JP2007525162A5 - - Google Patents
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Description
(関連出願の引用)
本出願は、2003年4月11日に出願された国際出願番号PCT/US03/11393の一部係属出願であり、全文を本明細書に引用として援用する。
(Citation of related application)
This application is a partially pending application of International Application No. PCT / US03 / 11393 filed on April 11, 2003, the entire text of which is incorporated herein by reference.
(発明の背景)
(1.技術分野)
本発明は、シグナル伝達経路の制御に関する。より詳しくは、本発明は、テロメア開始配列、アポトーシス、日焼けおよびDNA損傷反応の制御に関する。
(Background of the Invention)
(1. Technical field)
The present invention relates to the control of signal transduction pathways. More particularly, the present invention relates to the control of telomere initiation sequences, apoptosis, sunburn and DNA damage responses.
(2.従来技術)
人口が老齢化するに伴って、先進国世界では、ヒトの癌の頻度が増加している。癌のあるタイプと診断における症状の段階において、集中的な研究にもかかわらず近年の罹患率と死亡率は、十分に改善していない。癌が進行する間に、正常細胞とその組織特異性環境との相互作用が制御される方法の重要な態様である老化およびアポトーシスに対する耐性を含め、負の調節制御から、腫瘍細胞は、ますます独立するようになる。
(2. Prior art)
As the population ages, the frequency of human cancer is increasing in the developed world. Despite intensive research, morbidity and mortality in recent years have not improved sufficiently at the stage of symptoms in certain types of cancer and diagnosis. While cancer progresses, including Me resistant to old of Contact and apoptosis is an important aspect of the method of the interaction of normal cells and their tissue specificity environment is controlled, from a negative regulatory control, tumor cells It is, ing to be more and more independent.
細胞老化は、癌に対する重要な防御であることが示唆されている。多くの事実は、老化における染色体の3’末端を複製できないことで生じる進行性のテロメアの短縮またはテロメアの機能障害を意味する。生殖系列細胞およびほとんどの癌細胞では、TTAGGG反復を染色体の3’末端に付加する酵素複合体であるテロメラーゼによるテロメアの長さの維持に、不死が関連している。TTAGGGの連結型反復であるテロメアは、近位テロメア二本鎖DNAで襞が付けられ、テロメア反復結合因子(TRF)、特にTRF2で安定化された約150〜300塩基の3’突出部を有する1本鎖ループ構造で終わっている。TRF2のドミナントネガティブ型(TRF2 DN )の異所発現がテロメアループ構造を破壊し、3’突出部を露出させ、DNA損傷応答を引き起こし、その結果、原発性繊維芽細胞と線維肉腫が老化する。 Cell aging has been suggested to be an important defense against cancer. Many facts, that means the impairment of shortening or telomere progressive telomere caused by not replicate the 3 'ends of chromosomes definitive in - aging. In germline cells and most cancer cells, immortality is associated with the maintenance of telomere length by telomerase, an enzyme complex that adds a TTAGGG repeat to the 3 ′ end of the chromosome. Telomeres are linked repeats of TTAGGG is given a fold at the proximal telomere duplex DNA, telomeric repeat binding factors (TRF), has a 3 'overhang of the stabilized about 150-300 bases, especially in TRF2 It ends with a single-stranded loop structure. Ectopic expression of a dominant negative form of TRF2 (TRF2 DN) is destroyed the telomere loop structure, 3 'to expose the protruding portion, cause DNA damage response, resulting in primary fibroblasts and fibrosarcoma ages.
広範囲のDNA損傷またはある種の癌遺伝子の過剰発現により老化を急速に進めることができる。テロメアの長さを酵素的に維持するか、構築するテロメラーゼ逆転写酵素触媒サブユニット(TERT)の異所発現により老化を迂回することが可能で、それによりある種のヒト細胞タイプを不死化するが、これは複製老化のテロメア依存機構を強く示唆している。さらに、悪性細胞は、一般にTERTを発現し、および/または通常の老化細胞より短いテロメアを有するにもかかわらず、細胞に老化反応を迂回させ、無限に増殖させる変異を含んでいる。しかしながら、ある腫瘍細胞は、様々な抗癌剤に反応して老化し、不死の獲得が必ずしもそのDNA損傷に対する基本的な細胞反応の欠如を意味するものでないことを示唆している。 Aging can be accelerated rapidly by extensive DNA damage or overexpression of certain oncogenes. Either maintain telomere length enzymatically, can bypass senescence by ectopic expression of telomerase reverse transcriptase catalytic subunit constructs (TERT), immortalizes certain human cell types thereby However, this strongly suggests a telomere-dependent mechanism of replication aging . In addition, malignant cells generally contain mutations that express TERT and / or have cells that bypass senescence and proliferate indefinitely despite having shorter telomeres than normal senescent cells. However, certain tumor cells age in response to various anticancer drugs, suggesting that the acquisition of immortality does not necessarily mean a lack of a basic cellular response to its DNA damage.
ヒト細胞における老化は、p53経路およびpRb経路に大いに依存している。腫瘍抑制因子p53は、様々な異なった刺激、例えばDNA損傷、転写または複製の脱制御、癌遺伝子形質転換、およびある種の化学療法剤で生じた微小管の脱制御を細胞増殖停止またはアポトーシスに変換することにより、細胞ストレス反応機構に鍵となる役割を果たす。活性化されると、p53は、細胞増殖停止またはプログラムされた細胞の自殺を引き起こし、一方でゲノムの安定性に重要な制御機構として働く。特に、p53は、細胞集団から遺伝的に損傷した細胞を除去することによりゲノムの安定性を制御し、その主な機能の一つは、腫瘍形成を阻止することである。 Senescence in human cells is highly dependent on the p53 pathway and pRb pathways. Tumor suppressor p53 is a variety of different stimuli, such as DNA damage, rolling Utsushima other deregulation of replication, oncogene transformation, and deregulation of cell growth arrest of certain chemotherapeutic agents in the resulting microtubule Or by converting to apoptosis, it plays a key role in the cellular stress response mechanism. When activated, p53 causes cell growth arrest or programmed cell suicide, while serving as an important regulatory mechanism for genome stability. In particular, p53 controls the stability of the genome by removing genetically damaged cells from the cell population, and one of its main functions is to prevent tumor formation.
無傷の腫瘍抑制因子pRb経路は、腫瘍生成を阻止するのに必要である。野生型p53を含まないpRb−/− 腫瘍細胞では、pRbの導入が老化を誘導する。頚部癌細胞は、しばしば野生型p53およびpRb遺伝子を維持するが、HPV E6およびE7タンパク質は、p53経路およびpRb経路をそれぞれ妨害する。ウイルスE2タンパク質の異所発現は、HPV E6およびE7遺伝子転写を抑制し、頚部癌腫細胞株に迅速で顕著な老化反応を誘導するが、これも癌細胞老化におけるp53およびpRbの重要な役割を確認するものである。 The intact tumor suppressor pRb pathway is necessary to prevent tumorigenesis. In pRb − / − tumor cells that do not contain wild-type p53, introduction of pRb induces senescence. Cervical cancer cells often but maintains a wild-type p53 and pRb genes, HPV E6 and E7 proteins will interrupt the p53 pathway and pRb pathways, respectively. Ectopic expression of viral E2 protein suppresses HPV E6 and E7 gene transcription, induces a rapid and prominent senescent response to cervical carcinoma cell lines, which also an important role of p 53 and pRb in cancer cell senescence It is to confirm.
p53経路およびpRb経路のみを抑制することが、繊維芽細胞が複製老化を迂回するために十分ではない。実際、SV40T抗原に感染したか、またはp53経路およびpRb経路を抑制するアデノウイルスE1A+E1BまたはHPV E6+E7の組み合わせを導入したヒト繊維芽細胞は、寿命が延長し、複製老化を逃れる。 is possible to suppress only the p53 pathway and pRb pathway is not sufficient for fibroblasts to bypass replicative senescence. Indeed, human fibroblasts were introduced the combination of suppressing infected or p53 pathway and pRb pathways SV40T antigen adenovirus E 1 A + E 1 B or HPV E6 + E7, the life is prolonged, escape replicative senescence.
DNA中の二重鎖の切断は、哺乳動物細胞にとっては細胞毒性が非常に大きい。高度に保存されたMRN複合体が真核細胞中の二重鎖切断の修復に関与している。MRN複合体は、二重鎖切断部位に、それが生成すると直ちに付着する。MRN複合体はまた、テロメア反復結合因子(TRF)に関連した細胞周期のS期中にテロメアに移動する。 Double-strand breaks in DNA are very cytotoxic to mammalian cells. A highly conserved MRN complex is involved in the repair of double strand breaks in eukaryotic cells. The MRN complex attaches to the double strand break site as soon as it is generated. The MRN complex also migrates to telomeres during the S phase of the cell cycle associated with telomeric repeat binding factor (TRF).
MRN複合体は、Mre11、Rad50およびNBS(p95)で構成される。Mre11/p95/Rad50複合体の一部としてのMre11は、細胞周期のS期中にテロメア3’突出DNAと会合する。Mre11は、DNA鎖の3’末端に優先的に作用するエキソヌクレアーゼである。Mre11の活性は、ATPアーゼの1種であるRad50との相互作用に依存すると信じられている。Nbs1は、MRN複合体の核局在化の他、二重鎖切断の部位におけるその会合に関与すると信じられている。 The MRN complex is composed of Mre11, Rad50 and NBS (p95). Mre11 as part of the Mre11 / p95 / Rad50 complex associates with telomeric 3 ′ overhanging DNA during the S phase of the cell cycle. Mre11 is an exonuclease that preferentially acts on the 3 ′ end of the DNA strand. The activity of Mre11 is believed to depend on the interaction with Rad50, a type of ATPase. Nbs1 is believed to be involved in the nuclear localization of the MRN complex as well as its association at the site of double-strand breaks.
典型的には、癌は、正常または悪性を問わずすべての増殖細胞を非常に傷つける化学療法および放射線療法等のきわめて毒性の強い治療で処置される。このような治療の副作用には、リンパ系、造血系および腸上皮の重大な損傷の他、脱毛が含まれる。他の副作用には、脱毛が含まれる。より安全でより効果的な癌治療、特に正常であるが増殖性の細胞に対し悪性細胞を優先的に標的とすることによりこれらの副作用のいくつか、またはすべてを避ける別な治療法が常に必要とされ続けている。 Typically, cancer is treated with highly toxic therapies such as chemotherapy and radiation therapy that severely damage all proliferating cells, whether normal or malignant. Side effects of such treatment include hair loss as well as severe damage to the lymphatic, hematopoietic and intestinal epithelia. Other side effects include hair loss. More effective cancer treatment safer, always particularly avoid Keru alternative treatment some of these side effects, or all by which is normal to preferentially target malignant cells to proliferating cells that continues to be needed.
(発明の要旨)
本発明は、Mre11の調節因子のインビトロスクリーニング法であって、Mre11に対する核酸基質の存在下で候補調節因子をインビトロでMre11と接触させ、基質の加水分解を測定する工程を有する方法に関する。コントロールと比較して基質核酸の加水分解を変化させることにより、調節因子を同定し得る。核酸基質は(TTAGGG)n(n=1〜20)と少なくとも50%のヌクレオチド配列同一性を有するオリゴヌクレオチドであり得る。基質核酸の加水分解をUV吸収、標識オリゴマーのゲル分析、または非沈殿性ヌクレオチド塩基の回収により測定し得る。
(Summary of the Invention)
The present invention relates to an in vitro screening method for a modulator of Mre11, which comprises a step of contacting a candidate modulator with Mre11 in vitro in the presence of a nucleic acid substrate for Mre11 and measuring the hydrolysis of the substrate. Modulators can be identified by altering the hydrolysis of the substrate nucleic acid compared to the control . Nucleic acid substrate Ru Ah Ri obtained in oligonucleotides having at least 50% nucleotide sequence identity (TTAGGG) n (n = 1~20 ). Hydrolysis of the substrate nucleic acid can be measured by UV absorption, gel analysis of labeled oligomers, or recovery of non-precipitated nucleotide bases.
本発明はまた、Mre11に特異的に結合する薬剤のインビトロスクリーニング法であって、候補薬剤をMre11に接触させ、候補薬剤が特異的にMre11に結合するか否かを決める工程を有する方法に関する。Mre11は、固体支持体に付着してもよい。 The present invention also relates to an in vitro screening method for an agent that specifically binds to Mre11, the method comprising contacting a candidate agent with Mre11 and determining whether the candidate agent specifically binds to Mre11. Mre11 may be attached to a solid support.
本発明はまた、Mre11の調節因子の細胞に基づくスクリーニング法であって、調節因子が細胞により取り込まれる条件下に候補調節因子とMre11を発現する細胞とを接触させ、細胞増殖、細胞生存能力、細胞形態、SA−b−Gal活性、およびp53またはp95のリン酸化を含むがそれらに限定されない細胞特性を測定する工程を含む方法に関する。コントロールと比較して特性を変えることにより調節因子を同定し得る。候補調節因子は、上記に同定したようにMre11に特異的に結合する薬剤でもよい。Mre11は、エキソヌクレアーゼ活性を有し得る、Mre11のフラグメント、ホモログ、アナログまたは改変体として発現されてもよい。 The present invention is also a cell-based screening method for a regulator of Mre11, comprising contacting a candidate regulator with a cell expressing Mre11 under conditions where the regulator is taken up by the cell, cell proliferation, cell viability, cellular morphology, SA-b-Gal activity, and include phosphorylation of p53 or p95 method comprising the step of measuring the cell properties, but not limited to, et al. Modulators can be identified by changing properties compared to controls . The candidate modulator may be an agent that specifically binds to Mre11 as identified above. Mre11 is that obtained possess exonuclease activity, fragments of Mre11, homolog, may be expressed as an analog or variant.
本発明はまた、タンキラーゼ調節因子のインビトロスクリーニング法であって、タンキラーゼに対する基質の存在下で候補調節因子をインビトロでタンキラーゼと接触させ、基質のリボシル化を測定する工程を有する方法に関する。コントロールと比較してリボシル化を変化させて調節因子を同定し得る。基質は、TRFであり得るペプチドまたはポリペプチドであり得る。基質のリボシル化をUV吸収または基質の標識化により測定し得る。 The present invention also relates to a method for in vitro screening for tankyrase modulators comprising the step of contacting a candidate modulator with tankyrase in vitro in the presence of a substrate for tankyrase and measuring the ribosylation of the substrate. Regulators can be identified by altering ribosylation relative to controls . Substrates, Ru Oh Ri obtained in a peptide or polypeptide may be a TRF. The ribosylation of substrate may more measured labeling of UV absorber or substrate.
本発明はまた、タンキラーゼに特異的に結合する薬剤のインビトロスクリーニング法であって、候補薬剤をタンキラーゼと接触させ、候補薬剤がタンキラーゼと特異的に結合するか否かを決定する方法に関する。タンキラーゼを固体支持体に付着させてもよい。 The present invention also relates to an in vitro screening method for an agent that specifically binds to tankyrase, wherein the candidate agent is contacted with tankyrase to determine whether the candidate agent specifically binds to tankyrase. Tankyrase may be attached to a solid support.
本発明はまた、タンキラーゼの調節因子の細胞に基づくスクリーニング法であって、調節因子が細胞に取り込まれる条件下で候補調節因子とタンキラーゼを発現する細胞とを接触させ、細胞増殖、細胞生存能力、細胞形態、SA−b−Gal活性、およびp53リン酸化またはp95リン酸化を含むがそれらに限定されない細胞特性を測定する工程を含む方法に関する。コントロールと比較して特性を変えることにより調節因子を同定し得る。候補調節因子は、上記のようなタンキラーゼと特異的に結合する薬剤であり得る。タンキラーゼは、リボシラーゼ活性を有し得る、タンキラーゼのフラグメント、ホモログ、アナログまたは改変体として発現されてもよい。 The present invention is also a cell-based screening method for a tankyrase regulator, wherein the candidate regulator and a cell expressing tankyrase are contacted under conditions where the regulator is taken up by the cell, cell proliferation, cell viability, cellular morphology, SA-b-Gal activity, and including p53 phosphorylation or p95 phosphorylation which method comprises the step of measuring the cell properties, but not limited to, et al. Modulators can be identified by changing properties compared to controls . Candidate modulators, Ru obtained Ri tankyrase and drug der which specifically binds, as described above. Tankyrase, that obtained have a Riboshiraze activity, fragments of tankyrase, homolog, analog or may be expressed as a modified variant.
本発明はまた、MRN複合体形成の調節因子のインビトロスクリーニング法であって、候補調節因子をインビトロでMre11、Rad50およびNbs1と接触させ、MRN複合体の形成を測定する工程を含む方法に関する。コントロールと比較してMRN複合体の形成を変化させることにより、調節因子を同定し得る。候補調節因子を核酸基質またはMre11のインヒビターの存在下でMre11、Rad50およびNbs1と接触させ得る。核酸は(TTAGGG)n(n=1〜20)と少なくとも50%のヌクレオチド配列同一性を有するオリゴヌクレオチドでよい。MRN複合体の生成を遠心分離、共沈殿または非変性電気泳動により測定し得る。 The invention also relates to an in vitro screening method for modulators of MRN complex formation, comprising the step of contacting candidate modulators with Mre11, Rad50 and Nbs1 in vitro and measuring the formation of the MRN complex. By varying the shape formed of the MRN complex as compared with control, may identify modulators. Candidate modulators that obtained by contacting with the presence of the inhibitor nucleic acid substrates or Mre11 Mre11, Rad50 and Nbs1. The nucleic acid may be an oligonucleotide having at least 50% nucleotide sequence identity with (TTAGGG) n (n = 1~20 ). MRN complex formation can be measured by centrifugation, coprecipitation or non-denaturing electrophoresis.
