JP4230294B2 - Novel adapter molecule that binds to mammalian Toll-like receptor 4 and mediates type I interferon induction and uses thereof - Google Patents

Novel adapter molecule that binds to mammalian Toll-like receptor 4 and mediates type I interferon induction and uses thereof Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、哺乳動物のToll様受容体4に結合しタイプIインターフェロン誘導を媒介する新規アダプター分子タンパク質およびその変異体、ならびにそれらをコードする遺伝子、それらの利用に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、細菌感染に対する生体防御機構は特異的なT細胞やB細胞を介した獲得免疫系から論じられてきた。しかし、Toll様受容体(Toll-like receptor、以下「TLR」と略す)の発見以来、感染防御における自然免疫系(innate immune system)の役割が注目されるようになってきた。
【0003】
TLRはハエからヒトまで普遍的に存在する重要な生体防御機構である自然免疫系において、微生物成分の認識に関与する細胞膜上のシグナル受容体であり、第2の免疫識別系として注目されている。現在ヒトではTLRファミリーに属する10種の受容体(ヒトTLR1−10)が確認されており、これらのマウス相同体(マウスTLR1−10)も確認されている。
【0004】
TLRは、細胞外領域がロイシンリッチリピート(LRR)およびC末端隣接領域(C-terminal flanking region)から構成され、細胞内はインターロイキン1受容体と相同性のあるTIR(Toll-interleukin-1 receptor)ドメインから成る。このTLRに関する研究により、自然免疫系における微生物成分の認識に関わるシグナル伝達経路が明らかにされつつある。
【0005】
リポ多糖(Lipopolysaccharide、以下「LPS」と略す)は、グラム陰性細菌の細胞壁構成成分であり、エンドトキシン(内毒素)とも呼ばれ、哺乳動物に対して強い毒性がある。グラム陰性細菌の感染により引き起こされるエンドトキシンショックは、凝固系の活性化、iNOS(誘導型一酸化窒素合成酵素、inducible nitric oxide synthase)の発現誘導などを経て、末梢血管拡張、高心拍出、発熱などを呈し、末期には低心拍出状態となり死に至る。エンドトキシンショックを引き起こす宿主応答としては、TLR/CD14受容体を介する細胞内シグナル伝達によるMAPK(mitogen-activated protein kinase)系の活性化と転写因子の活性化、そして炎症性サイトカインの産生が挙げられる。
【0006】
LPSはTLR4のアゴニストであり、自然免疫系においてマクロファージや樹状細胞を活性化する。TLR4はMD−2(myeloid differentiation factor-2)およびCD14と共に、細胞膜上でLPSを認識し、NF−κB(核因子κB、nuclear factorκB)およびIRF−3(インターフェロン調節因子3、interferon-regulatory factor3)を活性化する(非特許文献1)。細胞内において、インターフェロン(以下「IFN」と略す)−β誘導に引き続いてIRF−3が活性化される(非特許文献2)。TLR4のシグナル伝達は、アダプター分子MyD88を介してNF−κBを活性化するが、MyD88依存性シグナル伝達経路はLPSに起因する樹状細胞の成熟やIFN−β誘導を起こさない(非特許文献2、3)。このことはMyD88欠損マウス由来細胞の分析により確認された(非特許文献4)。MyD88により誘導されない細胞の反応はMyD88非依存性反応と呼ばれ、未知のアダプター分子が関与していることが予想された。
【0007】
TIRAP(Toll-interleukin-1 receptor domain-containing adapter protein、Malとも呼ばれる)は、当初MyD88非依存性経路に必要であると考えられていた(非特許文献5、6)。実際に、TIRAPのドミナントネガティブ体および合成TIRAPペプチドはIFN−β誘導およびPKRリン酸化を阻害したと報告された(非特許文献5、7)。しかし、TIRAPノックアウトの研究において樹状細胞の成熟およびI型IFN誘導はTIRAPとほとんど無関係で、TIRAP-/-細胞の表現型はMyD88-/-細胞の表現型と似ていた(非特許文献8、9)。したがって、IFN−βを誘導する経路のTIRAPを介する活性化は、培養系のマウス細胞および多くのヒト細胞においては、あったとしても僅かであると考えられる。
【0008】
TLR3はポリイノシン酸−ポリシチジル酸(以下「ポリ(I:C)」と略す)を認識してIFN−βプロモーターを活性化し、NF−κBを活性化する程度はより低い(非特許文献10、11、12)。I型IFN産生および樹状細胞成熟は、TLR3を介する樹状細胞活性化により誘導される典型的な細胞反応である。最近、TIRドメイン含有アダプター分子1(TIR-containing adaptor molecule-1、以下「TICAM−1」と略す)と名付けられたアダプター分子が直接TLR3のTIRに結合し、MyD88と無関係にIRF−3を活性化することが明らかとなった。しかし、酵母ツー・ハイブリッド系および哺乳類細胞由来の直接免疫沈降において、TICAM−1はTLR4のTIRとほとんど結合しなかった(非特許文献12)。この結果から、もう1つの因子または機構がTLR4のMyD88非依存性経路に関与していることが予想されていた。
【0009】
ところで、TLRによって誘導されるI型IFN(IFNαおよびIFNβ)は、抗ウイルス作用や抗がん作用を示すことが知られている。詳細には、I型IFNは、以下のような作用を持つことが知られている。
【0010】
I型IFNは、以下のような複数の作用機序により抗ウイルス作用を奏することが知られている。
【0011】
▲1▼ウイルスのmRNAを不安定化し、宿主のタンパク翻訳を抑制する細胞内遺伝子を活性化する。これにより、ウイルスの複製を抑制し、ウイルスの増殖を抑制する。
【0012】
▲2▼MHCクラスI分子の発現を誘導し、ナチュラルキラー(NK)細胞に対する抵抗性を誘導する。細胞障害性CD8+T細胞に対する感受性を亢進させる。さらに、T細胞の活性化の抑制およびT細胞サプレッサー活性の増強にも関与する。
【0013】
▲3▼ウイルス感染細胞を選択的に障害するナチュラルキラー(NK)細胞を活性化し、ナチュラルキラー(NK)細胞によるアポトーシスをウイルスに誘導する。
【0014】
また、I型IFNは、以下のような複数の作用機序により抗腫瘍作用を奏することが知られている。
【0015】
1)腫瘍細胞内のmRNAを不安定化し、宿主のタンパク翻訳を抑制する細胞内遺伝子を活性化する。これにより、腫瘍細胞内のタンパク質の合成を抑制し、腫瘍細胞の増殖を抑制する。
【0016】
2)マクロファージ、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞等の抗腫瘍エフェクターを活性化し、これらの抗腫瘍エフェクターにより腫瘍細胞を障害することで、腫瘍細胞にアポトーシスを誘導する。
【0017】
3)ウイルス感染細胞を選択的に障害するナチュラルキラー(NK)細胞を活性化し、ナチュラルキラー(NK)細胞によるアポトーシスを腫瘍細胞に誘導する。
【0018】
さらに、I型IFNは、前述したようにT細胞の活性化の抑制、T細胞サプレッサー活性の増強にも関与することから、ある種の自己免疫疾患を改善できると考えられる。
【0019】
I型IFNは、以上のような抗ウイルス作用および抗腫瘍作用を持つことから、従来、IFNα製剤やIFNβ製剤が、B型肝炎、C型肝炎、C型肝炎から誘発される肝がん、腎臓がん等の治療剤として使用されている。例えば、天然型IFNα製剤である住友製薬株式会社製の「スミフェロン(登録商標)」などが、臨床応用において好成績を挙げている。
【0020】
【非特許文献1】
Medzhitov, R. (2001) Toll-like receptors and innate immunity. Nat. Rev. Immunol. 1: 135-145.
【0021】
【非特許文献2】
Kawai, T., Takeuchi, O., Fujita, T., Inoue, J., Muhlradt, P.F., Sato, S., Hoshino, K., and Akira, S. (2001) Lipopolysaccharide stimulates the MyD88-independent pathway and results in activation of IFN-regulatory factor 3 and the expression of a subset of lipopolysaccharide-inducible genes. J. Immunol. 167: 5887-5894.
【0022】
【非特許文献3】
Kaisho, T., Takeuchi, o., Kawai, T., Hoshino, K., and Akira, S. (2001) Endotoxin-induced maturation of MyD88-deficient dendritic cells. J. Immunol. 166: 5688-5694.
【0023】
【非特許文献4】
Kawai, T., Adachi, O., Ogawa, T., Takeda, K., and Akira, S. (1999) Unresponsiveness of MyD88-deficient mice to endotoxin. Immunity 11: 115-122.
【0024】
【非特許文献5】
Horng, T., Barton, G.M., and Medzhitov, R. (2001) TIRAP: an adapter molecule in the Toll signaling pathway. Nat. Immunol. 2: 835-841.
【0025】
【非特許文献6】
Fitzgerald, K.A., Palsson-McDermott, E.M., Bowie, A.G., Jefferies, C.A., Mansell, A.S., Brady, G., Brint, E., Dunne, A., Gray, P., Harte, M.T., McMurray, D., Smith, D.E., Sims, J.E., Bird, T.A., and O'Neill, L.A. (2001) Mal (MyD88-adapter-like) is required for Toll-like receptor-4 signal transduction. Nature 413: 78-83.
【0026】
【非特許文献7】
Toshchakov, V., Jones, B.W., Perera, P.Y., Thomas, K., Cody, M.J., Zhang, S., Williams, B.R., Major, J., Hamilton, T.A., Fenton, M.J., and Vogel, S.N. (2002) TLR4, but not TLR2, mediates IFN--induced STAT1α/β-dependent gene expression in macrophages. Nat. Immunol. 3: 392-398.
【0027】
【非特許文献8】
Yamamoto, M., Sato, S., Hemmi, H., Sanjo, H., Uematsu, S., Kaisho, T., Hoshino, K., Takeuti, O., Kobayashi, M., Fujita, T., Takeda, K., and Akira, S. (2002) Essential role for TIRAP in activation of the signaling cascade shared by TLR2 and TLR4. Nature 420: 324-329.
【0028】
【非特許文献9】
Horng, T., Barton, G.M., Flavell, R.A., and Medzhitov, R. (2002) The adaptor molecule TIRAP provides signaling specificity for Toll-like receptors. Nature 420: 329-333.
【0029】
【非特許文献10】
Alexopoulou, L., Holt, A.C., Medzhitov, R., and Flavell, R.A. (2001) Recognition of double-stranded RNA and activation of NF-κB by Toll-like receptor3. Nature 413: 732-738.
【0030】
【非特許文献11】
Matsumoto, M., Kikkawa, S., Kohase, M., Miyake, K., and Seya, T. (2002) Establishment of a monoclonal antibody against human Toll-like receptor3 that blocks double-stranded RNA-mediated signaling. Biochem.Biophys. Res.Commun. 293: 1364-1369.
【0031】
【非特許文献12】
Oshiumi, H., Matsumoto, M., Funami, K., Akazawa, T., and Seya, T. (2003) TICAM-1, an adaptor molecule that participates in Toll-like receptor3-mediated interferon β-induction. Nature Immunol. 4: 161-167.
