JP3519078B2 - 抗血小板剤スクリーニング方法 - Google Patents

抗血小板剤スクリーニング方法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、抗血小板剤スクリーニング方法に関する。
背景技術 血小板は、ドンネ(Donne)によって1842年
に発見[C.R.Acad.Sci.(Paris),
14,336−368,1842]されて以来、長い
間、止血に必要な血液中の1成分として扱われてきた。
今日では血小板は単に止血機構の主役を演ずるだけでな
く、臨床的に注目される動脈硬化の成立、血栓性疾患を
含む循環器疾患、癌転移、炎症、移植後の拒絶反応、更
には、免疫反応への関与など、多機能性を示すことが明
らかにされている。
現在、血栓性疾患及び虚血性疾患に対して、薬剤又は
物理的方法によって血行の再開を図る治療が行なわれて
いる。しかしながら、最近、血行再建が行なわれた後
に、内皮細胞を含む血管組織の破綻、あるいは、薬剤そ
のものによる線溶・凝固バランスの崩壊等で、血小板の
活性化、粘着、及び/又は凝集が亢進する現象が発見さ
れ、臨床的にも問題になっている。例えば、t−PA等
を用いた血栓溶解療法により再疎通が得られた後、線溶
能及び/又は凝固能が活性化され、全身の凝固・線溶バ
ランスが崩壊することが明らかになってきた。臨床上
は、再閉塞をもたらし、治療上大きな問題となっている
(J.Am.Coll.Cardiol.12,616
−623,1988)。
一方、狭心症若しくは心筋梗塞などの冠動脈狭窄、又
は大動脈狭窄を基盤とした疾患の治療において、PTC
A(Percutaneous translumin
al coronary angioplasty)療
法が急速に普及し、一定の成果を挙げている。しかし、
この療法は、内皮細胞を含む血管組織を傷害し、急性冠
閉塞、更には、3割近くの治療例で発現する再狭窄が大
きな問題となっている。
このような血行再建療法後の種々の血栓性弊害(再閉
塞等)には、血小板が重要な役割を果たしている。従っ
て、これらの血栓性弊害を予防・治療する薬剤として、
抗血小板剤が期待されている。
ところで、血小板の活性化、粘着、及び凝集を惹起又
は亢進する重要な因子として、アデノシン二リン酸(A
denosine 5′−diphosphate;A
DP)が知られている。ADPは、コラーゲンやトロン
ビン等で活性化された血小板から、あるいは、血行再建
等により傷ついた血球、血管内皮細胞、又は臓器から放
出される。ADPは、血小板膜に存在するGタンパク質
共役型のADP受容体P2Tを介して、血小板を活性化
すると言われている(Biochem.J.,336,
513−523,1998)。
血小板ADP受容体としては、Gタンパク質の1種で
あるGqに共役してホスホリパーゼC(Phospho
lipase C;PLC)を介して細胞内Ca2+
度を上げるタイプの血小板ADP受容体P2T
PLCと、Gタンパク質の1種であるGiに共役してア
デニル酸シクラーゼ(Adenylate cycla
se;AC)の活性を抑制する血小板ADP受容体P2
ACとの存在が示唆されていた。現在、血小板ADP
受容体P2TPLCは、血小板ADP受容体P2Y1と
呼ばれる受容体であることが同定されているが、血小板
ADP受容体P2TACは、これまでその実体が同定さ
れていなかった(Kunapuli,S.P.ら,Tr
ends Pharmacol.Sci.,19,39
1−394,1998)。
抗血小板剤として利用されているチクロピジン(Ti
clopidine)やクロピドグレル(Clopid
ogrel)は、体内での代謝物がADP受容体P2T
ACを阻害することで効果をもたらしていると考えられ
ている(Savi,P.J.,Pharmaclo.E
xp.Ther.,269,772−777,199
4)。また、生体内のADP受容体拮抗物質であるアデ
ノシン三リン酸(ATP)の誘導体として合成されたA
RL67085は、血小板ADP受容体P2TACに対
する拮抗作用によりADPによる血小板凝集の抑制作用
を有しており、血栓症モデルにおいてその有効性が示さ
れている(Mills,D.C.,Thromb.He
most.,76,835−856,1996;及びH
umphries,R.G.,Treds Pharm
acol.Sci.,16,179−181,199
5)。更に、Ap4A[P,P−di(adeno
sine−5’)tetraphosphate]の誘
導体も、血小板ADP受容体P2TACに対する拮抗作
用によりADPによる血小板凝集の抑制作用を有してお
り、血栓症モデルにおいてその有効性が示されている
(Kim,B.K.,Proc.Natl.Acad.
Sci.USA,89,2370−2373,199
2)。
以上の知見から、血小板のADP受容体P2TAC
対する拮抗薬は、強力な抗血小板剤となることが期待さ
れる。しかし、チクロピジンやクロピドグレルは、抗血
栓作用が弱く、しかも、副作用が強い等の問題点を抱え
ており、また、ATP類縁体であるARL67085若
しくはその誘導体、又はAp4Aの誘導体などについて
も、ADP受容体拮抗薬として研究が進められている
が、全てヌクレオチドの誘導体であり、経口活性が充分
でなく、しかも、血小板凝集抑制活性が弱いなどの問題
を抱えており、強力で経口活性を有するADP受容体拮
抗薬が熱望されている(CAPRIE STEERIN
G COMMITTEE,Lancet,348,13
29−1339,1996)。
しかしながら、これまで、血小板に存在するADP受
容体P2TACタンパク質は、同定されておらず、簡便
な化合物スクリーニング系の構築が困難であったため、
ADP受容体P2TAC拮抗薬の開発は進展していなか
った。
なお、本発明で用いることのできるヒトADP受容体
P2TACタンパク質と同一のアミノ酸配列からなるポ
リペプチドをコードするDNA、及び前記DNAがコー
ドする推定アミノ酸配列については、種々の報告(WO
00/22131号、WO00/31258号、WO0
0/28028号、及びWO98/50549号各パン
フレット)があるが、いずれもリガンドが解明されてお
らず、血小板に存在するADP受容体であるとの記載も
ない。
発明の開示 従って、本発明の課題は、抗血小板剤として有用なア
デノシン二リン酸(ADP)受容体P2TAC拮抗薬を
得るための簡便なスクリーニング系及び新たな抗血小板
剤を提供することにある。
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を行
なった結果、P2TAC受容体をコードする核酸(具体
的にはHORK3遺伝子)を単離することに成功し、塩
基配列及び推定アミノ酸配列を決定した。次に、前記受
容体をコードする核酸を含むベクター、及び前記ベクタ
ーを含む宿主細胞を順次作成し、前記宿主細胞を用いて
P2TAC受容体を発現させることにより、新規な組換
えP2TAC受容体の生産を可能にし、前記受容体がA
DP受容体P2TAC活性を有することから、前記受容
体及び前記受容体を発現する細胞が抗血小板剤スクリー
ニングツールとなることを確認した。また、前記受容体
又は前記受容体を発現する細胞を用い、試験化合物がA
DP受容体P2TACリガンド、アンタゴニスト、又は
アゴニストであるか否かを検出する方法、及び前記検出
方法を用いた抗血小板剤のスクリーニング方法を確立し
た。更に、抗血小板作用を示す物質として知られている
化合物(具体的には、2MeSAMP又はAR−C69
931MX)が、前記検出方法にて前記受容体のアンタ
ゴニスト活性を示すことを確認し、前記受容体のアンタ
ゴニストが確かに抗血小板剤として有用であることを示
した。そして、前記検出工程を含む、抗血小板用医薬組
成物の製造方法を確立し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、 [1](1)配列番号2で表されるアミノ酸配列を有す
るポリペプチド(以下、ヒトADP受容体P2TAC
ンパク質と称することがある)、又は(2)配列番号2
で表されるアミノ酸配列の1又は複数の箇所において、
1又は複数個のアミノ酸が欠失、置換、及び/又は付加
されたアミノ酸配列を有し、しかも、ADPと結合し、
Giに共役することにより、アデニル酸シクラーゼの活
性を抑制する活性(以下、ADP受容体P2TAC活性
と称する)を有するポリペプチド(以下、機能的等価改
変体と称する)である、抗血小板剤スクリーニングツー
ル; [2]配列番号2で表されるアミノ酸配列との相同性が
90%以上であるアミノ酸配列を有し、しかも、ADP
と結合し、Giに共役することにより、アデニル酸シク
ラーゼの活性を抑制する活性を有するポリペプチド(以
下、相同タンパク質と称する)である、抗血小板剤スク
リーニングツール(以下、[1]又は[2]記載の抗血
小板剤スクリーニングツールを、総称して、ポリペプチ
ド型抗血小板剤スクリーニングツールと称する); [3](1)配列番号2で表されるアミノ酸配列を有す
るポリペプチド(すなわち、ヒトADP受容体P2T
ACタンパク質)、又は(2)配列番号2で表されるア
ミノ酸配列の1又は複数の箇所において、1又は複数個
のアミノ酸が欠失、置換、及び/又は付加されたアミノ
酸配列を有し、しかも、ADPと結合し、Giに共役す
ることにより、アデニル酸シクラーゼの活性を抑制する
活性を有するポリペプチド(すなわち、機能的等価改変
体)をコードするDNAを含む発現ベクターで形質転換
され、前記ポリペプチドを発現している形質転換細胞で
ある、抗血小板剤スクリーニングツール; [4]配列番号2で表されるアミノ酸配列との相同性が
90%以上であるアミノ酸配列を有し、しかも、ADP
と結合し、Giに共役することにより、アデニル酸シク
ラーゼの活性を抑制する活性を有するポリペプチド(す
なわち、相同タンパク質)をコードするDNAを含む発
現ベクターで形質転換され、前記ポリペプチドを発現し
ている形質転換細胞である、抗血小板剤スクリーニング
ツール(以下、[3]又は[4]記載の抗血小板剤スク
リーニングツールを、総称して、形質転換細胞型抗血小
板剤スクリーニングツールと称する); [5][1]若しくは[2]記載のポリペプチド(すな
わち、ヒトADP受容体P2TACタンパク質、機能的
等価改変体、又は相同タンパク質)、前記ポリペプチド
