JP3415162B2 - Il―13受容体ポリペプチド - Google Patents
Il―13受容体ポリペプチドInfo
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Description
特異的な受容体活性を有する精製ポリペプチド、その生
物学的に活性なフラグメント、および相当する核酸配
列、ならびにそれらの適用に関する。
パ球、活性化後のBリンパ球および肥満細胞によって分
泌される112アミノ酸のサイトカインである。
はIL−4様サイトカインで説明されている。その活性
は、B−細胞(3−5)、単球(6−10)および他の非
−造血細胞(11−12)に対するIL−4の活性に実際に類
似している。一方、IL−4とは反対側に、休止または活
性化T細胞に対しては特異的な効果を何ら及ぼさないよ
うである(13)。
血前駆体に対するIL−13の種々の生物活性はA.J.Minty
によって、ならびにIL−13の概説論文に詳記されている
(例えば14を参照されたし)。加えて、幾つかのデータ
は、このサイトカインが他の細胞型に対して多面的な効
果を有することを示している。IL−13によって直接的に
影響を受けるこれらの非−造血細胞は、内皮細胞および
小膠細胞、表皮ケラチン細胞、ならびに腎臓および小腸
のガン腫である。
己免疫疾患、腫瘍およびウイルス病理の治療に有用とな
り得る。
の利用には、関連する病理において生物特性を制御およ
び変調させることができるように、それを介してこの効
果が発揮されるシグナルおよびメカニズムの完全な認識
が要求される。
におけるステージの1つは、その膜受容体を同定するこ
とにある。IL−13受容体のこの側面に対して行った研究
実験により、IL−13およびIL−4が共通の受容体、また
は非常に少なく見積もっても共通受容体複合体の幾つか
のコンポーネント、ならびに共通のシグナル伝達エレメ
ントを有することが示されている(15−18)。この受容
体は、考えられる細胞型によって変動し得る数で、種々
の細胞型の表面に存在する。IL−13およびIL−14受容体
の比較分布が、A.J.Minty(14)によって示されてい
る。
受容体の構造を記載している。この受容体は、140kDaの
糖蛋白質(IL−4R)とIL−2受容体のγ鎖(γc)との
会合によって形成されるダイマーである。IL−4は高親
和性(50〜100pMのKd)で140kDaの糖蛋白質サブユニッ
ト(IL−4Rまたはgp140)に結合することができる(1
5)。しかしながら、この親和性は、γc鎖がgp140と会
合した場合には、2〜3倍だけ上昇する。加えて、この
会合はIL−4により媒介されるある種のシグナルの伝達
にも必要である(19、20)。
−競合実験により、IL−4はIL−13の結合性を通常妨害
し得るが、IL−13は一般的にIL−4のその受容体に対す
る結合性を部分的にしか妨害できず(17、21)、IL−4
受容体の2個のサブユニットのいずれにも、またはそれ
らの会合によって形成された複合体にも結合しないこと
が立証されている。これらの知見に基づいて、本発明者
らは、IL−13に対して特異的な受容体が、もう1個のIL
−13結合性コンポーネント(IL−13Rβ)と会合した受
容体複合体IL−4よりなると予想した。
赤白血球細胞系統(TF−1系統)で行った研究実験によ
り、これらの2種のサイトカインがそれらの受容体に結
合した後に同様に細胞内事象を生成することが示された
(18)。平行して、交差−連結(cross−linking)実験
により、gp140が、γ鎖または新たなサブユニットのい
ずれかと分子量55〜70kDaのヘテロダイマーを形成し得
ることが示された(17、21)。
により、424アミノ酸残基のポリペプチド(IL−13Rα)
をコードするゲノムDNAおよびcDNAを単離することが可
能となったが、これは、高親和性、すなわちその定数Kd
が約10pM〜100pMの値にある親和性を有する受容体(低
親和性受容体は、2nM〜10nMの値にある定数Kdを有して
いる)(22、23)を構成するように、IL−13受容体がIL
−4受容体と共通の鎖を分有していることを示してい
る。
象の、および特にこれらの2種のサイトカインのいずれ
かによって創製される効果を分離し、別々に制御するこ
とができる可能性の明確な理解の需要性に鑑み、本発明
者らは、一方では、高親和性を有するポリペプチド特異
的結合性IL−13の特徴付けに、他方では、低親和性でIL
−13に単独で特異的に結合し、IL−4受容体と会合する
とIL−13に対する高親和性受容体を構成するもう1種の
ポリペプチドの特徴付けに関心を持った。
(21)よりもより多量にIL−13特異的受容体を発現して
いるヒトガン腫細胞系統を同定し、今回、IL−4/IL−13
受容体に対するIL−13の結合に寄与する、IL−13Rβと
称する一次サブユニットのクローニング、ならびに2種
のサイトカイン間の交差−競合を許容する高親和性受容
体を構成するためにIL−13受容体とIL−4受容体によっ
て分有されている、IL−13Rαと称する共通鎖のクロー
ニングを行った。しかるに、本発明はIL−13に特異的に
結合する精製ポリペプチドに関する。
−13に対して特異的な受容体(IL−13RβおよびIL−13R
α)の配列に対応する精製ポリペプチド、またはその生
物学的に活性なフラグメントである。
物学的に活性なフラグメントをコードする単離DNA配列
でもある。
なくとも1種を含有する発現ベクター、および該ヌクレ
オチド配列のうちの1種の複製および/または発現を許
容する条件下にてこれらの発現ベクターでトランスフェ
クトした宿主細胞に関する。
βおよびIL−13Rαまたはそれらの生物学的に活性なフ
ラグメントの産生方法も本発明の一部である。
び炎症メカニズムを調節するための、IL−13Rβおよび
/またはIL−13Rαまたはそれらの生物学的に活性なフ
ラグメントを含む医薬組成物をも含む。加えて、本発明
は、IL−13Rβおよび/またはIL−13Rαの活性を変調さ
せることができる剤を同定するための方法、およびこれ
らの剤をスクリーニングするためのIL−13Rβおよび/
またはIL−13Rαまたはそれらのフラグメントの使用、
ならびにIL−13受容体の活性を変調させることができる
新規な生成物の製造方法に関する。
に対して特異的な抗体または抗体の誘導体をも含む。
α、それらの生物学的に活性なフラグメントのうちの1
種、またはこの受容体の活性を特異的に変調させること
ができる化合物を、医薬上許容されるビヒクルと組合せ
て患者に投与することを含む、IL−13によって媒介され
る免疫反応を変調させるための治療処理方法に関する。
る: −高親和性でIL−13に特異的に結合するポリペプチド
(IL−13Rβ):配列番号2のアミノ酸配列を含むポリ
ペプチド、またはそのいずれかの生物学的に活性なフラ
グメントもしくは誘導体; −低親和性でIL−13に単独で特異的に結合し、IL−4受
容体と会合すると高親和性受容体を構成するポリペプチ
ド(IL−13Rα)配列番号4のアミノ酸配列を含むポリ
ペプチド、またはそのいずれかの生物学的に活性なフラ
グメントもしくは誘導体; −生物学的に活性な:IL−13に特異的に結合することが
でき、かつ/または細胞膜のレベルでIL−13によって特
異的に生成されるシグナルの伝達に関与することがで
き、かつ/またはIL−4およびIL−13に結合することが
できる複合体を形成するように、IL−4に対して特異的
な受容体(IL−4R/gp140)と相互作用することができ、
かつ/または配列番号2の配列および/または配列番号
4の配列のポリペプチドに対して特異的な抗体によって
認識され、ならびに/あるいは配列番号2の配列および
/または配列番号4の配列のポリペプチドを認識する抗
体を誘導することができること; −誘導体:配列番号2の配列および/または配列番号4
の配列のポリペプチドの変異型であるいずれかのポリペ
