臓リンパ球を、当該技術分野に知られる標準法によって免疫したマウスから脾臓を取り除くことによって得る。脾臓リンパ球を適切な融合パートナー、好ましくは骨髄腫細胞と、安定なハイブリドーマ形成を可能にするであろう条件下で混合することによって、ハイブリドーマ細胞を産生する。融合パートナーには、限定されるわけではないが:マウス骨髄腫P3/NS1/Ag4−1;MPC−11;S−194およびSp2/0が含まれ、Sp2/0が好ましい。抗体産生細胞および骨髄腫細胞を、約1,000分子量、約30%〜約50%の濃度のポリエチレングリコール中で融合させる。当該技術分野に知られる方法によって、強化したダルベッコの修飾イーグル培地(DMEM)中、ヒポキサンチン、チミジンおよびアミノプテリン中で増殖させることによって、融合したハイブリドーマ細胞を選択する。ほぼ第14日、第18日、および第21日に、増殖陽性ウェルから上清液を収集し、そして抗原としてLMPを用いて、固相免疫放射アッセイ(SPIRA)などのイムノアッセイによって、抗体産生に関してスクリーニングする。培養液もまた、オクタロニー沈降アッセイで試験して、mAbのアイソタイプを決定する。MacPherson, “Soft Agar Techniques:Tissue Culture Methods and Applications”, KruseおよびPaterson(監修), Academic Press(1973)の軟寒天技術などの技術によって、抗体陽性ウェル由来のハイブリドーマ細胞をクローニングする。Harlowら, Antibodies:A Laboratory Manual, Cold Spring Laboratory(1988)もまた参照されたい。 A monoclonal antibody (mAb) that is reactive with LMP is prepared by immunizing inbred mice, preferably Balb / c mice, with LMP. As discussed above, from about 0.1 mg to about 10 mg, preferably about 1 mg of LMP in about 0.5 mg of buffer or saline in an equal volume of an acceptable adjuvant, by the IP or SC route. Immunize mice. Freund's complete adjuvant is preferred. Mice are primed on day 0 and rested for about 3 to 30 weeks. Immunized mice are given one or more boosters of about 0.1 to about 10 mg of LMP in a buffer solution such as phosphate buffered saline by the intravenous (IV) route. Lymphocytes from antibody positive mice, preferably splenic lymphocytes, are obtained by removing the spleen from immunized mice by standard methods known in the art. Hybridoma cells are produced by mixing splenic lymphocytes with a suitable fusion partner, preferably myeloma cells, under conditions that will allow stable hybridoma formation. Fusion partners include, but are not limited to: mouse myeloma P3 / NS1 / Ag4-1; MPC-11; S-194 and Sp2 / 0, with Sp2 / 0 being preferred. Antibody-producing cells and myeloma cells are fused in polyethylene glycol at a concentration of about 1,000 molecular weight and about 30% to about 50%. Fused hybridoma cells are selected by growth in hypoxanthine, thymidine and aminopterin in fortified Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) by methods known in the art. Approximately 14 days, 18 days, and 21 days, supernatants are collected from growth positive wells and used for antibody production by immunoassays such as solid phase immunoradioactivity assay (SPIRA) using LMP as an antigen. Screen. The culture is also tested in an octalony precipitation assay to determine the mAb isotype. MacPherson , "Soft Agar Techniques: Tissue Culture Methods and Applications", Krue and Paterson (supervised), cloning of cells from positive cells by means of hybrid technology such as Agaric Press (1973). See also Harlow et al. , Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Laboratory (1988).

モノクローナル抗体はまた、プリスタンでプライミングしたBalb/cマウスに、プライミング約4日後、約2x10〜約6x10ハイブリドーマ細胞を、マウスあたりおよそ0.5ml注射することによって、in vivoでも産生可能である。細胞トランスファーのおよそ8〜12日後、腹水を収集し、そして当該技術分野に知られる技術によって、モノクローナル抗体を精製する。 Monoclonal antibodies can also be produced in vivo by injecting approximately 0.5 ml per mouse of about 2 × 10 6 to about 6 × 10 6 hybridoma cells about 4 days after priming to Balb / c mice primed with pristane. Approximately 8-12 days after cell transfer, ascites fluid is collected and monoclonal antibodies are purified by techniques known in the art.

約2%のウシ胎児血清を含有するDMEM中でハイブリドーマ細胞株を増殖させて、十分な量の特異的mAbを得ることによって、抗LMP mAbのin vitro産生を行う。当該技術分野に知られる技術によって、mAbを精製する。   In vitro production of anti-LMP mAbs is performed by growing hybridoma cell lines in DMEM containing about 2% fetal bovine serum to obtain sufficient amounts of specific mAbs. The mAb is purified by techniques known in the art.

限定されるわけではないが、沈降、受身凝集反応、酵素連結免疫吸着抗体(ELISA)技術およびラジオイムノアッセイ(RIA)技術を含む、多様な血清学的アッセイまたは免疫学的アッセイによって、腹水またはハイブリドーマ培養液の抗体力価を決定する。同様のアッセイを用いて、体液または組織および細胞抽出物中のLMPの存在を検出する。   Ascites or hybridoma cultures by various serological or immunological assays, including but not limited to sedimentation, passive agglutination, enzyme-linked immunosorbent antibody (ELISA) technology and radioimmunoassay (RIA) technology Determine antibody titer of fluid. Similar assays are used to detect the presence of LMP in body fluids or tissues and cell extracts.

単一特異性抗体を産生するための上述の方法を利用して、LMPのポリペプチド断片、全長新生LMPポリペプチド、あるいはその変異体またはアレルに特異的な抗体を産生可能であることが、当業者には容易に明らかである。   It is possible to produce antibodies specific for LMP polypeptide fragments, full length nascent LMP polypeptides, or variants or alleles thereof using the methods described above for producing monospecific antibodies. It will be readily apparent to the merchant.

別の態様において、本発明は、HLMP−1の選択的スプライシング変異体に関する。ヒト心臓cDNAをPCR解析することによって、HLMP−2およびHLMP−3と称する、2つのHLMP選択的スプライシング変異体のmRNAが明らかになり、これらはHLMP−1配列の塩基対325〜444の間の領域で、HLMP−1と異なる。HLMP−2配列は、この領域に、119塩基対の欠失および17塩基対の挿入を有する。これらの変化は読み枠を保存し、423アミノ酸のタンパク質を生じ、これはHLMP−1に比較して、34アミノ酸の純損失を有する(40アミノ酸が欠失するのに加えて6アミノ酸が挿入される)。HLMP−2は、HLMP−1に存在しているC末端のLIMドメインを含有する。   In another aspect, the present invention relates to alternative splicing variants of HLMP-1. PCR analysis of human heart cDNA reveals two HLMP alternatively spliced variant mRNAs, designated HLMP-2 and HLMP-3, which are between base pairs 325-444 of the HLMP-1 sequence. The region is different from HLMP-1. The HLMP-2 sequence has a 119 base pair deletion and a 17 base pair insertion in this region. These changes preserve the reading frame and result in a 423 amino acid protein that has a net loss of 34 amino acids compared to HLMP-1 (6 amino acids are inserted in addition to the 40 amino acid deletion). ) HLMP-2 contains a C-terminal LIM domain present in HLMP-1.

HLMP−1と比較して、HLMP−3には欠失がないが、444位に同じ17塩基対の挿入を有する。この挿入は読み枠をシフトさせ、塩基対459〜461に停止コドンを生じる。その結果、HLMP−3は153アミノ酸のタンパク質をコードする。このタンパク質は、HLMP−1およびHLMP−2には存在するC末端LIMドメインを欠く。HLMP−2およびHLMP−3にコードされるタンパク質の予測される大きさを、ウェスタンブロット解析によって確かめた。   Compared to HLMP-1, HLMP-3 has no deletion but has the same 17 base pair insertion at position 444. This insertion shifts the reading frame, resulting in a stop codon at base pairs 459-461. As a result, HLMP-3 encodes a 153 amino acid protein. This protein lacks the C-terminal LIM domain present in HLMP-1 and HLMP-2. The expected size of the proteins encoded by HLMP-2 and HLMP-3 was confirmed by Western blot analysis.

3つのスプライシング変異体の組織分布をPCR解析することによって、これらが差別的に発現されており、異なる組織には異なるアイソフォームが主であることが明らかになった。HLMP−1は、白血球、脾臓、肺、胎盤、および胎児肝臓で発現される主な型であるようである。HLMP−2は、骨格筋、骨髄、および心臓組織の主なアイソフォームであるようである。しかし、HLMP−3は調べた組織いずれでも主なアイソフォームではなかった。   PCR analysis of the tissue distribution of the three splicing variants revealed that they were differentially expressed, with different isoforms predominant in different tissues. HLMP-1 appears to be the major type expressed in leukocytes, spleen, lung, placenta, and fetal liver. HLMP-2 appears to be the major isoform of skeletal muscle, bone marrow, and heart tissue. However, HLMP-3 was not the major isoform in any of the tissues examined.

二次ラット骨芽細胞培養中でHLMP−3を過剰発現させると、グルココルチコイド(272±7)およびHLMP−1(232±200)に見られる効果と同様の骨結節形成(287±56)が誘導された。HLMP−3は、C末端LIMドメインを欠くため、この領域は、骨誘導活性に必要ではない。   Overexpression of HLMP-3 in secondary rat osteoblast cultures resulted in bone nodule formation (287 ± 56) similar to the effects seen with glucocorticoids (272 ± 7) and HLMP-1 (232 ± 200). Induced. Since HLMP-3 lacks a C-terminal LIM domain, this region is not required for osteoinductive activity.

しかし、HLMP−2を過剰発現しても、結節形成は誘導されなかった(11±3)。これらのデータは、欠失した119塩基対にコードされるアミノ酸が骨誘導に必要であることを示唆する。該データはまた、HLMPスプライシング変異体の分布が、組織特異的機能に重要でありうることも示唆する。驚くべきことに、我々は、HLMP−2が二次ラット骨芽細胞培養中でステロイドが誘導する骨芽細胞形成を阻害することを示した。したがって、HLMP−2は、骨形成が望ましくない臨床的状況において、療法的有用性を有する可能性がある。   However, overexpression of HLMP-2 did not induce nodule formation (11 ± 3). These data suggest that the deleted 119 base pair encoded amino acid is required for bone induction. The data also suggests that the distribution of HLMP splicing variants may be important for tissue specific functions. Surprisingly, we have shown that HLMP-2 inhibits steroid-induced osteoblast formation in secondary rat osteoblast cultures. Therefore, HLMP-2 may have therapeutic utility in clinical situations where bone formation is not desirable.

1997年7月22日、pCMV2/RLMPと称するベクター中の10−4/RLMP(挿入物10−4クローン/RLMPを含むベクターpRc/CMV2)の試料を、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)、12301 Parklawn Drive, Rockville, MD 20852に寄託した。この寄託物の培養寄託番号は209153である。1998年3月19日、挿入物HLPM−1sを含むベクターpHis−Aの試料をアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(「ATCC」)に寄託した。この寄託物の培養寄託番号は209698である。2000年4月14日、プラスミドpHAhLMP−2(HLMP−2のヒト心筋cDNA由来のcDNA挿入物を含むベクターpHisA)およびpHAhLMP−3(HLMP−3のヒト心筋cDNA由来のcDNA挿入物を含むベクターpHisA)の試料を、ブダペスト条約の条件下で、ATCC、10801 University Blvd., Manassas, VA, 20110−2209, USAに寄託した。これらの寄託物の寄託番号は、それぞれPTA−1698およびPTA−1699である。これらの寄託物は、ブダペスト条約の定めるところにより、ATCCに少なくとも30年間維持されるであろうし、そしてこれらを開示する特許が付与されると、公共に入手可能となるであろう。寄託物の入手可能性は、政府の法的措置によって許諾される特許権の減損において、本発明を実施するライセンスを構成しない。   July 22, 1997, a sample of 10-4 / RLMP (vector pRc / CMV2 containing insert 10-4 clone / RLMP) in a vector designated pCMV2 / RLMP, American Type Culture Collection (ATCC) , 12301 Parklawn Drive, Rockville, MD 20852. The culture deposit number for this deposit is 209153. On March 19, 1998, a sample of vector pHis-A containing the insert HLPM-1s was deposited with the American Type Culture Collection (“ATCC”). The culture deposit number for this deposit is 209698. April 14, 2000, plasmids pHAhLMP-2 (vector pHisA containing cDNA insert derived from human heart muscle cDNA of HLMP-2) and pHAhLMP-3 (vector pHisA containing cDNA insert derived from human heart muscle cDNA of HLMP-3) ) Samples under the conditions of the Budapest Treaty, ATCC, 10801 University Blvd. , Manassas, VA, 20110-2209, USA. The deposit numbers for these deposits are PTA-1698 and PTA-1699, respectively. These deposits will be maintained by the ATCC for at least 30 years as required by the Budapest Treaty and will be made publicly available when patents disclosing them are granted. The availability of deposits does not constitute a license to implement the present invention in the impairment of patent rights granted by governmental legal action.

本発明の核酸、タンパク質、または抗体を評価する際、酵素アッセイ、タンパク質精製、および他の慣用的な生化学法を使用する。DNAおよびRNAは、それぞれサザンブロッティングおよびノーザンブロッティング技術によって解析される。典型的には、解析する試料を、ゲル電気泳動によって、サイズ分画する。その後、ゲル中のDNAまたはRNAをニトロセルロース膜またはナイロン膜に移す。その後、ゲル中の試料パターンのレプリカであるブロットをプローブとハイブリダイズさせた。典型的には、プローブを、好ましくは32Pで放射標識するが、当該技術分野に知られる他のシグナル生成分子でプローブを標識することも可能である。その後、オートラジオグラフィーなどの検出系によって、目的の特定のバンドを視覚化することが可能である。 Enzyme assays, protein purification, and other conventional biochemical methods are used in evaluating the nucleic acids, proteins, or antibodies of the present invention. DNA and RNA are analyzed by Southern and Northern blotting techniques, respectively. Typically, the sample to be analyzed is size fractionated by gel electrophoresis. Thereafter, the DNA or RNA in the gel is transferred to a nitrocellulose membrane or a nylon membrane. A blot, which is a replica of the sample pattern in the gel, was then hybridized with the probe. Typically, the probe is radiolabeled, preferably with 32 P, but it is possible to label the probe with other signal generating molecules known in the art. Thereafter, the specific band of interest can be visualized by a detection system such as autoradiography.

本発明の好ましい態様を例示する目的のため、以下の限定されない実施例を含む。これらの結果は、本発明のLIMミネラル化タンパク質、およびこれらのタンパク質をコードする単離核酸分子を用いて骨形成を誘導するかまたは増進する実現可能性を立証する。   For the purpose of illustrating preferred embodiments of the invention, the following non-limiting examples are included. These results demonstrate the feasibility of inducing or enhancing bone formation using the LIM mineralized proteins of the present invention and the isolated nucleic acid molecules encoding these proteins.

実施例1: 頭蓋冠細胞培養
先に記載するように、分娩20日前のラットから、ラット骨芽細胞(「ROB」)としても知られる、ラット頭蓋冠細胞を得た。Bodenら, Endocrinology, 137, 8, 3401−3407(1996)。初代培養をコンフルエントまで(7日間)増殖させ、トリプシン処理し、そして一次継代培養細胞として、6ウェルプレートに継代した(1x10細胞/35mmウェル)。第0日にコンフルエントであった継代培養細胞を、さらに7日間増殖させた。第0日に始まって、3日または4日ごとに、ラミナフローフード下で、培地を交換し、そして処理(Trmおよび/またはBMP)を適用した。標準的培養プロトコルは以下のとおりであった:第1日〜第7日、MEM、10%FBS、50μg/mlアスコルビン酸、±刺激;第8日〜第14日、BGJb培地、10%FBS、5mM β−GlyP(ミネラル化を可能にする無機リン酸の供給源として)。骨結節形成およびオステオカルシン分泌の終点解析を第14日に行った。この系でのパイロット実験に基づいて、BMP用量を50ng/mlと選択し、これは、研究したすべてのBMPに関して、用量−反応曲線の中央の範囲の効果を示す用量であった。
Example 1: Calvarial cell culture As described above, rat calvarial cells, also known as rat osteoblasts ("ROB"), were obtained from rats 20 days prior to delivery. Boden et al. , Endocrinology, 137, 8, 3401-3407 (1996). Primary cultures were grown to confluence (7 days), trypsinized, and passaged as primary subculture cells to 6-well plates (1 × 10 5 cells / 35 mm well). Subcultured cells that were confluent on day 0 were grown for an additional 7 days. Starting on day 0, every 3 or 4 days, medium was changed and treatment (Trm and / or BMP) was applied under lamina flow hood. The standard culture protocol was as follows: Day 1-7, MEM, 10% FBS, 50 μg / ml ascorbic acid, ± stimulation; Day 8-14, BGJb medium, 10% FBS, 5 mM β-GlyP (as a source of inorganic phosphate allowing mineralization). End point analysis of bone nodule formation and osteocalcin secretion was performed on day 14. Based on pilot experiments in this system, the BMP dose was selected as 50 ng / ml, which was the dose that showed an effect in the middle range of the dose-response curve for all BMPs studied.

実施例2: アンチセンス処理および細胞培養
膜性骨形成中のLMP−1の潜在的な機能的役割を調べるため、LMP−1 mRNA翻訳を遮断するアンチセンスオリゴヌクレオチドを合成して、そしてグルココルチコイドによって開始される分化を経ている二次骨芽細胞培養を処理した。推定上の翻訳開始部位に渡る25bpの配列(配列番号42)に対応する、非常に特異的なアンチセンスオリゴヌクレオチド(既知のラット配列に有意な相同性をまったく持たない)を用いて、RLMP発現の阻害を達成した。対照培養には、オリゴヌクレオチドを投与しないか、またはセンスオリゴヌクレオチドを投与した。リポフェクタミンの存在下(プレインキュベーション)および非存在下で実験を行った。簡潔には、22μgのセンスまたはアンチセンスRLMPオリゴヌクレオチドを、MEM中、室温で45分間インキュベーションした。このインキュベーション後、さらなるMEMまたはプレインキュベーションしたリポフェクタミン/MEM(7%v/v;室温で45分間インキュベーション)のいずれかを添加して、オリゴヌクレオチド濃度を0.2μMにした。生じた混合物を室温で15分間インキュベーションした。その後、オリゴヌクレオチド混合物を、適切な培地、すなわちMEM/アスコルベート/±Trmと混合して、0.1μMの最終オリゴヌクレオチド濃度を達成した。
Example 2: To investigate the potential functional role of LMP-1 during antisense treatment and cell culture membranous bone formation, antisense oligonucleotides that block LMP-1 mRNA translation were synthesized and glucocorticoids Secondary osteoblast cultures undergoing differentiation initiated by were processed. RLMP expression using a very specific antisense oligonucleotide (no significant homology to known rat sequences), corresponding to a 25 bp sequence (SEQ ID NO: 42) across the putative translation start site Inhibition was achieved. Control cultures received no oligonucleotide or sense oligonucleotide. Experiments were performed in the presence (preincubation) and absence of lipofectamine. Briefly, 22 μg of sense or antisense RLMP oligonucleotide was incubated in MEM for 45 minutes at room temperature. Following this incubation, either additional MEM or preincubated Lipofectamine / MEM (7% v / v; incubated for 45 minutes at room temperature) was added to bring the oligonucleotide concentration to 0.2 μM. The resulting mixture was incubated at room temperature for 15 minutes. The oligonucleotide mixture was then mixed with the appropriate medium, ie MEM / ascorbate / ± Trm, to achieve a final oligonucleotide concentration of 0.1 μM.

