JP2006238844A - Cytostatic factor derived from retinal pericyte - Google Patents

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Kenichi Hosoya
健一 細谷
Tetsuya Terasaki
哲也 寺崎
Sumio Otsuki
純男 大槻
Naritoshi Tomi
斉俊 登美
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an amino acid sequence and a base sequence by isolating a cytostatic factor protein derived from retinal pericytes having cytostatic action related to angiogenesis. <P>SOLUTION: The target protein, its amino acid sequence and base sequence are obtained by the following procedures of (1) a protein group is narrowed down by using an endothelial cytostatic effect from a concentrated medium of a retinal capillary pericytes as an index, (2) a protein contained in the protein group is examined by a mass spectrometry system, etc., to identify its amino acid sequence, (3) a plurality of base sequences encoding a polypeptide containing the amino acid sequence is determined on the basis of the amino acid sequence, (4) the whole length of the base sequence encoding a protein having the corresponding endothelial cytostatic effect is determined by PCR etc., on the basis of base sequence information and (5) an isolated gene is transferred to Escherichia coli to prepare the protein. The protein has endothelial cytostatic action and is useful for a therapeutic agent for diabetic retinopathy accompanying angiogenesis. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、網膜周皮細胞由来の内皮細胞増殖抑制作用を有するタンパク質及び当該タンパク質をコードする遺伝子に関するものである。 The present invention relates to a protein having an inhibitory action on endothelial cell proliferation derived from retinal pericytes and a gene encoding the protein.

糖尿病網膜症の網膜毛細血管では選択的に周皮細胞が脱落し、内皮細胞が増殖することで血管新生が起きている。内皮細胞と周皮細胞を共培養することで、周皮細胞が内皮細胞の増殖を抑えることが非特許文献1に開示されている。この知見は、周皮細胞に内皮細胞増殖を抑制する物質が存在することに結びつく。周皮細胞における内皮細胞増殖抑制因子を同定することは、網膜における血管新生を抑制することに結びつき、糖尿病網膜症治療薬として応用することが可能であると考えられる。 In diabetic retinopathy retinal capillaries, pericytes are selectively dropped and endothelial cells proliferate, resulting in angiogenesis. Non-Patent Document 1 discloses that pericytes suppress the proliferation of endothelial cells by co-culturing endothelial cells and pericytes. This finding leads to the presence of substances that inhibit endothelial cell proliferation in pericytes. Identification of an endothelial cell growth inhibitory factor in pericytes leads to suppression of angiogenesis in the retina and is considered to be applicable as a therapeutic agent for diabetic retinopathy.

内皮細胞増殖抑制因子としては、形質転換因子β1[transforming growth factor-β1 (TGF-β1)]が知られており、またTGF-β1は周皮細胞に存在するときは活性を有さず、内皮細胞におけるプラスミンで活性型に変換されることが知られている(非特許文献2)。しかし、この現象はインビトロ(in vitro)では観察されるものの、インビボ(in vivo)における内皮細胞増殖抑制効果は説明できない。周皮細胞の培養濃縮液は内皮細胞増殖抑制効果を示すが、抗TGF-β1抗体でTGF-β1の作用を中和した場合、TGF-β1の効果は、周皮細胞の内皮細胞増殖抑制効果の10%程度である(非特許文献3)。また、網膜血管新生を抑制する因子としては、網膜色素上皮細胞の培養上清から単離されたタンパク質である色素上皮由来因子[pigmented epithelium-derived factor (PEDF)]がある(特許文献1)。さらに、コラーゲンXVIIIのC末端断片であるエンドスタチン(endostatin)も細胞増殖抑制因子として知られている(特許文献2)。 As an endothelial cell growth inhibitory factor, transforming growth factor-β1 (transforming growth factor-β1 (TGF-β1)) is known, and TGF-β1 has no activity when present in pericytes. It is known that plasmin in cells is converted to an active form (Non-patent Document 2). However, although this phenomenon is observed in vitro, the inhibitory effect on endothelial cell proliferation in vivo cannot be explained. The culture concentrate of pericytes shows an inhibitory effect on endothelial cell proliferation, but when the action of TGF-β1 is neutralized with anti-TGF-β1 antibody, the effect of TGF-β1 is the inhibitory effect on endothelial cell proliferation of pericytes (Non-patent Document 3). In addition, as a factor that suppresses retinal neovascularization, there is a pigmented epithelium-derived factor (PEDF) that is a protein isolated from the culture supernatant of retinal pigment epithelial cells (Patent Document 1). Furthermore, endostatin, which is a C-terminal fragment of collagen XVIII, is also known as a cell growth inhibitory factor (Patent Document 2).

J. Cell Biol., 105, 1455-1462 (1987).J. Cell Biol., 105, 1455-1462 (1987). J. Cell Biol., 109, 309-315 (1989).J. Cell Biol., 109, 309-315 (1989). J. Cell Physiol., 203, 378-386 (2005).J. Cell Physiol., 203, 378-386 (2005). Kondo T, Hosoya K et al., Cell Struct. Funct., 28, 145-153 (2003)Kondo T, Hosoya K et al., Cell Struct. Funct., 28, 145-153 (2003) 特表2003-522160Special table 2003-522160 特表2002-501362Special Table 2002-501362

上記したように複数の内皮細胞増殖抑制因子が従来までに知られているが、網膜周皮細胞由来で、特異的に内皮細胞増殖抑制に作用する因子は同定されていない。これは、網膜が非常に小さな組織であるために、網膜周皮細胞から分泌される蛋白を解析できないためである。すなわち、網膜周皮細胞から分泌される特定の活性を持つ蛋白を解析する手法の確立が課題となっている。網膜周皮細胞由来で、特異的に内皮細胞増殖抑制に作用する因子が同定できれば、血管新生抑制剤、特に糖尿病網膜症治療薬として非常に有用である。糖尿病網膜症時における網膜毛細血管内皮細胞の異常増殖機構に関する知見は、未知の部分が多く、新規の内皮細胞増殖抑制因子が同定によって、新たな血管新生抑制剤や糖尿病網膜症の重傷化の防止に大いに役立つ。その様な目的で、新規な血管新生に関わる細胞増殖抑制作用を有する網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質を単離し、そのアミノ酸配列及び塩基配列を得ることが、本発明の課題である。 As described above, a plurality of endothelial cell growth inhibitory factors have hitherto been known, but no factor that is specifically derived from retinal pericytes and specifically acts on endothelial cell growth inhibition has been identified. This is because the retina is a very small tissue and therefore the protein secreted from the retinal pericytes cannot be analyzed. That is, establishment of a technique for analyzing a protein having a specific activity secreted from retinal pericytes has been an issue. If a factor that is derived from retinal pericytes and specifically acts on the inhibition of endothelial cell proliferation can be identified, it is very useful as an anti-angiogenic agent, particularly a therapeutic agent for diabetic retinopathy. There are many unknowns regarding the abnormal growth mechanism of retinal capillary endothelial cells during diabetic retinopathy, and identification of new endothelial cell growth inhibitory factors prevents new angiogenesis inhibitors and diabetic retinopathy from becoming seriously injured Greatly help. For such a purpose, it is an object of the present invention to isolate a cell growth inhibitory factor protein derived from retinal pericytes having a cell growth inhibitory action related to a novel angiogenesis and to obtain its amino acid sequence and base sequence. .

