JP3294575B2 - Igf−1レセプターと相互作用するタンパク質、それをコードする遺伝子及びそれらの使用 - Google Patents
Igf−1レセプターと相互作用するタンパク質、それをコードする遺伝子及びそれらの使用Info
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Description
ターと相互作用するタンパク質(IIPs)、それをコ
ードする核酸、特に癌の分野における、診断及び治療の
ためのそれらの使用に関する。特に、本発明は、哺乳動
物細胞、特に悪性腫瘍細胞における前記遺伝子の診断
に、IGF−1レセプターとIIPとの間の相互作用を
阻害するための遺伝子治療方法に、潜在的な癌治療剤に
ついてスクリーニングする方法に、並びにIIPとIG
F−1レセプターとの間の相互作用を阻害する潜在的に
役立つ医薬剤をスクリーニングし、及び評価するのに役
立つ細胞系及び動物モデルに関する。
その遺伝子産物のクローニング及びキャラクタリゼーシ
ョンに関する。該遺伝子産物(ポリペプチド、mRN
A)は、特にIGF−1レセプターシグナル伝達経路を
調節する能力を有するとしてキャラクタライズされる。
それゆえ、本発明による遺伝子産物の機能は、IGFレ
セプターのシグナル伝達を調節することである。それゆ
え、IIPの強制的な活性化は、腫瘍細胞増殖性、生存
性及びアポトーシスの回避性の増加と相関する。
テムは、腫瘍増殖及び生存に重要な役割を果たし、腫瘍
アポトーシスの阻害に関連する。加えて、そしてその有
系分裂促進特性と独立して、IGF−1R活性化は、試
験管内及び生体内でプログラムされた細胞死に対して保
護し、又は少くともそれを遅らせることができる(Harr
ingtonら、EMBO J. 13 (1994) 3286-3295 ; Sellら、Ca
ncer Res. 55 (1995) 303-305 ; Singleton ら、Cancer
Res. 56 (1996) 4522-4529)。野生型のレベル未満のI
GF−1Rのレベルの減少は、生体内での腫瘍細胞の広
範囲のアポトーシスを引きおこすことも示されている。
リガンド(IGF)及び/又はレセプターのいずれかの
過剰発現は種々の腫瘍細胞系の特徴であり、動物モデル
において腫瘍形成を導き得る。ヒトIGF−1Rの過剰
発現はNIH3T3又はRat−1繊維芽細胞のリガン
ド依存性固着独立性の増殖を導き、これらの細胞の接種
はヌードマウスにおいて迅速な腫瘍形成を引きおこす
(Kalekoら、Mol. Cell. Beiol. 10 (1990) 464-473 ;
Pragerら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 (1994) 218
1-2185) 。乳腺において特異的にIGF−IIを過剰な発
現するトランスジェニックマウスは乳癌を発達させ(Ba
ste ら、Br. J. Cancer 72 (1995) 1189-1193)、より一
般的なプロモーターの制御下でIGF−IIを過剰発現す
るトランスジェニックマウスは多数の広範囲の腫瘍型を
発達させる(Roglerら、J. Biol. Chem. 269 (1994) 13
779-13784)。極めて高頻度(80%超)でIGF−1又
はIGF−IIを過剰発現するヒト腫瘍についての多くの
うちの一例は、小細胞肺癌である(Quinn ら、J. Biol.
Chem. 271 (1996) 11477-11483)。IGFシステムによ
るシグナル伝達は、特定のオンコジーンの形質転換活性
のためにも必要とされるようである。IGF−1R遺伝
子の破壊を伴う胎児繊維芽細胞は、SV40T抗原、活
性化Ha−ras、両方の組合せによって形質転換する
ことができず(Sellら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 9
0 (1993) 11217-11221 : Sell ら、Mol. Cell.Biol. 14
(1994) 3604-3612) 、ウシパピローマウイルスのE5
タンパク質も、もはや形質転換することができない(Mo
rrioneら、J. Virol. 69 (1995) 5300-5303)。IGF/
IGF−1Rシステムでの干渉が形質転換された表現型
を逆転し、腫瘍増殖を阻害することも示された(Trojan
et al., Science 259 (1993) 94-97 ; Kalebic et a
l., Cancer Res. 54 (1994) 5531-5534 ; Prager et a
l., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 (1994) 2181-2185
; Resnicoff et al., CancerRes. 54 (1994) 2218-222
2 ; Resnicoff et al., Cancer Res. 54 (1994) 4848-4
850 ; Resnicoff et al., Cancer Res. 55 (1995) 2463
-2469)。例えば、IGF−1RアンチセンスcDNA
(729bp)がトランスフェクトされたラット前立腺癌
細胞(PA−III )を注入したマウスは、60日後の観
察で、対照より90°に小さい、腫瘍を発達させ、又は
腫瘍のない状態を維持した(Burfeindら、Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 93 (1996) 7263-7268) 。アポトーシス
に対するIGF−1Rが媒介する保護は新たな遺伝子発
現及びタンパク質合成と独立している。これにより、I
GF−1は、予め形成されたサイトソルメディエーター
の活性化により抗アポトーシス機能を発揮する。
達基質(例えば、IRS−1,SHC,p85 P13
キナーゼ等、詳細については以下を参照のこと)が開示
されている。しかしながら、IGF−1Rに特有である
これらの伝達体はなく、インスリンレセプターを含む他
のレセプターチロシンキナーゼと比べてIGF−1Rの
特有の生物学的特徴についての排他的な原因となり得
た。これは、IGF−1R(又は少くともIGF−レセ
プターサブファミリー)の特定の標的が生存能を誘発
し、アポトーシスを打ち消す存在であり得、これにより
抗癌治療のための主な医薬標的であることを示す。
ることにより、ホスファチジルイノシトール3キナーゼ
(PI3K)の調節ドメイン、p85がIGF−1Rと
相互作用することが示された(Lamothe, Bら、FEBS Let
t. 373 (1995) 51-55 ; Tartare - Decker, S ら、Endo
crinology 137 (1996) 1019-1024) 。しかしながら、p
85の、本質的に全てのファミリーの多くの他のレセプ
ターチロシンキナーゼへの結合も見られる。2−ハイブ
リッドスクリーニングにより規定されるIGF−1Rの
別の結合パートナーは、trk,met,EGF−R及
びインスリンレセプターのような他のチロシンキナーゼ
にも結合するSHCである(Tarare - Deckert, S ら、
J. Biol. Chem. 270 (1995) 23456-23460)。インスリン
レセプター基質1(IRS−1)及びインスリンレセプ
ター基質2(IRS−2)はIGF−1R及びインスリ
ンレセプターの両方と相互作用することも見い出されて
いる(Tartare - Deckert, S., et al., J. Biol. Che
m. 270 (1995) 23456-23460; He, W., et al., J. Bio
l. Chem. 271 (1996) 11641-11645 ; Dey, R.B., eta
l., Mol. Endocrinol. 10 (1996) 631-641) 。IGF−
1Rと相互作用するGrbloは結合パートナーとして
多くのチロシンキナーゼ、例えばmet、インスリンレ
セプター、kit及びablを共有する(Dey, R.B
ら、Mol. Endocrinol. 10 (1996) 631-641 ; Morrione,
A. ら、Cancer Res. 56 (1996) 3165-3167)。ホスファ
ターゼPTPID(syp)は、極めて無差別的な結合