本発明はまた、DNA損傷経路の調節因子の細胞に基づくスクリーニング法であって、調節因子が細胞により取り込まれる条件下、オリゴヌクレオチドの存在下でMre11とタンキラーゼとを発現する細胞と候補調節因子とを接触させ、細胞増殖、細胞生存能力、細胞形態、SA−b−Gal活性、およびp53リン酸化またはp95リン酸化を含むがそれらに限定されない細胞特性を測定する工程を含む方法に関する。コントロールと比較して特性を変えることにより調節因子を同定し得る。オリゴヌクレオチドは(TTAGGG)n(n=1〜20)と少なくとも50%のヌクレオチド配列同一性を有し得る。Mre11は、エキソヌクレアーゼ活性を有し得る、Mre11のフラグメント、ホモログ、アナログまたは改変体として発現されてもよい。タンキラーゼは、リボシラーゼ活性を有し得る、タンキラーゼのフラグメント、ホモログ、アナログまたは改変体として発現されてもよい。 The present invention is also a cell-based screening method for regulators of DNA damage pathways, wherein cells expressing Mre11 and tankyrase in the presence of oligonucleotides and candidate regulators under conditions where the regulator is taken up by the cells. contacting the cell proliferation, cell viability, cell morphology, SA-b-Gal activity, and including p53 phosphorylation or p95 phosphorylation which method comprises the step of measuring the cell properties, but not limited to, et al. Modulators can be identified by changing properties compared to controls . Oligonucleotides that obtained have at least 50% nucleotide sequence identity with (TTAGGG) n (n = 1~20 ). Mre11 is that obtained possess exonuclease activity, fragments of Mre11, homolog, may be expressed as an analog or variant. Tankyrase, that obtained have a Riboshiraze activity, fragments of tankyrase, homolog, may be expressed as an analog or variant.
上記の細胞に基づくスクリーニング法に使用された細胞は、癌細胞でもよい。上記の細胞に基づくスクリーニング法に使用された細胞は、テロメラーゼ逆転写酵素またはALT経路によりテロメアを維持し得る。上記のインビトロおよび細胞に基づくスクリーニング法に記載された候補調節因子および薬剤は、糖質、単糖、オリゴ糖、多糖、アミノ酸、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、脂質、レチノイド、ステロイド、糖ペプチド、糖タンパク質、プロテオグリカンまたは有機低分子であってもよい。 The cells used in the above cell-based screening method may be cancer cells. Cells used in the cell-based screening methods described above can maintain telomeres by telomerase reverse transcriptase or the ALT pathway. Candidate modulators and agents described in the above in vitro and cell-based screening methods include carbohydrates, monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides, amino acids, peptides, oligopeptides, polypeptides, proteins, nucleosides, nucleotides, oligonucleotides, It may be a polynucleotide, lipid, retinoid, steroid, glycopeptide, glycoprotein, proteoglycan or small organic molecule.
本発明はまた、Mre11アクチベーターを含む組成物、タンキラーゼアクチベーターを含む組成物、DNA損傷経路アクチベーターを含む組成物、またはMRN複合体形成アクチベーターを含む組成物の使用に関する。アクチベーターを癌の治療、アポトーシス誘導、細胞老化誘導、日焼け阻害、細胞分化促進または免疫抑制促進に使用し得る。アクチベーターは(TTAGGG)n(n=1〜20)と少なくとも50%のヌクレオチド配列同一性を有し得るMre11のオリゴヌクレオチドアクチベーターでよい。最初の3’ヌクレオチド結合の約1〜約10個を3’→5’ヌクレアーゼで加水分解し得る。 The invention also relates to the use of a composition comprising an Mre11 activator, a composition comprising a tankyrase activator, a composition comprising a DNA damage pathway activator, or a composition comprising an MRN complexing activator. Activators can be used to treat cancer, induce apoptosis, induce cellular senescence, inhibit sunburn, promote cell differentiation or promote immunosuppression. Activators (TTAGGG) n (n = 1~20 ) and may oligonucleotides activator of Mre11 that obtained have at least 50% nucleotide sequence identity. About 1 to about 10 of the first 3 ′ nucleotide bonds can be hydrolyzed with a 3 ′ → 5 ′ nuclease.
本発明はまた、Mre11、タンキラーゼ、DNA損傷経路またはMRN複合体形成のインヒビターを含む組成物の使用に関する。インヒビターをアポトーシス阻害、細胞老化阻害、生育促進、日焼け促進、細胞分化阻害、癌処置副作用減少に使用し得る。組成物を化学療法またはイオン化放射線と組み合わせて与えてもよい。インヒビターは(TTAGGG)n(n=1〜20)と少なくとも50%のヌクレオチド配列同一性を有し得るMre11のオリゴヌクレオチドインヒビターであってもよい。最初の3’ヌクレオチド結合の約0〜約10までを3’→5’ヌクレアーゼで加水分解し得る。
The present invention is also, M re 11, tankyrase, related to the use of a composition comprising an inhibitor of DNA damage pathway or MRN complex formation. Inhibitors can be used to inhibit apoptosis, inhibit cell aging, promote growth, promote sunburn, inhibit cell differentiation, reduce cancer treatment side effects. The composition may be given in combination with chemotherapy or ionizing radiation. Inhibitor may be an oligonucleotide inhibitor of Mre11 that obtained have at at least 50%
本発明はまた、(TTAGGG)n(n=1〜20)と少なくとも50%のヌクレオチド配列同一性を有し、少なくとも1個の非加水分解性ヌクレオチド間結合を有するオリゴヌクレオチドを有する組成物に関する。最初の3’ヌクレオチド結合の1から約10までをMre11等の3’→5’ヌクレアーゼで加水分解し得る。オリゴヌクレオチドは、TTAGGGと少なくとも50%のヌクレオチド配列同一性を有し得る。オリゴヌクレオチドは、配列GTTAGGGTTAGを有してもよい。非加水分解性結合は、ホスホロチオエートであってもよい。オリゴヌクレオチドは、PNAであってもよい。
The present invention also relates to
(発明の詳細な説明)
本発明は、3’テロメア突出配列のMre11媒介加水分解が、老化、日焼けおよびアポトーシス等のDNA損傷に対する細胞の保護反応に重要なシグナル伝達カスケードを開始するという発見に基づいている。理論に制約されず、本発明者らは、UV照射、DNAに対する酸化損傷等のDNA損傷、またはDNAに対する発癌性付加物の生成、または加齢に関連するテロメアの短縮が、TTAGGGの反復を有する3’突出配列を露出するテロメアループを不安定化すると信じている。次いでテロメア関連タンパク質が配列依存の方法で突出部に付着し、Mre11/p95/Rad50複合体に対する「アンカー」として作用する。Mre11は、次に3’末端からテロメア突出部を加水分解し始め、Rad50 ATPアーゼの活性化を引き起こす。Rad50の活性化は、リン酸化によるタンキラーゼの活性化、ある種の空間配置の変化、または他の機構をもたらし、次いでATMおよび多分ATR等の他のキナーゼを活性化する。ATMは、次にp95、およびp53等の他のDNA損傷反応エフェクターをリン酸化し、最終的に細胞周期停止の生物的終点、遺伝子誘導、アポトーシスおよび/または老化をもたらす。
(Detailed description of the invention)
The present invention, 3 'Mre11 mediated hydrolysis of telomere overhang sequence is aging, it is based on the discovery that starts key signaling cascade protective response of the cells to sunburn and DNA damage such as apoptosis. Without being bound by theory, we have UV radiation, DNA damage such as oxidative damage to DNA, or the production of carcinogenic adducts to DNA, or shortening of telomeres associated with aging has a TTAGGG repeat. It is believed to destabilize the telomere loop that exposes the 3 'overhang. The telomere-related protein then attaches to the overhang in a sequence-dependent manner and acts as an “anchor” for the Mre11 / p95 / Rad50 complex. Mre11 begins to hydrolyze the telomere protrusion from then 3 'end, Rad50 Causes activation of ATPase. Activation of Rad50 leads to activation of tankyrase by phosphorylation, certain spatial arrangement changes, or other mechanisms , and then activates other kinases such as ATM and possibly ATR. ATM then phosphorylates other DNA damage response effectors such as p95 and p53, ultimately leading to biological end points of cell cycle arrest, gene induction, apoptosis and / or senescence.
提案されたシグナル伝達経路におけるMre11およびタンキラーゼの役割に基づいて、Mre11、タンキラーゼ、DNA損傷経路またはMRN複合体形成のアクチベーターは、DNA損傷またはテロメアループ破壊の存在にかかわらずDNA損傷反応経路を活性化すると期待される。これは、テロメアホモログオリゴヌクレオチド(T−オリゴ)がMre11の基質となり、DNA損傷またはテロメアループ破壊がなくてもアポトーシス、老化または増殖の停止をもたらすことを示す本明細書中の実施例で示されている。 Based on the role of Mre11 and tankyrase in the proposed signaling pathway, M re 11, tankyrase, activators of DNA damage pathway or MRN complex formation, DNA damage response pathway regardless of the presence of DNA damage or telomere loop disruption Is expected to activate. This is demonstrated in the examples herein that show that telomeric homolog oligonucleotides (T-oligos) are substrates for Mre11 and result in apoptosis, senescence or growth arrest without DNA damage or telomere loop disruption. ing.
同様に、Mre11、タンキラーゼ、DNA損傷経路またはMRN複合体形成のインヒビターは、DNA損傷またはテロメアループ破壊があってもシグナル伝達経路を阻害すると期待される。これは、アポトーシスおよび増殖停止が、以下によるDNA損傷およびテロメアループ破壊を生じる条件下で阻害されることを示す本明細書中の実施例で示されている:(i)Mre11の拮抗剤として作用する非加水分解性T−オリゴ、(ii)Mre11タンパク質レベルのRNAi媒介減少;および(iii)タンキラーゼタンパク質レベルのRNAi媒介減少。 Similarly, inhibitors of Mre11 , tankyrase, DNA damage pathway or MRN complex formation are expected to inhibit signaling pathways in the presence of DNA damage or telomere loop disruption. This is demonstrated in the examples herein that show that apoptosis and growth arrest are inhibited under conditions that cause DNA damage and telomere loop disruption by: (i) acting as an antagonist of Mre11 Non-hydrolyzable T-oligo, (ii) RNAi-mediated decrease in Mre11 protein level; and (iii) RNAi-mediated decrease in tankyrase protein level.
本発明の製品、組成物および方法を開示し説明する前に、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、制限的であることを意図するものではないことを理解する必要がある。明細書および付属のクレームで使用される場合、単数形“a”、“an”および“the”は、そうでないと文脈で明瞭に示されない限り複数の参照対象を含むことに注意しなければならない。 Prior to disclosing and describing the products, compositions and methods of the present invention, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is intended to be limiting. It is necessary to understand that. As used in the specification and appended claims, the singular forms "a", "an" and "the", it should be noted that including a plurality of reference subjects unless clearly indicated by the context otherwise .
本出願を通じて、特許または刊行物を引用する場合、本発明が所属する分野の技術水準をより完全に説明するためにこれらの刊行物の全文の開示を本出願に引用して援用する。 Throughout this application, to cite the patents or publications, incorporated disclosure of the full text of these publications to explain the state of the art to which this invention belongs more fully by reference into the present application.
(1.定義)
本明細書で用いる用語「アクチベーター」とは、タンパク質を活性化する、またはタンパク質の活性を増加する任意の物質を意味する。
(1. Definition)
As used herein, the term “activator” means any substance that activates or increases the activity of a protein.
本明細書で用いる用語「投与」とは、ある調節因子の投薬量を説明するために用いられた場合、1回の投薬量または複数回の投薬量の薬剤を意味する。 The term "administration" as used herein, when used to describe the dosage of a modulator means a single dose or multiple doses of the drug.
本明細書で用いる用語「アナログ」とは、ペプチドまたはポリペプチドに対する意味で使用された場合、1個またはそれより多くの非標準アミノ酸または通常のアミノ酸のセットからの他の構造的変化を有するペプチドまたはポリペプチドを意味し、オリゴヌクレオチドに対する意味で使用された場合、ホスホジエステルヌクレオチド間結合以外の1個またはそれより多くのヌクレオチド間結合を有するオリゴヌクレオチドを意味する。 As used herein, the term “analog” when used in the sense to a peptide or polypeptide is a peptide having one or more non-standard amino acids or other structural changes from a set of normal amino acids. Or refers to a polypeptide, and when used in the sense to an oligonucleotide, refers to an oligonucleotide having one or more internucleotide linkages other than phosphodiester internucleotide linkages.
本明細書で用いる用語「抗体」とは、クラスIgG、IgM、IgA、IgDもしくはIgEの抗体、またはFab、F(ab’)2、Fdを含め、そのフラグメントもしくは誘導体、および1本鎖抗体、二重特異性抗体、二特異性抗体、二価抗体およびそれらの誘導体を意味する。抗体は、所望のエピトープまたはそのエピトープ由来の配列に対し十分な結合特異性を示す、モノクローン抗体、ポリクローン抗体、親和性精製抗体またはそれらの混合物であってもよい。抗体は、キメラ抗体でもよい。1個またはそれより多くの当該分野で公知の化学物質、ペプチドまたはポリペプチド種の付着で抗体を誘導体化してもよい。抗体を化合物部分と結合してもよい。 The term "antibody" as used herein, classes IgG, IgM, IgA, IgD Moshiku's IgE antibodies, or Fab,, F (ab ') 2, Fd -containing Me, fragments Moshiku derivatives, and single chain antibodies, bispecific antibodies, bispecific antibodies, it means a divalent antibody and its these derivatives. Antibodies exhibit sufficient binding specificity to a desired epitope or sequence derived from the epitope, monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, it may be a mixture of affinity purified antibodies or their these. The antibody may be a chimeric antibody. One or more known chemical substances in the art, the antibody may be derivatized by attachment with the peptide or polypeptide species. The antibody may be conjugated to a compound moiety .
本明細書で用いる用語「アポトーシス」とは、細胞質の細胞小器官の完全性を保ちながら細胞容積の漸進的な縮小;光学顕微鏡または電子顕微鏡で観察したクロマチンの凝縮(すなわち核凝縮);および/または遠心沈降分析で決定したヌクレオソームサイズフラグメントへのDNA開裂を含むが、それらに限定されない、細胞死のある形式を意味する。食細胞による無傷の細胞フラグメント(アポトーシス体)の飲み込みを伴う、細胞の膜の完全性が失われた場合(例えば、膜の小疱形成)に細胞死が生じる。 As used herein, the term “apoptosis” refers to gradual reduction of cell volume while preserving the integrity of cytoplasmic organelles; chromatin condensation (ie, nuclear condensation) as observed with light or electron microscopy; and / or or including DNA cleavage into nucleosome size fragments determined by centrifugal sedimentation analysis, but not limited to, it meant some form of cell death. Cell death occurs when cell membrane integrity is lost (eg, membrane blebbing) , with engulfment of intact cell fragments (apoptotic bodies) by phagocytic cells.
本明細書で用いる用語「癌の処置」とは、化学療法および放射線療法を含むがそれらに限定されない、当該分野で公知の任意の処置を意味する。 The term "treatment of cancer", as used herein, including chemotherapy and radiotherapy, but not limited to, et al., Refers to any known treatment in the art.
本明細書で用いる用語「との組み合わせ」とは、調節因子の投与およびその他の処置を説明するために使用された場合、調節因子をその他の処置の前に、その他の処置と共に、またはその他の処置の後であるいはそれらの組合せで投与し得ることを意味する。 As used herein, the term “in combination with” when used to describe the administration of a modulator and other treatments may cause the modulator to be in conjunction with other treatments or other treatments. It means that it can be administered after treatment or in combination .
本明細書で用いる用語「誘導体」とは、ペプチドまたはポリペプチドの状況に用いられた場合、1次構造(アミノ酸およびアミノ酸アナログ)以外が異なったペプチドまたはポリペプチドを意味し;オリゴヌクレオチドの状況に用いられた場合、ヌクレオチド配列以外の異なったオリゴヌクレオチドを意味する。例えば、ペプチドまたはポリペプチドの誘導体は、翻訳後修飾の1形式であるグリコシル化がされていることによって異なっていてもよい。例えば、ペプチドまたはポリペプチドが異種系中での発現のためにグリコシル化パターンを示してもよい。少なくとも1つの生物活性が維持される場合、これらのペプチドまたはポリペプチドは、本発明による誘導体である。その他の誘導体には、共有結合で修飾されたNまたはC末端を有する融合ペプチドまたは融合ポリペプチド、PEG化ペプチドまたはポリペプチド、脂質部分と会合したペプチドまたはポリペプチド、アルキル化ペプチドまたはポリペプチド、アミノ酸側鎖官能基を経由して他のペプチド、ポリペプチドまたは化合物に結合したペプチドまたはポリペプチド、および当技術で理解されると思われるその他の修飾が含まれるが、それらに限定されない。 As used herein, the term “derivative”, when used in the context of a peptide or polypeptide, means a peptide or polypeptide that differs in terms other than the primary structure (amino acids and amino acid analogs); When used, it means a different oligonucleotide other than the nucleotide sequence. For example, a peptide or polypeptide derivative may differ by being glycosylated, a form of post-translational modification. For example, a peptide or polypeptide may exhibit a glycosylation pattern for expression in a heterologous system. If at least one biological activity is maintained, these peptides or polypeptides are derivatives according to the invention. Other derivatives include covalently modified N- or C-terminated fusion peptides or polypeptides, PEGylated peptides or polypeptides, peptides or polypeptides associated with lipid moieties, alkylated peptides or polypeptides, amino acids other peptides via a side chain functional group, a peptide or polypeptide bound to the polypeptide or compound, and include other modifications appear to Ru is understood in the art, but are not limited to, et al.