かかる課題を達成するために、本発明者らは網膜毛細血管周皮細胞株を樹立し(非特許文献4)、培養液を5倍濃縮して網膜毛細血管内皮細胞株で増殖抑制効果を観察したところ、約65%の阻害効果が示された。さらに、虚血誘導性網膜症モデルマウスに濃縮培地を投与しても網膜血管新生抑制効果は示された。すなわち、網膜毛細血管周皮細胞を樹立し、培養上清を用いることによって、初めて蛋白を精製することが可能となり、上記課題を解決することが可能となった。その手順の概略は以下のとおりである。
(1)網膜毛細血管周皮細胞の濃縮培地からタンパク質を分子量、電荷のフラクションで分け、内皮細胞増殖抑制効果を指標に蛋白を絞り込む。
(2)絞り込んだ蛋白群に含まれるタンパク質を質量分析系等によってそのアミノ酸配列を同定する。
(3)同定したアミノ酸配列を元に、該当アミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする複数の塩基配列を決定する。
(4)決定した塩基配列情報を元にPCR法やハイブリダイゼーション法を用い、該当する内皮細胞増殖抑制効果を持つ蛋白をコードする塩基配列の全長を決定する。
(5)単離した遺伝子を用い大腸菌や哺乳類培養細胞、昆虫細胞を用い該当遺伝子がコードする蛋白を調製し、培養網膜毛細血管内皮細胞や生体内に投与することによって内皮細胞増殖抑制活性を発現させる。
以下、本発明を詳細に説明する。
In order to achieve such a problem, the present inventors established a retinal capillary pericyte cell line (Non-patent Document 4), concentrated the culture solution 5 times, and observed a growth inhibitory effect in the retinal capillary endothelial cell line. As a result, an inhibitory effect of about 65% was shown. Furthermore, administration of a concentrated medium to an ischemia-induced retinopathy model mouse showed an inhibitory effect on retinal neovascularization. That is, by establishing retinal capillary pericytes and using the culture supernatant, it becomes possible to purify the protein for the first time and to solve the above problems. The outline of the procedure is as follows.
(1) Proteins are separated from the concentrated medium of retinal capillary pericytes by molecular weight and charge fractions, and the proteins are narrowed down using the endothelial cell proliferation inhibitory effect as an index.
(2) The amino acid sequences of the proteins included in the narrowed protein group are identified by a mass spectrometry system or the like.
(3) Based on the identified amino acid sequence, a plurality of base sequences encoding a polypeptide containing the corresponding amino acid sequence are determined.
(4) Using the PCR method or hybridization method based on the determined nucleotide sequence information, the full length of the nucleotide sequence encoding the corresponding protein having an inhibitory effect on endothelial cell proliferation is determined.
(5) Using the isolated gene, the protein encoded by the gene of interest is prepared using Escherichia coli, mammalian cultured cells, and insect cells, and expressed in cultured retinal capillary endothelial cells or in vivo to express endothelial cell proliferation inhibitory activity Let
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質(配列番号1)と機能的に同等なタンパク質を含む。本発明において、機能的に同等なタンパク質をホモログと呼ぶ。ホモログは、具体的には、配列番号1のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質と機能的に同等なタンパク質を含む。アミノ酸配列における変異の数や部位は、タンパク質の機能を維持できる限り制限されない。変異の数は、通常は全アミノ酸の40%以内であり、好ましくは全アミノ酸の30%以内であり、さらに好ましくは全アミノ酸の20%以内である。 The present invention includes a protein functionally equivalent to a cell growth inhibitory factor protein (SEQ ID NO: 1) derived from retinal pericytes. In the present invention, functionally equivalent proteins are referred to as homologs. Specifically, the homolog is composed of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. Contains functionally equivalent proteins. The number and site of mutations in the amino acid sequence are not limited as long as the function of the protein can be maintained. The number of mutations is usually within 40% of all amino acids, preferably within 30% of all amino acids, and more preferably within 20% of all amino acids.

本発明のホモログは、前記アミノ酸配列をコードする塩基配列からなるDNAに変異を導入することによって得ることができる。DNAに変異を導入するためには、例えば「Molecular Cloning: A Laboratory Manual第2版第1-3巻」(Cold Spring Harber Laboratory Press出版 New York 1989年)に記載の部位特異的変異誘発法やPCR法などの方法を用いることができる。変異を導入したDNAを、適当なベクターおよび宿主系を用いて、例えば「Molecular Cloning: A Laboratory Manual第2版第1-3巻」に記載の方法により遺伝子工学的に発現させればよい。 The homologue of the present invention can be obtained by introducing a mutation into DNA comprising a base sequence encoding the amino acid sequence. In order to introduce a mutation into DNA, for example, a site-directed mutagenesis method or PCR described in “Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd edition, volumes 1 to 3” (Cold Spring Harber Laboratory Press published New York 1989) A method such as a method can be used. The DNA into which the mutation has been introduced may be expressed by genetic engineering using an appropriate vector and host system, for example, by the method described in “Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd edition, volumes 1-3”.

本発明におけるホモログには、配列番号2に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAによってコードされ、配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質と機能的に同等なタンパク質が含まれる。配列番号2に記載の塩基配列からなるDNAは、本発明の網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含んでいる。ストリンジェントな条件下でハイブリダイズすることができるDNAは、構造的に相同性の高いタンパク質をコードしている可能性が高い。したがって、このようなタンパク質には機能的に同等なタンパク質が多く含まれる。本発明において、高い相同性とは、少なくとも60%以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上の配列の同一性を言う。アミノ酸配列の相同性は、BLAST検索アルゴリズムを用いて決定することができる。 The homolog in the present invention includes a protein functionally equivalent to a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, encoded by DNA that hybridizes under stringent conditions with the DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. included. The DNA consisting of the base sequence described in SEQ ID NO: 2 contains a base sequence encoding the amino acid sequence of the cell growth inhibitory factor protein derived from the retinal pericytes of the present invention. A DNA that can hybridize under stringent conditions is likely to encode a protein having high structural homology. Accordingly, such proteins include many functionally equivalent proteins. In the present invention, high homology means sequence identity of at least 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more. Amino acid sequence homology can be determined using the BLAST search algorithm.

本発明において、ストリンジェントな条件とは、以下のような条件を示すことができる。例えばロングプローブ(50塩基以上)でハイブリダイゼーションを行う場合には、50%の解離を生ずる温度(Tm)の目安を下記計算式から求め、ハイブリダイゼーションの温度を以下のように設定できる。
Tm=81.5+16.6(log10[Na+])+0.41(% G+C)-0.63(% formamide)-(600/n)-1.5(% mismatch)
[Na+]はNaイオン濃度;[M]、nはプローブの塩基数である。
ハイブリダイゼーション温度=Tm−25℃
もし、100%相同性で100塩基以上のプローブを用いる場合には、温度条件は下記のように設定できる。
(1)65〜75℃(フォルムアミド無添加)
(2)35〜45℃(フォルムアミド存在下)
短いオリゴヌクレオチドをプローブとして用いる場合には、以下の計算式を目安に設定できる。
ハイブリダイゼーション温度=Tm−5℃=2℃×(A+Tの数)+4℃×(C+Gの数)−5℃
本発明におけるストリンジェントな条件とは、上記条件下でハイブリダイズした後、0.2×SSC、0.5%SDSの溶液中で 65℃にて洗浄する条件でも依然として陽性のシグナルが観察されることを表す。これらの条件の組み合わせはあくまでも一例である。当業者であれば、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーを決定する各種の要素を調整し、目的のストリンジェンシーを経験的に設定することは自明である。ストリンジェンシーを決定する要因には上記条件の他に、例えば、プローブ濃度やハイブリダイゼーション反応時間なども含まれる。
In the present invention, the stringent conditions can indicate the following conditions. For example, in the case of performing hybridization with a long probe (50 bases or more), a standard for the temperature (Tm) at which 50% dissociation occurs can be obtained from the following formula, and the hybridization temperature can be set as follows.
Tm = 81.5 + 16.6 (log10 [Na +]) + 0.41 (% G + C) -0.63 (% formamide)-(600 / n) -1.5 (% mismatch)
[Na +] is the Na ion concentration; [M], and n is the number of bases of the probe.
Hybridization temperature = Tm-25 ° C
If a probe with 100% homology and 100 bases or more is used, the temperature condition can be set as follows.
(1) 65-75 ° C. (no formamide added)
(2) 35 to 45 ° C. (in the presence of formamide)
When a short oligonucleotide is used as a probe, the following calculation formula can be set as a guide.
Hybridization temperature = Tm−5 ° C. = 2 ° C. × (number of A + T) + 4 ° C. × (number of C + G) −5 ° C.
The stringent condition in the present invention is that a positive signal is still observed even under the condition of washing at 65 ° C. in a 0.2 × SSC, 0.5% SDS solution after hybridization under the above conditions. Represents that. The combination of these conditions is merely an example. Those skilled in the art will readily adjust the various factors that determine the stringency of hybridization and empirically set the desired stringency. Factors that determine stringency include, for example, probe concentration and hybridization reaction time in addition to the above conditions.

