JP2005532787A - MINR as a modifier of insulin receptor signaling and methods of use thereof - Google Patents

MINR as a modifier of insulin receptor signaling and methods of use thereof Download PDF

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アグネス, ブイ. エリアレス,
キンバリー, カール ファーガソン,
シンシア ザイデル−デュガン,
フェリパ, エー. マパ,
ドナルド ルーアムンド,
ジャンフェン ウー,
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Abstract

ヒトMINR遺伝子はINRシグナル伝達のモジュレーターとして同定されており、したがってこれらは欠陥INRシグナル伝達に関連する疾患の治療上の標的である。MINRの活性を調節する作用剤を探すためにスクリーニングすることを含む、MINRのモジュレーターを同定する方法が提供される。Human MINR genes have been identified as modulators of INR signaling and thus are therapeutic targets for diseases associated with defective INR signaling. A method of identifying a modulator of MINR is provided, comprising screening to look for agents that modulate MINR activity.

Description

(関連出願への言及)
この出願は、2002年2月6日出願の米国特許仮出願第60/354,824号、2002年2月20日出願の同第60/358,217号、2002年2月20日出願の同第60/358,189号、2002年2月20日出願の同第60/358,126号、2002年2月21日出願の同第60/358,995号、2002年2月21日出願の同第60/358,756号、2002年2月21日出願の同第60/358,765号、2002年2月25日出願の同第60/359,531号、2002年2月26日出願の同第60/360,222号、2002年2月26日出願の同第60/360,224号、2002年2月26日出願の同第60/360,167号、及び2002年2月26日出願の同第60/360,166号の優先権を主張するものである。先の出願の内容は、その全体が本明細書中に組み込まれる。
(Reference to related applications)
This application includes US Provisional Patent Application No. 60 / 354,824, filed February 6, 2002, 60 / 358,217, filed February 20, 2002, and filed February 20, 2002. No. 60 / 358,189, No. 60 / 358,126 filed on Feb. 20, 2002, No. 60 / 358,995 filed on Feb. 21, 2002, No. 60 / 358,995, Feb. 21, 2002 60 / 358,756, 60 / 358,765 filed on February 21, 2002, 60 / 359,531 filed on February 25, 2002, filed February 26, 2002 No. 60 / 360,222, No. 60 / 360,224 filed Feb. 26, 2002, No. 60 / 360,167 filed Feb. 26, 2002, and Feb. 26, 2002. No. 60 / 360,1 of Japanese application. Which claims the priority of No. 6. The contents of the earlier application are incorporated herein in their entirety.

(発明の背景)
インスリンは脊椎動物における代謝を制御する中心的なホルモンである(Steiner等, 1989, Endocrinology, DeGroot編 Philadelphia, Saunders:1263-1289に総説あり)。ヒトにおいて、インスリンは上昇した血糖値に応答して膵臓のβ細胞によって分泌されるが、本来、食事のあとに起こる。インスリン分泌の即効性の効果は、筋肉、脂肪組織、及び肝臓によるグルコース摂取を誘導することである。インスリンの長期効果は、肝臓におけるグリコーゲン及び脂肪組織におけるトリグリセリドを合成する酵素活性を増強することである。インスリンは、筋肉中でのカリウム輸送の増大、脂肪細胞の細胞分化の促進、ナトリウムの腎臓貯留の増大、及び卵巣によるアンドロゲン産生の促進を含む、「古典的な」代謝活性の範囲を超えた他の活性を発揮することができる。インスリンの分泌及び/又はインスリンへの応答における欠陥は、糖尿病の要因になり、多大なる経済的重要性を有している。米国内において、糖尿病は、患者が医者を訪れる上で四番目によくある理由となっている;それは、労働年齢層の個々人において、腎臓疾患の最終段階、非外傷性の手足切断、及び失明の主な原因となっている(Warram等, 1995, In Joslin's Diabetes Mellitus, Kahn及びWeir, eds., Philadelphia, Lea & Febiger, pp201-215;Kahn等, 1996, Annu. Rev. Med. 47:509-531;Kahn, 1998, Cell 92:593-596)。糖尿病における役割を超えて、インスリン耐性の現象は、肥満症、卵巣アンドロゲン過剰症、高血圧症を含む他の病原性疾患と関連している。
(Background of the Invention)
Insulin is a central hormone that controls metabolism in vertebrates (reviewed in Steiner et al., 1989, Endocrinology, DeGroot, Philadelphia, Saunders: 1263-1289). In humans, insulin is secreted by pancreatic beta cells in response to elevated blood glucose levels, but it naturally occurs after a meal. The immediate effect of insulin secretion is to induce glucose uptake by muscle, adipose tissue, and liver. The long-term effect of insulin is to enhance the enzyme activity that synthesizes glycogen in the liver and triglycerides in adipose tissue. Insulin goes beyond the “classical” metabolic activity, including increased potassium transport in muscle, promoted adipocyte cell differentiation, increased sodium renal retention, and enhanced androgen production by the ovary The activity of can be demonstrated. Deficiencies in insulin secretion and / or response to insulin contribute to diabetes and have great economic significance. In the United States, diabetes is the fourth most common reason for patients to visit a doctor; it is the last stage of kidney disease, atraumatic limb amputation, and blindness in individuals in the working age group Main causes (Warram et al., 1995, In Joslin's Diabetes Mellitus, Kahn and Weir, eds., Philadelphia, Lea & Febiger, pp201-215; Kahn et al., 1996, Annu. Rev. Med. 47: 509- 531; Kahn, 1998, Cell 92: 593-596). Beyond its role in diabetes, the phenomenon of insulin resistance is associated with other pathogenic diseases including obesity, ovarian androgen hypertension, and hypertension.

医薬業界では、脂質欠損とインスリン耐性とを結びつける分子機構を理解することに興味が持たれている。高脂血症及び遊離脂肪酸レベルの上昇は、しばしば同一患者において発症し、2型糖尿病及び循環器疾患へと進行する主たる危険因子である肥満症及びインスリン耐性を含む、幾つかの疾患間の関連において定義される「代謝症候群」と相関する。現在の研究により、血糖値に加えて、脂質レベルのコントロールが2型糖尿病、心臓疾患、及び他の代謝症候群の症状を治療するのに必要とされることが示唆されている(Santomauro AT等, Diabetes (1999)48:1836-1841)。
ショウジョウバエや線虫のようなモデル生物のゲノムを操作しスクリーニングする能力は、遺伝子、経路及び細胞プロセスの有意な進化上の保存のため、より複雑な脊椎動物生物に直接的な関連を有している生化学プロセスを分析する強力な手段を提供する。そのようなモデル生物における特定の経路に関与する遺伝子の新規な機能の同定は哺乳動物における相関する経路とそれを調節する方法の理解に直接寄与し得る(Dulubova I等, J Neurochem 2001 Apr;77(1):229-38; Cai T等, Diabetologia 2001 Jan;44(1):81-8; Pasquinelli AE等, Nature. 2000 Nov 2;408(6808):37-8; Ivanov IP等, EMBO J 2000 Apr 17;19(8):1907-17; Vajo Z等, Mamm Genome 1999 Oct;10(10):1000-4; Miklos GL及びRubin GM, Cell 1996,86:521-529; Mechler BM等, 1985 EMBO J 4:1551-1557; Gateff E. 1982 adv. Cancer Res. 37:33-74; Watson KL.等, 1994 J Cell Sci. 18:19-33; Miklos GL, 及びRubin GM. 1996 Cell 86:521-529; Wassarman DA等, 1995 Curr Opin Gen Dev 5:44-50; 及びBooth DR. 1999 Cancer Metastasis Rev. 18:261-284)。ショウジョウバエと線虫はヒトの病気にかかることは少ないが、様々な実験的モデルで病理状態を模倣することが可能である。ショウジョウバエ又は線虫遺伝子の改変された発現と病理モデルの相関により、ヒトのオルソログのヒトの疾患との関連を特定することができる。
The pharmaceutical industry is interested in understanding the molecular mechanisms that link lipid deficiency and insulin resistance. Hyperlipidemia and elevated free fatty acid levels are often associated with several diseases, including obesity and insulin resistance, which develop in the same patient and are the main risk factors for progression to type 2 diabetes and cardiovascular disease Correlates with “metabolic syndrome” as defined in Current studies suggest that in addition to blood glucose levels, control of lipid levels is required to treat symptoms of type 2 diabetes, heart disease, and other metabolic syndromes (Santomauro AT et al., Etc.). Diabetes (1999) 48: 1836-1841).
The ability to manipulate and screen the genomes of model organisms such as Drosophila and nematodes has a direct link to more complex vertebrate organisms due to significant evolutionary conservation of genes, pathways and cellular processes. Provides a powerful means of analyzing biochemical processes. Identification of novel functions of genes involved in specific pathways in such model organisms can directly contribute to an understanding of correlated pathways and how to regulate them in mammals (Dulubova I et al., J Neurochem 2001 Apr; 77 (1): 229-38; Cai T et al., Diabetologia 2001 Jan; 44 (1): 81-8; Pasquinelli AE et al., Nature. 2000 Nov 2; 408 (6808): 37-8; Ivanov IP et al., EMBO J 2000 Apr 17; 19 (8): 1907-17; Vajo Z et al., Mamm Genome 1999 Oct; 10 (10): 1000-4; Miklos GL and Rubin GM, Cell 1996,86: 521-529; Mechler BM et al., 1985 EMBO J 4: 1551-1557; Gateff E. 1982 adv. Cancer Res. 37: 33-74; Watson KL. Et al., 1994 J Cell Sci. 18: 19-33; Miklos GL, and Rubin GM. 1996 Cell 86 : 521-529; Wassarman DA et al., 1995 Curr Opin Gen Dev 5: 44-50; and Booth DR. 1999 Cancer Metastasis Rev. 18: 261-284). Drosophila and nematodes are rarely affected by human disease, but they can mimic pathological conditions in various experimental models. Correlation of the altered expression of the Drosophila or nematode gene with a pathological model can identify the association of human orthologs with human disease.

一例では、遺伝子スクリーニングは、既知の遺伝子のミスエクスプレッション−一般に低減した、亢進した又は異所的な発現−のために変異体(一般に可視可能又は選択可能)表現型を示す無脊椎動物モデル生物で実施される(「遺伝子エントリーポイント」)。更なる遺伝子を無作為に又は標的化した形で変異させる。更なる遺伝子突然変異が元の変異表現型を変化させる場合、この遺伝子は、遺伝的エントリーポイント及びその関連経路と直接的に又は間接的に相互作用する「モディファイヤー」として同定される。遺伝的エントリーポイントがヒトの病理に関係するヒト遺伝子のオルソログである場合、新規の治療薬の候補標的であるモディファイヤー遺伝子をスクリーニングにより同定することができる。
遺伝子スクリーニングは、RNA干渉(RNAi)技術を利用して、外来性の二本鎖(ds)RNAを導入することにより相同的な配列を有する遺伝子の活性を乱し、特異的な機能低下表現型を誘発する(Fire等, 1998, Nature 391:806-811)。dsRNAを動物に導入するのに適した方法は、注入、摂食、及び水浴を含む(Tabara等, 1998, Science 282:430-431)。RNAiはさらに、培養したショウジョウバエ及び哺乳動物細胞において、特異的な遺伝子破壊を生成することを示した(Paddison等, Proc Natl Acad Sci U S A 2002年1月29日公開の10.1073/pnas.032652399; Clemens等, 2000, Proc Natl Acad Sci U S A 97:6499-503; Wojcik and DeMartino, J Biol Chem, 2001年12月5日公開の10.1074/jbc.M109996200; Goto等, 2001, Biochem J 360:167-72; Elbashir等, 2001, Nature 411:494-8)。
インスリンレセプター(INR)シグナル伝達経路は線虫において広く研究されている。線虫INRオルソログであるdaf-2によるシグナル伝達は、生殖成長及び正常な成人寿命を含む様々な事象を媒介する(例えば米国特許第6225120号;Tissenbaum HA及びRuvkun G, 1998, Genetics 148:703-17; Ogg S及びRuvkun G, 1998, Mol Cell 2:887-93; Lin K等, 2001, Nat Genet 28:139-45を参照のこと)。
In one example, genetic screening is performed in an invertebrate model organism that exhibits a mutant (generally visible or selectable) phenotype due to misexpression of a known gene—generally reduced, enhanced or ectopic expression. Performed (“gene entry point”). Additional genes are mutated randomly or in a targeted manner. If further genetic mutations alter the original mutant phenotype, the gene is identified as a “modifier” that interacts directly or indirectly with the genetic entry point and its associated pathway. If the genetic entry point is an ortholog of a human gene related to human pathology, a modifier gene that is a candidate target for a novel therapeutic agent can be identified by screening.
Gene screening uses RNA interference (RNAi) technology to disrupt the activity of genes having homologous sequences by introducing exogenous double-stranded (ds) RNA, and has a specific reduced function phenotype (Fire et al., 1998, Nature 391: 806-811). Suitable methods for introducing dsRNA into animals include injection, feeding, and water bath (Tabara et al., 1998, Science 282: 430-431). RNAi has also been shown to produce specific gene disruptions in cultured Drosophila and mammalian cells (Paddison et al., Proc Natl Acad Sci USA published January 29, 2002, 10.1073 / pnas.032652399; Clemens et al. , 2000, Proc Natl Acad Sci USA 97: 6499-503; Wojcik and DeMartino, J Biol Chem, 10.1074 / jbc.M109996200 published December 5, 2001; Goto et al., 2001, Biochem J 360: 167-72; Elbashir Et al., 2001, Nature 411: 494-8).
The insulin receptor (INR) signaling pathway has been extensively studied in nematodes. Signal transduction by the nematode INR ortholog, daf-2, mediates a variety of events including reproductive growth and normal adult life (eg, US Pat. No. 6,225,120; Tissenbaum HA and Ruvkun G, 1998, Genetics 148: 703-). 17; see Ogg S and Ruvkun G, 1998, Mol Cell 2: 887-93; Lin K et al., 2001, Nat Genet 28: 139-45).

NOT2及び酵母(S. Cerevisiae)オルソログCDC36はポリメラーゼIIホロ酵素と相互作用して遺伝子の発現を調節するタンパク質の複合体の一部である。複合体は、特にCCR4、CAF及びNOTファミリーのタンパク質を含む。NOTタンパク質は、非典型的TATAAsに対するTATAボックスタンパク質のアクセスを制限する場合がある。NOT2の欠損は、遺伝子の抑制解除に繋がる可能性がある(Benson等, 1998, EMBO 17:6714-6722; Collart等, 1994, Genes Dev. 8:525-537; Liu等, 2001, J. Biol. Chem. 276:7541-7548)。ショウジョウバエのRegena(Rga)遺伝子はNOT2のオルソログであり、白色眼遺伝子の発現を調節する遺伝子のためのショウジョウバエのスクリーニングで最初に同定されたものである。Regenaは試験した7つの遺伝子のうち4つの発現に影響することが示された。これは、遺伝子発現の通常の調節に関与していることを示唆するものである。RP49リボソーム遺伝子の発現は、Rgaの変異に影響されなかった。配列類似性及び機能類似性に基づき、Rgaは酵母遺伝子CDC36/NOT2の相同体であることが示された(Frolov等, 1998, Genetics 148:317-329)。   NOT2 and S. Cerevisiae ortholog CDC36 are part of a complex of proteins that interact with polymerase II holoenzyme to regulate gene expression. The complex includes in particular CCR4, CAF and NOT family proteins. The NOT protein may limit the access of the TATA box protein to atypical TATAAs. NOT2 deficiency can lead to derepression of genes (Benson et al., 1998, EMBO 17: 6714-6722; Collart et al., 1994, Genes Dev. 8: 525-537; Liu et al., 2001, J. Biol Chem. 276: 7541-7548). The Drosophila Regena (Rga) gene is an ortholog of NOT2 and was first identified in a Drosophila screen for genes that regulate white eye gene expression. Regena has been shown to affect the expression of 4 of the 7 genes tested. This suggests that it is involved in the normal regulation of gene expression. RP49 ribosomal gene expression was not affected by Rga mutations. Based on sequence similarity and functional similarity, Rga was shown to be a homologue of the yeast gene CDC36 / NOT2 (Frolov et al., 1998, Genetics 148: 317-329).

myotubularins(MYT)は、ヒト、ショウジョウバエ、及び線虫を含む複数の生物から保存されたタンパク質のファミリーである(Laporte等, 1998, Hum. Molec. Genet. 7:1703-1712; Laporte等, 2001 Trends in Genetics 17:221-228)。ヒトのファミリーは少なくとも10の遺伝子からなり、ショウジョウバエと線虫はそれぞれ6つのmyotubularin関連遺伝子を有する。myotubularinは、タンパク質及び脂質ホスファターゼの活性両方と調和する活性部位残基を有し、生物化学的にこれら活性を有することが示されている(Laporte等, 1998, 2001)。加えて、酵母における実験証明に基づき、myotubularinがPI−3−キナーゼ活性を下方制御できることが示されている。酵母において、myotubularinは基質としてPtdIns3Pを強く好む(Taylor等, 2000, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:8915)。触媒ドメインに保存された残基は、モノホスホイノシチドホスファターゼとしてのその活性と調和するもので、これら残基の変異はインビトロの脂質ホスファターゼ活性を消滅させる(Taylor等, 2000; Laporte等, 2001)。加えて、ヒトmyotubularinの変異形態は、酵母に導入されると、酵母PI−3キナーゼと共に免疫沈降した。これは、myotubularinが直接PI−3キナーゼ活性に作用し得ることを示している(Blondeau等、2000, Hum. Mol. Genet. 9:2223-2229)。GI17737395のショウジョウバエmyotubularin遺伝子は、ヒトMTM1/MTMR2サブグループに含まれ、またこれはこのサブグループに含まれる唯一のショウジョウバエ遺伝子である。MTM1変異は、疾病X連鎖筋小管ミオパシーに関連しており(Laporte等, 1996, Nat. Genet. 13:175-182)、これは筋肉繊維の破壊に繋がるものである。患者のMTM1に確認された変異は、多くの場合ヒトタンパクとショウジョウバエのタンパク質の間に保存された残基に作用するミスセンス変異である。MTMR2の変異はシャルコー・マリー・ツース病を引き起こし、運動ニューロンと感覚ニューロンの髄趙形成に作用する(Bolino等, 2000, Nat. Genet. 25:17-19)。   myotubularins (MYT) is a family of proteins conserved from multiple organisms including humans, Drosophila, and nematodes (Laporte et al., 1998, Hum. Molec. Genet. 7: 1703-1712; Laporte et al., 2001 Trends in Genetics 17: 221-228). The human family consists of at least 10 genes, and Drosophila and C. elegans each have 6 myotubularin related genes. Myotubularin has active site residues that are consistent with both protein and lipid phosphatase activities and has been shown to have these activities biochemically (Laporte et al., 1998, 2001). In addition, based on experimental evidence in yeast, it has been shown that myotubularin can down-regulate PI-3-kinase activity. In yeast, myotubularin strongly prefers PtdIns3P as a substrate (Taylor et al., 2000, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97: 8915). Residues conserved in the catalytic domain are in harmony with their activity as monophosphoinositide phosphatases, and mutations in these residues abolish lipid phosphatase activity in vitro (Taylor et al., 2000; Laporte et al., 2001) . In addition, mutant forms of human myotubularin were immunoprecipitated with yeast PI-3 kinase when introduced into yeast. This indicates that myotubularin can directly affect PI-3 kinase activity (Blondeau et al., 2000, Hum. Mol. Genet. 9: 2223-2229). The Drosophila myotubularin gene of GI17737395 is included in the human MTM1 / MTMR2 subgroup, and this is the only Drosophila gene included in this subgroup. MTM1 mutations are associated with disease X-linked tubule myopathy (Laporte et al., 1996, Nat. Genet. 13: 175-182), which leads to muscle fiber destruction. Mutations identified in the patient's MTM1 are often missense mutations that act on residues conserved between human and Drosophila proteins. Mutations in MTMR2 cause Charcot-Marie-Tooth disease and affect myelination of motor and sensory neurons (Bolino et al., 2000, Nat. Genet. 25: 17-19).

DNMT1は哺乳動物のDNAメチル化を維持する酵素であり、また抑圧的転写性複合体の一構成要素である。DNMTに関連するタンパク質(DMAP1)を、DNMT1と相互作用するタンパク質に関する酵母ツーハイブリッド法を用いたスクリーニングで同定した。DMAP1は内在的に転写性抑圧活性を有し、また腫瘍サプレッサー遺伝子TSG101に結合する。TSG101は核ホルモン誘発遺伝子のサイレンシングに関与する転写性コリプレッサーとして作用することが分かっており、また後期エンドソームトラフィッキングにおいて機能する(Roundtree等, 2000, Nature Genetics 25:269-277)。   DNMT1 is an enzyme that maintains mammalian DNA methylation and is a component of a repressible transcriptional complex. A protein related to DNMT (DMAP1) was identified by screening using a yeast two-hybrid method for proteins that interact with DNMT1. DMAP1 intrinsically has transcriptional repressive activity and binds to the tumor suppressor gene TSG101. TSG101 has been shown to act as a transcriptional corepressor involved in nuclear hormone-induced gene silencing and functions in late endosomal trafficking (Roundtree et al., 2000, Nature Genetics 25: 269-277).