本明細書で用いる用語「フラグメント」とは、ペプチドまたはポリペプチドの状況で用いられた場合、好ましくは長さで約5〜約300個のアミノ酸、より好ましくは長さで約8〜約50個のアミノ酸の任意のペプチドまたはポリペプチドのフラグメントを意味し;オリゴヌクレオチドの状況で用いられた場合、好ましくは長さで約2〜約250個のヌクレオチド、より好ましくは長さで約2〜約20個のヌクレオチドの任意のオリゴヌクレオチドのフラグメントを意味する。ペプチドまたはポリペプチドフラグメントの代表的な例は、長さで8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49または50個のアミノ酸である。オリゴヌクレオチドフラグメントの代表的な例は、長さで2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20個のヌクレオチドである。 The term “fragment” as used herein, when used in the context of a peptide or polypeptide, preferably has a length of about 5 to about 300 amino acids, more preferably about 8 to about 50 in length. Which, when used in the context of oligonucleotides, is preferably about 2 to about 250 nucleotides in length, more preferably about 2 to about 20 in length. Means any oligonucleotide fragment of one nucleotide. Representative examples of peptides or polypeptide fragments are 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 in length. , 26, 27, 28, 29, 30 , 3 1 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 4 1 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 or 50 amino acids. Representative examples of oligonucleotide fragments are 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14, 15 , 16, 17, 18, 19 or 20 in length Nucleotides.
本明細書で用いる用語「ホモログ」とは、ペプチドまたはポリペプチドの状況で用いられた場合、共通の進化の祖先を共有するか、それに対し少なくとも50%の同一性を有するペプチドまたはポリペプチドを意味し;オリゴヌクレオチドの状況で用いられた場合、共通の進化の祖先を共有するか、それに対し少なくとも50%の同一性を有するオリゴヌクレオチドを意味する。 The term “homolog” as used herein means a peptide or polypeptide that, when used in the context of a peptide or polypeptide, shares a common evolutionary ancestry or has at least 50% identity thereto. And when used in the context of oligonucleotides, means an oligonucleotide that shares a common evolutionary ancestry or has at least 50% identity thereto.
本明細書で用いる用語「阻害」とは、タンパク質の活性を言及する場合、酵素の活性を阻止、抑制、抑止または除去することを意味する。 As used herein, the term “inhibition” when referring to the activity of a protein means to block, suppress, suppress or eliminate the activity of the enzyme.
本明細書で用いる用語「処置」または「処置する」とは、哺乳動物をある病状から保護することを指す場合、その病状を予防、抑制、抑止または除去することを意味する。病状を予防することには、その病状を発症する前に本発明の組成物を哺乳動物に投与することが含まれる。病状を抑制することには、病状の誘発後であるがその臨床症状が現れる前に哺乳動物に本発明の組成物を投与することが含まれる。病状を抑止することには、病状を低減するか、または悪化することを予防するように、病状の臨床症状が現れた後に本発明の組成物を哺乳動物に投与することが含まれる。病状を除去することには、哺乳動物がその病状をもはや発症しないように、病状の臨床症状が現れた後に本発明の組成物を哺乳動物に投与することが含まれる。 As used herein, the term “treatment” or “treating”, when referring to protecting a mammal from a condition, means preventing, suppressing, inhibiting or eliminating the condition. To preventing a Condition, the composition of the present invention comprises administering to a mammal animal before developing the condition. Suppressing a condition includes administering the composition of the present invention to a mammal after induction of the condition but before its clinical symptoms appear. To suppress disease state, to prevent that or exacerbated reducing disease-like, the composition of the present invention involves administering to a mammal after appear clinical symptoms of the condition. To remove the medical condition involves such mammal is no longer developing the condition, the composition of the present invention after the pathology of clinical symptoms appeared administered to a mammal.
本明細書で用いる用語「改変体」とは、ペプチドまたはポリペプチドの状況で用いられた場合、アミノ酸の挿入、欠失または保存的置換によりアミノ酸配列が異なるが、少なくとも1つの生物活性を維持するペプチドまたはポリペプチドを意味し、オリゴヌクレオチドの状況で用いられた場合、ヌクレオチドの挿入、欠失または保存的置換によりヌクレオチド配列が異なるが、少なくとも1つの生物活性を維持するオリゴヌクレオチドを意味する。本発明の目的では、「生物活性」には特異的抗体に結合する能力が含まれるが、それに限定されない。 As used herein, the term “variant”, when used in the context of a peptide or polypeptide, differs in amino acid sequence due to amino acid insertions, deletions or conservative substitutions, but retains at least one biological activity. It means a peptide or polypeptide, when used in the context of an oligonucleotide, insertion of nucleotides, but nucleotide sequences by deletion or conservative substitution is different, refers to an oligonucleotide that maintains at least one biological activity. For the purposes of the present invention, the "biological activity" includes but is capable of binding to a singular antibody, but is not limited thereto.
(2.調節因子)
(a.Mre11の調節因子)
本発明は、Mre11活性の調節因子に関する。調節因子は、Mre11活性を誘導または増加し得る。調節因子はまた、Mre11活性を阻害または減少し得る。調節因子は、人工的に合成された化合物、または天然に存在する化合物であってよい。調節因子は、低分子量化合物、オリゴヌクレオチド、ポリペプチドもしくはペプチド、またはそれらのフラグメント、アナログ、ホモログ、改変体もしくは誘導体であってよい。
(2. Regulatory factors)
(A. Regulatory factors of Mre11)
The present invention relates to modulators of Mre11 activity. A modulator may induce or increase Mre11 activity. A modulator may also inhibit or reduce Mre11 activity. Modulator may be a compound present in the artificially synthesized compound or a naturally. Modulator may be a low molecular weight compound, an oligonucleotide, a polypeptide Moshiku peptide or its these fragments, analogs, homologs, may be a variant or derivative conductor.
オリゴヌクレオチド調節因子は、(TTAGGG)n(n=約1〜約333)と少なくとも約50%〜約100%のヌクレオチド配列同一性を有するオリゴヌクレオチドであり得る。オリゴヌクレオチドは、1本鎖、2本鎖、またはその組み合わせを含み得る形態のものであり得るが、それらに制限されない。オリゴヌクレオチドは、約2〜約2000ヌクレオチドであることが好ましく、約2〜約200ヌクレオチドの1本鎖3’末端を有することがより好ましい。オリゴヌクレオチドは、ESTであってもよい。オリゴヌクレオチドのアナログ、誘導体、フラグメント、ホモログまたは改変体も具体的に考えられる。 Oligonucleotide modulator Ru obtained Ri Ah with oligonucleotides having at least about 50% to about 100% nucleotide sequence identity with (TTAGGG) n (n = about 1 to about 333). Oligonucleotides single-stranded, double-stranded, or can be of a form that may include not the combination, them to the not limited. Oligonucleotides are preferably from about 2 to about 2000 nucleotides, and more preferably have a single-stranded 3 ′ end of from about 2 to about 200 nucleotides. The oligonucleotide may be EST. Also specifically contemplated are oligonucleotide analogs, derivatives, fragments, homologs or variants.
実施例に示されるように、本発明のあるオリゴヌクレオチドは、増殖の阻害および細胞中のアポトーシスの誘導を生じるが、本発明の他のオリゴヌクレオチドは、生育停止の阻害およびアポトーシスの阻害を生じる。オリゴヌクレオチドの活性のこの違いは、3’加水分解性ヌクレオチド間結合の数に依存性であった。3’加水分解性ヌクレオチド間結合の数を変えることにより、オリゴヌクレオチドの効果が変化した。 As shown in the Examples, certain oligonucleotides of the invention result in inhibition of proliferation and induction of apoptosis in the cells, while other oligonucleotides of the invention result in inhibition of growth arrest and inhibition of apoptosis. This difference in oligonucleotide activity was dependent on the number of 3 'hydrolyzable internucleotide linkages. Changing the number of 3 'hydrolyzable internucleotide linkages changed the effect of the oligonucleotide.
理論に制約されず、本発明者らは、オリゴヌクレオチドがMRN複合体で認識され、3’エキソヌクレアーゼMre11に対する基質となると信じている。その結果、3’非加水分解性ヌクレオチド間結合を有する基質オリゴヌクレオチドがMre11の拮抗剤またはインヒビターとして作用する。Mre11活性のレベルを決定する他の因子には、3’非加水分解性ヌクレオチド間結合の全濃度、塩基配列およびG含有量が含まれるが、それらに限定されない。 Without being bound by theory, the inventors believe that the oligonucleotide is recognized by the MRN complex and becomes a substrate for the 3 ′ exonuclease Mre11. As a result, substrate oligonucleotides having 3 ′ non-hydrolyzable internucleotide linkages act as antagonists or inhibitors of Mre11. Other factors determining the level of Mre11 activity, 3 'the total concentration of binding between nonhydrolyzable nucleotide, including but base sequence and G content, but are not limited to, et al.
(i)ヌクレオチド間結合が生理学的条件下でMre11により加水分解性であるホスホジエステル結合またはそのアナログである場合、および(ii)その結合に対して3’側にあるすべてのヌクレオチド間結合も加水分解性である場合。その結合に対して3’である加水分解性ヌクレオチド間結合の数にかかわらず、ヌクレオチド間結合が生理学的条件下でMre11により非加水分解性である場合、ヌクレオチド間結合は、本発明の目的では、非加水分解性と考えられる。非加水分解性ヌクレオチド間結合の代表例には、ホスホロチオエート結合およびペプチド核酸結合(PNA)が含まれるが、それらに限定されない。 (I) when the internucleotide linkage is a phosphodiester linkage or analog thereof that is hydrolysable by Mre11 under physiological conditions, and (ii) all internucleotide linkages 3 ′ to the linkage are also hydrolyzed. If it is degradable . Regardless of the number of hydrolyzable internucleotide linkage is a 3 'to its binding, if linkage is a non-hydrolyzable by Mre11 under physiological conditions, linkages, for the purpose of the present invention It is considered non- hydrolyzable. Representative examples of coupling between nonhydrolyzable nucleotide, but are phosphorothioate linkages and peptide nucleic acid binding (PNA) is not limited thereto, et al.
本発明のある実施形態では、オリゴヌクレオチドは、加水分解性ヌクレオチド間結合を有する。オリゴヌクレオチドは、約1〜約200個の加水分解性ヌクレオチド間結合を有し得る。オリゴヌクレオチドはまた、非加水分解性ヌクレオチド間結合を有し得る。オリゴヌクレオチドは、約0〜約199個の非加水分解性ヌクレオチド間結合を有してもよい。 In certain embodiments of the invention, the oligonucleotide has hydrolyzable internucleotide linkages. Oligonucleotides can have from about 1 to about 200 hydrolyzable internucleotide linkages. Oligonucleotides can also have non-hydrolyzable internucleotide linkages. The oligonucleotide may have about 0 to about 199 non-hydrolyzable internucleotide linkages.
他の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、非加水分解性結合を有する。オリゴヌクレオチドは、約1〜約200個の非加水分解性ヌクレオチド間結合を有し得る。オリゴヌクレオチドはまた、加水分解性ヌクレオチド間結合を有してもよい、オリゴヌクレオチドは、約0〜約5個の加水分解性ヌクレオチド間結合を有する。好ましいオリゴヌクレオチドは、本明細書、および本明細書に引用して援用する、2002年4月12日出願の同時係属中の米国特許出願第10/122,630号に記載のT−オリゴである。 In other embodiments, the oligonucleotide has a non-hydrolyzable binding. Oligonucleotides can have from about 1 to about 200 non-hydrolyzable internucleotide linkages. Oligonucleotides may also have between hydrolyzable linkage, oligonucleotide, it has a between about 0 to about 5 hydrolyzable linkages. Preferred oligonucleotides, herein, and references to be incorporated herein, is the T- oligo described in U.S. Patent Application No. 10 / 122,630 of co-pending, filed Apr. 12, 2002 .
(b.タンキラーゼの調節因子)
本発明はまた、タンキラーゼ活性調節因子に関する。この調節因子は、タンキラーゼ活性を誘導し得る。この調節因子はまた、タンキラーゼ活性を阻害し得る。調節因子は、人工的に合成した化合物、または天然に存在する化合物であり得る。調節因子は、低分子量化合物、ポリペプチドもしくはペプチド、またはそれらのフラグメント、アナログ、ホモログ、改変体もしくは誘導体であってもよい。
(B. Regulator of tankyrase)
The present invention also relates to tankyrase activity regulators. This modulator that able to induce tankyrase activity. This modulator may also inhibit tankyrase activity. Modulator, Ru compound der Ri obtained that exist artificially synthesized compound or a naturally. Modulator may be a low molecular weight compound, polypeptide Moshiku peptide or its these fragments, analogs, homologs, variants Moshiku may be a derivative.
(c.DNA損傷経路の調節因子)
本発明はまた、DNA損傷経路の調節因子に関する。調節因子は、DNA損傷経路を誘発し得る。この調節因子は、また、DNA損傷経路を阻害し得る。調節因子は、人工的に合成した化合物、または天然に存在する化合物である。調節因子は、低分子量化合物、ポリペプチドもしくはペプチド、またはそれらのフラグメント、アナログ、ホモログ、改変体もしくは誘導体であってもよい。
(C. Regulator of DNA damage pathway)
The invention also relates to regulators of the DNA damage pathway. Regulators can induce DNA damage pathways. This regulator may also inhibit the DNA damage pathway. Modulator is a compound present in artificially synthesized compound or a naturally. Modulator may be a low molecular weight compound, polypeptide Moshiku peptide or its these fragments, analogs, homologs, variants Moshiku may be a derivative.
(d.MRN複合体形成の調節因子)
本発明はまた、MRN複合体形成の調節因子に関する。調節因子は、MRN複合体の形成を誘発し得る。この調節因子はまた、MRN複合体の形成を阻害し得る。調節因子は、人工的に合成した化合物、または天然に存在する化合物である。調節因子は、低分子量化合物、ポリペプチドもしくはペプチド、またはそれらのフラグメント、アナログ、ホモログ、改変体もしくは誘導体であってもよい。
(D. Regulator of MRN complex formation)
The invention also relates to modulators of MRN complex formation. Modulators can trigger the formation of MRN complexes. This modulator may also inhibit the formation of the MRN complex. Modulator is a compound present in artificially synthesized compound or a naturally. Modulator may be a low molecular weight compound, polypeptide Moshiku peptide or its these fragments, analogs, homologs, variants Moshiku may be a derivative.
(3.組成物)
本発明はまた、上記のような調節因子を有する組成物に関する。この組成物は、Mre11アクチベーターを含み得る。組成物はまた、タンキラーゼアクチベーターを含み得る。組成物はまた、Mre11のインヒビターを含み得る。組成物はまた、タンキラーゼのインヒビターを含み得る。組成物はまた、1種より多くの本発明の調節因子を含み得る。組成物はまた、別な治療薬と共に1種またはそれより多くの調節因子を含み得る。
(3. Composition)
The invention also relates to a composition having a modulator as described above. The composition can include an Mre11 activator. The composition may also include a tankyrase activator. The composition can also include an inhibitor of Mre11. The composition can also include an inhibitor of tankyrase. The composition may also contain more than one modulator of the present invention. The composition may also include a number of regulators from one or the other therapeutic agent and co.
本発明のある実施形態では、組成物は、本発明のオリゴヌクレオチドを有する。オリゴヌクレオチドは、加水分解性ヌクレオチド間結合または非加水分解性ヌクレオチド間結合、またはその組み合わせを有してもよい。好ましい実施形態では、このオリゴヌクレオチドはMre11のアクチベーターである。別の好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは、Mre11のインヒビターである。上記のように、オリゴヌクレオチドの活性を調節して、加水分解性ヌクレオチド間結合の全濃度に基づきMre11を誘導または阻害し得る。 In certain embodiments of the invention, the composition comprises an oligonucleotide of the invention. The oligonucleotide may have hydrolyzable internucleotide linkages or non-hydrolyzable internucleotide linkages, or a combination thereof. In a preferred embodiment, the oligonucleotide is an activator of Mre11. In another preferred embodiment, the oligonucleotide is an inhibitor of Mre11. As described above, the activity of the oligonucleotide can be modulated to induce or inhibit Mre11 based on the total concentration of hydrolyzable internucleotide linkages.