適切なオリゴヌクレオチドの存在下または非存在下で、適切な培地(±刺激)を用いて細胞をインキュベーションした。まずリポフェクタミンとインキュベーションした培養には、インキュベーション4時間(37℃;5%CO)後、リポフェクタミンもまたオリゴヌクレオチドもいずれも含有しない培地を再供給した。すべての培養、特にオリゴヌクレオチドを投与した培養には、オリゴヌクレオチドレベルを維持するため、24時間ごとに再供給した。 Cells were incubated with the appropriate medium (± stimulation) in the presence or absence of the appropriate oligonucleotide. The cultures initially incubated with Lipofectamine were re-fed with media containing neither Lipofectamine nor oligonucleotide after 4 hours of incubation (37 ° C .; 5% CO 2 ). All cultures, particularly those dosed with oligonucleotides, were re-fed every 24 hours to maintain oligonucleotide levels.

LMP−1アンチセンスオリゴヌクレオチドは、BMP−6オリゴヌクレオチドの効果と同様、ミネラル化結節形成およびオステオカルシン分泌を用量依存方式で阻害した。骨芽細胞分化におけるLMP−1アンチセンス遮断は、外因性BMP−6の添加によってはレスキュー不能であり、一方、BMP−6アンチセンスオリゴヌクレオチド阻害は、BMP−6を添加すると逆転した。この実験は、骨芽細胞分化経路において、BMP−6に比較してLMP−1が上流の位置にあることをさらに確認した。LMP−1アンチセンスオリゴヌクレオチドはまた、初代ラット骨芽細胞培養において、自発的な骨芽細胞分化も阻害した。   LMP-1 antisense oligonucleotides inhibited mineralized nodule formation and osteocalcin secretion in a dose-dependent manner, similar to the effects of BMP-6 oligonucleotides. LMP-1 antisense blockade in osteoblast differentiation cannot be rescued by addition of exogenous BMP-6, while BMP-6 antisense oligonucleotide inhibition was reversed by addition of BMP-6. This experiment further confirmed that LMP-1 was in an upstream position in the osteoblast differentiation pathway compared to BMP-6. LMP-1 antisense oligonucleotide also inhibited spontaneous osteoblast differentiation in primary rat osteoblast cultures.

実施例3: ミネラル化骨結節形成の定量化
実施例1および2にしたがって調製したROBの培養物を70%エタノール中で一晩固定し、そしてフォン・コッサ銀染色液で染色した。半自動化されたコンピューター化ビデオ画像解析系を用いて、各ウェル中の結節数および結節面積を定量化した。Bodenら, Endocrinology, 137, 8, 3401−3407(1996)。その後、これらの値を割って、結節あたりの面積値を計算した。この自動化プロセスを手動の計数技術に対して確認して、そして0.92の相関係数を立証した(p<0.000001)。すべてのデータを、各条件の5または6ウェルから計算した、平均±平均の標準誤差(S.E.M.)として表す。異なる頭蓋冠調製由来の細胞を用いて、各実験を少なくとも2回、確認した。
Example 3: Quantification of mineralized bone nodule formation ROB cultures prepared according to Examples 1 and 2 were fixed overnight in 70% ethanol and stained with von Kossa silver stain. A semi-automated computerized video image analysis system was used to quantify the nodule number and nodule area in each well. Boden et al. , Endocrinology, 137, 8, 3401-3407 (1996). Thereafter, these values were divided to calculate the area value per nodule. This automated process was validated against a manual counting technique and proved a correlation coefficient of 0.92 (p <0.000001). All data are expressed as mean ± standard error of the mean (SEM), calculated from 5 or 6 wells for each condition. Each experiment was confirmed at least twice using cells from different calvarial preparations.

実施例4: オステオカルシン分泌の定量化
Nanesら, Endocrinology, 127:588(1990)に記載されるように、ラット・オステオカルシンのC末端ノナペプチドに対して、我々の実験室で作成した単一特異的ポリクローナル(polygonal)抗体(Pab)を用いる競合的ラジオイムノアッセイを用いて、培地中のオステオカルシンレベルを測定した。簡潔には、ラクトペルオキシダーゼ法によって、1mCi 125I−Naで1μgのノナペプチドをヨウ素化した。200glのアッセイ緩衝液(0.02Mリン酸ナトリウム、1mM EDTA、0.001%チメロサル、0.025%BSA)を含有する試験管に、アッセイ緩衝液中、100gl/試験管で、細胞培養由来の培地またはオステオカルシン標準(0〜12,000fmol)を添加した。その後、Pab(1:40,000;100μl)を添加し、その後、ヨウ素化ペプチド(12,000cpm;100μl)を添加した。非特異的結合に関して試験する試料を、同様に、しかし抗体を含有せずに調製した。
Example 4: Quantification of osteocalcin secretion
Use monospecific polyclonal antibodies (Pab) generated in our laboratory against the C-terminal nonapeptide of rat osteocalcin as described in Nanes et al. , Endocrinology, 127: 588 (1990). A competitive radioimmunoassay was used to measure osteocalcin levels in the medium. Briefly, 1 μg of nonapeptide was iodinated with 1 mCi 125 I-Na by the lactoperoxidase method. Tubes from 200 ml of assay buffer (0.02 M sodium phosphate, 1 mM EDTA, 0.001% thimerosal, 0.025% BSA) from cell cultures in assay buffer at 100 g / tube. Medium or osteocalcin standard (0-12,000 fmol) was added. Then, Pab (1: 40,000; 100 μl) was added, followed by the addition of iodinated peptide (12,000 cpm; 100 μl). Samples to be tested for non-specific binding were prepared similarly, but without antibody.

700μlヤギ抗ウサギIgGを添加し、その後、4℃で18時間インキュベーションすることによって、結合したPAbおよび未結合(free)PAbを分離した。1200rpmで45分間試料を遠心分離した後、上清をデカントし、そしてガンマカウンター中、沈殿物をカウントした。オステオカルシン値をfmol/100μlで報告し、その後、これらの値を100で割ることによって、pmol/ml培地(3日間産生)に変換した。各条件に関して5〜6ウェルの3つ組測定の平均±S.E.M.として値を表した。各実験を、異なる頭蓋冠調製由来の細胞を用いて、少なくとも2回、確かめた。   Bound and free PAb were separated by adding 700 μl goat anti-rabbit IgG followed by incubation at 4 ° C. for 18 hours. After centrifuging the sample at 1200 rpm for 45 minutes, the supernatant was decanted and the precipitate was counted in a gamma counter. Osteocalcin values were reported in fmol / 100 μl and then converted to pmol / ml medium (3 days production) by dividing these values by 100. Mean ± SEM of triplicate measurements of 5-6 wells for each condition. E. M.M. The value was expressed as Each experiment was verified at least twice using cells from different calvarial preparations.

実施例5: In vitroのミネラル化に対するTrmおよびRLMPの影響
非刺激細胞培養系では、骨結節の総産生に対して、センスオリゴヌクレオチドまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドのいずれにも、見かけの影響はほとんどなかった。しかし、ROBをTrmで刺激すると、RLMPに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドは、結節のミネラル化を>95%阻害した。オリゴヌクレオチドで処理した培養に外因性BMP−6を添加しても、RLMPアンチセンスで処理した結節のミネラル化はレスキューされなかった。
Example 5: Effect of Trm and RLMP on in vitro mineralization In non-stimulated cell culture systems, there was little apparent effect on either total sense bone or nodules on either sense or antisense oligonucleotides. It was. However, when ROB was stimulated with Trm, antisense oligonucleotides to RLMP inhibited nodule mineralization> 95%. Addition of exogenous BMP-6 to oligonucleotide treated cultures did not rescue the mineralization of nodules treated with RLMP antisense.

オステオカルシンは、長く、骨ミネラル化と同義であり、そしてオステオカルシンレベルは結節産生およびミネラル化と相関してきた。RLMPアンチセンスオリゴヌクレオチドは、オステオカルシン産生を有意に減少させたが、アンチセンスで処理した培養中の結節数は有意には変化しなかった。この場合、外因性BMP−6の添加は、RLMPアンチセンスで処理した培養中のオステオカルシン産生を10〜15%レスキューしたのみだった。これによって、RLMPの作用はBMP−6の下流であり、そしてBMP−6よりも特異的であることが示唆された。   Osteocalcin has long been synonymous with bone mineralization, and osteocalcin levels have been correlated with nodule production and mineralization. RLMP antisense oligonucleotides significantly reduced osteocalcin production, but the number of nodules in cultures treated with antisense did not change significantly. In this case, addition of exogenous BMP-6 only rescued osteocalcin production in cultures treated with RLMP antisense by 10-15%. This suggested that the action of RLMP is downstream of BMP-6 and is more specific than BMP-6.

実施例6: RNAの採取および精製
ROBの2つ組ウェル(6ウェル培養プレート中、実施例1および2にしたがって調製)から、4Mグアニジン・イソチオシアネート(GIT)溶液を用いて、細胞RNAを採取して、統計のための3つ組を得た。簡潔には、培養上清をウェルから吸引し、その後、ウェルに、2つ組ウェル採取あたり、0.6mlのGIT溶液を重層した。GIT溶液を添加した後、プレートを5〜10秒間回旋させた(できる限り一定に)。さらにプロセシングする前に、試料を最大7日間、−70℃で保存した。
Example 6: Collection and purification of RNA Cellular RNA is collected from a duplicate well of ROB (prepared according to Examples 1 and 2 in a 6-well culture plate) using 4M guanidine isothiocyanate (GIT) solution. And got a triple for statistics. Briefly, culture supernatant was aspirated from the wells, and then the wells were overlaid with 0.6 ml of GIT solution per duplicate well collection. After adding the GIT solution, the plate was rotated for 5-10 seconds (as constant as possible). Samples were stored at -70 ° C for up to 7 days before further processing.

Sambrookら Molecular Cloning:a Laboratory Manual, 第7.19章, 第2版, Cold Spring Harbor Press(1989)にしたがった標準法をわずかに修飾して、RNAを精製した。簡潔には、融解した試料に60μlの2.0M酢酸ナトリウム(pH4.0)、550μlのフェノール(水飽和)および150μlのクロロホルム:イソアミルアルコール(49:1)を添加した。ボルテックス後、試料を遠心分離し(10000xg;20分間;4℃)、水性相を新たな試験管に移し、600μlのイソプロパノールを添加して、そしてRNAを−20℃で一晩沈殿させた。 RNA was purified with slight modifications to the standard method according to Sambrook et al. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Chapter 7.19, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Press (1989). Briefly, 60 μl of 2.0 M sodium acetate (pH 4.0), 550 μl of phenol (water saturated) and 150 μl of chloroform: isoamyl alcohol (49: 1) were added to the melted sample. After vortexing, the sample was centrifuged (10000 × g; 20 minutes; 4 ° C.), the aqueous phase was transferred to a new tube, 600 μl of isopropanol was added, and the RNA was allowed to precipitate at −20 ° C. overnight.

一晩インキュベーションした後、試料を遠心分離し(10000xg;20分間)、そして上清を穏やかに吸引した。ペレットを400μlのDEPC処理水に再懸濁し、フェノール:クロロホルム(1:1)で1回抽出し、クロロホルム:イソアミルアルコール(24:1)で抽出し、そして40μlの酢酸ナトリウム(3.0M;pH5.2)および1.0ml無水エタノールを添加した後、−20℃で一晩沈殿させた。細胞RNAを回収するには、試料を遠心分離し(10000xg;20分間)、70%エタノールで1回洗浄し、5〜10分間風乾し、そして20μlのDEPC処理水に再懸濁した。分光光度計で測定した光学密度から、RNA濃度を計算した。   After overnight incubation, the samples were centrifuged (10000 × g; 20 minutes) and the supernatant was gently aspirated. The pellet was resuspended in 400 μl DEPC-treated water, extracted once with phenol: chloroform (1: 1), extracted with chloroform: isoamyl alcohol (24: 1), and 40 μl sodium acetate (3.0 M; pH 5 .2) and 1.0 ml absolute ethanol were added followed by overnight precipitation at -20 ° C. To recover cellular RNA, the samples were centrifuged (10000 × g; 20 minutes), washed once with 70% ethanol, air-dried for 5-10 minutes, and resuspended in 20 μl DEPC-treated water. The RNA concentration was calculated from the optical density measured with a spectrophotometer.

実施例7: 逆転写ポリメラーゼ連鎖反応25
加熱した総RNA(総体積10.5μlのDEPC−HO中、5μgを65℃で5分間加熱)を、4μl 5X MMLV−RT緩衝液、2μl dNTP、2μl dT17プライマー(10pmol/ml)、0.5μl RNAsin(40U/ml)および1μl MMLV−RT(200単位/μl)を含有する試験管に添加した。試料を37℃で1時間インキュベーションし、その後、95℃で5分間インキュベーションして、MMLV−RTを不活化した。80μlの水を添加することによって、試料を希釈した。
Example 7: Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction 25
Heated total RNA (5 μg in DEPC-H 2 O in a total volume of 10.5 μl heated for 5 minutes at 65 ° C.), 4 μl 5 × MMLV-RT buffer, 2 μl dNTP, 2 μl dT17 primer (10 pmol / ml), 0 Added to tubes containing 5 μl RNAsin (40 U / ml) and 1 μl MMLV-RT (200 units / μl). Samples were incubated at 37 ° C. for 1 hour, followed by incubation at 95 ° C. for 5 minutes to inactivate MMLV-RT. Samples were diluted by adding 80 μl of water.

標準的方法論を用いて、逆転写した試料(5μl)をポリメラーゼ連鎖反応に供した(総体積50μl)。簡潔には、試料を、水および適切な量のPCR緩衝液、25mM MgCl、dNTP、グリセロアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼ(GAP、ハウスキーピング遺伝子)および/またはBMP−6の順方向および逆方向プライマー、32P−dCTP、およびTaqポリメラーゼを含有する試験管に添加した。別に記載しない限り、22周期(94℃、30”;58℃、30”;72℃、20”)で一貫して反応させるため、プライマーを標準化した。 Using standard methodology, reverse transcribed samples (5 μl) were subjected to polymerase chain reaction (total volume 50 μl). Briefly, the sample is made of water and an appropriate amount of PCR buffer, 25 mM MgCl 2 , dNTPs, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAP, housekeeping gene) and / or BMP-6 forward and reverse primers, Added to tubes containing 32 P-dCTP and Taq polymerase. Unless stated otherwise, the primers were standardized for consistent reaction over 22 cycles (94 ° C., 30 ″; 58 ° C., 30 ″; 72 ° C., 20 ″).

実施例8: ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)およびホスホイメージャー解析による、RT−PCR産物の定量化
RT−PCR産物に5μl/試験管の装填色素を加えて混合し、65℃で10分間加熱し、そして遠心分離した。各反応10μlを、標準的条件下で、PAGE(12%ポリアクリルアミド:ビス;15V/ウェル;定電流)に供した。その後、ゲル保存緩衝液(10%v/vグリセロール、7%v/v酢酸、40%v/vメタノール、43%脱イオン水)中でゲルを30分間インキュベーションし、1〜2時間、真空乾燥させ(80℃)、そして電気的に増進させたリン光画像化系で6〜24時間現像した。視覚化したバンドを解析した。バンドあたりのカウントをグラフにプロットした。
Example 8: Quantification of RT-PCR product by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and phosphoimager analysis 5 μl / tube loaded dye is added to RT-PCR product, mixed and heated at 65 ° C. for 10 minutes And centrifuged. 10 μl of each reaction was subjected to PAGE (12% polyacrylamide: bis; 15 V / well; constant current) under standard conditions. The gel is then incubated for 30 minutes in gel storage buffer (10% v / v glycerol, 7% v / v acetic acid, 40% v / v methanol, 43% deionized water) and vacuum dried for 1-2 hours. (80 ° C.) and developed in an electrically enhanced phosphorescent imaging system for 6-24 hours. The visualized band was analyzed. The counts per band were plotted on a graph.

実施例9: ディファレンシャル・ディスプレーPCR
グルココルチコイド(Trm、1nM)で刺激した細胞からRNAを抽出した。加熱し、DNアーゼで処理した総RNA(総体積10.5μlのDEPC−HO中、5μgを65℃で5分間加熱)を、実施例7に記載したとおりであるが、MMLV−RTプライマーとしてH−T11M(配列番号4)を用いて、逆転写した。上述のとおりであるが、多様な商業的プライマーセット(例えばH−T11G(配列番号4)およびH−AP−10(配列番号5);GeneHunter Corp、テネシー州ナッシュビル)を用いて、生じたcDNAをPCR増幅した。DNA配列決定ゲル上でゲル電気泳動することによって、放射標識PCR産物を分画した。電気泳動後、生じたゲルを真空乾燥し、そしてオートラジオグラフを一晩曝露した。差別的に発現されたcDNAに相当するバンドをゲルから切り出し、そしてConnerら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88,278(1983)の方法を用いたPCRによって、再増幅した。PCR再増幅の産物をベクターPCR−11(TAクローニングキット;InVitrogen、カリフォルニア州カールスバッド)にクローニングした。
Example 9: Differential Display PCR
RNA was extracted from cells stimulated with glucocorticoid (Trm, 1 nM). Total RNA heated and treated with DNase (5 μg in DEPC-H 2 O in a total volume of 10.5 μl heated for 5 minutes at 65 ° C.) as described in Example 7, but with MMLV-RT primer As a result, reverse transcription was performed using HT 11 M (SEQ ID NO: 4). As described above, but generated using a variety of commercial primer sets (eg, HT 11 G (SEQ ID NO: 4) and H-AP-10 (SEQ ID NO: 5); GeneHunter Corp, Nashville, TN) The cDNA was amplified by PCR. Radiolabeled PCR products were fractionated by gel electrophoresis on a DNA sequencing gel. After electrophoresis, the resulting gel was vacuum dried and exposed to an autoradiograph overnight. A band corresponding to the differentially expressed cDNA was excised from the gel, and Conner et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. Re-amplification by PCR using the method of USA, 88, 278 (1983). The product of PCR reamplification was cloned into the vector PCR-11 (TA cloning kit; InVitrogen, Carlsbad, CA).

実施例10: UMR106ラット骨肉腫細胞cDNAライブラリーのスクリーニング
UMR106ライブラリー(2.5x1010pfu/ml)を寒天プレート(LBボトムアガー)上、5x10pfu/mlで蒔き、そしてプレートを37℃で一晩インキュベーションした。フィルター膜をプレート上に2分間かぶせた。取り除いたら直ちに、フィルターを変性させ、リンスし、乾燥させ、そしてUVクロスリンクした。その後、プレハイブリダイゼーション緩衝液(2XPIPES[pH6.5]、5%ホルムアミド、1%SDSおよび100μg/ml変性サケ精子DNA)中、42℃で2時間、フィルターをインキュベーションした。260塩基対の放射標識プローブ(配列番号3;ランダムプライミングによって32P標識)を全ハイブリダイゼーション混合物/フィルターに添加して、その後、42℃で18時間ハイブリダイズさせた。室温で1回(10分間、1xSSC、0.1%SDS)、そして55℃で3回(15分間、0.1xSSC、0.1%SDS)、膜を洗浄した。
Example 10: Screening of UMR106 rat osteosarcoma cell cDNA library UMR106 library (2.5 × 10 10 pfu / ml) was plated on agar plates (LB bottom agar) at 5 × 10 4 pfu / ml and the plate was incubated at 37 ° C. Incubated overnight. The filter membrane was placed on the plate for 2 minutes. Upon removal, the filter was denatured, rinsed, dried and UV cross-linked. The filters were then incubated for 2 hours at 42 ° C. in prehybridization buffer (2XPIPES [pH 6.5], 5% formamide, 1% SDS and 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA). A 260 base pair radiolabeled probe (SEQ ID NO: 3; 32 P-labeled by random priming) was added to the entire hybridization mixture / filter and then hybridized at 42 ° C. for 18 hours. Membranes were washed once at room temperature (10 minutes, 1 × SSC, 0.1% SDS) and three times at 55 ° C. (15 minutes, 0.1 × SSC, 0.1% SDS).