【0032】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、LPSを認識したTLR4のシグナル伝達において、MyD88に依存しない別の経路が存在すること、このMyD88非依存性経路によりLPSに起因する樹状細胞の成熟およびI型IFN誘導が起こることが報告されていた。これらの公知事実の総合的評価から、TLR4のMyD88非依存性経路には未知のアダプター分子が関与していることが予想されていたが、そのアダプター分子は未だ特定されていなかった。
【0033】
TLR4と直接結合し、シグナルを下流に伝達してI型IFNを誘導する分子が明らかとなれば、TLR4を介する自然免疫応答においてI型IFNを誘導するシグナル伝達経路およびシグナル伝達調節機構の解明が進むこととなり、自然免疫系に関わる種々の病気の病態解明や、自然免疫応答の調節による治療薬等の開発に有効利用ができると考えられる。
【0034】
また、前述したウイルス感染症や腫瘍の治療に用いられているインターフェロン製剤は、全身投与なので、治療効果の得られる濃度では、精神・神経症状(うつ病等)、自己免疫疾患(甲状腺機能異常、自己免疫性肝炎、溶血性貧血、潰瘍性大腸炎、慢性関節リウマチ等)が悪化する等の副作用が強い。インターフェロン製剤による副作用は、本来はインターフェロンを産生しない正常な宿主細胞にまでインターフェロンが導入されてしまうために、本来は外部抗原に対する免疫応答時に行われるべきT細胞に対する自己抗原の提示が、インターフェロンの導入部位全体で誘導され、自己免疫現象が起こり易くなるためであると考えられる。
【0035】
このように、インターフェロン製剤は、治療効果の得られる濃度では副作用が強いため、全身投与では十分な抗がん作用を維持するのが難しい。また、インターフェロン製剤を局所投与したとしても、副作用を完全に避けることは難しいと考えられる。
【0036】
TLR4と直接結合し、シグナルを下流に伝達してI型IFNを誘導する分子が明らかとなれば、生体内で局所的なI型インターフェロンの産生を亢進することによりウイルス感染症や腫瘍等を治療する新たな治療薬剤を開発することができると考えられる。また、この新規なタンパク質の機能解析を通じて生体内でI型インターフェロンの産生を阻害する物質を提供し、この物質により生体内でI型インターフェロンの産生を阻害することにより自己免疫疾患やアトピー性疾患等を治療する新たな治療剤を提供することができると考えられる。
【0037】
さらに、TLR4はLPSを認識する受容体であることから、上記生体内でI型インターフェロンの産生を阻害する物質によりエンドトキシンショックを予防・治療することが可能となる。
【0038】
グラム陰性細菌の感染により引き起こされるエンドトキシンショックは、炎症性サイトカインの産生に起因する凝固系の活性化、iNOSの発現誘導などを経て、末梢血管拡張、高心拍出、発熱などを呈し、末期には低心拍出状態となり死に至るものであり、現在効果的な治療法は無く、有効な治療法の開発が急務である。
【0039】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、TLR4に直接結合し、I型IFN誘導を媒介する新規アダプター分子およびその遺伝子、ならびにそれらを利用した薬剤等を提供することにある。
【0040】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、TLR4に直接結合する新規なアダプター分子を同定し、この分子がTLR4とTICAM−1を架橋することにより、TLR4を介するMyD88非依存的経路においてLPSに起因するIRF−3活性化を誘導することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0041】
すなわち、本発明に係る新規アダプター分子はI型IFNの誘導を司るアダプターであり、選択的にLPS/TLR4のシグナル系の中からI型IFNの誘導系だけを調節できる点に特徴がある。
【0042】
本発明者らは、この新規アダプター分子がTIRドメイン含有アダプター分子1(TIR-containing adaptor molecule-1、TICAM−1)のTIRドメインと相同性の高いTIRドメインを有することから、TIRドメイン含有アダプター分子2(TIR-containing adaptor molecule-2)と名付けた。以下、本発明に係る新規アダプター分子を適宜「TICAM−2」と記載する。
【0043】
上記アダプター分子TICAM−2は、本発明者らが初めて同定し、その全長アミノ酸配列を明らかにした新規のアダプタータンパク質である。配列番号2にはヒト由来のアミノ酸配列を、配列番号4にはマウス由来のアミノ酸配列を示す。
【0044】
したがって、本発明に係るタンパク質は、配列番号2または4に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質またはその変異体である。具体的には以下のタンパク質が本発明に含まれる。
(1)配列番号2または4に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1またはそれ以上のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、配列番号2に示される配列のうち75−213番目のアミノ酸配列を有するタンパク質。
(3)配列番号4に示されるアミノ酸配列において、1またはそれ以上のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、配列番号4の示される配列のうち72−210番目のアミノ酸配列を有するタンパク質。
(4)配列番号2または4に示されるアミノ酸配列において、1またはそれ以上のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質と、I型IFN誘導を媒介する性質を併せ持つタンパク質。
(5)配列番号2または4に示されるアミノ酸配列において、1またはそれ以上のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、I型IFN誘導を媒介する性質を持つ一方、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質に異常を持つタンパク質。
(6)配列番号2または4に示されるアミノ酸配列において、1またはそれ以上のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質を持つ一方、I型IFN誘導を媒介する性質に異常を持つタンパク質。
(7)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも116番目のアミノ酸が置換または欠失された、上記(6)に記載のタンパク質。
(8)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも117番目のアミノ酸が置換または欠失された、上記(6)に記載のタンパク質。
【0045】
上記タンパク質はTIR4を介したシグナル伝達系ならびにその調節機構を研究解析するための研究材料として有用であるばかりでなく、こうした研究を通じて、当該シグナル伝達系やその調節機構に関わる種々の病気の病態解明に有効利用できる可能性がある。
【0046】
上記タンパク質のうち、(1)ないし(5)はTICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を正常に有するタンパク質である。後述するように、TICAM−2はそれのみを単独で過剰発現させた場合に、IFN−βプロモーターを活性化することが確認された。したがって、上記タンパク質(1)ないし(5)はI型IFNの産生により改善可能な各種疾患に有効である。たとえば、ウイルス感染症を予防・治療する薬剤や、I型IFNが有効なガン(腎ガン、子宮頚ガン、肝炎後肝ガン等)を治療する薬剤として利用できる。すなわち、本発明には上記(1)ないし(5)のTICAM−2タンパク質またはTICAM−2タンパク質変異体を含むことを特徴とするウイルス感染予防・治療薬剤、およびガン治療薬剤が含まれる。
【0047】
上記(6)ないし(8)はI型IFN誘導を媒介する機能に異常を有するドミナントネガティブ変異体のタンパク質である。これらのドミナントネガティブ変異体は、TLR4に直接結合する性質を持つ一方、I型IFN誘導を媒介する性質に異常を持ち、TLR4のシグナルの伝達を遮断する。したがって、上記タンパク質(6)ないし(8)はI型IFNの産生を抑制することができ、I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象、たとえば自己免疫疾患やアトピー性疾患を治療する薬剤として利用できる。さらに、TLR4はLPSを特異的に認識し、そのシグナル伝達がエンドトキシンショックの引き鉄となるため、上記タンパク質(6)ないし(8)はLPSに起因するエンドトキシンショックを予防・治療する薬剤として利用できる。すなわち、本発明には上記(6)ないし(8)のTICAM−2タンパク質の変異体を含むことを特徴とする自己免疫疾患治療薬剤、アトピー性疾患治療薬剤、およびエンドトキシンショック予防・治療薬剤が含まれる。
【0048】
本発明に係る遺伝子には、以下の遺伝子が含まれる。
(a)上記(1)ないし(8)のタンパク質をコードする遺伝子。
(b)配列番号1または3に示される塩基配を列有する遺伝子。
(c)配列番号1または3に示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質と、I型インターフェロン誘導を媒介する性質を併せ持つタンパク質をコードする遺伝子。
(d)配列番号1または3に示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、I型インターフェロン誘導を媒介する性質を持つ一方、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質に異常を持つタンパク質をコードする遺伝子。
(e)配列番号1または3に示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質を持つ一方、I型インターフェロン誘導を媒介する性質に異常を持つタンパク質をコードする遺伝子。
【0049】
上記遺伝子のうち、(a)の(1)ないし(5)のタンパク質をコードする遺伝子、および(b)ないし(d)はTICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を正常に有するタンパク質をコードする遺伝子である。また、上記(a)の(6)ないし(8)のタンパク質をコードする遺伝子、および(e)はI型IFN誘導を媒介する機能に異常を有するドミナントネガティブ変異体のタンパク質をコードする遺伝子である。
【0050】
上記遺伝子は、TIR4を介したシグナル伝達系ならびにその調節機構を研究解析するための研究材料として有用であるばかりでなく、こうした研究を通じて、当該シグナル伝達系やその調節機構に関わる種々の病気の病態解明に有効利用できる可能性がある。
【0051】
本発明に係る組換え発現ベクターは、上記(a)ないし(e)の遺伝子を含むものである。
【0052】
上記組換え発現ベクターを用いると、公知の遺伝子工学的手法により標的細胞を形質転換して標的細胞に上記遺伝子を導入することができる。形質転換により得られた形質転換体は、TIR4を介したシグナル伝達系ならびにその調節機構を研究解析するための研究材料として有用であるばかりでなく、こうした研究を通じて、当該シグナル伝達系やその調節機構に関わる種々の病気の病態解明に有効利用できる可能性がある。
【0053】
上記組換え発現ベクターのうち、上記(a)の(1)ないし(5)のタンパク質をコードする遺伝子、および(b)ないし(d)の遺伝子を含む組換え発現ベクターは、ウイルス感染症を予防・治療する薬剤や、I型IFNが有効なガンを治療する薬剤として利用できる。すなわち、本発明には上記(a)の(1)ないし(5)のタンパク質をコードする遺伝子、および(b)ないし(d)の遺伝子を含む組換え発現ベクターを含むことを特徴とするウイルス感染予防・治療薬剤、およびガン治療薬剤が含まれる。
【0054】
上記組換え発現ベクターのうち、上記(a)の(6)ないし(8)のタンパク質をコードする遺伝子、および(e)の遺伝子を含む組換え発現ベクターは、自己免疫疾患やアトピー性疾患を治療する薬剤、およびLPSに起因するエンドトキシンショックを予防・治療する薬剤として利用できる。すなわち、本発明には、上記(a)の(6)ないし(8)のタンパク質をコードする遺伝子、および(e)の遺伝子を含む組換え発現ベクターを含むことを特徴とする自己免疫疾患治療薬剤、アトピー性疾患治療薬剤、およびエンドトキシンショック予防・治療薬剤が含まれる。
【0055】
本発明に係るポリヌクレオチドは、配列番号1に示される塩基配列のうち87−791番目の塩基配列の一部を含むポリヌクレオチド、または配列番号3に示される塩基配列のうち、120−815番目の塩基配列の一部を含むポリヌクレオチドである。
【0056】
上記ポリヌクレオチドはRNA干渉のためのsiRNA(small interfering RNA)として利用することが可能である。これらのsiRNAを用いてRNA干渉実験を行うことにより、TIR4を介したシグナル伝達系ならびにその調節機構を研究解析するための研究材料として有用であるばかりでなく、こうした研究を通じて、当該シグナル伝達系やその調節機構に関わる種々の病気の病態解明に有効利用できる可能性がある。
【0057】
また、これらのsiRNAを標的細胞にトランスフェクトすることにより、TICAM−2タンパク質の発現を抑制することができ、これにより、上記ポリヌクレオチドは自己免疫疾患やアトピー性疾患を治療する薬剤、およびLPSに起因するエンドトキシンショックを予防・治療する薬剤として利用できる。すなわち、本発明には、上記ポリヌクレオチドを含むことを特徴とする自己免疫疾患治療薬剤、アトピー性疾患治療薬剤、およびエンドトキシンショック予防・治療薬剤が含まれる。
【0058】
本発明に係る抗体には、以下の抗体が含まれる。
(i)上記(1)ないし(8)のタンパク質に対する抗体。
(ii)上記(1)ないし(5)のいずれかのタンパク質に対する抗体であって、当該タンパク質に結合することにより、当該タンパク質のI型IFN誘導を媒介する性質を阻害する抗体。
【0059】
上記抗体は、TICAM−2タンパク質発現の検出、TICAM−2タンパク質の精製等に有用であると考えられる。
【0060】
上記(ii)の抗体はTICAM−2のI型IFN誘導を媒介する性質を阻害するので、自己免疫疾患やアトピー性疾患を治療する薬剤、およびLPSに起因するエンドトキシンショックを予防・治療する薬剤として利用できる。すなわち、本発明には、上記(ii)の抗体を含むことを特徴とする自己免疫疾患治療薬剤、アトピー性疾患治療薬剤、およびエンドトキシンショック予防・治療薬剤が含まれる。
【0061】
本発明には、TICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質をスクリーニングする方法が含まれる。このスクリーニング方法では、上記(1)ないし(5)のタンパク質を用いればよい。また、このスクリーニング方法を用いて得られたTICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質は、自己免疫疾患やアトピー性疾患を治療する薬剤、およびLPSに起因するエンドトキシンショックを予防・治療する薬剤として利用できる。すなわち、本発明には、上記スクリーニング方法を用いて得られたTICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質含むことを特徴とする自己免疫疾患治療薬剤、アトピー性疾患治療薬剤、およびエンドトキシンショック予防・治療薬剤が含まれる。
【0062】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本発明は、これに限定されるものではない。
【0063】
〔1〕本発明に係る新規アダプター分子TICAM−2タンパク質、およびその遺伝子
LPS/TLR4シグナル伝達経路のこれまでの研究成果により、LPS/TLR4のシグナル伝達経路には、MyD88依存性経路とMyD88非依存性経路とが存在し、MyD88非依存性経路には未知のアダプター分子が関与していることが予想されていた。
【0064】
本発明者らは、上記未知アダプター分子の同定を試み、物理的にはTLR4とTICAM−1とを架橋し、機能的にはLPS/TLR4のシグナルをTICAM−1に伝達して順次IRF−3を活性化する新規アダプター分子TICAM−2を同定し、ヒトおよびマウスのTICAM−2遺伝子をクローニングした。
【0065】
図1にヒトTLR2、3、4および5と各TLR特異的シグナル伝達経路を決定するアダプターとの会合の概略を示した。図中のM−1はMyD88、M−2はTIRAP(Mal)、T−1はTICAM−1、T−2はTICAM−2を表す。TLR5ではMyD88が直接結合し、NF−κBを活性化する。TLR2ではTIRAP介してMyD88にシグナルを伝達し、NF−κBを活性化する。TLR3ではMyD88を介する経路(MyD88依存性経路)によりNF−κBを活性化、TICAM−1を介する経路(MyD88非依存性経路)によりIFN−βプロモーターを活性化する。TLR4では、LPSのシグナルによりTLR4が2つのアダプターTIRAPとTICAM−2とを引き寄せ、それぞれMyD88およびTICAM−1に連結させることにより、その下流にMyD88依存性経路およびMyD88非依存性経路を構成する。
【0066】
配列番号1にヒトTICAM−2の完全長cDNAの塩基配列を、配列番号3にマウスTICAM−2の完全長cDNAの塩基配列を示した。配列番号1の塩基配列中、87〜791番目の塩基配列がヒトTICAM−2をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)領域に相当し、配列番号3の塩基配列中、120〜815番目の塩基配列がマウスTICAM−2をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)領域に相当する。配列番号1および3に示される各cDNA配列は、このORF領域のほか、5’側および3’側にそれぞれ非翻訳領域を含むものである。
【0067】
配列番号2にヒトTICAM−2タンパク質のアミノ酸配列を、配列番号4にマウスTICAM−2タンパク質のアミノ酸配列を示した。これらのアミノ酸配列はそれぞれ配列番号1および配列番号3に示した塩基配列のORFによってコードされるタンパク質のアミノ酸配列である。
【0068】
本発明に係るタンパク質は上記配列番号2および配列番号4にアミノ酸配列を示した2つのタンパク質に限定されるものではなく、その一部が改変された変異タンパク質であってもよい。すなわち、本発明のタンパク質には(i)配列番号2または4に示されるいずれかのアミノ酸配列からなるタンパク質、のみならず、(ii)配列番号2または4に示される何れかのアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質、も含まれる。
【0069】
上記「1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加された」とは、部位特異的突然変異誘発法等の公知の変異タンパク質作製法により置換、欠失、挿入、および/または付加できる程度の数(好ましくは10個以下、より好ましくは7個以下、さらに好ましくは5個以下)のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されることを意味する。このように、上記(ii)のタンパク質は、上記(i)のタンパク質の変異タンパク質であり、ここにいう「変異」は、主として公知の変異タンパク質作製法により人為的に導入された変異を意味するが、天然に存在する同様の変異タンパク質を単離精製したものであってもよい。