(a.処方)
本発明の組成物は、通常の方法で配合された錠剤または菓子錠剤の状態である。例えば、経口投与用の錠剤およびカプセルは、結合剤、充填剤、滑沢剤、崩壊剤および湿潤剤を含むがそれらに限定されない通常の賦形剤を含み得る。結合剤には、シロップ、アカシアガム、ゼラチン、ソルビトール、トラガカントガム、澱粉糊およびポリビニルピロリドンが含まれるが、それらに限定されない。充填剤には、ラクトース、糖、微結晶性セルロース、トウモロコシ澱粉、燐酸カルシウムおよびソルビトールが含まれるが、それらに限定されない。滑沢剤には、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、タルク、ポリエチレングリコールおよびシリカが含まれるが、それらに限定されない。崩壊剤には、馬鈴薯澱粉およびナトリウム澱粉グリコレートが含まれるが、それらに限定されない。湿潤剤には、ラウリル硫酸ナトリウムが含まれるが、それらに限定されない。錠剤は、当該分野で周知の方法に従ってコーティングされ得る。
(A. Prescription)
The composition of the present invention is in the form of a tablet or confectionery tablet formulated by a conventional method. For example, tablets and capsules for oral administration may contain binders, fillers, lubricants, and disintegrating agents and wetting agents may include conventional excipients including, but not limited to, et al. The binding agent, syrup, acacia gum, gelatin, sorbitol, tragacanth gum, including but starch paste and polyvinylpyrrolidone, but not limited to, et al. Fillers include lactose, sugar, microcrystalline cellulose, corn starch, including but calcium phosphate, and sorbitol, but are not limited to, et al. Lubricants include magnesium stearate, stearic acid, talc, polyethylene glycol and silica, but are not limited to, et al. Disintegrants include, but are potato starches and sodium starch glycolate, but is not limited thereto, et al. Wetting agents include but are sodium lauryl sulfate, but are not limited to, et al. The tablets can be coated according to methods well known in the art.
本発明の組成物は、水性または油性の懸濁液、溶液、乳化物、シロップおよびエリキシルを含むがそれらに限定されない液体配合物であってもよい。組成物はまた、使用前に水または他の適当なビヒクルで構成するための乾燥製品として配合してもよい。このような液体調製物は、懸濁剤、乳化剤、非水性ビヒクルおよび保存剤を含むがそれらに限定されない添加物を含んでもよい。懸濁剤には、ソルビトールシロップ、メチルセルロース、グルコース/糖シロップ、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ステアリン酸アルミニウムゲル、および水素化食用油が含まれるが、それらに限定されない。乳化剤には、レシチン、ソルビタンモノオレエートおよびアカシアガムが含まれるが、それらに限定されない。非水性ビヒクルには、食用油、アーモンド油、分別ココナッツ油、油性エステル、プロピレングリコールおよびエチルアルコールが含まれるが、それらに限定されない。保存剤には、p−ヒドロキシ安息香酸メチルまたはp−ヒドロキシ安息香酸プロピルおよびソルビン酸が含まれるが、それらに限定されない。 The compositions of the present invention, aqueous or oily suspensions, solutions, emulsions, may be a liquid formulation, but not limited thereto, et al syrups and elixirs. The composition may also be formulated as a dry product for constitution with water or other suitable vehicle prior to use. Such liquid preparations may contain suspending agents, emulsifying agents, including non-aqueous vehicles and preservatives may contain additives including, but not limited to, et al. Suspensions, sorbitol syrup, methyl cellulose, glucose / sugar syrup, gelatin, hydroxyethyl an ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, aluminum stearate gel, and includes but is hydrogenated edible oils, but not limited to, et al. The emulsifiers, lecithin, but are sorbitan monooleate and acacia gum, but not limited to, et al. Non-aqueous vehicles, edible oils, almond oil, fractionated coconut oil, oily esters, including but propylene glycol and ethyl alcohol, but are not limited to, et al. Preservatives include, but are p- hydroxybenzoate or p- hydroxybenzoic acid propyl Le Contact and sorbic acid, but not limited to, et al.
本発明の組成物は、座薬としても調合されてもよく、ココアバターまたはグリセリドを含むがそれらに限定されない座薬ベースを含み得る。本発明の組成物はまた、吸入用に調合されてもよく、乾燥粉末として投与し得る溶液、懸濁液または乳化物を含むが、それらに限定されない形状であってもよく、またはジクロロジフルオロメタンもしくはトリクロロフルオロメタン等の推進剤を用いるエアゾールの形状であってもよい。本発明の組成物はまた、クリーム、軟膏、ローション、ペースト、医用硬膏、パッチまたは膜を含むがそれらに限定されない水性または非水性ビヒクルを含む経皮調製物として調合してもよい。 The compositions of the present invention may also be formulated as suppositories, including cocoa butter or glycerides may include suppository base, but not limited to, et al. The compositions of the present invention may also be formulated for inhalation, solutions may be administered as a dry powder, including suspensions or emulsions, may be a shape that is not limited to, or dichlorodifluoromethane Moshiku may be a shape of Eazo Lumpur using propellant such as trichlorofluoromethane. The compositions of the present invention may also creams, ointments, lotions, pastes, medical plasters, including patch or film may be formulated as a transdermal preparation comprising an aqueous or non-aqueous vehicles but are not limited to, et al.
本発明の組成物はまた、注射または連続注入を含むがそれらに限定されない方法による非経口投与用に調合し得る。注射用の処方物は、油性ビヒクルまたは水性ビヒクル中の懸濁液、溶液、または乳化物の形状であってもよく、懸濁剤、安定化剤および分散剤を含むがそれらに限定されない調合剤を含み得る。滅菌無パイロジェン水を含むがそれに限定されない適当なビヒクルで再構成するための粉末形状の組成物を提供してもよい。 The compositions of the present invention may also be formulated for parenteral administration by including injection or continuous infusion, but not limited to, et al method. Formulations for injection may be a suspension of oil-soluble or aqueous vehicles, the solution or may be I-shaped der of emulsions, suspensions, including stabilizers and dispersants limited thereto, et al, Which may not be included. A powder form composition may be provided for reconstitution with a suitable vehicle, including but not limited to sterile pyrogen-free water.
本発明の組成物は、移植または筋肉内注射で投与し得る貯蔵調製物として調合してもよい。組成物は、適当なポリマー材料または疎水性材料(例えば受容し得る油中の乳化物として)、イオン交換樹脂を用いるか、または難溶性誘導体として(例えば難溶性塩として)調合し得る。 The composition of the invention may be formulated as a stored preparation that can be administered by implantation or intramuscular injection. The composition may be formulated with suitable polymeric or hydrophobic materials (for example as an emulsion in oil capable of acceptance), or an ion-exchange resin, or as sparingly soluble derivatives (for example, as a sparingly soluble salt) may be formulated.
本発明の組成物はまた、リポソーム調製物として調合してもよい。リポソーム調製物は、関連する細胞または角質層に侵入し、細胞膜と融合してリポソームの内容物を細胞内に送達するリポソームを含むことができる。例えば、Yaroshの米国特許第5,077,211、Redziniakらの米国特許第4,621,023、またはRedziniakらの米国特許第4,508,703号に記載されたもののようなリポソームを使用できる。皮膚の病状を標的とすることを意図する本発明の組成物を、哺乳動物の皮膚をUVまたは酸化的損傷を生じる薬剤に暴露前、暴露中または暴露後に投与することができる。その他の適当な処方にニオソームを用いることができる。ニオソームは、膜の大部分が非イオン性脂質からなっており、その一部の形態は角質層を横切って化合物を輸送するに有効な、リポソームに似た脂質ビヒクルである。 The composition of the present invention may also be formulated as a liposome preparation. Liposome preparations can include liposomes that enter the relevant cells or stratum corneum and fuse with the cell membrane to deliver the contents of the liposomes into the cells. For example, liposomes such as those described in Yarosh, US Pat. No. 5,077,211, Redziniak et al., US Pat. No. 4,621,023, or Redziniak et al., US Pat. No. 4,508,703 can be used. Compositions of the invention intended to target skin conditions can be administered before, during or after exposure of mammalian skin to agents that cause UV or oxidative damage. Niosomes can be used in other suitable formulations . Niosomes, most of the film are made of non-ionic lipids, some forms effective to transport the compound across the stratum corneum is a lipid vehicle similar to liposomes.
(4.処置法)
(a.Mre11アクチベーター、タンキラーゼアクチベーター、DNA損傷経路アクチベーターまたはMRN複合体形成アクチベーター)
Mre11、タンキラーゼ、DNA損傷経路またはMRN複合体形成の活性を誘導または増加する本発明の調節因子を単独で、または他の処置と組み合わせて、増殖停止、アポトーシスまたは増殖老化の不全に関連する病状の処置に使用し得る。このような病状の代表例には、癌および例えば乾癬におけるケラチン細胞または繊維芽細胞肥大性瘢痕およびケロイド、またはある種の自己免疫障害の症例におけるリンパ球サブセット等の正常粋を超える細胞の良性増殖等の過剰増殖疾患が含まれるが、それらに限定されない。これらの方法で処置される癌の形式は、様々な形で現れ、例えば頚部癌、リンパ腫、骨肉腫、メラノーマ、および皮膚に生じる他の癌、および白血病等の体の様々な細胞型および器官に生じる。この治療が目指す癌細胞のタイプはまた、乳房、肺、肝臓、前立腺、膵臓、卵巣、膀胱、子宮、結腸、脳、食道、胃および胸腺でもある。調節因子はまた日焼けの阻害、細胞分化の促進および免疫抑制に使用し得る。
(4. Treatment method)
(A. Mre11 activator, tankyrase activator, DNA damage pathway activator or MRN complex formation activator)
Mre11, tankyrase, modulators of the present invention that induce or increase the activity of DNA damage pathway or MRN complex formation alone or in combination with other treatments, growth arrest, of pathologies associated with impaired apoptosis or proliferation senescence Can be used for treatment. Representative examples of such conditions, the cells exceeding the normal best of such lymphocyte subsets in cases of cancer and for example keratinocytes or fibroblasts hypertrophic 瘢 scars and keloids in psoriasis or certain autoimmune disorders, benign including but hyperproliferative diseases proliferation such as but not limited to, et al. The types of cancer that are treated in these ways appear in a variety of ways, such as cervical cancer, lymphoma, osteosarcoma, melanoma, and other cancers that occur in the skin, and in various cell types and organs of the body such as leukemia. Arise. Types of cancer cells the therapeutic aim is also an breast, lung, liver, prostate, pancreas, ovary, bladder, uterine, colon, brain, esophagus, even in the stomach and thymus. Modulators can also be used to inhibit sunburn, promote cell differentiation and immunosuppression.
本発明のある実施形態では、加水分解性ヌクレオチド間結合を有する本発明のオリゴヌクレオチドを、処置を必要とする患者にオリゴヌクレオチドを投与することにより、増殖停止、アポトーシスまたは増殖老化の不全に関連する病状の処置に使用する。オリゴヌクレオチドは、非加水分解性ヌクレオチド間結合を有してもよい。上記で議論したように、オリゴヌクレオチドの活性を調節して、加水分解性ヌクレオチド間結合の合計濃度に基づいて増殖停止またはアポトーシスを誘導し得る。オリゴヌクレオチドを本発明の調節因子、または他の処置と組み合わせて投与してもよい。 In certain embodiments of the invention, an oligonucleotide of the invention having a hydrolyzable internucleotide linkage is associated with growth arrest, apoptosis or proliferative aging failure by administering the oligonucleotide to a patient in need of treatment. Used to treat medical conditions. Oligonucleotides may have non-hydrolyzable internucleotide linkages. As discussed above, the activity of the oligonucleotide can be modulated to induce growth arrest or apoptosis based on the total concentration of hydrolyzable internucleotide linkages. Oligonucleotides may be administered in combination with modulators of the invention, or other treatments.
好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドを頚部癌、リンパ腫、骨肉種、メラノーマ、皮膚癌、白血病、乳癌、肺癌、肝癌、前立腺癌、膵臓癌、卵巣癌、膀胱癌、子宮癌、直腸癌、脳腫瘍、食道癌、胃癌および胸腺癌でなる群から選ばれる癌の処置に使用する。 In a preferred embodiment, the oligonucleotide is cervical cancer, lymphoma, osteosarcoma, melanoma, skin cancer, leukemia, breast cancer, lung cancer, liver cancer, prostate cancer, pancreatic cancer, ovarian cancer, bladder cancer, uterine cancer, rectal cancer, brain tumor, esophagus. Used for the treatment of cancer selected from the group consisting of cancer, gastric cancer and thymic cancer.
T−オリゴは、免疫抑制の公知の調節因子であるTNF−αおよびIL10の上方制御により、マウスモデルにおけるUV照射と同様な有効性でアレルギー性接触過敏症の誘導または誘発を防止することが可能である。従って、Mre11の局所または全身アクチベーターは、例えば乾癬または湿疹等のリンパ球媒介皮膚疾患の他、リューマチ性関節炎、多発性硬化症、紅斑性狼瘡等のリンパ球媒介全身性疾患、および多くの他の疾患の処置におけるステロイド療法に取って代わり得る。 T-oligo can prevent the induction or induction of allergic contact hypersensitivity with the same efficacy as UV irradiation in mouse models by up-regulating TNF-α and IL10, known regulators of immunosuppression It is. Thus, local or systemic activators of Mre11 are not only lymphocyte-mediated skin diseases such as psoriasis or eczema, but also lymphocyte-mediated systemic diseases such as rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, lupus erythematosus, and many others. obtain substitute despite taking the steroid therapy in the treatment of the disease.
(b.Mre11、タンキラーゼ、DNA損傷経路またはMRN複合体形成のインヒビター)
Mre11、タンキラーゼ、DNA損傷経路またはMRN複合体形成の活性を阻害または減少する本発明の調節因子は、単独または他の処置と組み合わせて使用されて、増殖停止、アポトーシスまたは増殖老化に関連する病状を処置し得る。このような病状の代表例にはUV照射への暴露、および正常組織に対する化学療法および放射線療法等の癌処置の副作用、または日光に暴露された正常皮膚における日焼け反応の促進が含まれるが、それに制限されない。細胞分化を阻害するためにも調節因子を使用し得る。
(B. Inhibitors of Mre11, tankyrase, DNA damage pathway or MRN complex formation)
Mre11, tankyrase, modulators of the present invention to inhibit or reduce the DNA damage pathway or MR N active double coalescence formation are used alone or in combination with other treatments, growth arrest, apoptosis-related or proliferative senescence pathology Can be treated. Representative examples of such pathologies include exposure to UV radiation and side effects of cancer treatments such as chemotherapy and radiation therapy to normal tissues, or the promotion of sunburn reactions in normal skin exposed to sunlight, Not limited. Regulators can also be used to inhibit cell differentiation.
他の実施形態では、非加水分解性ヌクレオチド間結合を有する本発明のオリゴヌクレオチドが、このオリゴヌクレオチドをそのような処置を必要とする患者に投与することにより、増殖停止またはアポトーシスに関連する病状を処置するために使用される。このオリゴヌクレオチドは、加水分解性ヌクレオチド間結合も含み得る。上記に議論したように、オリゴヌクレオチドの活性を調節して、加水分解性ヌクレオチド間結合の合計濃度に基づき増殖停止またはアポトーシスを阻害し得る。オリゴヌクレオチドを本発明の調節因子または他の処置と組み合わせて投与してもよい。 In other embodiments, the oligonucleotides of the present invention having a coupling between non-hydrolyzable nucleotides, by administering the oligonucleotide to a patient in need of such treatment, a condition associated with growth arrest or apoptosis Used to treat. The oligonucleotide may also contain hydrolyzable internucleotide linkages. As discussed above, the activity of the oligonucleotide can be modulated to inhibit growth arrest or apoptosis based on the total concentration of hydrolyzable internucleotide linkages. Oligonucleotides may be administered in combination with modulators of the present invention or other treatments.
ある好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドがUV照射への暴露、ならびに化学療法および放射線療法等の癌処置の副作用でなる群から選ばれた病状を処置するために使用される。 In certain preferred embodiments, the oligonucleotide is used to treat a condition selected from the group consisting of side effects of cancer treatment, such as exposure, as well as chemotherapy and radiation therapy to the UV radiation.
(c.投与)
本発明の組成物を経口、非経口、舌下、経皮、直腸、経粘膜、局所、経吸入、経頬の投与、またその組み合わせを含むがそれらに限定されない任意の方法で投与し得る。非経口投与には、静脈内、動脈内、腹膜内、皮下、筋肉内、腱鞘内、および骨関節内を含むがそれらに限定されない。
(C. Administration)
Oral compositions of the present invention, parenteral, sublingual, transdermal, rectal, transmucosal, topical, inhalation, administration of buccal, also may be administered by any method but are not limited to, et al combinations thereof . Parenteral administration includes intravenous, intraarterial, intraperitoneal, subcutaneous, intramuscular, Kensayanai, and including the joint is not limited thereto, et al.
(d.投薬量)
治療に使用するに必要な組成物の治療有効量は、治療する病状の性質、活性を必要とする時間の長さ、および患者の年齢と状態によって変化し、最終的には、担当医によって決定される。しかしながら、一般に成人の治療に用いられる投薬量は、典型的には、1日あたり0.001mg/kg〜約200mg/kgの範囲である。投薬量は、1日当たり約1μg/kg〜約100μg/kgでもよい。所望の投薬量は、1回の用量で投薬されるか、適当な間隔で投与される複数回の用量、例えば1日あたり2回、3回、4回またはそれより多くの部分用量として便利に投与され得る。複数回の投薬が望ましいか、必要である。
(D. Dosage)
The therapeutically effective amount of the composition required for treatment will vary depending on the nature of the condition being treated, the length of time required for activity, and the age and condition of the patient, and will ultimately be determined by the attending physician Is done. However, dosages generally used for adult treatment typically range from 0.001 mg / kg to about 200 mg / kg per day. The dosage may be about 1 μg / kg to about 100 μg / kg per day . The dosage of Nozomu Tokoro is either dosed in a single dose, multiple doses administered at appropriate intervals, for example twice per day, three times, useful as four or more subdoses that could be administered to. Multiple doses are desirable or necessary.