ヒトの結節硬化症(TCS)コンプレックスは、多くの組織に良性腫瘍の形成を生じる疾病である(Cheadle等, 2000, Hum. Genet. 107:97-114)。これら腫瘍は分化した細胞を含んでいるが、これらの細胞は正常細胞よりずっと大きい。この疾患は中央神経系に最も重症に現れ、癲癇、発達遅延及び自閉症を引き起こす可能性があり、TSC1又はTSC2遺伝子の変異により発生する(Consortium T.E.C.T.S., 1993, Cell 75:1305-1315; van Slegtenhorst等, 1997, Science 277:805-808)。TSC1はハマルチン(hamartin)を、TSC2はツベリン(tuberin)をそれぞれコードしており、ヒトタンパク質がインビトロで相互作用することが証明されている(Plank等, 1998, Cancer Res. 58:4766-4770; van Slegtenhorst等, 1998, Hum. Mol. Genet. 7:1053-1057)。TSC2タンパク質の産物であるツベリンは、コイルドコイルドメインに加えてGTP加水分解酵素活性化タンパク質(GAP)ドメインを含み、インビトロにおいてGAP活性を有する(Wienecke等, 1995, J. Biol. Chem. 270:16409-16414)。インビトロでの核Ras関連調節タンパク質Rap1、Rsr1及びRanの活性を担うGTP加水分解酵素活性化タンパク質には、Rap/ran−GAPドメインも発見されており、これは細胞周期の進行に影響を与える。Gigas(GIG)はTCS2のショウジョウバエオルソログである。GIG機能低下変異誘発遺伝子は、変異誘発遺伝子の強度に応じて、幼生致死性や様々な神経解剖学的及び行動的欠陥を含む範囲の表現型を示す(Meinertzhagen, 1994, J. Neurogenet 9:157-176; Canal等, 1998, J. Neurosci 18:999-1008; Acebes及びFerrus 2001, J. Neurosci 21:6264-6273)。加えて、GIG突然変異体細胞は正常に分化するが、その大きさは正常の2〜3倍である。ショウジョウバエTSC1及びTSC2(GIG)遺伝子の過剰発現は細胞の大きさ、数及び器官の大きさに減少をもたらす(Potter等, 2001, Cell 105:357-368; Tapon等 2001)。ハエを用いた遺伝子の実験により、TSC1及びTSC2GIG遺伝子の組み合わせがインスリンレセプターシグナル伝達をアンタゴナイズすることが示された(Gaoら, 2001, Genes and Dev. 15: 1383-1392;Potterら, 2001; Taponら, 2001, Cell 105: 345-355)。遺伝子データによると、TSC1及びTSC2(GIG)は、これら遺伝子と同じ経路か、又はそれと平行な経路において、Aktの下流、S6キナーゼの上流で機能していると思われる。   The human tuberous sclerosis (TCS) complex is a disease that results in the formation of benign tumors in many tissues (Cheadle et al., 2000, Hum. Genet. 107: 97-114). These tumors contain differentiated cells, but these cells are much larger than normal cells. This disease appears most severely in the central nervous system and can cause epilepsy, developmental delay, and autism and is caused by mutations in the TSC1 or TSC2 gene (Consortium TECTS, 1993, Cell 75: 1305-1315; van Slegtenhorst et al., 1997, Science 277: 805-808). TSC1 encodes hamartin and TSC2 encodes tuberin, and human proteins have been shown to interact in vitro (Plank et al., 1998, Cancer Res. 58: 4766-4770; van Slegtenhorst et al., 1998, Hum. Mol. Genet. 7: 1053-1057). Tuberin, the product of TSC2 protein, contains a GTP hydrolase activating protein (GAP) domain in addition to the coiled-coil domain and has GAP activity in vitro (Wienecke et al., 1995, J. Biol. Chem. 270: 16409- 16414). Rap / ran-GAP domains have also been found in GTP hydrolase-activating proteins responsible for the activities of the nuclear Ras-related regulatory proteins Rap1, Rsr1 and Ran in vitro, which affects cell cycle progression. Gigas (GIG) is the Drosophila ortholog of TCS2. GIG-reduced mutagenesis genes exhibit a range of phenotypes including larval lethality and various neuroanatomical and behavioral defects depending on the strength of the mutagenic gene (Meinertzhagen, 1994, J. Neurogenet 9: 157 -176; Canal et al., 1998, J. Neurosci 18: 999-1008; Acebes and Ferrus 2001, J. Neurosci 21: 6264-6273). In addition, GIG mutant cells differentiate normally, but their size is 2-3 times that of normal. Overexpression of the Drosophila TSC1 and TSC2 (GIG) genes results in a decrease in cell size, number and organ size (Potter et al., 2001, Cell 105: 357-368; Tapon et al. 2001). Genetic experiments using flies have shown that the combination of TSC1 and TSC2GIG genes antagonizes insulin receptor signaling (Gao et al., 2001, Genes and Dev. 15: 1383-1392; Potter et al., 2001; Tapon et al., 2001, Cell 105: 345-355). According to the genetic data, TSC1 and TSC2 (GIG) appear to function downstream of Akt and upstream of S6 kinase in the same pathway as these genes or in a parallel pathway.

RAB5は、ベシクルのトラフィッキングに関わっているGTP加水分解酵素のRasスーパーファミリーのメンバーである(Somsel Rodman及びWandinger-Ness, 2000, J. Cell Sci. 113:183-192)。エンドサイトーシスの経路は、栄養分の取り込み、細胞表面レセプターの制御、分泌経路に使用されるタンパク質の再循環に重要である。RAB5はクラスリン被覆ベシクル及び早期エンドソームと関連しており、エンドサイトーシスの内面化及び早期エンドソーム融合を調節する機能を有する(Woodman, 2000, Traffic 9:695-701)。FYVEドメインタンパク質Rabenosyn−5は、Rab5及びRab4のエフェクターであることが示されており、早期エンドソームとレセプター再循環を物理的に細胞表面に接続している(De Renzis等, 2002, Nat. Cell Biol. 4:124-133)。インスリン反応性組織は、Rab3b、Rab4、Rab5、及びRab8を含む複数のRabアイソフォームを発現する。これらアイソフォームのうち、Rab4だけが、インスリン刺激によるGLUT4の細胞膜への転移を含め、細胞内におけるインスリン作用を媒介する役割を担うことが示されている(Knight等, 2000, Endocrinology 141:208-218)。Rab5の膜関与はインスリンへの耐性を持つ2型糖尿病患者から単離された骨格筋中で変化するといういくつかの証拠がある(Bao等, 1998, Horm. Metab. Res. 30:656-662)。   RAB5 is a member of the Ras superfamily of GTP hydrolases involved in vesicle trafficking (Somsel Rodman and Wandinger-Ness, 2000, J. Cell Sci. 113: 183-192). The endocytic pathway is important for nutrient uptake, cell surface receptor regulation, and recycling of proteins used in the secretory pathway. RAB5 is associated with clathrin-coated vesicles and early endosomes and has the function of regulating endocytosis internalization and early endosome fusion (Woodman, 2000, Traffic 9: 695-701). The FYVE domain protein Rabenosyn-5 has been shown to be an effector of Rab5 and Rab4 and physically connects early endosomes and receptor recycling to the cell surface (De Renzis et al., 2002, Nat. Cell Biol 4: 124-133). Insulin responsive tissues express multiple Rab isoforms, including Rab3b, Rab4, Rab5, and Rab8. Of these isoforms, only Rab4 has been shown to play a role in mediating intracellular insulin action, including insulin-stimulated GLUT4 translocation to the cell membrane (Knight et al., 2000, Endocrinology 141: 208- 218). There is some evidence that the membrane involvement of Rab5 changes in skeletal muscle isolated from type 2 diabetic patients with resistance to insulin (Bao et al., 1998, Horm. Metab. Res. 30: 656-662 ).

ショウジョウバエSNAPはヒトα可溶性NSF遺伝子(α−SNAP又はaSNAP)のオルソログである。ショウジョウバエにおいて、SNAPは、原形質膜との分泌ベシクル融合に必要な保存されたSNARE複合体の一部として知られている(Ordway等, 1994, PNAS USA 91:5715-5719)。ショウジョウバエには機能低下突然変異が報告されていないが、NSFの突然変異は、主要タンパク質SNAPがリクルーティングを行うため、運動行動及び表出麻痺に欠陥を有する(Littleton等, 1998, Neuron 21:401-413)。脊椎動物では、SNAPは、SNARE複合体と関連してベシクルが結合する間のトランスに関与することが示されている(Xu等, 1999, EMBO J. 18:3293-3304)。SNAPはNSFのリクルーティングと刺激を行い、ATPアーゼはSNARE複合体の分解及び再循環を行う(Sudlow等, 1996, FEBS Lett 393:185-188; Barnard等, 1997, J. Cell Biology 139:875-883; Cheatham 2000, Trends in Endocrinol. Metab. 11:356-361)。SNAPとNSFが組み合わさるとエキソサイトーシスの割合が飛躍的に増大する。脊椎動物のβSNAPはαSNAPと類似しているが、αSNAPはβSNAPよりもエキソサイトーシスを増大させることが示されている(Xu等, 2002, J. Neurosci 22:53-61)。αSNAPの変異性分析はロイシン294の要件を示す。αSNAP(L294A)は、SNARE複合体及びNSFと正常に連携するが、外因性αSNAPによりエキソサイトーシスのATPアーゼ依存性刺激を阻害することで、優勢な突然変異として作用した(Barnard等, 1997, 上掲)。   Drosophila SNAP is an ortholog of the human α-soluble NSF gene (α-SNAP or aSNAP). In Drosophila, SNAP is known as part of the conserved SNARE complex required for secretory vesicle fusion with the plasma membrane (Ordway et al., 1994, PNAS USA 91: 5715-5719). No Drosophila mutations have been reported in Drosophila, but mutations in NSF are defective in motor behavior and paralysis because the major protein SNAP recruits (Littleton et al., 1998, Neuron 21: 401 -413). In vertebrates, SNAP has been shown to be involved in trans during vesicle binding in association with the SNARE complex (Xu et al., 1999, EMBO J. 18: 3293-3304). SNAP recruits and stimulates NSF, and ATPase degrades and recycles the SNARE complex (Sudlow et al., 1996, FEBS Lett 393: 185-188; Barnard et al., 1997, J. Cell Biology 139: 875 -883; Cheatham 2000, Trends in Endocrinol. Metab. 11: 356-361). The combination of SNAP and NSF dramatically increases the rate of exocytosis. Vertebrate βSNAP is similar to αSNAP, but αSNAP has been shown to increase exocytosis over βSNAP (Xu et al., 2002, J. Neurosci 22: 53-61). αSNAP variability analysis indicates a requirement for leucine 294. αSNAP (L294A) is normally associated with SNARE complex and NSF, but acted as a dominant mutation by inhibiting ATPase-dependent stimulation of exocytosis by exogenous αSNAP (Barnard et al., 1997, Supra).

CAF−1(カタボライトリプレッサータンパク質(CCR4)関連因子1)はCCR4−NOT転写性複合体サブユニット7としても知られ、RNAポリメラーゼIIホロ酵素と相互作用して遺伝子の発現を調節するタンパク質複合体の一構成要素である(Albert等, 2000, Nucleic Acids Res. 28:809-817)。複合体は特にCCR4及びNOTタンパク質も含む。RNAポリメラーゼII転写を全体的に調節することに加え、CAF−1は、早期リボソーム構築を調節することにより遺伝子の発現も調節する(Schaper等, 2001, Curr. Biol. 11:1885-1890)。CCR4及びCAF−1はまた、酵母中の主要細胞質mRNA脱アデニル(deadenylase)の構成要素でもあり、ポリ(A)テールの短縮を開始することによりmRNA代謝回転の初期段階において機能することができる(Tucker等, Cell 104:377-386)。   CAF-1 (catabolite repressor protein (CCR4) -related factor 1), also known as CCR4-NOT transcriptional complex subunit 7, is a protein complex that interacts with RNA polymerase II holoenzyme to regulate gene expression (Albert et al., 2000, Nucleic Acids Res. 28: 809-817). The complex also specifically includes CCR4 and NOT proteins. In addition to globally regulating RNA polymerase II transcription, CAF-1 also regulates gene expression by regulating early ribosome assembly (Schaper et al., 2001, Curr. Biol. 11: 1885-1890). CCR4 and CAF-1 are also components of the major cytoplasmic mRNA deadenylase in yeast and can function in the early stages of mRNA turnover by initiating poly (A) tail shortening ( Tucker et al., Cell 104: 377-386).

VAMPは、調節的及び本質的ベシクルトラフィッキングの両方において膜融合に重要なタンパク質であるSNAREタンパク質ファミリーのメンバーである。VAP33(33kDaのVAMP関連タンパク質)タンパク質はVAMPとSNAREを結合する(Weir等, 2001, Biochem Biophys Res Commun 286:616-21)。哺乳動物のVAP33(VAP−A)は複数の組織に広く発現し、ER及び微小管、並びにトラフィッキングベシクルに関連していると思われる(Weir等, 1998, Biochem. J. 333:247-251)。VAP33には3種類のヒトアイソフォームが知られている。VAP−AとVAP−Bは個別の遺伝子によってコードされており、約60%が同一である;VAP−CはVAP−Bのスプライス変異体であり、C末端膜貫通ドメインが欠損している(Nishimura等, 1999, Biochem. Biophys. Res. Commun. 254:21-26)。VAP33は、L6筋芽細胞及び3T3−L1脂肪細胞におけるインスリン刺激を与えたGLUT4の細胞表面への移動に中心的な役割を果たしていることが分かっている(Foster等, 2000, Traffic 6:512-521)。また、酵母相同体SCS2がイノシトール代謝に必要とされていることも証明されている(Kagiwada等, 1998, J. Bacteriol. 180:1700-1708)。   VAMP is a member of the SNARE protein family, a protein that is important for membrane fusion in both regulatory and intrinsic vesicle trafficking. The VAP33 (33 kDa VAMP-related protein) protein binds VAMP and SNARE (Weir et al., 2001, Biochem Biophys Res Commun 286: 616-21). Mammalian VAP33 (VAP-A) is widely expressed in multiple tissues and appears to be associated with ER and microtubules and trafficking vesicles (Weir et al., 1998, Biochem. J. 333: 247-251). . Three types of human isoforms are known for VAP33. VAP-A and VAP-B are encoded by separate genes and about 60% are identical; VAP-C is a splice variant of VAP-B and lacks the C-terminal transmembrane domain ( Nishimura et al., 1999, Biochem. Biophys. Res. Commun. 254: 21-26). VAP33 has been found to play a central role in the migration of insulin-stimulated GLUT4 to the cell surface in L6 myoblasts and 3T3-L1 adipocytes (Foster et al., 2000, Traffic 6: 512- 521). It has also been demonstrated that the yeast homologue SCS2 is required for inositol metabolism (Kagiwada et al., 1998, J. Bacteriol. 180: 1700-1708).

PP2(PP2Aとも呼ばれる)は、タンパク質Akt及びGsk3βの脱リン酸化に関連したセリン/トレオニンタンパク質ホスファターゼである(Ivaska等, 2002, Mol Cell Biol 22:1352-1359); Gskの脱リン酸化によりグリコーゲン合成酵素活性が増大する。これに付随する報告によりセラミドが媒介するインスリン耐性はPP2活性を誘起し、PP2インヒビターオカダ酸を用いた治療により軽減することができる(Teruel等, 2001, Diabetes 50:2563-2571)。最終的に、長鎖脂肪酸の生成を触媒し、インスリン分泌を調節することができる酵素であるアセチルコアカルボキシラーゼを刺激することが証明されている(Kowluru等, 2001, Diabetes 50:1580-1587)。PP2はまた、アシルコア:コレステロールアシルトランスフェラーゼ(ACAT)及びコレステロールエステル合成を抑制すると思われている(Hernandez等, 1997, Biochim Biophys Acta 1349:233-41)。ショウジョウバエのMTS(微細管スター)はPP2のオルソログであり、スピンドル形成に必要不可欠な役割を担い、有糸分裂段階における微細管の動原体への付着に重要な意味を持っている(Snaith等, 1996, J. Cell Sci. 109:3001-3012)。また、マウスPP2は減数分裂に必要である(Lu等, 2002, Biol Reprod. 66(1):29-37)。MTS/PP2の必要性は、リン酸化過剰とτタンパク質の不活性化によるものと考えられており、微小管に関連し、その安定化を促進する(Brandt及びLee 1993, J Neurochem. 61:997-1005; Planel等 2001, J. Biol. Chem. 276(36):34298-34306)。   PP2 (also called PP2A) is a serine / threonine protein phosphatase associated with the dephosphorylation of proteins Akt and Gsk3β (Ivaska et al., 2002, Mol Cell Biol 22: 1352-1359); glycogen synthesis by dephosphorylation of Gsk Enzyme activity is increased. Accompanying reports indicate that ceramide-mediated insulin resistance induces PP2 activity and can be reduced by treatment with the PP2 inhibitor okadaic acid (Teruel et al., 2001, Diabetes 50: 2563-2571). Finally, it has been demonstrated to stimulate acetyl core carboxylase, an enzyme that can catalyze the production of long chain fatty acids and regulate insulin secretion (Kowluru et al., 2001, Diabetes 50: 1580-1587). PP2 is also thought to inhibit acyl core: cholesterol acyltransferase (ACAT) and cholesterol ester synthesis (Hernandez et al., 1997, Biochim Biophys Acta 1349: 233-41). Drosophila MTS (microtubule star) is an ortholog of PP2, plays an essential role in spindle formation, and has important implications for the attachment of microtubules to the centromere in the mitosis stage (Snaith et al. , 1996, J. Cell Sci. 109: 3001-3012). Mouse PP2 is also required for meiosis (Lu et al., 2002, Biol Reprod. 66 (1): 29-37). The need for MTS / PP2 is thought to be due to hyperphosphorylation and inactivation of τ protein, which is associated with microtubules and promotes their stabilization (Brandt and Lee 1993, J Neurochem. 61: 997 -1005; Planel et al. 2001, J. Biol. Chem. 276 (36): 34298-34306).

CSNK1はセリン/トレオニンタンパク質キナーゼであり、哺乳動物のカゼインキナーゼI遺伝子のファミリーに属し、多重アイソフォームを生成する。ファミリーメンバーには、可変C末端領域に結合する高度に保存された〜290残基N末端触媒ドメインが含まれる。C末端領域は個々のアイソフォームの差別的な細胞下の局在化を促進し、酵素の活性を調節するという役割を持つ(Mashhoon等, 2000 J Biol Chem 275:20052-20060)。CSNK1は、約24時間周期のリズムの調節、細胞内トラフィッキング、DNA補修、細胞形態学、及びタンパク質の安定化に寄与していると思われる(Liu等, 2001, Proc Natl Acad Sci 98:11062-11068)。CSNK1はまた、インスリンシグナル伝達反応の一部であるGSK3との協調において、eIF2Bの調節に関与していることが分かっている(Wang等, 2001, EMBO 20:4349-4359)。ショウジョウバエGISH(ギルガメッシュ)はヒトCSNK1のオルソログであり、グリアの移動及び眼の神経発達を調整する反発的シグナル伝達のメカニズムの一部であると特徴付けられている(Hummel等, 2002, Neuron 33:193-203)。   CSNK1 is a serine / threonine protein kinase and belongs to the mammalian casein kinase I gene family and produces multiple isoforms. Family members include a highly conserved ˜290 residue N-terminal catalytic domain that binds to the variable C-terminal region. The C-terminal region has a role in promoting differential subcellular localization of individual isoforms and regulating enzyme activity (Mashhoon et al., 2000 J Biol Chem 275: 20052-20060). CSNK1 appears to contribute to the regulation of the rhythm of the approximately 24-hour cycle, intracellular trafficking, DNA repair, cell morphology, and protein stabilization (Liu et al., 2001, Proc Natl Acad Sci 98: 11062- 11068). CSNK1 has also been shown to be involved in the regulation of eIF2B in coordination with GSK3, which is part of the insulin signaling response (Wang et al., 2001, EMBO 20: 4349-4359). Drosophila GISH (Gilgamesh) is an ortholog of human CSNK1 and has been characterized as part of the mechanism of repulsive signaling that regulates glial migration and ocular neurodevelopment (Hummel et al., 2002, Neuron 33: 193-203).

ERF1(真核終結因子1)はタンパク質の生合成の終結を行う。タンパク質生合成の終結と未完成ポリペプチド鎖の解除は、リボソームのアミノアシル部位におけるフレーム内終止コドンの存在によりシグナル伝達される。ERF1は終止コドンを識別し、ポリペプチド鎖をペプチジル部位tRNAに繋ぐエステル結合の加水分解を促進させる(Frolova等, 1994, Nature 372: 701-703)。終結因子の結晶構造が決定され、ERF1の全体的形状と寸法はtRNA分子に類似しており、アンチコドンループ、アミノアシルアクセプターステム、及びtRNA分子のTステムにそれぞれ対応する専用ドメイン1、2、及び3を有することが分かった(Song等, 2000, Cell 100:311-321)。   ERF1 (eukaryotic termination factor 1) terminates protein biosynthesis. Termination of protein biosynthesis and release of the unfinished polypeptide chain is signaled by the presence of an in-frame stop codon at the aminoacyl site of the ribosome. ERF1 identifies a stop codon and promotes hydrolysis of ester bonds that link the polypeptide chain to the peptidyl site tRNA (Frolova et al., 1994, Nature 372: 701-703). The crystal structure of the termination factor has been determined, the overall shape and size of ERF1 is similar to the tRNA molecule, and the dedicated domains 1, 2 (Song et al., 2000, Cell 100: 311-321).

特許、特許出願、刊行物及び参照したGenbank識別番号を含むここで引用したすべての参考文献は、その全体が本明細書中に組み込まれる。   All references cited herein, including patents, patent applications, publications and referenced Genbank identification numbers, are incorporated herein in their entirety.

(発明の概要)
我々は、ショウジョウバエ細胞でINR経路を調節する遺伝子を発見し、ここでインスリンレセプターシグナル伝達のモディファイヤー(MINR)と称する、そのヒトのオルソログを同定した。本発明は、これらのINRモディファイヤー遺伝子及びポリペプチドを利用して、欠陥又は損傷INR機能及び/又はMINR機能に関連する疾患の治療に使用できる候補治療剤であるMINR調節剤を同定する方法を提供する。好ましいMINR調節剤は、MINRポリペプチドに特異的に結合してINR機能を修復する。他の好ましいMINR調節剤は、アンチセンスオリゴマーなど核酸モジュレーターや、例えば各核酸(すなわちDNA又はmRNA)に結合してそれを阻害することによって、MINR遺伝子の発現又は生成物の活性を抑制するRNAiである。
(Summary of Invention)
We have discovered a gene that regulates the INR pathway in Drosophila cells, and identified its human ortholog, referred to herein as the insulin receptor signaling modifier (MINR). The present invention uses these INR modifier genes and polypeptides to identify a MINR modulator that is a candidate therapeutic that can be used to treat a disease associated with a defective or damaged INR function and / or MINR function. provide. Preferred MINR modulators specifically bind to MINR polypeptides and restore INR function. Other preferred MINR modulators are nucleic acid modulators such as antisense oligomers, or RNAi that suppress MINR gene expression or product activity by binding to and inhibiting each nucleic acid (ie, DNA or mRNA), for example. is there.

MINR調節剤は、MINRポリペプチド又は核酸との分子相互作用のための任意の簡便なインビトロ又はインビボのアッセイによって評価することができる。一実施態様では、MINRポリペプチド又は核酸を含むアッセイ系を用いて候補MINR調節剤を試験する。対照と比べてアッセイ系の活性に変化を生じさせる作用剤は、候補INR調節剤として同定される。このアッセイ系は細胞に基づくものでも、細胞を含まないものでもよい。MINR調節剤には、MINR関連タンパク質(例えばドミナントネガティブ変異体やバイオ治療薬);MINRに特異的な抗体;MINRに特異的なアンチセンスオリゴマー及び他の核酸モジュレーター;並びにMINRに特異的に結合又は相互作用する又はMINR結合対と(例えばMINR結合対に結合することによって)競合する化学剤が含まれる。特定の一実施態様では、結合アッセイを用いて小分子モジュレーターを同定する。特定の実施態様では、スクリーニングアッセイ系は、肝臓脂質蓄積アッセイ、血漿脂質蓄積アッセイ、脂肪細胞脂質蓄積アッセイ、血漿血糖値アッセイ、血漿インスリン値アッセイ、及びインスリン感度アッセイから選択される。   A MINR modulator can be assessed by any convenient in vitro or in vivo assay for molecular interaction with a MINR polypeptide or nucleic acid. In one embodiment, candidate MINR modulating agents are tested using an assay system comprising MINR polypeptides or nucleic acids. Agents that cause a change in the activity of the assay system relative to the control are identified as candidate INR modulating agents. The assay system may be cell based or cell free. MINR modulators include MINR-related proteins (eg, dominant negative mutants and biotherapeutic agents); antibodies specific for MINR; antisense oligomers and other nucleic acid modulators specific for MINR; and specific binding or Chemical agents that interact or compete with the MINR binding pair (eg, by binding to the MINR binding pair) are included. In one particular embodiment, binding assays are used to identify small molecule modulators. In certain embodiments, the screening assay system is selected from a liver lipid accumulation assay, a plasma lipid accumulation assay, an adipocyte lipid accumulation assay, a plasma blood glucose level assay, a plasma insulin level assay, and an insulin sensitivity assay.

別の実施態様では、INRシグナル伝達に関連した活性の変化を検出する第2アッセイ系を使用して、候補INR経路調節剤を更に試験する。第2アッセイ系では、培養細胞又は非ヒト動物を使用することができる。特定の実施態様では、二次アッセイ系は、INR経路に関係づけられた疾病又は疾患を有することが事前に確定されている動物を含めた、非ヒト動物を使用する。   In another embodiment, candidate INR pathway modulators are further tested using a second assay system that detects a change in activity associated with INR signaling. In the second assay system, cultured cells or non-human animals can be used. In certain embodiments, the secondary assay system uses non-human animals, including animals that have been previously determined to have a disease or disorder associated with the INR pathway.