【0070】
また、本発明に係るタンパク質は、付加的なポリペプチドを含むものであってもよい。このようなポリペプチドが付加される場合としては、例えば、His やMyc 、Flag等によって本発明のタンパク質がエピトープ標識されるような場合が挙げられる。
【0071】
さらに、上記(ii)のタンパク質にはTICAM−2の有するTLR4に直接結合する性質およびI型IFN誘導を媒介する性質のうち、I型IFN誘導を媒介する性質を正常に有するタンパク質と、I型IFN誘導を媒介する性質に異常を有するタンパク質とが含まれる。
【0072】
前者のタンパク質の例としては、▲1▼TIRドメイイン(ヒトでは配列番号2に示される配列のうち75−213番目のアミノ酸配列部分、マウスでは配列番号4に示される配列のうち72−210番目のアミノ酸配列部分)以外の部分に上記変異を有するタンパク質、▲2▼上記変異を有し、かつTLR4に直接結合する性質およびI型IFN誘導を媒介する性質を併せ持つタンパク質、▲3▼上記変異を有し、かつI型IFN誘導を媒介する性質を持つ一方、TLR4に直接結合する性質に異常を持つタンパク質、がある。「TLR4に直接結合する性質に異常を持つ」とは、TLR4に結合する性質が欠失したこと、すなわちTLR4と結合しないことを意味する。
【0073】
後者のタンパク質の例としては、▲4▼上記変異を有し、かつTLR4に直接結合する性質を持つ一方、I型IFN誘導を媒介する性質に異常を持つタンパク質、がある。「I型IFN誘導を媒介する性質に異常を持つ」とは、〔実施例5〕の図10(a)および図11(a)に示すように、IFN−βプロモーターを活性化しないことを意味する。具体的には、116番目のプロリンがヒスチジンに置換されたタンパク質、または117番目のシステインがヒスチジンに置換されたタンパク質は、TLR4に直接結合する性質を持つ一方、I型IFN誘導を媒介する性質に異常を持つタンパク質であることが知られている。
【0074】
本発明に係る遺伝子は、(I)上記(i)または(ii)のタンパク質をコードする遺伝子、(II)配列番号1または3に示されるいずれかの塩基配列を有する遺伝子、および(III)配列番号1または3に示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする遺伝子が含まれる。
【0075】
上記(III)の「ストリンジェントな条件」とは、少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、最も好ましくは少なくとも97%の同一性が配列間に存在するときにのみハイブリダイゼーションが起こることを意味する。
【0076】
ハイブリダイゼーションは、J. Sambrook et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2d Ed., Cold Spring Harbor Laboratory(1989)に記載されている方法等、従来公知の方法で行うことができる。通常、温度が高いほど、塩濃度が低いほどストリンジェンシーは高くなる(ハイブリダイズし難くなる。)。
【0077】
上記(III)の遺伝子には、TICAM−2の有するTLR4に直接結合する性質およびI型IFN誘導を媒介する性質のうち、I型IFN誘導を媒介する性質を正常に有するタンパク質をコードする遺伝子と、I型IFN誘導を媒介する性質に異常を有するタンパク質をコードする遺伝子とが含まれる。
【0078】
また、本発明の「遺伝子」には、DNAおよびRNAが含まれる。DNAには、例えばクローニングや化学合成技術又はそれらの組み合わせで得られるようなcDNAやゲノムDNAなどが含まれる。DNAは二本鎖でも一本鎖でもよく、一本鎖DNAは、センス鎖となるコードDNAであっても、アンチセンス鎖となるアンチコードDNAであってもよい(アンチセンス鎖は、プローブとして又はアンチセンス薬物として利用できる)。
【0079】
さらに、本発明の「遺伝子」は、タンパク質をコードする配列以外に、非翻訳領域(UTR)の配列やベクター配列(発現ベクター配列を含む)などの配列を含むものであってもよい。
【0080】
〔2〕本発明に係る遺伝子およびタンパク質の取得方法
本発明に係る遺伝子を取得する方法は、特に限定されるものではなく、前述の開示された配列情報等に基づいて種々の方法により、上記配列番号1または3を含むDNA断片を単離し、クローニングすることができる。
【0081】
たとえば、配列番号1または3に示される塩基配列の一部配列と特異的にハイブリダイズするプローブを調製し、ヒト又はマウスのゲノムDNAライブラリーやcDNAライブラリーをスクリーニングすればよい。このようなプローブとしては、配列番号1または3に示される塩基配列またはその相補配列の少なくとも一部に特異的にハイブリダイズするプローブであれば、いずれの配列・長さのものを用いてもよい。また、上記スクリーニングにおける各ステップについては、通常用いられる条件の下で行えばよい。
【0082】
上記スクリーニングによって得られたクローンは、制限酵素地図の作成およびその塩基配列決定(シークエンシング)によって、さらに詳しく解析することができる。これらの解析によって、本発明に係る遺伝子配列を含むDNA断片を取得したか容易に確認することができる。
【0083】
また、上記プローブの配列を、TICAM−2の機能上重要と考えられるTIRドメインの中から選択し、ヒト、マウスその他の哺乳動物のcDNAライブラリーをスクリーニングすれば、TICAM−2と同様の機能を有する相同分子や類縁分子をコードする遺伝子を単離しクローニングできる。
【0084】
本発明に係る遺伝子を取得する方法は、上記スクリーニング法以外にも、PCR等の増幅手段を用いる方法がある。例えば、配列番号1または3に示される塩基配列のうち、5’側および3’側の配列(またはその相補配列)の中からそれぞれプライマーを調製し、これらプライマーを用いてヒト又はマウスのゲノムDNA(またはcDNA)等を鋳型にしてPCR等を行い、両プライマー間に挟まれるDNA領域を増幅することで、本発明に係る遺伝子を含むDNA断片を大量に取得できる。
【0085】
本発明に係るタンパク質の取得する方法についても、特に限定されるものではなく、たとえば、上述のようにして取得した遺伝子を導入した組換え発現ベクターを作製し、周知の方法により大腸菌や酵母等の微生物又は動物細胞などに組み入れて形質転換体として、その遺伝子がコードするタンパク質を発現させ精製することで、本発明に係るタンパク質を容易に取得することができる。
【0086】
なお、このように宿主に外来遺伝子を導入する場合、外来遺伝子の発現のため宿主内で機能するプロモーターを組み入れた発現ベクターおよび宿主には様々なものが存在するので、目的に応じたものを選択すればよい。産生されたタンパク質を取り出す方法は、用いた宿主、タンパク質の性質によって異なるが、タグの利用等によって比較的容易に目的のタンパク質を精製することが可能である。
【0087】
変異タンパク質を作製する方法についても、特に限定されるものではなく、たとえば、部位特異的突然変異誘発法(Hashimoto-Gotoh, Gene 152,271-275(1995)他)、PCR法を利用して塩基配列に点変異を導入し変異タンパク質を作製する方法、あるいはトランスポゾンの挿入による突然変異株作製法などの周知の変異タンパク質作製法を用いて、上記各cDNAの塩基配列において、1またはそれ以上の塩基が置換、欠失、挿入、および/または付加されるように改変を加えることによって作製することができる。
【0088】
〔3〕組換え発現ベクター
本発明に係る組換え発現ベクターは、前述したTICAM−2またはその変異体をコードする遺伝子を含むものである。ベクターの具体的な種類は特に限定されるものではなく、ホスト細胞中で発現可能なベクターを適宜選択すればよい。すなわち、ホスト細胞の種類に応じて、確実に遺伝子を発現させるために適宜プロモーター配列を選択し、これと本発明に係る遺伝子を各種プラスミド等に組み込んだものを発現ベクターとして用いればよい。
【0089】
本ベクターを用いてヒトにTICAM−2タンパク質またはその変異体を導入する場合には、本発明に係る組換え発現ベクターはウイルスベクターであることが好ましい。このウイルスベクターとしては特に限定されるものではないが、たとえば、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクターを挙げることができる。遺伝子治療のような医療用途に用いる場合には、使用実績のあるベクターを選択することが、遺伝子治療の安全性や有効性の予測が可能であるため有利である。
【0090】
本発明の遺伝子がホスト細胞に導入されたか否か、さらにはホスト細胞中で確実に発現しているか否かを確認するために、各種マーカーを用いてもよい。例えば、ホスト細胞中で欠失している遺伝子をマーカーとして用い、このマーカーと本発明の遺伝子とを含むプラスミド等を発現ベクターとしてホスト細胞に導入する。これによってマーカー遺伝子の発現から本発明の遺伝子の導入を確認することができる。あるいは、本発明に係るタンパク質を融合タンパク質として発現させてもよく、例えば、オワンクラゲ由来の緑色蛍光タンパク質GFP(Green Fluorescent Protein)をマーカーとして用い、本発明に係るタンパク質をGFP融合タンパク質として発現させてもよい。
【0091】
上記ホスト細胞は、特に限定されるものではなく、従来公知の各種細胞を好適に用いることができる。具体的には、ヒト又はマウス由来の細胞をはじめとして、例えば、大腸菌(Escherichia coli)等の細菌、酵母(出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeや分裂酵母Schizosaccharomyces pombe)、線虫(Caenorhabditis elegans)、アフリカツメガエル(Xenopas laevis)の卵母細胞、各種哺乳動物(ラット、ウサギ、ブタ、サル等)の培養細胞、あるいは、キイロショウジョウバエ、カイコガ等の昆虫の培養細胞等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。
【0092】
上記発現ベクターをホスト細胞に導入する方法、すなわち形質転換方法も特に限定されるものではなく、電気穿孔法、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法等の従来公知の方法を好適に用いることができる。
【0093】
〔4〕ポリヌクレオチド
本発明に係るポリヌクレオチドは、配列番号1に示される塩基配列のうち、87〜791番目の塩基配列(ORF領域)、または配列番号3に示される塩基配列のうち、120〜815番目の塩基配列(ORF領域)の一部を含むポリヌクレオチドである。
【0094】
本発明に係るポリヌクレオチドには、DNAおよびRNAが含まれ、クローニング、化学合成、PCR等の増幅技術により得ることができる。一本鎖でも二本鎖でもよく、長さ(塩基数)も特に限定はない。このポリヌクレオチドはTICAM−2遺伝子検出のためのプローブ、アンチセンス法、RNA干渉法等に使用することができる。
【0095】
ポリヌクレオチドをRNA干渉(RNAi)のsiRNA(small interfering RNA)として使用する場合には、二本鎖RNAであることが好ましく、21ないし23塩基であることが好ましい。ここで、RNA干渉(RNAi)とは、細胞に導入された二本鎖RNA(siRNA)が、それと同じ配列をもつ遺伝子の発現(タンパク質合成)を抑制する現象のことで、標的遺伝子(mRNA)を破壊することで発現を抑制する方法である。
【0096】
RNAiによりTICAM−2遺伝子の発現を抑制するために、ORFの塩基配列を有するsiRNAを設計する必要がある。siRNAは、ORFの塩基配列を有するものであれば特に限定されるものではないが、スタートコドンより75塩基以上下流の塩基配列を有することが好ましく、TIRドメインの塩基配列であることがより好ましい。
【0097】
〔5〕抗体
本発明に係る抗体は、本発明に係るタンパク質、またはその部分ペプチドを抗原として、公知の方法によりポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体として得られる抗体である。公知の方法としては、例えば、文献(Harlowらの「Antibodies : A laboratory manual」Cold Spring Harbor Laboratory, New York(1988))、岩崎らの「単クローン抗体 ハイブリドーマとELISA」講談社(1991))に記載の方法が挙げられる。こうして作製した抗体は、本発明のタンパク質の検出に有効である。
【0098】
また、本発明に係る抗体は前述した(i)配列番号2または4に示されるいずれかのアミノ酸配列からなるタンパク質、または(ii)配列番号2または4に示される何れかのアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質のうち、I型IFN誘導を媒介する性質を正常に有するタンパク質に対する抗体であって、当該タンパク質のI型IFN誘導を媒介する性質を阻害する抗体である。
【0099】
このような抗体も、目的のタンパク質、またはその部分ペプチドを抗原として、公知の方法によりポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体として得ることができる。得られた抗体が、I型IFN誘導を媒介する性質を阻害する性質を有するか否かは、たとえば、TICAM−2を発現させた培養細胞を用いて、TICAM−2のI型IFN誘導を媒介する性質が抗体を加えることにより阻害されるか否かを確認すればよい。
【0100】
〔6〕スクリーニング方法およびスクリーニング方法により得られた物質
本発明に係るスクリーニング方法は、TICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質をスクリーニングする方法で、本発明に係るタンパク質を用いて行うものである。用いるタンパク質としては、前述の(i)配列番号2または4に示されるいずれかのアミノ酸配列からなるタンパク質、または(ii)配列番号2または4に示される何れかのアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質のうち、I型IFN誘導を媒介する性質を正常に有るタンパク質、を挙げることができる。
【0101】
スクリーニングの方法は、I型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する性質の有無を調べる従来公知の方法を適用することができ、特に限定されるものではない。
【0102】
スクリーニングにより得られた、I型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質も本発明に含まれ、後述する用途に利用することができる。
【0103】
〔7〕ウイルス感染症予防・治療薬剤およびガン治療薬剤
TICAM−2はI型IFNの誘導を司るアダプターであり、選択的にLPS/TLR4のシグナル系の中からI型IFNの誘導系だけを調節できる点に特徴がある。また、TICAM−2はそれのみを単独で過剰発現させた場合にも、IFN−βプロモーターを活性化することできる。
【0104】
したがって、TICAM−2タンパク質およびI型IFN誘導を媒介する性質を正常に有するTICAM−2の変異タンパク質は、I型IFNが有効な各種疾患の予防または治療に利用することができる。たとえば、ウイルス感染症を予防・治療する薬剤や、I型IFNが有効なガン(腎ガン、子宮頚ガン、肝炎後肝ガン等)を治療する薬剤として利用することができる。具体的には、前述の実施の形態〔1〕で示した(i)、または(ii)の▲1▼、▲2▼または▲3▼のいずれかのタンパク質を含むウイルス感染症の予防・治療薬剤、またはガンの治療薬剤として実施することができる。
【0105】
また、上記TICAM−2タンパク質またはI型IFN誘導を媒介する性質を正常に有するTICAM−2の変異タンパク質のいずれかをコードする遺伝子を含む組換え発現ベクターを、ウイルス感染部位やその周辺部位、あるいは上記I型IFNが有効なガンの病巣に導入することにより、ウイルス感染の予防・治療、ガンの治療が可能となる。
【0106】
したがって、上記組換え発現ベクターはウイルス感染症予防・治療薬剤またはガン治療薬剤として利用することができる。具体的には、前述の実施の形態〔1〕で示した(i)、または(ii)の▲1▼、▲2▼または▲3▼のいずれかのタンパク質をコードする遺伝子、配列番号1または3に示されるいずれかの塩基配列を有する遺伝子、配列番号1または3に示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする遺伝子のうちI型IFN誘導を媒介する性質を正常に有するタンパク質をコードする遺伝子のいずれかを含む組換えベクターを含むウイルス感染症の予防・治療薬剤、またはガンの治療薬剤として実施することができる。
【0107】
なお、上記タンパク質または組換え発現ベクターを適用できる疾患はこれらに限定されるものではなく、I型IFNの産生により改善可能な疾患に対して広く適用することができる。
【0108】
〔8〕エンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤およびアトピー性疾患治療薬剤
LPSはグラム陰性細菌の細胞壁構成成分であり、エンドトキシン(内毒素)とも呼ばれ、哺乳動物に対して強い毒性がある。グラム陰性細菌の感染により引き起こされるエンドトキシンショックは、凝固系の活性化、iNOSの発現誘導などを経て、末梢血管拡張、高心拍出、発熱などを呈し、末期には低心拍出状態となり死に至る。エンドトキシンショックを引き起こす宿主応答としては、TLR/CD14受容体を介する細胞内シグナル伝達によるMAPK系の活性化と転写因子の活性化、そして炎症性サイトカインの産生が挙げられる。現在効果的な治療法は無く、有効な治療法の開発が期待されている。
【0109】
TICAM−2はLPS/TLR4のシグナルを媒介しI型IFNの産生を誘導するアダプター分子であるので、TICAM−2のシグナル媒介機能を抑制または阻害することにより、エンドトキシンショックを予防・治療することが可能である。また、TICAM−2のシグナル媒介機能を抑制または阻害してI型IFNの産生を抑制することにより、I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象の改善に有効である。I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象としては、たとえば自己免疫疾患やアトピー性疾患を挙げることができる。
【0110】
したがって、I型IFN誘導を媒介する性質に異常を有するTICAM−2の変異タンパク質は、エンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として利用することができる。具体的には、前述の実施の形態〔1〕で示した(ii)の▲4▼のタンパク質を含むエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として実施することができる。
【0111】
同様に、上記I型IFN誘導を媒介する性質に異常を有するTICAM−2の変異タンパクをコードする遺伝子を含む組換え発現ベクターをヒトに適用して生体内で当該タンパク質を発現させれば、I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象の改善に有効である。
【0112】