調節因子の投薬量は、約1μg/kg、25μg/kg、50μg/kg、75μg/kg、100μg/kg、125μg/kg、150μg/kg、175μg/kg、200μg/kg、225μg/kg、250μg/kg、275μg/kg、300μg/kg、325μg/kg、350μg/kg、375μg/kg、400μg/kg、425μg/kg、450μg/kg、475μg/kg、500μg/kg、525μg/kg、550μg/kg、575μg/kg、600μg/kg、625μg/kg、650μg/kg、675μg/kg、700μg/kg、725μg/kg、750μg/kg、775μg/kg、800μg/kg、825μg/kg、850μg/kg、875μg/kg、900μg/kg、925μg/kg、950μg/kg、975μg/kgまたは1mg/kgを含むが、それらに限定されない任意の投薬量であってもよい。 The dosage of the modulator is about 1 μg / kg, 25 μg / kg, 50 μg / kg, 75 μg / kg, 100 μg / kg, 125 μg / kg, 150 μg / kg, 175 μg / kg, 200 μg / kg, 225 μg / kg, 250 μg / kg. kg, 275 μg / kg, 300 μg / kg, 325 μg / kg, 350 μg / kg, 375 μg / kg, 400 μg / kg, 425 μg / kg, 450 μg / kg, 475 μg / kg, 500 μg / kg, 525 μg / kg, 550 μg / kg, 575 μg / kg, 600 μg / kg, 625 μg / kg, 650 μg / kg, 675 μg / kg, 700 μg / kg, 725 μg / kg, 750 μg / kg, 775 μg / kg, 800 μg / kg, 825 μg / kg, 850 μg / kg, 875 μg / kg kg, 900 μg / kg, 925 μg / k g, 950μg / kg, including 975μg / kg or 1 mg / kg, may be any dosage that is not limited thereto, et al.
(5.スクリーニング法)
本発明はまた、Mre11活性の調節因子を同定するスクリーニング法に関する。本発明はまた、タンキラーゼ活性の調節因子を同定するスクリーニング法に関する。本発明は、さらにMRN複合体形成の調節因子を同定するスクリーニング法に関する。さらに、本発明は、DNA損傷経路の調節因子を同定するスクリーニング法に関する。スクリーニング法をインビトロ、細胞ベース、遺伝的およびインビボ分析を含むがそれらに限定されない種々のフォーマットで実行し得る。
(5. Screening method)
The present invention also relates to screening methods for identifying modulators of Mre11 activity. The present invention also relates to screening methods for identifying regulators of tankyrase activity. The invention further relates to screening methods for identifying modulators of MRN complex formation. The present invention further relates to screening methods for identifying modulators of DNA damage pathways. The screening methods in vitro, cell-based, may be performed in genetic and including in vivo analysis is not limited thereto, et al various formats.
Mre11調節因子またはタンキラーゼ調節因子を、場合に応じてMre11またはタンキラーゼに特異的に結合する物質をスクリーニングすることにより同定し得る。免疫沈澱およびアフィニティークロマトグラフィーを含むがそれらに限定されない多くの標準技術を用いて、当業者は、特異的結合物質をインビトロで同定し得る。また、酵母2−ハイブリッドおよびファージディスプレイを含むがそれらに限定されない多くの標準技術を用いる遺伝的スクリーニングを用いて、当業者はまた、特異的結合物質を同定し得る。また、Mre11またはタンキラーゼをチップ(例えばガラス、プラスチックまたはシリコン)等の固相支持体に付着させることを含むがそれに限定されない高スループット法を用いて当業者はまた、特異的結合物質を同定し得る。 The Mre11 modulators or tankyrase modulators may be identified by screening the quality ones that specifically binds to Mre11 or tankyrase as the case may be. Including immunoprecipitation and affinity chromatography using a number of standard techniques including, but not limited to, et al., The skilled artisan can identify a specific binding Substance in vitro. Also, including yeast two-hybrid and phage display using genetic screening using a number of standard techniques including, but not limited to, et al., One skilled in the art can also identify specific binding Substance. Moreover, those skilled in the art using chip (such as glass, plastic or silicon) including be attached to a solid support such as but not limited to high-throughput methods Mre11 or tankyrase also to identify specific binding Substance obtain.
Mre11調節因子またはタンキラーゼ調節因子をまた、場合に応じてMre11またはタンキラーゼの活性を調節する物質についてインビトロでスクリーニングすることにより同定し得る。場合に応じて、Mre11またはタンキラーゼを予想される調節因子と接触させ、予想される調節因子がMre11またはタンキラーゼの活性を変化させるかどうかを決定することにより、調節因子を同定し得る。Mre11の核酸基質の加水分解を測定することにより、Mre11の活性を決定し得る。核酸基質の加水分解をUV吸収の測定、および好ましくは、標識オリゴのゲル分析または非沈殿性ヌクレオチド塩基の回収を含むがそれらに限定されない方法により決定し得る。タンキラーゼの活性を、TRF1を含むがそれに限定されないペプチドまたはポリペプチドのリン酸化を測定することにより決定し得る。 Mre11 modulators or tankyrase modulators also be identified by screening in vitro for quality ones that modulate the activity of Mre11 or tankyrase as the case may be. Depending on the case, it is contacted with a modulator to the expected Mre11 or tankyrase, modulators that are expected by determine whether to alter the activity of Mre11 or tankyrase may identify modulators. By measuring the hydrolysis of a nucleic acid substrate of Mre11, it may determine the activity of M re 11. Measurement of UV absorption Hydrolysis of a nucleic acid substrate, and preferably may determine by methods including recovery of the labeled oligonucleotide gel analysis or non-precipitating nucleotide bases not limited thereto, et al. The activity of tankyrase may determine by including TRF1 measuring the phosphorylation of limiting peptide or polypeptide thereto.
Mre11、Rad50およびNbs1を組み合わせ、コントロールと比較してMRN複合体形成に対する候補調節因子の効果を測定することにより、MRN複合体形成の調節因子をインビトロで同定し得る。遠心分離、共沈殿および非変性電気泳動を含むがそれらに限定されない当業者に公知の多くの標準技術を用いてMRN複合体の形成を測定し得る。 Modulators of MRN complex formation can be identified in vitro by combining Mre11, Rad50 and Nbs1 and measuring the effect of candidate modulators on MRN complex formation compared to controls . Centrifugation may measure the formation of MRN complex using a number of standard techniques known to those skilled in the art including coprecipitation and nondenaturing electrophoresis, but not limited to, et al.
細胞ベース分析でMre11またはタンキラーゼの活性を調節する物質をスクリーニングすることにより、Mre11調節因子またはタンキラーゼ調節因子を同定し得る。DNA損傷経路の調節因子も同様に同定し得る。細胞を疑わしい調節因子と接触させ、疑わしい調節因子がアポトーシス、老化、またはp53またはp95のリン酸化のレベルを変化させるかどうかを決定して、調節因子を同定し得る。上記で議論したように、候補調節因子は、Mre11またはタンキラーゼと特異的に結合する物質であってもよい。アポトーシスの調節をFACS分析におけるサブG0/G1ピークのサイズの測定、TUNEL分析、DNAラダー分析、アネキシン分析、またはELISA分析を含むがそれらに限定されない方法により測定し得る。老化に関連するβ−ガラクトシダーゼ活性の測定、または細胞収量の増加不能またはpRbリン酸化不能またはマイトジェン刺激後の 3 H−チミジンの取り込み不能を測定することにより、老化の調節を決定し得る。ゲルシフトアッセイにより、p53プロモーター駆動CATまたはルシフェラーゼコンストラクト読み出しにより、またはp21等のp53−制御遺伝子生成物の誘導により、セリン15またはセリン37におけるp53のリン酸化を測定することにより、p53活性の調節を決定し得る。ウェスタンブロット分析におけるp95バンドの移動により、またはS期停止を検出するためのFACS分析により、セリン343におけるp95のリン酸化を測定することによりp95活性の調節を決定し得る。また、インビボ腫瘍形成を調節する物質をスクリーニングすることにより、Mre11調節因子またはタンキラーゼ調節因子を同定し得る。 By screening quality ones that modulate the activity of Mre11 or tankyrase in cell-based analysis can identify Mre11 modulators or tankyrase modulators. Regulators of the DNA damage pathway can be identified as well. Cells are contacted with suspected modulator, suspected modulators apoptosis, or a and determine how to change the level of phosphorylation of senescence, or p53 or p95, may identify modulators. As discussed above, the candidate modulator may I substances der that specifically binds to Mre11 or tankyrase. Adjusting the measurement of the size of the sub-G 0 / G 1 peak in FACS analysis of apoptosis, TUNEL analysis, DNA ladder analysis may be measured by methods annexin analysis, or including ELISA analysis but not limited to, et al. By measuring the measurement of the associated β- galactosidase activity aging, or 3 H- thymidine after increasing inability or pRb phosphorylation impossible or mitogen stimulation of cell yields uptake impossible, it may determine the regulation of senescence. By gel shift assay by p53 promoter driven CAT or luciferase construct read, or by the induction of p53- regulated genes products such as p21, by measuring the phosphorylation of p53 at serine 15 or serine 37, determine a modulation of p53 activity Can be determined. The movement of the p95 band in Western blot analysis, or by FACS analysis to detect the S-phase arrest, it may determine the modulation of p95 activity by measuring the phosphorylation of p95 at serine 343. In addition, Mre11 modulators or tankyrase modulators can be identified by screening for substances that modulate in vivo tumorigenesis.
細胞ベース分析で任意の細胞を使用し得る。本発明で使用するための細胞には、哺乳動物細胞が含まれることが好ましく、ヒトおよびヒト以外の霊長類細胞が含まれることがより好ましい。適当な細胞の代表例には、初代(正常)ヒト皮膚繊維芽細胞、上皮ケラチン細胞、メラニン形成細胞、および対応する不死化細胞株または形質転換細胞株;および初代マウス細胞株、不死化マウス細胞株または形質転換マウス細胞株が含まれるがそれらに限定されない。タンパク質リン酸化の量を比色分析、発光分析、蛍光分析およびウェスタンブロットを含むがそれらに限定されない当業界の標準技術により測定し得る。 Any cell can be used in the cell-based analysis. In cells for use in the present invention preferably include mammalian cells, it is more preferable to include primate cell of human and non-human. Representative examples of suitable cells include primary (normal) human dermal fibroblasts, epithelial keratinocytes, melanocytes, and corresponding immortalized or transformed cell lines; and primary mouse cell lines, immortalized mouse cells including but strain or transformed mouse cell lines is not limited thereto, et al. Colorimetrically the amount of protein phosphorylation, light emission analysis may be measured by standard techniques in the art including, fluorescent analysis and Western Blot but not limited to, et al.
予期される調節因子を混合等により細胞に添加する条件は、アポトーシスまたはシグナル伝達を妨害する他の調節化合物が基本的に存在しない場合、細胞がアポトーシスまたはシグナル伝達を受け得る条件である。有効な条件には、細胞増殖を可能にする、適当な媒体、温度、pHおよび酸素条件が含まれるが、それらに限定されない。適当な媒体は、典型的には、成長因子および同化可能炭素、窒素および燐源の他、適当な塩、ミネラル、金属、およびビタミン等の他の栄養物を含む固体または液体の媒体であり、細胞がアポトーシスまたはシグナル伝達を示し得るように細胞を培養できる有効媒体を含む。例えば、哺乳動物細胞では、媒体は10%のウシ胎児血清を含むDulbeccoの改変Eagle培地を含み得る。 Conditions by mixing such a modulator expected you added to the cells, if other regulatory compounds that interfere with apoptosis or signaling does not exist basically a condition in which cells can undergo apoptosis or signaling. Valid conditions allowing cell proliferation, a suitable medium, temperature, but are pH and oxygen conditions, but is not limited thereto, et al. Suitable media are typically growth factors and assimilable carbon, other nitrogen and phosphorus source, a solid or liquid media containing the appropriate salt, minerals, metals, and other nutrients, such as vitamins, Contains an effective medium in which the cells can be cultured so that the cells can exhibit apoptosis or signal transduction. For example, in mammalian cells, the medium may include Dulbecco's modified Eagle medium with 10% fetal bovine serum .
各細胞を組織培養フラスコ、試験管、マイクロタイターディッシュ、およびペトリプレートを含むがそれらに限定されない様々な容器中で培養し得る。培養を細胞に対して適当な温度、pHおよび二酸化炭素含有量で行う。このような培養条件も当業者の範囲内である。 Each cell tissue culture flasks, test tubes, microtiter dishes, and including Petri plates can be cultured in a variety of containers including, but not limited to, et al. Culturing is performed at an appropriate temperature, pH and carbon dioxide content for the cells. Such culture conditions are also within the scope of those skilled in the art.
予期される調節因子を細胞に加える方法には、エレクトロポーレーション、ミクロインジェクション、細胞発現(すなわち裸の核酸分子、組み換えウイルス、レトロウイルス発現ベクターおよびアデノウイルス発現を含めた発現系を用いる)、因子の培地への添加、イオン対形成因子の使用、および細胞を透過性にするための洗剤の使用が含まれる。 Methods for adding expected regulators to cells include electroporation, microinjection, cellular expression (ie using expression systems including naked nucleic acid molecules , recombinant viruses, retroviral expression vectors and adenoviral expression), factors added to the medium, use of ion pairing agent, and include the use of detergents for cell permeabilization.
候補調節因子は、糖質、単糖、オリゴ糖、多糖、アミノ酸、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、DNAおよびDNAフラグメント、RNAおよびRNAフラグメント等を含むポリヌクレオチド、脂質、レチノイド、ステロイド、糖ペプチド、糖タンパク質、プロテオグリカン等の天然に存在する分子;またはペプチド模倣物等の天然に存在する分子のアナログまたは誘導体;ならびに「低分子」有機化合物等の天然に存在しない分子等でよい。用語「低分子有機化合物」は、一般的に分子量約1000以下、好ましくは、約500以下を有する有機化合物を指す。 Candidate modulators, carbohydrates, monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides, amino acids, peptides, oligopeptides, polypeptides, proteins, nucleosides, nucleotides, oligonucleotides, DNA and DNA fragments bets, a polynucleotide, including RNA and RNA fragments and the like , lipids, retinoids, steroids, glycopeptides, glycoproteins, natural to the molecule exists such proteoglycans; natural and "small molecule" organic compounds; or peptide analog or derivative molecules present in natural mimetics such as It may be a molecule that does not exist in The term "low-molecular organic compound" generally a molecular weight of about 1000 or less, preferably, refers to an organic compound having about 500 or less.
候補調節因子は、コンビナトリアルケミストリー技術、発酵法、植物および細胞抽出法等を含むがそれらに限定されない手段で調製され得る、または得られ得るライブラリー(すなわち化合物のコレクション)中に存在し得る。コンビナトリアルライブラリーの作成法は、周知である。例えばE.R.Felder、Chimia、1994、48、512−541;Gallopら、J.Med.Chem.1994、37、1233−1251;R.A.Goughten、Trends Genet.1993、9、235−239;Houghtonら、Nature、1991、354、84−86;Lamら、Nature、1991、354、82−84;Carellら、Chem.Biol.1995、3、171−183;Maddenら、Perspectives in Drug Discovery and Design、2、269−282;Cwirlaら、Biochemistry、1990、87、6378−6382;Brennerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1992、89、5381−5383;Gordonら、J.Med.Chem.1994、37、1385−1401;Leblら、Biopolymers、1995、37、177−198;およびそれらの中に引用された参考文献参照。 Candidate modulators, combinatorial chemistry techniques, fermentation methods, plant and including cell extraction, etc. that could be made by adjusted by means including, but not limited to, et al., Or in the resulting obtained that library (i.e. a collection of compounds) Can exist. Creating method of combinatorial library is a peripheral knowledge. For example, E.I. R. Felder, Chimia, 1994, 48, 512-541; Gallop et al., J. MoI. Med. Chem. 1994, 37, 1233-1251; A. Goughten, Trend s Genet. 1993,9,235-239; Houghton et al., Nature, 199 1, 354,84-86; Lam et al., Nature, 1991,354,82-84; Carell et al, Chem. Biol. 1995, 3, 171-183; Madden et al., Perspectives in Drug Discovery and Design, 2, 269-282; Cwirla et al., Biochemistry, 1990, 87, 6378-6382; Brenner et al., Proc. N atl . Acad. Sci. USA, 1992, 89, 5381-5383; Gordon et al. Med. Chem. 1994, 37, 1385-1401; Lebl et al., Biopolymers, 1995, 37, 177-198; and references cited therein.
本発明は、以下の非制限的実施例に示された多様な局面を有する。 The present invention has various aspects as shown in the following non-limiting examples.