プチド、または配列番号2の配列または配列番号4の配
列の遺伝的および/または化学的性質の改変から得た、
すなわち1個または限定数のアミノ酸の突然変異、欠
失、付加、置換および/または化学修飾によって得たい
ずれかの分子、ならびにいずれかのイソ型配列、すなわ
ち、配列番号2の配列または配列番号4の配列、それら
を生物学的に活性とする少なくとも1種の保存された特
性を有するD エナンチオマー形、該変異型、修飾また
はイソ型配列中に1または2以上のアミノ酸を含有す
る、それらのフラグメントのうちの1種もしくはそれら
の修飾配列のうちの1種に等しい配列。
のいずれかの生物学的に活性な配列;から選択されるア
ミノ酸配列を含む精製ポリペプチドである。
れには特にIL−13に対する受容体の親和性を上昇させる
もの、IL−13とIL−4との間の交差−競合を変調させる
もの、それらの産生レベルを向上するもの、プロテアー
ゼに対するそれらの耐性を上昇させるもの、それらの生
物活性を改善するもの、あるいは新規な医薬的および/
または生物学的特性をそれらに付与するものが含まれ
る。
中では、前記のアミノ酸配列のうちの1種をコードする
遺伝子の転写物(メッセンジャーRNA)の可変スプライ
シング(alternate splicing)によって生成されたフラ
グメントが好ましい。
プチドの8個のC−末端アミノ酸が以下の6個のアミノ
酸:VRCVTLによって置換されている。
好ましくは残基337まで伸長する配列番号2の配列のポ
リペプチドの細胞外ドメインを特に含む、IL−13Rβs
と称するIL−13Rβの可溶性形態、ならびに、残基343、
好ましくは残基336と342との間の残基まで伸長する配列
番号4の配列のポリペプチドの細胞外ドメインを特に含
む、IL−13Rαsと称するIL−13Rαの可溶性形態に関す
る。
ペプチドは、本発明の特定の具体例を表す。実施例から
明らかとなるように、このポリペプチドは、機能性IL−
13受容体を形成するようにヒト細胞の表面に発現させる
ことができ、かつ/または、IL−2受容体のγ鎖と共
に、IL−4およびIL−13に共通の受容体複合体を形成す
るようにIL−4受容体と結合させることができる。
はそれらの相補的配列にハイブリダイズすることがで
き、かつIL−13受容体活性を有するポリペプチドをコー
ドし、またはIL−13およびIL−4に対して高親和性を有
する受容体を再構成することができる核酸配列、ならび
に d)遺伝コードの縮重のために、配列a)、b)および
c)由来となる核酸配列;から選択される単離核酸配列
でもある。
なくとも1つを保存している。IL−13RβまたはIL−13R
αの可溶性部分をコードする配列、およびIL−13Rβま
たはIL−13Rαの転写物の可変スプライシングによって
生成されるいずれかの変異型である。
番号1からヌクレオチド1081まで、好ましくはヌクレオ
チド1063まで伸長するヌクレオチドのストレッチを含む
か、またはそれからなる核酸配列によって表される。
クレオチド番号1からヌクレオチド番号1059まで、好ま
しくは番号1041と1056との間のヌクレオチドまで伸長す
るヌクレオチドのストレッチを含むか、またはそれから
なる核酸配列によって表される。
はIL−13Rαの成熟形態に相当する蛋白質をコードする
配列であり、この成熟蛋白質はシグナルペプチドの放出
の結果物である。
たは他のものとし得る。それらは、配列番号1の配列ま
たは配列番号3の配列に基づいて作製したプローブによ
り配列ライブラリーをスクリーニングすることによって
得られるDNAまたはRNA配列とし得る。かかるライブラリ
ーは、当業者に知られている慣用的な分子生物学的技術
によって調製し得る。
別法としてライブラリーのスクリーニングによって得た
配列の化学的または酵素的修飾を含む方法の組合せによ
っても調製し得る。
ペプチドまたはその生物学的に活性なフラグメントをコ
ードするヌクレオチド・プローブを調製することができ
る。適当なハイブリダイゼーション条件は、当業者によ
って日常的に使用されている温度およびイオン強度条
件、好ましくはTm−5℃とTm−30℃との間の温度条件、
なおより好ましくはTm−5℃とTm−10℃との間の温度条
件(高ストリンジェンシー)であり、Tmとは50%の塩基
対形成鎖が分離する温度として定義される溶融温度であ
る。これらは、生物試料中の本発明のポリペプチドに特
異的な転写物をハイブリダイゼーション実験によって検
出するための、あるいは多形性、突然変異、または不完
全な(poor)スプライシングから生じる異常な合成また
は遺伝的異常を検出するためのイン・ビトロ(in vitr
o)診断ツールとして用いることができる。
を含み、最大限、配列番号1の全体のヌクレオチド配列
もしくは配列番号3の全体のヌクレオチド配列、または
それらの相補鎖を含む。
ものの中では、適当なハイブリダイゼーション条件は当
業者により日常的に使用されている温度およびイオン強
度条件に相当する。
る。それに関しては、例えば蛍光、放射能、化学発光、
または酵素標識のごとき幾つかの技術が、当業者の能力
の範囲内に存在する。
ラグメントをコードする核酸配列のレベルの異型接合性
および遺伝子転移の欠失のごとき異常な合成または遺伝
的異常の検出にこれらのヌクレオチドプローブを用いる
イン・ビトロ診断方法が本発明に包含される。かかるタ
イプの方法は: −所望により、後記のヌクレオチド配列を増幅させる予
備工程の後であってもよいが、本発明のヌクレオチドプ
ローブと前記のヌクレオチド配列との間のハイブリダイ
ゼーション複合体の形成を許容する条件下にて、該プロ
ーブを生物試料とを接触させ; −形成され得るハイブリダイゼーション複合体を検出
し;ついで −所望により、本発明のプローブとハイブリダイゼーシ
ョン複合体を形成するヌクレオチド配列を配列決定して
もよい; ことを含む。
も有利に用いることができる。
ラーゼ連鎖反応)技術またはそのいずれか他の変形によ
り、配列決定反応または特異的な増幅反応用のセンスお
よび/またはアンチセンス・オリゴヌクレオチドプライ
マーの製造および使用にも有用である。
ジャーRNAを包含する核酸配列と特異的にハイブリダイ
ズすることができるアンチセンス配列を調製する治療分
野においても用途を有し、遺伝子治療にも使用すること
ができる。かくして、本発明の対象は、前記定義のIL−
13受容体ポリペプチドの生成を、少なくとも部分的に阻
害することができるアンチセンス配列である。かかる配
列は、有利には、転写レベルのIL−13RβまたはIL−13R
αをコードするリーディングフレームを構成するものか
らなる。
使用することができる。
容体活性を有する前記定義の組換えポリペプチドの生成
にも使用することができる。
え産物を作製するための技術により、前記定義のヌクレ
オチド配列から作製することができる。この場合におい
ては、使用するヌクレオチド配列を、細胞性宿主中のそ
の発現を許容するシグナルの制御下に置く。使用する細
胞性宿主は、細菌のごとき原核生物系、または酵母、昆
虫細胞、CHO細胞(チャイニーズハムスター卵巣細胞)
または有利に商業的に入手可能ないずれかの他の系のご
とき真核生物系から選択することができる。本発明のポ
リペプチドの発現に好ましい細胞性宿主は、繊維芽細胞
系統COS−7またはCOS−3からなる。
きポリペプチドの発現を制御するシグナルは、使用する
細胞性宿主に従って選択する。この終了までに、本発明
によるヌクレオチド配列を、選択した宿主内の自己複製
性ベクター、または選択した宿主の組込み性ベクターに
挿入することができる。かかるベクターは、当業者によ
って日常的に使用されている方法に従って調製され、得
られたクローンは、例えばエレクトロポレーションのご
とき標準的な方法によって適当な宿主に導入することが
できるであろう。
発現ベクターも、本発明の一部である。
に記載されているのと同様に、ベクターpSE−1を使用
してトランスフェクションを行うことができる。
ランスフェクトした宿主細胞にも関する。これらの細胞