PCRのような遺伝子増幅技術を用いて本発明のホモログを得ることもできる。すなわち、配列番号2に記載の塩基配列からなるDNA配列をもとにプライマーを設計し、本発明のタンパク質をコードするDNA配列またはその一部と相同性の高いDNA断片を単離することも可能である。 The homologue of the present invention can also be obtained using gene amplification techniques such as PCR. That is, it is possible to design a primer based on the DNA sequence consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and to isolate a DNA fragment encoding the protein of the present invention or a DNA fragment having high homology with a part thereof. It is.

本発明において、「網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質(配列番号1)と機能的に同等」とは、対象となるタンパク質が内皮細胞増殖抑制活性を有することを指す。 In the present invention, “functionally equivalent to a retinal pericyte cell-derived cell growth inhibitory factor protein (SEQ ID NO: 1)” means that the target protein has endothelial cell growth inhibitory activity.

この活性は、公知の方法によって確認することができる。具体的には、網膜毛細血管内皮細胞株の培養液に、対象となるタンパク質溶液を添加し、一定時間培養し、細胞増殖を抑制する作用であれば、該タンパク質は網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質と機能的に同等であると判定される。 This activity can be confirmed by a known method. Specifically, if the protein solution of interest is added to a culture solution of a retinal capillary endothelial cell line and cultured for a certain period of time to suppress cell proliferation, the protein is a cell derived from retinal pericytes. It is determined to be functionally equivalent to the growth inhibitory protein.

本発明の網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質は、該タンパク質が発現している細胞や組織のような生体材料のみならず、これをコードする遺伝子を適当な発現系に組み込んで遺伝子組み換え体 (recombinant)として得ることもできる。網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質を遺伝子工学的な手法によって得るためには、後に述べるように網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質をコードする遺伝子を適当な発現系に組み込んで発現させれば良い。一方、網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質をコードする遺伝子は、網膜周皮細胞のcDNAライブラリー等を鋳型としてPCR等で増幅することにより得ることができる。 The cell growth inhibitory factor protein derived from the retinal pericytes of the present invention is not only a biomaterial such as a cell or tissue in which the protein is expressed, but also a gene that encodes the gene is incorporated into an appropriate expression system for genetic recombination. It can also be obtained as a recombinant. In order to obtain a retinal pericyte-derived cell growth inhibitory factor protein by a genetic engineering technique, a gene encoding a retinal pericyte-derived cell growth inhibitory factor protein is incorporated into an appropriate expression system as described later. It can be expressed. On the other hand, a gene encoding a cell growth inhibitory factor protein derived from retinal pericytes can be obtained by amplification by PCR or the like using a cDNA library of retinal pericytes or the like as a template.

本発明は、本発明のタンパク質あるいはこれらのホモログをコードするDNAに関する。
本発明のDNAは、配列番号1に記載のアミノ酸配列、あるいはそのホモログをコードするものであれば、cDNA、ゲノムDNA、あるいは合成DNAなど、その由来は制限されない。例えば、本発明のDNAは、配列番号2に記載の塩基配列のコード領域からなるDNAを化学的に合成することによって得ることができる。また、網膜周皮細胞やその他の細胞・組織のcDNAライブラリーを鋳型として、前記塩基配列に基づいて設計したプライマーによるPCRで本発明のDNAを増幅することもできる。
The present invention relates to a DNA encoding the protein of the present invention or a homologue thereof.
The origin of the DNA of the present invention is not limited as long as it encodes the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a homologue thereof, such as cDNA, genomic DNA, or synthetic DNA. For example, the DNA of the present invention can be obtained by chemically synthesizing DNA consisting of the coding region of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. In addition, the DNA of the present invention can be amplified by PCR using primers designed based on the nucleotide sequence, using a cDNA library of retinal pericytes or other cells / tissues as a template.

本発明に含まれるDNAのホモログは、配列番号2に記載の塩基配列のコード領域に対して、少なくとも80%以上、より望ましくは90%以上のホモロジーを有する塩基配列を含むDNAである。DNAを構成する塩基配列のホモロジーは、遺伝子解析ソフトGENETYX-SV/RC Ver4.01(ソフトウェア開発社製)や、遺伝子解析プログラムBLASTによって決定することができる。更に、他の種由来のcDNAを鋳型に用いることにより、本発明に基づくホモログをコードするDNAを増幅することもできる。 The homologue of DNA included in the present invention is DNA containing a base sequence having at least 80% or more, more preferably 90% or more homology to the coding region of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. The homology of the base sequence constituting the DNA can be determined by the gene analysis software GENETYX-SV / RC Ver4.01 (manufactured by Software Development Co.) or the gene analysis program BLAST. Furthermore, by using cDNA derived from other species as a template, DNA encoding a homolog based on the present invention can also be amplified.

網膜周皮細胞など、本発明の遺伝子を発現する細胞から調製したcDNAライブラリーを、前記塩基配列からなるDNAをプローブとしてスクリーニングすることによって、本発明のDNAを単離することもできる。PCRと同様に他の種由来のcDNAを用いれば、他の種に由来する、網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子のホモログをコードするDNAを単離することができる。プローブは、先に述べたようなストリンジェントな条件下でハイブリダイズさせる。ラット以外の動物としては、例えば、マウス、ウサギ、イヌ、ヒトなどが挙げられる。 The DNA of the present invention can also be isolated by screening a cDNA library prepared from cells expressing the gene of the present invention, such as retinal pericytes, using the DNA consisting of the base sequence as a probe. Similar to PCR, if cDNA derived from other species is used, DNA encoding a homolog of a retinal pericyte-derived cell growth inhibitor derived from another species can be isolated. The probe is hybridized under stringent conditions as described above. Examples of animals other than rats include mice, rabbits, dogs, and humans.

その他、一般に真核生物の遺伝子は、インターフェロン遺伝子等で知られているように、多型現象(polymorphism)を示すと考えられており、この多型現象によって1または複数個のアミノ酸が置換される場合もあれば、塩基配列の変化はあってもアミノ酸は全く変わらない場合もある。これら多型に基づいて塩基配列に変異を生じたDNAも、本発明のDNAに含まれる。 In addition, eukaryotic genes are generally considered to exhibit polymorphism as known by interferon genes, and one or more amino acids are replaced by this polymorphism. In some cases, the amino acid may not change at all even if the base sequence changes. DNA in which the nucleotide sequence is mutated based on these polymorphisms is also included in the DNA of the present invention.