洗浄後、上述のようなオートラジオグラフィーによって、膜を解析した。陽性クローンをプラーク精製した。第二のフィルターには4分間用いて、該方法を反復し、偽陽性を最小限にした。プラーク精製クローンをラムダSK(−)ファージミドとしてレスキューした。以下に記載するように、クローニングしたDNAを配列決定した。   After washing, the membrane was analyzed by autoradiography as described above. Positive clones were plaque purified. The second filter was used for 4 minutes and the method was repeated to minimize false positives. Plaque purified clones were rescued as lambda SK (−) phagemids. The cloned DNA was sequenced as described below.

実施例11: クローンの配列決定
標準法によって、クローニングしたcDNA挿入物の配列を決定した。Ausubelら,Current Protocols in Molecular Biology,Wiley Interscience(1988)。簡潔には、適切な濃度の終結混合物、テンプレートおよび反応混合物を、適切なサイクリングプロトコルに供した(95℃30秒間;68℃30秒間;72℃60秒間;x25)。停止混合物を添加して、配列決定反応を終結させた。92℃で3分間加熱した後、変性6%ポリアクリルアミド配列決定ゲル(29:1アクリルアミド:ビスアクリルアミド)上に試料を装填した。60ボルト、定電流で約4時間、試料を電気泳動した。電気泳動後、ゲルを真空乾燥させ、そしてオートラジオグラフした。
Example 11: Sequencing of clones The sequence of the cloned cDNA insert was determined by standard methods. Ausubel et al. , Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience (1988). Briefly, the appropriate concentrations of termination mixture, template and reaction mixture were subjected to the appropriate cycling protocol (95 ° C. for 30 seconds; 68 ° C. for 30 seconds; 72 ° C. for 60 seconds; x25). A stop mix was added to terminate the sequencing reaction. After heating at 92 ° C. for 3 minutes, the sample was loaded onto a denaturing 6% polyacrylamide sequencing gel (29: 1 acrylamide: bisacrylamide). Samples were electrophoresed at 60 volts and constant current for about 4 hours. After electrophoresis, the gel was vacuum dried and autoradiographed.

オートラジオグラフを手動で解析した。米国バイオテクノロジー情報センター(NIH、メリーランド州ベセスダ;http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)によって維持されるデータベースに対して、デフォルトパラメーターにセットしたBLASTNプログラムを用いて、生じた配列をスクリーニングした。配列データに基づいて、新規配列決定プライマーを調製し、そして全遺伝子が配列決定されるまで、プロセスを反復した。すべての配列を、両方の方向で、最低3回、確認した。   The autoradiograph was analyzed manually. Generated using the BLASTN program with default parameters set against a database maintained by the National Center for Biotechnology Information (NIH, Bethesda, MD; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) The sequence was screened. Based on the sequence data, new sequencing primers were prepared and the process was repeated until the entire gene was sequenced. All sequences were confirmed at least 3 times in both directions.

ヌクレオチドおよびアミノ酸配列を、PCGENEソフトウェアパッケージ(バージョン16.0)を用いてもまた解析した。以下のパラメーターを用いて、プログラムNALIGNにより、ヌクレオチド配列の相同性パーセント値を計算した:非マッチヌクレオチドの加重、10;非マッチギャップの加重、10;考慮するヌクレオチドの最大数、50;および考慮するヌクレオチドの最少数、50。   Nucleotide and amino acid sequences were also analyzed using the PCGENE software package (version 16.0). The percent homology value of nucleotide sequences was calculated by the program NALIGN using the following parameters: weight of non-matched nucleotides, 10; weight of non-match gaps, 10; maximum number of nucleotides to consider, 50; Minimum number of nucleotides, 50.

アミノ酸配列に関しては、PALIGNを用いて相同性パーセント値を計算した。オープンギャップコストおよびユニットギャップコスト両方に関して、10の値を選択した。
実施例12: RLMP cDNAのクローニング
実施例9に記載するディファレンシャル・ディスプレーPCR増幅産物は、およそ260塩基対の主要なバンドを含有した。この配列を用いて、ラット骨肉腫(UMR106)cDNAライブラリーをスクリーニングした。陽性クローンを入れ子(nested)プライマー解析に供して、全長cDNAを増幅するのに必要なプライマー配列を得た(配列番号11、12、29、30および31)。さらなる研究に選択した陽性クローンの1つをクローン10−4と称した。
For amino acid sequences, percent homology values were calculated using PALIGN. A value of 10 was chosen for both open gap cost and unit gap cost.
Example 12: Cloning of RLMP cDNA The differential display PCR amplification product described in Example 9 contained a major band of approximately 260 base pairs. This sequence was used to screen a rat osteosarcoma (UMR106) cDNA library. Positive clones were subjected to nested primer analysis to obtain primer sequences necessary for amplifying full-length cDNA (SEQ ID NOs: 11, 12, 29, 30 and 31). One of the positive clones selected for further study was designated clone 10-4.

入れ子プライマー解析によって決定された、クローン10−4中の全長cDNAの配列解析によって、クローン10−4が、ディファレンシャル・ディスプレーPCRによって同定される、元来の260塩基対断片を含有することが示された。クローン10−4(1696塩基対;配列番号2)は、457アミノ酸(配列番号1)を有するタンパク質をコードする1371塩基対のオープンリーディングフレームを含有する。終結コドンTGAはヌクレオチド1444〜1446に存在する。ヌクレオチド1675〜1680のポリアデニル化シグナル、および隣接するポリ(A)テールは、3’非コード領域に存在した。2つの潜在的なNグリコシル化部位、Asn−Lys−ThrおよびAsn−Arg−Thrが、それぞれ、配列番号1の113〜116および257〜259のアミノ酸位にあった。2つの潜在的なcAMPおよびcGMP依存プロテインキナーゼリン酸化部位、SerおよびThrが、それぞれ、191および349のアミノ酸位に見られた。5つの潜在的なプロテインキナーゼCリン酸化部位、SerまたはThrが、3、115、166、219、442のアミノ酸位にあった。1つの潜在的なATP/GTP結合部位モチーフA(P−ループ)、Gly−Gly−Ser−Asn−Asn−Gly−Lys−Thrが272〜279のアミノ酸位にあると決定された。 Sequence analysis of the full-length cDNA in clone 10-4, determined by nested primer analysis, shows that clone 10-4 contains the original 260 base pair fragment identified by differential display PCR. It was. Clone 10-4 (1696 base pairs; SEQ ID NO: 2) contains a 1371 base pair open reading frame encoding a protein having 457 amino acids (SEQ ID NO: 1). The termination codon TGA is present at nucleotides 1444-1446. A polyadenylation signal at nucleotides 1675-1680 and the adjacent poly (A) + tail were present in the 3 ′ non-coding region. Two potential N-glycosylation sites, Asn-Lys-Thr and Asn-Arg-Thr, were at amino acid positions 113-116 and 257-259 of SEQ ID NO: 1, respectively. Two potential cAMP and cGMP dependent protein kinase phosphorylation sites, Ser and Thr, were found at amino acid positions 191 and 349, respectively. There were five potential protein kinase C phosphorylation sites, Ser or Thr, at amino acid positions 3,115,166,219,442. One potential ATP / GTP binding site motif A (P-loop), Gly-Gly-Ser-Asn-Asn-Gly-Lys-Thr, was determined to be at amino acid positions 272-279.

さらに、2つの非常に保存される推定上のLIMドメインが341〜391および400〜451のアミノ酸位に見られた。この新たに同定されたラットcDNAクローン中の推定上のLIMドメインは、他の既知のLIMタンパク質のLIMドメインとかなりの相同性を示した。しかし、他のラットLIMタンパク質との全体の相同性は25%未満であった。RLMP(10−4とも称する)は、ヒト・エニグマタンパク質と78.5%のアミノ酸相同性を有する(米国特許第5,504,192号を参照されたい)が、最も近いラット相同体、CLP−36およびRIT−18に対しては、それぞれ、24.5%および22.7%のアミノ酸相同性しか持たない。   In addition, two highly conserved putative LIM domains were found at amino acid positions 341-391 and 400-451. The putative LIM domain in this newly identified rat cDNA clone showed considerable homology with the LIM domains of other known LIM proteins. However, the overall homology with other rat LIM proteins was less than 25%. RLMP (also referred to as 10-4) has 78.5% amino acid homology with human Enigma protein (see US Pat. No. 5,504,192), but the closest rat homologue, CLP- For 36 and RIT-18, they have only 24.5% and 22.7% amino acid homology, respectively.

実施例13: RLMP発現のノーザンブロット解析
実施例1および実施例2にしたがって調製した、ROB由来の総RNA30μgを、1%アガロース・フラットベッドゲル中のホルムアルデヒドゲル電気泳動によってサイズ分画し、そしてナイロン膜に浸透圧でトランスブロットした。ランダムプライミングによって、32P−dCTPで標識した全長10−4 cDNAの600塩基対EcoRI断片を用いて、ブロットを探査した(probed)。
Example 13: Northern blot analysis of RLMP expression 30 μg of ROB-derived total RNA prepared according to Examples 1 and 2 was size fractionated by formaldehyde gel electrophoresis in 1% agarose flatbed gel and nylon The membrane was transblotted osmotically. Blots were probed by random priming with a 600 base pair Eco RI fragment of full length 10-4 cDNA labeled with 32 P-dCTP.

ノーザンブロット解析によって、1.7kbのmRNA種がRLMPプローブとハイブリダイズすることが示された。RLMP mRNAは、BMP−6への曝露24時間後、ROB中でおよそ3.7倍上方制御された。BMP−2またはBMP−4で刺激したROBでは、24時間後、RMLP発現の上方制御は見られなかった。   Northern blot analysis showed that a 1.7 kb mRNA species hybridizes with the RLMP probe. RLMP mRNA was upregulated approximately 3.7-fold in ROB 24 hours after exposure to BMP-6. ROB stimulated with BMP-2 or BMP-4 did not show upregulation of RMLP expression after 24 hours.

実施例14: 統計的方法
報告される結節/オステオカルシン結果の各々に関して、代表的な実験から、5〜6ウェル由来のデータを用いて、平均±S.E.M.を計算した。各パラメーターの最大値に対して規準化したデータを用いてグラフを示し、結節数、ミネラル化面積およびオステオカルシンを同時にグラフにすることが可能である。
Example 14: Statistical Methods For each reported nodule / osteocalcin result, from a representative experiment, using data from 5-6 wells, the mean ± S. E. M.M. Was calculated. A graph is shown using data normalized to the maximum value of each parameter, and the number of nodules, mineralized area and osteocalcin can be graphed simultaneously.

報告されるRT−PCR、RNアーゼ保護アッセイまたはウェスタンブロット解析の各々に関して、代表的な実験の三つ組試料由来のデータを用いて、平均±S.E.M.を決定した。第0日または陰性対照いずれかに対して規準化し、そして対照値を超える倍増加として表して、グラフを示すことが可能である。   For each of the reported RT-PCR, RNase protection assay or Western blot analysis, using data from triplicate samples of representative experiments, the mean ± S. E. M.M. It was determined. The graph can be shown normalized to either day 0 or the negative control and expressed as a fold increase over the control value.

適切なように、ボンフェローニの事後多重比較補正を伴う一元配置分散分析を用いて、統計的有意性を評価した。D.V. Huntsberger,“The Analysis of Variance”, Elements of Statistical Variance, P. Billingsley(監修), Allyn&Bacon Inc.,マサチューセッツ州ボストン,298−330(1977)およびSigmaStat,Jandel Scientific,カリフォルニア州コルテマデラ。有意性のアルファレベルはp<0.05と定義された。 Statistical significance was assessed using one-way analysis of variance with Bonferroni's post hoc multiple comparison correction, as appropriate. D. V. Huntsberger , “The Analysis of Variance”, Elements of Statistical Variance, P.A. Billingsley (supervised), Allyn & Bacon Inc. Boston, Massachusetts, 298-330 (1977) and SigmaStat, Jandel Scientific, Corte Madera, California. The alpha level of significance was defined as p <0.05.

実施例15: ウェスタンブロット解析によるラットLIMミネラル化タンパク質の検出
Englandら,Biochim.Biophis.Acta,623,171(1980)およびTimmerら,J.Biol.Chem.,268,24863(1993)の方法にしたがって、ポリクローナル抗体を調製した。
Example 15: Detection of rat LIM mineralized protein by Western blot analysis
England et al ., Biochim. Biophis. Acta, 623, 171 (1980) and Timer et al ., J. MoI. Biol. Chem. , 268, 24863 (1993), and polyclonal antibodies were prepared.

HeLa細胞をpCMV2/RLMPでトランスフェクションした。Hairら,Leukemia Research,20,1(1996)の方法にしたがって、トランスフェクション細胞からタンパク質を採取した。Towbinら,Proc.Natl. Acad.Sci.USA,76:4350(1979)に記載されるように、天然RLMPのウェスタンブロット解析を行った。 HeLa cells were transfected with pCMV2 / RLMP. Proteins were harvested from the transfected cells according to the method of Hair et al. , Leukemia Research, 20, 1 (1996). Towbin et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 76: 4350 (1979), Western blot analysis of native RLMP was performed.

実施例16: ラットLMP特有配列(RLMPU)に由来するヒトPCR産物の合成
ラットLMP−1 cDNAの配列に基づいて、順方向および逆方向PCRプライマー(配列番号15および16)を合成し、そして特有の223塩基対配列をラットLMP−1 cDNAからPCR増幅した。同じPCRプライマーを用いて、ヒトMG63骨肉腫細胞cDNAから、類似のPCR産物を単離した。
Example 16: Synthesis of a human PCR product derived from the rat LMP specific sequence (RLMPU) Based on the sequence of the rat LMP-1 cDNA, forward and reverse PCR primers (SEQ ID NOs: 15 and 16) were synthesized and unique. Of 223 base pairs was PCR amplified from rat LMP-1 cDNA. Similar PCR products were isolated from human MG63 osteosarcoma cell cDNA using the same PCR primers.

T−75フラスコ中で増殖させたMG63骨肉腫細胞からRNAを採取した。吸引によって培養上清を取り除き、そしてフラスコに二つ組あたり3.0mlのGIT溶液を重層し、5〜10秒間回旋し、そして生じた溶液を1.5mlエッペンドルフ試験管(0.6ml/試験管の6試験管)に移した。標準法をわずかに修飾してRNAを精製した。例えばSambrookら, Molecular Cloning:A Laboratory Manual, 第7章, 19ページ, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)およびBodenら, Endocrinology, 138, 2820−2828(1997)を参照されたい。簡潔には、0.6mlの試料に60μlの2.0M酢酸ナトリウム(pH4.0)、550μlの水飽和フェノールおよび150μlのクロロホルム:イソアミルアルコール(49:1)を添加した。これらの試薬を添加した後、試料をボルテックスし、遠心分離して(10000xg;20分間;4℃)、そして水性相を新たな試験管に移した。イソプロパノール(600μl)を添加して、そしてRNAを−20℃で一晩沈殿させた。試料を遠心分離し(10000xg;20分間)、そして上清を穏やかに吸引した。ペレットを400μlのDEPC処理水に再懸濁し、フェノール:クロロホルム(1:1)で1回抽出し、クロロホルム:イソアミルアルコール(24:1)で抽出し、そして40μlの酢酸ナトリウム(3.0M;pH5.2)および1.0mlの無水エタノールで、−20℃で一晩沈殿させた。沈殿後、試料を遠心分離し(10000xg;20分間)、70%エタノールで1回洗浄し、5〜10分間風乾し、そして20μlのDEPC処理水に再懸濁した。光学密度から、RNA濃度を得た。 RNA was collected from MG63 osteosarcoma cells grown in T-75 flasks. The culture supernatant is removed by aspiration and the flask is overlaid with 3.0 ml of GIT solution per duplicate, swirled for 5-10 seconds, and the resulting solution is added to a 1.5 ml Eppendorf tube (0.6 ml / tube). 6 test tubes). RNA was purified with slight modifications of the standard method. See, for example, Sambrook et al. , Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Chapter 7, page 19, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989) and Boden et al. , Endocrinology, 138, 2820-28. Briefly, 60 μl of 2.0 M sodium acetate (pH 4.0), 550 μl of water saturated phenol and 150 μl of chloroform: isoamyl alcohol (49: 1) were added to a 0.6 ml sample. After addition of these reagents, the samples were vortexed, centrifuged (10000 × g; 20 minutes; 4 ° C.), and the aqueous phase was transferred to a new tube. Isopropanol (600 μl) was added and RNA was precipitated overnight at −20 ° C. Samples were centrifuged (10000 × g; 20 minutes) and the supernatant was gently aspirated. The pellet was resuspended in 400 μl DEPC-treated water, extracted once with phenol: chloroform (1: 1), extracted with chloroform: isoamyl alcohol (24: 1), and 40 μl sodium acetate (3.0 M; pH 5 .2) and 1.0 ml absolute ethanol were precipitated overnight at -20 ° C. After precipitation, the samples were centrifuged (10000 × g; 20 minutes), washed once with 70% ethanol, air dried for 5-10 minutes, and resuspended in 20 μl DEPC-treated water. The RNA concentration was obtained from the optical density.

総RNA(総体積10.5μlのDEPC−HO中、5μg)を65℃で5分間加熱し、そしてその後、4μl 5X MMLV−RT緩衝液、2μl dNTP、2μl dT17プライマー(10pmol/ml)、0.5μl RNAsin(40U/ml)および1μl MMLV−RT(200単位/μl)を含有する試験管に添加した。反応を37℃で1時間インキュベーションした。その後、95℃で5分間、加熱することによって、MMLV−RTを不活化した。80μlの水を添加することによって、試料を希釈した。 Total RNA (5 μg in a total volume of 10.5 μl DEPC-H 2 O) was heated at 65 ° C. for 5 minutes and then 4 μl 5X MMLV-RT buffer, 2 μl dNTP, 2 μl dT17 primer (10 pmol / ml), Added to tubes containing 0.5 μl RNAsin (40 U / ml) and 1 μl MMLV-RT (200 units / μl). The reaction was incubated at 37 ° C. for 1 hour. Then, MMLV-RT was inactivated by heating at 95 ° C. for 5 minutes. Samples were diluted by adding 80 μl of water.