は、前記定義のベクターに挿入したヌクレオチド配列を
宿主細胞に導入し、つづいてトランスフェクトしたヌク
レオチド配列の複製および/または発現を許容する条件
下にて該細胞を培養することによって得ることができ
る。
の配列の組換えポリペプチドあるいはその誘導体の産生
方法に使用することができ、該方法はそれ自体が本発明
に含まれ、配列番号2の配列もしくは配列番号4の配列
の組換えポリペプチドまたは誘導体の発現を許容する条
件下にて該トランスフェクトした細胞を培養し、該組換
えポリペプチドペプチドを回収することを特徴とする。
リペプチドペプチドは、分画、クロマトグラフィー法、
特異的なモノクローナル抗体もしくはポリクローナル抗
体を用いるイムノアフィニティー技術のごときを独立
で、または組合せて用いる方法によって、細胞溶解物お
よび抽出物から、培養上清から精製することができる。
特異的に認識することができるモノ−またはポリクロー
ナル抗体も本発明の一部である。ポリクローナル抗体
は、通常の手法により、IL−13Rβおよび/またはIL−1
3Rαに対して免疫化した動物の血清から得ることができ
る。
ture,1975,256,495−497)によって記載されている慣用
的なハイブリドーマ培養法に従って得ることができる。
細胞外ドメインに対して指向された抗体である。
(humanized)抗体、FabおよびF(ab')2フラグメン
トである。それらは、標識化抗体または免疫コンジュゲ
ートの形態としても存在し得る。例えば、それらは、ジ
フテリア毒のごとき毒素と、または放射性物と会合して
いてもよい。この場合においては、これらのイムノトキ
シンは、IL−13Rβおよび/またはIL−13Rαの過剰発現
に関与するある種の病理の治療に使用することができる
治療剤を構成し得る。
免疫蛍光によってか、または金もしくはペルオキシダー
ゼ標識によって、特定の組織切片上のIL−13受容体の免
疫組織化学分析にも使用することができる。
および/またはIL−13Rαの発現を観察することが要求
されたり、または膜発現の調節をモニターするいずれの
状況においても有利に使用することができる。
13Rβおよび/またはIL−13Rαを含有し得る生物試料中
の、IL−13Rβおよび/またはIL−13Rαの異常な発現と
関連付けられる病理のイン・ビトロ診断方法にも関し、
該方法は、本発明の少なくとも1種の抗体を、IL−13R
βおよび/またはIL−13Rαと該抗体(群)との間の特
異的な免疫複合体の可能な形成を許容する条件下にて、
該生物試料と接触させ、形成され得る該特異的な免疫複
合体を検出することを特徴とする。
たはIL−13Rαの異常な発現のイン・ビトロ診断用の、
ならびに/あるいは該試料中のIL−13受容体の発現レベ
ルを測定するためのキットにも関し、該キットは、 −所望により支持体に結合されていてもよい、IL−13R
βおよび/またはIL−13Rαに対して特異的な少なくと
も1種の抗体、 −IL−13Rβおよび/またはIL−13Rαと該抗体(群)と
の間の特異的な抗原/抗体複合体の形成を明らかにする
ための手段、および/またはこれらの複合体を定量化す
るための手段を含む。
はIL−13Rαに特異的なリガンドまたはその活性を変調
させることができる剤を同定および/または単離するた
めの方法に関し、該方法は、所望により未同定であって
もよい、当該化合物が受容体に対する親和性を有するで
あろう場合には、化合物または種々の化合物を含有する
混合物を、IL−13受容体と該化合物との間の相互作用を
許容する条件下にて、その表面にIL−13Rβおよび/ま
たはIL−13Rαを発現している細胞と接触させ、IL−13R
βおよび/またはIL−13Rαに結合した化合物、または
その生物活性を変調させることができるものを検出およ
び/または単離することを特徴とする。
−13Rβおよび/またはIL−13Rα受容体についてのIL−
13のアゴニストおよびアンタゴニストの同定および/ま
たは単離に適用される。
有効成分として、好ましくは可溶性形態の、前記定義に
相当するポリペプチドを含む医薬組成物をも含む。
Rβおよび/またはIL−13Rαと実際に競合して作用し、
それによって、IL−13のその受容体への結合性に特異的
なアンタゴニストを構成することができ、病理状態にお
いてIL−13によって媒介される反応を変調させることを
意図した医薬生成物の合成に有利に使用することができ
る。
した、IL−13Rβおよび/またはIL−13Rαを(またはそ
れらの生物学的に活性なフラグメントの1種を、または
その生物活性を特異的に変調させることができる化合物
を、患者に投与することを含む、IL−13によって媒介さ
れる免疫学的反応にリンクした状態の治療処理方法を含
む。
施例および図面と残りの説明とで明らかになるであろ
う。
の特徴付け a)[125I]で標識したIL−13の飽和曲線のスキャッチ
ャード解析(挿入図); b)上昇してゆく濃度の非標識IL−13(・)およびIL−
4(○)存在下における[125I][Phe43]−IL−13−G
lyTyrGlyTyrの結合性; c)非標識IL−13不存在下(レーンa)、および100倍
過剰量の非IL−13(レーンb)またはIL−4(レーン
c)存在下にて放射性IL−13を用いた交差−連結実験; d)IL−4R鎖に対して特異的なモノクローナル抗体およ
びIL−4アンタゴニストY124DIL−4存在下における、I
L−13およびIL−4によって誘導されるIL−6の分泌の
阻害。
L−5RおよびIL−13Rβの蛋白質配列の比較 a)IL−13RβのcDNAのヌクレオチド配列。核酸配列の
予想シグナルペプチドに相当するアミノ酸はイタリック
で示し、貫膜ドメインに相当するアミノ酸は太字で示
す。潜在的なN−グリコシル化部位(Asn−X−Ser/Th
r)には下線を引いている; b)IL−13RβおよびIL−5R配列のアミノ酸の整列。IL
−13RおよびIL−5Rの蛋白質配列を前記(24)と同様に
整列させている。受容体のこのファミリーに特徴的なシ
ステイン残基およびWSXWSモチーフは四角で囲んでい
る。
a)、A431(レーンb)、TF−1(レーンc)、U937
(レーンd)、Jurkat(レーンe)およびIM9(レーン
f)。
付け。
し: a)飽和曲線のスキャッチャード解析による放射性同位
元素標識化IL−13の結合性に関する実験(挿入図); b)不存在(レーンa)、および100倍過剰量の非標識I
L−13存在(レーンb)下にて放射性同位元素標識化IL
−13を用いた交差−連結実験; c−d)クローン化IL−13Rβ、IL−4R(gp140)および
γc鎖を用いた同時トランスフェクション実験につづく
放射性同位元素標識化IL−13(c)またはIL−4(d)
の結合性。
およびIL−4の特異的結合性を表す。
によるIL−13のIL−13Rβへの結合性の阻害。
sの発現を、IL−13Rβ(2036)でトランスフェクトし
た細胞に対するIL−13の結合性の阻害によって試験し
た。該上清は、ヨウ素化リガンド中でそれを1.5倍に希
釈することによって粗製状態で試験した。
的結合性。
計結合性。
清存在下における、2036でトランスフェクトした細胞に
対する結合性。
s)によるIL−13のIL−13Rβへの結合性の阻害。
在下における、IL−13Rβ(2036−22)に対する合計結
合性(参照 100%) 2034−4 2034−6 2034−19 4種のクローンIL−13Rβs 2034−21 1274−20:IL−13Rβsを発現していないCHO細胞の上
清存在下(対照)。
トIL−13Rαおよびげっ歯類IL−13Rαの蛋白質配列の比
較。
ら予想されるシグナルペプチドに相当するアミノ酸には
点線の下線が引かれており、貫膜ドメインに相当するア
ミノ酸には二重線の下線が引かれている。潜在的なN−
グリコシル化部位(Asn−X−Ser/Thr)は四角で囲んで
いる。
の整列。ヒトIL−13Rαおよびげっ歯類IL−13Rαの蛋白