本発明は、さらに、哺乳動物細胞をMINRポリペプチド又は核酸に特異的に結合する作用剤と接触させることによって、哺乳動物細胞中のMINR機能及び/又はINR経路を調節する方法を提供する。この作用剤は、小分子モジュレーター、核酸モジュレーター、又は抗体であってよく、INR経路に関連する病状を有することが事前に確定されている哺乳動物に投与することができる。   The invention further provides a method of modulating MINR function and / or INR pathway in a mammalian cell by contacting the mammalian cell with an agent that specifically binds to a MINR polypeptide or nucleic acid. The agent can be a small molecule modulator, a nucleic acid modulator, or an antibody and can be administered to a mammal that has been previously determined to have a pathology associated with the INR pathway.

(発明の詳細な記載)
細胞RNAiスクリーニングを用いてINR経路のモディファイヤー及びシグナル伝達活性を同定した。INR経路のモジュレーターが同定され、その後それらのオルソログが同定された。したがって、インスリンレセプターシグナル伝達のモディファイヤー(MINR)遺伝子(すなわち核酸及びポリペプチド)は、INRシグナル伝達に関連する疾患の治療のための魅力的な薬剤標的である。一例では、治療法は、糖尿病及び/又は代謝症候群に関連する病理状態を治療するためにINRを通してシグナル伝達を増大させることを含む。
(Detailed description of the invention)
Cellular RNAi screening was used to identify INR pathway modifiers and signaling activity. The modulators of the INR pathway were identified, and then their orthologs were identified. Thus, the insulin receptor signaling modifier (MINR) gene (ie, nucleic acids and polypeptides) is an attractive drug target for the treatment of diseases associated with INR signaling. In one example, the treatment includes increasing signaling through the INR to treat a pathological condition associated with diabetes and / or metabolic syndrome.

本発明は、MINR機能を評価するインビトロ及びインビボの方法、及びMINR活性を調節(一般に阻害又はアゴナイズ)する方法を提供し、これらはINRシグナル伝達を更に解明し、INRシグナル伝達に関連する病理状態の診断及び治療様式を開発するために有用である。ここで使用されるところの、INRシグナル伝達に関連する病理状態は、INRシグナル伝達が健康な状態を維持するのに寄与する病理状態、並びにその過程がINRシグナル伝達の調節によって改変されうる病理状態を包含する。   The present invention provides in vitro and in vivo methods for assessing MINR function and methods for modulating (generally inhibiting or agonizing) MINR activity, which further elucidate INR signaling and pathological conditions associated with INR signaling Useful for developing diagnostic and therapeutic modalities. As used herein, pathological conditions associated with INR signaling include pathological conditions in which INR signaling contributes to maintaining a healthy state, as well as pathological conditions in which the process can be altered by modulation of INR signaling Is included.

MINR核酸及びポリペプチド
本発明で使用することができるMINR核酸及びポリペプチドに関連する配列は、Genbankに開示されており(Genbankの識別(GI)又は整理番号で参照できる)、また表1(実施例1)に示す。
MINR Nucleic Acids and Polypeptides Sequences related to MINR nucleic acids and polypeptides that can be used in the present invention are disclosed in Genbank (referred to by Genbank identification (GI) or reference number), and Table 1 Example 1).

「MINRポリペプチド」という用語は、完全長のMINRタンパク質又はその「機能的に活性のある」断片又は誘導体を意味し、「機能的に活性のある」とは、MINRタンパク質断片又は誘導体が、完全長の野生型MINRタンパク質に関連する一又は複数の機能活性を示すことを意味する。一例として、断片又は誘導体は、更に以下に検討されるように、それがイムノアッセイ、免疫化、阻害抗体の産生に使用することができるように抗原性を有しうる。好ましくは、機能的に活性なMINR断片又は誘導体はMINRタンパク質に関連する一又は複数の生物学的活性、例えば酵素活性、シグナル伝達活性、天然の細胞基質等々への結合能等々を示す。一実施態様では、機能的に活性なMINRポリペプチドは、例えば、細胞ベース又は動物アッセイにおいて、欠陥のある内因性MINR活性を救出することが可能なMINR誘導体であり;その救出誘導体は同種又は異なった種由来でありうる。MINR断片が調節剤を同定するためにアッセイで使用される場合、断片は好ましくはMINRドメイン、例えば特にC又はN末端又は触媒ドメインを有し、好ましくはMINRタンパク質の少なくとも10、好ましくは少なくとも20、より好ましくは少なくとも25、及び最も好ましくは少なくとも50の近接アミノ酸を含む。好適なMINR断片は触媒ドメインを含む。機能性ドメインは、PFAMプログラムを使用して同定することができる(Bateman A.等, 1999 Nucleic Acids Res 27:260-262;ウェブサイトpfam.wustl.edu)。   The term “MINR polypeptide” means a full-length MINR protein or a “functionally active” fragment or derivative thereof, “functionally active” means that the MINR protein fragment or derivative is a complete Means to exhibit one or more functional activities associated with a long wild type MINR protein. By way of example, a fragment or derivative may be antigenic so that it can be used for immunoassay, immunization, production of inhibitory antibodies, as discussed further below. Preferably, the functionally active MINR fragment or derivative exhibits one or more biological activities associated with the MINR protein, such as enzyme activity, signal transduction activity, ability to bind to natural cell substrates, etc. In one embodiment, the functionally active MINR polypeptide is a MINR derivative that can rescue defective endogenous MINR activity, eg, in a cell-based or animal assay; the rescue derivative is homologous or different From different species. When MINR fragments are used in the assay to identify modulators, the fragments preferably have a MINR domain, such as in particular the C or N-terminus or catalytic domain, preferably at least 10, preferably at least 20, of the MINR protein. More preferably it comprises at least 25, and most preferably at least 50 contiguous amino acids. Preferred MINR fragments contain a catalytic domain. Functional domains can be identified using the PFAM program (Bateman A. et al., 1999 Nucleic Acids Res 27: 260-262; website pfam.wustl.edu).

「MINR核酸」という用語は、MINRポリペプチドをコードするDNA又はRNA分子を意味する。好ましくは、MINRポリペプチド又は核酸あるいはその断片はヒト由来であるが、ヒトMINRと少なくとも70%の配列同一性、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは85%、更に好ましくは90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有するオルソログ又はその誘導体でもよい。これらの遺伝子のヒトのオルソログを同定する方法は当該分野で知られている。通常、異なる種のオルソログは、一又は複数のタンパク質モチーフの存在及び/又は3次元構造のために、同じ機能を保持している。一般に、オルソログは、通常タンパク質ベイト配列を使用し、BLAST分析のような配列相同分析により同定される。フォワードBLASTの結果のうち最も合致する配列が、リバースBLASTの元のクエリ配列を取り出す場合に、配列を潜在的オルソログとして指定する(Huynen MA及びBork P, Proc Natl Acad Sci (1998) 95:5849-5856; Huynen MA等、Genome Research (2000) 10:1204-1210)。CLUSTAL(Thompson JD等, 1994, Nucleic Acids Res 22:4673-4680)など、多重配列比較のためのプログラムを使用して、オルソロガスなタンパク質の保存領域及び/又は残基をハイライトし、系統樹を作成してもよい。多様種の多重相同配列(例えばBLAST分析により取り出されたもの)を表す系統樹において、2種のオルソロガスな配列は、それら2種のそれ以外の全配列に対し、系統樹中最も近いものとして現われる。構造のスレッディング、又はタンパク質の折り畳みのその他分析法(例えばProCeryon, Biosciences, Salzburg, Austriaのソフトウェアを使用するもの)により潜在的なオルソログを同定してもよい。進化において、種分化に続いて遺伝子複製が起こるとき、線虫など単一種の単一遺伝子は、ヒトなど別の種の複数の遺伝子(パラログ)に対応する場合がある。ここで使用される「オルソログ」という表現は、パラログも含む。特定された対象配列又は対象配列の一部分に関してここで使用される「パーセント(%)配列同一性」とは、検索パラメータを初期値に設定したプログラムWU-BLAST-2.0a19(Altschul等, J.Mol.Biol.,(1997)215:403〜410;http://blast.wustl.edu/blast/README.html)によって得られるように、配列のアラインメントを行い、最大のパーセント配列同一性を得るために必要に応じてギャップを導入した後に、対象配列(又はその特定の一部分)中のヌクレオチドやアミノ酸と同一である候補誘導体の配列中のヌクレオチドやアミノ酸のパーセントとして定義される。HSP S及びHSP S2パラメータは動的値であり、プログラム自体により、特定の配列の組成と、目的配列が比較して検索されている特定のデータベースの組成とに応じて確定される。「%同一性値」は、一致する同一ヌクレオチド又はアミノ酸の数を、パーセント同一性が報告される対象となる配列の長さで割ることによって決定される。「パーセント(%)アミノ酸配列類似性」は、%アミノ酸配列同一性の決定と同じ計算を行うが、同一アミノ酸に加えて保存的アミノ酸置換を含めて算定することによって決定される。保存的アミノ酸置換とは、タンパク質のフォールディングや活性が有意には影響されないように、あるアミノ酸が類似の特性を有する別のアミノ酸で置換される置換である。互いに置換できる芳香族アミノ酸はフェニルアラニン、トリプトファン、及びチロシンであり、互換性のある疎水性アミノ酸はロイシン、イソロイシン、メチオニン、及びバリンであり、互換性のある極性アミノ酸はグルタミン及びアスパラギンであり、互換性のある塩基性アミノ酸はアルギニン、リジン及びヒスチジンであり、互換性のある酸性アミノ酸はアスパラギン酸及びグルタミン酸であり、互換性のある小さいアミノ酸はアラニン、セリン、スレオニン、システイン及びグリシンである。   The term “MINR nucleic acid” refers to a DNA or RNA molecule that encodes a MINR polypeptide. Preferably, the MINR polypeptide or nucleic acid or fragment thereof is of human origin but has at least 70% sequence identity with human MINR, preferably at least 80%, more preferably 85%, even more preferably 90%, most preferably It may be an ortholog or derivative thereof having at least 95% sequence identity. Methods for identifying human orthologs of these genes are known in the art. Usually, different species of orthologs retain the same function due to the presence and / or three-dimensional structure of one or more protein motifs. In general, orthologs are typically identified by sequence homology analysis, such as BLAST analysis, using protein bait sequences. When the best matching sequence of forward BLAST results retrieves the original query sequence of reverse BLAST, the sequence is designated as a potential ortholog (Huynen MA and Bork P, Proc Natl Acad Sci (1998) 95: 5849- 5856; Huynen MA et al., Genome Research (2000) 10: 1204-1210). Using a program for multiple sequence comparison, such as CLUSTAL (Thompson JD et al., 1994, Nucleic Acids Res 22: 4673-4680) to highlight conserved regions and / or residues of orthologous proteins and You may create it. In a phylogenetic tree representing multiple homologous sequences of various species (eg, those extracted by BLAST analysis), the two orthologous sequences appear as the closest in the phylogenetic tree with respect to all the other two sequences. . Potential orthologs may be identified by structural threading or other methods of protein folding (eg, using software from ProCeryon, Biosciences, Salzburg, Austria). In evolution, when gene replication occurs following speciation, a single species of a single species such as a nematode may correspond to multiple genes (paralogs) of another species such as a human. As used herein, the term “ortholog” includes paralogs. “Percent (%) sequence identity” as used herein with respect to an identified subject sequence or portion of a subject sequence refers to the program WU-BLAST-2.0a19 (Altschul et al., J. Mol. Biol., (1997) 215: 403-410; http://blast.wustl.edu/blast/README.html) to align sequences and obtain maximum percent sequence identity Therefore, after introducing gaps as necessary, it is defined as the percentage of nucleotides or amino acids in the sequence of candidate derivatives that are identical to the nucleotides or amino acids in the subject sequence (or a specific portion thereof). The HSP S and HSP S2 parameters are dynamic values and are determined by the program itself depending on the composition of the particular sequence and the composition of the particular database in which the target sequence is being compared and searched. A “% identity value” is determined by dividing the number of matching identical nucleotides or amino acids by the length of the sequence for which the percent identity is reported. “Percent (%) amino acid sequence similarity” is determined by performing the same calculation as determining% amino acid sequence identity but including conservative amino acid substitutions in addition to the same amino acid. A conservative amino acid substitution is a substitution in which one amino acid is replaced with another amino acid having similar properties so that the folding or activity of the protein is not significantly affected. Aromatic amino acids that can be substituted for each other are phenylalanine, tryptophan, and tyrosine; compatible hydrophobic amino acids are leucine, isoleucine, methionine, and valine; compatible polar amino acids are glutamine and asparagine; The basic amino acids are arginine, lysine and histidine, the compatible acidic amino acids are aspartic acid and glutamic acid, and the compatible small amino acids are alanine, serine, threonine, cysteine and glycine.

あるいは、核酸配列のアラインメントは、Smith及びWatermanの局所的相同性アルゴリズムによって提供される(Smith及びWaterman, 1981, Advances in Applied Mathematics, 2:482-489;Smith及びWaterman, 1981, J. of Molec. Biol., 147:195-197; Nicholas等, 1998,「A Tutorial on Searching Sequence Databases and Sequence Scoring Methods」(ウェブサイトwww.psc.edu)及びそこに引用されている参考文献;W.R.Pearson, 1991, Genomics, 11:635-650)。このアルゴリズムは、Dayhoffによって開発され(Dayhoff: Atlas of Protein Sequences and Structure、M.O.Dayhoff編、第5補遺, 3:353-358, National Biomedical Research Foundation, Washington, D.C., USA)、Gribskovによって正規化された(Gribskov 1986, Nucl.Acids Res. 14(6):6745-6763)スコア化マトリックス(scoring matrix)を使用することによって、アミノ酸配列に適用することができる。スコアをつけるのにデフォルトパラメータを用いたSmith-Watermanアルゴリズムを使用することができる(例えば、ギャップ開始ペナルティ12、ギャップ伸張ペナルティ2)。作成されたデータでは、「一致」値は「配列同一性」を反映している。   Alternatively, nucleic acid sequence alignments are provided by Smith and Waterman's local homology algorithm (Smith and Waterman, 1981, Advances in Applied Mathematics, 2: 482-489; Smith and Waterman, 1981, J. of Molec. Biol., 147: 195-197; Nicholas et al., 1998, “A Tutorial on Searching Sequence Databases and Sequence Scoring Methods” (website www.psc.edu) and references cited therein; WRPearson, 1991, Genomics, 11: 635-650). This algorithm was developed by Dayhoff (Dayhoff: Atlas of Protein Sequences and Structure, MODayhoff, 5th Appendix, 3: 353-358, National Biomedical Research Foundation, Washington, DC, USA) and normalized by Gribskov (Gribskov 1986, Nucl. Acids Res. 14 (6): 6745-6763) Can be applied to amino acid sequences by using a scoring matrix. The Smith-Waterman algorithm with default parameters can be used to score (eg gap start penalty 12, gap extension penalty 2). In the generated data, the “match” value reflects “sequence identity”.

対象核酸分子の誘導核酸分子には、MINRの核酸配列とハイブリダイズする配列が含まれる。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、温度、イオン強度、pH、並びにハイブリダイゼーション及び洗浄中にホルムアミドなどの変性剤を存在させることによって調節することができる。常套的に使用される条件は、直ぐに入手可能な手順書に記載されている(例えば、Current Protocol in Molecular Biology, 第1巻, 第2.10章, John Wiley & Sons, Publishers (1994);Sambrook等, Molecular Cloning, Cold Spring Harbor (1989))。一部の実施態様では、本発明の核酸分子は、6×単位強度クエン酸(SSC)(1×SSCは0.15MのNaCl、0.015Mのクエン酸Na;pH7.0である)、5×デンハート液、0.05%のピロリン酸ナトリウム及び100μg/mlのニシン精子DNAを含む溶液中で、核酸を含むフィルターを8時間から終夜、65℃でプレハイブリダイゼーションを行うこと;6×SSC、1×デンハート液、100μg/mlの酵母tRNA及び0.05%のピロリン酸ナトリウムを含む溶液中で、18〜20時間、65℃でハイブリダイゼーションを行うこと、及び;0.1×SSC及び0.1%のSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)を含む溶液で、65℃で1時間フィルターを洗浄することを含むストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MINRのヌクレオチド配列を含む核酸分子にハイブリダイズすることができる。他の実施態様では、35%のホルムアミド、5×SSC、50mMのトリス-HCl(pH7.5)、5mMのEDTA、0.1%のPVP、0.1%のフィコール、1%のBSA、及び500μg/mlの変性サケ精子DNAを含む溶液中で、核酸を含むフィルターを6時間、40℃で前処理すること;35%のホルムアミド、5×SSC、50mMのトリス-HCl(pH7.5)、5mMのEDTA、0.02%のPVP、0.02%のフィコール、0.2%のBSA、100μg/mlのサケ精子DNA、及び10%(重量/容量)のデキストラン硫酸を含む溶液中で、18〜20時間、40℃でハイブリダイゼーションを行うこと;ついで、2×SSC及び0.1%のSDSを含む溶液で2回、1時間55℃で洗浄することを含む、中程度にストリンジェントなハイブリダイゼーション条件を使用する。あるいは、20%のホルムアミド、5×SSC、50mMのリン酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハート液、10%のデキストラン硫酸、及び20μg/mlの変性剪断サケ精子DNAを含む溶液中で、8時間から終夜、37℃でインキュベートすること;同じ緩衝液中で18〜20時間、ハイブリダイゼーションを行うこと、及び;1×SSCで、約37℃で1時間フィルターを洗浄することを含む、低ストリンジェント条件を使用することができる。   Derived nucleic acid molecules of the subject nucleic acid molecules include sequences that hybridize to MINR nucleic acid sequences. The stringency of hybridization can be adjusted by the presence of denaturing agents such as formamide during temperature, ionic strength, pH, and hybridization and washing. Conventionally used conditions are described in readily available procedures (eg, Current Protocol in Molecular Biology, Volume 1, Chapter 2.10, John Wiley & Sons, Publishers (1994); Sambrook Et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor (1989)). In some embodiments, a nucleic acid molecule of the invention comprises 6 × unit strength citrate (SSC) (1 × SSC is 0.15 M NaCl, 0.015 M Na citrate; pH 7.0), 5 X Prehybridization of the filter containing nucleic acid from 65 hours to overnight in a solution containing Denhardt's solution, 0.05% sodium pyrophosphate and 100 μg / ml herring sperm DNA; 6 × SSC; Hybridization at 65 ° C. for 18-20 hours in a solution containing 1 × Denhart solution, 100 μg / ml yeast tRNA and 0.05% sodium pyrophosphate; and 0.1 × SSC and 0. Stringent hybridization including washing the filter with a solution containing 1% SDS (sodium dodecyl sulfate) at 65 ° C. for 1 hour. The nucleic acid molecule comprising the nucleotide sequence of MINR can be hybridized under the conditions. In other embodiments, 35% formamide, 5 × SSC, 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 5 mM EDTA, 0.1% PVP, 0.1% Ficoll, 1% BSA, and Pretreat the filter containing nucleic acids for 6 hours at 40 ° C. in a solution containing 500 μg / ml denatured salmon sperm DNA; 35% formamide, 5 × SSC, 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), In a solution containing 5 mM EDTA, 0.02% PVP, 0.02% Ficoll, 0.2% BSA, 100 μg / ml salmon sperm DNA, and 10% (weight / volume) dextran sulfate, Performing hybridization at 40 ° C. for 18-20 hours; followed by washing twice with a solution containing 2 × SSC and 0.1% SDS for 1 hour at 55 ° C. To use the stringent hybridization conditions. Alternatively, in a solution containing 20% formamide, 5 × SSC, 50 mM sodium phosphate (pH 7.6), 5 × Denhart solution, 10% dextran sulfate, and 20 μg / ml denatured sheared salmon sperm DNA, Incubate from time to overnight at 37 ° C .; perform hybridization in the same buffer for 18-20 hours; and wash the filter with 1 × SSC at about 37 ° C. for 1 hour. Gent conditions can be used.

MINR核酸及びポリペプチドの単離、生成、発現、及びミスエクスプレッション
MINR核酸及びポリペプチドは、MINR機能を調節する薬剤の同定及び試験、並びにINRシグナル伝達におけるMINRの関与に関連する他の用途に有用である。MINR核酸は、利用可能な任意の方法を使用して得ることができる。例えば、DNAライブラリーをスクリーニングすることによって、又はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用することによって、対象のcDNA又はゲノムDNA配列を単離する技術は当該分野で周知である。
MINR Nucleic Acids and Polypeptides Isolation, Generation, Expression, and Misexpression MINR Nucleic Acids and Polypeptides are Useful for Identification and Testing of Agents that Modulate MINR Function and Other Applications Related to MINR Involvement in INR Signaling It is. MINR nucleic acids can be obtained using any available method. Techniques for isolating a cDNA or genomic DNA sequence of interest, for example, by screening a DNA library or by using polymerase chain reaction (PCR) are well known in the art.

非常に様々な方法がMINRポリペプチドを取得するために利用可能である。一般に、ポリペプチドの意図された使用により、発現、生成、及び精製方法の詳細が規定される。例えば、調節剤をスクリーニングするために使用するポリペプチドを生成するには、これらのタンパク質の特異的生物活性を保存する方法が必要である場合があり、抗体産生のためのポリペプチドを生成するには、特定のエピトープの構造的な完全性が必要である場合がある。スクリーニング又は抗体産生のために精製すべきポリペプチドを発現させるには、特異的タグの付加が必要である場合がある(例えば融合タンパク質の生成)。尿細管生成(tubulogenesis)への関与などMINR機能を評価するのに使用される細胞ベースアッセイのためのMINRポリペプチドを過剰発現させるには、これらの細胞活動が可能な真核細胞株中での発現が必要である場合がある。タンパク質を発現、生成、及び精製する方法は当該分野で周知であり、そのための任意の適切な手段を使用することができる(例えば、Higgins SJ及びHames BD(編) Protein Expression: A Practical Approach、Oxford University Press Inc., New York 1999; Stanbury PF等, Principles of Fermentation Technology, 第2版, Elsevier Science, New York, 1995; Doonan S編, Protein Purification Protocols, Humana Press, New Jersey, 1996; Coligan JE等, Current Protocols in Protein Science編, 1999, John Wiley & Sons, New York;米国特許第6165992号)。   A great variety of methods are available for obtaining MINR polypeptides. In general, the intended use of a polypeptide defines the details of expression, production, and purification methods. For example, generating polypeptides for use in screening for modulators may require a method that preserves the specific biological activity of these proteins, to generate polypeptides for antibody production. May require the structural integrity of a particular epitope. Expression of the polypeptide to be purified for screening or antibody production may require the addition of specific tags (eg, production of fusion proteins). To overexpress MINR polypeptides for cell-based assays used to assess MINR function, such as involvement in tubuleogenesis, in eukaryotic cell lines capable of these cellular activities. Expression may be necessary. Methods for expressing, producing and purifying proteins are well known in the art and any suitable means therefor can be used (eg, Higgins SJ and Hames BD (ed.) Protein Expression: A Practical Approach, Oxford University Press Inc., New York 1999; Stanbury PF, Principles of Fermentation Technology, 2nd Edition, Elsevier Science, New York, 1995; Doonan S, Protein Purification Protocols, Humana Press, New Jersey, 1996; Coligan JE, etc. Current Protocols in Protein Science, 1999, John Wiley & Sons, New York; US Pat. No. 6,165,992).

MINRポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を、任意の適切な発現ベクター内に挿入して、挿入されたタンパク質コード配列を発現させることができる。プロモーター/エンハンサーエレメントを含む必要な転写シグナル及び翻訳シグナルは、天然のMINR遺伝子及び/又はそのフランキング領域由来のものでよく、また異種性のものでもよい。ウイルス(例えばワクシニアウイルス、アデノウイルスなど)で感染させた哺乳動物細胞系;ウイルス(例えばバキュロウイルス)で感染させた昆虫細胞系;酵母ベクターを含む酵母、あるいはバクテリオファージ、プラスミド、又はコスミドDNAで形質転換させた細菌などの微生物など、様々な宿主−ベクター発現系が利用できる。遺伝子産物の発現を変調させ、修飾し、及び/又は特異的にプロセッシングする宿主細胞系を使用することができる。   The nucleotide sequence encoding the MINR polypeptide can be inserted into any suitable expression vector to express the inserted protein coding sequence. The necessary transcriptional and translational signals including the promoter / enhancer element may be derived from the native MINR gene and / or its flanking region or may be heterologous. Mammalian cell lines infected with viruses (eg, vaccinia virus, adenovirus, etc.); insect cell lines infected with viruses (eg, baculovirus); yeast containing yeast vectors or bacteriophage, plasmid, or cosmid DNA Various host-vector expression systems such as transformed microorganisms such as bacteria can be used. Host cell systems that modulate, modify, and / or specifically process the expression of the gene product can be used.

MINRポリペプチドは、場合によっては、異種タンパク質配列とペプチド結合を介して連結された、融合体又はキメラ産物として発現されてもよい。一応用例では、異種配列は、転写レポーター遺伝子(例えば、GFP又は他の蛍光タンパク質、ルシフェラーゼ、β-ガラクトシダーゼなど)をコードする。キメラ産物は、所望のアミノ酸配列をコードする適当な核酸配列を、適切なコード化フレーム内で標準的な方法を用いて互いに連結し、キメラ産物を発現することによって調製することができる。また、キメラ産物は、タンパク質合成技術、例えば、ペプチド合成装置(Hunkapiller等, Nature(1984) 310:105-111)の使用などにより調製することもできる。   A MINR polypeptide may optionally be expressed as a fusion or chimeric product linked to a heterologous protein sequence via a peptide bond. In one application, the heterologous sequence encodes a transcription reporter gene (eg, GFP or other fluorescent protein, luciferase, β-galactosidase, etc.). A chimeric product can be prepared by linking the appropriate nucleic acid sequences encoding the desired amino acid sequence together using standard methods within the appropriate coding frame and expressing the chimeric product. Chimeric products can also be prepared by protein synthesis techniques, such as using a peptide synthesizer (Hunkapiller et al., Nature (1984) 310: 105-111).

MINRポリペプチドは、標準的方法(例えばイオン交換、アフィニティー、及びゲル排除クロマトグラフィー;遠心分離;溶解度差;電気泳動)を使用して単離及び精製することができる。あるいは、標準的方法(例えば免疫親和性精製)によって、天然源から天然MINRタンパク質を精製することができる。タンパク質を得た後は、イムノアッセイ、バイオアッセイ、又は結晶学など他の物理的特性の測定などの適切な方法によってこれを定量し、その活性を測定することができる。
本発明の方法では、MINR又はINRシグナル伝達に関連する他の遺伝子の発現が変化するように(ミスエクスプレスされるように)操作された細胞を使用することもできる。ここで使用されるミスエクスプレッションとは、異所性発現、過剰発現、過少発現、及び無発現(例えば遺伝子のノックアウト又は通常は正常に引き起こされる発現の遮断による)を包含する。
MINR polypeptides can be isolated and purified using standard methods (eg, ion exchange, affinity, and gel exclusion chromatography; centrifugation; difference in solubility; electrophoresis). Alternatively, native MINR protein can be purified from natural sources by standard methods (eg, immunoaffinity purification). Once the protein is obtained, it can be quantified and measured for its activity by an appropriate method such as immunoassay, bioassay, or measurement of other physical properties such as crystallography.
In the methods of the invention, cells that have been engineered to change (to be misexpressed) the expression of other genes associated with MINR or INR signaling may also be used. Misexpression as used herein includes ectopic expression, overexpression, underexpression, and no expression (eg, due to knockout of a gene or block of expression normally caused normally).

遺伝子改変動物
この発明の方法はMINR及び/又はINRシグナル伝達に関与していることが知られている他の遺伝子の発現を改変するように遺伝子的に改変された非ヒト動物を使用しうる。好適な遺伝子改変動物は哺乳動物、特にマウス又はラットである。好適な非哺乳動物種には、ゼブラフィッシュ、線虫、及びショウジョウバエが含まれる。好ましくは、改変されたMINR又は他の遺伝子発現は、例えば改変遺伝子の正常な発現を有するコントロール動物と比較した場合に、INRシグナル伝達の改変されたレベル、血漿グルコース又はインスリンの改変されたレベル、又は改変された脂質プロファイルのような、検出可能な表現型を生じる。遺伝子改変動物は、以下に記載されるように、INRシグナル伝達に関連する病状の動物モデルにおけるINRシグナル伝達を更に解明するために、また候補治療剤のインビボ検査のために使用されうる。
好適な遺伝子改変動物はトランスジェニックで、その細胞の少なくとも一部分は、典型的にはモザイクである安定なゲノム挿入物か又は染色体外エレメントとして存在する非天然核酸を有する。好適なトランスジェニック動物は子孫動物の全細胞に安定に伝達される生殖系列挿入物を有する。
Genetically modified animals The methods of the invention may use non-human animals that have been genetically modified to modify the expression of other genes known to be involved in MINR and / or INR signaling. Preferred genetically modified animals are mammals, particularly mice or rats. Suitable non-mammalian species include zebrafish, nematodes, and drosophila. Preferably, the modified MINR or other gene expression is an altered level of INR signaling, an altered level of plasma glucose or insulin, for example when compared to a control animal having normal expression of the altered gene, Or produce a detectable phenotype, such as an altered lipid profile. The genetically modified animals can be used to further elucidate INR signaling in animal models of conditions associated with INR signaling and for in vivo testing of candidate therapeutics, as described below.
Suitable genetically modified animals are transgenic, and at least a portion of the cells have a non-natural nucleic acid present as a stable genomic insert or extrachromosomal element, typically a mosaic. Preferred transgenic animals have germline inserts that are stably transmitted to all progeny cells.

非天然核酸は任意の好都合な方法によって宿主動物中に導入される。トランスジェニック動物を作製する方法は当該分野で周知である(トランスジェニックマウスについては、Brinster等, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 82:4438-4442 (1985), どちらもLeder等の米国特許第4,736,866号及び第4,870,009号、Wagner等の米国特許第4,873,191号、並びにHogan, B., Manipulating the Mouse Embryo、Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., (1986)を参照;パーティクルボンバードメントについては、Sandford等の米国特許第4,945,050号参照;トランスジェニックショウジョウバエについては、Rubin及びSpradling, Science, 1982, 218:348-53及び米国特許第4670388号を参照;トランスジェニック昆虫については、Berghammer A.J.等, A Universal Marker for Transgenic Insects (1999) Nature 402:370-371を参照;トランスジェニックゼブラフィッシュについては、Lin S., Transgenic Zebrafish, Methods Mol Biol. (2000); 136:375-3830を参照);魚、両生類卵及び鳥でのマイクロインジェクションの手順については、Houdebine及びChourrout, Experientia (1991) 47:897-905を参照;トランスジェニックラットについては、Hammer等, Cell (1990) 63:1099-1112を参照;胚性幹(ES)細胞を培養し、その後、電気穿孔、リン酸カルシウム/DNA沈降、直接注入などの方法を使用してDNAをES細胞に導入することによるトランスジェニック動物の作製については、例えばTeratocarcinomas and Embryonic Stem Cells, A Practical Approach、E.J.Robertson編、IRL Press、(1987)を参照)。利用可能な方法に従って非ヒトトランスジェニック動物のクローンを作製することができる(Wilmut,I等 (1997) Nature 385:810-813;PCT国際公開公開番号WO97/07668号及びWO97/07669号を参照)。   Non-natural nucleic acids are introduced into the host animal by any convenient method. Methods for producing transgenic animals are well known in the art (for transgenic mice, see Brinster et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 82: 4438-4442 (1985), both of which are US Pat. 4,736,866 and 4,870,009, U.S. Pat. No. 4,873,191 to Wagner et al., And Hogan, B., Manipulating the Mouse Embryo, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1986); see Sandford et al., US Pat. No. 4,945,050 for particle bombardment; Rubin and Spradling, Science, 1982, 218: 348-53 and US Pat. See 4670388; for transgenic insects see Berghammer AJ et al., A Universal Marker for Transgenic Insects (1999) Nature 402: 370-371; (See Lin S., Transgenic Zebrafish, Methods Mol Biol. (2000); 136: 375-3830); for microinjection procedures in fish, amphibian eggs and birds, see Houdebine and Chourrout, Experientia (1991). ) 47: 897-905; for transgenic rats see Hammer et al., Cell (1990) 63: 1099-1112; embryonic stem (ES) cells are cultured, followed by electroporation, calcium phosphate / DNA precipitation See, for example, Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells, A Practical Approach, edited by EJRobertson, IRL Press, (1987) for the production of transgenic animals by introducing DNA into ES cells using methods such as direct injection. ). Non-human transgenic animals can be cloned according to available methods (Wilmut, I et al. (1997) Nature 385: 810-813; see PCT International Publication Nos. WO 97/07668 and WO 97/07669) .

一実施形態では、トランスジェニック動物は、好ましくはMINR発現が検出不可能又は僅かとなるように、MINR機能の低下をもたらす内因性MINR遺伝子の配列中のヘテロ接合性又はホモ接合性の変化を有する「ノックアウト」動物である。ノックアウト動物は、通常、ノックアウトされる遺伝子の少なくとも一部を有する導入遺伝子を含むベクターを用いた相同組換えによって作製される。通常、導入遺伝子を機能的に破壊するために、これに欠失、付加、又は置換を導入しておく。導入遺伝子はヒト遺伝子(例えばヒトゲノムクローン由来)でもよいが、より好ましくは、トランスジェニック宿主種由来の、ヒト遺伝子のオルソログである。例えば、マウスゲノム中の内因性MINR遺伝子を変化させるのに適した相同組換えベクターを構築するために、マウスMINR遺伝子を使用する。マウスにおける相同組換えの詳細な方法が利用可能である(Capecchi, Science (1989) 244:1288-1292;Joyner等, Nature (1989) 338:153-156を参照)。非げっ歯類トランスジェニック哺乳動物及び他の動物を作製する手順も利用可能である(上掲のHoudebine及びChourrout; Pursel等, Science (1989) 244:1281-1288; Simms等, Bio/Technology (1988) 6:179-183)。好ましい実施形態では、特定の遺伝子がノックアウトされたマウスなどのノックアウト動物を使用して、ノックアウトされた遺伝子のヒトでの対応物に対する抗体を産生させることができる(Claesson MH等, (1994) Scan J Immunol 40:257-264; Declerck PJ等, (1995) J Biol Chem. 270:8397-400)。   In one embodiment, the transgenic animal has a heterozygous or homozygous change in the sequence of the endogenous MINR gene that results in reduced MINR function, preferably such that MINR expression is undetectable or negligible. A “knock-out” animal. Knockout animals are usually produced by homologous recombination using a vector containing a transgene having at least part of the gene to be knocked out. Usually, in order to functionally disrupt the transgene, a deletion, addition, or substitution is introduced into it. The transgene may be a human gene (eg, derived from a human genomic clone), but more preferably is an ortholog of a human gene derived from a transgenic host species. For example, the mouse MINR gene is used to construct a homologous recombination vector suitable for altering the endogenous MINR gene in the mouse genome. Detailed methods of homologous recombination in mice are available (see Capecchi, Science (1989) 244: 1288-1292; Joyner et al., Nature (1989) 338: 153-156). Procedures for generating non-rodent transgenic mammals and other animals are also available (Houdebine and Chourrout, supra; Pursel et al., Science (1989) 244: 1281-1288; Simms et al., Bio / Technology (1988). ) 6: 179-183). In a preferred embodiment, a knockout animal, such as a mouse in which a particular gene is knocked out, can be used to produce antibodies against the human counterpart of the knocked out gene (Claesson MH et al., (1994) Scan J Immunol 40: 257-264; Declerck PJ et al. (1995) J Biol Chem. 270: 8397-400).

別の実施形態では、トランスジェニック動物は、例えばMINRの追加のコピーを導入することによって、又はMINR遺伝子の内因性コピーの発現を変化させる制御配列を作用可能に挿入することによって、MINR遺伝子の発現の変化(例えば発現の増大(異所性の増大を含む)及び低減)をもたらす変化をそのゲノム中に有する「ノックイン」動物である。このような制御配列としては、誘発性であり、組織特異的で構成的なプロモーター及びエンハンサーエレメントが含まれる。ノックインは、ホモ接合性又はヘテロ接合性でありうる。   In another embodiment, the transgenic animal may express MINR gene expression, for example, by introducing additional copies of MINR or by operably inserting regulatory sequences that alter expression of an endogenous copy of MINR gene. A “knock-in” animal that has changes in its genome that result in changes in it (eg, increased expression (including increased ectopicity) and decreased). Such regulatory sequences include inducible, tissue-specific and constitutive promoter and enhancer elements. Knock-ins can be homozygous or heterozygous.

導入遺伝子の制御された発現を可能にする選択された系を含む非ヒトのトランスジェニック動物も作製することができる。作製し得るこのような系の一例は、バクテリオファージP1のcre/loxPリコンビナーゼ系である(Lakso等, PNAS (1992) 89:6232-6236;米国特許第4959317号)。導入遺伝子の発現を制御するためにcre/loxPリコンビナーゼ系を使用する場合、Creリコンビナーゼと選択タンパク質の両方をコードする導入遺伝子を含む動物が必要となる。このような動物は、例えば、一方が選択タンパク質をコードする導入遺伝子を含み、他方がリコンビナーゼをコードする導入遺伝子を含む2匹のトランスジェニック動物を交配させることによる「ダブル」トランスジェニック動物の作製によって、提供することができる。リコンビナーゼ系の別の例は、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)のFLPリコンビナーゼ系である(O'Gorman等, (1991) Science 251:1351-1355;米国特許第5654182号)。好ましい実施形態では、導入遺伝子の発現を制御するため、また同一細胞内でのベクター配列が順次削除されるように、Cre−LoxP及びFlp−Frtの両方が同一系内で使用される(Sun X等 (2000) Nat Genet 25:83-6)。   Non-human transgenic animals can also be generated that contain selected systems that allow for controlled expression of the transgene. An example of such a system that can be made is the cre / loxP recombinase system of bacteriophage P1 (Lakso et al., PNAS (1992) 89: 6232-6236; US Pat. No. 4,959,317). When using the cre / loxP recombinase system to control transgene expression, an animal containing a transgene encoding both the Cre recombinase and the selected protein is required. Such animals can be produced, for example, by creating a “double” transgenic animal by crossing two transgenic animals, one containing a transgene encoding a selected protein and the other containing a transgene encoding a recombinase. Can be offered. Another example of a recombinase system is the Saccharomyces cerevisiae FLP recombinase system (O'Gorman et al. (1991) Science 251: 1351-1355; US Pat. No. 5,654,182). In a preferred embodiment, both Cre-LoxP and Flp-Frt are used in the same system to control transgene expression and so that vector sequences in the same cell are sequentially deleted (Sun X Et al. (2000) Nat Genet 25: 83-6).

INR機能の欠陥に関係する疾病及び疾患の動物モデルとして、また以下に記載するスクリーニングで同定されたものなど候補治療剤のインビボ試験のために、遺伝子改変動物を遺伝子研究に使用してINR経路をさらに解明することができる。候補治療剤をMINR機能が変化した遺伝子改変動物に投与し、表現型の変化を、偽薬による処置を与えた遺伝子改変動物及び/又は候補治療剤を与えたMINR発現が変化していない動物などの適切な対照動物と比較する。   Genetically engineered animals are used for genetic research as an animal model of diseases and disorders associated with defects in INR function and for in vivo testing of candidate therapeutics such as those identified in the screening described below. It can be further elucidated. Candidate therapeutic agents are administered to genetically modified animals with altered MINR function, and phenotypic changes can be made in genetically modified animals that have been treated with placebo and / or animals in which MINR expression has not been altered that has been given candidate therapeutic agents, etc. Compare with appropriate control animals.

MINR機能が変化した上述の遺伝子改変動物に加えて、欠陥INR機能(及びそれ以外は正常なMINR機能)を有する動物モデルを本発明の方法において使用することができる。例えば、以下に記載するインビトロアッセイのうち1つで同定された候補INR調節剤の活性をインビボで評価するために、INRノックアウトマウスを使用することができる。好ましくは、候補INR調節剤をINR機能に欠陥がある細胞を有するモデル系に投与した場合、モデル系において検出可能な表現型の変化がもたらされ、これにより、INR機能が修復されていることが示される。   In addition to the above-described genetically modified animals with altered MINR function, animal models with defective INR function (and otherwise normal MINR function) can be used in the methods of the invention. For example, INR knockout mice can be used to assess in vivo the activity of candidate INR modulators identified in one of the in vitro assays described below. Preferably, when a candidate INR modulator is administered to a model system having cells that are defective in INR function, it results in a detectable phenotypic change in the model system, thereby restoring INR function. Is shown.

MINR調節剤
本発明は、MINRの機能及び/又はINRシグナル伝達と相互作用し及び/又はこれを調節する作用剤を同定する方法を提供する。このような作用剤は、INRシグナル伝達に関連する様々な診断及び治療用途、並びにMINRタンパク質及びINRシグナル伝達に対するその寄与のより詳しい分析に有用である。したがって、本発明はまた、MINR相互作用剤又は調節剤を投与することによってMINR活性を特異的に調節する工程を含む、INRシグナル伝達を調節する方法も提供する。
MINR Modulators The present invention provides methods for identifying agents that interact with and / or modulate MINR function and / or INR signaling. Such agents are useful for various diagnostic and therapeutic applications associated with INR signaling and for a more detailed analysis of MINR proteins and their contribution to INR signaling. Accordingly, the present invention also provides a method of modulating INR signaling comprising the step of specifically modulating MINR activity by administering a MINR interacting or modulating agent.

ここで使用される場合、「MINR調節剤」は、MINR機能を調節する任意の薬剤、例えばMINRと相互作用してMINR活性を阻害又は増強させ、あるいはその他の方法によって正常なMINR機能に影響を与える薬剤である。MINR機能は、転写、タンパク質発現、タンパク質の局在化、細胞活性又は細胞外活性を含めた任意のレベルで影響を受けうる。好ましい実施態様では、MINR調節剤はMINRの機能を特異的に調節する。「特異的調節剤」、「特異的に調節する」などの語句は、本明細書中では、MINRポリペプチド又は核酸に直接結合し、好ましくはMINRの機能を阻害、増強、又は他の形で変化させる調節剤を意味するために使用する。また、これらの語句は、(例えば、MINRの結合パートナーと、又はタンパク質/結合パートナー複合体と結合してMINR機能を改変することによって)MINRと結合パートナー又は基質、又はコファクターとの相互作用を変化させる調節剤をも包含する。更に好適な実施態様では、MINR調節剤はINR経路のモジュレーターであり(例えばINR機能を回復し、及び/又はアップレギュレートする)、よってまたINR調節剤である。   As used herein, a “MINR modulator” is any agent that modulates MINR function, such as interacting with MINR to inhibit or enhance MINR activity or otherwise affect normal MINR function. It is a drug to give. MINR function can be affected at any level including transcription, protein expression, protein localization, cellular activity or extracellular activity. In a preferred embodiment, the MINR modulating agent specifically modulates MINR function. Phrases such as “specific modulator”, “specifically modulate” and the like herein directly bind to a MINR polypeptide or nucleic acid, preferably inhibit, enhance, or otherwise inhibit MINR function. Used to mean a modifier that changes. These phrases also refer to the interaction of MINR with a binding partner or substrate, or cofactor (eg, by binding to the binding partner of MINR or by modifying the MINR function by binding to a protein / binding partner complex). Also included are modulators that vary. In further preferred embodiments, the MINR modulator is a modulator of the INR pathway (eg, restores and / or upregulates INR function) and is therefore also an INR modulator.

好ましいMINR調節剤には、小分子の化学薬剤;抗体及びその他生物治療剤を含めたMINR相互作用タンパク質;及びアンチセンスオリゴマーやRNAを含む核酸モジュレーターが含まれる。調節剤を、例えば組合せ療法などにおけるような他の活性成分及び/又は適切な担体や賦形剤を含んでもよい組成物として、医薬組成物中に配合してもよい。化合物を製剤又は投与する技術は、「Remington's Pharmaceutical Sciences」, Mack Publishing Co., Easton, PA, 19版に見出される。   Preferred MINR modulating agents include small molecule chemical agents; MINR interacting proteins including antibodies and other biotherapeutic agents; and nucleic acid modulators including antisense oligomers and RNA. The modulator may be formulated into the pharmaceutical composition as a composition that may include other active ingredients and / or suitable carriers and excipients, such as in combination therapy. Techniques for formulating or administering compounds are found in “Remington's Pharmaceutical Sciences”, Mack Publishing Co., Easton, PA, 19th edition.

小分子モジュレーター
当該分野で「小分子」化合物と呼ばれる化学薬剤は通常、分子量が10,000未満、好ましくは5,000未満、より好ましくは1,000未満、最も好ましくは500未満である有機の非ペプチド分子である。このクラスのモジュレーターには、化学的に合成した分子、例えばコンビナトリアル化学ライブラリーからの化合物が含まれる。合成化合物は、MINRタンパク質の既知又は推定の特性に基づいて合理的に設計又は同定するか、あるいは化合物ライブラリーをスクリーニングすることによって同定することができる。このクラスの代わりの適切なモジュレーターは、天然産物、特に、やはり化合物ライブラリーをスクリーニングしてMINR変調活性を探すことによって同定することができる、植物や真菌類など生物由来の二次代謝産物である。化合物を作製して得る方法は、当該分野で周知である(Schreiber SL, Science (2000) 151:1964-1969; Radmann J及びGunther J, Science (2000) 151:1947-1948)。
Small molecule modulators Chemical agents referred to in the art as “small molecule” compounds are typically organic non-molecular having a molecular weight of less than 10,000, preferably less than 5,000, more preferably less than 1,000, and most preferably less than 500. It is a peptide molecule. This class of modulators includes chemically synthesized molecules such as compounds from combinatorial chemical libraries. Synthetic compounds can be rationally designed or identified based on known or putative properties of MINR proteins, or can be identified by screening compound libraries. Appropriate modulators of this class are natural products, particularly secondary metabolites from organisms such as plants and fungi that can also be identified by screening compound libraries to look for MINR modulating activity. . Methods for making and obtaining compounds are well known in the art (Schreiber SL, Science (2000) 151: 1964-1969; Radmann J and Gunther J, Science (2000) 151: 1947-1948).

以下に記載するスクリーニングアッセイから同定された小分子モジュレーターをリード化合物として使用することができ、それから候補臨床化合物を設計し、最適化し、合成することができる。このような臨床化合物は、INRシグナル伝達に関連する病状を処置するのに有用でありうる。候補小分子調節剤の活性は、以下にさらに記載する対話型の二次的な機能検証、構造決定、及び候補モジュレーターの改変及び試験によって、数倍改善されるかもしれない。さらに、候補臨床化合物は、臨床的及び薬理的特性に特に注意を払って作製される。例えば、活性を最適化し、製薬開発における毒性を最小限に抑えるために、試薬を誘導体化し、インビトロ及びインビボアッセイを使用して再スクリーニングすることができる。   Small molecule modulators identified from the screening assays described below can be used as lead compounds, from which candidate clinical compounds can be designed, optimized and synthesized. Such clinical compounds may be useful for treating conditions associated with INR signaling. The activity of candidate small molecule modulators may be improved several fold by interactive secondary functional verification, structure determination, and candidate modulator modification and testing as described further below. In addition, candidate clinical compounds are made with particular attention to clinical and pharmacological properties. For example, reagents can be derivatized and rescreened using in vitro and in vivo assays to optimize activity and minimize toxicity in pharmaceutical development.