を含む細胞膜画分、又は[3]若しくは[4]記載の形
質転換細胞と、試験化合物とを、ADP受容体P2T
AC標識リガンド存在下で、接触させる工程、及び 前記ポリペプチド、細胞膜画分、又は形質転換細胞への
標識リガンドの結合量の変化を分析する工程 を含む、試験化合物がADP受容体P2TACリガンド
であるか否かを検出する方法(以下、リガンド検出方法
と称する); [6]C末端のアミノ酸配列が、配列番号11で表され
るアミノ酸配列であり、しかも、ホスホリパーゼC活性
促進性Gタンパク質のホスホリパーゼC活性促進活性を
有する部分ポリペプチドとGiの受容体共役活性を有す
る部分ポリペプチドとのキメラであるGタンパク質キメ
ラを共発現している[3]又は[4]記載の形質転換細
胞と、試験化合物とを接触させる工程、及び 前記形質転換細胞内におけるCa2+濃度の変化を分析
する工程 を含む、試験化合物がADP受容体P2TACアンタゴ
ニスト又はアゴニストであるか否かを検出する方法(以
下、Ca2+型検出方法と称する); [7][3]又は[4]記載の形質転換細胞と試験化合
物とを、血小板ADP受容体P2TACのアゴニストの
共存下において、接触させる工程、及び 前記形質転換細胞内におけるcAMP濃度の変化を分析
する工程 を含む、試験化合物がADP受容体P2TACアンタゴ
ニスト又はアゴニストであるか否かを検出する方法(以
下、cAMP型検出方法と称する); [8]前記リガンド検出方法、Ca2+型検出方法、又
はcAMP型検出方法、あるいは、これらを組み合わせ
ることにより、ADP受容体P2TACリガンド、アン
タゴニスト、又はアゴニストであるか否かを検出する工
程、及び ADP受容体P2TACアンタゴニストを選択する工程 を含む、抗血小板剤をスクリーニングする方法;並びに [9]前記リガンド検出方法、Ca2+型検出方法、又
はcAMP型検出方法、あるいは、これらを組み合わせ
ることにより、ADP受容体P2TACリガンド、アン
タゴニスト、又はアゴニストであるか否かを検出する工
程、及び 製剤化工程 を含む、抗血小板用医薬組成物の製造方法 に関する。
前記「Gi」は、受容体と共役して細胞内へのシグナ
ル伝達・増幅因子として機能するGタンパク質のサブフ
ァミリーの1つであって、アデニル酸シクラーゼの活性
を抑制するGタンパク質である。アデニル酸シクラーゼ
の活性が抑制されると、例えば、細胞内cAMP濃度が
低下する。
また、前記「ホスホリパーゼC活性促進性Gタンパク
質」は、受容体と共役して細胞内へのシグナル伝達・増
幅因子として機能するGタンパク質のサブファミリーの
1つであって、ホスホリパーゼCの活性を促進するGタ
ンパク質である。ホスホリパーゼCの活性が促進される
と、例えば、細胞内Ca2+濃度が上昇する。ホスホリ
パーゼC活性促進性Gタンパク質としては、例えば、G
qを挙げることができる。
更に、前記「ADP受容体P2TAC」は、ADP受
容体P2TACを有するポリペプチドを意味する。
図面の簡単な説明 図1は、ヒトクエン酸血由来多血小板血漿(PRP)
のADP惹起血小板凝集における2MeSAMPの効果
を示すグラフである。
図2は、ヒトクエン酸血由来PRPのADP惹起血小
板凝集におけるAR−C69931MXの効果を示すグ
ラフである。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を詳細に説明する。
(1)抗血小板剤スクリーニングツール 本発明の抗血小板剤スクリーニングツールには、ポリ
ペプチド型抗血小板剤スクリーニングツールと、形質転
換細胞型抗血小板剤スクリーニングツールとが含まれ
る。
1)ポリペプチド型抗血小板剤スクリーニングツール 本発明のポリペプチド型抗血小板剤スクリーニングツ
ールには、 (i)ヒトADP受容体P2TACタンパク質、すなわ
ち、配列番号2で表されるアミノ酸配列を有するポリペ
プチドである、抗血小板剤スクリーニングツール; (ii)機能的等価改変体、すなわち、配列番号2で表さ
れるアミノ酸配列の1又は複数の箇所において、1又は
複数個のアミノ酸が欠失、置換、及び/又は付加された
アミノ酸配列を有し、しかも、ADP受容体P2TAC
活性を有するポリペプチドである、抗血小板剤スクリー
ニングツール;及び (iii)相同タンパク質、すなわち、配列番号2で表さ
れるアミノ酸配列との相同性が90%以上であるアミノ
酸配列を有し、しかも、ADP受容体P2TAC活性を
有するポリペプチドである、抗血小板剤スクリーニング
ツール が含まれる。
本発明のポリペプチド型抗血小板剤スクリーニングツ
ールとして用いることのできる、配列番号2で表される
アミノ酸配列を有するポリペプチドは、342個のアミ
ノ酸残基からなるヒトADP受容体P2TACタンパク
質である。ADP受容体P2TACタンパク質は、血小
板に存在することが示唆されていたものの、本発明者が
今回始めてその機能を解明するまで、その実体は同定さ
れていなかった。
そして、本願の優先日後の文献で、初めて、配列番号
2で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドが血小
板ADP受容体であることが公表された[Natur
e,409,11 January 2001,202
−207;J.B.C.,276,(11),Marc
h 16,8608−8615,2001;WO01/
46454号パンフレット]。なお、WO01/464
54号パンフレットの優先権の基礎となる特許出願で
は、ラットのADP受容体遺伝子をクローニングし、配
列決定しているものの、ヒトのADP受容体遺伝子につ
いては、部分配列を含むクローンを取得し、配列決定し
ているにすぎない。従って、ヒトADP受容体P2T
ACタンパク質及びこれをコードするポリヌクレオチド
を取得し、その機能を初めて解明し、これらを用いる抗
血小板剤をスクリーニング方法の発明に関する特許出願
を行なったのは、本願出願人の方が早い。
本発明のポリペプチド型抗血小板剤スクリーニングツ
ールとして用いることのできる機能的等価改変体は、配
列番号2で表されるアミノ酸配列の1又は複数の箇所に
おいて、それぞれ、1又は複数個(好ましくは1〜10
個、より好ましくは1〜5個)のアミノ酸が欠失、置
換、及び/又は付加されたアミノ酸配列を有し、しか
も、ADP受容体P2TAC活性を有するポリペプチド
である限り、特に限定されるものではなく、その起源も
ヒトに限定されない。
例えば、ヒトADP受容体P2TACのヒトにおける
変異体が含まれるだけでなく、ヒト以外の生物(例え
ば、マウス、ラット、ハムスター、又はイヌ)由来のA
DP受容体P2TAC又はその変異体が含まれる。更に
は、それらの天然タンパク質(すなわち、ヒト由来の変
異体、又はヒト以外の生物由来のADP受容体P2T
AC若しくはその変異体)又はヒトADP受容体P2T
ACを元にして遺伝子工学的に人為的に改変したタンパ
ク質などが含まれる。なお、本明細書において「変異
体」(variation)とは、同一種内の同一タン
パク質にみられる個体差、あるいは、数種間の相同タン
パク質にみられる差異を意味する。
ヒトADP受容体P2TACのヒトにおける変異体、
又はヒト以外の生物由来のADP受容体P2TAC若し
くはその変異体は、当業者であれば、ヒトADP受容体
P2TAC遺伝子の塩基配列(例えば、配列番号1で表
される塩基配列)の情報を基にして、取得することがで
きる。なお、遺伝子組換え技術については、特に断りが
ない場合、公知の方法(Maniatis,T.ら,”
Molecular Cloning−A Labor
atory Manual”,Cold Spring
Harbor Laboratory,NY,198
2等)に従って実施することが可能である。
例えば、ヒトADP受容体P2TAC遺伝子の塩基配
列の情報を基にして適当なプライマー又はプローブを設
計し、前記プライマー又はプローブと、目的とする生物
[例えば、哺乳動物(例えば、ヒト、マウス、ラット、
ハムスター、又はイヌ)]由来の試料(例えば、総RN
A若しくはmRNA画分、cDNAライブラリー、又は
ファージライブラリー)とを用いてPCR法又はハイブ
リダイゼーション法を実施することにより、タンパク質
の遺伝子を取得し、その遺伝子を適当な発現系を用いて
発現させ、発現したタンパク質が、例えば、実施例3又
は実施例4に記載の方法により、ADPと結合し、Gi
に共役することによってアデニル酸シクラーゼの活性を
抑制することを確認することにより、所望のタンパク質
を取得することができる。
また、前記の遺伝子工学的に人為的に改変したタンパ
ク質は、常法、例えば、部位特異的突然変異誘発法(s
ite−specific mutagenesis;
Mark,D.F.ら,Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA,81,5662−5666,19
84)により、タンパク質の遺伝子を取得し、その遺伝
子を適当な発現系を用いて発現させ、発現したタンパク
質が、例えば、実施例3又は実施例4に記載の方法によ
り、ADPと結合し、Giに共役することによってアデ
ニル酸シクラーゼの活性を抑制することを確認すること
により、所望のタンパク質を取得することができる。
本発明のポリペプチド型抗血小板剤スクリーニングツ
ールとして用いることのできる相同タンパク質は、配列
番号2で表されるアミノ酸配列との相同性が90%以上
であるアミノ酸配列を有し、しかも、ADP受容体P2
AC活性を有するポリペプチドである限り、特に限定
されるものではないが、配列番号2で表されるアミノ酸
配列に関して、好ましくは95%以上、より好ましくは
98%以上、更に好ましくは99%以上の相同性を有す
るアミノ酸配列を有することができる。
なお、本明細書における前記「相同性」とは、BLA
ST(Basic local alingment
search tool;Altschul,S.F.
ら,J.Mol.Biol.,215,403−41
0,1990)検索により得られた値を意味し、アミノ
酸配列の相同性は、BLAST検索アルゴリズムを用い
て決定することができる。具体的には、BLASTパッ
ケージ(sgi32bit版,バージョン2.0.1
2;NCBIより入手)のbl2seqプログラム(T
atiana A.Tatusova及びThomas
L.Madden,FEMS Microbiol.