したがって、上記I型IFN誘導を媒介する性質に異常を有するTICAM−2の変異タンパクをコードする遺伝子を含む組換え発現ベクターはエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として利用することができる。具体的には、前述の実施の形態〔1〕で示した(ii)の▲4▼のタンパク質をコードする遺伝子、配列番号1または3に示される塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする遺伝子のうちI型IFN誘導を媒介する性質に異常に有するタンパク質をコードする遺伝子のいずれかを含む組換えベクターを含むエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として実施することができる。
【0113】
本発明に係るポリヌクレオチドをsiRNAとして用いたRNA干渉(RNAi)により、TICAM−2遺伝子の発現(TICAM−2タンパク質合成)を抑制すれば、I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象の改善に有効である。
【0114】
したがって、上記ポリヌクレオチド(siRNA)はエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として利用することができる。具体的には、配列番号1に示される塩基配列のうち、87−791番目の塩基配列の一部を含むポリヌクレオチド、または配列番号3に示される塩基配列のうち、120−815番目の塩基配列の一部を含むポリヌクレオチドのいずれかのポリヌクレオチドを含むエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として実施することができる。
【0115】
本発明に係るTICAM−2のI型IFN誘導を媒介する性質を阻害する抗体をヒトに適用すれば、I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象の改善に有効である。
【0116】
したがって、上記TICAM−2のI型IFN誘導を媒介する性質を阻害する抗体はエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として利用することができる。具体的には、前述の実施の形態〔1〕で示した(i)または(ii)の▲1▼、▲2▼または▲3▼のいずれかのタンパク質に対する抗体であって、当該タンパク質のI型IFN誘導を媒介する性質を阻害する抗体を含むエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として実施することができる。
【0117】
本発明に係るスクリーニング法によって得られた、TICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質をヒトに適用すれば、I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象の改善に有効である。
【0118】
したがって、上記スクリーニング法によって得られた、TICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質は、エンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として利用することができる。具体的には、本発明に係るスクリーニング法によって得られた、TICAM−2のI型IFN誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質を含むエンドトキシンショック予防・治療薬剤、自己免疫疾患治療薬剤またはアトピー性疾患治療薬剤として実施することができる。
【0119】
なお、I型IFNの産生によって引き起こされる有害事象は、エンドトキシンショック、自己免疫疾患およびアトピー性疾患に限られるものではない。
【0120】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0121】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各実施例において用いた細胞株および具体的な実験方法について先に説明する。
【0122】
〔細胞および試薬〕
ヒト肺線維芽細胞株MRC−5はRiken Cell Bank(茨城県つくば市)から入手した。上皮細胞株HeLaは東京都立臨床医学研究所から入手した。MRC−5およびHeLaはそれぞれ5%および10%の熱不活化ウシ胎児血清(JRHバイオサイエンス社製)と抗生物質とを添加した最小必須培地(MEM)で培養した。
【0123】
マウスマクロファージ細胞株RAW267.4は10%のウシ胎児血清を添加したRPMI1640で培養した(Hirano, A. et al. (2002) J. Biochem(Tokyo). 132, 83-91参照)。
【0124】
HEK293細胞株(理化学研究所から入手)は10%のウシ胎児血清と抗生物質とを添加したダルベッコ改変最小必須培地(DMEM)で培養した。使用したHEK293細胞株はTICAM−2のmRNAを発現しているが、TLR3のmRNAは発現しておらず、TICAM−1のmRNAは極僅かのみ発現していた。
【0125】
ポリ(I:C)はアマシャム・ファルマシア・バイオテク社から購入した。ポリミキシンB、LPS(大腸菌、血清型0111:B4由来)およびマウスIgG1はシグマ社から購入した。マイコプラズマのリポペプチドMALP−2は文献(Nishiguti, M. et al. (2001) J. Immunol. 166, 2610-2616.)に記載された方法で調製した。LPS以外の試薬類は、細胞の刺激前にポリミキシンB(10μg/ml)で37℃1時間の処理をした。
【0126】
ヒトTLR3に対するモノクローナル抗体(TLR3.7)およびヒトTLR2に対するモノクローナル抗体(TLR2.45)は文献(非特許文献10、およびUehori, J. et al. (2003) Infect. Immun. (in press) )に記載された方法で作製した。ヒトTLR4に対するモノクローナル抗体は、東京大学医科学研究所の三宅健介博士から提供を受けた(作製法については、Shimazu, R. et al. (1999) J. Exp. Med. 189, 1777-1782参照)。抗IRF−3抗体は文献(Iwamura, T. et al. (2001) Genes Cells 6, 375-388.)に記載されたIRF−3活性の定量に用いた。
【0127】
〔発現ベクター〕
全長のヒトTICAM−2をコードするcDNAを、pEFBOSプラスミドのXhoI−NotIサイトに挿入した。TICAM−2の68−235番目のアミノ酸部分に相当するcDNAを、pEFBOSプラスミドのコザック配列下流のXhoI−NotIサイトに挿入してpEFBOS−TICAM−2(TIR)を作製した。pEFBOS−TICAM−2(P116H)およびpEFBOS−TICAM−2(C117H)は、位置指定突然変異導入法(site-directed mutagenesis)により116番目のプロリンをヒスチジンに、117番目のシステインをヒスチジンに変化させることにより作製した。プラスミドはエンドトキシンフリーのPlasmid Maxi kit(商品名、キアゲン社製)を用いて調製した。
【0128】
〔実施例1:TICAM−2分子のクローニング〕
TICAM−1のTIRと類似するTIRを含む配列をEST(expressed sequence tag)データベースで検索し、ヒトおよびマウスの関連した部分的cDNAを特定した。すなわち、tblastnプログラムを使用しているNCBIのBLASTサーバーで、ヒトTICAM−1タンパク質配列についてBLAST検索を行い、TICAM−2のESTを発見した。DDBJデータベースでヒトのESTを検索し、TICAM−2のcDNA配列を予測した。その結果、2種類のESTクローン、BQ438847およびAW080879がTICAM−2の推定される全配列をカバーすることを見出した。さらにBLAST検索を行い、ヒトTICAM−2と非常によく似たマウスのcDNA配列を見出した(accession number AK080879)。
【0129】
MRC5細胞を用いたRT−PCRにより、ヒトTICAM−2の全長cDNAを得た。PCRのプライマーには、F1およびR1を用いた(配列番号5、6)。また、NIH3T3細胞を用いたRT−PCRにより、マウスTICAM−2の全長cDNAを得た。PCRのプライマーには、mF1およびmR1を用いた(配列番号9、10)。
【0130】
ヒトTICAM−2のアミノ酸配列と、マウスTICAM−2のアミノ酸配列とのアライメントはClustalWを用いて行った。その結果を図2に示す。図中の上線はTICAM−2のTIR様モチーフを示し、アステリスク(*)は同一の残基、2点(:)は同種アミノ酸への置換、1点(・)は類似アミノ酸への置換、huはヒト、muはマウスを表す。
【0131】
図2に示すように、ヒトTICAM−2タンパク質は235アミノ酸から構成され、短い(約70アミノ酸)のN末端セリン/スレオニンリッチドメイン、TIRモチーフおよびC末端の20アミノ酸伸長部を有する。TICAM−2のN末端およびC末端ドメインはTICAM−1と似ていない。TIRモチーフ部分およびC末端部分は、ヒトおよびマウスTICAM−2間で非常によく保存されている。
【0132】
ヒトTICAM−2(アミノ酸75−213)、マウスTICAM−2(アミノ酸72−210)、ヒトTICAM−1(アミノ酸394−532)、マウスTICAM−1(アミノ酸396−534)、ヒトMyD88(アミノ酸160−296、accession number U70451)、ヒトTIRAP(アミノ酸85−214、accession number AF406652)の各TIRドメインおよびヒトTLR2のTIR(アミノ酸640−784、accession number U88878)のアライメントはClustalWを用いて行った。その結果を図3に示す。図中のアステリスク(*)は同一の残基、2点(:)は同種アミノ酸への置換、1点(・)は類似アミノ酸への置換、huはヒト、muはマウスを表す。
【0133】
図3に示すように、TICAM−2のTIRモチーフと既知アダプターTIRAPおよびMyD88のTIRモチーフとの類似性は低いが、TICAM−2のN末端ドメインにはタンデムに配置された塩基性アミノ酸とセリンを有し、これはTIRAPにもみられる。TICAM−2はTICAM−1と同様に、他のTIRを含むタンパク質に存在する保存的な配列を欠いている。保存的配列とは、図3のBox1の(F/Y)D、Box2のRDおよびBox3のFWである(Xu, Y. et al. (2000) Nature 408: 111-115)。MyD88、TIRAPおよびTICAM−1にみられるように、TIRを介したシグナル伝達に必須であるBBループのプロリンは、TICAM−2では保存された場所の1つ前に位置するか、またはシステインと置換されている。
【0134】
TLRアダプター分子のTIRドメインのアライメントにおける各アダプター分子間のアミノ酸の一致率を表1に示す。
【0135】
【表1】

Figure 0004230294
【0136】
また、各アダプター分子のドメイン構造を図4に示す。図4において黒く塗った部分がTIRドメインである。ヒトTICAM−2は235アミノ酸残基からなり、TIRドメインは75−213番目のアミノ酸残基に相当する。同様に、TIRAPは235アミノ酸残基からなり、TIRドメインは85−214番目のアミノ酸残基に相当、MyD88は296アミノ酸残基からなり、TIRドメインは160−296番目のアミノ酸残基に相当、TICAM−1は712アミノ酸残基からなり、TIRドメインは394−532番目のアミノ酸残基に相当する。
【0137】
ヒトゲノムデータベース解析により、TICAM−2遺伝子は染色体5q22に位置することが明らかとなった。
【0138】
なお、ヒトTICAM−2およびマウスTICAM−2のcDNA配列およびアミノ酸配列は、DDBJデータベースに登録済みであり(本願出願時には未公表)、それらのGenebankアクセッション番号はそれぞれAB091054およびAB100441である。
【0139】
〔実施例2:ノーザンブロッティングおよびRT−PCRによるTICAM−2mRNAの検出〕
ヒト12レーンMTN Blotおよびヒト12レーンMTN BlotIII(商品名、クロンテック社製)を用いて、32Pで標識した全長ヒトTICAM−2cDNAプローブでストリンジェントな条件下にハイブリダイズし、その後標識したβ−アクチンプローブで再ハイブリダイズした。BAS2000画像解析装置(富士写真フィルム株式会社製)を用いて4〜24時間露光し、mRNAのシグナルを検出した。その結果を図5(a)に示す。
【0140】
図5(a)から明らかなように、3.3−3.6kbのmRNAがリンパ節、前立腺、胃、甲状腺、気管、心臓、骨格筋および胎盤を含む多くの組織で検出された。リンパ節、前立腺、胃、甲状腺、筋肉および肺では3.6および3.3kbの2つのバンドが認められた。1.8kbのバンドは胎盤のみに特異的に認められた。
【0141】
mRNAの検出および半定量の目的で、RT−PCRを行った。プライマーは、ヒトTICAM−2検出にはF1およびR1を用い(配列番号5、6)、β−アクチン検出にはhBACT−F1およびhBACT−R1を用いた(配列番号7、8)。トータルRNAは各種ヒト細胞または細胞株から分離し、TICAM−2は35サイクル、β−アクチンは20サイクルのRT−PCRを行った。その結果を図5(b)に示す。
【0142】
図5(b)から明らかなように、ヒト末梢血由来の未熟な樹状細胞(iDC)、マクロファージおよびナチュラルキラー細胞(NK)においてTICAM−2のmRNAが存在した。また、TおよびBリンパ球系細胞株、線維芽細胞株にもTICAM−2のmRNAが存在した。
【0143】
〔実施例3:酵母ツー・ハイブリッド法によるTICAM−2と他の分子との会合の検討〕
酵母培地は文献(Sherman, F. et al.「Method in Yeast Genetics」Cold Spring Harbor press, NY, USA. pp.22-46. (1986))に記載されたものを使用した。酵母AH109株(クロンテック社製)をbaitおよびpreyプラスミドで形質転換した。形質転換した酵母をストリークし、3ないし5日間インキュベートした。BD−TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8およびTLR9はTLRのTIRドメインをpGBKT7(クロンテック社製)に挿入して作製した。BD−TICAM−2およびAD−TICAM−2は全長野生型TICAM−2cDNAをpGBKT7(bait)またはpGADT7(prey)に挿入して作製した。BD−TICAM−1はTICAM−1フラグメント(開始コドンに対応する1102bpから2142bpの部分)をpGBKT7に挿入して作製した。AD−TIRAPおよびAD−MyD88は全長タンパク質をコードするcDNAフラグメントをpGADT7に挿入して作製した。
【0144】
SD−WLHはトリプトファン、ロイシンおよびヒスチジンを欠失した酵母合成デキストロース培地であり、SD−WLHAはさらにアデニンを欠失した培地である。SD−WLHプレートは中程度の厳密度のプレートであり、SD−WLHAプレートは高い厳密度のプレートである。すなわち、SD−WLHは弱い相互作用を反映し、SD−WLHAは強い相互作用を反映する。上記結果を図6(a)〜(c)に示す。
【0145】
図6(a)〜(c)から明らかなように、SD−WLHAプレートにおいてTICAM−2とTLR4との間に強い会合が観察され、SD−WLHAプレートにおいてTICAM−2とTLR3間の弱い会合が観察された(図6(a)参照)。また、TICAM−2はホモ2量体を形成し(図6(b)参照)、TICAM−1とヘテロ2量体を形成することが観察された(図6(c)参照)。
【0146】
〔実施例4:免疫沈降法によるTICAM−2と他の分子との会合の検討〕
〈実験方法〉
HEK293細胞を6ウエルプレートに培養し、リポフェクタミン2000試薬(Lipofectamine 2000 reagent、Gibco-BLR社製)を用いてpEFBOS/TICAM−2(0.5μg)またはpEFBOS/TICAM−2−HA(0.5μg)と共に以下に示すベクターを一過性にトランスフェクトした。なお、「HA」はHAタグが付いていることを表す。
【0147】
pCMV/TLR4またはpCMV/Flag−TLR4(2μg)、pEFBOS/TLR3またはpEFBOS/Flag−TLR3(3μg)、pCMV/TLR2またはpCMV/Flag−TLR2(2μg)、pEFBOS/TICAM−1−HA(0.5μg)、pEFBOS/MD−2(1μg)。これらを上記HEK293細胞にトランスフェクトした。なお、「Flag」はFlagタグが付いていることを表す。
【0148】
トランスフェクトするDNAの総量(4μg)は、空ベクターを加えて一定にした。ここで「空ベクター」とは発現させるための遺伝子を挿入していないベクターを意味する。
【0149】
トランスフェクションの24時間後に、培地のみ、またはLPSで15ないし60分間細胞を刺激した。その後、細胞溶解用緩衝液(25mMトリス(pH7.5)、150mMNaCl、1%NP−40、2mMPMSF、25mMヨードアセトアミド、10mMEDTA)で細胞を溶解した。遠心分離後、細胞溶解液に抗Flagモノクローナル抗体M2(シグマ社製)を加えて4℃で2時間インキュベートした。マウスIgG1をコントロールに用いた。プロテインGセファロースと共に免疫複合体を沈降させ、0.02%のTritonX100を含むPBS(リン酸緩衝生理食塩液)で3回、十分に洗浄した。免疫沈降したタンパク質を1%SDS、0.2%NP−40および5%2−メルカプトエタノールを含むPBSで溶出し、煮沸後、SDS−PAGEで分離した。引き続き、各抗体を用いて免疫ブロッティングを行った。いくつかの実験では、細胞溶解液を直接免疫ブロッティングに使用した。
【0150】
〈実験結果〉
上記結果を図7(a)〜(c)に示す。図7(a)、(b)および(c)とも、上段は抗HA抗体でプローブされた結果を示し、下段は抗Flag抗体で再プローブされた結果を示す。各レーンの上部にトランスフェクションされた発現ベクターを示している。「+F」はFlagタグが付いていることを表す。
【0151】
図7(a)から明らかなように、TICAM−2はTLR4と結合することが確認された(レーン6)。また、TICAM−2とTLR2またはTLR3との会合は、この条件では検出されなかった(レーン1〜4)。TLR2はMD−2と共発現した場合でもTICAM−2と共沈降しなかった(レーン1、2)。50kDa付近の微量のバンドは非特異的で、すべてのレーンでみられている。図7(a)上段の矢印はHAタグを付けたTICAM−2を示す。下段の括弧はFlagタグを付けたTLRタンパク質を示す。図7(a)に示した結果は、TLR2、TLR3およびTLR4に対する特異的モノクローナル抗体を用いて確認した。
【0152】
TLR4とTICAM−2との相互作用に関して、LPSの効果を検討した結果、図7(b)に示すように、TLR4発現細胞をLPSで刺激しても、TLR4とTICAM−2との会合は影響を受けなかった(レーン3、4)。(a)と同様に50kDa付近のバンドは非特異的なバンドである。図7(b)上段の矢印はTICAM−2のバンドを示す。下段の矢頭はTLR4を示す。
【0153】