能力も示し、即ちIGF−1R、インスリンレセプタ
ー、met及び他のものにも結合する(Rocchi, S.,
ら、Endocrinology 137 (1996) 4944-4952) 。より最近
になって、mSH2−B及びvavがIGF−1Rの結
合体として記述されたが、他のチロシンキナーゼとの相
互作用も見られる。例えば、mSH2−Bはret及び
インスリンレセプターとも結合する(Wang, J. and Rie
del., J. Biol. Chem. 273(1998) 3136-3139)。一緒
に、これまで記述されたIGF−1R結合タンパク質
は、治療的アプローチのための比較的非特異的な標的を
示し、又はインスリンレセプター基質(IRS−1,I
RS−2)の場合、インスリン由来活性のために欠くこ
とができない。
F−1Rと本発明によるIIPとの間の相互作用の調節
(好ましくは阻害)に基づく新しい癌治療のための基礎
となるIGF−1Rの結合タンパク質をコードする新規
の遺伝子及び対応するポリペプチドを供することであ
る。
ある核酸配列、 b)配列番号:6に記載のポリペプチドと相同性を示す
ポリペプチドをコードする、a)の核酸配列のうちの1
つとストリンジェント条件下でハイブリダイズする核酸
配列、又は c)遺伝子コードの縮重により、a)又はb)の配列に
よりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列を有する
IIP−10ポリペプチドをコードする配列を含む群か
ら選択される、IGF−1レセプターに結合するタンパ
ク質をコードする核酸(IIP−10)に関する。
記載の配列を有する。ハイブリダイゼーションは、好ま
しくは、5.0×SSC,5×Denhardt,7%
SDS,0.5Mリン酸緩衝液pH7.0,10%デキ
ストランスルフェート及び100μg/mlサケ精子DN
A中で約50℃〜68℃で行われ、次に1×SSCで6
8℃での2回の洗浄ステップが行われる。
発現のために適した組換え発現ベクターに関する。本発
明は、また、本発明による核酸により形質転換された宿
主細胞に関する。本発明は、また、本発明による核酸に
よりコードされたIGF−1レセプターに結合する組換
えポリペプチドに関する。
主細胞において外来DNAを発現させ、そして要求され
るタンパク質を単離することにより、IGF−1レセプ
ターに結合するタンパク質を生産するための方法であっ
て、該タンパク質が、配列番号:5に記載のDNA配列
又は配列番号:5に記載の核酸配列と相補的な核酸配列
とストリンジェント条件下でハイブリダイズする核酸に
よりコードされることを特徴とする方法に関する。
するための方法であって、 a)癌を患う被検体の体液、腫瘍細胞、又は該腫瘍細胞
の細胞抽出物もしくは細胞培養物上清のサンプルをイン
キュベートするステップであって、該サンプルが、
(i)配列番号:1,3又は5に記載の核酸又はそれに
相補的である核酸及び(ii)(i)からの核酸のうちの
1つとハイブリダイズする核酸からなる群から選択され
る核酸プローブと一緒に核酸を含むステップと、 b)前記サンプルの核酸及び/又は前記核酸プローブの
更なる結合パートナーによるハイブリダイゼーションを
検出するステップと、を含む方法に関する。
は、少くとも、配列番号:1もしくは配列番号:5に記
載の核酸フラグメント又はその相補的フラグメントで行
われる。好ましくは、検出すべき核酸は検出前に増幅さ
せる。本発明は、更に、IGF−1RとIIP−10と
の間の相互作用を阻害する化合物をスクリーニングする
ための方法であって、 a)前記IGF−1R及びIIPポリペプチドが複合体
を形成することができるように、IGF−1R及びII
Pポリペプチドを、候補の化合物を含む溶液に組み合わ
せるステップと、 b)前記化合物の欠如下における所定の結合のレベルに
対する複合体の量を決定し、それから、前記化合物が、
IGF−1RのIIPへの結合を阻害する能力を評価す
るステップと、を含む方法に関する。
療のための治療剤を生産するための方法であって、該方
法は、細胞アッセイにおいてIGF−1RとIIP−1
0との間の相互作用を調節する治療に有効な量の化合物
に、医薬として許容される担体を組み合わせることを含
み、ここで前記細胞アッセイにおいて、腫瘍細胞又はI
GF−1Rの発現構成物及びIIPの発現構成物がトラ
ンスフェクトされた細胞を前記化合物で処理し、そして
IGF−1Rと各々のIIPとの間の複合体形成を分析
し、ここで阻害の場合の複合体形成の程度が、同じ細胞
アッセイにおける前記化合物なしでの複合体形成100
%に対して50%を超えないことを特徴とする方法に関
する。
阻害する。
ある核酸配列、 b)配列番号:6に記載のポリペプチドと少くとも75
%の相同性を示すポリペプチドをコードする、a)の核
酸配列のうちの1つとストリンジェント条件下でハイブ
リダイズする核酸配列、又は c)遺伝コードの縮重により、a)又はb)の配列によ
りコードされるポリペプチドのアミノ酸配列を有するI
IP−10ポリペプチドをコードする配列を含む群から
選択される、IGF−1レセプターに結合するタンパク
質をコードする核酸(IIP−10)を含む。
計算した分子量で226aaの新しいタンパク質をコー
ドする。IIP−10はリシンが豊富なタンパク質であ
る(11%)。IIP−10は、N−グリコシル化部
位、いくつかのN−ミリストイル化部位、CK2及びP
KCリン酸化部位、1つのチロシンキナーゼリン酸化部
位及び1つの推定上の核局在化シグナルを含む(図
5)。IIP−10のcDNA配列は、ニワトリ胸腺細
胞タンパク質cthy28kD(EMBLアクセス番号:
GG34350)のcDNAと65%の相同性を示す。
IIP−10及びcthy28kDのアミノ酸配列は、7
0%の同一性を示す。IIP−10cDNAのnt38
3〜nt584はWO95/14772に記載される部
分的cDNA(ヒト遺伝子HUMGSO6271;アク
セス番号T24253)と94%同一である。免疫蛍光
法により、フラグ標識したIIP−10は、IGF−1
レセプターを過剰発現するNIH3T3細胞において細
胞質及び核局在化の両方を示す。更なるイースト2−ハ
イブリッド分析は、IIP−10がIGF−1レセプタ
ーとリン酸化依存様式で相互作用することを示す。II
P−10はインスリンレセプターと相互作用しない。I
IP−10の欠失分析は、aa19〜aa26がIGF
−1Lレセプターへの結合のために十分であることを示
した。
間の相互作用又は結合”とは、イースト2−ハイブリッ
ドシステムにおいてラミンのような調節タンパク質でな
くIGF−1レセプターへのIIP10ポリペプチドの
特異的結合を意味する。IGF−1レセプターへの特異
的結合は、細菌内で発現されるグルタチオン−S−トラ
ンスフェラーゼ(GST)−IIP融合タンパク質及び哺
乳動物細胞内で発現されるIGF−1レセプターを用い
て証明することができる。更に、Flag標識化IIP
−10融合タンパク質(例えばWeidner, M. ら、Nature
384 (1996) 173-176)及びIGF−1レセプターの間の
会合は、哺乳動物細胞システムにおいてモニターするこ
とができる。この目的のため、各々のcDNAをトラン
スフェクトするために真核細胞発現ベクターが用いられ
る。タンパク質間の相互作用は抗Flag又は抗IGF
−1レセプター抗体を用いて同時免疫沈降実験又は亜細
胞局在化研究により視覚化される。
のプローブ及びプライマー並びに本発明による遺伝子産
物の抗原決定基をコードする核酸を供する。それゆえ好
ましい実施形態は、開示される配列以外の好ましくは1
0〜50、より好ましくは10〜20の連続ヌクレオチ
ドの核酸を含む。用語“核酸”とは、例えば、DNA,
RNA、又は誘導化した活性なDNA又はRNAであり
得るポリペプチドをいう。しかしながら、DNA及びm
RNA分子が好ましい。
ダイズする”とは、2つの核酸フラグメントが、Sambro
okら(Molecular Cloning ; A laboratory manual (198
9) Cold Spring Harbor Laboratory. Press, New York,
USA) に記載される標準ハイブリダイゼーション条件下
で互いにハイブリダイズすることができることをいう。
ンジェント条件”とは、5.0×SSC,5×Penh
ardt,7% SDS,0.5Mリン酸緩衝液pH7.