標準的方法論を用いて、転写した試料(5μl)をポリメラーゼ連鎖反応に供した(総体積50μl)。Bodenら, Endocrinology, 138, 2820−2828(1997);Ausubelら, “Quantitation of Rare DNAs by the Polymerase Chain Reaction”, Current Protocols in Molecular Biology, 第15.31−1章, Wiley&Sons, ニュージャージー州トレントン(1990)。簡潔には、試料を、水および適切な量のPCR緩衝液(25mM MgCl、dNTP、順方向および逆方向プライマー(RLMPU用;配列番号15および16)、32P−dCTP、およびDNAポリメラーゼを含有する試験管に添加した。放射性バンド検出には、22周期で一貫して反応するように、そしてスクリーニングプローブとして使用するためのPCR産物の増幅には、33周期で一貫して反応するように、プライマーを設計した(94℃30秒間;58℃30秒間;72℃20秒間)。 Using standard methodologies, transcribed samples (5 μl) were subjected to polymerase chain reaction (total volume 50 μl). Boden et al. , Endocrinology, 138, 2820-2828 (1997); Ausubel et al. , “Quantation of Rare DNAs by the Polymer Chain Reaction”, Current Protocols in M. 15, Current Protocols in MoI. ). Briefly, samples contain water and appropriate amounts of PCR buffer (25 mM MgCl 2 , dNTP, forward and reverse primers (for RLMPU; SEQ ID NOs: 15 and 16), 32 P-dCTP, and DNA polymerase To detect radioactive bands consistently in 22 cycles, and to amplify PCR products for use as screening probes, consistently react in 33 cycles. Primers were designed (94 ° C. for 30 seconds; 58 ° C. for 30 seconds; 72 ° C. for 20 seconds).

アガロースゲルで精製したMG63骨肉腫由来PCR産物の配列決定によって、RLMPU PCR産物に95%より高い相同性を有する配列を生じた。この配列をHLMP特有領域(HLMPU;配列番号6)と称する。   Sequencing of the MG63 osteosarcoma-derived PCR product purified on an agarose gel resulted in a sequence with greater than 95% homology to the RLMPU PCR product. This sequence is referred to as HLMMP specific region (HLMPU; SEQ ID NO: 6).

実施例17: 逆転写酵素由来MG63 cDNAのスクリーニング
実施例7に記載するように、特異的プライマー(配列番号16および17)を用いたPCRでスクリーニングを行った。717塩基対のMG63 PCR産物をアガロースゲル精製して、そして既定のプライマー(配列番号12、15、16、17、18、27および28)を用いて配列決定した。配列を両方向で最低2回確認した。MG63配列を互いに並列させ、そしてその後、全長ラットLMP cDNA配列に並列させて、部分的ヒトLMP cDNA配列(配列番号7)を得た。
Example 17: Screening for reverse transcriptase-derived MG63 cDNA Screened by PCR using specific primers (SEQ ID NOs: 16 and 17) as described in Example 7. The 717 base pair MG63 PCR product was agarose gel purified and sequenced using predefined primers (SEQ ID NOs: 12, 15, 16, 17, 18, 27 and 28). The sequence was confirmed at least twice in both directions. The MG63 sequence was aligned with each other and then aligned with the full-length rat LMP cDNA sequence to yield a partial human LMP cDNA sequence (SEQ ID NO: 7).

実施例18: ヒト心臓cDNAライブラリーのスクリーニング
ノーザンブロット実験に基づいて、LMP−1が、ヒト心筋を含む、いくつかの異なる組織によって、異なるレベルで発現されることが決定された。そのため、ヒト心臓cDNAライブラリーを調べた。ライブラリーを5x10pfu/mlで寒天プレート(LBボトムアガー)上に蒔き、そしてプレートを37℃で一晩増殖させた。フィルター膜をプレート上に2分間かぶせた。その後、フィルターを変性させ、リンスし、乾燥させ、UVクロスリンクし、そして、プレハイブリダイゼーション緩衝液(2XPIPES[pH6.5];5%ホルムアミド、1%SDS、100g/ml変性サケ精子DNA)中、42℃で2時間インキュベーションした。放射標識したLMP特有の223塩基対プローブ(32P、ランダムプライマー標識;配列番号6)を添加して、そして42℃で18時間ハイブリダイズさせた。ハイブリダイゼーション後、室温で1回(10分間、1xSSC、0.1%SDS)、そして55℃で3回(15分間、0.1xSSC、0.1%SDS)、膜を洗浄した。二重に陽性プラーク精製した心臓ライブラリークローンをオートラジオグラフィーによって同定し、製造者のプロトコル(Stratagene、カリフォルニア州ラホヤ)にしたがって、ラムダファージミドとしてレスキューした。
Example 18: Screening of human heart cDNA library Based on Northern blot experiments, it was determined that LMP-1 is expressed at different levels by several different tissues, including human myocardium. Therefore, a human heart cDNA library was examined. The library was plated on agar plates (LB bottom agar) at 5 × 10 4 pfu / ml and the plates were grown overnight at 37 ° C. The filter membrane was placed on the plate for 2 minutes. The filters are then denatured, rinsed, dried, UV cross-linked, and in prehybridization buffer (2XPIPES [pH 6.5]; 5% formamide, 1% SDS, 100 g / ml denatured salmon sperm DNA) And incubated at 42 ° C. for 2 hours. Radiolabeled LMP specific 223 base pair probe ( 32 P, random primer label; SEQ ID NO: 6) was added and allowed to hybridize at 42 ° C. for 18 hours. After hybridization, the membrane was washed once at room temperature (10 minutes, 1 × SSC, 0.1% SDS) and three times at 55 ° C. (15 minutes, 0.1 × SSC, 0.1% SDS). Double positive plaque-purified heart library clones were identified by autoradiography and rescued as lambda phagemids according to the manufacturer's protocol (Stratagene, La Jolla, CA).

陽性クローンの制限消化物は、多様な大きさのcDNA挿入物を生じた。長さ600塩基対より大きい挿入物を、配列決定による最初のスクリーニングに選択した。これらの挿入物を、実施例11に記載するような標準法によって配列決定した。   Restriction digests of positive clones produced cDNA inserts of various sizes. Inserts longer than 600 base pairs in length were selected for initial screening by sequencing. These inserts were sequenced by standard methods as described in Example 11.

1つのクローン、第7番を、配列番号11〜14、16および27に対応するプライマーを用いた自動化配列解析にも供した。これらの方法によって得られる配列は、日常的に97〜100%相同であった。クローン7(心臓ライブラリー由来の部分的ヒトLMP−1 cDNA;配列番号8)は、翻訳領域中、ラットLMP cDNA配列と87%より高い相同性を有する配列を含有した。   One clone, number 7, was also subjected to automated sequence analysis using primers corresponding to SEQ ID NOs: 11-14, 16 and 27. The sequences obtained by these methods were routinely 97-100% homologous. Clone 7 (partial human LMP-1 cDNA from cardiac library; SEQ ID NO: 8) contained a sequence having greater than 87% homology with the rat LMP cDNA sequence in the translation region.

実施例19: 全長ヒトLMP−1 cDNAの決定
MG63ヒト骨肉腫細胞cDNA配列およびヒト心臓cDNAクローン7配列の重複領域を用いて、これらの2つの配列を並列させ、そして1644塩基対の全長ヒトcDNA配列を得た。PCGENEソフトウェアパッケージ中のプログラム、NALIGNを用いて、2つの配列を並列させた。2つの配列の重複領域は、MG63 cDNA(配列番号7)のヌクレオチド672の単一ヌクレオチド置換以外は完全な相同性を有する、ほぼ360塩基対を構成し、クローン7は、対応するヌクレオチド516に「G」の代わりに「A」を有した(配列番号8)。
Example 19: Determination of full length human LMP-1 cDNA Using the overlapping region of the MG63 human osteosarcoma cell cDNA sequence and the human heart cDNA clone 7 sequence, these two sequences were juxtaposed and a 1644 base pair full length human cDNA. The sequence was obtained. The two sequences were juxtaposed using the program NALIGN in the PCGENE software package. The overlapping region of the two sequences constitutes approximately 360 base pairs with complete homology except for the single nucleotide substitution at nucleotide 672 of the MG63 cDNA (SEQ ID NO: 7), and clone 7 has a “ It had “A” instead of “G” (SEQ ID NO: 8).

MG63骨肉腫cDNAクローンの「G」置換を用い、PCGENEの別のサブプログラムであるSEQINを用いて、2つの並列配列を連結した。生じた配列を配列番号9に示す。ラットLMP−1 cDNAと新規ヒト由来配列の並列を、NALIGNで達成した。全長ヒトLMP−1 cDNA配列(配列番号9)は、ラットLMP−1 cDNA配列の翻訳部分に87.3%相同である。   Using the “G” substitution of the MG63 osteosarcoma cDNA clone, the two parallel sequences were ligated using SEQIN, another subprogram of PCGENE. The resulting sequence is shown in SEQ ID NO: 9. Parallelization of rat LMP-1 cDNA and novel human-derived sequences was achieved with NALIGN. The full-length human LMP-1 cDNA sequence (SEQ ID NO: 9) is 87.3% homologous to the translated portion of the rat LMP-1 cDNA sequence.

実施例20: ヒトLMP−1のアミノ酸配列の決定
ヒトLMP−1の推定上のアミノ酸配列を、PCGENEサブプログラムTRANSLで決定した。配列番号9中のオープンリーディングフレームは、457アミノ酸(配列番号10)を含んでなるタンパク質をコードする。PCGENEサブプログラムPalignを用いて、ヒトLMP−1アミノ酸配列が、ラットLMP−1アミノ酸配列と94.1%相同であることが見出された。
Example 20: Determination of the amino acid sequence of human LMP-1 The putative amino acid sequence of human LMP-1 was determined with the PCGENE subprogram TRANSL. The open reading frame in SEQ ID NO: 9 encodes a protein comprising 457 amino acids (SEQ ID NO: 10). Using the PCGENE subprogram Palign, the human LMP-1 amino acid sequence was found to be 94.1% homologous to the rat LMP-1 amino acid sequence.

実施例21: ヒトLMP cDNAの5’非翻訳領域の決定
cDNA端の5’迅速増幅(5’RACE)プロトコルを用いた、MG63総RNAの入れ子RT−PCRによって、MG63 5’cDNAを増幅した。この方法は、3’端の2つの縮重ヌクレオチド位でロック−ドッキング・オリゴ(dT)プライマーを用いた第一鎖cDNA合成を含んだ(Chenchikら,CLONTECHniques,X:5(1995); Borsonら,PC Methods Applic.,2,144(1993))。Gublerら,Gene,2,263(1983)の方法にしたがって、大腸菌DNAポリメラーゼ1、RNアーゼH、および大腸菌DNAリガーゼのカクテルを用いて、第二鎖合成を行う。T4 DNAポリメラーゼを用いて平滑端を生成した後、二本鎖cDNAを断片(5’−CTAATACGACTCACTATAGGGCTCGAGCGGCCGCCCGGGCAGGT−3’)(配列番号19)に連結した。RACEの前に、アダプターを連結したcDNAを、Marathon RACE反応に適した濃度(1:50)に希釈した。その後、アダプターを連結した二本鎖cDNAは特異的にクローニングするのに直ちに使用可能である。
Example 21: Determination of the 5 'untranslated region of human LMP cDNA MG63 5' cDNA was amplified by nested RT-PCR of MG63 total RNA using the 5 'rapid amplification of cDNA ends (5'RACE) protocol. This method involved first strand cDNA synthesis using a lock-dock oligo (dT) primer at two degenerate nucleotide positions at the 3 ′ end ( Chenchik et al. , CLONTECHniques, X: 5 (1995); Borson et al. , PC Methods Applic., 2, 144 (1993)). Second strand synthesis is performed using a cocktail of E. coli DNA polymerase 1, RNase H, and E. coli DNA ligase according to the method of Gubler et al. , Gene, 2,263 (1983). After generating a blunt end using T4 DNA polymerase, the double-stranded cDNA was ligated to the fragment (5′-CTAATACGACTCACTATAGGGCTCGAGCGGCCGCCCGGGCAGGT-3 ′) (SEQ ID NO: 19). Prior to RACE, the adapter-ligated cDNA was diluted to a concentration (1:50) suitable for the Marathon RACE reaction. The double stranded cDNA with the adapter linked can then be used immediately for specific cloning.

センスプライマーとしてアダプター特異的オリゴヌクレオチド、5’−CCATCCTAATACGACTCACTATAGGGC−3’(AP1)(配列番号20)を、そして実施例16に記載する特有領域(HLMPU)由来の遺伝子特異的プライマー(GSP)を用いて、第一周期PCRを行った。入れ子プライマーGSP1−HLMPU(アンチセンス/逆方向プライマー)(配列番号23)およびGSP2−HLMPUF(配列番号24)(実施例16を参照されたい;センス/順方向プライマー)を用いて、第二周期のPCRを行った。抗体が仲介するが、そうでなければ標準的なホットスタートプロトコルを利用する商業的キット(Advantage cDNA PCRコアキット;ClonTech Laboratories Inc.、カリフォルニア州パロアルト)を用いて、PCRを行った。MG63 cDNAのPCR条件には、最初のホットスタート変性(94℃60秒間)、その後:94℃30秒間;60℃30秒間;68℃4分間;30周期が含まれた。第一周期PCR産物は長さおよそ750塩基対であり、一方、入れ子PCR産物はおよそ230塩基対であった。第一周期PCR産物を直線化pCR2.1ベクター(3.9Kb)にクローニングした。M13順方向および逆方向プライマー(配列番号11;配列番号12)を用いて、挿入物を両方向に配列決定した。   Using the adapter-specific oligonucleotide, 5′-CCATCCTAATACGACTCACTATAGGGC-3 ′ (AP1) (SEQ ID NO: 20) as the sense primer, and the gene-specific primer (GSP) from the unique region (HLMPU) described in Example 16 First cycle PCR was performed. Nested primers GSP1-HLMPU (antisense / reverse primer) (SEQ ID NO: 23) and GSP2-HLMPUF (SEQ ID NO: 24) (see Example 16; sense / forward primer) were used for the second cycle. PCR was performed. PCR was performed using a commercial kit (Advantage cDNA PCR Core Kit; ClonTech Laboratories Inc., Palo Alto, Calif.) That is antibody mediated but otherwise utilizes standard hot start protocols. PCR conditions for MG63 cDNA included initial hot start denaturation (94 ° C. for 60 seconds) followed by: 94 ° C. for 30 seconds; 60 ° C. for 30 seconds; 68 ° C. for 4 minutes; 30 cycles. The first cycle PCR product was approximately 750 base pairs in length, while the nested PCR product was approximately 230 base pairs. The first cycle PCR product was cloned into a linearized pCR2.1 vector (3.9 Kb). The insert was sequenced in both directions using M13 forward and reverse primers (SEQ ID NO: 11; SEQ ID NO: 12).

実施例22: 5’プライムUTRを持つ全長ヒトLMP−1 cDNAの決定
重複するMG63ヒト骨肉腫細胞cDNA 5’−UTR配列(配列番号21)、MG63 717塩基対配列(実施例17;配列番号8)およびヒト心臓cDNAクローン7配列(実施例18)を並列させて、1704塩基対の新規ヒトcDNA配列(配列番号22)を得た。NALIGNを用いて並列を達成した(PCGENEおよびOmiga1.0両方;Intelligenetics)。重複配列は、ほぼ全717塩基対領域を構成し(実施例17)、100%相同であった。並列した配列の連結はSEQINで達成した。
Example 22: Determination of full length human LMP-1 cDNA with 5 'prime UTR Overlapping MG63 human osteosarcoma cell cDNA 5'-UTR sequence (SEQ ID NO: 21), MG63 717 base pair sequence (Example 17; SEQ ID NO: 8 ) And the human heart cDNA clone 7 sequence (Example 18) were juxtaposed to yield a novel human cDNA sequence (SEQ ID NO: 22) of 1704 base pairs. Parallelism was achieved using NALIGN (both PCGENE and Omiga 1.0; Intelligenetics). The overlapping sequence comprised almost all 717 base pair regions (Example 17) and was 100% homologous. Parallel sequence ligation was achieved with SEQIN.

実施例23: LIMタンパク質発現ベクターの構築
実施例17および実施例18に記載する配列を用いて、pHIS−5ATG LMP−1s発現ベクターの構築を行った。717塩基対クローン(実施例17;配列番号7)をClaIおよびEcoRVで消化した。小さい断片(〜250塩基対)をゲル精製した。クローン7(実施例18;配列番号8)をClaIおよびXbaIで消化し、そして1400塩基対断片をゲル精製した。単離した250塩基対および1400塩基対制限断片を連結して、〜1650塩基対の断片を形成した。
Example 23: Construction of LIM protein expression vector A pHIS-5ATG LMP-1s expression vector was constructed using the sequences described in Example 17 and Example 18. A 717 base pair clone (Example 17; SEQ ID NO: 7) was digested with Cla I and Eco RV. A small fragment (˜250 base pairs) was gel purified. Clone 7 (Example 18; SEQ ID NO: 8) was digested with Cla I and Xba I and the 1400 base pair fragment was gel purified. The isolated 250 and 1400 base pair restriction fragments were ligated to form a ˜1650 base pair fragment.

クローン7中の単一ヌクレオチド置換(717塩基対PCR配列および元来のラット配列に比較したもの)のため、翻訳される塩基対672で停止コドンが生じた。この停止コドンのため、以後、LMP−1sと称する一部切除(短)タンパク質がコードされた。これが発現ベクター中で用いられる構築物であった(配列番号32)。配列番号32と5’RACE配列(配列番号21)を並列させることによって、5’UTRを含む全長cDNA配列(配列番号33)を生成した。その後、LMP−1sのアミノ酸配列(配列番号34)は、223アミノ酸タンパク質と推定され、そしてこれをウェスタンブロット(実施例15におけるようなもの)によって確認すると、〜23.7kDの予測される分子量に泳動された。   A single nucleotide substitution in clone 7 (compared to the 717 base pair PCR sequence and the original rat sequence) resulted in a stop codon at translated base pair 672. Because of this stop codon, a partially excised (short) protein referred to hereinafter as LMP-1s was encoded. This was the construct used in the expression vector (SEQ ID NO: 32). SEQ ID NO: 32 and 5'RACE sequence (SEQ ID NO: 21) were juxtaposed to generate a full length cDNA sequence (SEQ ID NO: 33) containing a 5'UTR. Subsequently, the amino acid sequence of LMP-1s (SEQ ID NO: 34) was deduced to be a 223 amino acid protein, and when confirmed by Western blot (as in Example 15), the expected molecular weight was ˜23.7 kD. Electrophoresed.

pHis−ATGベクター(InVitrogen、カリフォルニア州カールスバッド)を、EcoRVおよびXbaIで消化した。ベクターを回収し、そしてその後、650塩基対の制限断片を、直線化したpHis−ATGに連結した。連結した産物をクローニングし、そして増幅した。挿入物HLMP−1sを含むpHIS−Aとも称するpHis−ATG−LMP−1s発現ベクターを、標準法によって精製した。 The pHis-ATG vector (InVitrogen, Carlsbad, CA) was digested with Eco RV and Xba I. The vector was recovered and then a 650 base pair restriction fragment was ligated to the linearized pHis-ATG. The ligated product was cloned and amplified. The pHis-ATG-LMP-1s expression vector, also referred to as pHIS-A, containing the insert HLMP-1s was purified by standard methods.

実施例24: LMP発現ベクターを用いた、in vitroの骨結節形成およびミネラル化の誘導
ラット頭蓋冠細胞を単離し、そして実施例1記載の二次培養中で増殖させた。実施例1に記載するように、培養を刺激しないか、またはグルココルチコイド(GC)で刺激した。Superfect試薬(Qiagen、カリフォルニア州バレンシア)トランスフェクションプロトコルの修飾法を用い、実施例25にしたがって、二次ラット頭蓋冠骨芽細胞培養に、各ベクター3μg/ウェルをトランスフェクションした。
Example 24: In vitro bone nodule formation and mineralization-induced rat calvarial cells using LMP expression vectors were isolated and grown in the secondary culture described in Example 1. Cultures were not stimulated or stimulated with glucocorticoid (GC) as described in Example 1. Secondary rat calvarial osteoblast cultures were transfected with 3 μg / well of each vector according to Example 25 using a modification of the Superfect reagent (Qiagen, Valencia, Calif.) Transfection protocol.