質配列を前記(24)と同様に整列している。受容体のこ
のファミリーに特徴的なシステイン残基およびモチーフ
WSXWSは四角で囲んでいる。
付け。
−4R cDNAでトランスフェクトし: a)IL−13Rβ cDNAでトランスフェクトした(図
A)、IL−13Rβ cDNAおよびIL−4R cDNAでトランス
フェクトした(図B)、IL−13Rα cDNAでトランスフ
ェクトした(図C)、およびIL−13Rα cDNAおよびIL
−4R cDNAでトランスフェクトした(図D)CHO細胞を
用いた飽和曲線のスキャッチャード解析による、ヨウ素
−125標識化IL−13の結合性の実験、 b)IL−13Rβ cDNAでトランスフェクトした(図
E)、IL−13Rβ cDNAおよびIL−4R cDNAでトランス
フェクトした(図F)、IL−13Rα cDNAでトランスフ
ェクトした(図G)、およびIL−13Rα cDNAおよびIL
−4R cDNAでトランスフェクトした(図H)CHO細胞に
対する[125I]−IL−13の結合性の競合実験。白抜きお
よび横線棒グラフは、各々、過剰量(1,000倍多い)のI
L−13またはIL−4存在下の放射性同位元素標識化IL−1
3の特異的結合性を表し、黒塗り棒グラフは合計結合性
を表している。
した後の(4または13)IL−4単独に対する受容体を
(CHO−4)、IL−13Rα単独に対する受容体を(CHO−1
3)、または結合受容体IL−13RαおよびIL−4Rを(CHO
−4−13)発現している細胞抽出物のEMSAにおける電気
泳動移動度の比較。cは非活性化対照を表している。
−IL−13−GlyTyrGlyTyrについて記載されている(17)
のと同様にして行った。
の密度で24−ウェルプレートに入れ、培養3日後に、密
集した単層を無ウシ胎児血清DMEM培地で3回洗浄した。
Caki−1細胞の刺激は、Y124DIL−4または抗−gp140モ
ノクローナル抗体の不存在または存在下にて、30ng/ml
のIL−4またはIL−13を用いて行った。24時間培養した
後に培養培地に放出されたIL−6の量を、ELISA技術
(フランス,Innotest社製)によって測定した。
ら抽出した。ポリ(A)RNAは、オリゴ(dT)25で被覆
した磁気ビーズ(Dynal社製)を用いて合計RNAから単離
した。2×105クローンを含有するcDNAライブラリー
は、プライマー−アダプター法(26)およびベクターpS
E−1(27)を用いて構築した。用いた発現用のクロー
ニング戦略は、以前に記載されている(17)。
〜+71に相当するセンスプライマーおよび+489〜+470
に相当するアンチセンスプライマー(番号付けは図2に
示すcDNA配列に基いて行った)を用いるPCR(ポリメラ
ーゼ連鎖反応)に付した。PCR−増幅産物は、cDNAの配
列+445〜+461に相補的なプローブとハイブリダイズし
た。サイズマーカーを図の左に示す。
マイシンを補充したRPMI培地(Gibco社製)中で培養し
た。
緩衝液、参照04104040)で2回洗浄した。1,000rpmで10
分間遠心分離した後に、細胞ペレットを以下の組成の溶
解緩衝液中に懸濁した:4M グアニジン−チオシアネー
ト;25mMクエン酸ナトリウム pH7;0.5%サルコシル;0.1
M β2−メルカプトエタノール。
ANKE and KUNDEL社製)を用い、最大出力にて1分間超
音波処理した。pH4の酢酸ナトリウムを添加して0.2Mと
した。その溶液を1容量のフェノール/クロロホルム混
合液(v/v:5/1)で抽出した。
援助で−20℃にて沈殿させた。そのペレットを溶解緩衝
液中に再懸濁した。その溶液をフェノール/クロロホル
ム混合液で再度抽出し、イソプロパノールでRNAを沈殿
させた。そのペレットを70%ついで100%エタノールで
洗浄した後に、RNAを水中に再懸濁させた。
ら調製した。合計RNAを、30μl容量の緩衝液:0.5mM
各デオキシヌクレオチド三リン酸および30単位のRNアシ
ン(Promega社製)を含有する50mM トリス−HCl pH8.
3、6mM MgCl2、10mM DTT、40mM KCl中、37℃にて1
時間、ついで50℃にて10分間、さらに37℃にて10分間、
逆転写酵素RNエースH(Gibco−BRL社製、参照8064A)2
00単位と共にインキュベートした。65℃にて10分間加熱
することによって反応を終結させた。
の特異的増幅 重合は、以下の組成10mM トリス−HCl pH8.3、2.5m
M MgCl2、50mM KCl、0.2mM 4種のdNTP、2種の核酸
プライマー各2μg/ml、および2.5U TAQ−DNAポリメラ
ーゼ(Beckman社製);の緩衝液50μl最終容量中、cDN
A6μlを用いて行った。プライマーのペアは、Hilton
(22)によって公開されている配列上で選択した。
4分間の30サイクルにつづいて、72℃にて10分間の最終
サイクル行った。
中の1%アガロースゲル(Sigma社製)上、100ボルトに
て1時間流した後に、同緩衝液中の1μg/ml臭化エチジ
ウム存在下にてゲルを染色した。増幅産物(1027塩基対
(bp)のIL−13RαのcDNAフラグメント)に相当するバ
ンドをGlass Maxキット(Gibco社製)を用いて抽出し
た。
フラグメント25ngを、BRL Random Primers DNA 標
識化システムキットを用いて、2.4×109dpm/μgの比活
性で32Pで標識するか;別法として、100ngを4×108dpm
/μgの比活性でBoeringherキットを用いたニックトラ
ンスレーションによって標識した。
細胞から抽出した。
れている手法に従ってDYNALオリゴ(dT)25Dynabeadsキ
ット(参照610.05)を用いて行った。原理は、それにポ
リ(dT)25オリゴヌクレオチドが結合している超常磁性
ポリスチレンビーズの使用に基く。ポリA+画分は、磁
性支持体に捕捉されたビーズに結合したオリゴ(dT)25
オリゴヌクレオチドとハイブリダイズした。
mM pH7.4、0.5mM EDTA)中の1%アガロース、8%ホ
ルムアルデヒド変性ゲル上に負荷した。移動させ、20×
SSC緩衝液中のN+Hybondメンブレン(Amersham社製)
上に転移させた後に、そのRNAを真空下、80℃にてオー
ブン中で加熱することによって固定化させた。ついでそ
のメンブレンを、以下の緩衝液:1M NaCl、30%ホルム
アミド;1%SDS、5×デンハート溶液;100μg/mlサケ精
子DNA中、42℃にて2時間、プレハイブリダイズさせ
た。2時間のプレハイブリダイゼーション後に、そのメ
ンブレンを2.5×106dpm/mlのランダム・プライマー法に
よって調製した一定濃度のマウスIL−13Rαプローブと
同緩衝液中にて16時間ハイブリダイズさせた。ついでそ
のメンブレンを2×SSC緩衝液、0.1%SDS中、室温にて3
0分間、ついで同緩衝液中、50℃にて2時間、2回洗浄
した。カセット(Molecular Dynamics社製)中で4日
間感光させた後に、ノザンブロットをInstant Imager
(Molecular Dynamics社製)で分析した。4200bpの優
勢な転写物、および1500bpと2000bpとの二重バンド(do
ublet)がCaki−1細胞、U373およびU937で検出され
た。
リ皿中でトランスフェクトした。24時間後に、その細胞
をトリプシン処理し、8×104細胞/ウェルの密度で24
−ウェルプレート中で培養した。37℃にて48時間培養さ
せた後に、その細胞を、前記(17)と同様のヨウ素化IL
−13を用いる結合性実験(3回行ったアッセイは、10%
未満の変動を示した)に用いた。トランスフェクション
に関しては、COS−7またはCHO細胞を、種々のプラスミ
ド0.6mgを用いて25−cm2プレート中でトランスフェクト
した。24時間後に、細胞単層をトリプシン処理し、8×
104細胞/ウェルにて12−ウェルプレート中で培養し