本発明のDNAを用いて、本発明のタンパク質を組み換え体として得ることができる。組み換え体を産生するために必要な操作は、例えば前記の「Molecular Cloning」などの多くの文献に詳細に記述されている。具体的には、発現させたいDNAの上流に翻訳開始コドンを付加し、下流には翻訳終止コドンを付加する。さらに、転写を制御するプロモーター配列(例えば、trp、lac、T7、SV40初期プロモーター)等の制御遺伝子を付加し、適当なベクターに組み込んで宿主細胞内で複製し、機能する発現プラスミドを作製することができる。適切な発現ベクターとしては、例えば、細菌についてはpRSET、pET、 pGEMEX、pKK233−2など、酵母についてはpYES2、昆虫細胞についてはpVL1393、pFastBac1、動物細胞についてはpEF− BOS、pSRα、pDR2、pCR3.1等が挙げられる。 The protein of the present invention can be obtained as a recombinant using the DNA of the present invention. The operations necessary to produce recombinants are described in detail in many documents such as “Molecular Cloning” described above. Specifically, a translation start codon is added upstream of the DNA to be expressed, and a translation stop codon is added downstream. Furthermore, a control gene such as a promoter sequence that controls transcription (eg, trp, lac, T7, SV40 early promoter) is added, and the gene is inserted into an appropriate vector and replicated in a host cell to produce a functional expression plasmid. Can do. Suitable expression vectors include, for example, pRSET, pET, pGEMEX, pKK233-2 for bacteria, pYES2 for yeast, pVL1393, pFastBac1 for insect cells, pEF-BOS, pSRα, pDR2, pCR3. 1 etc. are mentioned.

本発明のDNAは、遺伝子治療に有用である。本発明のDNAによってコードされる蛋白質は、細胞増殖抑制因子タンパク質として機能する。従って、本発明のDNAを生体に導入して発現させることにより、例えば、血管新生を伴う糖尿病網膜症の治療に利用することができる。
本発明のDNAは、公知の方法によって生体に導入することができる。外来遺伝子を治療を目的として生体に導入する手法は公知である。例えば、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、あるいはアデノ随伴ウイルスベクター等に本発明のDNAを組み込むことにより、本発明のDNA導入用のベクターとすることができる。このベクターを、例えば単離したリンパ球などに感染させた後、再び生体に返すことにより、エキソビボ(ex vivo)で本発明の遺伝子を生体に導入することができる。
The DNA of the present invention is useful for gene therapy. The protein encoded by the DNA of the present invention functions as a cell growth inhibitory factor protein. Therefore, by introducing and expressing the DNA of the present invention in a living body, it can be used, for example, for the treatment of diabetic retinopathy associated with angiogenesis.
The DNA of the present invention can be introduced into a living body by a known method. A technique for introducing a foreign gene into a living body for the purpose of treatment is known. For example, the DNA for introduction of the present invention can be obtained by incorporating the DNA of the present invention into a retrovirus vector, an adenovirus vector, an adeno-associated virus vector, or the like. The vector of the present invention can be introduced into a living body ex vivo by infecting this vector with, for example, isolated lymphocytes and then returning it to the living body again.

発現プラスミドを適当な宿主細胞に導入すれば、形質転換体を得ることができる。宿主細胞としては、大腸菌などの原核生物、酵母などの単細胞真核生物、昆虫、哺乳類などの多細胞生物の細胞などが挙げられる。好ましくは、哺乳類の細胞であり、哺乳類の細胞としては、CHO細胞、293細胞、COS7細胞などが例示できる。この形質転換体を培養することにより、タンパク質を産生させることができる。 A transformant can be obtained by introducing the expression plasmid into an appropriate host cell. Examples of host cells include prokaryotes such as E. coli, unicellular eukaryotes such as yeast, and cells of multicellular organisms such as insects and mammals. Mammalian cells are preferred, and examples of mammalian cells include CHO cells, 293 cells, and COS7 cells. By culturing this transformant, a protein can be produced.

得られたタンパク質は、当業者に周知の硫安沈殿、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィーを単独あるいは組み合わせて精製することができる。また、本発明のタンパク質を、HisタグやHAタグのような結合親和性を持つタンパク質との融合タンパク質として発現させることにより、アフィニティクロマトグラフィーを用いた精製方法を適用することもできる。 The obtained protein can be purified by one or a combination of ammonium sulfate precipitation, affinity chromatography, ion exchange chromatography, gel filtration chromatography, reverse phase chromatography and hydrophobic chromatography well known to those skilled in the art. In addition, a purification method using affinity chromatography can be applied by expressing the protein of the present invention as a fusion protein with a protein having binding affinity such as His tag or HA tag.

本発明は、本発明のDNA、あるいはその相補鎖とハイブリダイズするDNAであって、少なくとも14ヌクレオチドの鎖長を有するDNAに関する。このようなDNAは、本発明のDNAを合成するためのプライマーとして、あるいは本発明のDNAやそれを転写したmRNAを検出するためのプローブとして用いることができる。与えられた塩基配列に基づいてプライマーの塩基配列を設計することは、当業者が通常行いうることである。また、検出すべき塩基配列と公知の塩基配列を比較して、適切なプローブを設計することも当業者には自明である。本発明のDNAをプローブとして用いるときには、ジゴキシゲニンやビオチンのような親和性物質、あるいはFITCやローダミンのような蛍光物質を利用して公知の方法によって標識することができる。必要な塩基配列を持つDNAは、化学的に、あるいは酵素的に合成することによって得ることができる。 The present invention relates to a DNA that hybridizes to the DNA of the present invention or a complementary strand thereof, and has a chain length of at least 14 nucleotides. Such DNA can be used as a primer for synthesizing the DNA of the present invention, or as a probe for detecting the DNA of the present invention or mRNA transcribed therefrom. Designing the base sequence of the primer based on the given base sequence is usually possible for those skilled in the art. It is also obvious to those skilled in the art that an appropriate probe is designed by comparing a base sequence to be detected with a known base sequence. When the DNA of the present invention is used as a probe, it can be labeled by a known method using an affinity substance such as digoxigenin or biotin, or a fluorescent substance such as FITC or rhodamine. DNA having a necessary base sequence can be obtained chemically or enzymatically synthesized.

本発明に基づくプローブ、あるいはプライマーは、本発明のDNAやそれが転写されたmRNAの検出に用いることができる。mRNAは、ノーザンブロット法やRT−PCR法により検出することができる。 The probe or primer based on the present invention can be used for the detection of the DNA of the present invention and the mRNA to which it has been transcribed. mRNA can be detected by Northern blotting or RT-PCR.