実施例3に記載するように、フォン・コッサ染色によって、ミネラル化結節を視覚化した。ヒトLMP−1s遺伝子産物過剰発現は、単独で、骨結節形成(〜203結節/ウェル)をin vitroで誘導した。結節レベルは、GC陽性対照に誘導されるもの(〜412結節/ウェル)のおよそ50%であった。他の陽性対照には、pHisA−LMP−ラット発現ベクター(〜152結節/ウェル)およびpCMV2/LMP−ラット−Fwd発現ベクター(〜206結節/ウェル)が含まれ、一方、陰性対照には、pCMV2/LMP−ラット−Rev発現ベクター(〜2結節/ウェル)および未処理(NT)プレート(〜4結節/ウェル)が含まれた。これらのデータは、ヒトcDNAが、少なくともラットcDNAと同程度に骨誘導性であったことを立証する。その効果は、GC刺激で観察されるものより低く、これは発現ベクターが最適以下の用量であったためである可能性が最も高い。   Mineralized nodules were visualized by von Kossa staining as described in Example 3. Human LMP-1s gene product overexpression alone induced bone nodule formation (˜203 nodules / well) in vitro. The nodule level was approximately 50% of that induced in the GC positive control (˜412 nodules / well). Other positive controls include pHisA-LMP-rat expression vector (˜152 nodes / well) and pCMV2 / LMP-rat-Fwd expression vector (˜206 nodes / well), while negative controls include pCMV2 / LMP-rat-Rev expression vector (~ 2 nodes / well) and untreated (NT) plates (~ 4 nodes / well) were included. These data demonstrate that the human cDNA was at least as osteoinductive as the rat cDNA. The effect is lower than that observed with GC stimulation, most likely because the expression vector was at a suboptimal dose.

実施例25: in vitroおよびin vivoのLMPが誘導する細胞分化
NotIおよびApaIを用いて、37℃で一晩、クローンを二重消化することによって、クローン10−4(実施例12を参照されたい)中のラットLMP cDNAをベクターから切除した。ベクターpCMV2 MCS(InVitrogen、カリフォルニア州カールスバッド)を同じ制限酵素で消化した。クローン10−4およびpCMV2由来の直鎖cDNA断片両方をゲル精製し、抽出し、そしてT4リガーゼを用いて連結した。連結したDNAをゲル精製し、抽出し、そして増幅のため、大腸菌JM109細胞を形質転換するのに用いた。陽性寒天コロニーを摘み取り、NotIおよびApaIを用いて消化し、そして制限消化物をゲル電気泳動によって調べた。陽性クローンのストック培養を調製した。
Example 25: Cell differentiation induced by in vitro and in vivo LMP
Rat LMP cDNA in clone 10-4 (see Example 12) was excised from the vector by double digesting the clone with Not I and Apa I overnight at 37 ° C. The vector pCMV2 MCS (InVitrogen, Carlsbad, CA) was digested with the same restriction enzymes. Both clone 10-4 and the linear cDNA fragment from pCMV2 were gel purified, extracted and ligated using T4 ligase. The ligated DNA was gel purified, extracted, and used to transform E. coli JM109 cells for amplification. Positive agar colonies were picked, digested with Not I and Apa I, and restriction digests were examined by gel electrophoresis. Stock cultures of positive clones were prepared.

用いた制限酵素がXbaIおよびHindIIIであったことを除き、類似の方式で、逆方向ベクターを調製した。これらの制限酵素を用いたため、クローン10−4由来のLMP cDNA断片は、逆方向(すなわち翻訳不能)でpRc/CMV2に挿入された。産生された組換えベクターをpCMV2/RLMPと称する。 A reverse vector was prepared in a similar manner, except that the restriction enzymes used were Xba I and Hind III. Since these restriction enzymes were used, the LMP cDNA fragment derived from clone 10-4 was inserted into pRc / CMV2 in the reverse direction (ie, untranslatable). The produced recombinant vector is called pCMV2 / RLMP.

適切な体積のpCMV10−4(60nM最終濃度が最適である[3μg];この実験のため、0〜600nM/ウェル[0〜30μg/ウェル]の範囲の最終濃度が好ましい)を最少イーグル培地(MEM)に、450μl最終体積になるように再懸濁し、そして10秒間ボルテックスした。Superfectを添加し(7.5μl/ml最終溶液)、溶液を10秒間ボルテックスし、そしてその後、室温で10分間インキュベーションした。このインキュベーション後、10%FBS(1ml/ウェル;6ml/プレート)を補ったMEMを添加し、そしてピペッティングによって混合した。   An appropriate volume of pCMV10-4 (60 nM final concentration is optimal [3 μg]; for this experiment, a final concentration in the range of 0-600 nM / well [0-30 μg / well] is preferred) with minimal Eagle medium (MEM ) To a final volume of 450 μl and vortexed for 10 seconds. Superfect was added (7.5 μl / ml final solution), the solution was vortexed for 10 seconds and then incubated at room temperature for 10 minutes. After this incubation, MEM supplemented with 10% FBS (1 ml / well; 6 ml / plate) was added and mixed by pipetting.

その後、生じた溶液を、洗浄したROB培養上に直ちにピペッティングした(1ml/ウェル)。5%COを含有する加湿大気中、37℃で2時間、培養をインキュベーションした。その後、細胞を無菌PBSで1回、穏やかに洗浄し、そして適切な通常のインキュベーション培地を添加した。 The resulting solution was then immediately pipetted onto the washed ROB culture (1 ml / well). Cultures were incubated for 2 hours at 37 ° C. in a humidified atmosphere containing 5% CO 2 . The cells were then gently washed once with sterile PBS and the appropriate normal incubation medium was added.

結果は、pCMV10−4で誘導したラット細胞培養すべてで、有意な骨結節形成を示した。例えば、pCMV10−4でトランスフェクションした細胞は、429結節/ウェルを生じた。Trmに曝露した陽性対照培養は、460結節/ウェルを生じた。対照的に、処理を受けない陰性対照は、1結節/ウェルを生じた。同様に、培養をpCMV10−4(逆方向)でトランスフェクションすると、結節はまったく観察されなかった。   The results showed significant bone nodule formation in all rat cell cultures induced with pCMV10-4. For example, cells transfected with pCMV10-4 gave 429 nodules / well. Positive control cultures exposed to Trm yielded 460 nodules / well. In contrast, a negative control that received no treatment yielded 1 nodule / well. Similarly, no nodules were observed when the cultures were transfected with pCMV10-4 (reverse direction).

in vivoでのde novo骨形成を立証するため、4〜5週齢の正常ラット(rnu/+;劣性胸腺欠損状態に関してヘテロ接合体)の後肢から骨髄を吸引した。吸引した骨髄細胞をアルファMEM中で洗浄し、遠心分離し、そしてペレットを10mM Tris(pH7.4)中の0.83%NHClに再懸濁することによって、RBCを溶解した。残った骨髄細胞を、MEMで3回洗浄し、そして3x10細胞あたり9μgのpCMV−LMP−1s(順方向または逆方向)で、2時間トランスフェクションした。その後、トランスフェクションした細胞をMEMで2回洗浄し、そして3x10細胞/mlの濃度で再懸濁した。 To demonstrate de novo bone formation in vivo, bone marrow was aspirated from the hind limbs of 4-5 week old normal rats (rnu / +; heterozygous for recessive athymic state). RBCs were lysed by washing the aspirated bone marrow cells in alpha MEM, centrifuging, and resuspending the pellet in 0.83% NH 4 Cl in 10 mM Tris (pH 7.4). The remaining bone marrow cells were washed 3 times with MEM and transfected with 9 μg pCMV-LMP-1s (forward or reverse) per 3 × 10 6 cells for 2 hours. The transfected cells were then washed twice with MEM and resuspended at a concentration of 3 × 10 7 cells / ml.

無菌ピペットで、細胞懸濁物(100μl)を、無菌2x5mm I型ウシコラーゲンディスク(Sulzer Orthopaedics、コロラド州ウィートリッジ)に適用した。4〜5週齢の胸腺欠損ラット(rnu/rnu)の頭蓋、胸部、腹部または脊柱に、該ディスクを外科的に皮下移植した。第3週〜第4週に動物を屠殺し、この時点で、ディスクまたは手術領域を切除し、そして70%エタノール中で固定した。放射線写真撮影によって、固定した標本を解析し、そしてゴールドナーの三色染色で染色した厚さ5μmの切片に対して、非脱灰(undecalcified)組織学的検査を行った。コラーゲンディスクの代わりに、失活させた(devitalized)(グアニジン抽出した)、脱ミネラル化骨マトリックス(Osteotech、ニュージャージー州シュルーズベリー)を用いた実験もまた行った。   With a sterile pipette, the cell suspension (100 μl) was applied to a sterile 2 × 5 mm type I bovine collagen disc (Sulzer Orthopaedics, Wheatridge, CO). The disc was surgically implanted subcutaneously into the skull, chest, abdomen or spinal column of 4-5 week old athymic rats (rnu / rnu). From week 3 to week 4 the animals were sacrificed, at which time the disc or surgical area was excised and fixed in 70% ethanol. Fixed specimens were analyzed by radiography and undecalcified histological examinations were performed on 5 μm thick sections stained with Goldner's trichromatic stain. Experiments were also performed using a demineralized bone matrix (Osteeotech, Shrewsbury, NJ), instead of collagenized disks (devitalized).

放射線写真撮影によって、高レベルのミネラル化骨形成が明らかになり、これは、LMP−1sトランスフェクション骨髄細胞を含有する元来のコラーゲンディスクの形に一致した。陰性対照(翻訳されるタンパク質をコードしない、LMP−1s cDNAの逆方向型でトランスフェクションした細胞)では、ミネラル化骨形成はまったく形成されず、そしてキャリアーの吸収は、かなり進行しているようであった。   Radiography revealed a high level of mineralized bone formation, consistent with the original collagen disc shape containing LMP-1s transfected bone marrow cells. In the negative control (cells transfected with the reverse version of the LMP-1s cDNA, which does not encode a protein to be translated), no mineralized bone formation is formed and carrier absorption appears to be proceeding considerably. there were.

組織像によって、LMP−1sトランスフェクション移植物中で、骨芽細胞に裏打ちされた新規骨小柱が明らかになった。陰性対照では、キャリアーの部分的吸収に沿って、骨は見られなかった。   Histology revealed new bone trabeculars lined with osteoblasts in the LMP-1s transfection implant. In the negative control, no bone was seen along the partial absorption of the carrier.

18組(9つの陰性対照pCMV−LMP−REVおよび9つの実験pCMV−LMP−1s)の移植物を、胸腺欠損ラットの腰椎および胸椎の間の部位に交互に添加する、さらなる実験の放射線写真撮影によって、0/9の陰性対照移植物が、脊椎間の骨形成(脊椎固定)を示すことが立証された。pCMV−LMP−1s処理移植物の9つはすべて、脊椎間に固形骨固定を示した。   Radiographs of further experiments where 18 sets of implants (9 negative controls pCMV-LMP-REV and 9 experimental pCMV-LMP-1s) were added alternately at the site between the lumbar and thoracic vertebrae of athymic rats Demonstrated that a 0/9 negative control implant showed bone formation between the vertebrae (vertebral fixation). All nine of the pCMV-LMP-1s treated implants showed solid bone fixation between the vertebrae.

実施例26: 実施例2および実施例3に示す配列からの、pHIS−5’ATG LMP−1s発現ベクターの合成
717塩基対クローン(実施例17)をClaIおよびEcoRV(New England Biologicals、マサチューセッツ州シティ)で消化した。小さい断片(〜250塩基対)をゲル精製した。クローン第7番(実施例18)をClaIおよびXbaIで消化した。その消化物から1400塩基対断片をゲル精製した。単離した250塩基対および1400塩基対cDNA断片を、標準法によって連結して、〜1650bpの断片を形成した。pHis−Aベクター(InVitrogen)をEcoRVおよびXbaIで消化した。直線化したベクターを回収し、そしてキメラ1650塩基対cDNA断片に連結した。連結産物をクローニングし、そして標準法によって増幅し、そして挿入物HLMP−1sを含むベクターpHisAとも称する、pHis−A−5’ATG LMP−1s発現ベクターを、先に記載するように、ATCCに寄託した。
Example 26: Synthesis of a pHIS-5'ATG LMP-1s expression vector 717 base pair clone (Example 17) from the sequences shown in Example 2 and Example 3 was cloned into Cla I and Eco RV (New England Biologicals, Massachusetts). Digested in state city. A small fragment (˜250 base pairs) was gel purified. Clone number 7 (Example 18) was digested with Cla I and Xba I. A 1400 base pair fragment was gel purified from the digest. The isolated 250 and 1400 base pair cDNA fragments were ligated by standard methods to form a ˜1650 bp fragment. The pHis-A vector (InVitrogen) was digested with Eco RV and Xba I. The linearized vector was recovered and ligated to the chimeric 1650 base pair cDNA fragment. The pHis-A-5′ATG LMP-1s expression vector, which is also cloned and amplified by standard methods and also referred to as the vector pHisA containing the insert HLMP-1s, has been deposited with the ATCC as described above. did.

実施例27: pHis−5’ATG LMP−1s発現ベクターを用いた、in vitroでの骨結節形成およびミネラル化の誘導
実施例1にしたがって、ラット頭蓋冠細胞を単離し、そして二次培養中で増殖させた。実施例1にしたがって、培養を刺激しないか、またはグルココルチコイド(GC)で刺激した。実施例25に記載するように、3μgの組換えpHis−AベクターDNA/ウェルで培養をトランスフェクションした。実施例3記載のフォン・コッサ染色によって、ミネラル化結節を視覚化した。
Example 27: Induction of bone nodule formation and mineralization in vitro using pHis-5'ATG LMP-1s expression vector According to Example 1, rat calvarial cells were isolated and in secondary culture Allowed to grow. According to Example 1, the culture was not stimulated or stimulated with glucocorticoid (GC). Cultures were transfected with 3 μg of recombinant pHis-A vector DNA / well as described in Example 25. Mineralized nodules were visualized by von Kossa staining as described in Example 3.

ヒトLMP−1s遺伝子産物を過剰発現しただけで(すなわちGC刺激なし)、in vitroで有意な骨結節形成(〜203結節/ウェル)が誘導された。これは、GCに曝露された細胞の陽性対照が生じる結節(〜412結節/ウェル)量のおよそ50%である。pHisA−LMP−ラット発現ベクター(〜152結節/ウェル)およびpCMV2/LMP−ラット−Fwd(〜206結節/ウェル)でトランスフェクションした培養で、同様の結果が得られた。対照的に、陰性対照pCMV2/LMP−ラット−Revは〜2結節/ウェルを生じ、一方、未処理プレートではおよそ4結節/ウェルが見られた。これらのデータによって、ヒトLMP−1 cDNAは、このモデル系では、少なくともラットLMP−1 cDNAと同程度に骨誘導性であったことが示される。この実験の効果は、GC刺激で観察されるものより劣っていたが;いくつかでは効果が匹敵していた。   Only overexpression of the human LMP-1s gene product (ie, no GC stimulation) induced significant bone nodule formation (˜203 nodules / well) in vitro. This is approximately 50% of the amount of nodules (˜412 nodules / well) that result in a positive control of cells exposed to GC. Similar results were obtained in cultures transfected with pHisA-LMP-rat expression vector (˜152 nodes / well) and pCMV2 / LMP-rat-Fwd (˜206 nodes / well). In contrast, the negative control pCMV2 / LMP-Rat-Rev produced ˜2 nodules / well, while approximately 4 nodules / well were seen in the untreated plates. These data indicate that human LMP-1 cDNA was at least as osteoinductive as rat LMP-1 cDNA in this model system. The effects of this experiment were inferior to those observed with GC stimulation; in some, the effects were comparable.

実施例28: LMPは可溶性骨誘導因子の分泌を誘導する
実施例24に記載するように、ラット頭蓋冠骨芽細胞培養中で、RLMP−1またはHLMP−1sを過剰発現させると、陰性対照で観察されるよりも有意に多い結節形成が生じた。LIMミネラル化タンパク質の作用機構を研究するため、異なる時点で馴化培地(conditioned medium)を採取し、10倍濃縮し、滅菌ろ過し、新鮮な血清を含有する培地中で元来の濃度に希釈し、そして未トランスフェクション細胞に4日間適用した。
Example 28: LMP induces secretion of soluble osteoinductive factor As described in Example 24, overexpression of RLMP-1 or HLMP-1s in rat calvarial osteoblast cultures resulted in a negative control Significantly more nodule formation occurred than was observed. To study the mechanism of action of LIM mineralized proteins, conditioned medium is collected at different time points, concentrated 10-fold, sterile filtered, and diluted to the original concentration in medium containing fresh serum. And applied to untransfected cells for 4 days.

第4日に、RLMP−1またはHLMP−1sでトランスフェクションした細胞から採取した馴化培地は、結節形成誘導において、トランスフェクション細胞におけるRLMP−1の直接過剰発現と同程度に有効であった。逆方向のRLMP−1またはHLMP−1でトランスフェクションした細胞由来の馴化培地は、結節形成に明らかな影響を持たなかった。また、第4日より前に、LMP−1トランスフェクション培養から採取した馴化培地も、結節形成を誘導しなかった。これらのデータによって、LMP−1の発現が可溶性因子の合成および/または分泌を引き起こし、この因子はトランスフェクション4日後まで、培地中に、有効量では見られなかったことが示唆される。   On day 4, conditioned medium collected from cells transfected with RLMP-1 or HLMP-1s was as effective as direct overexpression of RLMP-1 in the transfected cells in inducing nodule formation. Conditioned media from cells transfected with reverse RLMP-1 or HLMP-1 had no apparent effect on nodule formation. Also, conditioned media collected from LMP-1 transfection cultures prior to day 4 did not induce nodule formation. These data suggest that LMP-1 expression caused the synthesis and / or secretion of a soluble factor that was not found in effective amounts in the medium until 4 days after transfection.

rLMP−1の過剰発現の結果、培地中に骨誘導因子が分泌されたため、ウェスタンブロット解析を用いて、LMP−1タンパク質が培地に存在するかどうかを決定した。慣用的手段によって、LMP−1(QDPDEE)に特異的な抗体を用いて、RLMP−1タンパク質の存在を評価し、そして検出した。LMP−1タンパク質は、培養の細胞層にのみ見られ、そして培地中には検出されなかった。   As a result of the overexpression of rLMP-1, osteoinductive factors were secreted into the medium, so Western blot analysis was used to determine whether LMP-1 protein was present in the medium. By conventional means, an antibody specific for LMP-1 (QDPDEE) was used to assess and detect the presence of RLMP-1 protein. LMP-1 protein was found only in the cell layer of the culture and was not detected in the medium.

標準的な25%および100%硫酸アンモニウムカットに続いてDE−52陰イオン交換バッチクロマトグラフィー(100mMまたは500mM NaCl)によって、骨誘導可溶性因子の部分的精製を達成した。すべての活性は、高硫酸アンモニウム、高NaCl分画で見られた。こうした局在は、培地の馴化に関与する単一の因子の存在と一致した。   Partial purification of osteoinductive soluble factors was achieved by standard 25% and 100% ammonium sulfate cuts followed by DE-52 anion exchange batch chromatography (100 mM or 500 mM NaCl). All activity was seen with high ammonium sulfate, high NaCl fractions. Such localization was consistent with the presence of a single factor involved in media acclimation.