TICAM−2とTICAM−1、TICAM−2およびTLR4との会合について検討した結果、図7(c)に示すように、TLR4はTICAM−2が存在するときのみTICAM−1を引き寄せることが示された(レーン6)。同一条件下で、TLR3は直接TICAM−1を引き寄せることが知られている(非特許文献12)。また、TICAM−2−HAとTICAM−2−Flagが共沈降したことから、TICAM−2は2量体を形成することが示された(レーン1)。TICAM−2−HAのバックグランドレベルは極微量であった(レーン2)。TICAM−2とTLR4は会合した(レーン3)。TICAM−2はTLR4非存在下ではTICAM−1とほとんど結合しなかった(レーン4)。TICAM−1とTLR4との間の会合は検出されなかった(レーン5)。図7(c)上段の矢印はTICAM−1およびTICAM−2のバンドを示す。下段の矢頭(白抜き)はTLR4を示す。
【0154】
なお、データを示していないが、TICAM−2のドミナントネガティブ体であるTICAM−2(P116H)およびTICAM−2(C117H)は、TICAM−1およびTICAM−2と2量体を形成する能力を失った。また、TLR4とTICAM−1との関係は、抗TLR4モノクローナル抗体を用いて確認した。
【0155】
〔実施例5:レポーター遺伝子分析によるTICAM−2の機能分析〕
〈実験方法〉
HEK293細胞を24ウエルプレートに培養し(2×105個/ウエル)、リポフェクタミン2000試薬(Lipofectamine 2000 reagent、Gibco-BLR社製)を用いてルシフェラーゼに結合したNF−κBレポーター遺伝子(0.1μg、Stratagene社製)またはp−125lucレポータープラスミド(0.1μg)と共に以下に示すベクターを一過性にトランスフェクトした。
【0156】
なお、〔細胞および試薬〕の項に記載したように、本HEK293細胞はTICAM−2のmRNAを発現しているが、TLR3のmRNAは発現しておらず、TICAM−1のmRNAは極僅かのみ発現していた。
【0157】
TLR2、TLR3、TLR4+MD−2を発現させるpEFBOS(以上は0.1μg)。TICAM−1、ドミナントネガティブ体のTICAM−1[TICAM−1 TIR(P434H)]、MyD88、TIRAP、TICAM−2、TICAM−2(TIR)、TICAM−2(P116H)、TICAM−2(C117H)、IRAK−1(1−211)、IRAK−1(1−96)を発現させるpEFBOS(以上は10、100または200ng)。コントロールとしてベクターのみ。これらを上記HEK293細胞にトランスフェクトした。
【0158】
なお、図8にTICAM−2、TICAM−2(TIR)(図8ではTICAM−2−TIRと表している。)、TICAM−2(P116H)(図8ではTICAM−2−PHと表している。)およびTICAM−2(C117H)(図8ではTICAM−2−CHと表している。)の構造を示した。黒く塗っている部分はTIRドメインを示す。TICAM−2−TIRは68〜235番目のアミノ酸部分を含む。TICAM−2−PHは116番目のプロリンをヒスチジンに置換し(白丸)、TICAM−2−CHは117番目のシステインをヒスチジンに置換した(白丸)。
【0159】
ドミナントネガティブ体のTICAM−1、TICAM−1TIR(P434H)の構築は非特許文献12に記載されている。p−125lucレポーターは谷口維紹博士(東京大学)から提供を受けたもので、ピッカジーンルシフェラーゼレポータープラスミド(東洋インキ社製)に挿入されたヒトIFN−βプロモーター領域を含む。pAP−1−LucレポータープラスミドはStratagene社から購入した。ELAM−1プロモーターを含むレポータープラスミドは自製した(Lien, E. et al. (1999) J. Biol.Chem. 274, 33419-33425.)。
【0160】
トランスフェクトするDNAの総量(0.8−1.0μg)は、空ベクターを加えて調整した。また、5ngのpCMVβプラスミド(クロンテック社製)を内部コントロールに使用した。
【0161】
ドミナントネガティブ体(MyD88[MyD88(TIR)]、TIRAP[TIRAP(P125H)]、TICAM−1[TICAM−1TIR(P434H)]またはTICAM−2[TICAM−2(C117H)])発現ベクターを細胞に共トランスフェクトした。24時間後に、培地のみ、LPS(100ng/ml)、ポリミキシンBで処理したMALP−2(100nM)またはポリミキシンBで処理したポリ(I:C)(10μg/ml)で細胞を6時間刺激した。細胞溶解用緩衝液(プロメガ社製)を用いて細胞を溶解し、製造業者の取扱説明書に従って、ルシフェラーゼおよびβ−ガラクトシダーゼ活性を測定した。数値は少なくとも3回の独立した実験(それぞれの実験はデュプリケートで行った)の平均値と標準偏差で表した。
【0162】
〈実験結果〉
ルシフェラーゼに結合したNF−κBレポーター、p−125lucレポーター(IFN−β)またはAP−1レポータープラスミドを有するHEK293細胞に、空ベクターまたはTICAM−2発現ベクター(10、100または200ng)をトランスフェクションし、レポーター活性を検討した。その結果を図9(a)〜(c)に示す。TICAM−2タンパク質を過剰発現させたHEK293細胞はIFN−βプロモーター(図9(a)参照)およびNF−κB(図9(b)参照)をマイルドに誘導した。一方、AP−1を誘導しなかった(図9(c)参照)。
【0163】
野生型および変異型TICAM−2をHEK293細胞に過剰発現させ、NF−κBおよびIFN−βプロモーターの活性化を検討した。その結果を図10(a)〜(c)に示す。
【0164】
全長のTICAM−2およびN末端領域を欠失したTICAM−2−TIRはIFN−βプロモーターを活性化し、ホモ2量体形成を経由していることが示唆された。TIRドメインに変異を有するTICAM−2−CHはIFN−βプロモーターを活性化しなかった(図10(a)参照)。NF−κBについては、TICAM−2のみがNF−κBを活性化し、IFN−βプロモーターを活性化したTICAM−2−TIRはNF−κBを活性化しなかった(図10(b)参照)。
【0165】
TLR4、CD14およびMD−2を発現させたHEK293に、さらに野生型および変異型TICAM−2を発現させ、IFN−βプロモーター活性化に関してLPS刺激の影響を検討した(図10(c)参照)。その結果、TICAM−2およびTICAM−2−TIRはLPS刺激によりIFN−βプロモーター活性が僅かに強くなった。また、野生型TICAM−2はバックグランドを増加したが、おそらく2量体形成によるものと考えられた。TICAM−2−CH(TICAM−2(C117H))はドミナントネガティブとして機能し、LPS−TLR4を介するIFN−β活性化を効果的に阻害した。
【0166】
TLR3を発現させたHEK293、またはTLR4、CD14およびMD−2を発現させたHEK293に、さらにTICAM−2−CHを発現させた。TLR3を発現させた細胞に対しては50μgのポリ(I:C)、TLR4を発現させた細胞に対しては100ng/mlのLPSで6時間刺激し、IFN−βプロモーターおよびNF−κB活性化について検討した。その結果を図11(a)・(b)に示す。
【0167】
図11(a)・(b)から明らかなように、TICAM−2−CHは、LPS−TLR4を介するNF−κBおよびIFN−βプロモーター活性化の両方を阻害し、ドミナントネガティブな調節因子として働いた。一方、TICAM−2−CHは、dsRNA−TLR3を介するNF−κBおよびIFN−βプロモーター活性化をどちらも阻害しなかった。なお、データを示していないが、TICAM−2(P116H)についてもTICAM−2(C117H)と同じ結果であり、ドミナントネガティブとして機能することを確認した。
【0168】
TLR3を発現させたHEK293、またはTLR4、CD14およびMD−2を発現させたHEK293に、さらにTICAM−1のドミナントネガティブ体であるTICAM−1TIR(P434H)(図ではTICAM−1DN)を発現させた。上記と同様に、ポリ(I:C)またはLPSで刺激し、IFN−βプロモーターおよびNF−κB活性化について検討した。その結果を図12(a)・(b)に示す。
【0169】
TICAM−1TIR(P434H)はLPS−TLR4を介するIFN−β活性化を阻害したが、阻害の効力はポリ(I:C)−TLR3を介するIFN−β活性化の阻害より小さかった(図12(a)参照)。一方、TICAM−1TIR(P434H)はポリ(I:C)−TLR3を介するNF−κB活性化を阻害したが、LPS−TLR4を介するNF−κB活性化を阻害しなかった(図12(b)参照)。
【0170】
TICAM−1とTICAM−2の効果が相乗的か否かを評価するため、TICAM−1とTICAM−2の両方を過剰発現させた細胞とTICAM−2のみを過剰発現させた細胞におけるIFN−βプロモーターおよびNF−κB活性化について検討した。その結果を図13(a)・(b)に示す。IFN−βプロモーターは高用量のTICAM−2で相乗的に活性化されたが、TICAM−2はTICAM−1より効果が小さかった(図13(a)参照)。この結果から、TLR4を介したIFN−β誘導機能においてTICAM−1が主に関与していることが示唆された。一方、NF−κB活性化には相乗効果が認められなかった(図13(b)参照)。
【0171】
TICAM−2過剰発現細胞に、TICAM−1、MyD88およびTIRAPのそれぞれのドミナントネガティブ体(図ではDNと表示)を共発現させ、IFN−βプロモーターおよびNF−κB活性化について検討した。その結果を図14(a)・(b)に示す。
【0172】
図14(a)・(b)から明らかなように、IFN−βプロモーターおよびNF−κBの活性化はTICAM−1TIR(P434H)により強く抑制された。このTICAM−1TIR(P434H)の効果はTICAM−2機能の妨害に対して特異的であり、MyD88およびTIRAPのドミナントネガティブ体は、IFN−βプロモーターまたはNF−κBのTICAM−2を介した活性化を妨害しなかった。
【0173】
TICAM−1過剰発現細胞に、TICAM−2のドミナントネガティブ体である。TICAM−2(C117H)(図ではTICAM−2−CH)を共発現させ、IFN−βプロモーターおよびNF−κB活性化について検討した。その結果を図15(a)・(b)に示す。図15(a)・(b)から明らかなように、TICAM−2(C117H)はTICAM−1を介するIFNまたはNF−κBの活性化を阻害しなかった。
【0174】
上記、図14(a)・(b)および図15(a)・(b)の結果から、TICAM−2自体よりむしろTICAM−1がTICAM−2に近づくことがアダプター機能として重要であると考えられた。
【0175】
〔実施例6:TICAM−2によるIRF−3の活性化およびTICAM−2とIRAKとの関係の検討〕
NF−κB、AP−1およびIRF−3はIFN−βを誘導する転写因子であることが知られている(Taniguti, T. et al. (2001) Annu. Rev. Immunol. 19, 623-655.)。また、IRF−3はHeLa細胞でTLR3アゴニストに対する反応において活性化されることが示された(非特許文献12、およびIwamura, T. (2001) Genes Cells 6, 375-388.)。そこで以下の実験を行った。
【0176】
HeLa細胞に、空ベクター、MyD88プラスミド、TIRAPプラスミド、TICAM−1プラスミドおよびTICAM−2プラスミド(各1μg)をトランスフェクトした。24時間後に、培地のみ、または20μg/mlのLPSで1時間処理し、細胞溶解液を調製してnativePAGEに供した。その結果を図16(a)に示す。
【0177】
図16(a)から明らかなように、TICAM−1のトランスフェクションによりIRF−3の活性化が認められたが、TICAM−2、MyD88またはTIRAPのトランスフェクションでは認められなかった。AP−1活性化はTICAM−2のみがトランスフェクションされた細胞においては観察されなかったが(図9(a)〜(c)参照)、TICAM−1がトランスフェクションされた場合はAP−1活性化が認められた(非特許文献12)。しかし、IFN−βプロモーターはTICAM−2のみのトランスフェクションによってNF−κB活性化と同時に活性化された(図9(a)〜(c)参照)。したがって、IFN−βプロモーターはTICAM−2過剰発現の場合にはNF−κBを経由して活性化された。
【0178】
TICAM−2のトランスフェクションは弱いNF−κB活性を誘導するので、次にIRAK−1および−2がアダプターを介したNF−κB活性化に貢献するかどうかを検討した。すなわち、HEK293細胞にp−125lucレポータープラスミドをトランスフェクトし、さらに空ベクター、TICAM−2プラスミド(100ng)またはTICAM−2プラスミド+IRAK−1(1−211)プラスミドを同時にトランスフェクトした。24時間後にルシフェラーゼレポーター活性を測定した。その結果を図16(b)に示す。なお、図中のControl(斜線のバー)は空ベクターのみをトランスフェクトした細胞、黒塗りのバーはTICAM−2のみをトランスフェクトした細胞を表す。値は3回の独立した実験の代表値である。
【0179】
図16(b)から明らかなように、IRAK−1のドミナントネガティブ体(IRAK−1(1−211))はTICAM−2によるIFN−βプロモーター活性化を阻害した。また、NF−κBの活性化を阻害した(示していない)。同様の実験において、IRAK−2のドミナントネガティブ体はTICAM−2を介するNF−κBおよびIFN−βプロモーター活性化をほとんど阻害しなかった(示していない)。このように、IRAK−1はTICAM−2の下流で作用するようであり、NF−κBを介するIFN−βプロモーター活性化に関連がある。
【0180】
〔実施例7:RNA干渉(RNAi)および定量PCR法を用いた、TLR4を介するIFN−β誘導におけるTICAM−2およびTICAM−1の関与の検討〕
TICAM−1/TICAM−2を介するIFN−β産生への関与を調べるために、マクロファージ様細胞であるマウスRAW264.7を用いてsiRNA(small interfering RNA)のトランスフェクションによりTICAM−2ノックダウン細胞を作製し、LPSに対する反応におけるIFN−β誘導を検討した。
【0181】
〈実験方法〉
マウスRAW264.7細胞を6ウエルプレートに播種し(5×106細胞/ウエル)24時間培養した。細胞に、バッファーのみ、コントロールsiRNA(ヒトTLR3またはヒトLaminA/Cに対するもの、配列番号27〜30、非特許文献11参照)、マウスTICAM−2に対するsiRNA(配列番号21〜24)またはマウスTICAM−1に対するsiRNA(配列番号25、26)をオリゴフェクタミン試薬(Oligofectamine reagent、Invitrogen社製)を用いてトランスフェクトした。トランスフェクトの24時間後に、5mMのEDTAを含む生理食塩液で処理して細胞を集め、24ウエルプレートに播種した。翌日、細胞は30−50%のコンフルエント状態であった。再度オリゴフェクタミンを用いてsiRNAをトランスフェクトし、2日間培養した。培養上清を除去し、100ng/mlのLPSを含む培地を各ウエルに加えた。刺激前および刺激6時間後にTRIZOL試薬を用いて細胞からトータルRNAを抽出した。
【0182】
ヒトTLR3に対するsiRNAをコントロールとして用いた。標的のTLR3の塩基配列はヒトとマウスの間で保存されていないので、コントロールsiRNAはマウスTLR3をダウンレギュレートしないからである。RNA干渉に使用したオリゴヌクレオチドはJbioS社から購入した。
【0183】
定量PCR分析はiCycler iQ Real-Time detection system with SYBR Green Supermix reagents(Bio-Rad社製)を用いて実施した。定量PCRのプライマーには、TICAM−2用にmF1、mR2、mF3およびmR3を用い、TICAM−1用にmT−1−F1およびmT−1−R1、IFN−β用にmIFN−F1、mIFN−R1およびmIFN−R2を用い、β―アクチン用にmBACT−F1およびmBACT−R1を用いた。(配列番号9、11〜20)PCRのサイクル数は、TICAM−2が27サイクル、IFN−βが30サイクル、β−アクチンが22サイクルとした。
【0184】
マウスTICAM−2に対する2種類のsiRNAの標的部位を図17(a)に示す。図中サイトAはN末端側に位置し、サイトBはTIRドメイン内に位置する。
【0185】
〈実験結果〉
図17(b)に、定量PCR産物の1%アガロースゲル電気泳動像(エチジウムブロマイド染色)を示す。左がLPS刺激前のトータルRNAを試料として用いた場合、右がLPS刺激後のトータルRNAを試料として用いた場合の結果である。使用したsiRNAを上部に表示した。「Mock」はsiRNAのトランスフェクト時にバッファーのみを用いたものである。TICAM−2のmRNAレベルは、サイトAを標的としたRNA干渉により約60%まで抑制され、サイトBを標的としたRNA干渉により約26%まで抑制された。
【0186】
IFN−β用プライマーを用いて定量PCRを行ったときのPCR産物の相対的コピー数を図17(c)に示す。数値はβ−アクチンにより補正した。Mockの平均値を基準に(1.00として)、各値を計算した。なお、数値は3回の実験の平均値である。また、使用したsiRNAを下部に示した。TICAM−2のノックダウンはIFN−βの誘導を特異的に阻害した。IFN−βmRNAレベルは、サイトAを標的としたRNA干渉により約60%まで抑制され、サイトBを標的としたRNA干渉により約35%まで抑制された。
【0187】
マウスTICAM−1に対するRNA干渉によりLPS刺激後のIFN−β誘導を調べた。その結果を図17(d)に示す。数値は、図17(c)の実験と同様に計算した。また、使用したsiRNAを下部に示した。LaminA/CおよびヒトTLR3のsiRNAsはコントロールとして使用した。TICAM−1のノックダウンによっても、IFN−βmRNAレベルは抑制された。なお、データを示していないが、TICAM−1のmRNAレベルは約70%まで抑制された。
【0188】
以上の結果より、TICAM−1およびTICAM−2の両方ともマクロファージ様細胞においてLPSを介してIFN−βを最大限に誘導するために必要ナ分子であることが明らかとなった。また、実施例4に示した免疫沈降の実験結果(図7(a)〜(c)参照)と合わせて、TICAM−2は物理的にMyD88非依存性経路の一部としてLPSを介するIFN−β誘導のための、TLR4のTIRドメインとTICAM−1を架橋するアダプターであることが明らかとなった。
【0189】
【発明の効果】
本発明は、哺乳動物のToll様受容体4(TLR4)に結合し、TLR4とTICAM−1を架橋することによりLPS/TLR4のシグナルをTICAM−1に伝え、I型インターフェロン(I型IFN)産生を誘導する機能を有する新規アダプター分子TICAM−2を同定したことにより完成されたものである。新規アダプター分子TICAM−2は、I型IFN誘導を司るアダプターであり、選択的にLPS/TLR4のシグナル系の中からI型IFN誘導系だけを調節できる。
【0190】
本発明はI型IFN誘導を増強することによりI型IFNが有効なウイルス感染症の予防・治療薬剤、I型IFNが有効なガン治療薬剤等等に有用である。一方I型IFN誘導を抑制することにより、エンドトキシンショック、自己免疫疾患、アトピー性疾患等の予防・治療薬剤等にも有用である。したがって、広く創薬、医療の分野での応用が大いに期待できる。
【0191】
【配列表】
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【図面の簡単な説明】
【図1】ヒトTLR2、3、4および5と各TLR特異的シグナル伝達経路を決定するアダプターとの会合の形態を示す模式図である。