た。3日後に、標識IL−13、ならびに非標識IL−13およ
び/またはIL−4を用いて結合性および競合実験を行っ
た。結果は、別々に行った少なくとも3回の実験の代表
なものである。
の核抽出物のEMSAにおける電気泳動移動度の比較: 2×106のCHO細胞を10cmペトリ皿に入れた。24時間後
に、その細胞をプラスミドDNA(34)6μgでトランス
フェクトした。48時間後に、その細胞を、100ng/ml濃度
のIL−13またはIL−4を含むか、または含まない培地3m
l中、37℃にて30分間インキュベートした。ついで、そ
の細胞をPBS−0.5mM EDTA緩衝液で2回濯ぎ、ついでPB
S1.2ml中に採取した。ついで、その細胞を遠心分離し、
細胞抽出物を(35)記載の同様にして調製した。つい
で、細胞抽出物10〜20μg、および32Pで放射性同位元
素標識化したオリゴヌクレオチド・プローブ(50,000−
100,000cpm)を用いて、(36)記載と同様にしてEMSAを
行った。ここに該プローブはヒトCεプロモーターのC
εエレメントに相当する(37)。合成したオリゴヌクレ
オチド・プローブは以下の配列を有する: 実施例 実施例1: Caki−1細胞表面におけるヒトIL−13Rβの発現の分析 最近、ヒト腎臓ガン腫細胞が、IL−4およびIL−13に
より分有されている受容体に加えて、大過剰量の特異的
なIL−13受容体を発現していることが発見された(2
1)。これらの結果に基づいて、ヒトガン腫細胞系統の
試料を前記(17)と同様にしてIL−13の結合について実
験した。IL−13に対する結合部位を特に多数発現する特
定の系統Caki−1(ATCC HTB46)をより詳細に分析し
た。飽和実験から得たスキャッチャード曲線は、446±5
0pMのKdおよび7.2×104受容体/細胞の結合能力を有す
る結合部位が存在することを示した(図1a)。競合実験
においては、非標識IL−13は用量−依存的な様式で標識
化IL−13を完全に置換したが、IL−4は高親和性で標識
化IL−13の約10%を置換した。より高濃度のIL−4(10
0nMよりも高い濃度)でも、残りの90%の結合IL−13を
置換しなかった(図1b)。
カインによって分有されている1種と、IL−13に特異的
なもう1種;が存在することと合致した。IL−13に対す
る親和性による交差−連結に対する実験は、約70kDaの
複合体を示し、これは、種々の細胞型においてIL−13を
用いた同様の交差−連結実験において認められた複合体
(17、21)と一致した。標識化IL−13はIL−13によって
複合体から完全に置換されたが、IL−4によっては置換
されなかった。このことは競合実験と合致した(図1
C)。
析 本発明者らは、Caki−1細胞でIL−4またはIL−13に
よって誘導される分泌を分析した。2種のサイトカイン
は、同様なレベルのIL−6の分泌を誘導し、該分泌はIL
−4Rのα鎖に特異的な抗体によって、およびアンタゴニ
ストY124DIL−4によって阻害された(図1d)。ことこ
とは、Caki−1細胞中の2種のサイトカイトによって分
有されている受容体がIL−6の分泌の誘導に寄与してい
ることを示している。IL−4およびIL−13によって誘導
される蛋白質複合体IRS1/4PS(18)のリン酸化を抗−IL
−4R抗体およびIL−4アンタゴニストの存在または不存
在下にて分析した場合にも、同様の結果が認められた。
で発現された受容体複合体IL−4/IL−13が以前に記載さ
れているものと同一であること、および過剰発現してい
るIL−13に結合する蛋白質(IL−13Rβ)がIL−4Rを含
む機能性複合体中のIL−13の認識に寄与する受容体のコ
ンポーネントであることを示している。従って、このIL
−13結合基をクローニングするためのメッセンジャーRN
Aの供給源として、これらの細胞を使用した。
ーニング クローニングおよび発現のストラテジーは以前に記載
されているもの(17)を用いた。2×105組換えクロー
ンを含有するcDNAライブラリーは、Caki−1細胞を用い
て構築した(26)。該ライブラリーを、各バッチのDNA
がプラスミド形態であって、COS−7細胞に導入されて
いる(29)1000のcDNAのバッチに分けた。トランスフェ
クトしたCOS−7細胞に対する標識化IL−13の結合性に
より、IL−13受容体をコードするクローンのバッチを同
定することが可能となった。陽性バッチを分配し、IL−
13に結合することができる細胞表面蛋白質の合成を行う
ことができる単一クローンが同定されるまで再スクリー
ニングした。2種の独立したIL−13Rβ cDNAを最後に
単離した。IL−13Rβ cDNAの完全ヌクレオチド配列お
よびそれから予想されるアミノ酸配列を図2aに示す。該
cDNAはポリ−Aテイルを除く1298塩基長、および106塩
基の短い3'非翻訳領域を有する。典型的な(canonica
l)AATAAAポリアデニル化シグナルは予想された部位に
存在している。ヌクレオチド53と1192との間のオープン
リーディングフレームは380アミノ酸のポリペプチドを
規定する。該配列は、潜在的なシグナルペプチド、単一
の貫膜ドメイン、および短い細胞質内テイルと共に膜蛋
白質をコードする。
に位置する。II型ファミリーのサイトカイン受容体の特
徴として考えられている2種の共通モチーフ(30);第
1のものはN−末端ジスルフィド架橋ループ構造由来で
あり、第2のものは細胞外領域のC−末端に位置するWS
XWSタイプのモチーフである;も存在していることは重
要である。非常に短い細胞質配列は、なぜ細胞内のシグ
ナルを伝達するものがCaki細胞中のIL−4およびIL−13
によって分有されている受容体複合体のみであるのかを
説明しているのかも知れない。
似および27%同一、図2b)および、より低い程度で、プ
ロラクチン受容体との相同性が立証された。IL−5R複合
体が、IL−5に結合するがもう1つの蛋白質を要するα
鎖と、IL−3およびGM−CSF受容体に共有されているβ
鎖とからなり、シグナルを伝達することができる高親和
性受容体を形成することは興味深い(31)。
NAの検出 驚くべきことには、Caki−1細胞中においては、大過
剰量のIL−13Rβが発現されているのだが、IL−13Rβお
よびIL−4Rに対する同様の量のメッセンジャーRNAがノ
ザンブロットによって検出された。この知見は、IL−4R
転写物と比較してこのmRNAのより多量の翻訳が存在する
ことを示しており、少数のIL−13結合部位しか発現して
いない細胞系統におけるIL−13Rβ mRNAの検出の欠如
を説明している。RT−PCR分析(図3)は、Caki−1細
胞で見出された転写物が、表皮ケラチン細胞系統A431、
前骨髄細胞TF−1、プレモサイティック細胞(premocyt
ic cell)U937、および細胞系統B IM9においてもよ
り低いレベルで存在することを示した。JurkatT細胞系
統またはプレ−B NALM6細胞系統において全く転写物
が検出されなかった。これらの結果は、本発明者らによ
って以前に記載されたこれらと同一の系統で行ったIL−
13結合性実験(17)、およびIL−13の知られている生物
学的標的と合致した。
胞で行った結合性分析 IL−13Rβをコードする単離cDNAでトランスフェクト
したCOS−7細胞は、標識化IL−13に特異的に結合し
た。飽和曲線のスキャッチャード解析は、250±30pMのK
d値と5.6×106受容体/細胞の最大結合能力とを有する
単一のコンポーネント部位を示した(図4a)。
βについての446pMのKd値および幾つかの他の細胞にお
いて記載されているもの(17)とよく一致した。その結
果、IL−5Rのα鎖との配列相同性にも拘わらず、クロー
ン化受容体は高親和性の結合部位を再構成するために第
2の鎖を必要としないため、それは異なる挙動をする。
が、IL−15R複合体の他の2種のコンポーネント不存在