0,10%デキストランスルフェート及び100μg/
mlサケ精子DNA中での約50℃〜68℃でのハイブリ
ダイゼーション、次の1×SSCでの68℃での2回の
洗浄ステップをいう。更に、洗浄ステップの温度は、室
温約22℃の低ストリンジェンシー条件から約68℃の
高ストリンジェンシー条件まで増加させることができ
る。
めに適した組換え発現ベクター、該発現ベクターを移入
した組換え宿主細胞、及びIIP−10遺伝子によりコ
ードされるタンパク質の組換え生産のための方法を含
む。本発明は、更に、本発明による核酸によりコードさ
れ、及び好ましくは配列番号:5に記載のDNA配列に
よりコードされる合成及び組換えポリペプチド並びにそ
れらに基づくペプチド擬態物を含む。このようなペプチ
ド擬態物は細胞膜について高いアフィニティーを有し、
細胞により直ちに取り込まれる。ペプチド擬態物は、好
ましくはペプチド及びタンパク質由来の化合物であり、
非天然アミノ酸、コンホメーション制限、等配電子置
換、環化等を用いる構造改変によって得られる。それら
は好ましくは、24又はそれ未満、好ましくは20又は
それ未満のアミノ酸に基づくが、約12アミノ酸に基づ
くものが特に好ましい。
らの対応するDNA配列により及びそれら由来のアミノ
酸配列によって規定することができる。その単離された
IIPポリペプチドは、個体間で異なる天然の対立遺伝
子変異体内でおこり得る。このようなアミノ酸のバリエ
ーションは、通常、アミノ酸置換である。しかしなが
ら、それらは、生物学的に活性なフラグメントを導く全
配列へのアミノ酸の欠失、挿入又は付加でもあり得る。
範囲及び型の両方に関して、その中で発現される細胞及
び細胞型に依存する本発明によるIIPタンパク質は、
グリコシル化又は非グリコシル化形態であり得る。殺腫
瘍性及び/又は転移性活性を有するポリペプチドは、該
ポリペプチドを発現する癌細胞を用い、該ポリペプチド
を発現しない癌細胞に関連する増殖能力及びアポトーシ
スを測定する腫癌進行阻害アッセイによって容易に同定
することができる。
−10を有するポリペプチド”は、小さなアミノ酸変異
を有するがIIP−10と実質的に同じ活性を有するタ
ンパク質を意味する。それは、実質的に、活性が同じ生
物特性のものであることを意味し、そのポリペプチド
は、IIP−10とアミノ酸配列において少くとも75
%の相同性(同一性)を示す。より好ましくは、アミノ
酸配列は少くとも90%の同一性である。本発明による
相同性は、コンピュータープログラムGap又はBes
tFit(University of Wisconsin ; Needleman and
Wunsch, J. Biol.Chem. 48 (1970) 443-453 ; Smith an
d Waterman, Adv. Appl. Math-2 (1981)482-489)により
決定することができる。
る他のIIPは特に以下のものがある: IIP−1 IIP−1と呼ぶIGF−1レセプターに相互作用する
タンパク質をコードするcDNA(配列番号:1)を単
離した。そのIIP−1のcDNAは35,727の計
算した分子量で333aaの新しいタンパク質をコード
する。IIP−1はグリシンが豊富なタンパク質である
(13%)。IIP−1は、いくつかのN−ミリストイ
ル化部位、PKC及びCK2リン酸化部位:並びに2つ
の推定上の核局在化シグナルを含む。第2の異型、2
6,071の計算した分子量の236aaの長さのII
P−1(p26)を同定した。それは、最も確からしく
は、交互のスプライシングによって作られる(図3)。
両方の異型はIGF−1レセプターに結合する。
れている(Database EMBL Nos.AF
089818及びAF061263;Devries, L. ら、
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95 (1998) 12340-12345)
。2つの重複するcDNAクローン(図4)を同定
し、それは、ヒトTIP−2部分cDNA(GenBa
nkアクセス番号:AF028824)(Rousset ら、
Oncogene 16 (1998) 643-654) に対して高い相同性を有
し、それらをIIP−1a及びIIP−1bとした。I
IP−1a cDNAはIIP−2のnt117〜75
1に相当する。IIP−1b cDNAは、TIP−2
配列(nt1〜106)の他に、WO97/27296
の配列Y2H35に相同である更なる5′配列(nt2
5〜158)を示す。
も、周知のタンパク質間相互作用ドメインであるTIP
−2のPDZドメインをコードする配列(nt156〜
410)を有する(Ponting, C.P. ら、BioEssays 19
(1997) 469-479)。欠失分析により、PDZドメインは
IIP−1の本質的かつ十分なIGF−1レセプター結
合ドメインとして決定された(図4)。
IIP−1タンパク質のIGF−1レセプターへの結合
がこのレセプターチロシンキナーゼに特異的であること
を示した。インスリンレセプター又はRosへの相互作
用は見られなかった。他のファミリーのレセプターチロ
シンキナーゼはIIP−1(例えばMet,Ret,K
it,Fms,Neu,EGFレセプター)と相互作用
しなかった。これにより、IIP−1は最も確からしく
は、IGF−1レセプターチロシンキナーゼに特異的で
あることが示された最初の相互作用タンパク質である。
IIP−1はIGF−1レセプターのキナーゼ不活性変
異体にも結合する。
SAB520)に対応するIGF−1レセプターの細胞
質部分の新しい結合体として同定された。APSは、以
前に、食餌としてオンコジーンc−kitキナーゼを用
いるイースト2−ハイブリッドスクリーンにおいて単離
されている(Yokouchi, M ら、Oncogene15 (1998) 7-1
5)。IIP−2はキナーゼ依存様式でIGF−1レセプ
ターと相互作用する。IIP−2の結合は、インスリン
レセプターファミリーの他の膜(インスリンレセプタ
ー、Ros)に対して観察されたが、関連しないレセプ
ターチロシンキナーゼ(Met)に対しては観察されな
かった。IGF−1レセプターと相互作用することが見
い出されたIIP−2の領域はAPSのSH2ドメイン
(nt1249〜1545)を含むヒトAPS(nt1
126〜1674,EMBL Acc No.AB00
0520)に対応する。
するタンパク質として単離され、それはPSM(Gen
Bankアクセス番号:AF020526)と同一であ
る。PSMは、活性化インスリンレセプターに結合する
シグナル伝達タンパク質を含むPH及びSH2ドメイン
として知られる(Riedel, H ら、J. Biochem. 122 (199
7) 1105-1113) 。PSMの変異体は公開されている(Ri
edel, Hら、J. Biochem. 122 (1997) 1105-1113) 。I
IP−3のIGF−1レセプターへの結合はレセプター
のチロシルリン酸化に依存する。
に対応するcDNAクローンを同定した。その単離した
cDNAクローンはIGF−1レセプター結合領域をコ
ードすることが判明した。PSMのSH2ドメイン(n
t1864〜2148,EMBL Acc No.AF
020526)は単離されたIIP−3の部分的cDN
Aクローンの配列によりコードされる。
の新しい相互作用タンパク質として単離された。IIP
−4はp59fyn,src様チロシンキナーゼ(EM
BLアクセス番号:MMU70324及びヒトfynE
M−HUM1:HS66H14)(Cooke, M.P.,及びPe
rlmutter, R.M., New Biol. 1 (1989) 66-74) 。IIP
−4はキナーゼ依存様式でIGF−1レセプターに、及
びインスリンレセプター及びMetのようないくつかの
他のレセプターチロシンキナーゼに結合する。IGF−
1レセプターと相互作用するIIP−4の領域(nt6
65〜1044)はp59fynのSH2ドメイン(E
MBL Acc No.V70324)を含む。
するタンパク質として単離された。IIP−5は、ジン
クフィンガータンパク質Zfp38(EMBLアクセス
番号:MMZFPTA)と高い相同性を示し、対応する
ヒト遺伝子と少くとも80%の相同性を有する。Zfp
−38は転写因子として知られている(Chowdhury, K
ら、Mech. Der. 39 (1992) 129-142) 。IIP−5は活
性化及びリン酸化IGF−1レセプターと排他的に相互
作用するが、キナーゼ不活性変異体とは相互作用しな
い。IIP−5のIGF−1レセプターへの結合に加え
て、IIP−5の、インスリンレセプターファミリーの
レセプターチロシンキナーゼ(インスリンレセプター、
Ros)との相互作用が観察された。IIP−5はより
遠くで関連したチロシンキナーゼMetに結合しない。 Zfp38(EMBL Acc No.MMZFPI
A)のnt756〜1194をコードし、第1のジンク
フィンガー(nt1075〜1158)を含むIGF−
1レセプターに結合する1つのcDNAクローンを単離
した。このドメインは活性化IGF−1レセプターへの
結合のために十分である。
するタンパク質として同定された。IIP−6は、Zf
p29(EMBLアクセス番号:MMZEP29)のジ
ンクフィンガードメインと小さな類似性を示す。Zfp
29はN末端の転写活性化ドメイン及び14のC末端C
ys2 HiS2 ジンクフィンガーからなる(Denny, P.,
及びAshworth, A., Gene 106 (1991) 221-227)。IIP
−6のIGF−1レセプターへの結合はIGF−1レセ
プターキナーゼのリン酸化に依存する。IIP−6はイ
ンスリンレセプターとも結合するがMetとは相互作用
しない。IGF−1レセプターと相互作用することが見
い出されたIIP−6の領域(配列番号:3、配列番
号:4)はCys2 His2 型の2つのジンクフィンガ
ードメインを含む。
MPAX3R及びヒトPax3EM−HUM2:S69
369)に対応する新しいIGF−1レセプターと相互
作用するタンパク質として単離された。Pax−3は、
初期の胚形成の間に発現されるDNA結合タンパク質と
して知られている(Goulding, M.D.ら、EMBO J. 10 (19
91) 1135-1147)。IIP−7はリン酸化依存様式でIG
F−1レセプターに結合する。IIP−7はインスリン
レセプター及びMetとも相互作用する。部分的なII
P−7cDNAクローンはPax3のIGF−1レセプ
タードメイン(nt815〜1199,EMBL Ac
c No.MMPAX3R)をコードすることが判明し
た。この領域はPax−3の対になったドメインオクタ
ペプチド(nt853〜876)及び対の型のモメオド
メイン(nt952〜1134)を含む。
RB7P、ヒトGrb7 EM−HUM1:AB008
789)の全長のcDNAをコードする。Grb7,P
Hドメイン及びSH3ドメイン含有シグナル伝達タンパ
ク質はEGFレセプター結合タンパク質(Margolis, B.
