JP2010063461A - 細胞のNF−κB活性化を調節するための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】核因子κB(NF−κB)の活性化を調節する組成物および方法が提供される。この組成物は、リン酸化IκBαおよび/またはIκBβのユビキチン化を調節する1つ以上の因子を含む。このような組成物は、NF−κB活性化に関連する疾患を処置するために用いられ得る。調節因子は、E3ユビキチンリガーゼの認識ドメインを含むペプチドを含む。
【選択図】図4−3
Description
本発明は、一般に、核因子κB(NF−κB)の活性化を調節する組成物および方法に関する。より詳細には、本発明は、リン酸化IκBαおよび/またはIκBβのユビキチン化を調節する因子、このような因子を同定する方法、およびNF−κB活性化と関連する疾患を処置する方法に関する。本発明に含まれる調節因子は、E3ユビキチンリガーゼの認識ドメインを含むペプチドを含む。
NF−κBは、インターロイキン1、インターロイキン8、腫瘍壊死因子および特定の細胞接着分子を含む、免疫、炎症性および急性相応答遺伝子で観察される高度に特異的なパターンの遺伝子発現で中心的役割を果たす転写因子である。転写アクチベーターのRelファミリーの他のメンバーのように、NF−κBは、大部分の細胞型の細胞質中で不活性形態で隔離されている。マイトゲン、サイトカイン、抗原、ストレス誘導剤、UV光および生体タンパク質を含む種々の細胞外刺激は、最終的にはNF−κB放出および活性化を導くシグナル伝達経路を開始する。
簡単に述べれば、本発明は、リン酸化IκBαおよび/またはIκBβのユビキチン化を調節することにより核因子κB(NF−κB)の活性化を調節する組成物および方法を提供する。1つの局面では、本発明は、インビボでユビキチン化を行うIκBポリペプチドの能力をアッセイする方法を提供し、この方法は、(a)IκBポリペプチドを細胞抽出物とインキュベートする工程であって、ここで該インキュベートする工程は、IκBポリペプチドのリン酸化およびリン酸化IκBポリペプチドとNF−κBとを含む複合体の形成を可能にするに十分な条件下および時間の間実施され;(b)次いで該複合体をインビトロユビキチン化に供する工程;および(c)次いで該複合体のユビキチン化の程度を評価し、そしてそれによってIκBポリペプチドがインビボでユビキチン化を行う能力をアッセイする工程、を包含する。
これらの方法は、患者に上記の薬学的組成物を投与する工程を包含する。NF−κB活性化に関連する障害には、炎症性疾患、自己免疫疾患、癌およびウイルス感染が包含される。
(項目1) インビボでユビキチン化を行うIκBポリペプチドの能力をアッセイする方法であって:
(a)IκBポリペプチドを細胞抽出物とインキュベートする工程であって、ここで該インキュベートする工程は、IκBポリペプチドのリン酸化およびリン酸化IκBポリペプチドとNF−κBとを含む複合体の形成を可能にするに十分な条件下および時間の間実施され;
(b)次いで該複合体をインビトロでユビキチン化に供する工程;および
(c)次いで該複合体のユビキチン化の程度を評価し、そしてそれによってIκBポリペプチドがインビボでユビキチン化を行う能力をアッセイする工程、
を包含する方法。
(項目2) IκBαおよび/またはIκBβのユビキチン化を調節する因子を同定する方法であって:
(a)候補因子を、IκBポリペプチドおよび細胞抽出物とインキュベートする工程であって、ここで該インキュベートする工程は、IκBポリペプチドのリン酸化およびリン酸化IκBポリペプチドとNF−κBとを含む複合体の形成を可能にするに十分な条件下および時間の間実施され;および
(b)次いで、該候補因子の、該複合体のユビキチン化を調節する能力を測定し、そしてそれからIκBαおよび/またはIκBβのユビキチン化を調節する因子を同定する工程。
(項目3) 前記因子がペプチドである、項目2に記載の方法。
(項目4) 前記ペプチドが、E3ユビキチンリガーゼの認識ドメインを含む、項目3に記載の方法。
(項目5) IκBαおよび/またはIκBβのユビキチン化を調節する因子。
(項目6) 前記因子がペプチドである、項目5に記載の因子。
(項目7) 前記因子が、E3ユビキチンリガーゼの認識ドメインを含む、項目6に記載の因子。
(項目8) 前記因子が、配列番号5〜配列番号9の少なくとも1つに記載のアミノ酸配列を含む、項目7に記載の因子。