【図2】ヒトTICAM−2のアミノ酸配列と、マウスTICAM−2のアミノ酸配列のアライメントを示す図である。
【図3】ヒトTICAM−2、マウスTICAM−2、ヒトTICAM−1、マウスTICAM−1、ヒトMyD88、ヒトTIRAPの各TIRドメイン、およびヒトTLR2のTIRのアライメントを示す図である。
【図4】4種類のヒトアダプター分子のドメイン構造を示す模式図である。
【図5】(a)は、特定の組織由来のTICAM−2mRNAのノーザンブロット結果を示す図であり、(b)は、様々なヒト細胞およびヒト細胞株におけるTICAM−2 mRNAをRT−PCRにより検出した結果を示す図である。
【図6】(a)〜(c)は、酵母ツー・ハイブリッド法によるTICAM−2とTLRsまたはアダプターとの間の会合実験の結果を示す図である。
【図7】(a)〜(c)は、免疫沈降法によるTICAM−2とTLRsまたはアダプターとの間の会合実験の結果を示す図である。
【図8】野生型および変異型TICAM−2の構造を示す模式図である。
【図9】(a)〜(c)は、TICAM−2発現によるNF−κB、IFN−βプロモーターおよびAP−1の活性化を検討した結果を示すグラフである。
【図10】(a)〜(c)は、野生型および変異型TICAM−2発現によるNF−κBおよびIFN−βプロモーターの活性化を検討した結果を示すグラフである。
【図11】(a)・(b)は、TLR3およびTLR4のシグナル伝達に対する変異型TICAM−2の影響を検討した結果を示すグラフである。
【図12】(a)・(b)は、TLR3およびTLR4のシグナル伝達に対する変異型TICAM−1の影響を検討した結果を示すグラフである。
【図13】(a)・(b)は、TICAM−1とTICAM−2の相乗効果を検討した結果を示すグラフである。
【図14】(a)・(b)は、TICAM−2と、TICAM−1、MyD88およびTIRAPのそれぞれのドミナントネガティブ体とを共発現させた場合の、IFN−βプロモーターおよびNF−κB活性化について検討した結果を示すグラフである。
【図15】TICAM−1とTICAM−2のドミナントネガティブ体とを共発現させた場合の、IFN−βプロモーターおよびNF−κB活性化について検討した結果を示すグラフである。
【図16】(a)は、各アダプター分子を発現させたHeLa細胞をLPSで処理し、その細胞溶解液をnativePAGEに供した結果を示す図であり、(b)は、TICAM−2またはTICAM−2+IRAK−1ドミナントネガティブ体を発現させた細胞におけるIFN−βプロモーター活性化を検討した結果を示すグラフである。
【図17】(a)は、マウスTICAM−2のRNA干渉に用いたsiRNAの部位を示す模式図であり、(b)は、RNA干渉後のIFN−βmRNAおよびTICAM−2 mRNAを定量PCR法で増幅したPCR産物の電気泳動結果を示す図であり、(c)は、TICAM−2に対するRNA干渉後、IFN−βmRNAを定量PCR法により定量した結果を示すグラフであり、(d)は、マウスTICAM−1に対するRNA干渉によりLPS刺激後のIFN−βmRNAを定量PCR法で定量した結果を示すグラフである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to novel adapter molecule proteins and variants thereof that bind to mammalian Toll-like receptor 4 and mediate induction of type I interferon, genes encoding them, and uses thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the biological defense mechanism against bacterial infection has been discussed from the acquired immune system via specific T cells and B cells. However, since the discovery of a Toll-like receptor (hereinafter abbreviated as “TLR”), the role of the innate immune system in the defense of infection has attracted attention.
[0003]
TLR is a signal receptor on the cell membrane involved in the recognition of microbial components in the innate immune system, which is an important biological defense mechanism that exists universally from flies to humans, and has attracted attention as a second immune discrimination system . Currently, 10 receptors (human TLR1-10) belonging to the TLR family have been confirmed in humans, and these mouse homologs (mouse TLR1-10) have also been confirmed.
[0004]
TLR is composed of leucine rich repeat (LRR) and C-terminal flanking region in the extracellular region, and TIR (Toll-interleukin-1 receptor) having homology with interleukin 1 receptor in the cell. ) Consists of domains. Studies on this TLR are revealing signal transduction pathways involved in the recognition of microbial components in the innate immune system.
[0005]
Lipopolysaccharide (hereinafter abbreviated as “LPS”) is a cell wall constituent of Gram-negative bacteria, also called endotoxin (endotoxin), and is highly toxic to mammals. Endotoxin shock caused by infection with gram-negative bacteria is caused by activation of the coagulation system, induction of iNOS (inducible nitric oxide synthase) expression, peripheral vasodilation, high cardiac output, and fever. In the end stage, the patient is in a low cardiac output and dies. Examples of host responses that cause endotoxin shock include activation of a MAPK (mitogen-activated protein kinase) system, activation of transcription factors, and production of inflammatory cytokines by intracellular signal transduction via the TLR / CD14 receptor.
[0006]
LPS is an agonist of TLR4 and activates macrophages and dendritic cells in the innate immune system. TLR4 recognizes LPS on the cell membrane together with MD-2 (myeloid differentiation factor-2) and CD14, and NF-κB (nuclear factorκB) and IRF-3 (interferon-regulatory factor3) Is activated (Non-patent Document 1). In the cell, IRF-3 is activated following induction of interferon (hereinafter abbreviated as “IFN”)-β (Non-patent Document 2). TLR4 signaling activates NF-κB through the adapter molecule MyD88, but MyD88-dependent signaling pathway does not cause LPS-induced dendritic cell maturation or IFN-β induction (Non-patent Document 2). 3). This was confirmed by analysis of cells derived from MyD88-deficient mice (Non-patent Document 4). The cell response not induced by MyD88 was called MyD88-independent response and was expected to involve an unknown adapter molecule.
[0007]
TIRAP (also called Toll-interleukin-1 receptor domain-containing adapter protein, Mal) was originally thought to be necessary for the MyD88-independent pathway (Non-patent Documents 5 and 6). Indeed, dominant negative forms of TIRAP and synthetic TIRAP peptides were reported to inhibit IFN-β induction and PKR phosphorylation (Non-Patent Documents 5 and 7). However, dendritic cell maturation and type I IFN induction are almost independent of TIRAP in TIRAP knockout studies, and TIRAP -/- The cell phenotype is MyD88. -/- It was similar to the cell phenotype (Non-Patent Documents 8 and 9). Therefore, TIRAP-mediated activation of the IFN-β-inducing pathway appears to be minimal, if any, in cultured mouse cells and many human cells.
[0008]
TLR3 recognizes polyinosinic acid-polycytidylic acid (hereinafter abbreviated as “poly (I: C)”), activates the IFN-β promoter, and activates NF-κB to a lower extent (Non-Patent Documents 10 and 11). 12). Type I IFN production and dendritic cell maturation are typical cellular responses induced by dendritic cell activation via TLR3. Recently, an adapter molecule named TIR domain containing adapter molecule-1 (hereinafter abbreviated as “TICAM-1”) directly binds to TIR of TLR3 and activates IRF-3 independently of MyD88. It became clear that. However, in the yeast two-hybrid system and direct immunoprecipitation derived from mammalian cells, TICAM-1 hardly bound to the TIR of TLR4 (Non-patent Document 12). This result predicted that another factor or mechanism was involved in the MyD88-independent pathway of TLR4.
[0009]
By the way, type I IFN (IFNα and IFNβ) induced by TLR is known to exhibit antiviral action and anticancer action. Specifically, type I IFN is known to have the following actions.
[0010]
It is known that type I IFN exerts an antiviral action by a plurality of action mechanisms as described below.
[0011]
(1) Deactivate viral mRNA and activate intracellular genes that suppress host protein translation. This suppresses virus replication and suppresses virus growth.
[0012]
(2) It induces the expression of MHC class I molecules and induces resistance to natural killer (NK) cells. Cytotoxic CD8 + Increases sensitivity to T cells. Furthermore, it is also involved in suppression of T cell activation and enhancement of T cell suppressor activity.
[0013]
(3) Activate natural killer (NK) cells that selectively damage virus-infected cells, and induce apoptosis by natural killer (NK) cells in the virus.
[0014]
In addition, it is known that type I IFN exerts an antitumor effect by the following plural mechanisms of action.
[0015]
1) Destabilize mRNA in tumor cells and activate intracellular genes that suppress host protein translation. Thereby, the synthesis | combination of the protein in a tumor cell is suppressed and the proliferation of a tumor cell is suppressed.
[0016]
2) Activates anti-tumor effectors such as macrophages, natural killer (NK) cells, natural killer T (NKT) cells, etc., and induces apoptosis in tumor cells by damaging tumor cells with these anti-tumor effectors.
[0017]
3) Activate natural killer (NK) cells that selectively damage virus-infected cells, and induce apoptosis by natural killer (NK) cells in tumor cells.
[0018]
Furthermore, since type I IFN is also involved in suppression of T cell activation and enhancement of T cell suppressor activity as described above, it is considered that certain types of autoimmune diseases can be improved.
[0019]
Since type I IFN has antiviral and antitumor effects as described above, conventionally, IFNα preparations and IFNβ preparations have been developed from hepatitis B, hepatitis C, hepatitis C, liver cancer, kidney It is used as a therapeutic agent for cancer. For example, “Sumiferon (registered trademark)” manufactured by Sumitomo Pharmaceutical Co., Ltd., which is a natural type IFNα preparation, has shown good results in clinical application.
[0020]
[Non-Patent Document 1]
Medzhitov, R. (2001) Toll-like receptors and innate immunity. Nat. Rev. Immunol. 1: 135-145.
[0021]
[Non-Patent Document 2]
Kawai, T., Takeuchi, O., Fujita, T., Inoue, J., Muhlradt, PF, Sato, S., Hoshino, K., and Akira, S. (2001) Lipopolysaccharide stimulates the MyD88-independent pathway and results in activation of IFN-regulatory factor 3 and the expression of a subset of lipopolysaccharide-inducible genes.J. Immunol. 167: 5887-5894.