タンパク質モジュレーター
特異的なMINR相互作用タンパク質は、INR経路及び関連疾患に関連する様々な診断上及び治療上の用途、並びに他のMINR調節剤の検証アッセイにおいて有用である。好ましい実施態様では、MINR相互作用タンパク質は、転写、タンパク質の発現、タンパク質の局在化、細胞活性又は細胞外活性を含めた正常なMINR機能に影響を与える。別の実施態様では、MINR相互作用タンパク質は、糖尿病などのINRに関連する疾患に関連しているので、MINRタンパク質の機能に関する情報を検出及び提供するのに有用である(例えば診断上の手段用)。
Protein Modulators Specific MINR interacting proteins are useful in a variety of diagnostic and therapeutic applications associated with the INR pathway and related diseases, as well as validation assays for other MINR modulators. In preferred embodiments, MINR interacting proteins affect normal MINR function, including transcription, protein expression, protein localization, cellular activity or extracellular activity. In another embodiment, MINR interacting proteins are useful for detecting and providing information regarding MINR protein function (eg, for diagnostic purposes) as they are associated with diseases associated with INR, such as diabetes. ).

MINR相互作用タンパク質は、MINR発現、局在化、及び/又は活性を調節するMINR経路のメンバーなど内因性のもの、すなわちMINRと自然に遺伝学的又は生化学的に相互作用するものであってよい。MINRモジュレーターには、MINR相互作用タンパク質及びMINRタンパク質自体のドミナントネガティブ型が含まれる。酵母2ハイブリッド及び変異体スクリーニングにより、内因性MINR相互作用タンパク質を同定する好ましい方法が提供される(Finley, R.L.等 (1996) DNA Cloning-Expression Systems: A Practical Approach, Glover D.及びHames B.D編 (Oxford University Press, Oxford, England), pp.169-203; Fashema SF等, Gene (2000) 250:1-14; Drees BL Curr Opin Chem Biol (1999) 3:64-70; Vidal M及びLegrain P Nucleic Acids Res (1999) 27:919-29;米国特許第5,928,868号)。質量分析は、タンパク質複合体を解明するための好ましい代替方法である(例えば、Pandley A及びMann M, Nature (2000) 405:837-846; Yates JR 3rd, Trends Genet (2000) 16:5-8に総説あり)。   MINR interacting proteins are endogenous, such as members of the MINR pathway that regulate MINR expression, localization, and / or activity, ie, those that interact genetically or biochemically with MINR. Good. MINR modulators include MINR interacting proteins and dominant negative forms of MINR proteins themselves. Yeast two hybrids and mutant screening provide a preferred method for identifying endogenous MINR interacting proteins (Finley, RL et al. (1996) DNA Cloning-Expression Systems: A Practical Approach, Glover D. and edited by Hames BD ( Oxford University Press, Oxford, England), pp.169-203; Fashema SF et al., Gene (2000) 250: 1-14; Drees BL Curr Opin Chem Biol (1999) 3: 64-70; Vidal M and Legrain P Nucleic Acids Res (1999) 27: 919-29; US Pat. No. 5,928,868). Mass spectrometry is a preferred alternative method for elucidating protein complexes (eg, Pandley A and Mann M, Nature (2000) 405: 837-846; Yates JR 3rd, Trends Genet (2000) 16: 5-8 Is a review).

MINR相互作用タンパク質は、MINR特異的抗体やT細胞抗原受容体などの外因性タンパク質でありうる(例えば、Harlow及びLane (1988) Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory; Harlow及びLane (1999) Using antibodies: a laboratory manual. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Loboratory Pressを参照)。MINR抗体については以下でさらに説明する。
好ましい実施態様では、MINR相互作用タンパク質はMINRタンパク質に特異的に結合する。好ましい他の実施態様では、MINR調節剤はMINR基質、結合パートナー、又はコファクターと結合する。
MINR interacting proteins can be exogenous proteins such as MINR-specific antibodies and T cell antigen receptors (eg, Harlow and Lane (1988) Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory; Harlow and Lane (1999)). Using antibodies: a laboratory manual. See Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Loboratory Press). The MINR antibody is further described below.
In a preferred embodiment, the MINR interacting protein specifically binds to the MINR protein. In other preferred embodiments, the MINR modulating agent binds to a MINR substrate, binding partner, or cofactor.

抗体
別の実施態様では、タンパク質モジュレーターはMINR特異的抗体アゴニスト又はアンタゴニストである。この抗体は治療上及び診断上の用途を有しており、MINRモジュレーターを同定するスクリーニングアッセイで使用することができる。また、様々な細胞性応答並びにMINRの一般的なプロセッシング及び成熟を担当するMINR経路の部分の分析においても、この抗体を使用することができる。
Antibodies In another embodiment, the protein modulator is a MINR-specific antibody agonist or antagonist. This antibody has therapeutic and diagnostic uses and can be used in screening assays to identify MINR modulators. The antibody can also be used in the analysis of the portion of the MINR pathway responsible for various cellular responses and the general processing and maturation of MINR.

周知の方法を使用してMINRポリペプチドと特異的に結合する抗体を作製することができる。好ましくは、この抗体はMINRポリペプチドの哺乳動物オルソログ、より好ましくはヒトMINRに、特異的である。抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体(mAbs)、ヒト化又はキメラ抗体、単鎖抗体、Fab断片、F(ab')断片、FAb発現ライブラリーによって産生された断片、抗イディオタイプ(抗-Id)抗体、及び上記のうちいずれかのエピトープ結合断片であってよい。例えば、抗原性を示すMINRポリペプチドの常套的なスクリーニングによって、又はMINRのアミノ酸配列に対するタンパク質の抗原性領域を選択する理論的な方法を施用することによって、特に抗原性であるMINRのエピトープを選択することができる(Hopp及びWood, (1981) Proc. Nati. Acad. Sci. U.S.A. 78:3824-28; Hopp及びWood, (1983) Mol. Immunol. 20:483-89; Sutcliffe等, (1983) Science 219:660-66)。記載された標準的手順によって、10−1、好ましくは10−1〜1010−1、又はそれより強力な親和性を有するモノクローナル抗体を作製することができる(上掲のHarlow及びLane; Goding (1986) Monoclonal Antibodies: Principles and Practice(第2版) Academic Press, New York;及び米国特許第4381292号;米国特許第4451570号;及び米国特許第4618577号)。MINRの粗細胞抽出物又は実質的に精製されたその断片に対する抗体を作製することができる。MINR断片を使用する場合、これらは、好ましくはMINRタンパク質の少なくとも10個、より好ましくは少なくとも20個の連続したアミノ酸を含む。特定の実施態様では、MINR特異的抗原及び/又は免疫原は、免疫応答を刺激する担体タンパク質に結合している。例えば、主題のポリペプチドはキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)担体に共有結合しており、このコンジュゲートは免疫応答を増強させるフロイント完全アジュバント中で乳化される。従来のプロトコルに従って実験ウサギやマウスなど適切な免疫系を免疫化する。 Antibodies that specifically bind to MINR polypeptides can be generated using well-known methods. Preferably, the antibody is specific for a mammalian ortholog of MINR polypeptide, more preferably human MINR. Antibodies include polyclonal antibodies, monoclonal antibodies (mAbs), humanized or chimeric antibodies, single chain antibodies, Fab fragments, F (ab ′) 2 fragments, fragments produced by FAb expression libraries, anti-idiotypes (anti-Id) ) Antibodies and any of the above epitope-binding fragments. Select epitopes of MINR that are particularly antigenic, for example, by routine screening of MINR polypeptides that exhibit antigenicity, or by applying a theoretical method to select the antigenic region of a protein against the amino acid sequence of MINR (Hopp and Wood, (1981) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 78: 3824-28; Hopp and Wood, (1983) Mol. Immunol. 20: 483-89; Sutcliffe et al., (1983) Science 219: 660-66). Monoclonal antibodies with an affinity of 10 8 M −1 , preferably 10 9 M −1 to 10 10 M −1 , or stronger can be made by the standard procedures described (Harlow, supra). And Lane; Goding (1986) Monoclonal Antibodies: Principles and Practice (2nd edition) Academic Press, New York; and US Pat. No. 4,381,292; US Pat. No. 4,451,570; and US Pat. No. 4,618,577). Antibodies against a crude cell extract of MINR or a substantially purified fragment thereof can be generated. When MINR fragments are used, these preferably comprise at least 10, more preferably at least 20 consecutive amino acids of the MINR protein. In certain embodiments, MINR-specific antigens and / or immunogens are bound to carrier proteins that stimulate the immune response. For example, the subject polypeptide is covalently linked to a keyhole limpet hemocyanin (KLH) carrier, and the conjugate is emulsified in Freund's complete adjuvant that enhances the immune response. Immunize an appropriate immune system such as experimental rabbits or mice according to conventional protocols.

固定した対応するMINRポリペプチドを使用した固相酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)など適切なアッセイによって、MINR特異的抗体の存在をアッセイした。ラジオイムノアッセイや蛍光アッセイなど他のアッセイを使用することもできる。
異なる動物種由来の異なる部分を含む、MINRポリペプチドに特異的なキメラ抗体を作製することができる。例えば、抗体の生物活性はヒト抗体由来であり、その結合特異性はマウス断片由来となるように、ヒト免疫グロブリン定常領域をマウスmAbの可変領域に連結させてもよい。それぞれの種由来の適切な領域をコードする遺伝子を併せてスプライスすることによってキメラ抗体を作製する(Morrison等, Proc. Natl. Acad. Sci. (1984) 81:6851-6855; Neuberger等, Nature (1984) 312:604-608; Takeda等, Nature (1985) 31:452-454)。キメラ抗体の一形態であるヒト化抗体は、組換えDNA技術によって(Riechmann LM等, (1988) Nature 323:323-327)マウス抗体の相補性決定領域(CDR)をヒトフレームワーク領域及び定常領域のバックグラウンドに移植することによって(Carlos, T.M., J.M.Harlan (1994) Blood 84:2068-2101)作製することができる。ヒト化抗体は約10%のマウス配列及び約90%のヒト配列を含み、それにより、抗体特異性を保持したままで免疫原性がさらに低下又は排除される(Co MS及びQueen C. 1991 Nature 351:501-501; Morrison SL. 1992 Ann. Rev. Immun. 10:239-265)。ヒト化抗体及びそれらを産生させる方法は当分野で周知である(米国特許第5,530,101号、第5,585,089号、第5,693,762号、及び第6,180,370号)。
The presence of MINR-specific antibodies was assayed by a suitable assay such as a solid phase enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) using immobilized corresponding MINR polypeptide. Other assays such as radioimmunoassay and fluorescence assay can also be used.
Chimeric antibodies specific to MINR polypeptides can be made that contain different portions from different animal species. For example, a human immunoglobulin constant region may be linked to a variable region of a mouse mAb so that the biological activity of the antibody is derived from a human antibody and its binding specificity is derived from a mouse fragment. A chimeric antibody is produced by splicing together genes encoding appropriate regions from each species (Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1984) 81: 6851-6855; Neuberger et al., Nature ( 1984) 312: 604-608; Takeda et al., Nature (1985) 31: 452-454). A humanized antibody, which is a form of a chimeric antibody, is obtained by recombinant DNA technology (Riechmann LM et al., (1988) Nature 323: 323-327). (Carlos, TM, JMHarlan (1994) Blood 84: 2068-2101). Humanized antibodies contain about 10% mouse sequence and about 90% human sequence, which further reduces or eliminates immunogenicity while retaining antibody specificity (Co MS and Queen C. 1991 Nature 351: 501-501; Morrison SL. 1992 Ann. Rev. Immun. 10: 239-265). Humanized antibodies and methods for producing them are well known in the art (US Pat. Nos. 5,530,101, 5,585,089, 5,693,762, and 6,180,370). issue).

アミノ酸架橋によってFv領域の重鎖断片と軽鎖断片とを連結させて形成した組換え単鎖ポリペプチドであるMINR特異的単鎖抗体を、当分野で周知の方法によって産生することができる(米国特許第4,946,778号;Bird, Science (1988) 242:423-426; Huston等, Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1988) 85:5879-5883; Ward等, Nature (1989) 334:544-546)。
抗体を産生するための他の適切な技術は、リンパ球をインビトロで、抗原ポリペプチド、又は代わりにファージや類似のベクター中の選定抗体ライブラリーに曝すことを含む(Huse等, Science (1989) 246:1275-1281)。本明細書中で使用するT細胞抗原受容体は、抗体モジュレーターの範囲に含まれる(上掲のHarlow及びLane, 1988)。
MINR-specific single-chain antibodies, which are recombinant single-chain polypeptides formed by linking heavy and light chain fragments of the Fv region by amino acid crosslinking, can be produced by methods well known in the art (US Patent 4,946,778; Bird, Science (1988) 242: 423-426; Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1988) 85: 5879-5883; Ward et al., Nature (1989) 334 : 544-546).
Other suitable techniques for producing antibodies include exposing lymphocytes in vitro to antigenic polypeptides, or alternatively to selected antibody libraries in phage or similar vectors (Huse et al., Science (1989)). 246: 1275-1281). As used herein, T cell antigen receptors are within the scope of antibody modulators (Harlow and Lane, 1988, supra).

本発明のポリペプチド及び抗体は、改変して又は改変せずに使用することができる。多くの場合、検出可能なシグナルをもたらす基質又は標的タンパク質を発現する、細胞にとって毒性である基質を共有結合又は非共有結合のどちらかによって結合させることによって抗体を標識する(Menard S等, Int J.Biol Markers (1989) 4:131-134)。幅広い種類の標識及びコンジュゲーション技術が知られており、科学文献及び特許文献のどちらにも広く報告されている。適切な標識には、放射性核種、酵素、基質、コファクター、阻害剤、蛍光部分、蛍光発光ランタニド金属、化学発光部分、生物発光部分、磁気粒子などが含まれる(米国特許第3,817,837号;第3,850,752号;第3,939,350号;第3,996,345号;第4,277,437号;第4,275,149号;第4,366,241号)。また、組換え免疫グロブリンを産生させてもよい(米国特許第4,816,567号)。膜貫通毒素タンパク質とコンジュゲートさせることによって細胞質ポリペプチドに対する抗体をその標的に送達し到達させることができる(米国特許第6,086,900号)。   The polypeptides and antibodies of the present invention can be used with or without modification. In many cases, antibodies are labeled by either covalently or non-covalently linking a substrate that expresses a detectable signal or a target protein that is toxic to the cell (Menard S et al., Int J Biol Markers (1989) 4: 131-134). A wide variety of labels and conjugation techniques are known and widely reported in both scientific and patent literature. Suitable labels include radionuclides, enzymes, substrates, cofactors, inhibitors, fluorescent moieties, fluorescent lanthanide metals, chemiluminescent moieties, bioluminescent moieties, magnetic particles, and the like (US Pat. No. 3,817,837). No. 3,850,752; 3,939,350; 3,996,345; 4,277,437; 4,275,149; 4,366,241) . Recombinant immunoglobulins may also be produced (US Pat. No. 4,816,567). By conjugating with a transmembrane toxin protein, an antibody against the cytoplasmic polypeptide can be delivered and reached at its target (US Pat. No. 6,086,900).

患者に治療的に使用する場合は、可能な場合は標的部位に非経口的投与によって、又は静脈投与によって本発明の抗体を投与する。臨床研究によって治療上有効な用量及び投与計画を決定する。通常、投与する抗体の量は患者の体重1kgあたり約0.1mg〜約10mgである。非経口投与には、薬学的に許容されるビヒクルを含む単位用量の注射可能な形態(例えば溶液、懸濁液、乳濁液)で抗体を配合する。このようなビヒクルは本質的に無毒性で治療作用がない。例は、水、生理食塩水、リンゲル溶液、ブドウ糖溶液、及び5%のヒト血清アルブミンである。また、不揮発性油、オレイン酸エチル、又はリポソーム担体などの非水性ビヒクルを使用してもよい。ビヒクルには、等張性や化学的安定性を高める又は他の形で治療の可能性を高める緩衝剤や保存料など少量の添加剤が含まれ得る。このようなビヒクル中の抗体濃度は、通常約1mg/ml〜約10mg/mlである。免疫療法的な方法は文献にさらに記載されている(米国特許第5,859,206号;国際公開WO0073469号)。   For therapeutic use in patients, the antibodies of the invention are administered to the target site, if possible, by parenteral or intravenous administration. Clinical studies will determine the therapeutically effective dose and dosing regimen. Usually, the amount of antibody administered is from about 0.1 mg / kg to about 10 mg / kg of the patient's body weight. For parenteral administration, the antibody is formulated in a unit dose injectable form (eg, solution, suspension, emulsion) containing a pharmaceutically acceptable vehicle. Such vehicles are essentially non-toxic and have no therapeutic effect. Examples are water, saline, Ringer's solution, dextrose solution, and 5% human serum albumin. Nonaqueous vehicles such as non-volatile oil, ethyl oleate, or liposomal carriers may also be used. The vehicle may contain minor amounts of additives such as buffers and preservatives that enhance isotonicity, chemical stability, or otherwise enhance the therapeutic potential. The antibody concentration in such vehicles is usually about 1 mg / ml to about 10 mg / ml. Immunotherapeutic methods are further described in the literature (US Pat. No. 5,859,206; International Publication No. WO0073469).

核酸モジュレーター
他の好ましいMINR調節剤としては、一般的にMINR活性を阻害するアンチセンスオリゴマーや二本鎖RNA(dsRNA)などの核酸分子が含まれる。好ましいアンチセンスオリゴマーは、DNAの複製、転写、MINR RNAの転位、MINR RNAからのタンパク質の翻訳、RNAスプライシング、及びMINR RNAが関与する任意の触媒活性など、MINR核酸の機能を妨げる。
一実施態様では、アンチセンスオリゴマーは、好ましくは5’非翻訳領域に結合することによってMINR mRNAと結合して、翻訳を阻止するのに十分相補的なオリゴヌクレオチドである。MINRに特異的なアンチセンスオリゴヌクレオチドは、好ましくは少なくとも6〜約200個の範囲のヌクレオチドである。一部の実施態様では、このオリゴヌクレオチドは、好ましくは少なくとも10、15、又は20ヌクレオチド長である。他の実施態様では、このオリゴヌクレオチドは、好ましくは50未満、40、又は30ヌクレオチド長である。このオリゴヌクレオチドは、一本鎖又は二本鎖のDNA又はRNA、あるいはDNA及びRNAのキメラ混合物、誘導体又はそれを改変した変形であり得る。このオリゴヌクレオチドの塩基部分、糖部分、又はリン酸骨格を修飾してもよい。このオリゴヌクレオチドは、ペプチド、細胞膜を横切る輸送を促進する作用剤、ハイブリダイゼーションによって惹起される切断剤、インターカレーション剤など他の付属基を含んでいてもよい。
Nucleic Acid Modulators Other preferred MINR modulators include nucleic acid molecules such as antisense oligomers and double stranded RNA (dsRNA) that generally inhibit MINR activity. Preferred antisense oligomers interfere with MINR nucleic acid function such as DNA replication, transcription, MINR RNA translocation, protein translation from MINR RNA, RNA splicing, and any catalytic activity involving MINR RNA.
In one embodiment, the antisense oligomer is an oligonucleotide that is sufficiently complementary to bind to MINR mRNA, preferably by binding to the 5 ′ untranslated region, to prevent translation. Antisense oligonucleotides specific for MINR are preferably in the range of at least 6 to about 200 nucleotides. In some embodiments, the oligonucleotide is preferably at least 10, 15, or 20 nucleotides in length. In other embodiments, the oligonucleotide is preferably less than 50, 40, or 30 nucleotides in length. The oligonucleotide can be single-stranded or double-stranded DNA or RNA, or a chimeric mixture, derivative or modified version of DNA and RNA. You may modify the base part, sugar part, or phosphate skeleton of this oligonucleotide. The oligonucleotide may contain other accessory groups such as peptides, agents that facilitate transport across the cell membrane, cleavage agents induced by hybridization, intercalation agents, and the like.

別の実施態様では、このアンチセンスオリゴマーはホスホチオエートモルホリノオリゴマー(PMO)である。PMOは、それぞれがモルホリンの六員環に結合している4種の遺伝子塩基(A、C、G、又はT)のうちの一つを含む、4種の異なるモルホリノサブユニットから構築されている。これらサブユニットのポリマーは、非イオン性のホスホジアミデートサブユニット間の連結によって結合されている。PMO及び他のアンチセンスオリゴマーの詳細な生成方法及び使用方法は、当分野で周知である(例えば、国際公開WO99/18193号;Summerton J及びWeller D., Antisense Nucleic Acid Drug Dev 1997, 7:187-95; Probst JC, Methods 2000, 22:271-281;米国特許第5,235,033号;米国特許第5,378,841号を参照)。   In another embodiment, the antisense oligomer is a phosphothioate morpholino oligomer (PMO). PMOs are constructed from four different morpholino subunits, including one of the four gene bases (A, C, G, or T) each attached to a morpholine six-membered ring. . The polymers of these subunits are linked by linkages between nonionic phosphodiamidate subunits. Detailed methods for producing and using PMO and other antisense oligomers are well known in the art (eg, International Publication No. WO 99/18193; Summerton J and Weller D., Antisense Nucleic Acid Drug Dev 1997, 7: 187). Probst JC, Methods 2000, 22: 271-281; US Pat. No. 5,235,033; US Pat. No. 5,378,841).

好ましい代替のMINR核酸モジュレーターは、RNA干渉(RNAi)を媒介する二本鎖RNA種である。RNAiは、動物及び植物における配列特異的な翻訳後の遺伝子サイレンシングプロセスであり、サイレンシングされる遺伝子と相同の配列をもつ二本鎖RNA(dsRNA)によって開始される。線虫、ショウジョウバエ、植物、及びヒトで遺伝子をサイレンシングするためのRNAiの使用に関する方法は、当分野で周知である(Fire A等, 1998 Nature 391:806-811; Fire, A. Trends Genet. 15, 358-363 (1999); Sharp, P.A. RNA interference 2001. Genes Dev. 15,485-490 (2001); Hammond, S.M.等, Nature Rev.Genet. 2,110-1119(2001); Tuschl, T. Chem. Biochem. 2, 239-245 (2001); Hamilton, A.等, Science 286, 950-952 (1999); Hammond, S.M.等, Nature 404, 293-296 (2000); Zamore, P.D.等, Cell 101, 25-33 (2000); Bernstein, E.等, Nature 409, 363-366 (2001); Elbashir, S.M.等, Genes Dev. 15, 188-200 (2001);国際公開WO0129058号;国際公開WO9932619号;Elbashir SM等, 2001 Nature 411:494-498)。   A preferred alternative MINR nucleic acid modulator is a double-stranded RNA species that mediates RNA interference (RNAi). RNAi is a sequence-specific post-translational gene silencing process in animals and plants, initiated by double-stranded RNA (dsRNA) with a sequence homologous to the gene to be silenced. Methods relating to the use of RNAi to silence genes in nematodes, Drosophila, plants, and humans are well known in the art (Fire A et al., 1998 Nature 391: 806-811; Fire, A. Trends Genet. 15, 358-363 (1999); Sharp, PA RNA interference 2001. Genes Dev. 15,485-490 (2001); Hammond, SM et al., Nature Rev. Genet. 2,110-1119 (2001); Tuschl, T. Chem. Biochem 2, 239-245 (2001); Hamilton, A. et al., Science 286, 950-952 (1999); Hammond, SM et al., Nature 404, 293-296 (2000); Zamore, PD et al., Cell 101, 25 Bernstein, E. et al., Nature 409, 363-366 (2001); Elbashir, SM et al., Genes Dev. 15, 188-200 (2001); International Publication No. WO0129058; International Publication No. WO9932619; Elbashir SM et al., 2001 Nature 411: 494-498).