下にて、高親和性でIL−15に結合する特徴を有すること
は興味深い。
数(Ki)で、クローン化受容体に対する標識化IL−13の
結合性を阻害することができたが、IL−4は該結合性を
阻害できなかった。したがって、クローン化受容体の薬
理学は、Caki−1細胞中に存在するIL−13Rβのものと
同様であった。交差−連結実験により、70kDaの放射性
同位体標識化バンドが示された。このバンドは、Caki細
胞ならびに他の細胞(17)で認められたものと同一の移
動度を有する。この複合体は、恐らくは、標識化IL−4
を用いて行った交差−連結実験におけるIL−4Rの140kDa
バンドに加えて認められた60−70kDaのバンドに相当す
る。また、このことは、機能性受容体複合体における2
種の蛋白質間に強い相互作用が存在することも示してい
る。しかるに、本発明者らは、IL−13RβとIL−4Rとが
細胞膜中で相互作用し、2種のサイトカイン間の交差−
競合を許容する受容体を再構成するのかをチェックし
た。同時発現実験の結果を図4cおよびdに示す。
種とサイトカインのいずれかを特異的に認識する多数の
受容体を生じたことは明らかなようである。しかしなが
ら、それらが一緒に発現した場合には、少数の受容体し
か(5〜10%)2種のサイトカインを認識することがで
きなかった。IL−4RおよびIL−13Rβとのγc鎖の同時
トランスフェクションは、分有される結合部位の数の増
加を引き起こさなかった。これらの結果は、IL−13Rβ
およびIL−4R鎖が細胞膜中で互いに相互作用して、IL−
13とIL−4とが競合関係になり得る受容体を再構成し得
ることを示している。再構成受容体の低い%は、IL−13
およびIL−4が競合的に結合する受容体複合体の再構成
に必要であるCOS細胞中に限定量でもう1つの蛋白質(I
L−13Rα)が存在することに賛同する論拠である。
は、この蛋白質が以前に示された(15)限定因子ではな
いことを立証した。この結論は、Caki−1細胞中にγc
メッセンジャーRNAが存在しないこと(21)によっても
支持された。
論拠は、不適当な化学量論の2種の蛋白質が細胞膜中に
存在することである。しかしながら、異なる相対量のIL
−4RおよびIL−13Rβを用いた同時トランスフェクショ
ンは、再構成受容体の数における大きな相違は示さなか
った。IL−4Rと相互作用するより大きな結合能力を有す
るもう1つのIL−13Rが存在するという可能性が、IL−1
3Rα cDNAの単離によってマウス(22)およびヒトで確
認された(実施例7を参照されたし)。γcの発現が、
前記されている(19)のと同様にIL−4の結合性を向上
したが、IL−13の結合性は低下させたことは注意すべき
であり、このことは、異なる鎖の間の複合体相互作用を
示している。
合性の阻害の実験 経時的発現(図5)または安定系統(図6)における
結果を説明する。
配列を、IL−2 cDNAの代りにベクターp7055に挿入し
た(33)。得られたプラスミドは、各々、2036および20
34と称する。
に接種し、翌日、COS細胞についてと同様にDEAE−デキ
ストラン法によって、プラスミド2036もしくは2034、ま
たは対照としての空プラスミドpSE−1のいずれかでト
ランスフェクトした。
胞の上清にIL−13Rβsが蓄積され、プラスミド2036で
トランスフェクトした細胞の膜中においてIL−13Rβが
良好に発現されるように、3日間培養した。
−1)でトランスフェクトした細胞の上清を回収し、IL
−13Rβでトランスフェクトした細胞を用いてIL−13の
結合性の阻害を実験した。
するIL−13の結合性は、放射性リガンドで1.5倍に希釈
したこれらの粗製上清の存在下または不存在下で測定
し、あるいは過剰量の非−放射性同位元素標識化IL−13
(NSB)存在下にて測定した。結合性は、300pMの放射性
リガンドを含む最終容量500ml中の全細胞に対して3回
行った。
残基のポリペプチド)または可溶性形態のIL−13Rβ(I
L−13Rβs、IL−13Rβの残基1〜337に相当する切頭ポ
リペプチド)のコード配列でのトランスフェクションに
よって得た。これらの配列をベクターp7055に挿入し
た。
び2034(IL−13Rβs)でトランスフェクトし、組換え
クローンを以前に記載されている(33)のと同様にして
選抜した。
ーンのうちの1種CHO−IL−13Rβ(CHO2036)をウェル
当たり105細胞の密度にて12−ウェルプレートに接種
し、2日後に、その細胞をIL−13Rβs存在または不存
在下の結合性実験に用いた。
ーンを皿当たり5×105細胞にて6cm皿に3回接種した。
培養培地中に3日間蓄積させた後に、CHO2036クローン
のIL−13Rβに対するIL−13結合阻害実験用に培地(皿
当たり5ml)を収集した。同様にして、可溶性IL−13Rβ
を発現していないCHO細胞の上清を収集した。
射性リガンドで1.5倍に希釈したこれらの粗製上清の存
在下または不存在下にて、あるいは過剰量の非−放射性
同位元素標識化IL−13(NSB)の存在下にて測定した。
結合性は、300pMの放射性リガンドを含む500ml容量中、
全細胞に対して3回行った。
−13の結合性のIL−13Rβsによる阻害を表す。IL−13
のその受容体に対する結合性の阻害は、幾つかのクロー
ンで認めることができた。
DNAライブラリーの調製 [32P]dCTPで標識した一本鎖相補的DNA(得られた相
補的DNAは3000dpm/ngの比活性を有する)は、ポリA+
メッセンジャーRNA0.5μgで出発し、30μl容量の以下
の緩衝液: 0.5mMの各種デオキシヌクレオチド三リン酸、[α32P]
dCTP 30μCi、およびRNアシン(Promega社製)30Uを含
有する50mM トリス−HCl pH8.3、6mM MgCl2、10mM
DTT、40mM KCl中にて、以下の配列(BamH I部位を含
む): を有する合成プライマーを用いて調製した。逆転写酵素
RNエースH(Giboco−BRL社製)200単位と共に37℃にて
1時間、ついで50℃にて10分間、さらに37℃にて10分間
インキュベートした後に、EDTA4μlを添加した。つい
で、2N NaOH溶液6μlを添加し、65℃にて5分間イン
キュベートすることによって、RNA鋳型を分解した。
化したSephacryl S400カラム(Pharmacia社製)1ml上で
相補的DNAを精製した。最初の2つの放射性画分を合
し、クロロホルムで抽出した後に、10M酢酸アンモニウ
ム溶液1/10容量およびエタノール2.5容量で沈殿させ
た。ついで、ターミナルトランスフェラーゼ酵素(Phar
macia社製 27073001)20単位と共にdGホモポリマー性
テイルを添加することによってcDNAを5'において伸長さ
せた。つぎに、以下の組成:30mMトリス−HCl pH7.6:1m
M 塩化コバルト;140mM カコジル酸;0.1mM DTT;1mM
dGTP;を有する緩衝液20μl中、37℃にて15分間インキ
ュベーションを行い、ついで0.5M EDTA2μlを添加し
た。水酸化ナトリウムでのさらなる処理を加熱すること
なく行い、つづいてS400カラム上で再精製し、クロロホ
ルムで抽出し、エタノールで沈殿させた。そのペレット
をTE緩衝液33μl中に溶解した。つぎのステージは、Ps
t Iで切断した後にホモポリマー性dCテイルが予めそれ
に加えられているクローニングベクターpT7T3−18、cDN
Aおよびアダプターを組合わせることにあった。cDNA(3
3μl)を、ベクターpT7/T3−18 75ng(5μl)、以
下の配列(Apa1部位を含む): のアダプター120ng(1μl)、200mM NaCl溶液10μl
と接触させ、その混合物を65℃にて5分間インキュベー
トし、ついでその反応物を室温まで放冷させた。つぎの
ステージは、以下の組成:50mM トリス−HCl pH7.5;10
mM MgCl2、1mM ATP;を有する緩衝液中、酵素T4ファー