Lett.,174,247−250,1999)を用
い、デフォルトパラメーターに従って算出することがで
きる。ペアワイズ・アラインメント・パラメーターとし
て、プログラム名「blastp」を使用し、Gap挿
入Cost値を「0」で、Gap伸長Cost値を
「0」で、Query配列のフィルターとして「SE
G」を、Matrixとして「BLOSUM62」をそ
れぞれ使用する。
本発明のポリペプチド型抗血小板剤スクリーニングツ
ールとして用いることのできる各種ポリペプチド(すな
わち、ヒトADP受容体P2TACタンパク質、機能的
等価改変体、及び相同タンパク質;以下、スクリーニン
グツール用ポリペプチドと称する)は、種々の公知の方
法によって得ることができ、例えば、目的タンパク質を
コードする遺伝子を用いて公知の遺伝子工学的手法によ
り調製することができる。より具体的には、後述する形
質転換細胞(すなわち、スクリーニングツール用ポリペ
プチドをコードするDNAを含む発現ベクターで形質転
換され、前記ポリペプチドを発現している形質転換細
胞)を、スクリーニングツール用ポリペプチドの発現が
可能な条件下で培養し、受容体タンパク質の分離及び精
製に一般的に用いられる方法により、その培養物から目
的タンパク質を分離及び精製することにより調製するこ
とができる。
スクリーニングツール用ポリペプチドを調製する際
に、それをコードする遺伝子を取得する方法は、特に限
定されるものではないが、例えば、ヒトADP受容体P
2TACタンパク質を調製する場合には、それをコード
する遺伝子として、例えば、配列番号1で表される塩基
配列からなるDNAを用いることができる。なお、所望
アミノ酸に対するコドンはそれ自体公知であり、その選
択も任意でよく、例えば、利用する宿主のコドン使用頻
度を考慮して常法に従って決定することができる(Cr
antham,R.ら,Nucleic Acids
Res.,9,r43−r74,1981)。
配列番号1で表される塩基配列からなるDNAは、例
えば、化学合成法によって製造したDNA断片を結合す
ることにより取得することもできるし、あるいは、ヒト
ADP受容体P2TACタンパク質の産生能力を有する
細胞又は組織に由来するcDNAライブラリーを鋳型と
し、配列番号1で表される塩基配列に基づいて設計した
適当なプライマーセットを用いたポリメラーゼ連鎖反応
(PCR)法(Saiki,R.K.ら,Scienc
e,239,487−491,1988)により、取得
することもできる。前記のヒトADP受容体P2TAC
タンパク質の産生能力を有する細胞又は組織としては、
例えば、ヒト血小板又はヒト脳などを挙げることができ
る。また、前記プライマーセットとしては、配列番号3
で表される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドと配列
番号4で表される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド
との組み合わせを挙げることができる。
スクリーニングツール用ポリペプチドの調製において
使用することのできる分離及び精製方法は、特に限定さ
れるものではないが、例えば、以下の手順で実施するこ
とができる。例えば、スクリーニングツール用ポリペプ
チドを表面に発現した細胞を培養し、これらをバッファ
ーに懸濁した後、ホモジナイズし、遠心分離することに
より、スクリーニングツール用ポリペプチドを含む細胞
膜画分を得ることができる。得られた細胞膜画分を可溶
化した後、通常のタンパク質沈殿剤による処理、限外濾
過、各種液体クロマトグラフィー[例えば、分子ふるい
クロマトグラフィー(ゲル濾過)、吸着クロマトグラフ
ィー、イオン交換体クロマトグラフィー、アフィニティ
クロマトグラフィー、又は高速液体クロマトグラフィー
(HPLC)等]、若しくは透析法、又はこれらの組合
せ等により、スクリーニングツール用ポリペプチドを精
製することができる。なお、細胞膜画分を可溶化する際
には、できるだけ緩和な可溶化剤(例えば、CHAP
S、Triton X−100、又はジキトニン等)を
用いることにより、可溶化後も受容体の特性を保持する
ことができる。
スクリーニングツール用ポリペプチドを調製する際に
は、所望に応じて、スクリーニングツール用ポリペプチ
ドと適当なマーカー配列とをインフレームで融合して発
現させることで、前記ポリペプチドの発現の確認、細胞
内局在の確認、又は精製等を容易に行なうことができ
る。前記マーカー配列としては、例えば、FLAGエピ
トープ、ヘキサーヒスチジン・タグ、ヘマグルチニン・
タグ、又はmycエピトープなどを挙げることができ
る。また、マーカー配列とスクリーニングツール用ポリ
ペプチドとの間に、プロテアーゼ(例えば、エンテロキ
ナーゼ、ファクターXa、又はトロンビンなど)が認識
する特異的な配列を挿入することにより、マーカー配列
部分をこれらのプロテアーゼにより切断除去することが
可能である。例えば、ムスカリンアセチルコリン受容体
とヘキサーヒスチジン・タグとをトロンビン認識配列で
連結した報告がある(Hayashi,M.K.及びH
aga,T.,J.Biochem.,120,123
2−1238,1996)。
2)形質転換細胞型抗血小板剤スクリーニングツール 本発明の形質転換細胞型抗血小板剤スクリーニングツ
ールには、 (i)ヒトADP受容体P2TACタンパク質をコード
するDNAを含む発現ベクターで形質転換され、前記ポ
リペプチドを発現している形質転換細胞である、抗血小
板剤スクリーニングツール; (ii)機能的等価改変体をコードするDNAを含む発現
ベクターで形質転換され、前記ポリペプチドを発現して
いる形質転換細胞である、抗血小板剤スクリーニングツ
ール;及び (iii)相同タンパク質をコードするDNAを含む発現
ベクターで形質転換され、前記ポリペプチドを発現して
いる形質転換細胞である、抗血小板剤スクリーニングツ
ール が含まれる。
本発明の形質転換細胞型抗血小板剤スクリーニングツ
ールとして用いることのできる各種形質転換細胞(以
下、スクリーニングツール用形質転換細胞と称する)を
作成するために使用することのできる宿主細胞は、スク
リーニングツール用ポリペプチドを発現することができ
る限り、特に限定されるものではなく、例えば、通常使
用される公知の微生物、例えば、大腸菌又は酵母(Se
ccharomyces cerevisiae)、あ
るいは、公知の培養細胞、例えば、脊椎動物細胞(例え
ば、CHO細胞、HEK293細胞、又はCOS細胞)
又は昆虫細胞(例えば、Sf9細胞)を挙げることがで
きる。前記脊椎動物細胞としては、例えば、サルの細胞
であるCOS細胞(Gluzman,Y.,Cell,
23,175−182,1981)、チャイニーズ・ハ
ムスター卵巣細胞(CHO)のジヒドロ葉酸レダクター
ゼ欠損株(Urlaub,G.及びChasin,L.
A.,Proc.Natl.Acad.Sci.US
A,77,4216−4220,1980)、ヒト胎児
腎臓由来HEK293細胞、あるいは、前記HEK29
3細胞にエプスタイン・バーウイルスのEBNA−1遺
伝子を導入した293−EBNA細胞(Invitro
gen社)を挙げることができる。
スクリーニングツール用形質転換細胞を作成するため
に使用することのできる発現ベクターは、スクリーニン
グツール用ポリペプチドを発現することができる限り、
特に限定されるものではなく、使用する宿主細胞の種類
に応じて、適宜選択することができる。
例えば、脊椎動物細胞の発現ベクターとしては、通常
発現しようとする遺伝子の上流に位置するプロモータ
ー、RNAのスプライス部位、ポリアデニル化部位、及
び転写終結配列等を有するものを使用することができ、
更に必要により、複製起点を有していることができる。
前記発現ベクターの例としては、例えば、SV40の初
期プロモーターを有するpSV2dhfr(Subra
mani,S.ら,Mol.Cell.Boil.,
1,854−864,1981)、ヒトの延長因子プロ
モーターを有するpEF−BOS(Mizushim
a,S.及びNagata,S.,Nucleic A
cids Res.,18,5322,1990)、又
はサイトメガロウイルスプロモーターを有するpCEP
4(Invitrogen社)等を挙げることができ
る。
より詳細には、宿主細胞としてCOS細胞を用いる場
合には、発現ベクターとして、SV40複製起点を有
し、COS細胞において自律増殖が可能であり、更に、
転写プロモーター、転写終結シグナル、及びRNAスプ
ライス部位を備えたものを用いることができ、例えば、
pME18S(Maruyama,K.及びTakeb
e,Y.,Med.Immunol.,20,27−3
2,1990)、pEF−BOS(Mizushim
a,S.及びNagata,S.,Nucleic A
cids Res.,18,5322,1990)、又
はpCDM8(Seed,B.,Nature,32
9,840−842,1987)等を挙げることができ
る。
前記発現ベクターは、例えば、DEAE−デキストラ
ン法(Luthman,H.及びMagnusson,
G.,Nucleic Acids Res.,11,
1295−1308,1983)、リン酸カルシウム−
DNA共沈殿法(Graham,F.L.及びvan
der Ed,A.J.,Virology,52,4
56−457,1973)、カチオン性リポソーム試薬
(Lipofectamine;Gibco BRL
社)を用いた方法、あるいは、電気パルス穿孔法(Ne
umann,E.ら,EMBO J.,1,841−8
45,1982)等により、COS細胞に取り込ませる
ことができる。
また、宿主細胞としてCHO細胞を用いる場合には、
スクリーニングツール用ポリペプチドをコードするDN
Aを含む発現ベクターと共に、G418耐性マーカーと
して機能するneo遺伝子を発現することのできるベク
ター、例えば、pRSVneo(Sambrook,
J.ら,“Molecular Cloning−A
Laboratory Manual”,Cold S
pring Harbor Laboratory,N
Y,1989)又はpSV2−neo(Souther
n,P.J.及びBerg,P.,J.Mol.App
l.Genet.,1,327−341,1982)等
をコ・トランスフェクトし、G418耐性のコロニーを
選択することにより、スクリーニングツール用ポリペプ
チドを安定に産生する形質転換細胞を得ることができ
る。
更に、宿主細胞として293−EBNA細胞を用いる
場合には、発現ベクターとして、エプスタイン・バーウ
イルスの複製起点を有し、293−EBNA細胞で自己
増殖が可能なpCEP4(Invitrogen社)な
どを用いることができる。
スクリーニングツール用形質転換細胞は、常法に従っ
て培養することができ、前記培養により細胞内又は細胞
表面にスクリーニングツール用ポリペプチドが生産され
る。前記培養に用いることのできる培地としては、採用
した宿主細胞に応じて慣用される各種の培地を適宜選択
することができる。例えば、COS細胞の場合には、例
えば、RPMI−1640培地又はダルベッコ修正イー
グル最小必須培地(DMEM)等の培地に、必要に応じ
て牛胎仔血清(FBS)等の血清成分を添加した培地を
使用することができる。また、293−EBNA細胞の
場合には、牛胎仔血清(FBS)等の血清成分を添加し
たダルベッコ修正イーグル最小必須培地(DMEM)等
の培地にG418を加えた培地を使用することができ
る。
スクリーニングツール用形質転換細胞は、スクリーニ
ングツール用ポリペプチドを発現している限り、特に限
定されるものではない。スクリーニングツール用形質転
換細胞は、スクリーニングツール用ポリペプチドに加
え、C末端のアミノ酸配列が、配列番号11で表される
アミノ酸配列(Asp−Cys−Gly−Leu−Ph
e)であるGタンパク質を発現していることが好まし
い。配列番号11で表されるアミノ酸配列は、GiのC
末端の5アミノ酸残基からなるアミノ酸配列であり、以
下、「C末端のアミノ酸配列が配列番号11で表される
アミノ酸配列であるGタンパク質」を「C末端Gi型G
タンパク質」と称する。
前記C末端Gi型Gタンパク質としては、例えば、
(1)Gi、又は(2)C末端のアミノ酸配列が、配列
番号11で表されるアミノ酸配列であり、しかも、ホス
ホリパーゼC活性促進性Gタンパク質(例えば、Gq)
のホスホリパーゼC活性促進活性を有する部分ポリペプ
チドとGiの受容体共役活性を有する部分ポリペプチド
とのキメラであるGタンパク質キメラを挙げることがで
きる。以下、GqのホスホリパーゼC活性促進活性を有
する部分ポリペプチドとGiの受容体共役活性を有する