[0022]
[Non-Patent Document 3]
Kaisho, T., Takeuchi, o., Kawai, T., Hoshino, K., and Akira, S. (2001) Endotoxin-induced maturation of MyD88-deficient dendritic cells. J. Immunol. 166: 5688-5694.
[0023]
[Non-Patent Document 4]
Kawai, T., Adachi, O., Ogawa, T., Takeda, K., and Akira, S. (1999) Unresponsiveness of MyD88-deficient mice to endotoxin. Immunity 11: 115-122.
[0024]
[Non-Patent Document 5]
Horng, T., Barton, GM, and Medzhitov, R. (2001) TIRAP: an adapter molecule in the Toll signaling pathway. Nat. Immunol. 2: 835-841.
[0025]
[Non-Patent Document 6]
Fitzgerald, KA, Palsson-McDermott, EM, Bowie, AG, Jefferies, CA, Mansell, AS, Brady, G., Brint, E., Dunne, A., Gray, P., Harte, MT, McMurray, D. , Smith, DE, Sims, JE, Bird, TA, and O'Neill, LA (2001) Mal (MyD88-adapter-like) is required for Toll-like receptor-4 signal transduction.Nature 413: 78-83.
[0026]
[Non-Patent Document 7]
Toshchakov, V., Jones, BW, Perera, PY, Thomas, K., Cody, MJ, Zhang, S., Williams, BR, Major, J., Hamilton, TA, Fenton, MJ, and Vogel, SN (2002 ) TLR4, but not TLR2, mediates IFN--induced STAT1α / β-dependent gene expression in macrophages. Nat. Immunol. 3: 392-398.
[0027]
[Non-Patent Document 8]
Yamamoto, M., Sato, S., Hemmi, H., Sanjo, H., Uematsu, S., Kaisho, T., Hoshino, K., Takeuti, O., Kobayashi, M., Fujita, T., Takeda, K., and Akira, S. (2002) Essential role for TIRAP in activation of the signaling cascade shared by TLR2 and TLR4.Nature 420: 324-329.
[0028]
[Non-patent document 9]
Horng, T., Barton, GM, Flavell, RA, and Medzhitov, R. (2002) The adapter molecule TIRAP provides signaling specificity for Toll-like receptors. Nature 420: 329-333.
[0029]
[Non-Patent Document 10]
Alexopoulou, L., Holt, AC, Medzhitov, R., and Flavell, RA (2001) Recognition of double-stranded RNA and activation of NF-κB by Toll-like receptor 3. Nature 413: 732-738.
[0030]
[Non-Patent Document 11]
Matsumoto, M., Kikkawa, S., Kohase, M., Miyake, K., and Seya, T. (2002) Establishment of a monoclonal antibody against human Toll-like receptor3 that blocks double-stranded RNA-mediated signaling. Biophys Res Commun. 293: 1364-1369.
[0031]
[Non-Patent Document 12]
Oshiumi, H., Matsumoto, M., Funami, K., Akazawa, T., and Seya, T. (2003) TICAM-1, an adaptor molecule that participates in Toll-like receptor3-mediated interferon β-induction. Nature Immunol. 4: 161-167.
[0032]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, there is another pathway that does not depend on MyD88 in signaling of TLR4 that recognizes LPS, and this MyD88-independent pathway causes maturation of dendritic cells and induction of type I IFN caused by LPS. It was reported. From a comprehensive evaluation of these known facts, it was predicted that an unknown adapter molecule was involved in the MyD88-independent pathway of TLR4, but the adapter molecule has not yet been identified.
[0033]
If a molecule that directly binds to TLR4 and transmits a signal downstream to induce type I IFN is clarified, it is possible to elucidate a signal transduction pathway and a signal transduction regulatory mechanism that induce type I IFN in an innate immune response via TLR4. It is thought that it can be used effectively for elucidating the pathology of various diseases related to the innate immune system and for developing therapeutic agents by regulating the innate immune response.
[0034]
In addition, the above-mentioned interferon preparations used for the treatment of viral infections and tumors are systemically administered. Therefore, at concentrations where therapeutic effects can be obtained, psychological / neurological symptoms (such as depression), autoimmune diseases (thyroid dysfunction, Side effects such as worsening of autoimmune hepatitis, hemolytic anemia, ulcerative colitis, rheumatoid arthritis, etc. are strong. The side effect of interferon preparations is that interferon is introduced even into normal host cells that do not originally produce interferon, so the presentation of self-antigens to T cells that should be originally performed during an immune response to external antigens is the introduction of interferon. It is thought that this is because it is induced throughout the site and autoimmune phenomenon is likely to occur.
[0035]
Thus, since the interferon preparation has a strong side effect at a concentration at which a therapeutic effect can be obtained, it is difficult to maintain a sufficient anticancer action by systemic administration. Moreover, even if the interferon preparation is administered locally, it is considered difficult to completely avoid side effects.
[0036]
When a molecule that directly binds to TLR4 and induces type I IFN by transmitting a signal downstream is clarified, treatment of viral infections, tumors, etc. by enhancing local type I interferon production in vivo It is believed that new therapeutic drugs can be developed. Furthermore, by providing a substance that inhibits the production of type I interferon in vivo through the functional analysis of this novel protein, and by inhibiting the production of type I interferon in vivo by this substance, autoimmune diseases, atopic diseases, etc. It is considered that a new therapeutic agent for treating can be provided.
[0037]
Furthermore, since TLR4 is a receptor that recognizes LPS, endotoxin shock can be prevented and treated with the substance that inhibits the production of type I interferon in vivo.
[0038]
Endotoxin shock caused by infection with gram-negative bacteria exhibits peripheral vasodilation, high cardiac output, fever, etc. through the activation of the coagulation system and induction of iNOS due to the production of inflammatory cytokines. Since there is a low cardiac output and death, there is currently no effective treatment, and there is an urgent need to develop an effective treatment.
[0039]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel adapter molecule that directly binds to TLR4 and mediates type I IFN induction, a gene thereof, a drug using the same, and the like. It is in.
[0040]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have identified a novel adapter molecule that directly binds to TLR4, and this molecule crosslinks TLR4 and TICAM-1, thereby allowing a MyD88-independent pathway via TLR4. Was found to induce IRF-3 activation due to LPS, and the present invention was completed.
[0041]
That is, the novel adapter molecule according to the present invention is an adapter that controls induction of type I IFN, and is characterized in that it can selectively regulate only the induction system of type I IFN from the LPS / TLR4 signal system.
[0042]
Since the novel adapter molecule has a TIR domain having a high homology with the TIR domain of TIR-containing adapter molecule-1 (TICAM-1), the TIR domain-containing adapter molecule 2 (TIR-containing adapter molecule-2). Hereinafter, the novel adapter molecule according to the present invention is referred to as “TICAM-2” as appropriate.
[0043]
The adapter molecule TICAM-2 is a novel adapter protein that was first identified by the present inventors and whose full-length amino acid sequence was clarified. SEQ ID NO: 2 shows a human-derived amino acid sequence, and SEQ ID NO: 4 shows a mouse-derived amino acid sequence.
[0044]
Therefore, the protein according to the present invention is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4 or a variant thereof. Specifically, the following proteins are included in the present invention.
(1) A protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4.
(2) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 consists of an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and 75 of the sequence shown in SEQ ID NO: 2 A protein having the amino acid sequence of −213.
(3) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 consists of an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and 72 of the sequences shown in SEQ ID NO: 4 A protein having the amino acid sequence at position 210.
(4) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4, consisting of an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and the mammalian Toll-like receptor 4 A protein that has both the property of directly binding to and the property of mediating type I IFN induction.
(5) A property of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4, comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and mediates induction of type I IFN On the other hand, a protein having an abnormality in the property of directly binding to the mammalian Toll-like receptor 4.
(6) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4, consisting of an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and the mammalian Toll-like receptor 4 A protein that has the property of directly binding to I, but having an abnormality in the property of mediating induction of type I IFN.
(7) The protein according to (6) above, wherein in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, at least the 116th amino acid is substituted or deleted.
(8) The protein according to (6) above, wherein at least the 117th amino acid is substituted or deleted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
[0045]
The above proteins are useful not only as research materials for research and analysis of TIR4-mediated signal transduction system and its regulatory mechanism, but also through these studies to elucidate the pathology of various diseases related to the signal transduction system and its regulatory mechanism. There is a possibility that it can be used effectively.
[0046]
Among the above proteins, (1) to (5) are proteins that normally have a function of mediating type I IFN induction of TICAM-2. As will be described later, it was confirmed that TICAM-2 activates the IFN-β promoter when overexpressed alone. Therefore, the proteins (1) to (5) are effective for various diseases that can be improved by the production of type I IFN. For example, it can be used as a drug for preventing / treating viral infections, or a drug for treating cancers (such as renal cancer, cervical cancer, and hepatic cancer after hepatitis) in which type I IFN is effective. That is, the present invention includes a virus infection preventive / therapeutic agent and a cancer therapeutic agent characterized by containing the TICAM-2 protein or TICAM-2 protein variant of (1) to (5) above.
[0047]
The above (6) to (8) are dominant negative mutant proteins having an abnormality in the function of mediating type I IFN induction. While these dominant negative mutants have the property of directly binding to TLR4, they have an abnormality in the property of mediating type I IFN induction and block the signal transmission of TLR4. Therefore, the proteins (6) to (8) can suppress the production of type I IFN, and can be used as drugs for treating adverse events caused by the production of type I IFN, such as autoimmune diseases and atopic diseases. . Furthermore, since TLR4 specifically recognizes LPS and its signal transduction becomes a trigger for endotoxin shock, the above proteins (6) to (8) can be used as drugs for preventing and treating endotoxin shock caused by LPS. . That is, the present invention includes an autoimmune disease therapeutic agent, an atopic disease therapeutic agent, and an endotoxin shock preventive / therapeutic agent characterized by including a variant of the TICAM-2 protein of (6) to (8) above It is.
[0048]
The genes according to the present invention include the following genes.
(A) A gene encoding the protein of (1) to (8) above.
(B) A gene having a base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or 3.
(C) Hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3, and directly binds to a mammalian Toll-like receptor 4 A gene that encodes a protein that has both properties and mediates the induction of type I interferon induction.
(D) While hybridizing under stringent conditions with DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3, and having the property of mediating type I interferon induction, A gene encoding a protein having an abnormality in the property of directly binding to a mammalian Toll-like receptor 4.
(E) Hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3, and directly binds to a mammalian Toll-like receptor 4 A gene that encodes a protein having an abnormality in the property of mediating induction of type I interferon while having properties.
[0049]
Among the above genes, (a) a gene encoding the protein (1) to (5) and (b) to (d) are proteins having a function of mediating type I IFN induction of TICAM-2 normally. It is a gene that encodes. In addition, the genes encoding the proteins (6) to (8) in (a) above, and (e) are the genes encoding dominant negative mutant proteins having an abnormality in the function of mediating type I IFN induction. .
[0050]
The above genes are not only useful as research materials for research and analysis of TIR4-mediated signal transduction system and its regulatory mechanism, but through such research, the pathology of various diseases related to the signal transduction system and its regulatory mechanism. It may be used effectively for elucidation.
[0051]
The recombinant expression vector according to the present invention comprises the genes (a) to (e) above.
[0052]
When the recombinant expression vector is used, the target cell can be transformed by a known genetic engineering technique to introduce the gene into the target cell. The transformant obtained by transformation is not only useful as a research material for studying and analyzing the signal transduction system via TIR4 and its regulatory mechanism, but through such research, the signal transduction system and its regulatory mechanism are also used. There is a possibility that it can be effectively used to elucidate the pathology of various diseases related to the disease.
[0053]
Among the above recombinant expression vectors, the recombinant expression vector containing the gene (1) to (5) encoding the protein (a) and the gene (b) to (d) prevents viral infection. -It can be used as a drug to treat or a cancer to treat type I IFN. That is, the present invention includes a viral infection characterized in that it comprises a gene encoding the protein (1) to (5) of (a) above and a recombinant expression vector containing the gene (b) to (d). Prophylactic / therapeutic drugs and cancer therapeutic drugs are included.
[0054]
Among the above recombinant expression vectors, the recombinant expression vector comprising the gene encoding the protein (6) to (8) of (a) and the gene of (e) treats autoimmune diseases and atopic diseases. It can be used as an agent for preventing or treating endotoxin shock caused by LPS. That is, the present invention includes a therapeutic agent for an autoimmune disease comprising a gene encoding the protein (6) to (8) of (a) above and a recombinant expression vector containing the gene (e). , Drugs for the treatment of atopic diseases, and drugs for the prevention and treatment of endotoxin shock.
[0055]
The polynucleotide according to the present invention is a polynucleotide containing a part of the 87-791st nucleotide sequence in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, or the 120-815th nucleotide in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3. It is a polynucleotide containing a part of the base sequence.
[0056]
The polynucleotide can be used as siRNA (small interfering RNA) for RNA interference. By conducting RNA interference experiments using these siRNAs, not only is it useful as a research material for studying and analyzing the signal transduction system via TIR4 and its regulatory mechanism, but through such research, the signal transduction system and It may be used effectively to elucidate the pathology of various diseases related to the regulatory mechanism.
[0057]
In addition, by transfecting these siRNAs into target cells, the expression of TICAM-2 protein can be suppressed, whereby the polynucleotide can be used as a drug for treating autoimmune diseases and atopic diseases, and LPS. It can be used as a drug for preventing and treating the endotoxin shock caused by it. That is, the present invention includes an autoimmune disease therapeutic agent, an atopic disease therapeutic agent, and an endotoxin shock preventive / therapeutic agent characterized by containing the above-mentioned polynucleotide.
[0058]
The antibodies according to the present invention include the following antibodies.
(I) An antibody against the proteins (1) to (8) above.
(Ii) An antibody against the protein of any one of (1) to (5) above, which inhibits the property of mediating the induction of type I IFN by binding to the protein.
[0059]
The above antibody is considered useful for detection of TICAM-2 protein expression, purification of TICAM-2 protein, and the like.
[0060]
Since the antibody of (ii) inhibits the property of TICAM-2 that mediates type I IFN induction, it is used as a drug for treating autoimmune diseases and atopic diseases, and as a drug for preventing and treating endotoxin shock caused by LPS. Available. That is, the present invention includes an autoimmune disease therapeutic agent, an atopic disease therapeutic agent, and an endotoxin shock preventive / therapeutic agent characterized by including the antibody of (ii) above.
[0061]
The present invention includes a method of screening for a substance that suppresses or inhibits the function of TICAM-2 that mediates type I IFN induction. In this screening method, the above proteins (1) to (5) may be used. In addition, substances that suppress or inhibit the function of TICAM-2 that mediates type I IFN induction obtained by using this screening method include drugs that treat autoimmune diseases and atopic diseases, and endotoxin shock caused by LPS Can be used as a drug to prevent or treat That is, the present invention includes an agent for treating an autoimmune disease and atopic disease treatment characterized in that it contains a substance that suppresses or inhibits a function that mediates type I IFN induction of TICAM-2 obtained by using the above screening method. Drugs and endotoxin shock prevention and treatment drugs are included.