更に本発明は、本発明のタンパク質に対する抗体に関する。本発明の抗体は、モノクロナール抗体およびポリクロナール抗体のいずれをも含む。これらの抗体は、本発明のタンパク質、またはその断片を免疫原として公知の方法に基づいて作成することができる。
本発明のモノクロナール抗体は、例えば、次のようにして得ることができる。具体的には、本発明のタンパク質を抗原としてマウス、ラット、あるいはハムスター等を免疫する。免疫した動物の脾臓またはリンパ節からリンパ球を取り出し、ミエローマ細胞と融合させてKoherとMilsteinの方法(Nature, 256, 495-497,1975)、またはその改良法であるUedaらの方法(Proc. Natl. Acad. Sci.USA,79, 4386-4390, 1982)等に従ってハイブリドーマを作製する。得られたハイブリドーマのうち、目的とする反応特性を持つ抗体を産生するものをクローニングし、これを培養することによってモノクロナール抗体を産生させることができる。モノクロナール抗体は、免疫原のタンパク質に特徴的に見出される構造を認識するものを選択することにより、そのタンパク質を特異的に認識するモノクロナール抗体とすることができる。本発明のタンパク質に特徴的な構造は、例えば本発明のタンパク質を構成するアミノ酸配列に特異的に見出されるアミノ酸配列を選択することによって推測することができる。
Furthermore, the present invention relates to an antibody against the protein of the present invention. The antibody of the present invention includes both a monoclonal antibody and a polyclonal antibody. These antibodies can be prepared based on a known method using the protein of the present invention or a fragment thereof as an immunogen.
The monoclonal antibody of the present invention can be obtained, for example, as follows. Specifically, mice, rats, hamsters or the like are immunized using the protein of the present invention as an antigen. Lymphocytes are removed from the spleen or lymph node of the immunized animal and fused with myeloma cells, and the method of Koher and Milstein (Nature, 256, 495-497, 1975), or an improved method of Ueda et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 79, 4386-4390, 1982) and the like. Among the obtained hybridomas, a monoclonal antibody can be produced by cloning and producing an antibody that produces an antibody having the desired reaction characteristics. A monoclonal antibody can be made into a monoclonal antibody that specifically recognizes the protein by selecting one that recognizes a structure that is characteristically found in the protein of the immunogen. The characteristic structure of the protein of the present invention can be estimated by, for example, selecting an amino acid sequence specifically found in the amino acid sequence constituting the protein of the present invention.

本発明によるモノクロナール抗体は、その定常領域をヒトのイムノグロブリン分子に組み換えることによってキメラ抗体とすることができる。キメラ抗体は、遺伝子工学的に作製されるモノクロナール抗体のひとつである。例えば、その可変領域(V)がマウスイムノグロブリン由来の可変領域(VH、VL)であり、かつその定常領域(C)がヒトイムノグロブリン由来の定常領域(CH、CL)であるマウス/ヒトキメラモノクロナール抗体が公知である。ヒトイムノグロブリン由来の定常領域は、IgG、IgM、IgAおよびIgEいずれのクラスに属するヒトイムノグロブリンの定常領域でも利用することができる。好ましくは、ヒトIgGの定常領域が用いられる。 The monoclonal antibody according to the present invention can be made into a chimeric antibody by recombining its constant region with a human immunoglobulin molecule. A chimeric antibody is one of the monoclonal antibodies produced by genetic engineering. For example, a mouse / human chimera whose variable region (V) is a mouse immunoglobulin-derived variable region (VH, VL) and whose constant region (C) is a human immunoglobulin-derived constant region (CH, CL) Monoclonal antibodies are known. The constant region derived from human immunoglobulin can be used as the constant region of human immunoglobulin belonging to any class of IgG, IgM, IgA and IgE. Preferably, the constant region of human IgG is used.

更に、可変領域におけるフレームワークをヒト化することによって、いわゆるヒト化抗体とすることができる。ヒト型抗体(CDR−grafted抗体)も、遺伝子工学的に作製されるモノクロナール抗体のひとつである。例えば、可変領域(V)中の超可変領域(Hypervariable region:HV)がマウス由来であり、その可変領域(V)のフレームワーク領域がヒトイムノグロブリンに由来するヒト化抗体が公知である。HVは相補性決定領域(Complementarity determining region:CDR)とも呼ばれ、可変領域中に3箇所存在する。それぞれHV1(CDR1)、HV2(CDR2)、HV3(CDR3)と名づけられている。これらの領域は、可変領域において抗原結合特異性を決定する重要な領域である。
一方フレームワーク(framework region)とは、V領域においてアミノ酸配列の多様性は比較的少ない領域である。V領域においてHVをはさむ形で4つの領域を占めている。それぞれ FR1、FR2、FR3、FR4と呼ばれる。ヒト化抗体は可変領域のみで構成することもできる。あるいはその定常領域としてヒトのイムノグロブリン由来の構造を持たせることによって、完全なイムノグロブリン分子として構成することもできる。
Furthermore, humanized antibodies can be obtained by humanizing the framework in the variable region. A human-type antibody (CDR-grafted antibody) is also one of monoclonal antibodies produced by genetic engineering. For example, a humanized antibody in which the hypervariable region (HV) in the variable region (V) is derived from a mouse and the framework region of the variable region (V) is derived from a human immunoglobulin is known. HV is also called a complementarity determining region (CDR), and there are three locations in the variable region. They are named HV1 (CDR1), HV2 (CDR2), and HV3 (CDR3), respectively. These regions are important regions that determine antigen binding specificity in the variable region.
On the other hand, the framework region is a region where the diversity of amino acid sequences is relatively small in the V region. The V region occupies four regions with HV sandwiched between them. They are called FR1, FR2, FR3, and FR4, respectively. Humanized antibodies can also consist of variable regions only. Alternatively, it can be constructed as a complete immunoglobulin molecule by having a structure derived from human immunoglobulin as its constant region.

動物の胚を操作するトランスジェニック技術により、マウスにヒト抗体遺伝子を導入し、このマウスを免疫することによってヒト抗体を作らせる方法も確立されている(日経サイエンス1995年、6月号、P40-50)。この方法によって得ることができるイムノグロブリン分子は、完全なヒト・イムノグロブリン分子である。このように、イムノグロブリンの一部、あるいは全てをヒト化したものも、その抗体が本発明の網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質を認識するものである限り、本発明に含まれる。 A method of introducing a human antibody gene into a mouse and immunizing the mouse by transgenic technology for manipulating animal embryos has also been established (Nikkei Science 1995, June, P40- 50). The immunoglobulin molecules that can be obtained by this method are fully human immunoglobulin molecules. Thus, the humanized part or all of the immunoglobulin is also included in the present invention as long as the antibody recognizes the cell growth inhibitory protein derived from the retinal pericytes of the present invention.