部分ポリペプチドとのキメラであるGタンパク質キメラ
を、Gqiと称する。
スクリーニングツール用ポリペプチドは、GiのC末
端の5アミノ酸残基からなるアミノ酸配列(すなわち、
配列番号11で表されるアミノ酸配列)を認識して、G
iと結合する。従って、スクリーニングツール用ポリペ
プチドは、Giのみならず、Gqiとも結合することが
できる。スクリーニングツール用形質転換細胞におい
て、スクリーニングツール用ポリペプチドとC末端Gi
型Gタンパク質とが発現されると、これらのポリペプチ
ドは細胞内で結合することができる。
前記Gqiにおける「GqのホスホリパーゼC活性促
進活性を有する部分ポリペプチド」は、Gqと共役する
血小板ADP受容体P2TPLCとの結合に必要なC末
端アミノ酸配列を含まず、しかも、ホスホリパーゼCの
活性を促進する活性を有する限り、特に限定されるもの
ではないが、例えば、C末端の5アミノ酸残基からなる
アミノ酸配列を欠失したGqのN末端側部分ポリペプチ
ドを挙げることができる。
前記Gqiにおける「Giの受容体共役活性を有する
部分ポリペプチド」は、GiのC末端の5アミノ酸残基
からなるアミノ酸配列を含み、しかも、アデニル酸シク
ラーゼの活性を抑制する活性を有しない限り、特に限定
されるものではないが、例えば、配列番号11で表され
るアミノ酸配列からなるGiのC末端側部分ポリペプチ
ドを挙げることができる。
(2)ADP受容体P2TACリガンド、アンタゴニス
ト、又はアゴニスト検出方法 前記スクリーニングツール用ポリペプチド、又はスク
リーニングツール用形質転換細胞を検出ツールに用い
て、試験化合物がADP受容体P2TACリガンド、ア
ンタゴニスト、又はアゴニストであるか否かを検出する
ことができる。
本発明による、試験化合物がADP受容体P2TAC
リガンド、アンタゴニスト、又はアゴニストであるか否
かを検出する方法には、 1)血小板のADP受容体P2TACに対するリガンド
であるか否かを検出する方法(すなわち、リガンド検出
方法); 2)形質転換細胞内におけるCa2+濃度の変動を指標
として、血小板のADP受容体P2TACに対するアン
タゴニスト又はアゴニストであるか否かを検出する方法
(すなわち、Ca2+型検出方法); 3)形質転換細胞内におけるcAMP量の変動を指標と
して、血小板のADP受容体P2TACに対するアンタ
ゴニスト又はアゴニストであるか否かを検出する方法
(すなわち、cAMP型検出方法);及び 4)GTPγS結合法を利用する血小板のADP受容体
P2TACに対するアンタゴニスト又はアゴニストであ
るか否かを検出する方法(以下、GTPγS結合型検出
方法と称する) が含まれる。これらの検出方法について、順次説明す
る。
1)リガンド検出方法 本発明のリガンド検出方法は、(i)ヒトADP受容
体P2TACタンパク質、機能的等価改変体、又は相同
タンパク質(以下、検出ツール用ポリペプチドと称す
る)、検出ツール用ポリペプチドを含む細胞膜画分、あ
るいは、検出ツール用ポリペプチドを発現させた形質転
換細胞(以下、検出ツール用ポリペプチド、前記細胞膜
画分、及び前記形質転換細胞を総称して、リガンド検出
ツールと称する)と、(ii)標識リガンドとを用いる限
り、特に限定されるものではないが、例えば、以下の手
順により実施することができる。
まず、リガンド検出ツールを調製する。アッセイ条件
(例えば、使用する緩衝液の種類及び濃度、緩衝液に添
加するイオンの種類及び濃度、並びにアッセイ系のp
H)を最適化し、最適化したバッファー中で、リガンド
検出ツールと、標識リガンドとを、試験化合物と共に一
定時間インキュベーションする。前記標識リガンドとし
ては、例えば、[H]2−メチルチオ−ADP(2M
eSADP)を用いることができる。反応後、反応液を
ガラスフィルター等で濾過し、適量のバッファーで洗浄
した後、フィルターに残存する放射活性を液体シンチレ
ーションカウンター等で測定する。得られた放射活性リ
ガンドの結合阻害を指標として、ADP受容体P2T
ACに対するリガンドであるか否かを検出することがで
きる。すなわち、試験化合物不在下の場合のフィルター
残存放射活性よりも、試験化合物存在下の場合のフィル
ター残存放射活性が低下した場合には、前記試験化合物
は、ADP受容体P2TACに対するリガンドであると
判定することができる。例えば、実施例6に記載の条件
で行なうことができる。
2)Ca2+型検出方法 本発明のCa2+型検出方法は、形質転換細胞とし
て、(i)検出ツール用ポリペプチドと、(ii)C末端
のアミノ酸配列が、配列番号11で表されるアミノ酸配
列であり、しかも、ホスホリパーゼC活性促進性Gタン
パク質のホスホリパーゼC活性促進活性を有する部分ポ
リペプチドとGiの受容体共役活性を有する部分ポリペ
プチドとのキメラであるGタンパク質キメラ(例えば、
Gqi)とを共発現している形質転換細胞(以下、Ca
2+型検出用形質転換細胞と称する)を使用する。な
お、前記形質転換細胞は、形質転換する前の宿主細胞
が、ADPを作用させても細胞内Ca2+濃度が上昇し
ない細胞であることが好ましい。このような細胞として
は、例えば、ラットグリオーマ細胞株の一種であるC6
−15(Change,K.ら,J.Biol.Che
m.,270,26152−26158,1995)を
挙げることができる。
本発明のCa2+型検出方法においてアゴニストであ
るか否かを検出する場合には、Ca2+型検出用形質転
換細胞と試験化合物とを接触させ、前記Ca2+型検出
用形質転換細胞内のCa2+濃度の変化を、直接的又は
間接的に分析(すなわち、測定又は検出)する。Ca
2+濃度の変化は、例えば、カルシウム結合性蛍光試薬
(例えば、fura2又はfluo3等)を用いて、直
接的にCa2+濃度の変化を分析することもできるし、
あるいは、Ca2+濃度に依存して転写量が調節される
遺伝子[例えば、ルシフェラーゼの遺伝子の上流にアク
チベータープロテイン1(AP1)応答配列を挿入した
遺伝子]の転写活性を分析することにより、間接的にC
2+濃度の変化を分析することもできる。
Ca2+型検出用形質転換細胞と試験化合物とを接触
させた場合に、Ca2+型検出用形質転換細胞内のCa
2+濃度が上昇すれば、前記試験化合物は、ADP受容
体P2TACに対するアゴニストであると判定すること
ができる。なお、コントロールとして、検出ツール用ポ
リペプチドとGqiとを共発現しているCa2+型検出
用形質転換細胞の代わりに、検出ツール用ポリペプチド
が発現されておらず、しかも、Gqiが発現しているコ
ントロール用形質転換細胞、あるいは、形質転換前の宿
主細胞を用いて同様の操作を行ない、前記試験化合物に
より前記コントロール用形質転換細胞又は前記宿主細胞
内のCa2+濃度が上昇しないことを確認することが好
ましい。
本発明のCa2+型検出方法においてアンタゴニスト
であるか否かを検出する場合には、Ca2+型検出用形
質転換細胞と試験化合物とを、血小板ADP受容体P2
ACのアゴニスト(例えば、2MeSADP又はAD
P)の共存下において接触させ、Ca2+型検出用形質
転換細胞内のCa2+濃度の変化を、直接的又は間接的
に分析(すなわち、測定又は検出)する。Ca2+型検
出用形質転換細胞と試験化合物とを、血小板ADP受容
体P2TACのアゴニストの共存下において接触させた
場合に、前記アゴニストによるCa2+型検出用形質転
換細胞内のCa2+濃度の上昇が、前記試験化合物によ
り阻害又は抑制されれば、前記試験化合物は、ADP受
容体P2TACに対するアンタゴニストであると判定す
ることができる。例えば、実施例3に記載の条件で行な
うことができる。
なお、コントロールとして、Ca2+型検出用形質転
換細胞と血小板ADP受容体P2TACのアゴニストと
を、試験化合物の不在下において接触させ、前記アゴニ
ストによるCa2+型検出用形質転換細胞内のCa2+
濃度の上昇の程度を確認しておくことが必要である。
これまで説明したように、本発明のCa2+型検出方
法においては、共役タンパク質としてGiをそのまま使
用するのではなく、Gqiを使用するので、cAMP濃
度ではなく、Ca2+濃度を分析することによりアンタ
ゴニスト又はアゴニストであるか否かの検出を実施する
ことができる。通常、cAMP濃度に比べ、Ca2+
度の方が、より簡易且つ迅速に測定することができる。
3)cAMP型検出方法 本発明のcAMP型検出方法は、形質転換細胞とし
て、検出ツール用ポリペプチドを発現している形質転換
細胞(以下、cAMP型検出用形質転換細胞と称する)
を使用する。通常の宿主細胞ではGiが構成的に発現し
ているので、検出ツール用ポリペプチドをコードするD
NAを含む発現ベクターで宿主細胞を形質転換すること
により、cAMP型検出用形質転換細胞を得ることがで
きる。なお、前記形質転換細胞は、形質転換する前の宿
主細胞が、ADPを作用させても細胞内cAMP濃度が
低下しない細胞であることが好ましい。このような細胞
としては、例えば、CHO細胞を挙げることができる。
本発明のcAMP型検出方法においてアゴニストであ
るか否かを検出する場合には、cAMP型検出用形質転
換細胞と試験化合物とを接触させ、前記cAMP型検出
用形質転換細胞内のcAMP濃度の変化を、直接的又は
間接的に分析(すなわち、測定又は検出)する。cAM
P型検出用形質転換細胞と試験化合物とを接触させる際
には、cAMP濃度を上昇させることのできる化合物
(例えば、フォルスコリン)を共存させることが好まし
い。
cAMP濃度の変化は、例えば、市販のcAMP測定
キット(Amersham社等)を用いて、直接的にc
AMP濃度の変化を分析することもできるし、あるい
は、cAMP濃度に依存して転写量が調節される遺伝子
[例えば、ルシフェラーゼの遺伝子の上流にcAMP応
答配列(CRE)を挿入した遺伝子]の転写活性を分析
することにより、間接的にcAMP濃度の変化を分析す
ることもできる。
cAMP型検出用形質転換細胞と試験化合物とを接触
させた場合に、cAMP型検出用形質転換細胞内のcA
MP濃度が低下すれば、前記試験化合物は、ADP受容
体P2TACに対するアゴニストであると判定すること
ができる。この場合、cAMP濃度を上昇させることの
できる化合物(例えば、フォルスコリン)を共存させて
おくと、試験化合物によるcAMP濃度の低下を、より
容易に判定することができる。また、コントロールとし
て、検出ツール用ポリペプチドとGiとを発現している
cAMP型検出用形質転換細胞の代わりに、検出ツール
用ポリペプチドが発現されていない宿主細胞を用いて同
様の操作を行ない、前記試験化合物により前記宿主細胞
内のcAMP濃度が低下しないことを確認することが好
ましい。
本発明のcAMP型検出方法においてアンタゴニスト
であるか否かを検出する場合には、cAMP型検出用形
質転換細胞と試験化合物とを、血小板ADP受容体P2
ACのアゴニスト(例えば、2MeSADP又はAD
P)の共存下において接触させ、前記cAMP型検出用
形質転換細胞内のcAMP濃度の変化を、直接的又は間
接的に分析(すなわち、測定又は検出)する。cAMP
型検出用形質転換細胞と試験化合物とを、血小板ADP
受容体P2TACのアゴニスト(例えば、2MeSAD
P又はADP)の共存下において接触させた場合に、前
記アゴニストによるcAMP型検出用形質転換細胞内の
cAMP濃度の低下が、前記試験化合物により阻害又は
抑制されれば、前記試験化合物は、ADP受容体P2T
ACに対するアンタゴニストであると判定することがで
きる。この場合、cAMP濃度を上昇させることのでき
る化合物(例えば、フォルスコリン)を共存させておく
と、試験化合物によるcAMP濃度の変動を、より容易
に判定することができる。例えば、実施例4又は実施例
5に記載の条件で、行うことができる。
また、コントロールとして、cAMP型検出用形質転
換細胞と血小板ADP受容体P2TACのアゴニストと
を、試験化合物の不在下において接触させ、前記アゴニ
ストによるcAMP型検出用形質転換細胞内のcAMP
濃度の低下の程度を確認しておくことが必要である。
4)GTPγS結合型検出方法 本発明のGTPγS結合型検出方法は、検出ツール用
ポリペプチド、前記ポリペプチドを含む細胞膜画分、あ
るいは、前記ポリペプチドを発現させた形質転換細胞を
用いて、GTPγS結合法(Lazareno,S.及
びBirdsall,N.J.M.,Br.J.Pha
rmacol.,109,1120−1127,199
3)を利用して、血小板のADP受容体P2TACに対
するアンタゴニスト又はアゴニストであるか否かを検出
することができる。
例えば、以下の手順により実施することができる。
すなわち、検出ツール用ポリペプチドを発現させた細
胞膜を、20mmol/L−HEPES(pH 7.