L.ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89(1992) 8894-889
8) として最初に公開された。IIP−8はIGF−1
レセプターのキナーゼ不活性変異体と相互作用しない。
IIP−8の、いくつかの他のレセプターチロシンキナ
ーゼ(例えばインスリンレセプター、Ros及びMe
t)への結合も観察された。
パク質として同定された。IIP−9はnck−β(E
MBL Acc No.AF043260)と同一であ
る。NckはSH2及びSH3ドメインからなる細胞質
シグナル伝達タンパク質である(Lehmann, J. M ら、Nu
cleic Acids Res. 18 (1990) 1048)。IIP−9はリン
酸化依存様式でIGF−1レセプターと相互作用する。
nckはIGF−1レセプターの膜近傍領域に結合す
る。IIP−9のIGF−1レセプターへの結合の他
に、インスリンレセプターとの相互作用が見られたが、
Ros又はMetとの相互作用は見られなかった。
ペプチド、より好ましくは、配列番号:6のポリペプチ
ドに実質的に同一であるポリペプチド(IIP−10)
である。相同性は、Pearson, W.R., Methods in Enzymo
logy 183 (1990) 63-68, Academic Press, San Diego,
USにより記載されるFastAアルゴリズムを用いるこ
とによって検査することができる。“実質的に同一”と
は、保存性アミノ酸置換、例えば1のアミノ酸の同じク
ラスの別のアミノ酸への置換(例えばグリシンについて
バリン、リシンについてアルギニン等)により、又はそ
のポリペプチドの生物機能を破壊しないアミノ酸配列の
位置に位置した1又は複数の非保存性アミノ酸置換、欠
失又は挿入によってのみ異なるアミノ酸配列を意味す
る。これは、そのポリペプチド内の別の共有ペプチド結
合の置換を含む。“ポリペプチド”は、長さ又は翻訳後
修飾(例えばグリコシル化又はリン酸化)にかかわらず
アミノ酸のいずれかの鎖を意味し、用語“タンパク質”
と交換可能に用いることができる。
グメント”とは、全長の天然のタンパク質の生理学的効
果(例えばその生物学的基質を結合し、抗原性応答を引
きおこす等)を発揮することができるフラグメントを意
味する。本発明は、抗原性である本発明によるポリペプ
チドのフラグメントを特徴とする。本明細書に用いる用
語“抗原性”は、特定の免疫原応答、例えば本発明によ
るタンパク質に特異的に結合する抗体を生産する免疫原
応答を誘導することができる。そのフラグメントは、好
ましくは少くとも8アミノ酸、そして好ましくは25ア
ミノ酸までの長さである。1つの好ましい実施形態にお
いて、そのフラグメントは、IGF−1レセプターへの
IIPの結合の原因であるドメイン(即ちIIP−1の
PDZドメイン)を含む。“ドメイン”とは、その結合
パートナーとの相互作用に直接関連したタンパク質中の
アミノ酸の領域を意味する。PDZドメインは、イオン
- 、チャンネル及びレセプタークラスター化並びにエフ
ェクター酵素へのレセプターの連結に関連するいくつか
のタンパク質において見い出される約90残基の反復で
ある。このようなPDZは、一般に、Cabral, J.H.ら、
Nature 382 (1996) 649-652 に記載される。
おいて外来DNAを発現させ、そして要求されるタンパ
ク質を単離するか、又は医薬的手段のため生体内で外来
DNAを発現させることにより、その発現又は活性が腫
瘍増殖と相関した本発明によるタンパク質を生産するた
めの方法を含む。ここで、前記タンパク質は、好ましく
はIIP−10をコードするDNA配列、より好ましく
は配列番号:5に記載のDNA配列によりコードされ
る。
により又は合成によっても生産することができる。原核
生物において組換え生産した場合には非グリコシル化I
IP−10ポリペプチドが得られる。本発明により供さ
れる核酸配列により、(例えばヒト細胞と別の、他の哺
乳動物の細胞でも)いずれかの要求される細胞のゲノム
内のIIP−10遺伝子又はその変異体について調査す
ること、これらを同定すること、及びIIP−10タン
パク質をコードする要求される遺伝子を単離することが
可能になる。このような方法及び適切なハイブリダイゼ
ーション条件(上記参照のこと、“ストリンジェント条
件”)は当業者に周知であり、例えばSambrookら(Mole
cular Cloning ; A laboratory manual (1989) Cold Sp
ring Harbor Laboratory Press, New York, USA 、及び
Hames, B.D., Higgins, S.G., Nucleic acid hybridisa
tion - a practical approach (1985) IRL Press, Oxfo
rd, England を参照のこと。この場合、これらの出版物
に記載される標準プロトコルが通常、実験のために用い
られる。
IP−10誘導体の生産を可能にする。このような誘導
体は、例えば置換、欠失又は付加により個々の又はいく
つかのアミノ酸において修飾することができる。誘導体
は、例えば、部位特異的変異誘発により行うことができ
る。このような変異は、当業者により容易に行うことが
できる(J. Sambrook, B.D. Hames 、前掲)。それは、
単に、IIP−10の特徴的な特性が保存される後述の
腫瘍細胞増殖阻害アッセイにより確実にされなければな
らない。
らの核酸により、本発明によるタンパク質は、再現可能
に大量に得ることができる。原核生物又は真核生物、例
えば原核生物宿主細胞又は真核生物宿主細胞のために、
核酸は、当業者に周知の方法に従って、適切な発現ベク
ターに組み込まれる。このような発現ベクターは、好ま
しくは、調節可能な/誘導可能なプロモーターを含む。
次に、これらの組換えベクターは、発現のために、適切
な宿主細胞、例えば原核生物宿主細胞として大腸菌又は
真核生物宿主細胞としてサッカロマイセス・セレビシア
エ、奇形癌細胞系PA−lsc9117(Buettnerら、
Mol. Cell. Biol. 11 (1991) 3573-3583) 、昆虫細胞、
CHO又はCOS細胞に導入され、そしてその形質転換
され又は形質導入された宿主細胞は、異種遺伝子の発現
を許容する条件下で培養される。そのタンパク質の単離
は、宿主細胞から又は宿主細胞の培養上清から周知の方
法に従って行うことができる。このような方法は、例え
ばAusubel I., FrederickM., Current Protocols in Mo
l. Biol. (1992), John Wiley and Sons, New York に
記載される。また、そのタンパク質の試験管内再活性化
は、細胞培養物内で可溶性形態で見い出されないなら、
必要であり得る。
原核生物又は真核生物発現の産物であるIIPポリペプ
チドに関する。そのタンパク質は、細胞又は培養上清か
ら単離し、クロマトグラフィー手段により、好ましくは
イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマ
トグラフィー及び/又は逆相HPLCにより精製するこ
とができる。
術、例えば免疫沈降法、ゲルろ過、イオン交換クロマト
グラフィー、クロマトフォーカシング、等電点電気泳
動、選択的沈降法、電気泳動等を用いてアフィニティー
クロマトグラフィーにより組換え生産後に精製すること
ができる。 診断法:本発明は、更に、IIP−遺伝子をコードする