核酸モジュレーターは一般的に、研究試薬、診断薬、及び治療薬として使用される。例えば、遺伝子の発現を特異的に阻害することができるアンチセンスオリゴヌクレオチドは、しばしば特定の遺伝子の機能を解明するのに使用される(例えば、米国特許第6165790号参照)。また、核酸モジュレーターは、例えば生物学的経路の様々なメンバーの機能を識別するためにも使用される。例えば、アンチセンスオリゴマーは、疾病状態の動物及びヒトの処置における治療的部分として利用されてきており、安全かつ効果的であることが数々の臨床治験で実証されてきた(Milligan JF等, 1993, J Med Chem 36:1923-1937; Tonkinson JL等, 1996, Cancer Invest 14:54-65)。したがって、本発明の一態様では、INRシグナル伝達におけるMINRの機能をさらに解明するためのアッセイで、MINR特異的アンチセンスオリゴマーが使用される。ゼブラフィッシュはアンチセンスオリゴマーを使用するINRシグナル伝達の研究のための特に有用なモデルである。例えば、PMOはゼブラフィッシュの胚において一又は複数の遺伝子をインビボで選択的に不活性にするために使用される。1−16細胞段階でゼブラフィッシュにPMOを注射することによって、ショウジョウバエのスクリーニングから生じた候補標的の有効性がこの脊椎動物モデル系において確認される。本発明の別の態様では、INRシグナル伝達の他の治療的モジュレーターの同定のためにゼブラフィッシュゲノムをスクリーニングするためにPMOが使用される。本発明の更なる態様では、MINR特異的アンチセンスオリゴマーは代謝病理状態の処置のための治療剤として使用される。   Nucleic acid modulators are commonly used as research reagents, diagnostic agents, and therapeutic agents. For example, antisense oligonucleotides that can specifically inhibit gene expression are often used to elucidate the function of a particular gene (see, eg, US Pat. No. 6,165,790). Nucleic acid modulators are also used, for example, to identify the function of various members of a biological pathway. For example, antisense oligomers have been utilized as therapeutic moieties in the treatment of diseased animals and humans and have been demonstrated in numerous clinical trials to be safe and effective (Milligan JF et al., 1993, J Med Chem 36: 1923-1937; Tonkinson JL et al., 1996, Cancer Invest 14: 54-65). Thus, in one aspect of the invention, MINR-specific antisense oligomers are used in assays to further elucidate the function of MINR in INR signaling. Zebrafish is a particularly useful model for the study of INR signaling using antisense oligomers. For example, PMO is used to selectively inactivate one or more genes in vivo in zebrafish embryos. By injecting PMO into zebrafish at the 1-16 cell stage, the effectiveness of candidate targets resulting from Drosophila screening is confirmed in this vertebrate model system. In another aspect of the invention, PMO is used to screen the zebrafish genome for the identification of other therapeutic modulators of INR signaling. In a further aspect of the invention, MINR-specific antisense oligomers are used as therapeutic agents for the treatment of metabolic pathological conditions.

アッセイ系
本発明は、MINR活性の特異的なモジュレーターを同定するアッセイ系及びスクリーニング方法を提供する。本明細書中で使用する「アッセイ系」とは、特定の事象を検出及び/又は測定するアッセイを実施してその結果を分析するのに必要なすべての構成要素を包含する。一般的に、一次アッセイを使用して、MINR核酸又はタンパク質に関するモジュレーターの特異的な生化学的効果又は分子効果を同定又は確認する。一般的に、二次アッセイでは、一次アッセイによって同定されたMINR調節剤の活性がさらに評価され、この調節剤がINRシグナル伝達に関連する形でMINRに影響を与えることが確認されることもある。場合によっては、MINRモジュレーターを、「一次アッセイ」で同定したり確認せずに、直接「二次アッセイ」で試験する。
Assay System The present invention provides an assay system and screening method for identifying specific modulators of MINR activity. As used herein, an “assay system” includes all components necessary to perform an assay that detects and / or measures a particular event and analyze the results. In general, primary assays are used to identify or confirm the specific biochemical or molecular effects of a modulator on MINR nucleic acids or proteins. In general, secondary assays will further assess the activity of MINR modulators identified by the primary assay and may confirm that this modulator affects MINR in a manner related to INR signaling. . In some cases, MINR modulators are tested directly in a “secondary assay” without being identified or confirmed in a “primary assay”.

好ましい実施態様では、アッセイ系は、候補剤が存在しなければ、アッセイ系で検出される特定の分子事象に基づく対照活性が系によってもたらされる条件下で、MINRポリペプチド又は核酸を含む適切なアッセイ系を候補剤と接触させることを含む。該方法はさらに候補剤が存在する場合の同じタイプの活性(「作用剤によって影響を受ける系の活性」)を検出することを含む。作用剤の影響を受ける活性と対照活性との差により、この候補剤がMINR活性を、したがってINRシグナル伝達を調節することが示される。作用剤の影響を受ける活性と対照活性との統計的に有意な差により、この候補剤がMINR活性を、したがってINRシグナル伝達を調節することが示される。アッセイで使用されるMINRポリペプチド又は核酸は上述した核酸又はポリペプチドの任意のものを含みうる。   In a preferred embodiment, the assay system comprises a suitable assay comprising MINR polypeptide or nucleic acid under conditions that, in the absence of a candidate agent, provides a control activity based on the particular molecular event detected in the assay system. Contacting the system with a candidate agent. The method further comprises detecting the same type of activity in the presence of the candidate agent (“activity of the system affected by the agent”). The difference between the agent-affected activity and the control activity indicates that this candidate agent modulates MINR activity and thus INR signaling. A statistically significant difference between the agent-affected activity and the control activity indicates that this candidate agent modulates MINR activity and thus INR signaling. The MINR polypeptide or nucleic acid used in the assay can include any of the nucleic acids or polypeptides described above.

一次アッセイ
一般的に、試験されるモジュレーターの種類によって一次アッセイの種類が決まる。
Primary Assay Generally, the type of primary assay is determined by the type of modulator being tested.

小分子モジュレーター用の一次アッセイ
小分子モジュレーターには、候補モジュレーターを同定するためにスクリーニングアッセイを使用する。スクリーニングアッセイは、細胞に基づくものでもよく、またこの標的タンパク質の関連する生化学的反応を再度引き起こさせる又は保持する無細胞系を使用してもよい(Sittampalam GS等, Curr Opin Chem Biol (1997) 1:384-91及び添付の参考文献に総説がある)。本明細書中で使用する用語「細胞に基づく」とは、生細胞、死滅細胞、又は膜分画、小胞体分画、ミトコンドリア分画など特定の細胞分画を使用したアッセイを指す。「無細胞」という用語は、実質的に精製されたタンパク質(内因性又は組換えによって生成された)、部分的に精製した細胞抽出物又は粗細胞抽出物を使用したアッセイを包含する。スクリーニングアッセイでは、タンパク質-DNA相互作用、タンパク質-タンパク質相互作用(例えば受容体-リガンド結合)、転写活性(例えばレポーター遺伝子)、酵素活性(例えば基質の特徴を介するもの)、セカンドメッセンジャーの活性、免疫原性、及び細胞形態や他の細胞性特徴の変化を含めた様々な分子事象を検出することができる。適切なスクリーニングアッセイでは、蛍光、放射性、比色、分光光度、及び電流滴定を含めた広範囲の検出方法を使用して、検出する特定の分子事象の読出しを行うことができる。
Primary assays for small molecule modulators For small molecule modulators, screening assays are used to identify candidate modulators. Screening assays may be cell-based and may use a cell-free system that reinitiates or retains the relevant biochemical response of this target protein (Sittampalam GS et al., Curr Opin Chem Biol (1997) 1: 384-91 and accompanying references are reviewed). As used herein, the term “cell-based” refers to assays using live cells, dead cells, or specific cell fractions such as membrane fraction, endoplasmic reticulum fraction, mitochondrial fraction, and the like. The term “cell-free” encompasses assays using substantially purified proteins (endogenous or recombinantly produced), partially purified cell extracts or crude cell extracts. Screening assays include protein-DNA interactions, protein-protein interactions (eg receptor-ligand binding), transcriptional activity (eg reporter genes), enzyme activity (eg via substrate characteristics), second messenger activity, immunity Various molecular events can be detected, including protogenicity and changes in cell morphology and other cellular characteristics. Appropriate screening assays can use a wide range of detection methods, including fluorescence, radioactivity, colorimetry, spectrophotometry, and amperometry, to provide a readout of the specific molecular events to be detected.

好適な実施態様では、スクリーニングアッセイは、蛍光偏光、時間分解蛍光、蛍光共鳴エネルギー移動を含めた蛍光技術を使用する。これらの系は、色素で標識した分子から放出されたシグナルの強度がそのパートナー分子との相互作用に依存する、タンパク質-タンパク質又はDNA-タンパク質相互作用をモニターする手段を提供する(例えば、Selvin PR, Nat Struct Biol (2000) 7:730-4; Fernandes PB, Curr Opin Chem Biol (1998) 2:597-603; Hertzberg RP及びPope AJ, Curr Opin Chem Biol (2000) 4:445-451)。
MINRモジュレーターのスクリーニングに適合させることのできる適切なアッセイ様式は、当分野で周知である。
In a preferred embodiment, the screening assay uses fluorescence techniques including fluorescence polarization, time-resolved fluorescence, fluorescence resonance energy transfer. These systems provide a means to monitor protein-protein or DNA-protein interactions where the intensity of the signal emitted from the dye-labeled molecule depends on its interaction with its partner molecule (eg, Selvin PR , Nat Struct Biol (2000) 7: 730-4; Fernandes PB, Curr Opin Chem Biol (1998) 2: 597-603; Hertzberg RP and Pope AJ, Curr Opin Chem Biol (2000) 4: 445-451).
Appropriate assay formats that can be adapted for screening of MINR modulators are well known in the art.

結合アッセイ。特異的な結合活性を有するタンパク質の活性を検出するために様々なアッセイが利用可能である。そのようなアッセイの例として、蛍光標識したタンパク質、ペプチド又はその他分子の結合を測定するために蛍光偏光を使用するもの、及びレーザー走査技術を使用するものがある(Lynch BA等, 1999, Anal Biochem 275:62-73; Li HY, 2001, J Cell Biochem 80:293-303; Zuck P等, Proc Natl Acad Sci USA 1999, 96:11122-11127)。別の実施例では、ストレプトアビジンでコーティングしたSPAビーズに捕らえられたビオチン標識ペプチドプローブ、及び放射標識パートナー分子を用いるシンチレーション近接アッセイ(SPA)を使用して結合活性を検出する。このアッセイは、SPAビーズに固定されたシンチラントにより、特にぺプチドプローブに結合した放射標識されたタンパク質を検出する(Sonatore LMら, 1996, Anal Biochem 240: 289-297)。   Binding assay. Various assays are available to detect the activity of proteins with specific binding activity. Examples of such assays include those that use fluorescence polarization to measure the binding of fluorescently labeled proteins, peptides or other molecules, and those that use laser scanning techniques (Lynch BA et al., 1999, Anal Biochem 275: 62-73; Li HY, 2001, J Cell Biochem 80: 293-303; Zuck P et al., Proc Natl Acad Sci USA 1999, 96: 11122-11127). In another example, binding activity is detected using a scintillation proximity assay (SPA) using a biotin-labeled peptide probe captured on streptavidin-coated SPA beads and a radiolabeled partner molecule. This assay detects radiolabeled protein bound specifically to peptide probes by scintillant immobilized on SPA beads (Sonatore LM et al., 1996, Anal Biochem 240: 289-297).

転写活性アッセイ。一実施例では、定量的RT−PCR(例えばTaqMan(登録商標)、PE Applied Biosystems)を使用して転写活性を検出する。別の実施例では、反応性遺伝子制御配列に作用可能にリンクする転写レポーター(例えばルシフェラーゼ、GFP、βガラクトシダーゼ等)を使用する(例えばBerg M等, 2000, J Biomol Screen, 5:71-76)。転写複合体の一部であるタンパク質はまた、結合活性(つまり、複合体の他のメンバー)についてもアッセイできる。   Transcriptional activity assay. In one example, quantitative RT-PCR (eg TaqMan®, PE Applied Biosystems) is used to detect transcriptional activity. In another example, a transcriptional reporter (eg, luciferase, GFP, β-galactosidase, etc.) that is operably linked to a reactive gene regulatory sequence is used (eg, Berg M et al., 2000, J Biomol Screen, 5: 71-76). . Proteins that are part of a transcription complex can also be assayed for binding activity (ie, other members of the complex).

ホスファターゼアッセイ。タンパク質ホスファターゼは、タンパク質基質においてセリンからのγリン酸、スレオニン又はチロシン残基の除去を触媒する。ホスファターゼはキナーゼとは反対に作用するので、適切なアッセイによりタンパク質基質からのリン酸の除去がモニターできる。一実施例では、蛍光標識したペプチド基質の脱リン酸化により基質のトリプシン切断が可能となり、次いで切断された基質の蛍光度が著しく上昇する(Nishikata M等, Biochem J (1999) 343:35-391)。別の実施例では、蛍光偏光によりホスファターゼと標的との直接的結合をモニターする;ホスファターゼの濃度を増大させると脱リン酸化速度が上昇し、偏光が変化する(Parker GJ等, 2000. J Biomol Screen 5:77-88)。別の適切なアッセイにより脂質ホスファターゼ活性をモニターすることができ、蛍光標識や放射標識などの標識をした基質を使用してホスファチジルイノシトール基質からのリン酸の除去を検出することができる。一実施例では、「FlashPlate」技術(米国特許第5,972,595号)を使用するアッセイにおいて、放射標識した疎水性の基質をマルチウェルプレートの各ウェル内の固体支持体に固定化する。基質の脱リン酸化を、シンチラントの近似により検出できる結合放射性の低減により測定する。ホスホイノシチドホスファターゼ活性を検出するためのその他のアッセイは当技術分野において既知である(例えば米国特許第6,001,354号及び同第6,238,903号を参照)。   Phosphatase assay. Protein phosphatases catalyze the removal of gamma phosphate, threonine or tyrosine residues from serine in protein substrates. Since phosphatases act oppositely to kinases, removal of phosphate from protein substrates can be monitored by appropriate assays. In one example, dephosphorylation of a fluorescently labeled peptide substrate allows trypsin cleavage of the substrate, which then significantly increases the fluorescence of the cleaved substrate (Nishikata M et al., Biochem J (1999) 343: 35-391). ). In another example, direct binding of phosphatase to target is monitored by fluorescence polarization; increasing the concentration of phosphatase increases the rate of dephosphorylation and changes polarization (Parker GJ et al., 2000. J Biomol Screen 5: 77-88). Lipid phosphatase activity can be monitored by another suitable assay and labeled removal of phosphate from the phosphatidylinositol substrate can be detected using a labeled substrate such as a fluorescent or radiolabel. In one example, in an assay using “FlashPlate” technology (US Pat. No. 5,972,595), a radiolabeled hydrophobic substrate is immobilized on a solid support within each well of a multiwell plate. The dephosphorylation of the substrate is measured by the reduction in bound radioactivity that can be detected by scintillant approximation. Other assays for detecting phosphoinositide phosphatase activity are known in the art (see, eg, US Pat. Nos. 6,001,354 and 6,238,903).

GAPアッセイ。GAPタンパク質はGTPのGDPへの加水分解を刺激する。例示的アッセイは、例えば標識したGTPを使用するGTP加水分解アッセイにより、GAP活性をモニターできる(例えばJones S等, Molec Biol Cell (1998) 9:2819-2837)。別のアッセイは、積み荷(cargo)の分子の動きをモニターすることによりエンドソームトラフィッキングにおけるGAP機能を検出することができる。このとき積み荷の分子を標識してもよい(Sonnichsen等, 2000, J Cell Biol 149:901-14)。   GAP assay. GAP protein stimulates the hydrolysis of GTP to GDP. An exemplary assay can monitor GAP activity by, for example, GTP hydrolysis assay using labeled GTP (eg Jones S et al., Molec Biol Cell (1998) 9: 2819-2837). Another assay can detect GAP function in endosomal trafficking by monitoring the movement of cargo molecules. At this time, the molecules of the shipment may be labeled (Sonnichsen et al., 2000, J Cell Biol 149: 901-14).

キナーゼアッセイ。いくつかの好適なアッセイでは、キナーゼ活性、タンパク質基質におけるアデノシン3リン酸(ATP)からセリン又はトレオニン残基へのγリン酸の転移を検出する。[γ−32P又は−33P]ATPからの転移をモニターするラジオアッセイを使用してキナーゼ活性をアッセイすることができる。残りの放射標識ATPからのリン酸標識産物の分離は、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動、ガラスファイバーフィルターやペプチド又はタンパク質に結合するその他の基質を使用する濾過、及び固相基質へのペプチド又はタンパク質の吸収/結合により洗浄による残りの放射標識ATPの除去を可能にするなど、様々な方法により達成できる。一実施例では、シンチレーションアッセイにより、[γ−33P]ATPからビオチン化したペプチド基質へのγリン酸の転移をモニターする。基質はシグナルを伝達するストレプトアビジン被覆ビーズに捕らえられる(Beveridge M等、J Biomol Screen、(2000) 5:205-212)。このアッセイはシンチレーション近接アッセイ(SPA)を使用する。SPAにおいては、SPAビーズの表面に拘束されたレセプターに結合したラジオリガンドのみが、内部に固定化されたシンチラントによって検出され、それにより自由リガンドから結合体を分離することなく結合を測定することができる。プロテインキナーゼ活性のほかのアッセイでは、リン酸化した基質を特異的に認識する抗体を使用できる。例えば、キナーゼレセプター活性化(KIRA)アッセイは、培養細胞中の無傷レセプターを刺激するリガンドによりレセプターチロシンキナーゼ活性を測定し、次いで特異的抗体で可溶化されたレセプターを培養し、ホスホチロシンELISAによりリン酸化を定量化する(Sadick MD, Dev Biol Stand (1999) 97:121-133)。プロテインキナーゼ活性のための抗体に基づくアッセイの別の例は、TRF(時間分解蛍光光度法)である。この方法では、ユーロピウムキレート標識した抗ホスホチロシン抗体を利用してマイクロタイタープレートウェル上にコーティングされた重合体基質へのリン酸の転移を検出する。次いで、時間分解、乖離増強蛍光を使用してリン酸化の量を検知する(Braunwalder AF, 等, Anal Biochem 1996 Jul 1;238(2):159-64)。ミエリン塩基タンパク質、カゼイン、ヒストン、又はポリグルタミン酸/チロシン及び放射標識ATPの合成ペプチドなど、基質のリン酸化に依存するタンパク質キナーゼのための一般的なアッセイを確立することができる。 Kinase assay. Some suitable assays detect kinase activity, transfer of gamma phosphate from adenosine triphosphate (ATP) to serine or threonine residues in protein substrates. Kinase activity can be assayed using a radioassay that monitors the transfer from [γ- 32 P or- 33 P] ATP. Separation of the phosphate-labeled product from the remaining radiolabeled ATP is achieved by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, filtration using glass fiber filters and other substrates that bind to the peptide or protein, and the peptide or protein to a solid phase substrate. Can be achieved by various methods, such as allowing the removal of the remaining radiolabeled ATP by washing by absorption / binding of. In one example, scintillation assay monitors the transfer of gamma phosphate from [γ- 33 P] ATP to a biotinylated peptide substrate. The substrate is captured on streptavidin-coated beads that transmit signals (Beveridge M et al., J Biomol Screen, (2000) 5: 205-212). This assay uses a scintillation proximity assay (SPA). In SPA, only the radioligand bound to the receptor bound to the surface of the SPA bead can be detected by the scintillant immobilized inside, thereby measuring binding without separating the conjugate from the free ligand. it can. In other assays of protein kinase activity, antibodies that specifically recognize phosphorylated substrates can be used. For example, the kinase receptor activation (KIRA) assay measures receptor tyrosine kinase activity with a ligand that stimulates intact receptor in cultured cells, then cultures the receptor solubilized with a specific antibody and phosphorylates with a phosphotyrosine ELISA. Is quantified (Sadick MD, Dev Biol Stand (1999) 97: 121-133). Another example of an antibody-based assay for protein kinase activity is TRF (time-resolved fluorometry). In this method, europium chelate labeled anti-phosphotyrosine antibodies are utilized to detect phosphate transfer to a polymeric substrate coated on microtiter plate wells. The amount of phosphorylation is then detected using time-resolved, detachment enhanced fluorescence (Braunwalder AF, et al., Anal Biochem 1996 Jul 1; 238 (2): 159-64). General assays can be established for protein kinases that rely on phosphorylation of substrates, such as myelin base protein, casein, histone, or synthetic peptides of polyglutamate / tyrosine and radiolabeled ATP.

終結因子活性アッセイ。適切なアッセイによりインビトロで終結因子活性を検出することができる(例えばSeit-Nebi等, 2001, Nucleic Acids Res 29:3982-7; Frolova等, 1994, Nature 372:701-3; Caskey等, 1974, Methods Enzymol 30:293-303)。
通常、細胞に基づくスクリーニングアッセイには、MINRの組換え発現系及び特定のアッセイで要求される任意の補助タンパク質が必要である。無細胞アッセイでは、しばしば組換え生産され精製された又は実質的に精製されたタンパク質が用いられる。組換えタンパク質を生じさせる適切な方法では、関連する生物活性を保持しており、活性を最適化してアッセイの再現性を保証するのに十分な純度のタンパク質が、十分な量で生成される。酵母2ハイブリッドスクリーニング、変異体スクリーニング及び質量分析は、タンパク質-タンパク質相互作用を決定し、タンパク質複合体を解明する好ましい方法を提供する。ある種の用途では、スクリーニングアッセイにMINR相互作用タンパク質を使用する場合、MINRタンパク質に対する相互作用タンパク質の結合特異性を、結合平衡定数(通常少なくとも約10−1、好ましくは少なくとも約10−1、より好ましくは少なくとも約10−1)、及び免疫原性を含む、様々な周知の方法によってアッセイすることができる。酵素及び受容体について、結合はそれぞれ基質及びリガンドによる処理によってアッセイすることができる。
Termination factor activity assay. Termination factor activity can be detected in vitro by appropriate assays (eg, Seit-Nebi et al., 2001, Nucleic Acids Res 29: 3982-7; Frolova et al., 1994, Nature 372: 701-3; Caskey et al., 1974, Methods Enzymol 30: 293-303).
Cell-based screening assays usually require a recombinant expression system for MINR and any auxiliary proteins required for the particular assay. Cell-free assays often use recombinantly produced and purified or substantially purified proteins. Appropriate methods for generating recombinant proteins retain sufficient biological activity and produce sufficient amounts of protein sufficient to optimize the activity and ensure assay reproducibility. Yeast two-hybrid screening, mutant screening, and mass spectrometry provide preferred methods for determining protein-protein interactions and elucidating protein complexes. For certain applications, when a MINR interacting protein is used in a screening assay, the binding specificity of the interacting protein for the MINR protein is determined by the binding equilibrium constant (usually at least about 10 7 M −1 , preferably at least about 10 8 M −1 , more preferably at least about 10 9 M −1 ), and immunogenicity. For enzymes and receptors, binding can be assayed by treatment with substrate and ligand, respectively.