キメラ抗体は、例えば次のようにして得ることができる
まず、本発明のマウスモノクロナール抗体を産生するハイブリドーマから、活性な VH遺伝子(H鎖可変領域をコードする再構成されたVDJ遺伝子)と、活性なVL遺伝子(L鎖可変領域をコードする再構成されたVJ遺伝子)を単離する。他方で、ヒトイムノグロブリンをコードするDNAからCH遺伝子(H鎖定常領域をコードするC遺伝子)と、CL遺伝子(L鎖定常領域をコードするC遺伝子)を取得する。次いで、VHの下流にCHを発現可能なように配列して発現ベクター(pSV2neoなど)に組み込む。同様にVLについても、その下流に CLを発現可能なように配列して発現ベクターに組み込む。VH+CLとVL+CLは、1つのベクター上に組み込むこともできるし、別のベクターに挿入することもできる。このようにして作製した発現ベクターを適当な宿主細胞に導入する。VH+CLとVL+CLを別のベクターに挿入した場合には、2種のベクターでコトランスフェクトする。スクリーニングを容易にするために、宿主細胞としては、自らは抗体を産生していない細胞株が有利である。具体的には、 P3X63Ag8.653細胞(ATCC CRL1580)やSP2/0 −Ag14細胞(ATCC CRL1581)等の骨髄腫細胞を利用することができる。ベクターは、DEAE−デキストラン法、リン酸カルシウム法あるいはエレクトロポレーション法などにより形質転換することができる。形質転換細胞は、まず発現ベクターに挿入された薬物耐性遺伝子を指標としてスクリーニングされる。更に目的とする抗体分子を発現している形質転換体をスクリーニングして、目的のキメラモノクロナール抗体産生細胞を得ることができる。
A chimeric antibody can be obtained, for example, as follows: First, from a hybridoma that produces the mouse monoclonal antibody of the present invention, an active VH gene (a reconstituted VDJ gene encoding a heavy chain variable region), An active VL gene (a rearranged VJ gene encoding the light chain variable region) is isolated. On the other hand, a CH gene (C gene encoding an H chain constant region) and a CL gene (C gene encoding an L chain constant region) are obtained from DNA encoding human immunoglobulin. Next, CH is arranged downstream of VH so that it can be expressed and incorporated into an expression vector (pSV2neo, etc.). Similarly, VL is also arranged downstream of the VL so that it can be expressed and incorporated into an expression vector. VH + CL and VL + CL can be incorporated on one vector or can be inserted on another vector. The expression vector thus prepared is introduced into an appropriate host cell. When VH + CL and VL + CL are inserted into different vectors, they are co-transfected with two types of vectors. In order to facilitate screening, the host cell is advantageously a cell line that does not produce antibodies by itself. Specifically, myeloma cells such as P3X63Ag8.653 cells (ATCC CRL1580) and SP2 / 0-Ag14 cells (ATCC CRL1581) can be used. The vector can be transformed by DEAE-dextran method, calcium phosphate method, electroporation method or the like. Transformed cells are first screened using the drug resistance gene inserted into the expression vector as an indicator. Furthermore, a transformant expressing the target antibody molecule can be screened to obtain a target chimeric monoclonal antibody-producing cell.

更に、ヒト化抗体は、例えば次のようにして得ることができる。
まず、マウスH鎖CDR遺伝子とそれに対応するマウスL鎖CDR遺伝子を単離する。一方、ヒトイムノグロブリン遺伝子からは、前記マウスH鎖CDRに対応するヒトH鎖CDR以外の全領域をコードするヒトH鎖遺伝子と、マウスL鎖CDRに対応するヒトL鎖遺伝子を単離する。単離したマウスH鎖CDR遺伝子とヒトH鎖遺伝子を発現可能なように適当なベクターに導入する。同様にマウスL鎖CDR遺伝子とヒトL鎖遺伝子を発現可能なように適当なもう一つの発現ベクターに導入する。または、マウスH 鎖CDR/ヒトH鎖遺伝子とマウスL鎖CDR/ヒトL鎖遺伝子を同一の発現ベクターに発現可能なように導入することもできる。このようにして作製された発現ベクターで、適当な宿主細胞を形質転換することにより、ヒト化抗体産生形質転換細胞を得られる。宿主細胞の形質転換とスクリーニングは、キメラ抗体と同様に行うことができる。
Furthermore, a humanized antibody can be obtained, for example, as follows.
First, the mouse H chain CDR gene and the corresponding mouse L chain CDR gene are isolated. On the other hand, from the human immunoglobulin gene, a human H chain gene encoding the entire region other than the human H chain CDR corresponding to the mouse H chain CDR and a human L chain gene corresponding to the mouse L chain CDR are isolated. The isolated mouse H chain CDR gene and human H chain gene are introduced into an appropriate vector so that they can be expressed. Similarly, the mouse L chain CDR gene and the human L chain gene are introduced into another appropriate expression vector so that they can be expressed. Alternatively, the mouse H chain CDR / human H chain gene and the mouse L chain CDR / human L chain gene can be introduced so that they can be expressed in the same expression vector. By transforming an appropriate host cell with the expression vector thus prepared, a humanized antibody-producing transformed cell can be obtained. Transformation and screening of host cells can be performed in the same manner as for chimeric antibodies.

ポリクロナール抗体は、例えば、「Antibodies; A Laboratory Manual, Lane, H.D.ら編」(Cold Spring Harber Laboratory Press出版 New York 1989年)などに記載の方法に従って作製することができる。
すなわち精製した本発明のタンパク質、あるいはその断片を抗原として用いて、適切な方法で動物を免疫することにより、抗原となるタンパク質を特異的に認識する抗体を容易に作製し、精製することができる。ポリクロナール抗体を得るための免疫動物としては、一般にマウス、ラット、ハムスター、あるいはウサギ等が用いられる。いずれの場合においても、タンパク質断片を免疫原に用いるには、KLHやアルブミンのようなキャリアータンパク質と結合させることによって、免疫原性を高めることができる。
Polyclonal antibodies can be prepared according to the method described in, for example, “Antibodies; A Laboratory Manual, Lane, HD et al.” (Cold Spring Harber Laboratory Press published New York 1989).
That is, by using the purified protein of the present invention or a fragment thereof as an antigen and immunizing an animal by an appropriate method, an antibody that specifically recognizes the antigen protein can be easily produced and purified. . As an immunized animal for obtaining a polyclonal antibody, a mouse, rat, hamster, rabbit or the like is generally used. In any case, in order to use a protein fragment as an immunogen, immunogenicity can be enhanced by binding to a carrier protein such as KLH or albumin.

本発明の抗体は、本発明のタンパク質の検出に用いることができる。試料中のタンパク質を抗体によって検出する方法は、イムノブロット法、イムノアッセイ法、あるいは免疫染色法等として公知である。また、これらの検出方法に用いるために、抗体を直接、あるいは間接的に標識する方法も公知である。標識には、一般に酵素、放射性同位元素、あるいは蛍光物質などが用いられる。本発明の抗体は、緩衝液、安定剤、懸濁剤、塩などの溶媒および溶質を適宜組み合わせて、本発明の網膜周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質の検出試薬キットとすることができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
The antibody of the present invention can be used for detection of the protein of the present invention. A method for detecting a protein in a sample with an antibody is known as an immunoblot method, an immunoassay method, an immunostaining method, or the like. In addition, a method for directly or indirectly labeling an antibody for use in these detection methods is also known. In general, an enzyme, a radioisotope, or a fluorescent substance is used for the label. The antibody of the present invention can be used as a reagent kit for detecting a growth inhibitory factor protein derived from retinal pericytes of the present invention by appropriately combining a buffer, a stabilizer, a suspension, a solvent such as a salt, and a solute. .
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not restrict | limited to these at all.