(実施例1)
(オリゴヌクレオチドがアポトーシスを誘発し得る)
テロメア突出反復配列(TTAGGG;配列番号1)に相同のオリゴヌクレオチド、配列(11マー−1:pGTTAGGGTTAG;配列番号2)のオリゴヌクレオチド、この配列に相補性のオリゴヌクレオチド(11マー−2:pCTAACCCTAAC;配列番号3)、およびテロメア配列に関係しないオリゴヌクレオチド(11マー−3:pGATCGATCGAT;配列番号4)を、テロメア破壊に応じてアポトーシスを行うと報告されているヒトT細胞株であるJurkat細胞の培養物に添加した。コントロール細胞が25〜30%であるのと比較して、48時間以内に、40μMの配列番号5で処理した細胞の50%がS期に集積し(p<0.0003、ノンペアt検定、図1A〜1D参照)、コントロールが2〜3%であるのと比較して、72時間でこれらの細胞の13%がサブG0/G1含有率で決定してアポトーシス性であった(p<0.007、ノンペアt検定、図1E〜1H参照)。コントロールが3〜5%であるのと比較して、96時間で、11マー−1処理細胞の20±3%がアポトーシス性であった(p<0.0001、ノンペアt検定)。その無二の効果の説明として11マー−1の優先的な取り込みを排除するため、Jurkat細胞を3’末端にフルオレセインホスホルアミダイトで標識したオリゴヌクレオチドで処理し、次いで共焦点顕微鏡法およびFACS分析に供した。細胞の蛍光強度は、4時間および24時間において全ての処理後で同じであった。ウェスタン分析は、11マー−1添加後の24時間でp53が増加したが、11マー−2または11マー−3では増加せず、E2F1転写因子のレベルが同時に増加したことを示した。この因子は、アポトーシスの誘導でp53と協力し、ヒト繊維芽細胞でp53に依存して老化表現型を誘導する他、S期チェックポイントを制御することが知られている。
Example 1
(Oligonucleotides can induce apoptosis)
Telomere projecting repeat sequence (TTAGGG; SEQ ID NO: 1) homologous oligonucleotide, sequence (11mer -1: pGTTAGGGTTAG; SEQ ID NO: 2) oligonucleotide, complementary oligonucleotide to the sequence (11-mer -2: pCTAACCCTAAC; SEQ ID nO: 3), and oligonucleotides that are not related to the telomere sequence (11mer -3: pGATCGATCGAT; SEQ ID nO: 4), the Jurkat cells, a human T cell line has been reported to perform apoptosis in response to telomere disruption culture Added to the product . Compared is the with a control cells 25-30% within 48 hours, 50% of the cells treated with SEQ ID NO: 5 of 40μM is integrated in phase S (p <0.0003, Nonpea t-test, FIG. 1A~1D reference), as compared to the control is 2-3%, 13% of these cells were apoptotic to determine a sub-G 0 / G 1 content at 72 hours (p <0.0 07, Nonpea t-test, see Figure 1E~1H). Control Compared to the 3 to 5 percent, at 96 hours, 11 20 ± 3% of the mer -1-treated cells were apoptotic (p <0.0001, Nonpea t-test). To exclude preferential uptake of 11-mer -1 as an illustration of its especial effect, and treated with oligonucleotides labeled with fluorescein phosphoramidite Jurkat cells at the 3 'end, followed by confocal microscopy and FACS analysis It was used for. The fluorescence intensity of the cells was the same after all treatments at 4 hours and 24 hours. Western analysis is p53 increased in 24 hours after the addition 11mer -1, 11 without increasing the mer-2 or 11-mer -3, level of E2F1 transcription factor showed that increased simultaneously. This factor is known to cooperate with p53 in inducing apoptosis, to induce an aging phenotype in human fibroblasts depending on p53, and to control S- phase checkpoints.
(実施例2)
(テロメア突出ホモログ11マー−1のホスホロチオエートバージョンは、アポトーシスを誘導しない)
JurkatヒトT細胞の培養物を希釈剤、11マー−1(配列番号1)またはホスホロチオエート11マー−1(11マー−1−S)のいずれかで96時間処理し、細胞を集めFACS分析用に処理した。0.4μM(図2A〜2C)および40μM(図2D〜2F)の2種類の濃度のオリゴヌクレオチドを試験した。0.4μMでは、いずれのオリゴヌクレオチドも予期されたJurkat細胞の対数的に増殖する細胞周期プロフィールに影響しなかった。40μMでは、11マー−1は、サブG0/G1ピークで示される広範囲のアポトーシスを誘導したが、11マー−1−Sは、影響しなかった。
(Example 2)
(The phosphorothioate version of the telomeric overhanging homolog 11mer- 1 does not induce apoptosis)
Diluent Cultures of Jurkat human T cells, 11 mer-1 (SEQ ID NO: 1) or phosphorothioate 11 96 hours with either mer -1 (11-mer -1-S), cells were collected for FACS analysis Processed. Two concentrations of oligonucleotide were tested: 0.4 μM (FIGS. 2A-2C) and 40 μM (FIGS. 2D-2F). In 0.4 .mu.M, it did not affect in any oligonucleotide de also logarithmically growing cell cycle profile of the expected Jurkat cells. In 40 [mu] M, 11 mer-1 induced a wide range of apoptosis represented by the sub-G 0 / G 1 peak, 11-mer -1-S had no effect.
(実施例3)
(11マー−1のホスホロチオエートバージョンは、ホスフェート骨格11マー−1によるS期停止の誘導を妨害する)
ケラチン細胞株の培養物(SSC12F、100,000細胞/38cm2)を11マー−1(配列番号2)のみ、または濃度を増加させた11マー−1−Sの存在下で、11マー−1により48時間処理した。実施例1で先に示したように、11マー−1は、FACS(Becton−Dickinson FacScan)で示されるS期停止を誘導した。コントロールである希釈剤で処理した細胞が26%であるのと比較して、細胞の43%がS期であった。しかしながら、ホスホロチオエート11マー−1の濃度を増加してこれらの培養物に加えると、停止した細胞の数は、より少なかった(図3A〜3G)。この停止の完全な阻害が11マー−1:11マー−1−Sの比が2:1である場合に見られた。11マー−1−S自体は、S期停止を誘導しなかった。
(Example 3)
(11 Phosphorothioate Version of mer-1, interfere with the induction of S phase arrest by phosphate backbone 11mer -1)
Culture of keratinocytes lines (SSC12F, 100,000 cells / 38cm 2) a 11-mer -1 (SEQ ID NO: 2) alone or in the presence of 11-mer -1-S increasing concentrations, 11-mer -1 For 48 hours. As indicated above in Example 1, 11-mer -1 induced S phase arrest represented by FACS (Becton-Dickinson FacScan). 43% of the cells were in S phase , compared to 26% of cells treated with the control diluent. However, when added to these cultures to increasing concentrations of the phosphorothioate 11mer-1, the number of stops cells was less (Figure 3A~3 G). Complete inhibition of this arrest 11mer -1 ratio of 11-mer -1-S of 2: observed when 1. 11mer- 1-S itself did not induce S phase arrest.
(実施例4)
(テロメアオリゴヌクレオチドのホスホロチオエート型は、構成的色素沈着およびUV誘導色素沈着を誘導し、メラニン生成を刺激しない)
S91マウスメラニン細胞の培養物(100,000細胞/38cm2)を100μMのpTpTまたはホスホロチオエートpTpT(pTspT)(図4)、または40μMの11マー−1またはホスホロチオエート11マー−1(11マー−1−S)(図5)で6日間処理し、細胞を集め計数し、メラニン含有量を分析した。pTpTおよび11マー−1は、これらの細胞中でメラニン生成を刺激したが(それぞれ図4および図5)、pTspTおよび11マー−1−Sは、刺激しなかった(それぞれ図4および図5)。さらに、pTspT(図4)および11マー−1−S(図5)は、これらの細胞中の構成的色素沈着を減少させた。このことは、テロメア修復/複製中にこの配列を慢性的に暴露するとメラニン生成に対する定常的な低いレベルのシグナルを提供し得、このシグナルがpTspTおよび11マー−1−Sで妨害されることを示唆している。
Example 4
(The phosphorothioate form of telomeric oligonucleotide induces constitutive and UV-induced pigmentation and does not stimulate melanogenesis)
S91 cultures mouse melanocytes (100,000 cells / 38 cm 2) and 100μM of pTpT or phosphorothioate pTpT (pTspT) (Figure 4), or 40μM of 11mer-1 or the phosphorothioate 11mer-1 (11-mer - 1-S) (Figure 5) for 6 days, cells were collected and counted and analyzed for melanin content. pTpT and 11mer-1 has been stimulated melanogenesis in these cells (FIGS. 4 and 5), pTspT and 11mer -1-S did not stimulate (FIGS. 4 and 5) . Furthermore, pTspT (Figure 4) and 11mer -1-S (Figure 5) reduced the constitutive pigmentation in these cells. This Exposure of this arrangement chronically during telomere repair / replication can provide signals for the steady low level for melanogenesis, that this signal is disturbed by pTspT and 11mer -1-S Suggests.
(実施例5)
(ホスホロチオエートpTspTは、UV誘発メラニン生成を阻害する)
S91細胞の2重の培養物(100,000細胞/39cm2)を偽照射、またはリサーチラジオメータ(モデルIL1700A、International Light、Nweburyport、MA)を用いる285±5nmで計測して、1kWキセノンアークソーラーシミュレーター(XMN1000−21、Optical Radiation、Azuza、CA)からの5mJ/cm2の太陽シミュレーション光で照射した。2枚の偽照射プレートに100μMのpTspTを追加し、2種の照射培養物も同様にpTspTで処理した。1週間後、細胞を集めて計数し、細胞ペレットを1NのNaOHに溶解し475nmの光学濃度を測定してメラニン含量を分析した。UV照射によりこれらの細胞中のメラニン含有量は、2倍になった。しかしながら、この反応は、pTspTを加えることにより妨害された(図6)。さらに、図4および5に示したデータと同様、これらの細胞の構成的色素沈着がpTspTにより偽照射培養物中で減少した。
(Example 5)
(Phosphorothioate pTspT inhibits UV-induced melanogenesis)
Duplicate cultures of S91 cells (100,000 cells / 39 cm 2 ) were sham-irradiated or measured at 285 ± 5 nm using a research radiometer (model IL1700A, International Light, Nwebburyport, Mass.) And 1 kW xenon arc solar simulator (XMN1000-21, Op t ical radiation, Azuza, CA) was irradiated with sun simulation light 5 mJ / cm 2 from. Add the pTspT of 100μM to two sham-irradiated plates were treated with pTspT similarly two irradiation cultures. One week later, cells were collected and counted, and the cell pellet was dissolved in 1N NaOH and analyzed for melanin content by measuring the optical density at 475 nm. UV irradiation doubled the melanin content in these cells. However, this reaction was prevented by adding pTspT (FIG. 6). Furthermore, similar to the data shown in FIGS. 4 and 5, the constitutive pigmentation of these cells was decreased in sham-irradiated cultures by pTspT.
(実施例6)
(活性には、T−オリゴの加水分解が必要である)
配列番号2に基づくオリゴヌクレオチドを合成した。オリゴヌクレオチド1を完全にホスホロチオエート骨格で合成した。オリゴヌクレオチド2は、各末端に2個のホスホロチオエート結合を有し、中央の他の結合は、ホスホジエステル結合であった。オリゴヌクレオチド3は、5’末端に2個のホスホロチオエート結合を有し(5’末端をブロック)、残りの結合は、ホスホジエステル結合であった。オリゴヌクレオチド4は、3’末端に2個のホスホロチオエート結合を有し(3’末端をブロック)、残りの結合は、ホスホジエステル結合であった。図7参照。
(Example 6)
(Activation requires hydrolysis of T-oligo)
An oligonucleotide based on SEQ ID NO: 2 was synthesized.
これらのオリゴヌクレオチドを正常新生児繊維芽細胞の培養物に加えた。48時間後、細胞を集め、ウェスタンブロットによりp53セリン15リン酸化およびp95/Nbs1リン酸化を分析した。他の培養物をオリゴヌクレオチドの存在下で1週間放置し、次いで細胞を老化関連β−ガラクトシダーゼ活性について染色した(SA−β−Gal)。β−ガラクトシダーゼ陽性細胞を計数し、全細胞の%として表した(図8)。 These oligonucleotides were added to normal neonatal fibroblast cultures . After 48 hours, cells were collected and analyzed for p53 serine 15 phosphorylation and p95 / Nbs1 phosphorylation by Western blot. Other cultures were left for one week in the presence of an oligonucleotide, and then stained for senescence-associated β- galactosidase activity of cells (SA-β-Gal). β-galactosidase positive cells were counted and expressed as % of total cells (FIG. 8).
ヌクレアーゼが接近し得る3’末端を有するオリゴヌクレオチドは、p53およびp95/Nbs1リン酸化等の「初期」反応刺激で、最も効果的であった。しかしながら、ヌクレアーゼが接近し得る5’末端を有するオリゴヌクレオチドも1週間後に老化表現型を誘導し得るが、48時間でリン酸化反応を誘導せず、3’→5’ヌクレアーゼ感受性が老化誘導活性に好ましいことを示唆している。 Oligonucleotides with 3 ′ ends accessible to nucleases were most effective at “ early” reaction stimuli such as p53 and p95 / Nbs1 phosphorylation. However, oligonucleotides with 5 ′ ends that can be accessed by nucleases can also induce the senescence phenotype after one week, but do not induce phosphorylation in 48 hours, and the 3 ′ → 5 ′ nuclease sensitivity increases senescence-inducing activity. Suggests that it is preferable.
(実施例7)
(Mre11タンパク質レベルのダウンレギュレーションは、T−オリゴの反応を妨害する)
正常ヒト新生児繊維芽細胞を10ピコモルのMre11 siRNAまたは10ピコモルのコントロール(発現したヒト配列中に相同性が見出されない)のいずれかで処理した。siRNAトランスフェクションの日に培養皿は、約60%の密集であった。製造業者によって供給されるプロトコールに従い、Lipofectamine2000(Invitrogen、Carlsbad、CA)を用いてトランスフェクションを行った。トランスフェクション混合物を細胞に5時間作用させ、次いで新鮮な培地のみに交換した。翌日、トランスフェクションプロトコールを繰り返した。翌日、二重培養物をT−オリゴまたは負コントロールとしての希釈剤のみで処理した。48時間後に細胞を集め、ホスホp95セリン343特異性抗体(Cell Signaling Technology、Beverly、MA)、Mre11特異性抗体(GnenTex、San Antonio、TX)、ホスホロp53セリン15特異性抗体(Cell Signaling Technology)およびトータルp53特異性抗体(Oncogene、San Diego、CA)を用いてウェスタンブロットによりタンパク質を分析した(図9)。Hela細胞溶解物をMre11に対する正のコントロールとして用いた。10GyIRに暴露、または偽照射し、1時間後に集めた正常繊維芽細胞をp53およびp95/Nbs1リン酸化に対する正のコントロールとした。濃度計でオートラジオグラフを分析し、T−オリゴ試料に対する値を希釈剤処理試料に対する値として表した(図10および図11)。ローディングに関して補正後、MRE11レベルが有意に減少した細胞では、T−オリゴに対するホスホp53反応が減少し、ホスホp95/Nbs1反応がないことが明らかである。
(Example 7)
(Down-regulation of Mre11 protein level interferes with T-oligo reaction)
Normal human neonatal fibroblasts were treated with 10 picomoles of Mre11. were treated with either siRNA or 10 pmol of control (not found homologous resistance in human sequences expressed). The culture dish was approximately 60% confluent on the day of siRNA transfection . Following the protocol supplied by the manufacturer, transfection was performed using a Lipofectamine2000 (Invitr o gen, Ca r lsbad, CA). The transfection mixture was allowed to act on the cells for 5 hours and then replaced with fresh medium only. The next day, the transfection protocol was repeated. The next day, treated with diluent alone as a dual culture T- oligo or negative control. After 48 hours, cells were collected and phospho p95 serine 343 specific antibody (Cell Signaling Technology, Beverly, MA), Mre11 specific antibody (GnenTex, San Antonio, TX), phosphoro p53 serine 15 specific antibody (Cell Signaling Technol ). Proteins were analyzed by Western blot using and p53 specific antibodies (Oncogene, San Diego, CA ) (FIG. 9). Hela cell lysate was used as a positive control for Mre11. Normal fibroblasts exposed to 10 GyIR or sham-irradiated and collected 1 hour later served as positive controls for p53 and p95 / Nbs1 phosphorylation. Analyzed autoradiography graph with a densitometer, and represents the value for the T- oligo sample as the value for the diluent treated samples (FIG. 10 and FIG. 11). Corrected by regarding the loading, the cells MRE11 levels were significantly reduced, phospho-p53 reaction is decreased for T- oligo, it is clear that there is no phospho-p95 / Nbs1 reaction.
(実施例8)
(p53経路およびpRb経路双方の不活性化がR2F繊維芽細胞でT−オリゴ誘導老化を逃れるために必要である)
(オリゴヌクレオチド)
2種のDNAオリゴヌクレオチドを使用した。1つは、テロメア突出部に相同(T−オリゴ:pGTTAGGGTTAG;配列番号2)であり、もう1つは、それに相補性(pCTAACCCTAAC;配列番号3)であり、負のコントロールとして用いた。これらのオリゴは、Midland Certified Reagent Company(Midland、Texas)により合成された。オリゴヌクレオチドを以前に記載のように調製した(Ellerら、[2003]テロメア3’突出特異性DNAによるp95/Nbs−1媒介S期チェックポイントの誘導(Induction of a p95/Nbs−1−Mediated S−Phase Checkpoint by Telomere 3’overhang Specific DNA)、Faseb J17,152−162)。
(Example 8)
(P53 pathway and pRb pathways both inactivation is required to escape the T- oligo-induced senescence in R2F fibroblasts)
(Oligonucleotide)
Two DNA oligonucleotides were used . One homologous to the telomere protrusion:; a (T-oligo p GTTAGGGTTAG SEQ ID NO: 2) and one, complementary to Re its (PCTAACCCTAAC; SEQ ID NO: 3) der is, use as a negative control It was . These oligo was synthesized by Midland Certified Reagent Company (Midland, Texas ). The oligonucleotides were prepared as placing serial to previously (Eller, et al., [2003] telomere 3 'induction of p95 / Nbs-1 mediated S phase checkpoint by projecting specific DNA (Induction of a p95 / Nbs -1- (Mediated S-Phase Checkpoint by Telomere 3'overhanging Specific DNA), Faseb J17, 152-162).