核酸分子を検出するための方法であって、サンプル(例
えば体液、例えば血液、細胞ライゼート)を本発明によ
る核酸分子と共にインキュベートし、そして前記IIP
遺伝子である核酸分子の存在を決定するために標的核酸
分子への前記核酸分子のストリンジェント条件下でのハ
イブリダイゼーションを決定することを含む方法並び
に、それゆえ、哺乳動物細胞又は体液内でのIGF−1
R活性化又は阻害の同定のための方法を含む。
を検出するための方法であって、 a)癌を患う被検体の体液のサンプル、癌細胞のサンプ
ル、又は該癌細胞の細胞抽出物もしくは細胞培養物上清
のサンプルをインキュベートするステップであって、前
記サンプルは、(i)配列番号:1,3もしくは5に記
載の核酸又はそれに相補的である核酸、並びに(ii)
(i)からの核酸のうちの1つとストリンジェント条件
下でハイブリダイズする核酸からなる群から選択された
核酸プローブと共に核酸を含むステップと、 b)前記サンプルの核酸の更なる結合パートナー及び/
又は核酸プローブにより又はX線ラジオグラフィーによ
りハイブリダイゼーションを検出するステップと、を含
む方法も包含する。
イブリダイゼーションは、このようなタンパク質のRN
Aの存在を示す。このような方法は当業者に周知であ
り、例えばWO89/06698,EP−A 0200
362,USP 2915082,EP−A 0063
879,EP−A 0173251,EP−A 012
8018に記載される。
プルのコーディング核酸は、テストの前に、例えば周知
のPCR技術により増幅される。通常、誘導化された
(標識された)核酸プローブは核酸診断の枠組の中にあ
る。このプローブは、担体に結合したサンプルからの変
性したDNA又はRNAに接触され、この過程におい
て、温度、イオン強度、pH及び他の緩衝条件は核酸プロ
ーブの長さ及び組成並びに結果として生じる予想される
ハイブリッドの融点により選択される−標識されたDN
A又はRNAが相同なDNA又はRNAに結合できるよ
うに選択される(ハイブリダイゼーションについて、Wa
hl, G.M.ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76 (1979) 3
683-3687も参照のこと)。適切な担体はニトロセルロー
スに基づく膜又は担体材料(例えばSchleicher及びSchu
ell, BA85, Amersham. Hybond, C.)、粉末形態の強化又
は結合したニトロセルロース又は種々の官能基(例えば
ニトロ基)で誘導化したナイロン膜(例えばSchlescher
及びSchuell, Nytran ; NEN, Gene Screen ; Amersham
Hybond M. ; Pall Biodyne) である。
ゼーションは、非特異的結合を防ぐために洗浄し、飽和
させた後に、抗体又は抗体フラグメントと担体をインキ
ュベートすることにより検出される。その抗体又は抗体
フラグメントは、誘導化の間に核酸プローブに組み込ま
れる基質に対して生ずる。次に抗体が標識される。しか
しながら、直接的に標識されたDNAを用いることも可
能である。抗体とのインキュベーションの後、それは、
特異的に結合した抗体コンジュゲートのみを検出するた
めに再び洗浄される。次にその測定は、抗体又は抗体フ
ラグメントへの標識により周知の方法に従って行われ
る。
ができる。 − 固定化された完全な細胞と、固定化された組織スミ
アと、及び単離された中期染色体とのイン・シトゥハイ
ブリダイゼーション − コロニーハイブリダイゼーション(細胞)及びプラ
ークハイブリダイゼーション(ファージ及びウイル
ス)、 − サザンハイブリダイゼーション(DNA検出) − ナーザンハイブリダイゼーション(RNA検出) − 血清分析(例えばスロット・ブロット分析による血
清中の細胞の細胞型分析) − 増幅後(例えばPCR技術) 好ましくは、核酸プローブは、サンプルの核酸とインキ
ュベートされ、ハイブリダイゼーションは、任意に、サ
ンプルの核酸のための更なる結合パートナー及び/又は
核酸プローブにより検出される。
細胞の転移及び進行能力の診断における価値ある予後マ
ーカーである。IIP又はインヒビターのアンタゴニス
ト及びアゴニストのためのスクリーニング 本発明によれば、IIP−10のアンタゴニスト又はI
IPの発現のためのインヒビター(例えばアンチセンス
核酸)は、腫瘍進行を阻害し、好ましくは体の遺伝子療
法により、生体内での腫瘍細胞の大量のアポトーシスを
引きおこすのに用いることができる。
化疾患、骨の疾患のための治療可能性についてのスクリ
ーニングの方法に、病気のための治療の方法に、及びこ
のような病気のための潜在的に役立つ治療をスクリーニ
ングし及び評価するのに役立つ動物モデルにも関する。
それゆえ、本発明の別の対象は、上述の及び関連の疾患
の治療の利用性を有する化合物を同定するための方法で
ある。これらの方法は、本発明によるポリペプチドの発
現を調節するための方法、本発明によるタンパク質に選
択的に結合することができる化合物を同定するための方
法及び前記ポリペプチドの活性を調節することができる
化合物を同定する方法を含む。これらの方法は、試験管
内で及び生体内で行うことができ、本発明の形質転換さ
れた細胞系及びトランスジェニック動物モデルを用いる
ことができる。
ヒビターは、IGF−1RとIIP、好ましくはIIP
−10との間の相互作用を阻害する物質又は化合物とし
て定義される。それゆえ、IGF−1Rの生物活性はこ
のような化合物の存在下で減少する。一般に、IIPア
ンタゴニストについてのスクリーニング手順は、候補の
物質を、IIPを有する宿主細胞と、結合のために好ま
しい条件下で接触させ、そしてレセプターの媒介するシ
グナル伝達の減少の程度を測定する(アンタゴニストの
場合)ことに関する。このようなアンタゴニストは腫瘍
治療に用いるための医薬剤として役立つ。糖尿病、神経
疾患、又は骨の疾患の治療のために、シグナル伝達経路
の刺激が必要とされ、即ちアゴニストのためのスクリー
ニングが役立つ。
ることができる。典型的には、活性化は、細胞生理学上
の変化、例えば成長率の増加もしくは減少により、分化
状態の変化により、又は標準的な細胞アッセイ、例えば
MTT又はXTTアッセイ(Roche Diagno
stics GmbH,DE)において検出できる細胞
代謝の変化により明らかになる。
質は、IGF−1R及びIIPの相互作用を妨害する薬
剤を同定し、デザインするのにも用いることができる。
例えば、そのタンパク質の1つと相互作用する薬剤は、
その天然の対の他方への結合を許容するかわりにそれに
優先的に結合することができる。IGF−1レセプター
に結合することができ、それによりIIPの結合を防ぐ
ことができ、又はその逆もできるいずれかの薬剤はII
Pに結合することができ、それによりIGF−1レセプ
ターの結合を防ぐ。両方の場合において、IGF−1レ
セプターシステムのシグナル伝達は調節する(好ましく
は阻害する)されるであろう。この容易さについて薬剤
をスクリーニングすることは、テスト化合物とIIP及
びIGF−1レセプターの相互作用との間の競合アッセ
イ(当該技術分野のアッセイ標準)を確立し、結合パー
トナーと同じ特性の精製タンパク質又はフラグメントを
用いることにより行われる。
タンパク質の活性を調節する化合物の同定のためのアッ
セイ手順に用いるのに適する。本明細書に記載されるよ
うに活性を調節することには、タンパク質の阻害又は活
性化があり、前記タンパク質活性の正常な調節に直接又
は間接的に作用することを含む。タンパク質活性を調節