[実施例]
(細胞増殖抑制タンパク質の同定)
網膜毛細血管周皮細胞株の培養濃縮液から硫安沈殿によってタンパクを回収し、陰イオン交換カラム(Econo-Pac High Q 1mL cartrige; Bio-rad)に通してタンパク質を保持させた。陰イオン交換カラムからのタンパク質溶出には0.01〜1M塩化ナトリウム溶液を用いて分画した。分画サンプルの一部を限外濾過によってバッファー交換して10%FBS−DMEMに溶解して網膜毛細血管内皮細胞株に添加し、5-ブロモ-2'-デオキシウリジン(BrdU)の取り込み量を測定することで、細胞増殖抑制活性を評価した。合計で60に分けたフラクションの中で、No.21〜35で顕著なBrdU取り込み抑制が示された。次に、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー法によるさらなる分画のため、BrdU取り込み抑制が示されたフラクションのタンパク質をハイドロキシアパタイトカラム(CHT-1、セラミックハイドロキシアパタイト2mL colume; Bio-rad)に保持させ、0.01〜0.5Mリン酸緩衝液を用いて分画した。分画サンプルの一部を限外濾過によってバッファー交換して10%FBS−DMEMに溶解して網膜毛細血管内皮細胞株に添加し、BrdUの取り込み量を測定すると、フラクション25付近で強いBrdU取り込み抑制が示された。さらに、ハイドロキシアパタイトカラムで分画し、BrdU取り込み抑制が示されたフラクションのタンパク質を2次元電気泳動で分離した。1次元目等電点電気泳動にImmnobiline DryStrip(pH3.0〜10.0NL, 7cm;Amersham Biosciences)を用い、2次元目にSDS−PAGE(ExcelGel 2-D Homogeneous 12.5;Amersham Biosciences)を用いて分離した。泳動後のゲルをクマーシー・ブリリアント・ブルーで染色し、可視化した。得られたスポットを切り出し、トリプシンを用いてゲル内消化によって断片化した。タンパク質量分析法としてはマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析装置(MALDI-TOFMS, AXIMA-CFR; Shimadzu)を用いた。算出されたモノアイソトピックイオンのピーク値を基にデータベースProFoundで検索してPMF法によるタンパク質同定を行った。その結果トロポミオシン[tropomyosin(TM)]であることが示唆された。この段階ではTMα(MW=28.33kDa, pI=4.8, NCBI番号=167850)、TM3(MW=28.77kDa, pI=4.7, NCBI番号=NP476556)、TM6(MW=29.30kDa, pI=4.7, NCBI番号=Np775134)である可能性があった。ラットTM3を特異的に認識するプライマーを作製してRT−PCR法でオープンリーディングフレーム(ORF)のクローニングを行った。さらに、RT−PCR解析からラット網膜、網膜毛細血管周皮細胞株に発現が示された。増幅された網膜毛細血管周皮細胞株のPCR産物をDNAシークエンサー解析した結果、配列表2に示す配列を得た。得られた配列はラットTM3、ラットTM6と異なる配列を示した。さらに、塩基配列をアミノ酸に変換した(配列表1)ところ、やはり両者とは異なっていた。
[Example]
(Identification of cytostatic protein)
Protein was collected from the culture concentrate of the retinal capillary pericyte cell line by ammonium sulfate precipitation, and passed through an anion exchange column (Econo-Pac High Q 1 mL cartrige; Bio-rad) to retain the protein. Protein elution from the anion exchange column was fractionated using 0.01-1 M sodium chloride solution. A portion of the fraction sample was buffer-exchanged by ultrafiltration, dissolved in 10% FBS-DMEM, added to the retinal capillary endothelial cell line, and the amount of 5-bromo-2′-deoxyuridine (BrdU) incorporated was determined. By measuring, cell growth inhibitory activity was evaluated. Of the fractions divided into a total of 60, No. 21 to 35 showed significant inhibition of BrdU incorporation. Next, for further fractionation by the hydroxyapatite chromatography method, a fraction of proteins showing inhibition of BrdU incorporation was retained on a hydroxyapatite column (CHT-1, ceramic hydroxyapatite 2 mL colume; Bio-rad), and 0.01 to Fractionation was performed using 0.5M phosphate buffer. Part of the fraction sample was buffer-exchanged by ultrafiltration, dissolved in 10% FBS-DMEM, added to the retinal capillary endothelial cell line, and when BrdU incorporation was measured, strong BrdU incorporation was suppressed in the vicinity of fraction 25 It has been shown. Furthermore, fractionation was performed with a hydroxyapatite column, and fractions of proteins showing inhibition of BrdU incorporation were separated by two-dimensional electrophoresis. The first-dimension isoelectric focusing was performed using Imbibiline DryStrip (pH 3.0 to 10.0 NL, 7 cm; Amersham Biosciences) and the second dimension using SDS-PAGE (ExcelGel 2-D Homogeneous 12.5; Amersham Biosciences). . The gel after electrophoresis was stained with Coomassie brilliant blue and visualized. The obtained spots were cut out and fragmented by in-gel digestion using trypsin. As a protein analysis method, a matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometer (MALDI-TOFMS, AXIMA-CFR; Shimadzu) was used. Based on the calculated peak value of monoisotopic ions, the protein was identified by the PMF method by searching the database ProFound. As a result, it was suggested that it was tropomyosin [tropomyosin (TM)]. At this stage, TMα (MW = 28.33 kDa, pI = 4.8, NCBI number = 167850), TM3 (MW = 28.77 kDa, pI = 4.7, NCBI number = NP476556), TM6 (MW = 29.30 kDa, pI = 4.7, NCBI number) = Np775134). A primer specifically recognizing rat TM3 was prepared and an open reading frame (ORF) was cloned by RT-PCR. Furthermore, RT-PCR analysis showed expression in rat retina and retinal capillary pericyte cell lines. As a result of DNA sequencer analysis of the PCR product of the amplified retinal capillary pericyte cell line, the sequences shown in Sequence Table 2 were obtained. The obtained sequences were different from those of rat TM3 and rat TM6. Furthermore, when the base sequence was converted into an amino acid (Sequence Table 1), it was still different from the both.

(同定タンパク質の細胞増殖抑制活性)
配列表2にある遺伝子配列に制限酵素サイトが付くようなプライマーでPCRを行い、得られた増幅DNA断片をタンパク質発現誘導させるため、pGEX-6P-1ベクター(Amersham Biosciences)に導入した。目的遺伝子のORFを導入したpGE-6P-1溶液5μLにBL21(DE3)コンピテントセル(STRATGENE)を100μL加え、ヒートショックを加え、SOC培地200μLを加え、37℃で1時間インキュベーションした後、LB Ampplateに播き、37℃、12〜16時間インキュベーションすることによって、コロニーを形成させた。4〜5mLのLB Amp mediumに形成されたコロニーを加えて、37℃、11時間のインキュベーションによって大量培養後、遠心して集菌した。
(Cell growth inhibitory activity of the identified protein)
PCR was performed with a primer such that a restriction enzyme site was attached to the gene sequence shown in Sequence Listing 2, and the resulting amplified DNA fragment was introduced into a pGEX-6P-1 vector (Amersham Biosciences) in order to induce protein expression. Add 100 μL of BL21 (DE3) competent cell (STRATGENE) to 5 μL of pGE-6P-1 solution into which ORF of the target gene has been introduced, add heat shock, add 200 μL of SOC medium, and incubate at 37 ° C. for 1 hour. Colonies were formed by plating on Amplate and incubating at 37 ° C. for 12-16 hours. Colonies formed in 4 to 5 mL of LB Amp medium were added, and after mass cultivation by incubation at 37 ° C. for 11 hours, the cells were collected by centrifugation.

集菌したBL21(DE3)をリン酸緩衝液(pH7.5)に懸濁させ、超音波細胞破砕機(MISONIX; Farmingdale, NY)で破砕後、遠心して上清を回収した。得られたタンパク質はグルタイオン・セファロース4B(Amersham Biosciences)を用いて精製した。精製したタンパク質は、MALDI−TOFMSによってタンパク質量の測定し、さらにプロテインシークエンサー(PPSQ-21; Shimadzu)を用いてN末端アミノ酸配列の解析を行い確認した。 The collected BL21 (DE3) was suspended in a phosphate buffer (pH 7.5), disrupted with an ultrasonic cell disrupter (MISONIX; Farmingdale, NY), and centrifuged to collect the supernatant. The resulting protein was purified using Glutaion Sepharose 4B (Amersham Biosciences). The purified protein was confirmed by measuring the protein amount by MALDI-TOFMS and further analyzing the N-terminal amino acid sequence using a protein sequencer (PPSQ-21; Shimadzu).