4)、100mmol/L−NaCl、10mmol/
L−MgCl、及び50mmol/L−GDP混合溶
液中で、35Sで標識されたGTPγS(400pmo
l/L)と混合する。試験化合物存在下と試験化合物不
在下とでインキュベートした後、反応液をガラスフィル
ター等で濾過し、フィルターに残存するGTPγSの放
射活性を液体シンチレーションカウンター等で測定す
る。試験化合物存在下における特異的なGTPγS結合
の上昇を指標に、ADP受容体P2TACに対するアゴ
ニストであるか否かを検出することができる。また、試
験化合物存在下における、血小板ADP受容体P2T
ACのリガンド(例えば、2MeSADP又はADP)
によるGTPγS結合上昇の抑制を指標に、ADP受容
体P2TACに対するアンタゴニストであるか否かを検
出することができる。
(3)抗血小板剤スクリーニング方法 本発明の抗血小板剤スクリーニングツール(ポリペプ
チド型抗血小板剤スクリーニングツール及び形質転換細
胞型抗血小板剤スクリーニングツールの両方を含む)を
用いると、血小板のADP受容体P2TACに対するリ
ガンド、アンタゴニスト、又はアゴニストをスクリーニ
ングすることができる。
既に説明したように、ADPは、血小板の活性化、粘
着、及び凝集を惹起又は亢進する重要な因子として知ら
れている。また、ADPは、血小板膜に存在するGタン
パク質共役型のADP受容体P2Tを介して、血小板を
活性化すると言われている(Biochem.J.,3
36,513−523,1998)。更に、公知の抗血
小板剤であるチクロピジンやクロピドグレルは、体内で
の代謝物がADP受容体P2TACを阻害することで効
果をもたらしていると考えられている(Savi,P.
J.,Pharmaclo.Exp.Ther.,26
9,772−777,1994)し、ATP類縁体であ
るARL67085若しくはその誘導体、又はAp4A
[P,P−di(adenosine−5’)te
traphosphate]の誘導体などは、P2T
AC拮抗作用によりADPによる血小板凝集の抑制作用
を有していることが示されている(Mills,D.
C.,Thromb.Hemost.,76,835−
856,1996;Humphries,R.G.,T
rends Pharmacol.Sci.,16,1
79−181,1995;及びKim,B.K.,Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA,89,2
370−2373,1992)。そして、実施例7で示
したとおり、ADP受容体P2TACアンタゴニスト
(例えば、2MeSAMP又はAR−C69931M
X)は、抗血小板作用を有する。
これらの知見によれば、血小板のADP受容体P2T
ACに対するリガンド又はアンタゴニストは、血小板の
活性化、粘着、及び凝集を制御することのできる物質と
して有用である。従って、これまで説明したスクリーニ
ングツール用ポリペプチドそれ自体、あるいは、スクリ
ーニングツール用形質転換細胞それ自体を、抗血小板剤
のスクリーニングに用いることができる。すなわち、ス
クリーニングツール用ポリペプチドそれ自体、あるい
は、スクリーニングツール用形質転換細胞それ自体を、
スクリーニングツールとして使用することができる。
本発明の抗血小板剤スクリーニングツールを用いてス
クリーニングにかけることのできる試験化合物として
は、特に限定されるものではないが、例えば、ケミカル
ファイルに登録されている種々の公知化合物(ペプチド
を含む)、コンビナトリアル・ケミストリー技術(Te
rrett,N.K.ら,Tetrahedron,5
1,8135−8137,1995)によって得られた
化合物群、あるいは、ファージ・ディスプレイ法(Fe
lici,F.ら,J.Mol.Bil.,222,3
01−310,1991)などを応用して作成されたラ
ンダム・ペプチド群を用いることができる。また、微生
物の培養上清、植物若しくは海洋生物由来の天然成分、
又は動物組織抽出物などもスクリーニングの試験化合物
として用いることができる。更には、本発明の抗血小板
剤スクリーニングツールにより選択された化合物(ペプ
チドを含む)を、化学的又は生物学的に修飾した化合物
(ペプチドを含む)を用いることができる。
本発明のスクリーニング方法は、検出方法により、以
下の4つに大別されるが、いずれかの方法を用いて、あ
るいは、これらを組み合わせて、ADP受容体P2T
ACに対するリガンド、アンタゴニスト、又はアゴニス
トであるか否かを検出し、試験化合物の中からアンタゴ
ニストを選択することによって、抗血小板剤として有用
な物質をスクリーニングすることができる。以下、本発
明のスクリーニング方法、 1)血小板のADP受容体P2TACに対するリガンド
をスクリーニングする方法(以下、リガンドスクリーニ
ング方法と称する); 2)形質転換細胞内におけるCa2+濃度の変動を指標
として、血小板のADP受容体P2TACに対するアン
タゴニスト又はアゴニストをスクリーニングする方法
(以下、Ca2+型スクリーニング方法と称する); 3)形質転換細胞内におけるcAMP量の変動を指標と
して、血小板のADP受容体P2TACに対するアンタ
ゴニスト又はアゴニストをスクリーニングする方法(以
下、cAMP型スクリーニング方法と称する);及び 4)GTPγS結合法を利用する血小板のADP受容体
P2TACに対するアンタゴニスト又はアゴニストをス
クリーニングする方法(以下、GTPγS結合型スクリ
ーニング方法と称する) について、順次説明する。
1)リガンドスクリーニング方法 本発明のリガンドスクリーニング方法は、本発明のリ
ガンド検出方法により、ADP受容体P2TACリガン
ドであるか否かを検出する工程、及びADP受容体P2
ACリガンドを選択する工程を含む限り、特に限定さ
れるものではない。
前記リガンド検出方法により得られた放射活性リガン
ドの結合阻害を指標として、ADP受容体P2TAC
対するリガンドをスクリーニングすることができる。例
えば、実施例6に記載の条件で、試験化合物を一定時間
作用させ、[H]−2MeSADPの結合阻害を指標
に、そのIC50が10μM以下(更に好ましくは1μ
M以下)の試験化合物を、リガンドとして選択すること
ができる。
本発明のリガンドスクリーニング方法でスクリーニン
グしたリガンドを、更に、以下に説明するCa2+型ス
クリーニング方法、cAMP型スクリーニング方法、及
び/又はGTPγS結合型スクリーニング方法にかけ、
アンタゴニストをスクリーニングすることにより、抗血
小板剤として有用な物質をスクリーニングすることがで
きる。
2)Ca2+型スクリーニング方法 本発明のCa2+型スクリーニング方法は、本発明の
Ca2+型検出方法により、ADP受容体P2TAC
ンタゴニスト又はアゴニストであるか否かを検出する工
程、及びADP受容体P2TACアンタゴニスト又はア
ゴニストを選択する工程を含む限り、特に限定されるも
のではない。
アゴニストは、前記Ca2+型検出方法において、試
験化合物によるCa2+型検出用形質転換細胞内のCa
2+濃度の上昇を指標に、スクリーニングすることがで
きる。
アンタゴニストは、前記Ca2+型検出方法におい
て、血小板ADP受容体P2TACのアゴニスト(例え
ば、2MeSADP又はADP)によるCa2+型検出
用形質転換細胞内のCa2+濃度の上昇が、試験化合物
により阻害又は抑制されることを指標に、スクリーニン
グすることができる。
例えば、実施例3に記載の条件で、試験化合物を一定
時間作用させ、2MeSADP又はADPによる細胞内
Ca2+濃度の上昇の阻害を指標に、そのIC50が1
0μM以下(更に好ましくは1μM以下)の試験化合物
を、アンタゴニスト活性を有する物質として選択するこ
とができる。
本発明のCa2+型スクリーニング方法でアンタゴニ
ストをスクリーニングすることにより、抗血小板剤とし
て有用な物質をスクリーニングすることができる。
3)cAMP型スクリーニング方法 本発明のcAMP型スクリーニング方法は、本発明の
cAMP型検出方法により、ADP受容体P2TAC
ンタゴニスト又はアゴニストであるか否かを検出する工
程、及びADP受容体P2TACアンタゴニスト又はア
ゴニストを選択する工程を含む限り、特に限定されるも
のではない。
アゴニストは、前記cAMP型検出方法において、試
験化合物によるcAMP型検出用形質転換細胞内のcA
MP濃度低下を指標に、スクリーニングすることができ
る。
アンタゴニストは、前記cAMP型検出方法におい
て、血小板ADP受容体P2TACのアゴニスト(例え
ば、2MeSADP又はADP)によるcAMP型検出
用形質転換細胞内のcAMP濃度の低下が、試験化合物
により阻害又は抑制されることを指標にスクリーニング
することができる。
例えば、実施例4又は実施例5に記載の条件で、試験
化合物を一定時間作用させ、2MeSADP又はADP
による細胞内cAMP濃度の低下の阻害を指標に、その
IC50が10μM以下(更に好ましくは1μM以下)
の試験化合物を、アンタゴニスト活性を有する物質とし
て選択することができる。
本発明のcAMP型スクリーニング方法でアンタゴニ
ストをスクリーニングすることにより、抗血小板剤とし
て有用な物質をスクリーニングすることができる。
4)GTPγS結合型スクリーニング方法 本発明のGTPγS結合型スクリーニング方法は、本
発明のGTPγS結合型検出方法により、ADP受容体
P2TACアンタゴニスト又はアゴニストであるか否か
を検出する工程、及びADP受容体P2TACアンタゴ
ニスト又はアゴニストを選択する工程を含む限り、特に
限定されるものではない。
アゴニストは、前記GTPγS結合型検出方法におけ
る、試験化合物による特異的なGTPγS結合の上昇を
指標にスクリーニングすることができる。
また、アンタゴニストは、血小板ADP受容体P2T
ACのアゴニスト(例えば、2MeSADPやADP)
によるGTPγS結合上昇が、試験化合物により抑制さ
れることを指標に、スクリーニングすることができる。
本発明のGTPγS結合型スクリーニング方法でアン
タゴニストをスクリーニングすることにより、抗血小板
剤として有用な物質をスクリーニングすることができ
る。
(4)抗血小板用医薬組成物の製造 本発明には、前記2)〜4)記載のスクリーニング方
法により、あるいは、1)〜4)記載のスクリーニング
方法を組み合わせることにより選択されるADP受容体
P2TACアンタゴニストである物質(例えば、化合
物、ペプチド、抗体、又は抗体断片)を有効成分とする
抗血小板剤が包含される。
選択されたADP受容体P2TACアンタゴニストが
抗血小板作用を有することは、例えば、実施例7記載の
方法で、ヒト血小板凝集阻害活性を検出することによ
り、確認することができる。
また、抗血小板用医薬組成物の品質規格の確認試験に
おいて、本発明のリガンド検出方法、Ca2+型検出方
法、cAMP型検出方法、及び/又はGTPγS結合型
検出方法によるADP受容体P2TACリガンド、アン
タゴニスト、又はアゴニストであるか否かを検出する工
程、及び製剤化工程を含む、抗血小板用医薬組成物の製
造方法も本発明に含まれる。
本発明のADP受容体P2TACアンタゴニスト(例
えば、化合物、ペプチド、抗体又は抗体断片)を有効成
分とする製剤は、前記有効成分のタイプに応じて、それ
らの製剤化に通常用いられる担体、賦形剤、及び/又は
その他の添加剤を用いて調製することができる。
投与としては、例えば、錠剤、丸剤、カプセル剤、顆
粒剤、細粒剤、散剤、又は経口用液剤などによる経口投
与、あるいは、静注若しくは筋注などの注射剤、坐剤、
経皮投与剤、又は経粘膜投与剤などによる非経口投与を
挙げることができる。特に胃で消化されるペプチドにあ
っては、静注等の非経口投与又は消化を受けない製剤化
手段、例えば、WO95/28963号パンフレットに
記載の製剤化手段が好ましい。
経口投与のための固体組成物においては、1又はそれ
以上の活性物質と、少なくとも一つの不活性な希釈剤、
例えば、乳糖、マンニトール、ブドウ糖、微結晶セルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、ポリ
ビニルピロリドン、又はメタケイ酸アルミン酸マグネシ
ウムなどと混合することができる。前記組成物は、常法
に従って、不活性な希釈剤以外の添加剤、例えば、滑沢
剤、崩壊剤、安定化剤、又は溶解若しくは溶解補助剤な
どを含有することができる。錠剤又は丸剤は、必要によ
り糖衣又は胃溶性若しくは腸溶性物質などのフィルムで
被覆することができる。
経口のための液体組成物は、例えば、乳濁剤、溶液
剤、懸濁剤、シロップ剤、又はエリキシル剤を含むこと
ができ、一般的に用いられる不活性な希釈剤、例えば、
精製水又はエタノールを含むことができる。前記組成物
は、不活性な希釈剤以外の添加剤、例えば、湿潤剤、懸
濁剤、甘味剤、芳香剤、又は防腐剤を含有することがで
きる。
非経口のための注射剤としては、無菌の水性若しくは
非水性の溶液剤、懸濁剤、又は乳濁剤を含むことができ
る。水溶性の溶液剤又は懸濁剤には、希釈剤として、例
えば、注射用蒸留水又は生理用食塩水などを含むことが
できる。非水溶性の溶液剤又は懸濁剤の希釈剤として
は、例えば、プロピレングリコール、ポリエチレングリ
コール、植物油(例えば、オリーブ油)、アルコール類
(例えば、エタノール)、又はポリソルベート80等を
含むことができる。前記組成物は、更に湿潤剤、乳化
剤、分散剤、安定化剤、溶解若しくは溶解補助剤、又は
防腐剤などを含むことができる。前記組成物は、例え
ば、バクテリア保留フィルターを通す濾過、殺菌剤の配
合、又は照射によって無菌化することができる。また、
無菌の固体組成物を製造し、使用の際に、無菌水又はそ
の他の無菌用注射用媒体に溶解し、使用することもでき
る。
投与量は、前記スクリーニング法により選択された有
効成分の活性の強さ、症状、投与対象の年齢、又は性別
等を考慮して適宜決定することができる。
例えば、経口投与の場合、その投与量は、通常、成人
(体重60kgとして)において、1日につき約0.1
〜100mg、好ましくは0.1〜50mgである。ま
た、非経口投与の場合、注射剤の形では、1日につき
0.01〜50mg、好ましくは0.01〜10mgで
ある。
実施例 以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、
これらは本発明の範囲を限定するものではない。なお、
特に断りがない場合は、公知の方法(Maniati
s,T.ら,”Molecular Cloning−
A Laboratory Manual”,Cold
Spring Harbor Laborator
y,NY,1982等)に従って実施することが可能で
ある。
実施例1:ADP受容体P2TAC遺伝子HORK3の
単離 本実施例では、以下に示す手順に従って、ヒト脳cD
NA(Clontech社製)をテンプレートとして、
PCR法により、ADP受容体P2TAC遺伝子HOR
K3(以下、単に、HORK3遺伝子と称する)の全長
cDNAを取得した。
すなわち、配列番号3で表される塩基配列からなるオ
リゴヌクレオチドをフォワードプライマーとして、配列
番号4で表される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド
をリバースプライマーとして用いた。なお、前記フォワ
ードプライマー及びリバースプライマーの各々の5’末
端には、XbaI認識部位を含む塩基配列が付加されて
いる。PCRは、taq DNAポリメラーゼ(Ex
Taq DNA polymerase;宝酒造社製)
を用いて、5%ジメチルスルホキシド(DMSO)存在
下で、94℃(20秒間)/58℃(20秒間)/74
℃(1.5分間)からなるサイクルを5回、94℃(2
0秒間)/55℃(20秒間)/74℃(1.5分間)
からなるサイクルを5回、そして、94℃(20秒間)
/50℃(20秒間)/74℃(1.5分間)からなる
サイクルを25回、順次繰り返した。その結果、約1.