する化合物には、アゴニスト、アンタゴニスト及び本発
明によるタンパク質の活性の調節に直接もしくは間接的
に作用する化合物がある。本発明によるタンパク質は、
モジュレーターを同定するためのアッセイ手順に用いる
ためにネイティブ及び組換え源の両方から得ることがで
きる。一般に、モジュレーターを同定するためのアッセ
イ手順は、IGFレセプター、本発明のタンパク質、及
び該タンパク質活性のモジュレーターと予想されるもの
を含むテスト化合物又はサンプルを含むであろう。テス
ト化合物又はサンプルは、例えば、ネイティブであるか
組換え体であるかにかかわらず、本発明の精製タンパク
質、ネイティブであるか組換え体であるかにかかわら
ず、該タンパク質を生産する細胞の亜細胞画分、及び/
又はネイティブであるか組換え体であるかにかかわら
ず、該タンパク質を発現する完全な細胞に基づいて、直
接テストすることができる。テスト化合物又はサンプル
は、本発明によるタンパク質に、該タンパク質の周知の
モジュレーターの存在又は欠如下で添加することができ
る。テスト化合物又はサンプルの調節活性は、例えばテ
スト化合物もしくはサンプルが前記タンパク質に結合
し、前記タンパク質を活性化し、その活性を阻害し、他
の化合物の前記タンパク質への結合を阻害しもしくは増
強し、レセプター制御を調節し又は細胞内活性を調節す
ることにより決定することができる。
は、そのタンパク質活性に関する病状を治療するのに役
立つ。他の化合物は、本発明によるタンパク質の活性を
刺激し又は阻害するために役立ち得る。このような化合
物は、本発明によるタンパク質の活性化又は不活性化が
細胞増殖、細胞死、非増殖、細胞の新形成形質転換体の
誘導、又は転移性腫瘍増殖のいずれかを生ずる病気の治
療に用いることができ、従って、癌、例えば前立腺及び
乳癌の予防及び/又は治療に用いることができよう。本
発明によるタンパク質をコードするDNA分子の単離及
び精製は、前記タンパク質の組織分布を確立すること、
並びに前記タンパク質の活性及び/又はその発現を調節
する化合物を同定するための方法を確立することのため
に役立つであろう。
GF−1RとIIP−1又はIIP−10との間の相互
作用を阻害する化合物をスクリーニングするための方法
であって、 a)IGF−1R及びIIP−1又はIIP−10ポリ
ペプチドを、候補化合物を含む溶液に、該IGF−1R
及びIIP−1又はIIP−10ポリペプチドが複合体
を形成することができるように組み合わせ、 b)前記候補化合物の欠如下の所定の結合のレベルに対
する複合体の量を決定し、それから、前記候補化合物が
IGF−1RのIIP−1又はIIP−10ポリペプチ
ドへの結合を阻害する能力を評価することを含む方法で
ある。
ましくは、IGF−1R又はIIP−1又はIIP−1
0が固相に結合するELISAアッセイとして行われ
る。本発明の更なる実施形態は、患者における癌腫の治
療のための治療剤の生産のための方法であって、生化学
及び/又は細胞アッセイにおいてIGF−1RとIIP
との間の相互作用を少くとも50%の程度まで阻害する
治療に有効な量の化合物を組み合わせることを含む方法
である。生化学アッセイは、好ましくはELISAベー
スのアッセイ又はホモジニアスアッセイである。ELI
SAシステムの場合、2つの結合パートナーに特異的な
抗体が複合体の検出のために用いられる。ホモジニアス
アッセイの場合、少くとも1の結合パートナーは、複合
体の分析を許容する蛍光体で標識される。細胞アッセイ
は、好ましくは、腫瘍細胞又はIGF−1R及び各々の
結合タンパク質の発現構成物がトランスフェクトされた
細胞が薬剤あり又はなしで処理され、次に2つの構成物
間の複合体形成が標準細胞アッセイを用いて分析される
アッセイである。
て癌腫の治療のための治療剤の生産のための方法であっ
て、医薬として許容される担体を、細胞アッセイにおい
てIGF−1RとIIP−1又はIIP−10との間の
相互作用を阻害する治療に有効な量の化合物と組み合わ
せることを含み、ここで前記細胞アッセイにおいて、腫
瘍細胞又はIGF−1R及び各々のIIPの発現構成物
は前記化合物で処理され、そしてIGF−1Rと前記各
々のIIPとの間の複合体形成が分析され、そして阻害
の場合の前記化合物形成の程度は同じ細胞アッセイにお
ける前記化合物なしでの複合体形成について100%に
対して50%を超えない。
においてIGF−1RとIIP−1又はIIP−10と
の間の相互作用を阻害する治療に有効な量の化合物で癌
腫を患う患者を処理する方法であり、ここで前記細胞ア
ッセイにおいて腫瘍細胞又はIGF−1R及び各々のI
IPの発現構成物がトランスフェクトされた細胞は前記
化合物で処理され、そしてIGF−1Rと前記各々のI
IPとの間の複合体形成が分析され、そして阻害の場合
の前記複合体形成の程度は同じ細胞アッセイにおける前
記化合物なしでの複合体形成について100%に対して
50%を超えない。
IP−1又はIIP−10に対する抗体である。抗体
は、ヒト、マウス、又はラットポリペプチドから作っ
た。IIP−1又はIIP−10を特異的に認識する抗
体は本発明に含まれる。このような抗体は標準的免疫学
的技術を用いて生ずる。抗体は、ポリクローナルでもモ
ノクローナルでもよく、又はヒトに適合させた抗体のよ
うに組換えにより生産することができる。IIP−1又
はIIP−10と相互作用する能力を保持する抗体フラ
グメントも供される。このようなフラグメントは、全長
の抗体のタンパク質による開裂によって生産することが
でき、又は組換えDNA法によって生産することができ
る。本発明の抗体は診断的及び治療的適用に役立つ。そ
れらは、生物サンプル、特に組織サンプル及び体液中で
IIP−1又はIIP−10を検出し及び定量するため
に用いられる。それらは、アゴニスト又はアンタゴニス
トとして機能することにより、IIP−1又はIIP−
10の活性を調節するのにも用いられる。
は、本発明の理解を助けるために供され、その真の範囲
は添付の請求の範囲に記載される。本発明の精神から離
れることない手順において改良を行うことができること
が理解される。 図面及び配列の記載 図1は、IGF−1レセプターの細胞質結合タンパク質
のためのcDNAライブラリーをスクリーニングするた
めに用いられるイースト2−ハイブリッドベイト(ba
its)のドメイン構造を示す。LexA DNA結合
ドメインを野生型IGF−1レセプター(a)又はキナ
ーゼ不活性変異体(aa1003でのK/A変異)
(b)(Ullrich, Aら、EMBO J. ら(1986) 2503-2512
; Weidner, M. ら、Nature 384 (1996) 173-176)の細
胞質(cp)ドメイン(nt2923〜4154)に融
合した。LexA DNA結合ドメインとレセプタード
メインとの間に挿入された2つの異なるリンカーのヌク
レオチド及びアミノ酸配列を以下に示す。I1(wt
IGF−1レセプター)及びK1(キナーゼ不活性変異
体IGF−1レセプター)構成物は、I2及びK2構成
物に比べて更なるプロリン及びグリシンを含む。
A/IGF−1レセプターベイト構成物の改良を示す。
a)は、IGF−1レセプターの細胞質結合部位の概略
図である。IGF−1レセプターのα−サブユニットは
ジスルフィド結合によりβ鎖に連結される。そのβ鎖の
細胞質部分は膜近傍及び(末端ドメイン内に基質のため
の結合部位を含む。b)は、膜近傍IGF−1レセプタ
ー結合部位のみを含む2−ハイブリッドベイトのドメイ
ン構造を示す。IGF−1レセプターの膜近傍ドメイン
(nt2923〜3051)(Ullrich, Aら、EMBO J.