ジDNAリガーゼ(Pharmacia社製)32.5単位を用いて、反
応容量100μl中のクローニングベクターと一本鎖cDNA
とを15℃にて一晩連結させることにあった。ついで、フ
ェノールでの抽出につづいてクロロホルムで抽出するこ
とによって蛋白質を除去し、ついで10mM酢酸アンモニウ
ム溶液1/10容量およびエタノール2.5容量を添加した。
その混合物を遠心分離し、ペレットを以下の組成:33mM
トリス−酢酸 pH7.9、62.5mM 酢酸カリウム、1mM
酢酸マグネシウムおよび1mM DTT;を有する緩衝液中に
採取し、酵素T4ファージDNAポリメラーゼ(Pharmacia社
製)30単位および1mMの4種のデオキシヌクレオチド三
リン酸の混合物ならびにT4ファージ遺伝子32の蛋白質
(Pharmacia社製)2単位を含む30μl容量中、37℃に
て1時間、第2のcDNA鎖を合成した。その混合物をフェ
ノールで抽出し、P10カラム(Biogel P10−200−400メ
ッシュ−参照15011050−Biorad社製)上に沈殿させるこ
とによって痕跡を除去した。
下、2.5kVで使用するBiorad Gene Pulser装置を用いた
組換えDNAのエレクトロポレーションによってE.coli M
C1061細胞を形質転換し、ついでその細菌を以下の組
成:バクトトリプトン10g/l;酵母エキストラクト5g/l;N
aCl 10g/l;を有するLB培地中で1時間培養することに
あった。
び100μg/mlアンピシリンを補充したLB培地(以後、LB
寒天培地と称する)を入れた皿上で1時間インキュベー
ションした後の形質転換体からの1/1000希釈液を平板す
ることによって測定した。
製、参照BNNG 132)で被覆した寒天培地(直径150mmの
ペトリ皿)上に平板した。37℃にて一晩放置した後に、
新たなメンブレン上に接触させることによってクローン
を転移させた。その新たなメンブレンを、下記の組成の
溶液に浸漬させたWathman 3MMペーパー上にそれを置く
ことによって処理した:0.5N NaOH、1.5M NaCl、5分
間、ついで0.5M トリス−HCl pH8、1.5M NaCl、5分
間。以下の緩衝液:10mM トリス−HCl pH8、10mM EDT
A、50mM NaCl、0.1% SDS、100μg/ml プロテインキ
ナーゼK;中、37℃にて30分間、プロテインキナーゼKで
処理した後に、そのメンブレンを2×SSC緩衝液(クエ
ン酸ナトリウム−NaCl)で完全に洗浄し、ついで真空
下、オーブン中、80℃にて20分間乾燥した。
イブリダイゼーション ついで、そのメンブレンを以下の緩衝液:1M NaCl;30%
ホルムアミド;1%SDS;5×デンハート溶液;100μg/mlサ
ケ精子DNA;中、42℃にて2時間プレハイブリダイズさせ
た。2時間のプレハイブリダイゼーション後に、そのメ
ンブレンを、2.5×106dpm/mlのニックトランスレーショ
ンによって調製した一定濃度のマウスIL−13Rαプロー
ブを含む同緩衝液中にて16時間ハイブリダイズさせた。
そのメンブレンを2×SSC、0.1%SDS緩衝液中、室温に
て30分間、2回洗浄し、ついで同緩衝液中、50℃にて2
時間洗浄した。Kodak X−OMATフィルム存在下、−80℃
にて一晩感光させた後に、数個の陽性クローンが検出さ
れた。
分析 配列は、Applied Biosystem社製キット(参照40162
8)を用いて得た。IL−13Rα cDNAの完全核酸配列およ
びそれから予想されるアミノ酸配列を図7に示す。cDNA
はポリ−Aテイルを除く3999塩基長であり、2145塩基の
長い非翻訳3'領域を有している。
存在している。ヌクレオチド34と1851との間のオープン
リーディングフレームは、427アミノ酸のポリペプチド
を規定する。該配列は、潜在的なシグナルペプチドなら
びに単一の貫膜ドメインおよび短い細胞質外領域と共に
膜蛋白質をコードしている。
位置する。サイトカイン受容体のII型ファミリーの特徴
と考えられる2種の共通モチーフ:1番目のものはN−末
端ジスルフィド架橋ループ構造由来のもので、2番目の
ものは細胞外領域のC−末端に位置するWSXWS型のモチ
ーフである;も存在することは重要である。
たはCHO細胞に対して行った結合性分析 IL−13Rαをコードする単離したcDNAでトランスフェ
クトしたCHO細胞は、標識化IL−13に特異的に結合し
た。飽和曲線のスキャッチャード解析は、4.5±0.4nMの
Kd値と26000受容体/細胞の最大結合能力とを有する単
一のコンポーネント部位を示した(図8Cおよび8G)。
おいてIL−13Rαが良好に発現されていることが示され
た。IL−4Rは、IL−4RおよびIL−13Rα cDNAで同時ト
ランスフェクトしたCHO細胞におけるIL−13の結合性の6
0%を置換した(図8H)が、IL−13Rαに対する7.5nMのK
dを考慮すると、IL−4R部位よりもIL−13Rα部位が10倍
も多く存在するようであることは注意し得る。
hIL−4Rを発現しているCHO−hIL4R細胞(ヒトIL−4R)
は、標識化IL−13に特異的に結合した。
ネント部位;23±8.9pMのKd値と28000部位/細胞の最大
結合能力とを有する高親和性の1種、および4.2±1.4nM
のKd値と150000部位/細胞の最大結合能力とを有する低
親和性のもう1種;を明らかに示した(図8D)。
−13Rα(ヒトIL−13Rα)と同一の親和性を有し、非会
合IL−13Rα鎖に相当した。なぜならば、それらはhIL−
4Rよりも多量に発現されていたからである。
したこれらの高親和性受容体は、2種のサイトカインを
認識することができた(図8Dおよび8H)。このことは、
IL−4が全ての結合性IL−13を置換する匹敵量で2種の
hIL−13RαおよびhIL−4R鎖を同時発現しているCOS/pSE
1細胞でさえより明らかであった。
容体について記載されているもの(2−10nM)(参照2
2)に匹敵した。
13Rαはそれ自体の上に高親和性結合部位を構成しなか
った。
相互作用して高親和性受容体を再構成する。
おけるIL−13およびIL−4によるSTAT蛋白質の活性化 ヒトPBMC細胞において、hIL−4およびIL−13は、後
期転写因子であるSTAT6をリン酸化するJAK(janus)フ
ァミリーの2種のチロシンキナーゼ、Jak1およびJak2を
活性化した。この活性化された因子は核に入り、IL−4
によって調節された遺伝子のプロモーター中の特異的エ
レメントに結合した。
SA)におけるプローブとしてヒトCεプロモーターのC
εエレメントを選択して、STAT6と同様な結合因子のIL
−13による活性化を立証した。
激した、IL−13R単独、IL−4R単独、または2種の鎖を
一緒に発現しているCHO細胞の核抽出物を、放射性同位
元素標識化Cεエレメントと共にインキュベートした。
核抽出物は、当該細胞がIL−4またはIL−13のいずれで
誘導されていようが、EMSAにおいて同一の移動度を有す
る複合体を形成した(図9を参照されたし)。一方、い
ずれかの鎖を単独で発現している細胞を用いると、複合
体は全く検出されなかった。
いるCHO細胞においては、IL−13およびIL−4が同一の
シグナリング経路を始動させる。
ーニングにより、IL−4によって誘導される応答に匹敵
する、IL−13によって特異的に誘導される応答に関与す
る因子の知識を改善することができる。加えて、IL−13
がキーとなる役割を演ずる正常および病理状態下の受容
体の発現の調節を研究するためのツールを有することが
できた。
体複合体の再構成に必要な他の蛋白質を容易にクローニ
ングすることができ、また、IL−13の活性の特異的なア
ンタゴニストとなり得る新規な医薬生成物の製造または
合理的なモデリングにも有用である。
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2. 37.Seidel,H.M.らによるPNAS USA,1995,92,3041−304