0kbpのDNA断片が増幅された。このDNA断片を
XbaIで消化した後、プラスミドpEF−BOS−d
hfr(Mizushima,S.及びNagata,
S.,Nucleic Acids Res.,18,
5322,1990)のXbaI部位に挿入することに
より、プラスミドpEF−BOS−dhfr−HORK
3を得た。
プラスミドpEF−BOS−dhfr−HORK3に
おけるHORK3遺伝子の塩基配列は、DNAシークエ
ンサー(ABI377 DNA Sequencer;
Applied Biosystems社製)を用いて
ジデオキシターミネーター法により決定した。HORK
3遺伝子の塩基配列は、配列番号1で表される塩基配列
のとおりであった。
配列番号1で表される塩基配列は、1029塩基のオ
ープンリーディングフレーム(ORF)を有しており、
このORFから予測されるアミノ酸配列(342アミノ
酸)は、配列番号2で表されるアミノ酸配列のとおりで
あった。
実施例2:血球細胞におけるHORK3遺伝子の発現分
布の確認 健常人ボランティアよりヘパリン採血し、400×g
で10分間遠心処理を行なった。得られた上層を多血小
板血漿として分取した。
また、下層には6%デキストラン/生理食塩水を1/
3量加えて室温にて1時間放置した。その上清を取り、
150×gで5分間遠心処理した後、沈渣をHBSS
(Hanks’ Balanced Solt Sol
ution)に懸濁した。これを等量のフィコール(F
icoll Paque;Pharmacia社)に重
層し、400×gで30分間遠心処理を行なった。こう
して得られた中間層を「単核球画分」として、沈渣を多
形核白血球として分取した。
前記多形核白血球にCD16マイクロビーズ(第一化
学薬品社製)を加え、磁器スタンドにて「好中球画分」
と「好酸球画分」とに分離した。
また、先に得られた前記多血小板血漿に最終濃度2m
mol/LになるようにEDTAを加え、2500×g
で15分間遠心し、得られた沈殿を120mmol/L
−NaCl/2mmol/L−EDTA/30mmol
/L−Tris−HCl(pH7.4)に再懸濁した
後、再び2500×gで15分間遠心して得られた沈殿
を「血小板画分」とした。単核球画分、好中球画分、及
び好酸球画分は、それぞれ生理食塩水にて洗浄した。
単核球画分、好中球画分、好酸球画分、及び血小板画
分から、市販の総RNA精製試薬(isogen;日本
ジーン社製)を用いて総RNAをそれぞれ精製した。各
画分由来の総RNA5μgをDNアーゼ(DNase;
Nippon Gene社製)を用いて37℃で15分
間反応させた。DNアーゼ処理した総RNAをスーパー
スクリプトファーストストランドシステム(RT−PC
R用)(GIBCO社製)を用いてcDNAに変換し
た。
血球細胞でのHORK3mRNA発現量の検討は、前
記の各cDNAを鋳型として、シークエンスディテクタ
ー(Prism7700 Sequence Dete
ctor;Applied Biosystems社
製)を用いて行なった。配列番号5で表される塩基配列
からなるオリゴヌクレオチドと、配列番号6で表される
塩基配列からなるオリゴヌクレオチドとを、プライマー
セットとして用いた。また、5’側を蛍光指示薬FAM
(6−carboxy−fluorescein)で標
識し、3’側を蛍光指示薬TAMRA(6−carbo
xy−tetramethyl−rhodamine)
で標識した配列番号7で表される塩基配列からなるオリ
ゴヌクレオチドを、HORK3cDNAを特異的に認識
するプローブとして用いた。
PCRは、市販のPCR試薬(TaqMan PCR
core reagent;Applied Bio
systems社製)を用い、5%DMSO存在下で、
95℃(15秒間)/60℃(60秒間)からなるサイ
クルを50回繰り返した。また、mRNA発現量算出の
標準曲線を得るために、ヒトゲノムDNAを鋳型とし
て、前記プライマーセット及びプローブを用いて同条件
のPCRを行なった[J.Neurosci.Meth
ods.98,9−20(2000)]。
更に、内部標準として、ヒトβ−アクチンの発現量を
算出するために、前記の各cDNA及びヒトゲノムDN
Aをそれぞれ鋳型として、配列番号8で表される塩基配
列からなるオリゴヌクレオチドと配列番号9で表される
塩基配列からなるオリゴヌクレオチドとをプライマーセ
ットとし、5’側を蛍光指示薬FAMで標識し、3’側
を蛍光指示薬TAMRAで標識した配列番号10で表さ
れる塩基配列からなるオリゴヌクレオチドをβ−アクチ
ンを特異的に認識するプローブとして用い、同条件のP
CRを行なった。
単核球画分、好中球画分、好酸球画分、及び血小板画
分の各画分におけるβ−アクチンmRNAの発現量は、
それぞれ、総RNA1ng当たり、15000コピー、
19000コピー、25000コピー、及び33000
コピーであった。それに対して、HORK3mRNA
は、血小板特異的に発現しており(コピー数=80
5)、単核球、好中球、及び好酸球ではほとんど発現し
ていないことがわかった。
実施例3:HORK3タンパク質及びGqiを共発現さ
せたC6−15細胞における2MeSADP又はADP
による細胞内Ca2+濃度の上昇の確認 ADP又は2MeSADP(2−メチルチオ−AD
P)等のプリン類の多くは、細胞に作用させると、内在
性の細胞膜受容体を介して細胞内Ca2+の上昇を認め
る。そのため、外来性に導入した遺伝子由来のタンパク
質が、ADP又は2MeSADPに反応するか否かを検
定するためには、これらの物質に反応しない細胞を用い
てタンパク質を発現させることが好ましい。ラットグリ
オーマ細胞株の一種であるC6−15は、ADP等に反
応しないことが知られている(Change,K.ら,
J.Biol.Chem.,270,26152−26
158,1995)。本実施例では、HORK3タンパ
ク質を発現させる細胞としてC6−15を使用した。
また、HORK3タンパク質を発現させるための発現
プラスミドとして、前記実施例1で得られたプラスミド
pEF−BOS−dhfr−HORK3を用いた。
本実施例で使用したGqとGiとのキメラタンパク質
を発現するための発現プラスミドは、Conklin,
B.R.らの方法(Nature,363,274−2
76,1993)に従い、GqのC末端側の5アミノ酸
(Glu−Tyr−Asn−Leu−Val;配列番号
12で表されるアミノ酸配列)を、GiのC末端の5ア
ミノ酸(Asp−Cys−Gly−Leu−Phe;配
列番号11で表されるアミノ酸配列)と置換して構築し
た遺伝子(以下、Gpi遺伝子と称する)を、プラスミ
ドpEF−BOSにクローニングして作製した。構築し
たプラスミドは、プラスミドpEF−BOS−Gqiと
命名した。
96ウェルプレート(96well Black/c
lear bottom plat,collagen
I coated;BECTON DICKINSO
NN社製)に、C6−15細胞を、1ウェル当たり2×
10細胞となるように播種して48時間培養した後、
プラスミドpEF−BOS−dhfr−HORK3(1
ウェル当たり50ng)とプラスミドpEF−BOS−
Gqi(1ウェル当たり50ng)との組み合わせを、
トランスフェクション試薬(LipofectAMIN
E 2000;GIBCO BRL社製)を用いて遺伝
子導入した。なお、コントロールとして、プラスミドp
EF−BOS−dhfr−HORK3とプラスミドpE
F−BOS−Gqiとの組み合わせに代えて、プラスミ
ドpEF−BOS−dhfr(すなわち、HORK3遺
伝子を含まない空ベクター)とプラスミドpEF−BO
S−Gqiとの組み合わせを用いて遺伝子導入した。
前記の遺伝子導入操作から24時間経過した後、培地
を廃棄し、4μmol/L−Fluo−3,AM(Mo
lecular Probe社製)、0.004%プル
ロニックアシッド(商標=Pluronic F12
7,Molecular Probe社製)、1%ウシ
胎仔血清(FBS)、20mmol/L−HEPES、
及び2.5mmol/Lプロベネシドを含むHBBS
(Hanks’ Balanced Solt Sol
ution)(1ウェル当たり100μL)を添加し、
37℃で1時間インキュベーションした。細胞を20m
mol/L−HEPES及び2.5mmol/Lプロベ
ネシド含有HBBS(GIBCO社製)で4回洗浄した
後、20mmol/L−HEPES及び2.5mmol
/Lプロベネシド含有HBSS(1ウェル当たり100
μL)を添加した。
細胞内Ca2+濃度の変化は、FLIPR(Mole
cular Device社製)を用いて経時的に測定
した。すなわち、測定開始から10秒経過後に、2Me
SADP又はADPを、最終濃度3×10−5mol/
L〜1×10−12mol/Lになるように、ウェルに
添加し、添加後、50秒間は1秒ごとに、更に4分間は
6秒ごとに蛍光強度を測定した。
プラスミドpEF−BOS−dhfr−HORK3と
プラスミドpEF−BOS−Gqiとの組み合わせを遺
伝子導入した細胞では、2MeSADP又はADPの濃
度依存的な細胞内Ca2+濃度の上昇が観察された。一
方、プラスミドpEF−BOS−dhfr(空ベクタ
ー)とプラスミドpEF−BOS−Gqiとの組み合わ
せを遺伝子導入した細胞では、2MeSADP又はAD
Pによる細胞内Ca2+濃度の変化は観察されなかっ
た。
プラスミドpEF−BOS−dhfr−HORK3と
プラスミドpEF−BOS−Gqiとを遺伝子導入した
細胞における2MeSADP又はADPによる細胞内C
2+濃度の変化を測定し、2MeSADP又はADP
の各濃度におけるピーク値をプロットして、ロジスティ
ック(Logistic)回帰法により濃度依存性を解
析した。その結果、2MeSADPのEC50は、5.