実施例29: 低用量アデノウイルスが仲介する、腰椎融合における遺伝子治療
この研究は、正常な、すなわち免疫適格性のウサギにおいて、脊椎固定を促進するのに最適な用量のLMP−1 cDNA(配列番号2)のアデノウイルス搬送を決定した。
Example 29: Low-dose adenovirus-mediated gene therapy in lumbar fusion This study shows that in normal, immunocompetent rabbits, an optimal dose of LMP-1 cDNA (SEQ ID NO: 2) Adenovirus delivery was determined.

Adeno−QuestTMキット(Quantum Biotechnologies, Inc.、モントリオール)を用い、CMVプロモーターが駆動するLMP−1 cDNA(配列番号2)を用いて、複製不全ヒト組換えアデノウイルスを構築した。商業的に入手可能な(Quantum Biotechnologies, Inc.、モントリオール)、ベータ−ガラクトシダーゼ遺伝子を含有する組換えアデノウイルスを対照として用いた。 A replication-deficient human recombinant adenovirus was constructed using LMP-1 cDNA (SEQ ID NO: 2) driven by the CMV promoter using the Adeno-Quest kit (Quantum Biotechnologies, Inc., Montreal). A commercially available (Quantum Biotechnologies, Inc., Montreal), recombinant adenovirus containing the beta-galactosidase gene was used as a control.

まず、in vitro用量反応実験を行い、細胞あたり0.025、0.25、2.5、または25プラーク形成単位(pfu)のウイルスの感染多重度(「MOI」)で60分間形質導入して、ラット頭蓋冠骨芽細胞培養中で骨分化を誘導するのに最適なアデノウイルス搬送LMP−1(「AdV−LMP−1」)の濃度を決定した。10Mグルココルチコイド(「GC」)に7日間曝露することによって、陽性対照培養を分化させた。陰性対照培養は、未処理で放置した。第14日、培養をフォン・コッサ染色した後、ミネラル化骨結節の数を計数し、そして培地に分泌されるオステオカルシンレベル(pmol/ml)をラジオイムノアッセイ(平均±SEM)によって測定した。 First, an in vitro dose response experiment was performed and transduced at a multiplicity of viral infection (“MOI”) of 0.025, 0.25, 2.5, or 25 plaque forming units (pfu) per cell for 60 minutes. The optimal concentration of adenovirus carrying LMP-1 (“AdV-LMP-1”) to induce bone differentiation in rat calvarial osteoblast cultures was determined. Positive control cultures were differentiated by exposure to 10 9 M glucocorticoid (“GC”) for 7 days. Negative control cultures were left untreated. On day 14, after von Kossa staining of the culture, the number of mineralized bone nodules was counted, and the osteocalcin level (pmol / ml) secreted into the medium was measured by radioimmunoassay (mean ± SEM).

この実験結果を表1に示す。未処理陰性対照培養には、自発的な結節は本質的に形成されなかった。このデータは、骨結節を骨誘導するのに、0.25pfu/細胞に等しいMOIが最も有効であり、陽性対照(GC)に匹敵するレベルを達成することを示す。アデノウイルスのより低い用量およびより高い用量は、より有効でなかった。   The experimental results are shown in Table 1. Essentially no spontaneous nodules were formed in the untreated negative control culture. This data shows that an MOI equal to 0.25 pfu / cell is most effective in osteoinducing bone nodules and achieves a level comparable to the positive control (GC). Lower and higher doses of adenovirus were less effective.

表1Table 1

Figure 2005526488
Figure 2005526488

その後、in vivo実験を行って、in vitroで最適な用量が、骨格的に成熟したニュージーランド白ウサギにおいて、横突間突起脊椎固定を促進可能であるかどうかを決定した。9匹のウサギを麻酔し、そして18ゲージ針を用い、顆間窩を通じて、遠位大腿から3ccの骨髄を吸引した。その後、バフィーコートを単離し、AdV−LMP−1で10分間形質導入し、そして移植のため、細胞を手術室に戻した。横突起を剥離し、そしてAdV−LMP−1(MOI=0.4)またはAdV−BGal(MOI=0.4)いずれかで形質導入した800万〜1500万の自己有核バフィーコート細胞を含有するキャリアー(失活させたウサギ骨マトリックスまたはコラーゲンスポンジいずれか)を挿入して、単一レベルの後側面腰椎関節固定術を行った。5週間後、ウサギを安楽死させ、そして手での触診、平面x線、CTスキャン、および非脱灰組織像によって、脊椎固定を評価した。   Thereafter, in vivo experiments were performed to determine whether the optimal dose in vitro could promote intercostal spinal fixation in skeletal mature New Zealand white rabbits. Nine rabbits were anesthetized and 3 cc of bone marrow was aspirated from the distal thigh through the intercondylar fossa using an 18 gauge needle. The buffy coat was then isolated, transduced with AdV-LMP-1 for 10 minutes, and the cells were returned to the operating room for transplantation. Contains 8 million to 15 million self-nucleated buffy coat cells exfoliated and transduced with either AdV-LMP-1 (MOI = 0.4) or AdV-BGal (MOI = 0.4) The carrier (either deactivated rabbit bone matrix or collagen sponge) was inserted and a single level of posterior lumbar arthrodesis was performed. After 5 weeks, the rabbits were euthanized and spinal fixation was assessed by hand palpation, planar x-ray, CT scan, and non-decalcified histology.

AdV−LMP−1を投与した脊椎固定部位は、9匹のウサギすべてで連続した固形の脊椎固定塊を誘導した。対照的に、AdV−BGal、またはより低い用量のAdV−LMP−1(MOI=0.04)を投与した部位は、ほとんどまたはまったく骨を形成せず、そしてキャリアーのみ(<40%)に匹敵する率の脊椎固定を生じた。これらの結果は、手での触診、CTスキャン、および組織像によって評価したものと一致した。しかし、平面放射線写真撮影は、ときに、特に対照部位において、存在する骨の量を過大評価した。LMP−1 cDNA搬送および骨誘導は、試験したどちらのキャリアー物質でも成功した。アデノウイルスベクターに対する全身性免疫反応または局所免疫反応の証拠はなかった。   The spinal fixation site administered AdV-LMP-1 induced a continuous solid spinal fixation mass in all nine rabbits. In contrast, sites administered AdV-BGal, or lower doses of AdV-LMP-1 (MOI = 0.04) formed little or no bone and were comparable to carrier alone (<40%). Resulting in a rate of spinal fixation. These results were consistent with those assessed by hand palpation, CT scan, and histology. However, planar radiography sometimes overestimated the amount of bone present, especially at the control site. LMP-1 cDNA delivery and osteoinduction were successful with both carrier materials tested. There was no evidence of systemic or local immune responses to adenoviral vectors.

これらの結果は、先に検証されたウサギ脊椎固定モデルにおいて、非常に困難な、一貫した骨誘導を示す。さらに、手術中にex vivo遺伝子形質導入(10分間)した自己骨髄細胞を用いるプロトコルは、一晩形質導入するか、または何週間も培養中で細胞増殖させることを要求する他の方法よりも、臨床的により実現可能である。さらに、組換えアデノウイルスの最も有効な用量(MOI=0.25)は、他の遺伝子治療適用で報告される用量(MOI 40〜500)よりも実質的により低かった。これは、LMP−1が細胞内シグナル伝達分子であり、そして強力なシグナル増幅カスケードを有する可能性があるためと考えられる。さらに、細胞培養から動物実験に形を変えた際、他の増殖因子では、通常、用量の増加が必要であることを考慮すると、細胞培養において骨を誘導するのと同じ濃度のAdV−LMP−1が、in vivoで有効であるという観察もまた、驚くべきことであった。総合すると、これらの観察によって、アデノウイルスを用いてLMP−1 cDNAを搬送する局所遺伝子治療が可能であり、そして必要とされる用量が低いため、アデノウイルスベクターに対する免疫反応の負の影響を最小限にしうるであろうことが示される。   These results show very difficult and consistent bone guidance in the previously validated rabbit spinal fixation model. In addition, protocols using autologous bone marrow cells ex vivo gene transduced (10 minutes) during surgery, rather than other methods that require overnight transduction or cell growth in culture for weeks. More clinically feasible. Furthermore, the most effective dose of recombinant adenovirus (MOI = 0.25) was substantially lower than the dose reported in other gene therapy applications (MOI 40-500). This is thought to be because LMP-1 is an intracellular signaling molecule and may have a strong signal amplification cascade. In addition, when changing from cell culture to animal experiments, other growth factors usually require dose escalation, so AdV-LMP- at the same concentration that induces bone in cell culture. The observation that 1 was effective in vivo was also surprising. Taken together, these observations allow local gene therapy to deliver LMP-1 cDNA using adenovirus and minimize the negative impact of immune responses against adenoviral vectors due to the low dose required. It is shown that it could be limited.

実施例30: LMP−1 cDNAを用いて骨を形成する遺伝子治療のための、末梢静脈血有核細胞(バフィーコート)の使用
4匹のウサギにおいて、形質導入細胞が、骨髄でなく、静脈血由来のバフィーコートであったことを除いて、上述のように(実施例29)、脊椎固定術を行った。これらの細胞をAdeno−LMPまたはpHIS−LMPプラスミドでトランスフェクションし、そしてその結果は骨髄細胞を用いた際と同等に成功であった。遺伝子搬送に通常の静脈血細胞を用いると、全身麻酔下の痛みを伴う骨髄採取が回避され、そして1mlあたり2倍多い細胞を有する出発材料が得られるため、この発見は、遺伝子治療を臨床的により実現可能にする。
Example 30: Use of Peripheral Venous Blood Nucleated Cells (Buffy Coat) for Gene Therapy Generating Bone with LMP-1 cDNA In 4 rabbits, the transduced cells are not bone marrow but venous blood A spinal fusion was performed as described above (Example 29) except that the buffy coat was derived from. These cells were transfected with Adeno-LMP or pHIS-LMP plasmids and the results were as successful as when using bone marrow cells. This finding makes clinical use of gene therapy more clinical because using normal venous blood cells for gene delivery avoids painful bone marrow collection under general anesthesia and yields starting material with twice as many cells per ml. Make it feasible.

実施例31: ヒトLMP−1スプライシング変異体の単離
イントロン/エクソンmRNA転写スプライシング変異体は、シグナル伝達および細胞/組織発生の比較的一般的な制御機構である。多様な遺伝子のスプライシング変異体は、タンパク質−タンパク質、タンパク質−DNA、タンパク質−RNA、およびタンパク質−基質相互作用を改変することが示されてきている。スプライシング変異体はまた、遺伝子発現の組織特異性を調節可能であり、異なる型(そしてしたがって機能)が多様な組織で発現されることを可能にする。スプライシング変異体は、細胞において、一般的な制御事象である。LMPスプライシング変異体が、神経再生、筋肉再生、または他の組織の発生などの、他の組織における影響を生じうる可能性がある。
Example 31: Isolation of human LMP-1 splicing variants Intron / exon mRNA transcriptional splicing variants are relatively common regulatory mechanisms of signal transduction and cell / tissue development. Various gene splicing variants have been shown to alter protein-protein, protein-DNA, protein-RNA, and protein-substrate interactions. Splicing variants can also regulate the tissue specificity of gene expression, allowing different types (and thus functions) to be expressed in diverse tissues. Splicing variants are common regulatory events in cells. It is possible that LMP splicing variants can cause effects in other tissues, such as nerve regeneration, muscle regeneration, or other tissue development.

HLMP−1配列のスプライシング変異体に関して、ヒト心臓cDNAライブラリーをスクリーニングするため、配列番号22の部分に対応するPCRプライマー対を調製した。標準的技術を用いて合成した順方向PCRプライマーは、配列番号22のヌクレオチド35〜54に対応する。該プライマーは以下の配列を有する:   To screen a human heart cDNA library for splicing variants of the HLMP-1 sequence, a PCR primer pair corresponding to the portion of SEQ ID NO: 22 was prepared. The forward PCR primer synthesized using standard techniques corresponds to nucleotides 35-54 of SEQ ID NO: 22. The primer has the following sequence:

Figure 2005526488
Figure 2005526488

配列番号22のヌクレオチド820〜839の逆相補体である逆方向PCRプライマーは、以下の配列を有する:   The reverse PCR primer, which is the reverse complement of nucleotides 820-839 of SEQ ID NO: 22, has the following sequence:

Figure 2005526488
Figure 2005526488

標準的技術によって、94℃30秒間、64℃30秒間、および72℃1分間を30回反復し、そしてその後、72℃で10分間インキュベーションするサイクリングプロトコルを用い、順方向および逆方向PCRプライマーを用いて、HLMP−1に類似の配列に関して、ヒト心臓cDNA(ClonTech、カタログ番号7404−1)をスクリーニングした。増幅cDNA配列をゲル精製し、そして配列決定のため、Emory DNA Sequence Core Facilityに提出した。標準的技術を用いてクローンを配列決定し、そしてPCGENE(intelligenetics;プログラムSEQUINおよびNALIGN)で配列を調べて、配列番号22に対する相同性を決定した。その後、配列番号22に比較して推定上の選択的スプライシング部位を持つ2つの相同ヌクレオチド配列を、IntelligeneticのプログラムTRANSLで、それぞれのタンパク質産物に翻訳した。   Using a cycling protocol in which standard techniques are repeated 30 times at 94 ° C. for 30 seconds, 64 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 1 minute, and then incubated at 72 ° C. for 10 minutes, using forward and reverse PCR primers Thus, human heart cDNA (ClonTech, catalog number 7404-1) was screened for sequences similar to HLMP-1. The amplified cDNA sequence was gel purified and submitted to the Emory DNA Sequence Core Facility for sequencing. Clones were sequenced using standard techniques and sequenced with PCGENE (intelligentics; programs SEQUIN and NALIGN) to determine homology to SEQ ID NO: 22. Subsequently, two homologous nucleotide sequences with putative alternative splicing sites compared to SEQ ID NO: 22 were translated into their respective protein products with the Intelligenetic program TRANSL.

これらの2つの新規ヒトcDNA配列の1つ(配列番号37)は1456bpを含んでなる:   One of these two novel human cDNA sequences (SEQ ID NO: 37) comprises 1456 bp:

Figure 2005526488
Figure 2005526488

119bp断片の欠失(Xの間)および17bp断片の付加(下線部)によって引き起こされる読み枠シフトは、以下の派生するアミノ酸配列(配列番号38)を有する一部切除遺伝子産物を生じる:   A reading frame shift caused by deletion of the 119 bp fragment (between X) and addition of the 17 bp fragment (underlined) results in a partially excised gene product with the following derived amino acid sequence (SEQ ID NO: 38):

Figure 2005526488
Figure 2005526488

この423アミノ酸のタンパク質は、上に示すヌクレオチド変化のために異なる、強調した領域(アミノ酸94〜99)を除いて、配列番号10に示すタンパク質と100%の相同性を示す。   This 423 amino acid protein shows 100% homology with the protein shown in SEQ ID NO: 10, except for the highlighted region (amino acids 94-99), which differs due to the nucleotide changes shown above.

第二の新規ヒト心臓cDNA配列(配列番号39)は、1575bpを含んでなる:   A second novel human heart cDNA sequence (SEQ ID NO: 39) comprises 1575 bp:

Figure 2005526488
Figure 2005526488

17bp断片(太字体、斜字体、下線部)の付加によって引き起こされる読み枠シフトは、565〜567位(下線部)の早い翻訳停止コドンを生じる。
派生するアミノ酸配列(配列番号40)は、153アミノ酸からなる:
A reading frame shift caused by the addition of a 17 bp fragment (bold, italic, underlined) results in an early translation stop codon at positions 565-567 (underlined).
The derived amino acid sequence (SEQ ID NO: 40) consists of 153 amino acids:

Figure 2005526488
Figure 2005526488

このタンパク質は、アミノ酸94までは、配列番号10に100%の相同性を示し、ここでヌクレオチド配列中に示す17bp断片が付加されて、フレームシフトを生じる。アミノ酸94〜153に渡って、このタンパク質は配列番号10に相同ではない。配列番号10のアミノ酸154〜457は、ヌクレオチド配列中に示す早期の停止コドンのため、存在しない。   This protein shows 100% homology to SEQ ID NO: 10 up to amino acid 94, where a 17 bp fragment shown in the nucleotide sequence is added, resulting in a frameshift. Over amino acids 94-153, this protein is not homologous to SEQ ID NO: 10. Amino acids 154 to 457 of SEQ ID NO: 10 are not present due to the early stop codon shown in the nucleotide sequence.

実施例32: ゲノムHLMP−1ヌクレオチド配列
出願者らは、HLMP−1発現と関連する推定上の制御要素を含めて、HLMP−1をコードするゲノムDNA配列を同定した。全ゲノム配列を配列番号41に示す。この配列は、AC023788(クローンRP11−564G9)、ワシントン大学医学部ゲノム配列決定センター、ミズーリ州セントルイスに由来した。
Example 32: Genomic HLMP-1 Nucleotide Sequence Applicants have identified a genomic DNA sequence encoding HLMP-1, including putative regulatory elements associated with HLMP-1 expression. The entire genome sequence is shown in SEQ ID NO: 41. This sequence was derived from AC023788 (clone RP11-564G9), University of Washington Medical School Genome Sequencing Center, St. Louis, MO.

HLMP−1の推定上のプロモーター領域は、配列番号41のヌクレオチド2,660〜8,733に渡る。この領域は、とりわけ、少なくとも10の潜在的なグルココルチコイド応答配列(「GRE」)(ヌクレオチド6148〜6153、6226〜6231、6247〜6252、6336〜6341、6510〜6515、6552〜6557、6727〜6732、6752〜6757、7738〜7743、および8255〜8260)、ショウジョウバエ(Drosophilla)デカペンタプレジック(decapentaplegic)に対するMothersのSma−2相同体(「SMAD」)の12の潜在的な結合配列部位(ヌクレオチド3569〜3575、4552〜4558、4582〜4588、5226〜5232、6228〜6234、6649〜6655、6725〜6731、6930〜6936、7379〜7384、7738〜7742、8073〜8079、および8378〜8384)、および3つのTATAボックス(ヌクレオチド5910〜5913、6932〜6935、および7380〜7383)を含んでなる。3つのTATAボックス、すべてのGRE、およびSMAD結合配列(「SBE」)のうち8つは、配列番号41のヌクレオチド5,841〜8,733に渡る領域中に集まっている。これらの制御要素を用いて、例えば骨形成プロセスに関与するタンパク質をコードする外因性ヌクレオチド配列の発現を制御することが可能である。これは、骨形成および骨修復に関連する療法因子または療法遺伝子とともに、組織分化および発生に関与する因子または遺伝子の全身投与を可能にするであろう。   The putative promoter region of HLMP-1 spans nucleotides 2,660 to 8,733 of SEQ ID NO: 41. This region includes, among other things, at least 10 potential glucocorticoid response elements (“GRE”) (nucleotides 6148-6153, 6226-6231, 6247-6252, 6336-6341, 6510-6515, 6552-6557, 6727-6732. , 6752-6757, 7738-7743, and 8255-8260), and 12 potential binding sequence sites (nucleotides) of Mothers' Sma-2 homologue ("SMAD") to Drosophila decapentaplegic. 3569-3575, 4552-4558, 4582-4588, 5226-5232, 6228-6234, 6649-6655, 6725-6731, 6930-6936, 73 9~7384,7738~7742,8073~8079, and 8378-8384), and comprises three TATA boxes (nucleotides 5910~5913,6932~6935, and 7380 to 7383). Eight of the three TATA boxes, all GREs, and SMAD binding sequences (“SBE”) are clustered in the region spanning nucleotides 5,841-8,733 of SEQ ID NO: 41. These control elements can be used, for example, to control the expression of exogenous nucleotide sequences that encode proteins involved in the osteogenic process. This would allow systemic administration of factors or genes involved in tissue differentiation and development, along with therapeutic factors or genes related to bone formation and bone repair.