(項目9) 項目6〜8の少なくとも1つに記載の因子をコードする、単離されたDNA分子。
(項目10) 項目9に記載のDNA分子を含む、組換え発現ベクター。
(項目11) 項目10に記載の発現ベクターで形質転換またはトランスフェクトされた、宿主細胞。
(項目12) 前記宿主細胞が、細菌、酵母、バキュロウイルスに感染した昆虫細胞および哺乳動物細胞からなる群から選択される、項目11に記載の宿主細胞。
(項目13) IκBαおよび/またはIκBβのユビキチン化を調節する因子を、薬学的に受容可能なキャリアと組み合わせて含む、薬学的組成物。
(項目14) 患者におけるNF−κB活性を調節する方法であって、項目13に記載の薬学的組成物を患者に投与する工程を包含する、方法。
(項目15) NF−κB活性化に関連する障害をもつ患者を処置する医薬の製造における使用のための、項目5〜8のいずれか1つに記載の因子。
(項目16) 前記障害が、炎症性疾患、自己免疫疾患、癌およびウイルス感染からなる群から選択される、項目15に記載の因子。
上記の通り、本発明は一般的に、核因子κB(NF−κB)の活性化の調節およびこのような活性化に関連する疾患の処置に有用な組成物および方法に関する。特に、本発明は、リン酸化IκB(すなわち、IκBαおよび/またはIκBβ)のユビキチン化を調節する因子、ならびにそのような因子の同定の方法に関する。
代表的なペプチド調節因子
ユビキチン化アッセイを使用する調節因子の同定
この実施例は、代表的なユビキチン化アッセイ、および候補調節因子を評価するためのこのようなアッセイの使用を例示する。
HAタグ化IκBαまたはHAタグ化IκBβ cDNA(Haskillら、Cell 65:1281−1289,1991)を、コムギ胚芽抽出物においてインビトロで35Sメチオニンの存在下で、製造業者の指示(Promega,Madison,WI)に従って翻訳した。IκBαまたはIκBβをリン酸化するために、標識したタンパク質を含有する1μlの抽出物を、90分間30℃で、最終容量30μlを有する反応混合物(100μg HeLa細胞またはJurkat細胞抽出物(Alkalayら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:10599,1995に記載されるように調製した)、2mM ATP、および1μM オカダ酸)中でインキュベートした。このインキュベーションの間、標識したIκBポリぺプチドを、セリン32および36においてリン酸化し、そして内因性のNF−κB複合体に会合させた(データ示さず)。
IκBαユビキチンリガーゼ認識モチーフを同定するために、種々のペプチドを、種々の濃度で、ペプチダーゼインヒビターBestatin(40μg/ml)の存在下で、反応混合物に添加した。ペプチドは、タンパク質のN末端シグナリングドメインにわたり、そして1つまたは両方のセリン残基(32および36)でリン酸化されるか、または改変されないかもしくはセリン置換された。これらのペプチドを、種々の濃度でユビキチン反応に含ませ、そしてpIκBα特異的ユビキチン化のインヒビターについて試験した。遊離のIκBαの結合をモニターした場合、翻訳されたタンパク質を、結合反応混合物に直接添加した。
基質認識に関与するユビキチン系成分の同定
この実施例は、pIκBポリぺプチドの認識を担う特定のE3の同定を例示する。
胞性NF−κB活性化に対する代表的なペプチド調節因子の効果
この実施例は、細胞性NF−κB活性化の、ペプチド調節因子の微量注入による阻害を例示する。
配列番号1は、IκBαのアミノ酸配列である。
配列番号2は、IκBαのDNA配列である。
配列番号3は、IκBβのアミノ酸配列である。
配列番号4は、IκBβのDNA配列である。
配列番号5は、pp7のアミノ酸配列である。
配列番号6は、pp11のアミノ酸配列である。
配列番号7は、pp15のアミノ酸配列である。
配列番号8は、pp19のアミノ酸配列である。
配列番号9は、pp21のアミノ酸配列である。
配列番号10は、ホスホFosペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号11は、pp21 S/Aのアミノ酸配列である。
配列番号12は、HAタグ化IκBαのアミノ酸配列である。
配列番号13は、HAタグ化S32,36IκBαのアミノ酸配列である。
配列番号14は、HAタグ化IκBβのアミノ酸配列である。
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