ら(1986) 2503-2512)はtprmetのキナーゼドメイ
ン(nt3456〜4229)に融合した(GenBa
nkアクセス番号:HSU19348)。c)は、C末
端IGF−1レセプター結合部位のみを含む2−ハイブ
リッドベイトのドメイン構造を示す。IGF−1レセプ
ターのC末端ドメイン(nt3823〜4149)(Ul
lrich, Aら、EMBO J. ら(1986) 2503-2512)をtprm
etのキナーゼドメイン(nt3456〜4229)
(GenBankアクセス番号:HSU19348)に
融合した。
は、IIP−1及びIIP−1(p26)のcDNA配
列の図を示す。ヌクレオチドは上にナンバリングされ
る。IIP−1 cDNA内の潜在的な翻訳開始部位は
位置63である。別のスプライス変異体IIP−1(p
26)内の潜在的な翻訳開始部位としての最初のATG
は位置353である。両方のcDNAは位置1062に
終止コドンを含む。b)は、IIP−1及びIIP−1
(p26)のドメイン構造を示す。アミノ酸位置を上に
示す。IIP−1(p26)と比べて、IIP−1はN
末端に更なる97アミノ酸を含む。IIP−1の両方の
異型は、アミノ酸129及び213の間の領域を貫くP
DZドメインを含む。
ー結合ドメインの図である。全長のIIP−1、その部
分的cDNAクローン(IIP−1a及びIIP−1
b)及び欠失変異体(IIP−1a/mu1,IIP−
1a/mu2,IIP−1a/mu3,IIP−1b/
mu1)をイースト2−ハイブリッドシステムにおいて
IGF−1との相互作用について検査した。イースト細
胞に、LexA IGF−1レセプター融合構成物及び
VP16活性化ドメインに融合したIIP−1又は異な
るIIP−1変異体をコードする活性化プラスミドを同
時に移入した。IIP−1又はその変異体及びIGF−
1レセプターの間の相互作用を、ヒスチジン欠損培地上
にプレートし、30℃で6日、インキュベートしたイー
スト形質転換体の成長をモニターすることにより分析し
た(イーストコロニーの直径:+++、2日で1mm超;
++、4日で1mm超;+、6日で1mm超;成長は検出さ
れず)。PDZドメインは、IGF−1レセプターとの
相互作用を媒介するために本質的かつ十分であるとして
定着することができる。全長のIIP−1に対するヌク
レオチド位置を上に示す。
チーフを示す。IIP−10のアミノ酸配列を、PRO
SIIE Dictionaryに記載される規則的な
発現パターンについてタンパク質配列を調査することに
よりタンパク質モチーフを捜すコンピュータープログラ
ム“Motifs”を用いて分析した。 配列番号:1は、IIP−1のヌクレオチド配列(cD
NA)である。
である。 配列番号:3は、IIP−6部分cDNAクローンのヌ
クレオチド配列である。 配列番号:4は、IIP−6部分cDNAクローンの予
想されるアミノ酸配列である。2つのCys2 His2
ジンク・フィンガードメインのシステイン及びヒスチジ
ン残基はアミノ酸72,75,88,92,160,1
03,116、及び120である。
DNA)である。 配列番号:6は、IIP−10の予想されるアミノ酸配
列である。 配列番号:7は、プライマーTIP2c−sである。 配列番号:8は、プライマーTIP2b−rである。 配列番号:9は、プライマーHcthy−sである。
単離及びキャラクタリゼーション イースト2−ハイブリッドシステム(Fields, S.及びSo
ng, O., Nature 340 (1989) 245-246)を未知のサイトソ
ルIGF−1レセプター結合タンパク質を単離するのに
用いた。スクリーニングのために、イースト内のレセプ
ターの鎖間チロシルリン酸化を許容するイースト2−ハ
イブリッドシステムの改良型を用いた。
ド(BTM116−cpIGF−1レセプター)を、I
GF−1レセプターのβ−サブユニットの細胞質ドメイ
ン(nt2923〜4154)(Ullrich, Aら、EMBO
J. ら(1986) 2503-2512)を、ダイマーを形成する、活
性化野生型レセプターの状態に擬態するLexA DN
A結合ドメイン(例えばWeidner, Mら、Nature 384 (19
96) 173-176)に融合することにより作製した。LexA
DNA結合ドメインとレセプタードメインとの間にプ
ロリン−グリシンスペーサーを導入することにより、そ
のベイトがIGF−1レセプターの周知の基質に結合す
る能力は、他のスペーサーアミノ酸と比べて顕著に増加
した。
るレセプターチロシンキナーゼのキナーゼドメインに融
合したIGF−1レセプターの膜近傍又はC末端領域
(nt2923〜3051又はnt3823〜414
6)(Ullrich, Aら、EMBO J. ら(1986) 2503-2512)の
みを含むベイトを作製した。ここで、tprmetのキ
ナーゼドメイン(nt3456〜4229)(GenB
ankアクセス番号:HSU19348)(図2)を用
いた。この方法において、下流のエフェクターへの結合
を媒介するIGF−1レセプターの領域を図示すること
が可能である。
を、活性化ドメインcDNAライブラリー(例えばVP
16−又はGal4ベースの活性化ドメイン)(例え
ば、Weidner, Mら、Nature 384 (1996) 173-176)をスク
リーニングするのに用いた。ベイト及びプレイ(pre
y)プラスミドを、Hts3及びlacZリポーター遺
伝子を含むサッカロマイセス・セレビシアエ(Sacc
haromyces cerevisiae)株L40
に同時トランスフェクトした。ヒスチジン欠損培地上で
増殖中のイーストコロニーからライブラリープラスミド
を単離し、配列決定し、そしてイースト株L40に再導
入した。異なるテストベイトでの同時トランスフェクト
実験、即ちIGF−1レセプターのキナーゼ不活性変異
体(L1033A)又はインスリンレセプターファミリ
ー(インスリンレセプター、Ros)及び関係のないレ
セプターチロシンキナーゼファミリー(Met,EGF
レセプター、Kit,Fms,Neu)の細胞質ドメイ
ンをコードするBTM116プラスミドでの実験によ
り、予想されるベイト−プレイ相互作用の特異性を評価
した。以前には未知のIGF−1レセプター相互作用タ
ンパク質(IIP)をコードするいくつかのcDNAを
同定した。更に、IGF−1レセプターの周知の物質の
結合ドメイン、例えばp85PI3KのC末端SH2ド
メイン及びGrb10のSH2ドメインを見い出した。
結果を表1に示す。
てテストした異なるレセプターチロシンキナーゼに対す
るIIPの結合特異性の図。イースト細胞に、異なるレ
セプターチロシンキナーゼをコードするLexA融合構
成物及びVP16活性化ドメインに融合した異なるII
Pをコードする活性化プラスミドを同時にトランスフェ
クトした。IIPと異なるレセプターチロシンキナーゼ
との間の相互作用を、ヒスチジン欠損培地上にプレート
し、30℃で3日、インキュベートしたイースト形質転
換体の成長をモニターすることにより分析した(wt
IGF−1R、キナーゼ活性IGF−1レセプター;m
u IGF−1R、キナーゼ不活性化変異体IGF−1
レセプター;IR、インスリンレセプター;Ros,R
osレセプターチロシンキナーゼ;Met,Metレセ
プターチロシンキナーゼ;+、3日以内で直径1mm超の
イースト形質転換体の成長;−、検出された成長なし;
nd、未測定)
腸菌及び真核細胞内でTaq−酵素あり又はなしで発現
させ、均一になるまで精製する。IGF−1R及び各々
の結合タンパク質の相互作用を薬剤の存在又は欠如下で
分析する。IGF−1R及び各々の結合タンパク質の結
合を阻害し又は促進する化合物を選択する。ELISA
システムの場合、2つの結合パートナーに特異的な抗体
を、複合体の検出のために用いる。ホモジニアスアッセ
イの場合、少くとも1の結合パートナーを、複合体の分
析を許容する蛍光染料で標識する。あるいは、抗Taq
抗体を相互作用をモニターするために用いる。 B)細胞アッセイ:腫瘍細胞又はIGF−1R及び各々
の結合タンパク質の発現構成物をトランスフェクトした
細胞を薬剤あり又はなしで処理し、次に2つの構成物間
の複合体を標準アッセイを用いて分析する。
(及びRT−PCRアッセイ) 全長のIIP−1のヌクレオチド配列を、データベース
情報(EST)及びIIP−1の部分cDNAクローン
(IIP−1a,IIP−1b)の配列を用いてアライ
ンした。全長のIIP−1のcDNAクローニングを、
MCF7 ADR乳細胞系から単離した全RNAでのR
T PCRにより行った。2つのオリゴヌクレオチドプ
ライマー:TIP2c−s(配列番号:7)及びTIP
2b−r(配列番号:8)でのRT PCRにより1.