推定上の制御要素に加えて、HLMP−1をコードするヌクレオチド配列に対応する13エクソンが同定されてきている。これらのエクソンは、配列番号41中、以下のヌクレオチドに渡る:   In addition to putative regulatory elements, 13 exons corresponding to the nucleotide sequence encoding HLMP-1 have been identified. These exons span the following nucleotides in SEQ ID NO: 41:

Figure 2005526488
Figure 2005526488

HLMP−2には、別のエクソン(エクソン5A)があり、これはヌクレオチド14887〜14904に渡る。
実施例33: 椎間板細胞におけるHLMP−1の発現
LIMミネラル化タンパク質−1(LMP−1)は、骨性組織および非骨性組織において、細胞分化を指示することが可能な細胞内タンパク質である。本実施例は、椎間板細胞中でヒトLMP−1(「HLMP−1」)を発現させると、プロテオグリカン合成が増加し、そしてより軟骨細胞性の表現型が促進されることを立証する。さらに、アグリカンおよびBMP−2遺伝子発現を測定することによって、細胞性遺伝子発現に対するHLMP−1発現の影響が立証された。酵素で穏やかに消化することによって、スプレーグ−ドーリー・ラットから腰部椎間板細胞を採取し、そして10%FBSを補ったDMEM/F12中、単層で培養した。その後、これらの細胞をウェルあたりおよそ200,000細胞で6ウェルプレートに分割し、そして細胞がウェルあたりおよそ300,000細胞に達するまで、約6日間培養した。培地を1%FBS DMEM/F12に交換し、そしてこれを第0日とみなした。
HLMP-2 has another exon (exon 5A), which spans nucleotides 14887-14904.
Example 33: Expression of HLMP-1 in intervertebral disc cells LIM mineralized protein-1 (LMP-1) is an intracellular protein capable of directing cell differentiation in bone and non-bone tissue. This example demonstrates that expression of human LMP-1 ("HLMP-1") in intervertebral disc cells increases proteoglycan synthesis and promotes a more chondrogenic phenotype. Furthermore, the effect of HLMP-1 expression on cellular gene expression was demonstrated by measuring aggrecan and BMP-2 gene expression. Lumbar disc cells were harvested from Sprague-Dawley rats by gentle digestion with enzymes and cultured in monolayers in DMEM / F12 supplemented with 10% FBS. These cells were then split into 6-well plates at approximately 200,000 cells per well and cultured for approximately 6 days until the cells reached approximately 300,000 cells per well. The medium was changed to 1% FBS DMEM / F12 and this was considered day 0.

サイトメガロウイルス(「CMV」)プロモーターに機能可能であるように連結したHLMP−1 cDNAを含んでなる複製不全5型アデノウイルスが、先に、例えば米国特許第6,300,127号に記載されている。陰性対照アデノウイルスは、HLMP−1 cDNAをLacZ cDNAと交換したことを除いて、同一であった。陽性対照には、100ナノグラム/ミリリットルの濃度でBMP−2を連続して存在させて、未感染培養をインキュベーションした。   A replication deficient type 5 adenovirus comprising an HLMP-1 cDNA operably linked to a cytomegalovirus (“CMV”) promoter has been previously described, for example, in US Pat. No. 6,300,127. ing. The negative control adenovirus was identical except that the HLMP-1 cDNA was replaced with LacZ cDNA. For positive controls, uninfected cultures were incubated in the presence of BMP-2 continuously at a concentration of 100 nanograms / milliliter.

第0日、1%FBSを含有する培地300マイクロリットル中、37℃で30分間アデノウイルスに培養を感染させた。緑色蛍光タンパク質(「GFP」)遺伝子を含有するアデノウイルス(「AdGFP」)で処理した細胞を蛍光活性化細胞分取(「FACS」)解析して、導入遺伝子が発現するのに最適の用量範囲を決定した。ヒトLMP−1 cDNAを含有するアデノウイルス(AdHLMP−1)(0、100、300、1000、または3000のMOI)、またはLacZマーカー遺伝子を含有するアデノウイルス(AdLacZ、1000のMOI)(陰性対照)で細胞を処理した。感染3日後および6日後に培地を交換した。   On day 0, the culture was infected with adenovirus in 300 microliters of medium containing 1% FBS at 37 ° C. for 30 minutes. Optimal dose range for transgene expression by analyzing cells activated with adenovirus (“AdGFP”) containing the green fluorescent protein (“GFP”) gene by fluorescence activated cell sorting (“FACS”) It was determined. Adenovirus containing human LMP-1 cDNA (AdHLMP-1) (MOI of 0, 100, 300, 1000, or 3000), or adenovirus containing a LacZ marker gene (AdLacZ, 1000 MOI) (negative control) Cells were treated with. The medium was changed 3 and 6 days after infection.

ジメチルメチレンブルー(「DMMB」)熱量測定アッセイを用いて、培地に存在する硫酸化グリコサミノグリカン(sGAG)を測定する(第0日、第3日、および第6日)ことによって、プロテオグリカン産生を概算した。   Proteoglycan production is measured by measuring sulfated glycosaminoglycan (sGAG) present in the medium (Day 0, Day 3 and Day 6) using a dimethylmethylene blue (“DMMB”) calorimetric assay. Estimated.

アグリカンmRNAおよびBMP−2 mRNAを定量化するため、第6日に細胞を採取して、そしてTrizol技術によって、mRNAを抽出した。逆転写酵素を用いてmRNAをcDNAに変換し、そしてリアルタイムPCRに用いて、アグリカンおよびBMP−2メッセージの相対的存在量を測定するのを可能にした。先の実験で、アグリカンおよびBMP−2のリアルタイムプライマーを設計し、そして試験した。Cybergreen技術を用いた。標準化曲線を用いて、mRNA存在量を定量化した。   To quantify aggrecan and BMP-2 mRNA, cells were harvested on day 6 and mRNA was extracted by the Trizol technique. MRNA was converted to cDNA using reverse transcriptase and used for real-time PCR to allow determination of the relative abundance of aggrecan and BMP-2 messages. In previous experiments, real-time primers for aggrecan and BMP-2 were designed and tested. Cybergreen technology was used. MRNA abundance was quantified using a standardized curve.

トランスフェクション細胞に関して、光学顕微鏡を用いて細胞の形態を文書化した。細胞はAdHLMP−1(MOI 1000)処理でより丸くなったが、AdLacZ処理では丸くならなかった。AdLacZ感染は、細胞形態を有意には変化させなかった。   For transfected cells, the cell morphology was documented using a light microscope. Cells became more rounded with AdHLMP-1 (MOI 1000) treatment, but not with AdLacZ treatment. AdLacZ infection did not significantly change cell morphology.

1000のMOIでADGFPに感染させたラット椎間板細胞のFACS解析によって、最高の割合の細胞(45%)が感染していることが示された。
sGAG産生およびAdhLMP−1 MOIの間には用量依存性増加があった。これらのデータを図1に示し、この図は、単層培養のラット椎間板細胞中、異なるMOIでHLMP−1を過剰発現させた後のsGAG産生を示す。この結果を第0日の未処理細胞に規準化した。エラーバーは平均の標準誤差に相当する。図1に示すように、第3日に観察されるsGAG産生は比較的少量であり、これによって、トランスフェクションおよびGAGの細胞産生の間には、時間のずれがあることが示された。AdLacZでの処理は、sGAG産生を有意には変化させなかった。やはり図1に示すように、AdhLMP−1の最適用量は、1000のMOIであり、第6日の未処理対照を超えて、sGAG産生の260%の増進を生じた。より高い用量またはより低い用量のAdhLMP−1は減少した反応を導く。
FACS analysis of rat disc cells infected with ADGFP at a MOI of 1000 showed that the highest proportion of cells (45%) were infected.
There was a dose-dependent increase between sGAG production and AdhLMP-1 MOI. These data are shown in FIG. 1, which shows sGAG production after overexpression of HLMP-1 at different MOIs in rat intervertebral disc cells. The results were normalized to day 0 untreated cells. Error bars correspond to the standard error of the mean. As shown in FIG. 1, sGAG production observed on day 3 was relatively small, indicating that there was a time lag between transfection and cellular production of GAG. Treatment with AdLacZ did not significantly change sGAG production. As also shown in FIG. 1, the optimal dose of AdhLMP-1 was 1000 MOI, resulting in a 260% increase in sGAG production over day 6 untreated controls. Higher or lower doses of AdhLMP-1 lead to a reduced response.

sGAG産生に対するAdhLMP−1投薬量(MOI)の影響を図2にさらに例示する。図2は、異なるMOIのAdhLMP−1で処理した6日後のラット椎間板sGAGレベルを示すグラフである。図2からわかるように、AdhLMP−1の最適用量は、1000のMOIであった。   The effect of AdhLMP-1 dosage (MOI) on sGAG production is further illustrated in FIG. FIG. 2 is a graph showing rat intervertebral disc sGAG levels after 6 days of treatment with different MOI AdhLMP-1. As can be seen from FIG. 2, the optimal dose of AdhLMP-1 was 1000 MOI.

アグリカンmRNAおよびBMP−2 mRNA産生を図3に示す。この図は、HLMP−1の過剰発現後のアグリカンmRNAおよびBMP−2 mRNAの増加を立証する。第6日にラット椎間板細胞から抽出したmRNAのリアルタイムPCRを行って、250のMOIのADhLMP−1で処理した細胞と、処理しない(「NT」)細胞を比較した。図3のデータは、未処理試料を超える増加パーセントとして示される。図3に例示するように、AdhLMP−1処理後、アグリカンmRNAおよびBMP−2 mRNAの有意な増加が注目された。BMP−2発現の増加によって、BMP−2が、プロテオグリカン合成のHLMP−1刺激を仲介する、下流遺伝子であることが示唆される。   Aggrecan mRNA and BMP-2 mRNA production is shown in FIG. This figure demonstrates the increase in aggrecan and BMP-2 mRNA after HLMP-1 overexpression. On day 6, real-time PCR of mRNA extracted from rat intervertebral disc cells was performed to compare cells treated with 250 MOI of ADhLMP-1 and untreated ("NT") cells. The data in FIG. 3 is shown as a percent increase over the untreated sample. As illustrated in FIG. 3, a significant increase in aggrecan mRNA and BMP-2 mRNA was noted after AdhLMP-1 treatment. Increased BMP-2 expression suggests that BMP-2 is a downstream gene that mediates HLMP-1 stimulation of proteoglycan synthesis.

これらのデータは、AdhLMP−1でのトランスフェクションが、椎間板細胞のプロテオグリカン合成を増加させるのに有効であることを立証する。最高の導入遺伝子発現を導くウイルス用量(MOI 1000)はまた、sGAGの最高の誘導も導き、HLMP−1発現およびsGAG誘導間に相関があることが示唆される。これらのデータによって、HLMP−1遺伝子治療は、椎間板におけるプロテオグリカン合成を増加させる方法であり、そしてHLMP−1が椎間板疾患を治療する剤であることが示される。   These data demonstrate that transfection with AdhLMP-1 is effective in increasing proteoglycan synthesis in intervertebral disc cells. The viral dose leading to the highest transgene expression (MOI 1000) also led to the highest induction of sGAG, suggesting that there is a correlation between HLMP-1 expression and sGAG induction. These data indicate that HLMP-1 gene therapy is a method of increasing proteoglycan synthesis in the intervertebral disc and that HLMP-1 is an agent for treating intervertebral disc disease.

図4Aは、異なるMOIのAd−hLMP−1に感染させた12時間後のHLMP−1 mRNA発現を示すグラフである。図4Aでは、異なる用量(MOI)のAd−hLMP−1ウイルスで外因性LMP−1発現を誘導し、そしてリアルタイムPCRで定量化した。このデータを比較する目的で、Ad−LMP−1 MOI 5のHLMP−1 mRNAレベルに規準化する。処理なし(「NT」)またはAd−LacZ処理(「LacZ」)の陰性対照群では、HLMP−1は検出されなかった。HLMP−1 mRNAレベルは用量依存様式で、25および50のMOIで、およそ8倍のプラトーに達した。   FIG. 4A is a graph showing HLMP-1 mRNA expression 12 hours after infection with Ad-hLMP-1 of different MOI. In FIG. 4A, exogenous LMP-1 expression was induced with different doses (MOI) of Ad-hLMP-1 virus and quantified by real-time PCR. For the purpose of comparing this data, it is normalized to the HLMP-1 mRNA level of Ad-LMP-1 MOI 5. HLMP-1 was not detected in the negative control group without treatment (“NT”) or with Ad-LacZ treatment (“LacZ”). HLMP-1 mRNA levels reached an approximately 8-fold plateau at a MOI of 25 and 50 in a dose dependent manner.

図4Bは、感染3日後〜6日後の培地中のsGAG産生を示すグラフである。DMMBアッセイを用いて、感染3日後〜6日後の間の総sGAG産生を定量化した。図4Bのデータを対照(すなわち処理なし)群に規準化する。図4Bからわかるように、sGAGには用量依存性増加があり、対照のおよそ3倍増加のピークが、25および50のMOIで達成された。陰性対照では、25のMOIのAd−LacZは、sGAGの増加をまったく導かなかった。図4Bでは、3つの試料の平均とSDとして、結果を表す。   FIG. 4B is a graph showing sGAG production in the medium 3 to 6 days after infection. DMMB assay was used to quantify total sGAG production between 3 and 6 days after infection. The data of FIG. 4B is normalized to a control (ie no treatment) group. As can be seen from FIG. 4B, there was a dose-dependent increase in sGAG, and peaks of approximately 3-fold increase over control were achieved at MOIs of 25 and 50. In the negative control, 25 MOI Ad-LacZ did not lead to any increase in sGAG. In FIG. 4B, the results are expressed as the mean and SD of three samples.

図5は、sGAG産生の時間経過変化を示すグラフである。図5からわかるように、第3日、sGAG産生は、25および50のMOIで有意に増加した。第6日、AdLMP−1に反応してsGAG産生に用量依存性増加があった。sGAG増加のプラトーレベルは、25のMOIで達成された。図5からやはりわかるように、AdLacZ(「LacZ」)での処理は、sGAG産生を有意には変化させなかった。6〜9の試料に関して、各結果を平均とSDとして表す。図5において、「**」は、未処理対照に対して、P値が<0.01であるデータ点を示す。 FIG. 5 is a graph showing changes over time in sGAG production. As can be seen from FIG. 5, on day 3, sGAG production was significantly increased at MOIs of 25 and 50. On day 6, there was a dose-dependent increase in sGAG production in response to AdLMP-1. A plateau level of sGAG increase was achieved at an MOI of 25. As can also be seen from FIG. 5, treatment with AdLacZ (“LacZ”) did not significantly change sGAG production. For 6-9 samples, each result is expressed as mean and SD. In FIG. 5, “ ** ” indicates a data point with a P value <0.01 relative to an untreated control.

図6Aおよび図6Bは、それぞれ、アグリカンおよびBMP−2に関して、ラット線維輪細胞におけるLMP−1過剰発現に対する遺伝子反応を示すグラフである。25のMOIのAd−LMP−1(「LMP−1」)での感染3日後に、定量的リアルタイムPCRを行った。図6Aおよび図6Bからわかるように、アグリカンおよびBMP−2の遺伝子発現は、未処理対照(「NT」)に比較して、Ad−LMP−1での感染後、有意に増加した。さらに、25のMOIのAdLacZ(「LacZ」)での処理は、未処理対照に比較して、アグリカンまたはBMP−2どちらの遺伝子発現も有意に変化させなかった。図6Aおよび図6Bにおいて、6つの試料に関して、各結果を平均とSDとして表す。図6Aおよび図6Bにおいて、「**」は、P値がP<0.01であるデータ点を示す。 FIGS. 6A and 6B are graphs showing the gene response to LMP-1 overexpression in rat annulus cells for aggrecan and BMP-2, respectively. Quantitative real-time PCR was performed 3 days after infection with 25 MOIs of Ad-LMP-1 (“LMP-1”). As can be seen from FIGS. 6A and 6B, aggrecan and BMP-2 gene expression was significantly increased after infection with Ad-LMP-1 compared to the untreated control (“NT”). Furthermore, treatment with 25 MOIs of AdLacZ (“LacZ”) did not significantly alter either aggrecan or BMP-2 gene expression compared to untreated controls. In FIGS. 6A and 6B, each result is expressed as mean and SD for 6 samples. 6A and 6B, “ ** ” indicates a data point having a P value of P <0.01.

図7は、25のMOIでAdLMP−1に感染させた後の、ラット線維輪細胞におけるHLMP−1 mRNAレベルの時間経過を示すグラフである。18Sおよび過剰発現LMP−1プライマーの複製係数を用いて標準化した後、5のMOIのAdLMP−1を超える倍増加として、該データを表す。図7からわかるように、HLMP−1 mRNAは、感染12時間後と同程度に早期に、有意に上方制御された。さらに、第1日〜第3日の間に、発現レベルの顕著な増加があった。図7の各結果を、6つの試料の平均とSDとして表す。   FIG. 7 is a graph showing the time course of HLMP-1 mRNA levels in rat annulus cells after infection with AdLMP-1 at a MOI of 25. The data is expressed as a fold increase over 5 MOIs of AdLMP-1 after normalization using the replication factor of 18S and overexpressed LMP-1 primers. As can be seen from FIG. 7, HLMP-1 mRNA was significantly upregulated as early as 12 hours after infection. Furthermore, there was a significant increase in expression levels between day 1 and day 3. Each result in FIG. 7 is expressed as the average and SD of 6 samples.

図8は、HLMP−1過剰発現に反応したBMPおよびアグリカンのmRNAレベルの変化を示すグラフである。25のMOIのAd−hLMP−1に感染させた後、多様な時点で、BMP−2、BMP−4、BMP−6、BMP−7、およびアグリカンのmRNAレベルをリアルタイムPCRで測定した。図8からわかるように、BMP−2 mRNAは、AdLMP−1での感染12時間後と同程度に早期に、有意に上方制御された。一方、アグリカンmRNAは、感染3日後まで上方制御されなかった。各結果を、6つの試料の平均とSDとして表す。図8において、「**」は、未処理対照に対するAdLMP−1感染に関して、P値が<0.01であるデータ点を示す。 FIG. 8 is a graph showing changes in mRNA levels of BMP and aggrecan in response to HLMP-1 overexpression. At various time points after infection with 25 MOI of Ad-hLMP-1, mRNA levels of BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, and aggrecan were measured by real-time PCR. As can be seen from FIG. 8, BMP-2 mRNA was significantly up-regulated as early as 12 hours after infection with AdLMP-1. On the other hand, aggrecan mRNA was not up-regulated until 3 days after infection. Each result is expressed as the mean and SD of 6 samples. In FIG. 8, “ ** ” indicates a data point with a P value <0.01 for AdLMP-1 infection relative to an untreated control.