スクリーニングアッセイでは、MINRポリペプチド、その融合タンパク質、又はこのポリペプチドもしくは融合タンパク質を含む細胞又は膜に特異的に結合する、あるいはその活性を調節する、候補剤の能力を測定することができる。MINRポリペプチドは、完全長のものでも、また機能的なMINR活性を保持しているその断片でもよい。MINRポリペプチドは、検出又は固定用のペプチドタグあるいは別のタグなど別のポリペプチドに融合させてもよい。MINRポリペプチドは、好ましくはヒトMINR、あるいは上記のようなそのオルソログ又は誘導体である。好ましい実施態様では、スクリーニングアッセイで、MINRと内因性タンパク質又は外因性タンパク質、又はMINRに特異的な結合活性を有する他の基質などの結合標的との相互作用の候補剤に基づく変調を検出し、これを使用して正常なMINR遺伝子機能を評価することができる。
ある種のスクリーニングアッセイをまた使用して抗体及び核酸モジュレーターを試験することができる;核酸モジュレーターに対して、適切なアッセイ系はMINR mRNAの発現を含む。
In screening assays, the ability of a candidate agent to specifically bind to or modulate the activity of a MINR polypeptide, a fusion protein thereof, or a cell or membrane containing the polypeptide or fusion protein can be measured. The MINR polypeptide can be full length or a fragment thereof that retains functional MINR activity. The MINR polypeptide may be fused to another polypeptide, such as a peptide tag for detection or immobilization or another tag. The MINR polypeptide is preferably human MINR, or an ortholog or derivative thereof as described above. In a preferred embodiment, the screening assay detects a modulation based on a candidate agent for interaction between MINR and an endogenous or exogenous protein, or a binding target such as a MINR specific binding activity, This can be used to evaluate normal MINR gene function.
Certain screening assays can also be used to test antibodies and nucleic acid modulators; for nucleic acid modulators, suitable assay systems include expression of MINR mRNA.

抗体モジュレーターの一次アッセイ
抗体モジュレーターでは、適切な一次アッセイ法は、MINRタンパク質に対する抗体の親和性及び特異性を試験する結合アッセイである。抗体の親和性及び特異性を試験する方法は当該分野で周知である(上掲のHarlow及びLane, 1988, 1999)。酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)がMINRに特異的な抗体を検出する好ましい方法である;他の方法には、FACSアッセイ、ラジオイムノアッセイ、及び蛍光アッセイが含まれる。
Primary assays for antibody modulators For antibody modulators, a suitable primary assay is a binding assay that tests the affinity and specificity of the antibody for MINR protein. Methods for testing antibody affinity and specificity are well known in the art (Harlow and Lane, supra, 1988, 1999). Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is the preferred method for detecting antibodies specific for MINR; other methods include FACS assays, radioimmunoassays, and fluorescence assays.

核酸モジュレーターの一次アッセイ
核酸モジュレーターでは、一次アッセイにより核酸モジュレーターがMINR遺伝子の発現、好ましくはmRNAの発現を阻害する能力を試験し得る。一般的に、発現分析には、核酸モジュレーターの存在下及び非存在下での細胞の類似集団(例えば、内因的に又は組換えによってMINRを発現する2種の細胞プール)中のMINR発現を比較することが含まれる。mRNA及びタンパク質の発現を分析する方法は当該分野で周知である。例えば、ノーザンブロッティング、スロットブロッティング、RNA分解酵素保護、定量的RT-PCR(例えばTaqMan(登録商標)、PE Applied Biosystemsを使用)、又はマイクロアレイ分析を使用して、核酸モジュレーターで処置した細胞中でMINR mRNAの発現が低減していることを確認することができる(例えば、Current Protocols in Molecular Biology(1994) Ausubel FM等編, John Wiley & Sons, Inc., 第4章; Freeman WM等, Biotechniques (1999) 26:112-125; Kallioniemi OP, Ann Med 2001, 33:142-147; Blohm DH及びGuiseppi-Elie, A Curr Opin Biotechnol 2001, 12:41-47)。タンパク質の発現をモニターすることもできる。タンパク質は、最も一般的にはMINRタンパク質又は特異的なペプチドのどちらかに対する特異的な抗体又は抗血清を用いて検出される。ウエスタンブロッティング、ELISA、又はin situ検出を含めた様々な手段が利用可能である(上掲のHarlow E及びLane D, 1988及び1999)。
Primary assays for nucleic acid modulators For nucleic acid modulators, primary assays may test the ability of the nucleic acid modulator to inhibit MINR gene expression, preferably mRNA expression. In general, expression analysis compares MINR expression in similar populations of cells in the presence and absence of nucleic acid modulators (eg, two cell pools that endogenously or recombinantly express MINR). For example. Methods for analyzing mRNA and protein expression are well known in the art. For example, MINR in cells treated with nucleic acid modulators using Northern blotting, slot blotting, RNase protection, quantitative RT-PCR (eg, using TaqMan®, PE Applied Biosystems), or microarray analysis It can be confirmed that the expression of mRNA is reduced (for example, Current Protocols in Molecular Biology (1994) Ausubel FM et al., John Wiley & Sons, Inc., Chapter 4; Freeman WM et al., Biotechniques (1999 26: 112-125; Kallioniemi OP, Ann Med 2001, 33: 142-147; Blohm DH and Guiseppi-Elie, A Curr Opin Biotechnol 2001, 12: 41-47). Protein expression can also be monitored. Proteins are most commonly detected using specific antibodies or antisera against either MINR proteins or specific peptides. Various means are available including Western blotting, ELISA, or in situ detection (Harlow E and Lane D, supra, 1988 and 1999).

二次アッセイ
調節剤がINRシグナル伝達に関連する形でMINRに影響を与えることを確認するために、二次アッセイを使用して上記の任意の方法によって同定したMINR調節剤の活性を更に評価することができる。ここで使用されるところのMINR調節剤は、以前に同定した調節剤から誘導した候補臨床化合物又は他の作用剤を包含する。また、二次アッセイを使用して、特定の遺伝的又は生化学的経路に対する調節剤の活性を試験し、あるいはモジュレーターがMINRと相互作用する特異性を試験することもできる。
二次アッセイでは一般的に、候補モジュレーターの存在下及び非存在下において、細胞や動物の類似集団(例えば、内因的に又は組換えによってMINRを発現する2種の細胞プール)を比較する。一般的に、このようなアッセイでは、候補MINR調節剤を用いて細胞や動物を処置することにより、処置しない(あるいはモック処置又は偽薬処置した)細胞や動物と比較してINRシグナル伝達に変化がもたらされるかどうかを試験する。INRシグナル伝達の変化はINR経路成分の改変又はその発現もしくは活性の変化として検出することができる。アッセイは、また、グルコース取り込みのような即時の出力、又は長期にわたる効果、例えばグリコーゲン及びトリグリセリド代謝、脂肪細胞分化、又は糖尿病又は他のINR関連病理の進行を包含するようにここで用いられる正常な又は欠陥のあるINRシグナル伝達の出力を検出しうる。ある種のアッセイでは、INR又は相互作用経路、又はINRシグナル伝達又はINRシグナル伝達の出力に関連する経路における遺伝子の発現が変化するように操作された細胞や動物を表すものとしてここで使用される、感作させた遺伝的バックグラウンドを使用する。
Secondary Assay To further confirm the activity of MINR modulators identified by any of the methods described above using a secondary assay to confirm that the modulator affects MINR in a manner associated with INR signaling. be able to. As used herein, MINR modulators include candidate clinical compounds or other agents derived from previously identified modulators. Secondary assays can also be used to test the activity of modulators against specific genetic or biochemical pathways, or to test the specificity with which a modulator interacts with MINR.
Secondary assays generally compare similar populations of cells and animals (eg, two cell pools that express MINR endogenously or recombinantly) in the presence and absence of candidate modulators. Generally, in such assays, treating a cell or animal with a candidate MINR modulating agent results in a change in INR signaling compared to an untreated (or mock or placebo-treated) cell or animal. Test to see if it does. Changes in INR signaling can be detected as alterations in INR pathway components or changes in their expression or activity. The assay also includes normal outputs such as glucose uptake, or long-term effects such as normal progression of glycogen and triglyceride metabolism, adipocyte differentiation, or progression of diabetes or other INR-related pathologies. Or, a defective INR signaling output can be detected. In certain assays, it is used herein to represent cells or animals that have been engineered to alter expression of genes in the INR or interaction pathways, or pathways associated with INR signaling or the output of INR signaling. Use a sensitized genetic background.

細胞ベースのアッセイ
細胞ベースのアッセイは、種々のインスリン感受性哺乳動物細胞を使用し、内在性INRシグナルを検出し、又はINR及び/又は他のINR経路の構成要素の組換え発現によるものである。例示的なインスリン感受性細胞には、脂肪細胞、肝細胞、及び膵臓β細胞が含まれる。適切な脂肪細胞には、インスリン感受性アッセイにおいて最も一般的に使用される3T3L1細胞、並びにマウス又はヒトのバイオプシーによる一次細胞が含まれる。適切な肝細胞には、ラット肝細胞腫H4−II−E細胞株が含まれる。適切なβ細胞には、至適化されたグルコース感受性インスリン分泌を行うラットINS−1細胞が含まれる(クローン823−13等, Hohmeier等, 2000, Diabetes 49: 424)。他の適切な細胞には、筋細胞、例えばINRを過剰発現するように操作されたL6筋管、CHO細胞が含まれる。あるアッセイ系に関して、インスリン耐性な状態を誘導するグルコサミン、遊離脂肪酸又はTNFαなどの因子で細胞を処理することが有用である。候補モジュレーターは、典型的には、細胞培養液中に添加されるが、細胞に注入されるか又は他のいずれかの効果的な手段によって送達されてもよい。
細胞ベースのアッセイは、一般に、MINR調節剤によるインスリン応答性細胞の処理がインスリン刺激に応答してINRシグナルを変更させるかどうか(「インスリン感受性」)を試験する;このようなアッセイは当該技術分野において周知である(例えば Sweeney等, 1999, J Biol Chem 274: 10071を参照)。好ましい実施態様において、アッセイはMINR機能がインスリン感受性の増加を阻害するか否か決定するために実施される。
Cell-based assays Cell-based assays use a variety of insulin-sensitive mammalian cells to detect endogenous INR signals or by recombinant expression of components of INR and / or other INR pathways. Exemplary insulin sensitive cells include adipocytes, hepatocytes, and pancreatic β cells. Suitable adipocytes include 3T3L1 cells most commonly used in insulin sensitivity assays, as well as primary cells from mouse or human biopsies. Suitable hepatocytes include the rat hepatoma H4-II-E cell line. Suitable β cells include rat INS-1 cells that perform optimized glucose-sensitive insulin secretion (clone 823-13, etc., Hohmeier et al., 2000, Diabetes 49: 424). Other suitable cells include myocytes, eg, L6 myotubes, CHO cells that have been engineered to overexpress INR. For certain assay systems, it is useful to treat cells with factors such as glucosamine, free fatty acids or TNFα that induce an insulin resistant state. Candidate modulators are typically added to the cell culture medium, but may be injected into the cells or delivered by any other effective means.
Cell-based assays generally test whether treatment of insulin-responsive cells with MINR modulators alters the INR signal in response to insulin stimulation (“insulin sensitivity”); such assays are known in the art. (See, for example, Sweeney et al., 1999, J Biol Chem 274: 10071). In a preferred embodiment, the assay is performed to determine whether MINR function inhibits an increase in insulin sensitivity.

一例において、INRシグナル伝達はインスリン応答性遺伝子の発現を測定することにより評価される。肝細胞は、これらのアッセイに対して好ましいものである。多くのインスリン応答性遺伝子が知られている(例えば、p85 PI3キナーゼ、 ヘキソキナーゼII、グリコーゲン合成酵素、リポタンパク質リパーゼなど;PEPCKはINRシグナル伝達に応答して特異的に下方制御される)。既に記述されているような、発現解析に関する任意の有用な手段が使用される。典型的には、mRNA発現が検出される。好ましい適用において、Taqman解析はmRNA発現を直接測定するために使用される。あるいは、発現は、インスリン応答遺伝子の制御配列(例えば、エンハンサー/プロモーター領域)のコントロール下において、レポーター遺伝子(ルシフェラーゼ、GFP又は他の蛍光タンパク質、β−ガラクトシダーゼなど)をコードする配列を含む遺伝子組換えレポーターコンストラクトから間接的にモニターされる。レポーターコンストラクトの作製及び使用方法は周知である。
また、INRシグナル伝達はINRシグナル伝達経路の構成要素の活性を測定することによっても測定され、当該技術分野において周知である(例えば、Kahn及びWeir編, Joslin's Diabetes Mellitus, Williams & Wilkins, Baltimore, MD, 1994を参照)。適切なアッセイは、IRS、PI3K、Akt、GSK3などを含む経路のメンバーのリン酸化を、例えば、リン酸化されたタンパク質を特異的に認識する抗体を用いて検出する。また、アッセイは経路構成要素の特異的なシグナル伝達活性における変化も検出する(例えば、PI3K、GSK3、Aktなどのキナーゼ活性)。キナーゼアッセイ、並びにリン酸化タンパク質基質の検出方法は、当該技術分野において周知である(例えば、Ueki K等, 2000, Mol Cell Biol ; 20: 8035-46を参照のこと)。
In one example, INR signaling is assessed by measuring insulin responsive gene expression. Hepatocytes are preferred for these assays. Many insulin responsive genes are known (eg, p85 PI3 kinase, hexokinase II, glycogen synthase, lipoprotein lipase, etc .; PEPCK is specifically down-regulated in response to INR signaling). Any useful means for expression analysis, as already described, is used. Typically, mRNA expression is detected. In preferred applications, Taqman analysis is used to directly measure mRNA expression. Alternatively, the expression is a genetic recombination comprising a sequence encoding a reporter gene (luciferase, GFP or other fluorescent protein, β-galactosidase, etc.) under the control of an insulin response gene control sequence (eg, enhancer / promoter region). Monitored indirectly from the reporter construct. Methods for making and using reporter constructs are well known.
INR signaling is also measured by measuring the activity of components of the INR signaling pathway and is well known in the art (eg, Kahn and Weir, Joslin's Diabetes Mellitus, Williams & Wilkins, Baltimore, MD , 1994). Appropriate assays detect phosphorylation of members of pathways including IRS, PI3K, Akt, GSK3, etc., for example, using antibodies that specifically recognize phosphorylated proteins. The assay also detects changes in specific signaling activity of pathway components (eg, kinase activity such as PI3K, GSK3, Akt, etc.). Kinase assays and methods for detecting phosphorylated protein substrates are well known in the art (see, eg, Ueki K et al., 2000, Mol Cell Biol; 20: 8035-46).

他の例において、アッセイでは、好ましくは肝細胞を用いて、インスリン刺激への応答におけるグリコーゲン合成が測定される。グリコーゲン合成は、グリコーゲン含有量の測定、及び放射標識などで標識されたグルコースを用いたグリコーゲン合成の定量を含む、種々の手段によってアッセイされる(例えば、Aiston S及びAgius L, 1999, Diabetes 48: 15-20;Rother KI等, 1998, J Biol Chem 273: 17491-7を参照)。
他の適切なアッセイでは、インスリン刺激に応答したグルコース(典型的には標識化グルコース)の細胞内取込みが測定される。脂肪細胞はこれらのアッセイに対して好ましい。また、アッセイにおいて、主として筋肉及び脂肪細胞中でのインスリン誘導性グルコースの取込みの主なメディエーターであり、インスリン刺激の後細胞表面へ特異的に移行する、グルコーストランスポーター(GLUT)4の移行が測定される。このようなアッセイは、GLUT4−特異的抗体を使用して内在性GLUT4の移行を検出するか又は特定のエピトープに特異的な抗体を使用して外因的に導入されたエピトープタグ化GLUT4を検出する (例えば、Sweeney, 1999, 上掲;Quon MJ等, 1994, Proc Natl Acad Sci USA 91: 5587-91を参照)。
他の好ましいアッセイは、グルコースに応答したβ細胞からのインスリン分泌を検出する。このようなアッセイは典型的にはエライザ(例えば、Bergsten及びHellman, 1993, Diabetes 42: 670-4を参照)、又はラジオイムノアッセイを用いる (RIA;例えば、Hohmeier等, 2000, 上掲を参照)。
In other examples, the assay measures glycogen synthesis in response to insulin stimulation, preferably using hepatocytes. Glycogen synthesis is assayed by a variety of means including measurement of glycogen content and quantification of glycogen synthesis using glucose labeled, such as with radiolabels (e.g., Aiston S and Agius L, 1999, Diabetes 48: 15-20; see Rother KI et al., 1998, J Biol Chem 273: 17491-7).
In other suitable assays, the cellular uptake of glucose (typically labeled glucose) in response to insulin stimulation is measured. Adipocytes are preferred for these assays. The assay also measures glucose transporter (GLUT) 4 translocation, which is the main mediator of insulin-induced glucose uptake primarily in muscle and adipocytes and specifically translocates to the cell surface after insulin stimulation. Is done. Such assays detect endogenous GLUT4 translocation using GLUT4-specific antibodies or detect exogenously introduced epitope-tagged GLUT4 using antibodies specific for a particular epitope. (See, eg, Sweeney, 1999, supra; Quon MJ et al., 1994, Proc Natl Acad Sci USA 91: 5587-91).
Another preferred assay detects insulin secretion from beta cells in response to glucose. Such assays typically use an ELISA (see, for example, Bergsten and Hellman, 1993, Diabetes 42: 670-4) or a radioimmunoassay (RIA; see, for example, Hohmeier et al., 2000, supra).

動物アッセイ
候補MINRモジュレーターを試験するために、代謝性疾患の様々な非ヒト動物のモデルを使用することができる。通常、そのようなモデルでは、脂質代謝、脂質生成、及び/又はINRシグナル伝達経路に関与する遺伝子がミスエクスプレスされる(例えば過剰発現又は発現が欠けている)ように操作された遺伝子改変動物を使用する。また、特定の摂食状態、及び/又は投与又はある種の生物学的に活性な化合物は、脂質及び/又は代謝疾患の動物モデルに貢献し又はこれを作成する。アッセイは、一般に、経口投与、注射(静脈内、皮下、腹腔内)、ボーラス投与などにより、候補モジュレーターの全身的な送達を必要とする。
一実施態様において、アッセイでは、糖尿病及び/又はインスリン耐性のモデルマウスが使用される。ob(レプチン)又はdb(レプチンレセプター)などレプチン経路において、又はINR又はインスリンレセプター基質(IRS)などINRシグナル伝達経路において遺伝子がノックアウトされているマウスは、糖尿病の症状を示し、肝臓の脂質の蓄積(脂肪肝)、及び、しばしば、増大した血漿脂質レベルを示す(Nishina等, 1994, Metabolism 43: 549- 553;Michael等, 2000, Mol Cell 6: 87-97; Bruning JC等, 1998, Mol Cell 2: 559-569)。C57BL/6などのある種の感受性の高い野生型マウスは、高脂肪食餌を与えると類似の症状を呈する(Linton及びFazio, 2001, Current Opinion in Lipidology 12: 489-495)。従って、これらのモデルマウスを用いる適切なアッセイでは、候補モジュレーターの投与により肝臓における脂質の蓄積が変更され、好ましくは減少されるかどうかが試験される。血漿及び脂肪細胞中の脂質レベルも試験される。脂質含有量をアッセイする方法は、典型的にはFPLC又は比色アッセイ(Shimano H等, 1996, J Clin Invest 98: 1575-1584;Hasty等, 2001, J Biol Chem 276: 37402-37408)、及び放射標識基質(Horton JD等, 1999, J Clin Invest 103: 1067-1076)の取り込みのシンチレーション測定などの脂質合成が当該技術分野において周知である。他の有用なアッセイでは、血糖値、インスリン値、及びインスリン感受性が試験される(例えば、Michael MD, 2000, Molecular Cell 6:87)。インスリン感受性はグルコース耐性試験又はインスリン耐性試験などによって常套的に試験される。
Animal Assays Various non-human animal models of metabolic diseases can be used to test candidate MINR modulators. Typically, such models include genetically modified animals that have been engineered such that genes involved in lipid metabolism, lipogenesis, and / or INR signaling pathways are misexpressed (eg, overexpressed or lack of expression). use. Also, certain feeding states, and / or administration or certain biologically active compounds contribute to or create animal models of lipid and / or metabolic diseases. Assays generally require systemic delivery of candidate modulators by oral administration, injection (intravenous, subcutaneous, intraperitoneal), bolus administration, and the like.
In one embodiment, the assay uses diabetes and / or insulin resistant model mice. Mice whose genes are knocked out in leptin pathways such as ob (leptin) or db (leptin receptor), or in INR signaling pathways such as INR or insulin receptor substrate (IRS), show symptoms of diabetes and hepatic lipid accumulation (Fatty liver) and often show increased plasma lipid levels (Nishina et al., 1994, Metabolism 43: 549-553; Michael et al., 2000, Mol Cell 6: 87-97; Bruning JC et al., 1998, Mol Cell 2: 559-569). Certain sensitive wild-type mice, such as C57BL / 6, exhibit similar symptoms when fed a high fat diet (Linton and Fazio, 2001, Current Opinion in Lipidology 12: 489-495). Thus, a suitable assay using these model mice will test whether administration of a candidate modulator alters, and preferably reduces, lipid accumulation in the liver. Lipid levels in plasma and adipocytes are also tested. Methods for assaying lipid content typically include FPLC or colorimetric assays (Shimano H et al., 1996, J Clin Invest 98: 1575-1584; Hasty et al., 2001, J Biol Chem 276: 37402-37408), and Lipid synthesis such as scintillation measurement of incorporation of radiolabeled substrates (Horton JD et al., 1999, J Clin Invest 103: 1067-1076) is well known in the art. Other useful assays test blood glucose levels, insulin levels, and insulin sensitivity (eg, Michael MD, 2000, Molecular Cell 6:87). Insulin sensitivity is routinely tested, such as by a glucose tolerance test or an insulin tolerance test.

他の実施態様において、アッセイでは、リポタンパク質生物学及び心臓血管疾患のマウスモデルが使用される。例えば、アポリポタンパク質E(apoE)のノックアウトマウスは、上昇した血漿コレステロール及び自発的な動脈障害を示す(Zhang SH, 1992, Science 258: 468-471)。また、コレステロールエステル転移タンパク質(CETP)を過剰発現するトランスジェニックマウスも、増大した血漿脂質レベル及び(特に、超低比重リポタンパク質[VLDL]及び低比重リポタンパク質[LDL]コレステロールレベル)及び動脈におけるプラーク形成(Marotti KR等, 1993, Nature 364: 73-75)を示す。これらのモデルを使用するアッセイでは、候補モジュレーターの投与がアテローム誘発性(pro-atherogenic)LDL及びVLDLのレベルを減少させ、HDLを増加させ、若しくは全脂質(トリグリセリドを含む)レベルを減少させることにより血漿脂質レベルを変更させるかどうか試験される。さらに、動脈の形態及び障害の形成の組織学的な解析(即ち、障害の数及び大きさ)により、候補モジュレーターがアテローム性動脈硬化の進行及び/又は重症度を減じることができるかどうかが示される。Apo−A1、PPARγ、及びLDLR中のスカベンジャーレセプター(SR)−B1のノックアウト又はApoE−nullバックグラウンドを含む、アテローム性動脈硬化に対する多くの他のマウスモデルが利用可能である(例えば、Glass CK及びWitztum JL, 2001, Cell 104: 503-516中に総説あり)。
他の実施態様において、血漿脂質レベル及びアテローム性動脈硬化の進行を変更させる候補モジュレーターの能力が、多重性脂質障害に関するマウスモデル中で試験される。例えば、レプチン及びLDLレセプター遺伝子の両方がノックアウトされているマウスは、高コレステロール症、高トリグリセリド血症及び動脈障害を示し、障害を受けた燃料代謝、増大した血漿残余リポタンパク質、糖尿病、及びアテローム性動脈硬化同士の関連性のモデルを提供する(Hasty AH等, 2001, 上掲)。
In other embodiments, the assay uses a mouse model of lipoprotein biology and cardiovascular disease. For example, apolipoprotein E (apoE) knockout mice show elevated plasma cholesterol and spontaneous arterial damage (Zhang SH, 1992, Science 258: 468-471). Transgenic mice overexpressing cholesterol ester transfer protein (CETP) also have increased plasma lipid levels (particularly very low density lipoprotein [VLDL] and low density lipoprotein [LDL] cholesterol levels) and plaques in arteries. The formation (Marotti KR et al., 1993, Nature 364: 73-75) is shown. In assays using these models, administration of candidate modulators reduces the levels of pro-atherogenic LDL and VLDL, increases HDL, or decreases total lipid (including triglycerides) levels. Tested to alter plasma lipid levels. Furthermore, histological analysis of arterial morphology and lesion formation (ie, number and size of lesions) indicates whether candidate modulators can reduce the progression and / or severity of atherosclerosis. It is. Many other mouse models for atherosclerosis are available, including knock-out of the scavenger receptor (SR) -B1 in Apo-A1, PPARγ, and LDLR or ApoE-null background (eg, Glass CK and (Reviewed in Witztum JL, 2001, Cell 104: 503-516).
In other embodiments, the ability of candidate modulators to alter plasma lipid levels and progression of atherosclerosis is tested in a mouse model for multiple lipid disorders. For example, mice in which both the leptin and LDL receptor genes are knocked out show hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia and arterial damage, impaired fuel metabolism, increased plasma residual lipoproteins, diabetes, and atherosclerosis Provides a model of the relationship between atherosclerosis (Hasty AH et al., 2001, supra).