4nmol/Lであり、ADPのEC50は、220n
mol/Lであることがわかった。以上のように、検出
ツール用ポリペプチドとGqiとを共発現させたCa
2+型検出用形質転換細胞では、2MeSADP又はA
DPに反応して容量依存的に細胞内Ca2+濃度の変化
を誘導することが確認された。
以上のことから、検出用ポリペプチドの1つであるH
ORK3タンパク質は、ADPに反応する受容体であ
り、Giに共役していることが判明した。また、本実施
例の結果から明らかなように、検出ツール用ポリペプチ
ドの1つであるHORK3タンパク質及びGqiを共発
現するC6−15細胞の細胞内Ca2+濃度の変化を測
定することで、アゴニスト又はアンタゴニストのスクリ
ーニングが可能となった。
実施例4:HORK3タンパク質を発現するCHO細胞
における2MeSADP又はADPによるcAMP産生
阻害の確認 前記実施例3により、前記ADP受容体がGi共役型
受容体であることが判明したことから、前記ADP受容
体はアデニル酸シクラーゼの活性を抑制する活性を持っ
ていることが予測される。そこで、本発明のcAMP型
スクリーニング方法を実施するには、前記ADP受容体
タンパク質を発現させるための宿主細胞として、ADP
や2MeSADPによってアデニル酸シクラーゼの活性
を抑制する活性を持っていない細胞株を選択することが
好ましい。以下の方法に従い、ADPや2MeSADP
によってフォルスコリン刺激によるcAMPの産生量を
下げない細胞を検索した結果、CHO細胞が最適である
ことが判明したので、前記ADP受容体タンパク質を発
現させるための細胞としてCHO細胞を用いた。なお、
本実施例では、核酸の新生合成に必須の酵素であるジヒ
ドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)を欠失した細胞株
[CHO−dhfr(−)株]を特に使用した。HOR
K3タンパク質を発現させるための発現プラスミドとし
てpEF−BOS−dhfr−HORK3を使用した。
10cmシャーレに、CHO−dhfr(−)株を、
1×10細胞となるように、αMEM(核酸存在)培
地を用いて播種し、1日培養した後、プラスミドpEF
−BOS−dhfr−HORK3(8μg)をトランス
フェクション試薬(LipofectAMINE 20
00;GIBCO BRL社製)を用いて遺伝子導入し
た。なお、コントロールとして、プラスミドpEF−B
OS−dhfr−HORK3に代えて、プラスミドpE
F−BOS−dhfr(すなわち、HORK3遺伝子を
含まない空ベクター)を用いて遺伝子導入した。
前記の遺伝子導入操作から24時間経過した後、遺伝
子導入した細胞を回収し、DHFRの競合的阻害剤であ
る100nmol/Lメトトレキセート(和光純薬社
製)を含有するαMEM(核酸非存在)培地に懸濁した
後、段階希釈して10cmシャーレに播き直した。2週
間後に出現したコロニーを個別に取得し、HORK3タ
ンパク質発現CHO細胞、あるいは、コントロール用の
空ベクター導入CHO細胞として、以下の実験に使用し
た。
HORK3タンパク質発現CHO細胞又は空ベクター
導入CHO細胞を、24ウェルプレートに、1ウェル当
たり1×10細胞となるように播種した。1日培養し
た後、1mmol/L−3−イソブチル−1−メチルキ
サンチン(Sigma社製)及び0.1%BSA含有α
MEM(核酸非存在)培地で10分間処理した後、3μ
mol/Lフォルスコリン(和光純薬社製)と2MeS
ADP(最終濃度=1×10−12〜1×10−7mo
l/L)との組み合わせ、あるいは、3μmol/Lフ
ォルスコリンとADP(最終濃度=1×10−10〜1
×10−5mol/L)との組み合わせを滴下した。3
7℃で30分間インキュベートした後に培養上清を除去
し、cAMP−EIAシステム(BIOTRAK;アマ
シャム社製)に含まれる細胞溶解液を用いて細胞を溶解
した。
各条件における細胞のcAMP産生量の測定は、cA
MP−EIAシステムを用い、その添付プロトコールに
従って実施した。3μmol/Lフォルスコリン単独刺
激でのcAMP産生量を100%とし、2MeSADP
又はADP共存下でのcAMP量の濃度依存曲線を作製
した。濃度依存曲線から、HORK3タンパク質に対す
る2MeSADP及びADPの応答性は、それぞれEC
50=0.07nmol/L及びEC50=35nmo
l/Lであった。
一方、空ベクター導入CHO細胞では、2MeSAD
P又はADPを添加しても、フォルスコリン刺激による
cAMP産生量に変化は見られなかった。
実施例5:HORK3タンパク質を発現するC6−15
細胞における2MeSADP又はADPによるcAMP
産生阻害の確認および阻害剤の影響 ADPや2MeSADPによってフォルスコリン刺激
によるcAMPの産生量を下げない細胞として、C6−
15細胞も最適であることが判明したので、ADP受容
体タンパク質を発現させるための細胞としてC6−15
細胞も用いた。
ADP受容体を発現させるための発現ベクターとして
pEF−BOS−dhfr−HORK3を使用した。
10cmシャーレにC6−15細胞を、1×10
胞となるようにDMEM培地を用いて播種し、1日培養
した後、プラスミドpEF−BOS−dhfr−HOR
K3(8μg)とpEF−BOS−neo(Nucle
ic Acid Res.,18,5322,199
0;0.8μg)をトランスフェクション試薬(Lip
ofectAMINE 2000;GIBCO BRL
社製)を用いて遺伝子導入した。
前記の遺伝子導入操作から24時間経過した後、遺伝
子導入した細胞を回収し、0.6mg/mL−G418
(GIBCO BRL社製)を含有するDMEM培地に
懸濁した後、段階希釈して10cmシャーレに播き直し
た。2週間後に出現したコロニーを個別に取得し、HO
RK3タンパク質発現C6−15細胞として、以下の実
験に使用した。
HORK3タンパク質発現C6−15細胞を、96ウ
ェルプレートに1×10細胞で播種した。1日培養し
た後、1mmol/L−3−イソブチル−1−メチルキ
サンチン(Sigma社製)及び0.1%BSA含有D
MEM培地で10分間処理した後、1μmol/Lフォ
ルスコリン(和光純薬社製)と2MeSADP(最終濃
度=1×10−12〜1×10−7mol/L)との組
み合わせ、あるいは、1μmol/Lフォルスコリンと
ADP(最終濃度=1×10−10〜1×10−5mo
l/L)との組み合わせを滴下した。37℃で30分間
インキュベートした後に培養上清を除去し、0.2%T
ritonX−100を含有するPBSを用いて細胞を
溶解した。
各条件における細胞のcAMP産生量の測定は、cA
MP HTRFキット(CIS bio intern
ational社製)を用い、添付プロトコールに従っ
て実施した。1μmol/Lフォルスコリン単独刺激で
のcAMP産生量を100%とし、2MeSADP又は
ADP共存下でのcAMP量の濃度依存曲線を作製し
た。濃度依存曲線から、HORK3タンパク質に対する
2MeSADP及びADPの応答性は、それぞれEC
50=0.08nmol/L、EC50=42nmol
/Lであった。HORK3タンパク質発現C6−15細
胞においても実施例4で示したHORK3タンパク質発
現CHO細胞とほぼ同様の性質を示した。
次に、HORK3タンパク質発現C6−15細胞にお
けるフォルスコリン刺激によるcAMP産生量の2Me
SADPによる抑制に対する、血小板凝集を抑制するこ
とが知られる化合物の影響を検討した。血小板凝集を抑
制する化合物として、2MeSAMP(2−methy
lthio−adenosine monophosh
ate)(Thromb.Haemost.,81,1
11−117,1999)又はAR−C69931MX
(N6−[2−methylthioethyl]−2
−[3,3,3−trifluoropropylth
io]−5′−adenylic acid,mono
anhybride with dichlorome
thylenebiphosphonic acid)
(J.Med.Chem.,42,213−320,1
999)を用いた。前記測定系において、1mmol/
L−3−イソブチル−1−メチルキサンチン(Sigm
a社製)及び0.1%BSA含有DMEM培地に2Me
SAMP(10−7〜10−4mol/L)又はAR−
C69931MX(10−12〜10−6mol/L)
を溶解したもので10分間処理した後、1μmol/L
フォルスコリン(和光純薬社製)と10nmol/L−
2MeSADPとの組み合わせ滴下した。37℃で30
分間インキュベートした後に培養上清を除去し、0.2
%TritonX−100を含有するPBSを用いて細
胞を溶解した。cAMP産生量の測定はcAMP HT
RFキットを用い、添付プロトコールに従って実施し
た。1μmol/Lフォルスコリン単独刺激でのcAM
P産生量を0%とし、1μmol/Lフォルスコリンと
10nmol/L−2MeSADPとの組み合わせで刺
激したときのcAMP産生量を100%として、阻害剤
の濃度依存曲線を作製した。濃度依存曲線から、フォル
スコリン刺激によるcAMP産生量の2MeSADPに
よる抑制に対する2MeSAMP及びAR−C6993
1MXの阻害効果は、それぞれIC50=5μmol/
L、IC50=2.4nmol/Lであった。
実施例6:HORK3タンパク質発現C6−15細胞と
2MeSADPとの結合実験 実施例5で作製したHORK3タンパク質発現C6−
15細胞を回収及び洗浄した後、5mmol/L−ED
TAとプロテアーゼインヒビターカクテルセットCom
pleteTM(ベーリンガーマンハイム社製)とを含
有する20mmol/L−Tris−HCl(pH7.