網膜毛細血管内皮細胞株をコラーゲンコートプレート(Biocoat Collagen I Cellware 96-Well plate; BD Biosciences)に750セル/ウェルの割合で播種し、24時間培養した。濃縮したリコンビナントタンパク質溶液を設定した濃度になるように希釈し、各濃度のタンパク質、または、網膜毛細血管周皮細胞株の培養濃縮液(5倍、5x rPCT1-CM)を含む10%FBS−DMEMで48時間培養した。細胞測定は、同仁化学研究所製の細胞増殖アッセイキット(Cell Counting Kit-8)用いて行った。細胞増殖抑制活性を表1に示す。本発明のタンパク質1〜37μMにて顕著な内皮細胞増殖抑制効果を示した。
表2には同じ濃度のウシ血清アルブミンを用いた結果を示している。ウシ血清アルブミンでは同濃度を用いても内皮細胞増殖に全く影響を与えないことから、本発明で得られた内皮細胞増殖因子タンパク質の効果が特異的であることが示された。
A retinal capillary endothelial cell line was seeded on a collagen-coated plate (Biocoat Collagen I Cellware 96-Well plate; BD Biosciences) at a rate of 750 cells / well and cultured for 24 hours. Dilute the concentrated recombinant protein solution to the set concentration, and add 10% FBS-DMEM containing each concentration of protein or culture concentrate of retinal capillary pericyte cell line (5x, 5x rPCT1-CM) For 48 hours. Cell measurement was performed using a cell proliferation assay kit (Cell Counting Kit-8) manufactured by Dojindo Laboratories. The cell growth inhibitory activity is shown in Table 1. The protein of the present invention 1 to 37 μM showed a remarkable endothelial cell proliferation inhibitory effect.
Table 2 shows the results using the same concentration of bovine serum albumin. Since bovine serum albumin has no effect on endothelial cell proliferation even when the same concentration is used, it was shown that the effect of the endothelial cell growth factor protein obtained in the present invention is specific.

Figure 2006238844
Control:培地のみ
5x CM:培地に網膜毛細血管周皮細胞の培養濃縮液(5倍)を添加
0.1μM:培地に本発明タンパク質(TM3 sv)濃度0.1μMで添加
1μM:培地に本発明タンパク質濃度(TM3 sv)1μMで添加
10μM:培地に本発明タンパク質濃度(TM3 sv)10μMで添加
Figure 2006238844
Control: Medium only
5x CM: culture concentrate (5 times) of retinal capillary pericytes added to medium
0.1 μM: The protein of the present invention (TM3 sv) is added to the medium at a concentration of 0.1 μM
1 μM: The protein concentration of the present invention (TM3 sv) added to the medium at 1 μM
10 μM: The protein concentration of the present invention (TM3 sv) added to the medium at 10 μM

Figure 2006238844
Control:培地のみ
5x CM:培地に網膜毛細血管周皮細胞の培養濃縮液(5倍)を添加
0.1μM:培地にウシ血清アルブミン(BSA)濃度0.1μMで添加
1μM:培地にウシ血清アルブミン(BSA)濃度1μMで添加
10μM:培地にウシ血清アルブミン(BSA)濃度10μMで添加
Figure 2006238844
Control: Medium only
5x CM: culture concentrate (5 times) of retinal capillary pericytes added to medium
0.1 μM: added to medium with bovine serum albumin (BSA) concentration of 0.1 μM
1 μM: added to the medium at a bovine serum albumin (BSA) concentration of 1 μM
10 μM: added to the medium at a bovine serum albumin (BSA) concentration of 10 μM

本発明により、新規な血管新生に関わる細胞増殖抑制作用を有するタンパク質及びタンパク質をコードする遺伝子が得られた。本発明の遺伝子がコードするタンパク質は内皮細胞増殖抑制作用を有し、血管新生を伴う糖尿病網膜症の治療薬に有用である。さらに、本発明に係る血管新生に関わる細胞増殖抑制作用を有するタンパク質は、未熟児網膜症の血管新生を伴う疾病、悪性腫瘍における血管新生および炎症疾患における血管新生等における細胞増殖抑制剤として様々な疾病に適用できる。 According to the present invention, a protein having a cell growth inhibitory action related to a novel angiogenesis and a gene encoding the protein were obtained. The protein encoded by the gene of the present invention has an endothelial cell growth inhibitory action and is useful as a therapeutic agent for diabetic retinopathy associated with angiogenesis. Furthermore, the protein having an inhibitory effect on cell growth related to angiogenesis according to the present invention is various as a cell growth inhibitor in diseases associated with angiogenesis in retinopathy of prematurity, angiogenesis in malignant tumors, angiogenesis in inflammatory diseases, and the like. Applicable to diseases.

ラット網膜毛細血管周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質のアミノ酸配列である。It is an amino acid sequence of a cytostatic protein derived from rat retinal capillary pericytes. ラット網膜毛細血管周皮細胞由来の細胞増殖抑制因子タンパク質のDNA配列である。It is a DNA sequence of a cytostatic protein derived from rat retinal capillary pericytes.

Claims (14)

配列番号1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質。 A protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 配列番号1に記載のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が置換、欠失、付加および/または挿入されたアミノ酸配列からなり、配列番号1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質と機能的に同等なタンパク質。 The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, added and / or inserted, and is functionally equivalent to the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. Protein. 配列番号2に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAによってコードされ、配列番号1に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質と機能的に同等なタンパク質。 A protein that is encoded by a DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA comprising the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2 and is functionally equivalent to a protein comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 請求項1〜3に記載のタンパク質のいずれかをコードするDNA。 DNA encoding any of the proteins according to claims 1-3. 配列番号2に記載の塩基配列のコード領域を含む請求項4に記載のDNA。 The DNA according to claim 4, comprising a coding region of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. 請求項4または5に記載のDNAが挿入されたベクター。 A vector into which the DNA according to claim 4 or 5 is inserted. 遺伝子治療用である請求項6に記載のベクター。 The vector according to claim 6, which is used for gene therapy. 請求項6に記載のベクターを保持する形質転換体。 A transformant carrying the vector according to claim 6. 請求項8に記載の形質転換体を培養し、発現産物を回収する工程を含む、請求項1〜3に記載のタンパク質のいずれかを製造する方法。 A method for producing any one of the proteins according to claims 1 to 3, comprising a step of culturing the transformant according to claim 8 and recovering the expression product. 請求項1〜3に記載のタンパク質のいずれかに対する抗体。 An antibody against any of the proteins according to claims 1-3. 抗体がモノクロナール抗体である請求項10に記載の抗体。 The antibody according to claim 10, wherein the antibody is a monoclonal antibody. 抗体が、少なくともその一部をヒト化したものである請求項10または11に記載の抗体。 The antibody according to claim 10 or 11, wherein the antibody is humanized at least partially. 請求項10〜12のいずれかに記載の抗体を含む、請求項1に記載のタンパク質の検出試薬。 The protein detection reagent according to claim 1, comprising the antibody according to claim 10. 請求項13に記載のモノクロナール抗体を産生するハイブリドーマ。 A hybridoma producing the monoclonal antibody according to claim 13.
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPN6010064169, "Accession: NM_173111 [GI: 29336092], Definition: Rattus norvegicus tropomyosin isoform 6 (LOC28689, 20101101 *
JPN6010064170, 第25回日本神経科学大会プログラム・抄録集,第156頁,I−D−179(2002年) *

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