診断方法
MINRがINRシグナル伝達に関係しているという発見により、INRシグナル伝達に関与する疾病及び疾患の診断及び予後評価、並びにこのような疾病及び疾患の素因を有する被験者の特定に使用可能な様々な方法が提供される。これまでに記載されているような、試料中のMINRの発現を評価するための任意の方法を使用することができる。そのような方法は、(1)MINR遺伝子変異の存在の検出、又は疾患でない状態と比較したMINR mRNAの過剰発現又は過少発現のいずれかの検出、(2)疾患でない状態と比較したMINR遺伝子産物の過剰存在量又は過少存在量のいずれかの検出、並びに(3)MINRに媒介された生物学的経路における摂動又は異常の検出のために、上に記載したように、試薬、例えばMINRオリゴヌクレオチド及びMINRに対する抗体を利用しうる。
したがって、特定の実施態様では、本発明は、a)患者から生体試料を得ること;b)試料をMINR発現用のプローブと接触させること;c)工程(b)からの結果を対照と比較すること;及び(d)工程(c)が疾病又は疾患の可能性を示しているかどうかを決定することを含む、MINRの発現の改変に関連した患者の疾病又は疾患を診断する方法を対象としている。プローブは、DNA又は抗体を含めたタンパク質のどちらであってもよい。
Diagnostic Methods The discovery that MINR is involved in INR signaling can be used to diagnose and prognose diseases and disorders involved in INR signaling and to identify subjects with a predisposition to such diseases and disorders. Methods are provided. Any method for assessing the expression of MINR in a sample, as previously described, can be used. Such methods include (1) detection of the presence of a MINR gene mutation, or detection of either over- or under-expression of MINR mRNA compared to a non-disease state, (2) MINR gene product compared to a non-disease state Reagents such as MINR oligonucleotides, as described above, for detection of either excess or under-abundance of RNA and (3) detection of perturbations or abnormalities in biological pathways mediated by MINR And antibodies against MINR may be utilized.
Accordingly, in certain embodiments, the present invention provides: a) obtaining a biological sample from a patient; b) contacting the sample with a probe for MINR expression; c) comparing the results from step (b) with a control. And (d) a method of diagnosing a patient's disease or disorder associated with altered expression of MINR, comprising determining whether step (c) indicates a possible disease or disorder. . The probe may be either DNA or a protein including an antibody.

以下の実験セクション及び実施例は、限定ではなく例示のために提供するものである。   The following experimental sections and examples are provided for purposes of illustration and not limitation.

I.ショウジョウバエ細胞RNAiスクリーニング
細胞RNAiスクリーニングを使用してINR経路のモディファイヤーを同定した。簡潔には、本スクリーニングでは、Dmel系由来の細胞、無血清の培地で成長するショウジョウバエS2細胞系の誘導体を、予想されるショウジョウバエ遺伝子に対応するdsRNAで処理することにより、これら遺伝子の破壊に影響を与えた(Adams等, 2000, Science 287:2185-95)。マルチウェルプレート内の細胞の複写壁を、個々のショウジョウバエ遺伝子に対応するdsRNAで処理した(Clemens等, 2000, 上掲に記載の方法に基本的に従った)。TaqMan(登録商標)(PE Applied Biosystems)を用いる定量的RT−PCRを使用して、本出願人により既にINR経路活性との相関が示されている乳酸デヒドロゲナーゼ("LDH", GI1519714; Abu-Shumays及びFristrom, 1997, Dev Genet 20:11-22)遺伝子を測定した。具体的には、INRシグナル伝達のネガティブエフェクター(例えばPTEN、GSK3β、及びAFX)のRNAiに基づくノックダウンによりINR経路の活性を増大させたとき、インスリンの有無に関わらずLDHの発現が増大した。LDH発現は、INRシグナル伝達のポジティブエフェクター(例えばINR、IRS、AKT)のRNAiに基づくノックダウンによりINR経路活性を低減させると減少した。よって、乳酸デヒドロゲナーゼの発現活性をINR経路活性の代わりに使用した。このスクリーニングにより、RNAiによるノックダウンがLDH発現に変化をもたらす遺伝子の「モディファイヤー」が同定された。RNAiによる破壊がLDH発現の増加をもたらす遺伝子をINR経路活性の候補ネガティブエフェクターとして同定し、一方、その破壊がLDH発現の減少をもたらす遺伝子を候補ポジティブエフェクターとして同定した。LDHRT−PCR分析を用いた承認試験において、モディファイヤーである可能性があるものを3回再試験した。また、INRのRNAiに基づく破壊後発現が減少したナトリウム/リン酸共輸送体(「CG4726」、GI10727399;GI7296119のアミノ酸配列)も同様にした。承認試験に使用したdsRNAは、最初の結果を産むために使用した候補モディファイヤー遺伝子とは異なるプライマーを使用して生成されたPCR産物から製造されたものである。表1にモディファイヤーとそのオルソログを示す。
表1

Figure 2005532787
I. Drosophila Cell RNAi Screening Cell RNAi screening was used to identify INR pathway modifiers. Briefly, this screen affects the destruction of these cells by treating Dmel strain-derived cells, a Drosophila S2 cell line derivative grown in serum-free medium, with a dsRNA corresponding to the predicted Drosophila gene. (Adams et al., 2000, Science 287: 2185-95). Copy walls of cells in multiwell plates were treated with dsRNA corresponding to individual Drosophila genes (basically following the method described by Clemens et al., 2000, supra). Lactate dehydrogenase ("LDH", GI1519714; Abu-Shumays, which has been previously shown to be correlated with INR pathway activity by the applicant using quantitative RT-PCR using TaqMan® (PE Applied Biosystems) And Fristrom, 1997, Dev Genet 20: 11-22). Specifically, when the INR pathway activity was increased by RNAi-based knockdown of negative effectors of INR signaling (eg, PTEN, GSK3β, and AFX), the expression of LDH increased regardless of the presence or absence of insulin. LDH expression was reduced when INR pathway activity was reduced by RNAi-based knockdown of positive effectors of INR signaling (eg, INR, IRS, AKT). Therefore, lactate dehydrogenase expression activity was used instead of INR pathway activity. This screening identified gene “modifiers” where knockdown by RNAi resulted in changes in LDH expression. Genes that disruption by RNAi resulted in increased LDH expression were identified as candidate negative effectors of INR pathway activity, while genes that resulted in decreased LDH expression were identified as candidate positive effectors. In an approval test using LDHRT-PCR analysis, potential modifiers were retested three times. Moreover, the sodium / phosphate cotransporter (“CG4726”, GI107727399; GI7296119 amino acid sequence) in which the expression after destruction based on RNAi of INR was decreased was also the same. The dsRNA used for the approval test was produced from a PCR product generated using a different primer than the candidate modifier gene used to produce the initial results. Table 1 shows the modifiers and their orthologs.
Table 1
Figure 2005532787

II.ハイスループットのインビトロ蛍光偏光アッセイ
蛍光標識したMINRペプチド/基質を、試験緩衝液(10mMのHEPES、10mMのNaCl、6mMの塩化マグネシウム、pH7.6)中の選択した試験化合物と共に96ウェルのマイクロタイタープレートの各ウェルに加えた。Fluorolite FPM−2 Fluorescence Polarization Microtiter System(Dynatech Laboratories,Inc)を用いて決定した蛍光偏光の、対照値に対する変化により、試験化合物がMINR活性の候補モディファイヤーであることが示される。
II. High Throughput In Vitro Fluorescence Polarization Assay Fluorescently labeled MINR peptide / substrate is 96 well microtiter plate with selected test compound in test buffer (10 mM HEPES, 10 mM NaCl, 6 mM magnesium chloride, pH 7.6) Of each well. A change in fluorescence polarization relative to the control value determined using Fluorolite FPM-2 Fluorescence Polarization Microsystem System (Dynatech Laboratories, Inc) indicates that the test compound is a candidate modifier for MINR activity.

III.ハイスループットのインビトロ結合アッセイ
33P標識のMINRペプチドを、対象の化合物と共にアッセイ緩衝液(100mMのKCl、20mMのHEPES pH7.6、1mMのMgCl、1%のグリセロール、0.5%のNP-40、50mMのβ-メルカプトエタノール、1mg/mlのBSA、プロテアーゼ阻害剤カクテル)中で、Neutralite-avidinコーティングアッセイプレートのウェルに加え、25℃で1時間インキュベートした。その後、ビオチン標識した基質を各ウェルに加え、1時間インキュベートした。PBSで洗浄することによって反応を停止させ、シンチレーション計数器で計数した。
III. High-throughput in vitro binding assay
33 P-labeled MINR peptide was assayed with the compound of interest in assay buffer (100 mM KCl, 20 mM HEPES pH 7.6, 1 mM MgCl 2 , 1% glycerol, 0.5% NP-40, 50 mM β- Mercaptoethanol, 1 mg / ml BSA, protease inhibitor cocktail) was added to the wells of Neutralite-avidin coated assay plates and incubated at 25 ° C. for 1 hour. Subsequently, biotin-labeled substrate was added to each well and incubated for 1 hour. The reaction was stopped by washing with PBS and counted with a scintillation counter.

IV.免疫沈降及び免疫ブロッティング
形質移入させたタンパク質の共沈では、3×10個の適切な細胞を10cmの皿に蒔き、発現用コンストラクトを用いて次の日に形質移入させた。空ベクターを加えることによって、それぞれの形質移入で総DNA量を一定に保った。24時間後、細胞を回収し、リン酸緩衝生理食塩水で1回洗浄し、50mMのHepes、pH7.9、250mMのNaCl、20mMのグリセロホスフェート、1mMのオルトバナジン酸ナトリウム、5mMのリン酸p-ニトロフェニル、2mMのジチオスレイトール、プロテアーゼ阻害剤(complete, Roche Molecular Biochemicals)、及び1%のノニデットP-40を含む溶解緩衝液1ml中、氷上で20分間溶解させた。15000×g、15分間の2回の遠心分離によって、細胞細片を取り除いた。細胞溶解物を25μlのM2ビーズ(Sigma)と共に2時間、4℃で緩やかに揺り動かしながらインキュベートした。
IV. Immunoprecipitation and immunoblotting For co-precipitation of transfected proteins, 3 × 10 6 appropriate cells were seeded in 10 cm dishes and transfected the next day using expression constructs. The total DNA amount was kept constant at each transfection by adding empty vector. After 24 hours, cells were harvested, washed once with phosphate buffered saline, 50 mM Hepes, pH 7.9, 250 mM NaCl, 20 mM glycerophosphate, 1 mM sodium orthovanadate, 5 mM phosphate p. -Nitrophenyl, 2 mM dithiothreitol, protease inhibitors (complete, Roche Molecular Biochemicals), and 1 ml nonidet P-40 in 1 ml lysis buffer for 20 minutes on ice. Cell debris was removed by two centrifugations at 15000 xg for 15 minutes. Cell lysates were incubated with 25 μl of M2 beads (Sigma) for 2 hours at 4 ° C. with gentle rocking.

溶解緩衝液でよく洗浄した後、SDS試料緩衝液中で煮沸することによってビーズに結合したタンパク質を溶解させ、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分画し、ポリ二フッ化ビニリデン膜に移し、指示抗体を用いてブロットした。適切な二次抗体に結合させた西洋わさびペルオキシダーゼ及び高感度化学発光(ECL)ウエスタンブロッティング検出システム(Amersham Pharmacia Biotech)によって、反応性のバンドを可視化させた。   After washing well with lysis buffer, the protein bound to the beads is dissolved by boiling in SDS sample buffer, fractionated by SDS polyacrylamide gel electrophoresis, transferred to a polyvinylidene difluoride membrane, and the indicator antibody Were blotted. Reactive bands were visualized by horseradish peroxidase conjugated to the appropriate secondary antibody and sensitive chemiluminescence (ECL) Western blotting detection system (Amersham Pharmacia Biotech).

VI.キナーゼアッセイ
精製したか、部分的に精製したMINRを、適切な反応緩衝液(例えば、塩化マグネシウムまたは塩化マンガン(1−20mM)、およびミエリン塩基性タンパク質またはカゼインなどのペプチドまたはポリペプチド基質(1−10μg/ml)を含むpH7.5のHepes50mM)に希釈する。キナーゼの最終的な濃度は1−20nMである。酵素反応をマイクロタイタープレートで行い、アッセイのスループットを増大させることにより反応条件の最適化を促進する。96ウェルのマイクロタイタープレートを用い、最終容量を30−100μlとする。33PガンマATP(0.5μCi/ml)を加えて反応を開始させ、0.5から3時間室温でインキュベートする。EDTA付加によりネガティブコントロールを行い、それにより酵素活性に必要な二価カチオン(Mg2+またはMn2+)をキレート化する。インキュベーション後、EDTAを使用して酵素反応を消光させる。反応物の試料を96ウェルのガラスファイバーフィルタリングプレート(MultiScreen,Millipore)に移す。続いてフィルタをリン酸緩衝生理食塩水、希釈したリン酸(0.5%)、またはその他適切な媒体で洗浄し、過剰なラジオ標識ATPを除去する。シンチレーションカクテルをフィルタリングプレートに添加し、シンチレーションカウンティングにより取り込まれた放射能を定量化する(Wallac/Perkin Elmer)。活性は、ネガティブコントロール反応値(EDTAクエンチ)の差引き後に検出される放射能の量と定義する。
VI. Kinase Assay Purified or partially purified MINR is added to an appropriate reaction buffer (eg, magnesium chloride or manganese chloride (1-20 mM), and a peptide or polypeptide substrate such as myelin basic protein or casein (1- Dilute to Hepes 50 mM) with pH 7.5 containing 10 μg / ml). The final concentration of kinase is 1-20 nM. Enzymatic reactions are performed in microtiter plates to facilitate optimization of reaction conditions by increasing assay throughput. Use a 96-well microtiter plate and bring the final volume to 30-100 μl. 33 P gamma ATP (0.5 μCi / ml) is added to initiate the reaction and incubated at room temperature for 0.5 to 3 hours. A negative control is performed by addition of EDTA, thereby chelating divalent cations (Mg 2+ or Mn 2+ ) required for enzyme activity. After incubation, the enzyme reaction is quenched using EDTA. Transfer reaction samples to 96-well glass fiber filtering plates (MultiScreen, Millipore). The filter is then washed with phosphate buffered saline, diluted phosphoric acid (0.5%), or other suitable medium to remove excess radiolabeled ATP. Scintillation cocktail is added to the filtering plate and the radioactivity incorporated by scintillation counting is quantified (Wallac / Perkin Elmer). Activity is defined as the amount of radioactivity detected after subtraction of the negative control response value (EDTA quench).

Claims (22)

(a)MINRポリペプチド又は核酸を含むアッセイ系を提供し、
(b)試験剤が存在しない場合に系により対照活性がもたらされる条件下で、アッセイ系を試験剤と接触させ、
(c)試験剤の影響を受けたアッセイ系の活性を検出し、試験剤の影響を受けた活性と対照活性との差により試験剤を候補INRシグナル伝達調節剤として同定する、
工程を含んでなる、候補INRシグナル伝達調節剤を同定する方法。
(A) providing an assay system comprising a MINR polypeptide or nucleic acid;
(B) contacting the assay system with the test agent under conditions such that the system provides control activity in the absence of the test agent;
(C) detecting the activity of the assay system affected by the test agent and identifying the test agent as a candidate INR signaling modulator by the difference between the activity affected by the test agent and the control activity;
A method of identifying a candidate INR signaling modulator comprising a step.
アッセイ系がMINRポリペプチドを含むスクリーニングアッセイを含み、候補試験剤が小分子モジュレーターである、請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the assay system comprises a screening assay comprising MINR polypeptide and the candidate test agent is a small molecule modulator. スクリーニングアッセイが結合アッセイである、請求項2に記載の方法。   The method of claim 2, wherein the screening assay is a binding assay. アッセイ系が、MINRポリペプチドを含む結合アッセイを含み、候補試験剤が抗体である、請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the assay system comprises a binding assay comprising a MINR polypeptide and the candidate test agent is an antibody. アッセイ系がMINR核酸を含む発現アッセイを含み、候補試験剤が核酸モジュレーターである、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the assay system comprises an expression assay comprising MINR nucleic acid and the candidate test agent is a nucleic acid modulator. 核酸モジュレーターがアンチセンスオリゴマーである、請求項5に記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein the nucleic acid modulator is an antisense oligomer. 核酸モジュレーターがPMOである、請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the nucleic acid modulator is PMO. アッセイ系が、MINRを発現する培養細胞又は非ヒト動物を含み、
アッセイ系が、INRシグナル伝達又はINRシグナル伝達の出力における試験剤の影響を受けた変化を検出するアッセイを含む、請求項1に記載の方法。
The assay system comprises cultured cells or non-human animals that express MINR;
The method of claim 1, wherein the assay system comprises an assay that detects a change influenced by a test agent in INR signaling or the output of INR signaling.
アッセイ系が培養細胞を含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the assay system comprises cultured cells. アッセイが、インスリン応答性遺伝子の発現、INRシグナル伝達経路成分のリン酸化、INRシグナル伝達経路成分のキナーゼ活性、グリコーゲン合成、グルコース取り込み、GLUT4トランスロケーション、及びインスリン分泌からなる群から選択される事象を検出する、請求項9に記載の方法。   The assay comprises an event selected from the group consisting of insulin responsive gene expression, INR signaling pathway component phosphorylation, INR signaling pathway component kinase activity, glycogen synthesis, glucose uptake, GLUT4 translocation, and insulin secretion. The method according to claim 9, which detects. アッセイ系が非ヒト動物を含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the assay system comprises a non-human animal. 非ヒト動物が糖尿病及び/又はインスリン耐性のモデルを提供するマウスである、請求項11に記載の方法。   12. The method of claim 11, wherein the non-human animal is a mouse providing a model for diabetes and / or insulin resistance. アッセイ系が、肝臓中の脂質の蓄積、血漿中の脂質の蓄積、脂肪中の脂質の蓄積、血漿中の糖レベル、血漿中のインスリンレベル、及びインスリン感受性からなる群から選択される事象を検出するアッセイを含む、請求項12に記載の方法。   The assay system detects an event selected from the group consisting of lipid accumulation in the liver, lipid accumulation in plasma, lipid accumulation in fat, sugar levels in plasma, insulin levels in plasma, and insulin sensitivity 13. The method of claim 12, comprising an assay that comprises: (d)MINRを発現する培養細胞又は非ヒト動物を含む第二のアッセイ系を提供し、
(e)(b)の試験剤又はそれから誘導された薬剤に第二のアッセイ系を、試験剤又はそれから誘導された薬剤が存在しない場合に系により対照活性がもたらされる条件下で、接触させ、
(f)試験剤の影響を受けた第二のアッセイ系の活性を検出する、
更なる工程を含んでなり、
試験剤の影響を受けた活性と第二のアッセイ系の対照活性との差により試験剤又はそれから誘導された薬剤を候補INRシグナル伝達調節剤として確認し、
第二のアッセイ系が、INRシグナル伝達に関連した活性又はINRシグナル伝達の出力の試験剤の影響を受けた変化を検出する第二のアッセイを含む、請求項1に記載の方法。
(D) providing a second assay system comprising cultured cells or non-human animals expressing MINR;
(E) contacting the test agent of (b) or an agent derived therefrom with a second assay system under conditions such that in the absence of the test agent or agent derived therefrom, the system provides a control activity;
(F) detecting the activity of a second assay system affected by the test agent;
Comprising further steps,
Confirming the test agent or a drug derived therefrom as a candidate INR signaling modulator by the difference between the activity affected by the test agent and the control activity of the second assay system;
The method of claim 1, wherein the second assay system comprises a second assay that detects a change in activity associated with INR signaling or an output of the INR signaling affected by a test agent.
第二のアッセイ系が培養細胞を含む、請求項14に記載の方法。   15. The method of claim 14, wherein the second assay system comprises cultured cells. 第二のアッセイが、インスリン応答性遺伝子の発現、INRシグナル伝達経路成分のリン酸化、INRシグナル伝達経路成分のキナーゼ活性、グリコーゲン合成、グルコース取り込み、GLUT4トランスロケーション、及びインスリン分泌からなる群から選択される事象を検出する、請求項15に記載の方法。   The second assay is selected from the group consisting of insulin responsive gene expression, phosphorylation of INR signaling pathway components, kinase activity of INR signaling pathway components, glycogen synthesis, glucose uptake, GLUT4 translocation, and insulin secretion 16. The method of claim 15, wherein an event is detected. 第二のアッセイ系が非ヒト動物を含む、請求項14に記載の方法。   The method of claim 14, wherein the second assay system comprises a non-human animal. 非ヒト動物が、糖尿病及び/又はインスリン耐性のモデルを提供するマウスである、請求項17に記載の方法。   18. The method of claim 17, wherein the non-human animal is a mouse that provides a model for diabetes and / or insulin resistance. 第二のアッセイ系が、肝臓中の脂質の蓄積、血漿中の脂質の蓄積、脂肪中の脂質の蓄積、血漿中の糖レベル、血漿中のインスリンレベル、及びインスリン感受性からなる群から選択される事象を検出するアッセイを含む、請求項18に記載の方法。   The second assay system is selected from the group consisting of lipid accumulation in liver, lipid accumulation in plasma, lipid accumulation in fat, sugar level in plasma, insulin level in plasma, and insulin sensitivity 19. The method of claim 18, comprising an assay that detects the event. 哺乳動物細胞においてINRシグナル伝達を調節する方法であって、MINRポリペプチド又は核酸に特異的に結合する薬剤と細胞を接触させることを含む方法。   A method of modulating INR signaling in a mammalian cell, comprising contacting the cell with an agent that specifically binds to a MINR polypeptide or nucleic acid. 薬剤が、INRシグナル伝達に関連する病状を有することが事前に確定されている哺乳動物に薬剤を投与する、請求項20に記載の方法。   21. The method of claim 20, wherein the agent is administered to a mammal that has been previously determined to have a pathology associated with INR signaling. 薬剤が小分子モジュレーター、核酸モジュレーター又は抗体である、請求項20に記載の方法。   21. The method of claim 20, wherein the agent is a small molecule modulator, nucleic acid modulator or antibody.
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