0kb(IIP−1)及び0.7kb(IIP−1(p2
6))の2つのDNAフラグメントを増幅した。
を、データベース情報(EST)及びIIP−10の部
分DNAクローンの配列を用いてアラインした。IIP
−10のcDNAクローニングを、結腸癌細胞系SW4
80から単離した全RNAで行った。2つのオリゴヌク
レオチドプライマー:Hcthy−s(配列番号:9)
及びHcthy−r(配列番号:10)でのRT PC
Rにより676bpのcDNAフラグメント(IIP−1
0)を増幅した。
録商標FSジデオキシターミネーターキット(Perk
in Elmer,Foster City,CA)を
用いてABI 373Aシーケンサーでのジデオキシヌ
クレオチド鎖ターミネーション法を用いて行った。cD
NA及び予想されるタンパク質配列の比較を、Advanced
Blast Search (Altschul, S.F. ら、J. Mol. Biol. 21
5 (1990) 403-410 ; Altschul, S.Fら、Nucleic Acids
Res. 25 (1997) 3389-3402) を用いて行った。
50mM NaCl,1% NP40,0.5%デオキシ
コール酸、0.1% SDS、及び1mM EDTAを含
む緩衝液中に調製し、4℃で15分、遠心することによ
り透明にした。その上清のタンパク質濃度を、製造元の
マニュアルに従って、Micro BCA Prote
in Assayキット(Pierce Chemic
al Co.,Rockford,IL)を用いて測定
した。IGF−1レセプターを、抗IGF−1レセプタ
ー抗体(Santa Cruz)を用いて免疫沈降させ
た。タンパク質をSDS−PAGEにより分画し、ニト
ロセルロースフィルターに電気泳動により移した。ニト
ロセルロースフィルターを20mM Tris pH7.
5,150mM NaCl,0.2% Tween−20
中10%脱脂粉乳と共にプレインキュベートした。フラ
ッグエピトープに対するマウスモノクローナル抗体の結
合を、セイヨウワサビペルオキシダーゼ標識化ヤギ抗マ
ウスIgG抗血清(Biorad,Munich,D
E)により検出し、増強化学発光検出システムECLTM
(Amersham,Braunschweig,D
E)を用いて視覚化した。
胞内でのIIP−1へIIP−10の過剰発現 IIP−1〜−10についてのcDNAをpBATfl
ag又はpcDNA3flag(Weidner, Mら、Nature
384 (1996) 173-176 ; Behrens, Jら、Nature382 (199
6) 638-642 ; Behrens, J. ら、Science 280 (1998) 59
6-599) のNatI部位にクローン化した。NIH3T
3細胞又は他の受容細胞に、トランスフェクション剤と
してFu GENE6(Roche Biochemi
cals)を用いて、pcDNAflag IIP−1
〜−10又はpBATflag IIP−1〜−10をトランスフェクトした。細胞を、
0.4mg/mlのG418において選択した。単一のコロ
ニーをとり、IIP−1〜−10の発現について分析
し、増殖に関して機能的にキャラクタライズした。
を、Clonetech(Palo Alto,CA,
US)から購入した。そのコーディング領域のIIP−
10 nt343〜nt676を貫くcDNAプローブ
をPCR DIGLabeling Mix(Roch
e Piaghostics GmbH,DE)を用い
てDIG−dUTPで標識した。ジゴキシゲニン標識化
アクチンRNAプローブをRoche Diagnos
tics GmbH,DEから購入した。DIG Ea
syHybハイブリダイゼーション溶液(Roche
Diagnostics GmbH,DE)を用いてハ
イブリダイゼーションを行った。IIP−10 mRN
Aを、アルカリホスファターゼにコンジュゲートしたD
IG特異的抗体及びCSPD基質(Roche Dia
gnostics.GmbH,DE)で検出した。
ハイブリダイズする核酸によりコードされるタンパク質
が癌細胞内で発現されるか否か、及び結果としてmRN
Aが存在するか否かを検出するために、一方で、核酸ハ
イブリダイゼーションの確立された方法、例えばノーザ
ンハイブリダイゼーション、イン・シトゥハイブリダイ
ゼーション、ドット又はスロットハイブリダイゼーショ
ン及びその由来の診断技術を行うことが可能である(Sa
mbrook et al., Molecular Cloning ; A laboratory ma
nual (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, N
ewYork, USA ; Hames, B.D., Higgins, S.G., Nucleic
acid hybridisation - apractical approach (1985) IR
L Press, Oxford, England;WO89/06698;E
P−A 0200362;EP−A 0063879;
EP−A 0173251;EP−A 012801
8)。他方、特定のプライマーを用いる増幅の多様なレ
パートリーからの方法を用いることが可能である(PRC
Protocols -A Guide to Methods and Applications (19
90), publ. M.A. Innis, D.H. Gelfand, J.J. Sninsky,
T.J. White, Academic Press Inc. ; PCR - A Practic
al Approach (1991), publ. M.J. McPherson, P. Quirk
e, G.R. Taylor, IRL Press)。
cchi, Anal. Biochem 162 (1987) 156-159の方法により
癌組織から単離する。20μgの全RNAを1.2%ア
ガロースホルムアルデヒドで分離し、標準的な方法(Sa
mbrookら、Molecular Cloning ; A laboratory manual
(1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, NewYor
k, USA)によりナイロン膜(Amersham,Bra
unsthweig,DE)に移した。DNA配列番
号:1又は配列番号:5をプローブとして放射能標識し
た(Feinberg, A.P., 及びVogelstein, B., Anal. Bioc
hem. 137 (1984)266-267)。ハイブリダイゼーション
を、68℃で、5×SSC,5×Denhardt,7
% SDS 10.5Mリン酸緩衝液pH7.0,10%
デキストランスルフェート及び100μg/mlサケ精子
DNA中で行った。次に、膜を2回、1時間、1×SS
C中で68℃で洗い、次にX線フィルムに露出した。
のための手順 実施例5の発現ベクター(IIP−1又はIIP−10
のいずれかについて、10μg/106 細胞)を、当該
技術で周知の標準的な方法(Sambrookら)によ
りNIH3T3細胞に移す。ベクターを摂取した細胞
は、選択の存在下又は選択条件(0.4mg/ml G41
8)下で増殖する能力によって同定される。IIPをコ
ードするDNAを発現する細胞は、実施例5に記載され
るように、ノーザン・ブロット分析によって検出され
る。あるいは、そのタンパク質を発現する細胞は、実施
例4に記載される抗体を用いるウエスタン・ブロット分
析によるタンパク質の同定によって同定される。発現ベ
クターからタンパク質を発現する細胞は、変化した形態
及び/又は増強された成長特性を示すであろう。
の1又は複数を示す細胞を、モジュレーター化合物と予
想されるものあり及びなしで培養する。化学的及び天然
のライブラリーのスクリーニングにより、このような化
合物は、細胞増殖をモニターする高スループット細胞ア
ッセイを用いて同定することができる(色原基質として
テトラゾリウム塩WST−1,MTT、又はXTTを用
いる細胞増殖アッセイ、又はブロモデソキシウリジン
(BrdU)を用いる細胞死検出、ELISA;例えば
Boehringer Mannheim GmbH, Apoptosis and Cell Proli
feration;2nd edition, 1998, pp. 70-84)。
質活性に対する細胞応答を増加させ又は減少させるであ
ろうし、各々IGF−1レセプター機能のアクティベー
ター又はインヒビターであろう。あるいは、モジュレー
ターと予想されるものは、腫瘍細胞の培養物に添加さ
れ、その細胞は、変化した形態を示し、及び/又は減少
した又は増加した成長特性を示す。モジュレーター化合
物と予想されるものは、IIPタンパク質あり及びなし
で細胞に添加され、細胞応答は、細胞の形態特性の直接
観察により測定され、及び/又は細胞はそれらの成長特
性についてモニターされる。モジュレーター化合物は、
IIPタンパク質に対する細胞応答を増加又は減少させ
るであろうし、各々IGF−1レセプター活性のアクテ
ィベーター又はインヒビターであろう。
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のためのcDNAライブラリーをスクリーニングするた
めに用いたイースト2−ハイブリッドベイトのドメイン
構造を示す図である。
1レセプターベイト構成物の改良を示す図である。
ンを示す図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 a)配列番号:5に記載の核酸配列又は
それに相補的である核酸配列、 b)配列番号:6に記載のポリペプチドと相同性を示す
ポリペプチドをコードする、a)の核酸配列のうちの1
つとストリンジェント条件下でハイブリダイズする核酸
配列、又は c)遺伝コードの縮重により、a)又はb)の配列によ
りコードされるポリペプチドのアミノ酸配列を有するI
IP−10ポリペプチドをコードする配列を含む群から
選択される、IGF−1レセプターに結合するタンパク
質をコードする核酸(IIP−10)。 - 【請求項2】 請求項1に記載の核酸によりコードされ
たIGF−1レセプターに結合する組換えポリペプチ
ド。
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