図9は、HLMP−1発現に反応したsGAG産生増進の時間経過を示すグラフである。図9のデータに関しては、25のMOIでAd−hLMP−1にラット輪細胞を感染させた。感染後3日ごとに培地を交換し、そしてDMMBアッセイでsGAGに関してアッセイした。このデータは、sGAG産生が第6日でプラトーに達し、そして第9日で実質的に維持されることを示す。   FIG. 9 is a graph showing the time course of sGAG production enhancement in response to HLMP-1 expression. For the data in FIG. 9, rat ring cells were infected with Ad-hLMP-1 at a MOI of 25. The medium was changed every 3 days after infection and assayed for sGAG in the DMMB assay. This data shows that sGAG production reaches a plateau at day 6 and is substantially maintained at day 9.

図10は、LMP−1が仲介するsGAG産生増加に対するノギン(BMPアンタゴニスト)の影響を示すグラフである。図10に見られるように、25のMOIのAd−LMP−1でのラット輪細胞の感染は、第3日〜第6日の間に産生されるsGAGの3倍の増加を導いた。この増加は、3200ng/mlおよび800ng/mlの濃度で、ノギン(BMPアンタゴニスト)を添加することによって遮断された。しかし、図10に示すように、ノギンは、未感染細胞においては、sGAG産生を有意に改変しなかった。図10でやはりわかるように、100ng/mlのrhBMP−2での刺激は、BMP−2添加3日後〜6日後の間のsGAG産生に3倍の増加を導いた。800ng/mlのノギンはまた、この増加も遮断した。   FIG. 10 is a graph showing the effect of noggin (BMP antagonist) on sGAG production increase mediated by LMP-1. As seen in FIG. 10, infection of rat ring cells with 25 MOI of Ad-LMP-1 led to a 3-fold increase in sGAG produced between days 3-6. This increase was blocked by adding noggin (BMP antagonist) at concentrations of 3200 ng / ml and 800 ng / ml. However, as shown in FIG. 10, noggin did not significantly alter sGAG production in uninfected cells. As can also be seen in FIG. 10, stimulation with 100 ng / ml rhBMP-2 led to a 3-fold increase in sGAG production between 3 and 6 days after addition of BMP-2. 800 ng / ml Noggin also blocked this increase.

図11は、単層培養6日後の培地中のsGAGに対するLMP−1の影響を示すグラフである。データ点は、未処理細胞を超える倍増加として表す。図11に示すように、LMP−1とCMVプロモーターをAAVベクターによって搬送すると、単層のラット椎間板細胞によるグリコサミノグリカン合成を刺激するのにも有効である。   FIG. 11 is a graph showing the effect of LMP-1 on sGAG in the medium after 6 days of monolayer culture. Data points are expressed as a fold increase over untreated cells. As shown in FIG. 11, delivery of LMP-1 and CMV promoter by an AAV vector is also effective in stimulating glycosaminoglycan synthesis by monolayer rat disc cells.

表2:SYBRグリーンのRT−PCRおよびリアルタイムPCRのプライマー配列Table 2: SYBR Green RT-PCR and real-time PCR primer sequences

Figure 2005526488
Figure 2005526488

表2中のGAPDHは、グリセロアルデヒドリン酸デヒドロゲナーゼを示す。
表3:TaqMan(登録商標)のリアルタイムPCRのプライマーおよびプローブ配列
GAPDH in Table 2 indicates glyceraldehyde phosphate dehydrogenase.
Table 3: TaqMan® real-time PCR primer and probe sequences

Figure 2005526488
Figure 2005526488

18SリボソームRNA(rRNA)遺伝子の順方向プライマー、逆方向プライマー、およびプローブ用に、TaqMan(登録商標)リボソームRNA調節試薬(パーツ番号4308329、Applied Biosystems、米国カリフォルニア州フォスターシティー)を用いた。   TaqMan® ribosomal RNA modulatory reagent (part number 4308329, Applied Biosystems, Foster City, Calif., USA) was used for the forward primer, reverse primer, and probe of the 18S ribosomal RNA (rRNA) gene.

すべての引用刊行物および特許は、本明細書に完全に援用される。
前述の明細書は、本発明の原理を解説し、例示目的で提供する実施例を含むが、当業者が本開示を読めば、本発明の真の範囲から逸脱することなく、形式および詳細に多様な変化を加えることが可能であることを認識するであろう。
All cited publications and patents are fully incorporated herein by reference.
The foregoing specification describes the principles of the present invention and includes examples provided for purposes of illustration, but upon reading this disclosure by those skilled in the art, it will be understood in form and detail without departing from the true scope of the invention. It will be recognized that various changes can be made.

本発明は、付随する図を参照することで、よりよく理解される可能性がある。
図1は、異なるMOIでトランスフェクションしたラット椎間板細胞によるHLMP−1の発現後の硫酸化グリコサミノグリカン(sGAG)の産生を示すグラフである。 図2は、異なるMOIのAdHLMP−1に感染させた6日後のラット椎間板細胞の用量反応を示すグラフである。 図3は、250ビリオン/細胞のMOIでトランスフェクションした6日後の、AdHLMP−1でトランスフェクションしたラット椎間板細胞によるアグリカンmRNAおよびBMP−2 mRNAの発現を示すグラフである。 図4Aは、異なるMOIのAd−hLMP−1に感染させた12時間後のHLMP−1 mRNA発現を示すグラフである。図4Bは、感染3日後〜6日後の培地中のsGAG産生を示すグラフである。 図5は、sGAG産生の時間経過変化を示すグラフである。 図6Aは、アグリカンに関して、ラット線維輪細胞におけるLMP−1過剰発現に対する遺伝子反応を示すグラフである。図6Bは、BMP−2に関して、ラット線維輪細胞におけるLMP−1過剰発現に対する遺伝子反応を示すグラフである。 図7は、25のMOIでAdLMP−1に感染させた後の、ラット線維輪細胞におけるHLMP−1 mRNAレベルの時間経過を示すグラフである。 図8は、HLMP−1過剰発現に反応したBMPおよびアグリカンのmRNAレベルの変化を示すグラフである。 図9は、HLMP−1発現に反応したsGAG産生増進の時間経過を示すグラフである。 図10は、LMP−1が仲介するsGAG産生増加が、ノギンによって遮断されることを示すグラフである。 図11は、単層培養6日後の培地中のsGAGに対するLMP−1の影響を示すグラフである。
The present invention may be better understood with reference to the accompanying figures.
FIG. 1 is a graph showing the production of sulfated glycosaminoglycan (sGAG) following expression of HLMP-1 by rat disc cells transfected with different MOIs. FIG. 2 is a graph showing the dose response of rat disc cells 6 days after infection with different MOI of AdHLMP-1. FIG. 3 is a graph showing the expression of aggrecan mRNA and BMP-2 mRNA by rat disc cells transfected with AdHLMP-1 6 days after transfection with a MOI of 250 virions / cell. FIG. 4A is a graph showing HLMP-1 mRNA expression 12 hours after infection with Ad-hLMP-1 of different MOI. FIG. 4B is a graph showing sGAG production in the medium 3 to 6 days after infection. FIG. 5 is a graph showing changes over time in sGAG production. FIG. 6A is a graph showing the gene response to LMP-1 overexpression in rat annulus cells for aggrecan. FIG. 6B is a graph showing the gene response to LMP-1 overexpression in rat annulus cells for BMP-2. FIG. 7 is a graph showing the time course of HLMP-1 mRNA levels in rat annulus cells after infection with AdLMP-1 at a MOI of 25. FIG. 8 is a graph showing changes in mRNA levels of BMP and aggrecan in response to HLMP-1 overexpression. FIG. 9 is a graph showing the time course of sGAG production enhancement in response to HLMP-1 expression. FIG. 10 is a graph showing that the increase in sGAG production mediated by LMP-1 is blocked by noggin. FIG. 11 is a graph showing the effect of LMP-1 on sGAG in the medium after 6 days of monolayer culture.

【配列表】

Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
[Sequence Listing]
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488
Figure 2005526488

Claims (50)

非骨性哺乳動物細胞において、LIMミネラル化タンパク質を発現させる方法であって:
機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなる単離核酸で細胞をトランスフェクションする
ことを含んでなる、前記方法。
A method for expressing a LIM mineralized protein in non-osseous mammalian cells comprising:
Said method comprising transfecting the cell with an isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein linked to a promoter so as to be functional.
細胞がプロテオグリカンおよび/またはコラーゲンを産生可能であり、そしてLIMミネラル化タンパク質の発現が、細胞において、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲン合成を刺激する、請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the cell is capable of producing proteoglycan and / or collagen, and expression of the LIM mineralized protein stimulates proteoglycan and / or collagen synthesis in the cell. 単離核酸が:
標準的条件下で、配列番号25の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズし;そして/または
非常にストリンジェントな条件下で、配列番号26の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズする、請求項2の方法。
Isolated nucleic acid:
Hybridizes to nucleic acid molecules complementary to the full length of SEQ ID NO: 25 under standard conditions; and / or hybridizes to nucleic acid molecules complementary to the full length of SEQ ID NO: 26 under highly stringent conditions; The method of claim 2.
細胞が幹細胞、椎間板細胞、髄核の細胞、または線維輪の細胞である、請求項2の方法。   3. The method of claim 2, wherein the cells are stem cells, intervertebral disc cells, nucleus pulposus cells, or annulus fibrosus cells. 細胞をex vivoでトランスフェクションする、請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the cells are transfected ex vivo. 細胞をin vivoでトランスフェクションする、請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the cells are transfected in vivo. 哺乳動物の椎間板に核酸を直接注射することによって、細胞をin vivoでトランスフェクションする、請求項2の方法。   3. The method of claim 2, wherein the cells are transfected in vivo by directly injecting the nucleic acid into a mammalian intervertebral disc. 核酸がベクター中にある、請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the nucleic acid is in a vector. ベクターが発現ベクターである、請求項8の方法。   9. The method of claim 8, wherein the vector is an expression vector. 発現ベクターがプラスミドである、請求項9の方法。   10. The method of claim 9, wherein the expression vector is a plasmid. ベクターがウイルスである、請求項8の方法。   9. The method of claim 8, wherein the vector is a virus. ウイルスがアデノウイルスである、請求項11の方法。   12. The method of claim 11, wherein the virus is an adenovirus. ウイルスがレトロウイルスである、請求項11の方法。   12. The method of claim 11, wherein the virus is a retrovirus. アデノウイルスがAdHLMP−1である、請求項12の方法。   13. The method of claim 12, wherein the adenovirus is AdHLMP-1. プロモーターがサイトメガロウイルスプロモーターである、請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the promoter is a cytomegalovirus promoter. プロテオグリカンが硫酸化グリコサミノグリカンである、請求項1記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the proteoglycan is a sulfated glycosaminoglycan. LIMミネラル化タンパク質がRLMP、HLMP−1、HLMP−1s、HLMP−2、またはHLMP−3である、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, wherein the LIM mineralized protein is RLMP, HLMP-1, HLMP-1s, HLMP-2, or HLMP-3. LIMミネラル化タンパク質がHLMP−1である、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, wherein the LIM mineralized protein is HLMP-1. LIMミネラル化タンパク質の発現が、細胞において、1以上の骨形成タンパク質の発現を増加させる、請求項1記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the expression of LIM mineralized protein increases the expression of one or more bone morphogenetic proteins in the cell. LIMミネラル化タンパク質をコードする単離核酸配列を含んでなる、非骨性哺乳動物細胞。   A non-osseous mammalian cell comprising an isolated nucleic acid sequence encoding a LIM mineralized protein. 幹細胞、線維輪の細胞、髄核の細胞、または椎間板細胞である、請求項20の非骨性哺乳動物細胞。   21. The non-osseous mammalian cell of claim 20, which is a stem cell, annulus fibrosus cell, nucleus pulposus cell, or intervertebral disc cell. 多能性幹細胞または間葉系幹細胞である、請求項20の非骨性哺乳動物細胞。   21. The non-osseous mammalian cell of claim 20, which is a pluripotent stem cell or mesenchymal stem cell. 哺乳動物において、椎間板傷害または疾患を治療する方法であって:
プロテオグリカンおよび/またはコラーゲンを産生可能な哺乳動物細胞に、単離核酸をトランスフェクションすることを含んでなり;
単離核酸が、機能可能であるようにプロモーターに連結したLIMミネラル化タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含んでなり、そしてLIMミネラル化タンパク質の発現が、細胞において、プロテオグリカンおよび/またはコラーゲン合成を刺激する、前記方法。
In a mammal, a method of treating intervertebral disc injury or disease comprising:
Transfecting the isolated nucleic acid into a mammalian cell capable of producing proteoglycan and / or collagen;
The isolated nucleic acid comprises a nucleotide sequence encoding a LIM mineralized protein operably linked to a promoter, and expression of the LIM mineralized protein stimulates proteoglycan and / or collagen synthesis in the cell , Said method.
椎間板変性を逆転させるか、防止するかまたは妨害する、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the disc degeneration is reversed, prevented or prevented. 椎間板疾患が変性椎間板疾患、背下部痛、椎間板ヘルニア、または脊髄の狭窄である、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the disc disease is degenerative disc disease, lower back pain, disc herniation, or spinal stenosis. 細胞が椎間板細胞であり、そして哺乳動物の椎間板に単離核酸を直接注射することによって、細胞をin vivoでトランスフェクションする、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the cells are intervertebral disc cells and the cells are transfected in vivo by direct injection of the isolated nucleic acid into a mammalian intervertebral disc. 哺乳動物細胞をex vivoでトランスフェクションし、そしてその後、該哺乳動物に移植する、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the mammalian cells are transfected ex vivo and then transplanted into the mammal. 哺乳動物細胞が非骨性哺乳動物細胞である、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the mammalian cell is a non-osseous mammalian cell. 哺乳動物細胞が幹細胞、椎間板細胞、線維輪の細胞、または髄核の細胞である、請求項27の方法。   28. The method of claim 27, wherein the mammalian cells are stem cells, intervertebral disc cells, annulus fibrosus cells, or nucleus pulposus cells. 哺乳動物細胞が多能性幹細胞または間葉系幹細胞である、請求項27の方法。   28. The method of claim 27, wherein the mammalian cell is a pluripotent stem cell or a mesenchymal stem cell. 単離核酸がベクター中にある、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the isolated nucleic acid is in a vector. 単離核酸が発現ベクター中にある、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the isolated nucleic acid is in an expression vector. 単離核酸がプラスミド中にある、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the isolated nucleic acid is in a plasmid. 単離核酸がウイルス中にある、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the isolated nucleic acid is in a virus. 単離核酸がアデノウイルス中にある、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the isolated nucleic acid is in an adenovirus. 単離核酸がレトロウイルス中にある、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the isolated nucleic acid is in a retrovirus. アデノウイルスがAdHLMP−1である、請求項35の方法。   36. The method of claim 35, wherein the adenovirus is AdHLMP-1. プロモーターがサイトメガロウイルスプロモーターである、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the promoter is a cytomegalovirus promoter. LIMミネラル化タンパク質がRLMP、HLMP−1、HLMP−1s、HLMP−2、またはHLMP−3である、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the LIM mineralized protein is RLMP, HLMP-1, HLMP-1s, HLMP-2, or HLMP-3. LIMミネラル化タンパク質がHLMP−1である、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the LIM mineralized protein is HLMP-1. 単離核酸が:
標準的条件下で、配列番号25の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズし;そして/または
非常にストリンジェントな条件下で、配列番号26の全長に相補的な核酸分子にハイブリダイズする、請求項23の方法。
Isolated nucleic acid:
Hybridizes to nucleic acid molecules complementary to the full length of SEQ ID NO: 25 under standard conditions; and / or hybridizes to nucleic acid molecules complementary to the full length of SEQ ID NO: 26 under highly stringent conditions; 24. The method of claim 23.
細胞を椎間板に移植する、請求項27の方法。   28. The method of claim 27, wherein the cells are transplanted into an intervertebral disc. 哺乳動物への移植前に、トランスフェクション細胞をキャリアーと合わせることをさらに含んでなる、請求項27の方法。   28. The method of claim 27, further comprising combining the transfected cells with a carrier prior to transplantation into the mammal. キャリアーが多孔性マトリックスを含んでなる、請求項43の方法。   44. The method of claim 43, wherein the carrier comprises a porous matrix. キャリアーが合成ポリマーまたはコラーゲンマトリックスを含んでなる、請求項44の方法。   45. The method of claim 44, wherein the carrier comprises a synthetic polymer or collagen matrix. キャリアー物質;および
LIMミネラル化タンパク質をコードする単離核酸配列を含んでなる複数の哺乳動物細胞
を含んでなる、椎間板移植物であって;
キャリアー物質が生体適合性物質の多孔性マトリックスを含んでなり、そして哺乳動物細胞が該キャリアーに取り込まれている、前記椎間板移植物。
An intervertebral disc implant comprising a carrier material; and a plurality of mammalian cells comprising an isolated nucleic acid sequence encoding a LIM mineralized protein;
The intervertebral disc implant, wherein the carrier material comprises a porous matrix of biocompatible material, and the mammalian cells are incorporated into the carrier.
哺乳動物細胞が幹細胞、線維輪の細胞、髄核の細胞、椎間板細胞およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項46の移植物。   49. The implant of claim 46, wherein the mammalian cells are selected from the group consisting of stem cells, annulus fibrosus cells, nucleus pulposus cells, intervertebral disc cells, and combinations thereof. 哺乳動物細胞が多能性幹細胞、間葉系幹細胞またはその組み合わせである、請求項46の移植物。   48. The implant of claim 46, wherein the mammalian cell is a pluripotent stem cell, a mesenchymal stem cell, or a combination thereof. 生体適合性物質が合成ポリマーまたはタンパク質を含んでなる、請求項46の移植物。   49. The implant of claim 46, wherein the biocompatible material comprises a synthetic polymer or protein. 生体適合性物質がコラーゲンを含んでなる、請求項46の移植物。   48. The implant of claim 46, wherein the biocompatible material comprises collagen.
JP2003544188A 2001-11-14 2002-11-14 Methods for expressing LIM mineralized proteins in non-osseous cells Pending JP2005526488A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33132101P 2001-11-14 2001-11-14
PCT/US2002/036465 WO2003042368A2 (en) 2001-11-14 2002-11-14 Methods of expressing lim mineralization protein in non-osseous cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005526488A true JP2005526488A (en) 2005-09-08

Family

ID=35033281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003544188A Pending JP2005526488A (en) 2001-11-14 2002-11-14 Methods for expressing LIM mineralized proteins in non-osseous cells

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2005526488A (en)
ZA (1) ZA200403714B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200403714B (en) 2006-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4302877B2 (en) Novel bone mineralized proteins, DNA, vectors and expression systems
US7517866B2 (en) LIM mineralization protein splice variants
US7923250B2 (en) Methods of expressing LIM mineralization protein in non-osseous cells
AU2010212481A1 (en) Methods of inducing the expression of bone morphogenetic proteins (BMPs) and transforming growth factor-beta proteins (TGF-betas) in cells
US7741117B2 (en) Bone mineralization protein expression systems, and methods of studying intracellular signaling pathways induced thereby
US20070134218A1 (en) Methods of inducing or increasing the expression of proteoglycans such as aggrecan in cells
JP2005526488A (en) Methods for expressing LIM mineralized proteins in non-osseous cells
TWI244503B (en) Novel bone mineralization proteins, DNA, vectors expression systems
AU2002343697A1 (en) Method of expressing lim mineralization protein in non-osseous cells
AU2004271093A1 (en) Methods of inducing the expression of bone morphogenetic proteins (BMPs) and transforming growth factor-beta proteins (TGF-betas) in cells
WO2008156500A9 (en) Methods of inducing or increasing the expression of proteoglycans such as aggrecan in cells

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050706

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072

Effective date: 20050712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080410

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080709

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080716

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081010

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090202