5. 配列表 (1)一般情報: (i)出願人: (A)名称:サノフィ (B)通り:リュ・マルブフ 32−34 (C)都市:パリ (E)国籍:フランス (F)郵便番号(ZIP):75374 (G)電話番号:0153774000 (H)ファックス番号:0153774133 (ii)発明の名称:IL−13受容体 (iii)配列の数:4 (iv)コンピュータ判読形態: (A)媒質型:フロッピーディスク (B)コンピュータ:IBM PC compatible (C)オペレーティング・システム:PC−DOS/MS−D
OS (D)ソフトウエア:PatentIn Release #1.0,Ve
rsion#1.25(EPO) (2)配列番号:1に関する情報 (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:1539塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (vi)起源: (A)生物名:ヒト(Homo sapiens) (F)組織の種類:ガン腫 (G)細胞の種類:腎臓 (H)セルライン:Caki−1 (xi)配列:配列番号:1; (2)配列番号:2に関する情報; (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:380アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:蛋白質 (vi)起源: (A)生物名:ヒト(Homo sapiens) (F)組織の種類:ガン腫 (G)細胞の種類:腎臓 (H)セルライン:Caki−1 (xi)配列:配列番号:2 (2)配列番号:3に関する情報; (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:4009塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iii)アンチセンス:NO (vi)起源: (A)生物名:ヒト(Homo sapiens) (F)組織の種類:ガン腫 (G)細胞の種類:腎臓 (G)セルライン:Caki−1 (xi)配列:配列番号:3 (2)配列番号:4に関する情報; (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:427アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:蛋白質 (vi)起源: (A)生物名:ヒト(Homo sapiens) (F)組織の種類:ガン腫 (G)細胞の種類:腎臓 (G)セルライン:Caki−1 (xi)配列:配列番号:4
Claims (22)
- 【請求項1】配列番号:2のアミノ酸配列からなる精製ポ
リペプチド。 - 【請求項2】請求項1記載のポリペプチドをコードする
単離核酸。 - 【請求項3】配列番号:1の配列であることを特徴とする
請求項2記載の単離核酸。 - 【請求項4】請求項2または3記載の核酸配列を含むク
ローニングおよび/または発現ベクター。 - 【請求項5】プラスミドpSE−1であることを特徴とす
る請求項4記載のベクター。 - 【請求項6】請求項4または記載のベクターでトランス
フェクトした宿主細胞。 - 【請求項7】COS−7、COS−3またはCHO系統の細胞で
あることを特徴とする請求項6記載のトランスフェクト
した宿主細胞。 - 【請求項8】配列番号:1の配列またはその相補鎖からな
ることを特徴とするヌクレオチド・プローブ。 - 【請求項9】生物試料中の、請求項1記載のポリペプチ
ドをコードする核酸配列をストリンジェント条件下での
ハイブリダイゼーションによって検出するための、ある
いは、異型接合性または遺伝子転移の欠失のごとき異常
な合成または遺伝的異常を明らかにするための、請求項
8記載のプローブを含むことを特徴とするイン・ビトロ
(in vitro)診断ツール。 - 【請求項10】染色体異常を検出するための、請求項8
記載のプローブを含むことを特徴とする組成物。 - 【請求項11】請求項1記載のポリペプチドをコードす
る核酸配列のレベルの異常な合成または遺伝子的異常を
検出するためのイン・ビトロ検出方法であって、 −所望により、前記ヌクレオチド配列の増幅の予備段階
後であってもよいが、請求項8記載のヌクレオチド・プ
ローブを、該プローブと前記ヌクレオチド配列との間の
ハイブリダイゼーション複合体の形成を許容するストリ
ンジェント条件下にて、生物試料と接触させ; −形成され得るハイブリダイゼーション複合体を検出
し;ついで −所望により、本発明のプローブとハイブリダイゼーシ
ョン複合体を形成するヌクレオチド配列を配列決定して
もよいことを含むことを特徴とする該検出方法。 - 【請求項12】請求項2または3記載の核酸配列を使用
することを特徴とする、請求項1記載の組換えポリペプ
チドの産生方法。 - 【請求項13】配列番号:2の配列の組換えポリペプチド
または誘導体の発現を許容する条件下にて、請求項6ま
たは7記載のトランスフェクトした細胞を培養し、つい
で該組換えポリペプチドを回収することを特徴とするIL
−13受容体組換えポリペプチドの産生方法。 - 【請求項14】請求項1記載のポリペプチドを特異的に
認識することができることを特徴とするモノクローナル
抗体、ポリクローナル抗体、コンジュゲート抗体、また
はそれらのフラグメント。 - 【請求項15】請求項14記載の抗体を含むことを特徴と
する、生物試料中の請求項1記載のポリペプチドを精製
または検出するための組成物。 - 【請求項16】異常なレベルで発現されたIL−13受容体
を含み得る生物試料中のIL−13受容体の異常な発現と関
連付られる病理のイン・ビトロ検出方法であって、請求
項14記載の少なくとも1種の抗体を、IL−13受容体と該
抗体(群)との間の特異的な免疫複合体の可能な形成を
許容する条件下にて、該生物試料と接触させ、ついで形
成され得る特異的な免疫複合体を検出することを特徴と
する該検出方法。 - 【請求項17】生物試料中のIL−13受容体の異常な発現
をイン・ビトロ診断し、および/または該試料中のIL−
13受容体の発現のレベルを測定するためのキットであっ
て: −支持体に結合された請求項18記載のIL−13受容体に対
して特異的な少なくとも1種の抗体、および −IL−13受容体と該抗体(群)との間の特異的な抗原/
抗体複合体の形成を明らかにするための手段、および/
またはこれらの複合体を定量化するための手段を含む該
キット。 - 【請求項18】請求項1記載のポリペプチドまたはその
活性を変調させることができる剤を同定および/または
単離するための方法であって、所望により未同定であっ
てもよい化合物または種々の化合物を含有する混合物
を、該化合物が請求項1記載のポリペプチドに対して親
和性を有するであろう場合には、該ポリペプチドと該化
合物との間の相互作用を許容する条件下にて、その表面
に該ポリペプチドを発現している細胞と接触させ、つい
で、ポリペプチドに結合した化合物、またはポリペプチ
ドの生物活性を変調させることができる化合物を検出お
よび/または単離することを特徴とする該方法。 - 【請求項19】有効成分として請求項1記載のポリペプ
チドを含むことを特徴とする医薬組成物。 - 【請求項20】請求項1記載のポリペプチドを含むこと
を特徴とする、IL−13Rβの活性を変調させることがで
きる剤をスクリーニングするための組成物。 - 【請求項21】請求項1記載のポリペプチドを使用する
ことを特徴とする、IL−13Rβの活性を変調させること
ができる生成物の製造法。 - 【請求項22】請求項1記載のポリペプチドを使用する
ことを特徴とする、IL−13拮抗作用を有する医薬生成物
の合成法。
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