(細胞源および培養)
R2F新生児皮膚繊維芽細胞、および誘導されたp53DD、cdk4R24Cおよびp53DD/cdkR24C 形質導入体(James G.Rheinwald博士(Harvard Medical School)からの寛大な贈り物)は、機能性p53経路、pRb経路および双方の経路がそれぞれ欠けている。
(Thin 胞源 and culture)
R2F neonatal dermal fibroblasts, and induced p53DD, cdk4 R24C and p 53DD / cdk R24 C shape quality transductant (generous gift from James G.Rheinwald Dr. (Harvard Medical School)), the functional p53 pathway , The pRb pathway and both pathways are each missing.
(老化関連β−ガラクトシダーゼ染色)
細胞を希釈剤のみ、40μMのT−オリゴまたは40μMの相補性オリゴで1週間、液を取り替えないで1回処理した。次いで細胞を2%ホルムアルデヒド/0.2%グルタルアルデヒド中で3〜5分固定し、文献記載(Dimriら、[1995]培養物およびインビボでの老化皮膚中で老化ヒト細胞を同定するバイオマーカー(A Biomarker that Identifies Senescent Human Cells in Culture and in Aging Skin in vivo)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、92,9363−9367)通りに37℃(大気中のCO2)で終夜、新鮮な老化関連β−Gal(SA−β−Gal)染色液でインキュベーションした。
(Aging-related β-galactosidase staining)
Cells diluent only, 1 week complementary oligo T- oligo or 40 [mu] M of 40 [mu] M, were treated once without replacing the liquid. The cells were then treated with 2% formaldehyde / 0. Fixed 3-5 minutes in 2% glutaraldehyde, literature (Dimri et al., Biomarkers to identify aging human cells in-aging skin in [1995] culture and in vivo (A Biomarker that Identifies Senescent Human Cells in Culture a n d in aging Skin in vivo), Proc.N atl .Acad.Sci.USA, 92,9363-9367) overnight at 37 ° C. (CO 2 in the atmosphere) as fresh age-related beta-Gal ( (SA-β-Gal) staining solution was incubated.
(ウェスタンブロット分析および抗体)
以前に記載(Ellerら、[1996]DNA損傷がメラニン形成を促進する(DNA Damage Enhances Melanogenesis)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、93,1087−1092)されているようにウェスタンブロット分析を行った。以下の抗体を使用した:DO−1(Ab−6)抗p53(Oncogene Research Products、Cambridge、MA)、抗ホスホp53(ser15)(Cell Signaling Technology、Beverly、MA)、抗ホスホpRb(ser780、ser795、ser807/811)(Cell Signaling Technology、Beverly、MA)、抗cdk4(Cell Signaling Technology、Beverly、MA)および抗アクチン(Santa Cruz Biotechnology、CA)。
(Western blot analysis and antibodies)
Described previously (Eller, et al., [1996] DNA damage promotes camera two emissions form (DNA Damage Enhances Melanogenesis), Proc.N atl .Acad.Sci.USA, 93,1087-1092) Western As Blot analysis was performed. The following antibodies were used: DO-1 (Ab-6) anti-p53 (Oncogene Research Products, Cambridge, MA), anti-phospho p53 (ser15) (Cell Signaling Technology, Beverly, MA), anti-phospho pRb ( ser7 ) , Ser807 / 811) (Cell Signaling Technology, Beverly, MA), anti-cdk4 (Cell Signaling Technology, Beverly, MA) and anti-actin (Santa Cruz Biotechnology, CA).
(クローン形成性分析)
ヒト繊維芽細胞を希釈剤のみ、40μMのT−オリゴまたは40μMの相補性オリゴで1週間処理し、トリプシン処理を行って計数した。300個の細胞を60mmの培養皿中に3連で接種し、完全培地中で週に2回培地を交換して2週間インキュベーションした。次いで細胞を100%メタノール中で5分間固定した。メタノールを除去し、培養皿を水で短時間濯いだ。コロニーをPBS中の4%(w/v)メチレンブルー溶液中で10分間染色し、再度水で1回洗浄し計数した。
(Clonogenic assay)
Human fibroblasts only diluent, treated 1 week complementary oligo T- oligo or 40 [mu] M of 40 [mu] M, were counted trypsinized. 300 cells were seeded in triplicate in culture dishes 60 mm, were incubated for 2 weeks by exchanging the medium twice a week with complete culture ground. Cells were then fixed in 100% methanol for 5 minutes. Methanol was removed and the culture dish was rinsed briefly with water. Colonies were stained for 10 minutes in 4% (w / v) methylene blue solution in PBS, washed once again with water and counted.
(BrdU取り込み分析)
Permanoxチャンバースライド上で培養したHT−1080線維肉腫細胞を希釈剤、40μMのT−オリゴおよび40μMの相補性オリゴで4日間処理し、製造業者が提供するプロトコールに従って5−ブロモ−2’−デオキシウリジン(BrdU)標識および検出キットII(Roche Molecular Biochemicals、Indianapolis、IN)を用いてDNA合成を分析した。簡単に言えば、細胞をBrdUで1時間標識し、固定して抗BrdUモノクローン抗体でインキュベーションした。抗マウスIgアルカリホスファターゼとインキュベーション後、光学顕微鏡で発色反応を検出した。
(BrdU incorporation analysis)
Permanox chamber slides onto diluent HT-1080 fibrosarcoma cells cultured in, for 4 days with complementary oligo T- oligo and 40 [mu] M of 40 [mu] M, 5-bromo-2'-deoxyuridine according to the protocol provided manufacturer DNA synthesis was analyzed using (BrdU) labeling and detection kit II (Roche Molecular Biochemicals, Indianapolis, IN). Briefly, cells were labeled with BrdU for 1 hour, fixed and incubated with anti-BrdU monoclonal antibody. After incubation with anti-mouse Ig alkaline phosphatase, the color reaction was detected with a light microscope.
(テロメアの長さ)
HT−1080繊維肉腫細胞を希釈剤、40μMのT−オリゴまたは40μMの相補性オリゴで4日間処理し、次いでDNeasy Tissue Kit(Qiagen、Valencia、CA)を用いてゲノムDNAを単離した。製造業者が提供するプロトコールに従い、Telo TTAGGG Telomere Length Assay(Roche Molecular Biochemicals、Indianapolis、IN)を用いてテロメア長を決定した。簡単に言えば、1μgの精製ゲノムDNAをHinf1/Rsa1で消化し、0.8%アガロースゲルでDNAフラグメントを分離し、次いでサザンブロットのためにナイロン膜上に移し、テロメア反復に特異的なジゴキシゲニン(DIG)標識プローブとハイブリダイズし、抗DIGアルカリホスファターゼでインキュベーションした。末端制限フラグメント(TRF)を化学発光で検出した。露光したX−線フィルムを濃度計で走査して平均TRF長を計算し、先に記載(Harleyら、[1990]ヒト繊維芽細胞の老化中にテロメアが短縮する(Telomeres Shorten during Ageing of Human Fibroblasts)、Nature、345,458−460)されたように計算した。
(Telomere length)
HT-1080 fibrosarcoma cells were treated with diluent, 40 μM T-oligo or 40 μM complementary oligo for 4 days, and then genomic DNA was isolated using DNeasy Tissue Kit (Qiagen, Valencia, Calif.). The telomere length was determined using Telo TTAGGG Telomere Length Assay (Roche Molecular Biochemicals, Indianapolis, IN) according to the protocol provided by the manufacturer. Briefly, the purified genomic DNA of 1μg was digested with Hinf1 / Rsa1, 0.8% agarose gel to separate the DNA fragments by Le, then transferred onto a nylon membrane for Southern blot, specific digoxigenin telomere repeat Hybridized with (DIG) labeled probe and incubated with anti-DIG alkaline phosphatase. Terminal restriction fragments (TRF) were detected by chemiluminescence. The exposed X- ray film was scanned with a densitometer to calculate the average TRF length, described previously (Harley et al., Telomeres shorten during aging [1990] Human fibroblasts (Telomer e s Shorten during Ag e ing of Human Fibroblast s), Nature , was calculated as has been 345,458-460).
(結果)
老化繊維芽細胞は、特徴的に大きく平坦な形態を示し、老化関連β−ガラクトシダーゼ(SA−β−Gal)活性の増加を示す。TRF2DNの異所発現は、テロメアループ構造を破壊し、p53経路およびpRb経路を活性化することにより正常なヒト繊維芽細胞における老化を誘導する。TRF2DN誘導老化を阻止するためには、ヒト細胞中のp53経路およびpRb経路の双方を妨害することが必要である。
(result)
Senescent fibroblasts characteristically large shows a flat form, show an increase in aging-related β- galactosidase (SA-β-Gal) activity. TRF2 DN ectopic expression of destroys telomere loop structure, induces senescence in normal human fibroblasts by activating the p53 pathway and pRb pathways. To prevent TRF2 DN induction aging, it is necessary to interfere with both the p53 pathway and pRb pathway in human cells.
p53経路および/またはpRb経路が欠失するように遺伝子操作された細胞株をT−オリゴ誘導老化に関与するシグナル伝達経路を分析するために使用した。p53の転写トランス活性化ドメインが欠失し、内因性野生型p53タンパク質に結合し不活性化するドミナントネガティブ変異体p53(p53DD)の異所発現により、p53経路の不活性化を行った。p53の転写標的であるp21/SDI1タンパク質は、p53DDを発現するように形質導入されたR2F繊維芽細胞中では、検出レベル未満であった(データ示さず)。p16を結合できないp16不感性変異体cdk4(cdk4R24C)の異所発現により、pRb経路の破壊を行い、そのpRbタンパク質の制御を破壊した。双方の経路の抑制を双方の変異体(p53DD/cdk4R24C)の異所発現により行った。p53DDおよびcdk4R24Cの発現をウェスタンブロットで確認し、p53とcdk4タンパク質の過剰発現をそれぞれ示した(図12a)が、これは、ヒトケラチン細胞がこれらの変異体で形質導入されるという以前の報告と一致している。 p53 pathway and / or pRb pathway have been used to analyze signal transduction pathways you involve cell lines that have been genetically engineered to lack the T- oligo-induced senescence. The p53 pathway was inactivated by ectopic expression of a dominant negative mutant p53 (p53DD) that lacks the transcriptional transactivation domain of p53 and binds and inactivates endogenous wild-type p53 protein. The p53 transcriptional target, p21 / SD I 1 protein, was below detection levels in R2F fibroblasts transduced to express p53DD (data not shown). The ectopic expression of the p16-insensitive mutant cdk4 (cdk4 R24C ) that cannot bind p16 disrupted the pRb pathway and disrupted the control of the pRb protein. Inhibition of both pathways was performed by ectopic expression of both mutants (p53DD / cdk4 R24C ). The expression of p53DD and cdk4 R24C was confirmed by Western blot and showed overexpression of p53 and cdk4 proteins, respectively (FIG. 12a) , which is a previous report that human keratinocytes are transduced with these mutants Is consistent with
細胞を希釈剤または40μMのT−オリゴで1週間処理し、SA−β−Gal活性を分析した。正常新生児包皮繊維芽細胞親株(R2F)を正のコントロールとして用いた。予期されるように、T−オリゴ処理R2F繊維芽細胞は、希釈剤処理コントロール細胞と比較して大きく広がった形態とSA−β−Gal活性の増大を示した(それぞれ65±7%および8±1%のSA−β−Gal陽性細胞、p<0.01:図12bおよび12c)。同様に、p53DD R2F繊維芽細胞では、T−オリゴへの1週間の暴露により、T−オリゴ処理R2F繊維芽細胞は、希釈剤処理細胞と比較して大きく広がった形態とSA−β−Gal活性の増大を示し(それぞれ45±4%および6±2%のSA−β−Gal陽性細胞、p<0.01:図12bおよび12c)、p53経路のみの不活性化は、T−オリゴ誘導老化の抑制に不十分であることを示している。T−オリゴは、cdk4R24CR2F繊維芽細胞中に、希釈剤処理細胞と比較して老化表現型を誘導し(それぞれ60±5%および7±3%、SA−β−Gal陽性細胞、p<0.01:図12bおよび12c)、pRb経路のみを弱めることもT−オリゴ誘導老化の抑制に十分でないことを示している。しかしながら、R2F繊維芽細胞がp53DDとcdk4R24Cとの双方を発現するように形質導入された場合、T−オリゴは、希釈剤処理細胞と比較して老化表現型を誘導することができず(それぞれ7±1%および5±2%、p>0.05:図12bおよび12c)、p53経路とpRb経路の双方を弱めることがヒト繊維芽細胞中でT−オリゴ誘導老化を完全に抑制するために必要であること示している。従って、T−オリゴ誘導老化の条件は、TRF2DNにより誘導される連続継代培養または老化後の複製老化の条件と同じである。 Cells were treated with diluent or 40 μM T-oligo for 1 week and analyzed for SA-β-Gal activity. A normal neonatal foreskin fibroblast parent line (R2F) was used as a positive control . As expected, T-oligo treatment R2F fibroblasts exhibited increased compared with larger spread morphology and SA-β-Ga l active and diluent treated control cells (65 ± 7%, respectively, and 8 ± 1% SA -β- Gal positive cells, p <0.01: FIGS. 12b and 12c). Similarly, in p53DD R2F fibroblasts, T-by 1 week of exposure to oligo, T-oligo treatment R2F fibroblasts large spread morphology as compared to diluent treatment RiHoso cells and SA-beta- Ga l showed an increase in activity (45 ± 4% and 6 ± 2% of SA - beta-Gal-positive cells, respectively, p <0.01: Figure 12b and 12c), inactivation of p53 alone pathway, T- It shows that it is insufficient for suppression of oligo-induced aging. T-oligo induces an aging phenotype in cd k 4 R24C R2F fibroblasts compared to diluent-treated cells (60 ± 5% and 7 ± 3%, SA-β-Gal positive cells, p <0.01: FIGS. 12b and 12c), indicating that weakening only the pRb pathway is not sufficient to suppress T-oligo-induced aging. However, when R2F fibroblasts are transduced to express both p53DD and cd k 4 R24C , T-oligo cannot induce the senescence phenotype compared to diluent-treated cells. (7 ± 1% and 5 ± 2%, respectively, p> 0.0 5: Figure 12b and 12c), completely T- oligo-induced senescence be weakened both the p53 pathway and pRb pathway in human fibroblasts It is necessary to suppress. Therefore, T-conditions oligo-induced senescence is the same as the conditions of replication aging after continuous subculture or senescence induced by TRF2 DN.
(実施例9)
(p53経路およびpRb経路双方の不活性化は、HT−1080細胞中のT−オリゴ誘導老化を逃れるために必要である)
TRF2DNは、ヒト線維肉腫HT−1080細胞で老化表現型を誘導すると報告されている。テロメア3’突出DNA(T−オリゴ)への暴露もこれらの細胞中で老化を誘導するか否かを決定するため、HT−1080細胞(American Type Culture Collection;Manassas、VA)を希釈剤単独、T−オリゴまたはコントロールとしての相補性オリゴで4日間処理し、SA−β−Gal活性を評価した。T−オリゴ処理細胞のみが広がった形態とSA−β−Gal活性の増加を示した(図13a)。T−オリゴ処理培養物は、希釈剤または相補コントロールオリゴ処理培養物より多いSA−β−Gal陽性細胞を含んでいた(それぞれ80±7%、3±2%および6±3%、p<0.01;図13b)。また、BrdUの取り込みの顕著な減少で示されるように、希釈剤でもコントロールオリゴ処理細胞でもなく、T−オリゴ処理細胞のみが増殖しなかった(それぞれ7±2%、90±8%および85±10%、p<0.01;図13cおよび13d)。
Example 9
(P53 pathway and pRb pathways both inactivation is required to escape the T- oligo induced senescence of HT-1080 cells)
TRF2 DN has been reported to induce an aging phenotype in human fibrosarcoma HT-1080 cells. Since the exposure to the telomere 3 'overhang DNA (T-oligo) determining whether induces senescence in these cells, HT-1080 cells (American Type C ulture Collection; Manassas , VA) diluent alone , Treated with T-oligo or complementary oligo as a control for 4 days to evaluate SA-β-Gal activity. Only the T-oligo-treated cells showed an expanded morphology and increased SA-β-Gal activity (FIG. 13a). T- oligo treated cultures contained more SA-β-Gal positive cells from diluent or complementary control oligo treated cultures (80 ± 7%, respectively, 3 ± 2% and 6 ± 3%, p <0 .01; FIG. 13b). Further, as indicated by the significant reduction in BrdU incorporation, nor even control oligo treated cells with diluent, T-only oligo-treated cells did not proliferate (respectively 7 ± 2%, 90 ± 8 % and 85 ± 10%, p <0.01; FIGS. 13c and 13d).