4)に懸濁して、ポリトロンにてホモジェナイズした。
超遠心を行った後、沈殿を1mmol/L−EDTA、
100mmol/L−NaCl、0.1%BSA、及び
CompleteTMを含有する50mmol/L−T
ris−HCl(pH7.4)に懸濁し、これを膜画分
とした。
膜画分20μgに[H]−2MeSADP(Mor
avek Biochemical社製)を最終濃度
0.25〜50nmol/Lになるように加え、1mm
ol/L−EDTA、100mmol/L−NaCl、
0.1%BSA、及びCompleteTMを含有する
50mmol/L−Tris−HCl(pH7.4)2
50μL中で室温で1時間インキュベーションした後、
セルハーベスターにてグラスフィルターに回収した。グ
ラスフィルターにマイクロシンチレーターを加え、液体
シンチレーションカウンターで膜画分への総結合量を測
定した。さらに、前述の試験の最終濃度50μmol/
L−2MeSADPを加えることで、膜画分への非特異
的結合量を測定した。その結果、[H]−2MeSA
DPはHORK3タンパク質発現C6−15細胞の膜画
分に特異的に結合することが分った。この結合のSca
tchard分析の結果、HORK3タンパク質発現C
6−15細胞の膜画分に対する[H]−2MeSAD
Pの結合の解離定数はKd=0.27nmol/Lで、
最大結合はBmax=3.7pmol/mgであった。
一方、HORK3タンパク質を発現していないホストの
C6−15細胞の膜画分では特異的結合は観察されなか
った。
次に、2MeSAMP又はAR−C69931MXの
影響を、実施例6で作製したHORK3タンパク質発現
C6−15細胞の膜画分を用いて、[H]−2MeS
ADPの結合を阻害する活性を指標にして検討した。実
際には、HORK3タンパク質発現C6−15細胞膜画
分20μgに、2MeSAMP(10−7〜10−4
ol/L)又はAR−C69931MX(10−12
10−6mol/L)と1nmol/L[H]−2M
eSADPとを添加し、室温で2時間インキュベーショ
ンした後、セルハーベスターにてグラスフィルターに回
収した。グラスフィルターにマイクロシンチレーターを
加え、液体シンチレーションカウンターで放射活性を測
定した。また、同時に、前述の試験において化合物を添
加しないもの、及び最終濃度10μmol/L−2Me
SADPを加えたものを、それぞれ、総結合量、及び非
特異的結合量として、放射活性を測定した。それぞれの
化合物の濃度依存曲線から、HORK3タンパク質と2
MeSADPとの結合に対する2MeSAMP及びAR
−C69931MXの阻害効果は、それぞれIC50
4.9μmol/L、IC50=9.8nmol/Lで
あった。
前記実施例3の結果に併せて、更に、実施例4及び5
において、HORK3タンパク質を発現するCHO細胞
及びC6−15細胞におけるフォルスコリン刺激による
cAMP産生量が2MeSADP及びADPによって抑
制されたことから、本ADP受容体がGiに共役してい
ることが更に明確になった。また、実施例4及び5の結
果から、スクリーニングツール用ポリペプチドの1つで
あるHORK3タンパク質を発現するCHO細胞又はC
6−15細胞の細胞内cAMP濃度の変化を測定するこ
とで、アゴニスト又はアンタゴニストのスクリーニング
が可能となった。また、実施例6に記載の方法で、HO
RK3タンパク質を発現するC6−15細胞の膜画分へ
の2MeSADPの結合阻害を測定することで、リガン
ドのスクリーニングも可能である。
以上、実施例2〜6の結果より、HORK3タンパク
質は、血小板に発現しているGi共役型のADP受容体
であることから、これまで存在が示唆されていた血小板
のADP受容体P2TACの実体であると考えられる。
実施例7:ヒト血小板凝集阻害活性の確認 健常人(成人,男子)より1/10容クエン酸ナトリ
ウムにて採血を行ない、De Marcoらの方法
(J.Clin.Invest.,77,1272−1
277,1986)に従い、多血小板血漿(PRP)を
調製した。PRPは、自動血球計数器(MEK625
8;日本光電)を用いて、3×10/mLに調製して
使用した。凝集惹起剤であるADPは、MCメディカル
社の製品を使用した。実施例5でHORK3タンパク質
アンタゴニスト活性を示すことを確認した2MeSAM
P又はAR−C69931MXを使用し、前記化合物を
溶解する溶媒としては、生理食塩水を用いた。
血小板凝集は、血小板凝集計(MCMヘマトレーサー
212;MCメディカル)を用いて測定した。すなわ
ち、PRP(80μL)とサンプル(2MeSAMP又
はAR−C69931MX)又は溶媒(10μL)と
を、37℃で1分間インキュベートした後、ADP(2
0〜200μmol/L)10μLを添加し、透過光の
変化を10分間記録し、その最大凝集率から凝集阻害
(%)を算出した。
図1に、2MeSAMPを用いた場合の結果を示し、
図2に、AR−C69931MXを用いた場合の結果を
示す。2MeSAMPのデータ(図1)は、ボランティ
ア2名を用いた実験結果の「平均値」で表し、AR−C
69931MXのデータ(図2)は、ボランティア3名
を用いた実験結果の「平均値+標準誤差」で表した。両
薬剤ともに、ADP惹起血小板凝集を濃度依存的に阻害
し、その阻害強度は、惹起剤であるADPの濃度に依存
していた。
本実施例より、HORK3タンパク質アンタゴニスト
が抗血小板作用を示すことが明確である。
産業上の利用可能性 血小板ADP受容体P2TAC活性を阻害する物質
は、抗血小板作用を示し、血栓性弊害の治療を可能とす
る。
従って、本発明の抗血小板剤スクリーニングツールに
よれば、抗血小板剤として有用な血小板ADP受容体P
2TACアンタゴニストをスクリーニング及び評価する
ことができる。
本発明のアンタゴニスト若しくはアゴニスト検出方法
を用い、又は本発明のリガンド検出方法とアンタゴニス
ト若しくはアゴニスト検出方法とを組み合わせて用いる
ことにより、血小板ADP受容体P2TACアンタゴニ
ストを選択し、抗血小板剤として有用な物質をスクリー
ニングすることができる。
次いで、前記スクリーニング方法で選択された物質を
有効成分とし、担体、賦形剤、及び/又はその他の添加
剤を用いて製剤化することにより、抗血小板用医薬組成
物を製造することができる。
また、本発明のリガンド、アンタゴニスト、又はアゴ
ニスト検出方法は、抗血小板剤として有用な物質をスク
リーニングする為のみでなく、抗血小板用医薬組成物の
品質規格の確認試験において、用いることも可能であ
る。
本発明のリガンド、アンタゴニスト又はアゴニスト検
出方法を用いて、試験化合物が血小板ADP受容体P2
ACリガンド、アンタゴニスト、又はアゴニストであ
るか否かを検出し、次いで、前記アンタゴニスト又はリ
ガンドを製剤化することにより、抗血小板用医薬組成物
を製造することができる。
配列表フリーテキスト 配列表の数字見出し<223>には、「Artifi
cial Sequence」の説明を記載する。具体
的には、配列表の配列番号3又は配列番号4の配列で表
される塩基配列からなる各オリゴヌクレオチドは、人工
的に合成したプライマー配列である。
以上、本発明を特定の態様に沿って説明したが、当業
者に自明の変形や改良は本発明の範囲に含まれる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01N 33/50 A61K 45/00 33/566 A61P 7/02 // A61K 45/00 9/00 A61P 7/02 9/10 101 9/00 29/00 9/10 101 35/04 29/00 37/00 35/04 37/06 37/00 C12N 15/00 A 37/06 5/00 B (72)発明者 齋藤 哲 茨城県つくば市御幸が丘21 山之内製薬 株式会社内 (72)発明者 大石 崇秀 茨城県つくば市御幸が丘21 山之内製薬 株式会社内 (72)発明者 曽我 孝利 茨城県つくば市御幸が丘21 山之内製薬 株式会社内 (56)参考文献 国際公開98/050549(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/00 - 15/90 C07K 14/00 - 14/825 G01N 33/15 G01N 33/50 A61K 45/00 A61P 7/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)(i)配列番号2で表されるアミ
    ノ酸配列を有するポリペプチド、(ii)配列番号2で表
    されるアミノ酸配列の1〜10個のアミノ酸が欠失、置
    換、及び/若しくは付加されたアミノ酸配列を有し、し
    かも、ADPと結合し、Giに共役することにより、ア
    デニル酸シクラーゼの活性を抑制する活性を有するポリ
    ペプチド、又は、(iii)配列番号2で表されるアミノ
    酸配列との相同性が95%以上であるアミノ酸配列を有
    し、しかも、ADPと結合し、Giに共役することによ
    り、アデニル酸シクラーゼの活性を抑制する活性を有す
    るポリペプチド、 前記ポリペプチドを含む細胞膜画分、あるいは、 前記ポリペプチドをコードするDNAを含む発現ベクタ
    ーで形質転換され、前記ポリペプチドを発現している形
    質転換細胞と、 試験化合物とを、 ADP受容体P2TAC標識リガンド存在下で、接触さ
    せる工程、並びに (2)前記ポリペプチド、細胞膜画分、又は形質転換細
    胞への標識リガンドの結合量の変化を分析する工程 を含む、試験化合物がADP受容体P2TACリガンド
    であるか否かを検出する方法。
  2. 【請求項2】 (1)C末端のアミノ酸配列が、配列番
    号11で表されるアミノ酸配列であり、しかも、ホスホ
    リパーゼC活性促進性Gタンパク質のホスホリパーゼC
    活性促進活性を有する部分ポリペプチドとGiの受容体
    共役活性を有する部分ポリペプチドとのキメラであるG
    タンパク質キメラを共発現している、(i)配列番号2
    で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチド、(ii)
    配列番号2で表されるアミノ酸配列の1〜10個のアミ
    ノ酸が欠失、置換、及び/若しくは付加されたアミノ酸
    配列を有し、しかも、ADPと結合し、Giに共役する
    ことにより、アデニル酸シクラーゼの活性を抑制する活
    性を有するポリペプチド、又は、(iii)配列番号2で
    表されるアミノ酸配列との相同性が95%以上であるア
    ミノ酸配列を有し、しかも、ADPと結合し、Giに共
    役することにより、アデニル酸シクラーゼの活性を抑制
    する活性を有するポリペプチドをコードするDNAを含
    む発現ベクターで形質転換され、前記ポリペプチドを発
    現している形質転換細胞と、試験化合物とを接触させる
    工程、及び (2)前記形質転換細胞内におけるCa2+濃度の変化
    を分析する工程 を含む、試験化合物がADP受容体P2TACアンタゴ
    ニスト又はアゴニストであるか否かを検出する方法。
  3. 【請求項3】 (1)(i)配列番号2で表されるアミ
    ノ酸配列を有するポリペプチド、(ii)配列番号2で表
    されるアミノ酸配列の1〜10個のアミノ酸が欠失、置
    換、及び/若しくは付加されたアミノ酸配列を有し、し
    かも、ADPと結合し、Giに共役することにより、ア
    デニル酸シクラーゼの活性を抑制する活性を有するポリ
    ペプチド、又は、(iii)配列番号2で表されるアミノ
    酸配列との相同性が95%以上であるアミノ酸配列を有
    し、しかも、ADPと結合し、Giに共役することによ
    り、アデニル酸シクラーゼの活性を抑制する活性を有す
    るポリペプチドをコードするDNAを含む発現ベクター
    で形質転換され、前記ポリペプチドを発現している形質
    転換細胞と試験化合物とを、血小板ADP受容体P2T
    ACのアゴニストの共存下において、接触させる工程、
    並びに、 (2)前記形質転換細胞内におけるcAMP濃度の変化
    を分析する工程 を含む、試験化合物がADP受容体P2TACアンタゴ
    ニスト又はアゴニストであるか否かを検出する方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の方
    法、あるいは、これらを組み合わせることによる、AD
    P受容体P2TACリガンド、アンタゴニスト、又はア
    ゴニストであるか否かを検出する工程、及び ADP受容体P2TACアンタゴニストを選択する工程 を含む、抗血小板剤をスクリーニングする方法。
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