(実施例10)
(テロメアオリゴヌクレオチドがpRbのリン酸化を阻止する)
HT−1080細胞は、機能性pRbを有することが知られているが、p53経路は、p16が欠失する結果としてそれが欠けている。本発明者らは、次に、HT−1080細胞におけるそのリン酸化を阻止することによりT−オリゴ処理がpRbを活性化するか否かを調べた。ウェスタンブロット分析により、T−オリゴに反応してセリン780、セリン795およびセリン807/811上でpRbリン酸化が著しく選択的に減少することが分かった(図13e)。興味あることに、p16が欠失する腫瘍中では、pRbは、無傷で機能性であることが多い。これらの細胞中では、cdk4の脱制御は、pRb過剰リン酸化をもたらし、際限のない細胞増殖と腫瘍形成が行われる。cdk2でなくCdk4の活性化がセリン780およびセリン795上でpRbをきわめて効率的にリン酸化する。従って、この発見は、T−オリゴがp16のない場合に、多分他のINK4ファミリーメンバーの誘導によりcdk4活性を阻害することを示唆しており、pRb制御の複雑なネットワーク中でp16が必須の役割でないことを示し、またpRbが絶対的な下流エフェクターであると単純にみなすことができないことを示唆している。
(Example 10)
(Telomeric oligonucleotide blocks phosphorylation of pRb)
HT-1 0 80 cells have been known to have a functional pRb, p53 pathway, p16 is missing it as a result of lacking. We next examined whether T-oligo treatment activates pRb by blocking its phosphorylation in HT-1080 cells. Western blot analysis, T-response to oligo serine 780 and pRb phosphorylation on serine 79 5 and serine 807/811 was found to significantly selectively reduce (Figure 13e). Interestingly, in tumors lacking p16, pRb is often intact and functional . In these cells, deregulation of cdk4 results in pRb hyperphosphorylation resulting in endless cell growth and tumor formation. cdk2 is no activation of Cdk4 phosphorylates extremely to efficiently to pRb on serine 780 and serine 795. Thus, this finding suggests that, in the absence of p16, T-oligo inhibits cdk4 activity, possibly by induction of other INK4 family members, and p16 is an essential role in the complex network of pRb regulation And suggest that pRb cannot simply be considered an absolute downstream effector.
(実施例11)
(テロメアオリゴヌクレオチドの効果は、可逆的でない)
T−オリゴを除くことが線維肉腫細胞の老化表現型を反転するか否かを試験するため、HT−1080細胞の並行培養物を希釈剤または40μMのT−オリゴまたは40μMの相補コントロールオリゴで4日間処理した。次いでオリゴヌクレオチド処理をそれ以上行わず、細胞に新鮮な完全培地を与えた。1および2日後に、T−オリゴ前処理細胞は、大きくなった形態とSA−β−Gal活性の増加をまだ示し(図14a)、DNA合成を再開しなかった(図14b)。ウェスタン分析も、pRbタンパク質がT−オリゴ前処理細胞中で活性な阻害状態に維持されていることを示していた(図14c)。
(Example 11)
(The effect of telomere oligonucleotides is not reversible)
For eliminating the T- oligo to test whether reversing senescence phenotype of fibrosarcoma cells, concurrent cultures of HT-1080 cells diluent or 40μM of T- oligo or complementary control oligo 40μM Treated for 4 days. The cells were then given fresh complete medium without further oligonucleotide treatment. After 1 and 2 days, T-oligo pretreated cells still showed an enlarged morphology and increased SA-β-Gal activity (FIG. 14a) and did not resume DNA synthesis (FIG. 14b). Western analysis also showed that the pRb protein was maintained in an active inhibitory state in T-oligo pretreated cells (FIG. 14c).
T−オリゴ処理の細胞増殖に対する長期効果を決めるため、HT−1080ヒト線維肉腫細胞を希釈剤のみ、40μMのT−オリゴまたは40μMの相補コントロールオリゴのいずれかで1週間処理し、次いで同じ数の細胞を再プレーティングし、それ以上処理せずに培地を週2回、2週間交換し、次いでメチレンブルーで染色した(図15a)。相補オリゴ処理細胞と比較して(希釈剤で処理したコントロールの90.5±9.4%)、T−オリゴで前処理した細胞のクローン形成能は、ほとんど完全に抑制された(希釈剤で処理したコントロールの5.7±1.9%、p<0.01;図15b)。これらのデータは、この悪性細胞株におけるT−オリゴ誘導老化が可逆的でないことを示している。 T- To determine the long-term effects on cell proliferation of oligo treatment, HT-1080 human fibrosarcoma cells only diluent, treated 1 week with either T- oligo or 40 [mu] M complementary control oligo 40 [mu] M, then the same number of Cells were re- plated and medium was changed twice a week for 2 weeks without further treatment and then stained with methylene blue (FIG. 15a). Compared to complementary oligo-treated cells (90.5 ± 9.4% of the control treated with diluent), clonogenic capacity of cells pretreated with T- oligo was almost completely inhibited (with diluent 5.7 ± 1.9% of treated controls , p <0.01; FIG. 15b). These data indicate that T-oligo-induced senescence in this malignant cell line is not reversible.
(実施例12)
(テロメアオリゴヌクレオチドの平均テロメア長さに対する効果)
HT−1080細胞における平均テロメア長さ(MTL)に対するT−オリゴの影響を決定するため、老化表現型が容易に観察された時間に相当する、T−オリゴで4日間処理した細胞を分析した。希釈剤処理(5.61kb)または相補オリゴ処理コントロール(5.51kb)と比較して、T−オリゴは、MTL(5.56kb)を変えなかった(図16)。計算されたMTLにおける100bp未満の差は、実験変動の範囲内であり、有意ではない。これは、TRF2DNによるテロメアの破壊後に見られたように、1週間までの繊維芽細胞のT−オリゴによる処理は、テロメア3’突出部の分解をもたらさないという観察と一致している(データ示さず)。テロメアループの破壊は、MTLの急速な短縮と3’突出部の消化を生じることが知られているので、T−オリゴがMTLに影響せず、または3’突出部の消化を生じずに類似または同一のシグナル伝達を開始すると言う事実は、テロメアループ破壊がなくても、すなわちDNA損傷がなくても、T−オリゴが3’突出配列の露出を真似ることを示している。
(Example 12)
(Effect of telomere oligonucleotide on average telomere length)
To determine the average telomere length (MTL) Effect T- oligos against the HT-1080 cells, which corresponds to the time senescent phenotype were readily observed, analyzed the treated cells 4 days T- oligo did. Compared to diluent treatment (5.61Kb) or complementary oligo treated controls (5.51kb), T- oligo did not alter MTL (5.56kb) (Figure 16). A difference of less than 100 bp in the calculated MTL is within experimental variation and is not significant. This is because, as seen after the destruction of the telomere by TRF2 DN, treatment with T- oligo fibroblasts up to 1 week is consistent with the observation that not result in degradation of the telomere 3 'overhang (data Not shown). Destruction of telomere loop, 'since it is known to produce digestion of protrusions, T-oligo does not affect the MTL, or 3' rapid shortening and 3 of MTL similar without causing digestion of the projecting portion Or the fact that it initiates the same signaling indicates that the T-oligo mimics the exposure of the 3 ′ overhang, even without telomere loop breakage, ie without DNA damage.
(実施例13)
(T−オリゴ反応にPARP活性が必要である)
T−オリゴに反応するPARPの役割を調べるため、40μMのT−オリゴまたはコントロールとしての等量の希釈剤を加える前に、2種の異なったPARPインヒビターである3−アミノベンズアミド(3AB、2.5mM)または1,5−ジヒドロキシキノリン(IQ、100μM)の一つで2時間、繊維芽細胞を前処理した。T−オリゴまたは希釈剤(D)を添加してから4時間後、各インヒビターの追加用量を細胞に与えた。繊維芽細胞を3ABおよびT−オリゴで処理し、次いで48時間後にウェスタンブロット用に細胞を集めた。全p53、p21およびp53セリン15のリン酸化(p53活性化を示す)のT−オリゴ誘発アップレギュレーションは、すべて、3ABの存在下で減少した(図17A)。
(Example 13)
(PARP activity is required for T-oligo reaction)
To investigate the role of PARP in response to T-oligo, before adding 40 μM T-oligo or an equal amount of diluent as a control , two different PARP inhibitors, 3-aminobenzamide (3AB, 2. The fibroblasts were pretreated with one of 5 mM) or 1,5-dihydroxyquinoline (IQ, 100 μM) for 2 hours. 4 hours after the addition T- oligo or diluent (D), we were given an additional dose of each inhibitor to the cells. Fibroblasts were treated with 3AB and T-oligo and then cells were collected for Western blot after 48 hours . T- oligo-induced up-regulation of phosphorylation of total p53, p21 and p53 serine 15 (indicating p53 activation) were all reduced in the presence of 3AB (Figure 17A).
IQで前処理した繊維芽細胞も、T−オリゴの添加後16、20、24時間で全p53およびセリン15上のリン酸化p53の誘導を同様に示した(データ示さず)。全p53、p53ホスホセリン15およびp21のT−オリゴ媒介誘導の妨害に対するIQの影響は、T−オリゴ添加後48時間を通して持続残留した。これらのデータは、T−オリゴに対するp53反応が上流のPARP活性を必要とすることを示している。 Fibroblasts pretreated with IQ also, T-oligo added after 16, 20, (data not shown) similarly indicated the induction of phosphorylation of p53 on the total p53 and serine 15 in 24 hours. The effect of IQ on the interference of T-oligo-mediated induction of total p53, p53 phosphoserine 15 and p21 persisted through 48 hours after addition of T-oligo. These data indicate that the p53 reaction against T-oligo requires upstream PARP activity.
(実施例14)
(PARPインヒビターがp53活性化およびTRF2DNによる誘導を阻止する)
新生児繊維芽細胞をAdTRF2DNまたは負のコントロールとしてのAdGFPで処理した。感染の2時間前に、細胞を希釈剤、3AB(2.5mM)またはIQ(100μM)で処理した。3日後、c−myc−タグTRF2DN(感染を確認するため)、p53セリン15リン酸化およびp21誘導に関するウェスタン分析のために細胞を集めた。図17Fのレーン2をレーン4および6と比較すると、3ABおよびIQの双方がTRF2DNに反応してp53リン酸化とp21誘導とを減少させたことを示す。
(Example 14)
(PARP inhibitor blocks p53 activation and induction by TRF2 DN )
Neonatal fibroblasts were treated with AdGFP as AdTRF2D N or negative controls. Cells were treated with diluent, 3AB (2.5 mM) or IQ (100 μM) 2 hours prior to infection. After 3 days, c-myc-tag TRF2DN (to confirm the infection), the cells were collected for Western analysis about the p53 serine 15 phosphorylation and p21 induction. Comparison of
(実施例15)
(T−オリゴの効果は、テロメラーゼに依存しない)
Saos−2細胞は、報告によれば、テロメラーゼ陰性であるがALT経路によりテロメアを維持する骨肉種細胞株である。Saos−2細胞株を希釈剤または40μMの指定されたオリゴヌクレオチドで処理し、FACS分析のために48時間後に細胞を集めた。相同ヌクレオチドのみが細胞のS期停止を生じた(図18a)。さらに、テロメア突出オリゴヌクレオチドは、IRによる他にp95/Nbs1のリン酸化を誘導した(図18b)。この結果は、テロメア陰性細胞中のT−オリゴの効果がテロメア陽性悪性細胞株中の反応と同じであることを示す。
(Example 15)
(The effect of T-oligo does not depend on telomerase)
Saos-2 cells are reportedly an osteosarcoma cell line that is telomerase negative but maintains telomeres via the ALT pathway. Was treated with S ao s-2 cell line diluent or 40μM of the specified oligonucleotide, cells were harvested after 48 hours for FACS analysis. Only homologous nucleotides caused S phase arrest of the cells (FIG. 18a). Furthermore, telomeric overhanging oligonucleotides induced phosphorylation of p95 / Nbs1 in addition to IR (FIG. 18b) . This result indicates that the effect of T- oligo telomere-negative cells is the same as the reaction of telomere-positive malignant cells lines.
(実施例16)
(PARPタンキラーゼタンパク質レベルのダウンレギュレーションがT−オリゴの反応を妨害する)
ヒト繊維芽細胞のペア培養物をタンキラーゼsiRNA、非特異性siRNA(コントロール)で1回処理するか、第2コントロールとして模擬トランスフェクトした。2日後、タンキラーゼsiRNA処理細胞中のタンキラーゼレベルが顕著に減少した時点で、培養物に11マー−1(pGTTAGGGTTAG;配列番号2)または相補配列11マー−2を補充した。さらに24時間後、細胞を集め、セリン343でのp95リン酸化に特異的な抗体を用いてウェスタンブロットのために加工し、活性化ATMキナーゼによるp95修飾を示した。フィルムを濃度測定に供し、各グループの細胞に対する希釈剤コントロールを任意の単位で1.0とした(図19)。予期されたように、正常なタンキラーゼレベルを有する細胞では、T−オリゴ処理細胞は、リン酸化p95の量が2倍であったが、コントロールオリゴ処理細胞または希釈剤処理細胞中の増加は、わずか30〜40%であった。しかしながら、タンキラーゼノックダウン群では、11−マー−1処理細胞は、p95リン酸化の増加を示さなかった(コントロールの1.0および1.3に対してレベル1.1)。これらのデータは、テロメア関連PARPであるタンキラーゼが、ATM活性化とそれに続くp95修飾(リン酸化)を引き起こし、処理細胞のS期停止(Ellerら、FASEB J、2003)を生じるT−オリゴシグナルを形質導入するために必要であることを示している。
(Example 16)
(Down-regulation of PARP tankyrase protein level interferes with T-oligo reaction)
Human fibroblast pair cultures were either treated once with tankyrase siRNA, non-specific siRNA (control) or mock transfected as a second control . After two days, when the tankyrase level tankyrase siRNA treated cells decreased significantly, 11mer -1 culture; supplemented with (PGTTAGGGTTAG SEQ ID NO 2) or a complementary sequence 11-mer -2. After an additional 24 hours, the cells were collected and processed for Western blot using an antibody specific for p95 phosphorylation at serine 343, indicating p95 modification by activated ATM kinase. The film was subjected to concentration measurement, and the diluent control for each group of cells was set to 1.0 in arbitrary units (FIG. 19). As expected, the cells having a normal tankyrase levels, T-oligo treated cells, the increase in the amount of phosphorylated p95 was doubled, control oligo treated cells or diluent-treated cells, Only 30-40%. However, in the tankyrase knockdown group, 11- mer- 1 treated cells did not show increased p95 phosphorylation ( level 1.1 versus 1.0 and 1.3 controls ). These data show that the t-oligo signal that tankerase, a telomere- associated PARP, causes ATM activation and subsequent p95 modification (phosphorylation), resulting in S- phase arrest of treated cells (Eller et al., FASEB J, 2003). It shows that it is necessary for transduction.
(実施例17)
(T−オリゴは、p53の非ATM媒介リン酸化を生じる)
正常新生児繊維芽細胞を希釈剤または40μM(11マー−1)で4、6、8、19、24および48時間処理し、p53ホスホセリン37特異性抗体を用いるウェスタンブロット分析のために集めた。偽およびIR照射(10Gy)繊維芽細胞をそれぞれ陰性コントロールおよび陽性コントロールとして使用した。ウェスタンブロットにおいてp53セリン37に対応するバンド強度の増加が早くも8時間で検出され、48時間では、希釈剤(D)処理試料と比較してT−オリゴ(T)処理試料中できわめて顕著であった。
(Example 17)
(T-oligo produces non-ATM mediated phosphorylation of p53)
Normal neonatal fibroblasts were treated diluent or 40 [mu] M 4,6,8,19,24 and 48 hours (11-mer -1) were collected for Western blot analysis using p53 phosphoserine 37 specific antibody. Sham and IR irradiating (10 Gy) fibroblasts, respectively were used as negative and positive controls. Faster increase in the band intensity corresponding to the p53 serine 37 in Western blots also detected in 8 hours, and in 48 hours, very prominent in compared to diluent (D) treated samples T- oligo (T) processing specimen during Met.
上記に示すように、T−オリゴは、セリン15上でp53のリン酸化を生じる。セリン15におけるp53のリン酸化は、ATMにより媒介される。図20は、T−オリゴがセリン37上のp53のリン酸化も生じることを示している。セリン37におけるp53のリン酸化は、ATM関連(ATR)キナーゼまたはDNA−PKキナーゼのいずれかで媒介されるが、ATMにより媒介されることは、知られていない。従って、p53セリン37の実証は、経路活性化のまた別なマーカーであり、これらのキナーゼのうちの1つまたは両方がMre11活性化の下流標的である。さらに、Mre11経路を活性化する治療効果の多くは、擬似UV的であり、UVは、ATRとDNA−PKの双方を活性化するがATMを活性化しないことが知られている。 As indicated above, T-oligo produces phosphorylation of p53 on serine 15 . Phosphorylation of p53 at serine 15 is mediated by the ATM. Figure 20, T-oligos have shown that also occur phosphorylation of p53 on serine 37. Phosphorylation of p53 at serine 37 is mediated by either an ATM-related (ATR) kinase or DNA-PK kinases, that are mediated by ATM is not known. Therefore, demonstration of p53 serine 37 is also another marker of pathway activation, a downstream target of one or both Mre11 activation of these kinases. Furthermore, many of the therapeutic effects that activate the Mre11 pathway are pseudo-UV, and UV is known to activate both ATR and DNA-PK but not ATM.
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