[0062]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described as follows. Note that the present invention is not limited to this.
[0063]
[1] Novel adapter molecule TICAM-2 protein and gene thereof according to the present invention
Based on previous research on the LPS / TLR4 signaling pathway, there are MyD88-dependent and MyD88-independent pathways in the LPS / TLR4 signaling pathway, and unknown adapter molecules in the MyD88-independent pathway Was expected to be involved.
[0064]
The present inventors tried to identify the unknown adapter molecule, physically cross-links TLR4 and TICAM-1, and functionally transmits LPS / TLR4 signals to TICAM-1 to sequentially produce IRF-3. A novel adapter molecule, TICAM-2, that activates and identified human and mouse TICAM-2 genes.
[0065]
FIG. 1 outlines the association of human TLRs 2, 3, 4 and 5 with adapters that determine each TLR-specific signaling pathway. In the figure, M-1 represents MyD88, M-2 represents TIRAP (Mal), T-1 represents TICAM-1, and T-2 represents TICAM-2. In TLR5, MyD88 binds directly and activates NF-κB. TLR2 transmits a signal to MyD88 via TIRAP and activates NF-κB. In TLR3, NF-κB is activated by a MyD88-mediated pathway (MyD88-dependent pathway), and an IFN-β promoter is activated by a TICAM-1-mediated pathway (MyD88-independent pathway). In TLR4, TLR4 attracts two adapters TIRAP and TICAM-2 by the LPS signal and links them to MyD88 and TICAM-1, respectively, thereby forming a MyD88-dependent pathway and a MyD88-independent pathway.
[0066]
SEQ ID NO: 1 shows the base sequence of human TICAM-2 full-length cDNA, and SEQ ID NO: 3 shows the base sequence of mouse TICAM-2 full-length cDNA. In the base sequence of SEQ ID NO: 1, the 87th to 791st base sequences correspond to an open reading frame (ORF) region encoding human TICAM-2, and in the base sequence of SEQ ID NO: 3, the 120th to 815th base sequences are Corresponds to the open reading frame (ORF) region encoding mouse TICAM-2. In addition to this ORF region, each cDNA sequence shown in SEQ ID NOs: 1 and 3 contains untranslated regions on the 5 ′ side and 3 ′ side, respectively.
[0067]
SEQ ID NO: 2 shows the amino acid sequence of human TICAM-2 protein, and SEQ ID NO: 4 shows the amino acid sequence of mouse TICAM-2 protein. These amino acid sequences are the amino acid sequences of the proteins encoded by the ORFs of the base sequences shown in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3, respectively.
[0068]
The protein according to the present invention is not limited to the two proteins whose amino acid sequences are shown in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4, and may be a mutant protein in which a part thereof is modified. That is, the protein of the present invention includes not only (i) a protein comprising any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 2 or 4, but also (ii) any amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4, Also included are proteins consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added.
[0069]
The above “one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added” means substitution, deletion, insertion, or the like by a known mutant protein production method such as site-directed mutagenesis. And / or a number that can be added (preferably 10 or less, more preferably 7 or less, and even more preferably 5 or less) amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added. Thus, the protein of (ii) above is a mutant protein of the protein of (i) above, and the “mutation” referred to here means a mutation artificially introduced mainly by a known mutant protein production method. However, it may be a product obtained by isolating and purifying a similar mutant protein that exists in nature.
[0070]
The protein according to the present invention may contain an additional polypeptide. Examples of the case where such a polypeptide is added include a case where the protein of the present invention is epitope-labeled by His, Myc, Flag, or the like.
[0071]
Furthermore, the protein of (ii) includes a protein that normally has a property of mediating type I IFN induction among a property of directly binding to TLR4 possessed by TICAM-2 and a property of mediating type I IFN induction; And proteins having an abnormality in the property of mediating IFN induction.
[0072]
Examples of the former protein include: (1) TIR domainin (the amino acid sequence at positions 75 to 213 in the sequence shown in SEQ ID NO: 2 in humans, and the 72nd to 210th positions in the sequence shown in SEQ ID NO: 4 in mice) (2) a protein having the above mutation in a portion other than (amino acid sequence part), (2) a protein having the above mutation and having both the property of directly binding to TLR4 and the property of mediating type I IFN induction, (3) having the above mutation However, there is a protein having an abnormality in the property of directly binding to TLR4 while having a property of mediating induction of type I IFN. The phrase “having an abnormality in the property of directly binding to TLR4” means that the property of binding to TLR4 has been lost, that is, it does not bind to TLR4.
[0073]
Examples of the latter protein include (4) a protein having the above mutation and having the property of directly binding to TLR4 while having an abnormality in the property of mediating type I IFN induction. “Having an abnormality in the property of mediating induction of type I IFN” means that the IFN-β promoter is not activated, as shown in FIGS. 10 (a) and 11 (a) in [Example 5]. To do. Specifically, a protein in which the 116th proline is replaced with histidine, or a protein in which the 117th cysteine is replaced with histidine has the property of directly binding to TLR4, while the property of mediating type I IFN induction. It is known to be a protein with an abnormality.
[0074]
The gene according to the present invention includes (I) a gene encoding the protein of (i) or (ii) above, (II) a gene having any one of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NO: 1 or 3, and (III) sequence A gene that hybridizes under stringent conditions with DNA consisting of a base sequence complementary to DNA consisting of the base sequence shown in No. 1 or 3 is included.
[0075]
“Stringent conditions” in (III) above is hybridization only when at least 90% identity, preferably at least 95% identity, most preferably at least 97% identity exists between sequences. Means that happens.
[0076]
Hybridization can be performed by a conventionally known method such as the method described in J. Sambrook et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2d Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1989). Usually, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (the more difficult it becomes to hybridize).
[0077]
The gene of (III) above includes a gene encoding a protein normally having the property of mediating type I IFN induction among the properties of TICAM-2 directly binding to TLR4 and the properties of mediating type I IFN induction And a gene encoding a protein having an abnormality in the property of mediating type I IFN induction.
[0078]
The “gene” of the present invention includes DNA and RNA. DNA includes, for example, cDNA and genomic DNA obtained by cloning, chemical synthesis techniques, or a combination thereof. The DNA may be double-stranded or single-stranded, and the single-stranded DNA may be a coding DNA that serves as a sense strand or an anti-coding DNA that serves as an antisense strand (the antisense strand serves as a probe). Or it can be used as an antisense drug).
[0079]
Furthermore, the “gene” of the present invention may include sequences such as untranslated region (UTR) sequences and vector sequences (including expression vector sequences), in addition to sequences encoding proteins.
[0080]
[2] Methods for obtaining genes and proteins according to the present invention
The method for obtaining the gene according to the present invention is not particularly limited, and a DNA fragment comprising the above SEQ ID NO: 1 or 3 is isolated and cloned by various methods based on the disclosed sequence information and the like. can do.
[0081]
For example, a probe that specifically hybridizes with a partial sequence of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 may be prepared, and a human or mouse genomic DNA library or cDNA library may be screened. As such a probe, any probe of any sequence / length may be used as long as it specifically hybridizes to at least a part of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 or its complementary sequence. . Moreover, what is necessary is just to perform about each step in the said screening on the conditions used normally.
[0082]
The clone obtained by the above screening can be analyzed in more detail by preparing a restriction enzyme map and determining its nucleotide sequence (sequencing). From these analyses, it can be easily confirmed whether a DNA fragment containing the gene sequence according to the present invention has been obtained.
[0083]
In addition, if the sequence of the probe is selected from TIR domains considered to be important for the function of TICAM-2 and a cDNA library of human, mouse or other mammal is screened, the same function as TICAM-2 is obtained. Genes encoding homologous and related molecules can be isolated and cloned.
[0084]
As a method for obtaining the gene according to the present invention, there is a method using an amplification means such as PCR in addition to the above screening method. For example, in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3, primers are prepared from the 5 ′ side and 3 ′ side sequences (or their complementary sequences), and human or mouse genomic DNA is used using these primers. By performing PCR or the like using (or cDNA) or the like as a template and amplifying a DNA region sandwiched between both primers, a large amount of DNA fragments containing the gene of the present invention can be obtained.
[0085]
The method for obtaining the protein according to the present invention is not particularly limited. For example, a recombinant expression vector into which the gene obtained as described above is introduced is prepared, and Escherichia coli, yeast, etc. are prepared by a well-known method. The protein according to the present invention can be easily obtained by expressing and purifying the protein encoded by the gene as a transformant by incorporating it into a microorganism or animal cell.
[0086]
When introducing a foreign gene into the host in this way, there are various expression vectors and hosts that incorporate a promoter that functions in the host for the expression of the foreign gene. do it. The method for extracting the produced protein varies depending on the host used and the nature of the protein, but the target protein can be purified relatively easily by using a tag or the like.
[0087]
The method for producing the mutant protein is not particularly limited. For example, site-directed mutagenesis (Hashimoto-Gotoh, Gene 152, 271-275 (1995), etc.), PCR method is used to determine the nucleotide sequence. One or more bases are substituted in the base sequence of each cDNA using a known mutant protein production method such as a method for producing a mutant protein by introducing a point mutation, or a mutant strain production method by inserting a transposon. , Deletions, insertions, and / or modifications can be made.
[0088]
[3] Recombinant expression vector
The recombinant expression vector according to the present invention contains a gene encoding the above-described TICAM-2 or a mutant thereof. The specific type of the vector is not particularly limited, and a vector that can be expressed in the host cell may be appropriately selected. That is, according to the type of the host cell, a promoter sequence may be appropriately selected in order to reliably express the gene, and this and the gene according to the present invention incorporated into various plasmids may be used as an expression vector.
[0089]
When the TICAM-2 protein or a variant thereof is introduced into a human using this vector, the recombinant expression vector according to the present invention is preferably a viral vector. Although it does not specifically limit as this viral vector, For example, an adenoviral vector and a retroviral vector can be mentioned. When used for medical applications such as gene therapy, it is advantageous to select a vector that has been used since it is possible to predict the safety and effectiveness of gene therapy.
[0090]
In order to confirm whether or not the gene of the present invention has been introduced into the host cell, and whether or not it is reliably expressed in the host cell, various markers may be used. For example, a gene that is deleted in the host cell is used as a marker, and a plasmid containing this marker and the gene of the present invention is introduced into the host cell as an expression vector. Thus, the introduction of the gene of the present invention can be confirmed from the expression of the marker gene. Alternatively, the protein according to the present invention may be expressed as a fusion protein. For example, the green fluorescent protein GFP (Green Fluorescent Protein) derived from Aequorea jellyfish may be used as a marker, and the protein according to the present invention may be expressed as a GFP fusion protein. Good.
[0091]
The host cell is not particularly limited, and various conventionally known cells can be suitably used. Specifically, including cells derived from human or mouse, for example, bacteria such as Escherichia coli, yeast (budding yeast Saccharomyces cerevisiae and fission yeast Schizosaccharomyces pombe), nematode (Caenorhabditis elegans), Xenopus laevis) oocytes, cultured cells of various mammals (rats, rabbits, pigs, monkeys, etc.), cultured cells of insects such as Drosophila melanogaster, Bombyx mori, etc., but are not particularly limited. Absent.
[0092]
A method for introducing the expression vector into a host cell, that is, a transformation method is not particularly limited, and a conventionally known method such as an electroporation method, a calcium phosphate method, a liposome method, or a DEAE dextran method can be suitably used. .
[0093]
[4] Polynucleotide
The polynucleotide according to the present invention is the nucleotide sequence of the 87th to 791th base sequence (ORF region) in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, or the base sequence of the 120th to 815th in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3. It is a polynucleotide containing a part of (ORF region).
[0094]
The polynucleotide according to the present invention includes DNA and RNA, and can be obtained by amplification techniques such as cloning, chemical synthesis, and PCR. It may be single-stranded or double-stranded, and the length (number of bases) is not particularly limited. This polynucleotide can be used for probes for detecting TICAM-2 gene, antisense methods, RNA interference methods and the like.
[0095]
When the polynucleotide is used as siRNA (small interfering RNA) for RNA interference (RNAi), it is preferably a double-stranded RNA, preferably 21 to 23 bases. Here, RNA interference (RNAi) is a phenomenon in which double-stranded RNA (siRNA) introduced into a cell suppresses the expression (protein synthesis) of a gene having the same sequence as the target gene (mRNA). It is a method of suppressing the expression by destroying.
[0096]
In order to suppress the expression of the TICAM-2 gene by RNAi, it is necessary to design an siRNA having an ORF base sequence. The siRNA is not particularly limited as long as it has an ORF base sequence, but preferably has a base sequence that is 75 bases or more downstream from the start codon, and more preferably a TIR domain base sequence.
[0097]
[5] Antibody
The antibody according to the present invention is an antibody obtained as a polyclonal antibody or a monoclonal antibody by a known method using the protein according to the present invention or a partial peptide thereof as an antigen. Known methods are described, for example, in literature (Harlow et al., “Antibodies: A laboratory manual”, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1988)), Iwasaki et al., “Monoclonal antibody hybridoma and ELISA” Kodansha (1991)). The method is mentioned. The antibody thus prepared is effective for detecting the protein of the present invention.
[0098]
In addition, the antibody according to the present invention is the above-described (i) protein consisting of any one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2 or 4, or (ii) any one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2 or 4, An antibody against a protein having a property of mediating type I IFN induction among proteins consisting of amino acid sequences in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, It is an antibody that inhibits the property of mediating type I IFN induction.
[0099]
Such an antibody can also be obtained as a polyclonal antibody or a monoclonal antibody by a known method using the target protein or a partial peptide thereof as an antigen. Whether the obtained antibody has the property of inhibiting the property of mediating type I IFN induction is determined by, for example, mediating TICAM-2 type I IFN induction using cultured cells expressing TICAM-2. What is necessary is just to confirm whether the property to do is inhibited by adding an antibody.
[0100]
[6] Screening method and substance obtained by the screening method
The screening method according to the present invention is a method for screening for a substance that suppresses or inhibits the function of TICAM-2 that mediates type I IFN induction, and is performed using the protein according to the present invention. Examples of the protein to be used include (i) a protein consisting of any one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2 or 4, or (ii) any one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2 or 4, or a number Among proteins consisting of amino acid sequences in which a single amino acid is substituted, deleted, inserted, and / or added, a protein having a normal property of mediating type I IFN induction can be mentioned.
[0101]
As a screening method, a conventionally known method for examining the presence or absence of the property of suppressing or inhibiting the function that mediates type I IFN induction can be applied, and it is not particularly limited.
[0102]
Substances that suppress or inhibit the function of mediating type I IFN induction obtained by screening are also included in the present invention and can be used for the uses described below.
[0103]
[7] Drugs for preventing and treating viral infections and drugs for cancer treatment
TICAM-2 is an adapter that controls the induction of type I IFN, and is characterized in that it can selectively regulate only the type I IFN induction system from the LPS / TLR4 signal system. TICAM-2 can also activate the IFN-β promoter when it alone is overexpressed alone.
[0104]
Therefore, TICAM-2 protein and a mutant protein of TICAM-2 having the property of mediating induction of type I IFN can be used for the prevention or treatment of various diseases for which type I IFN is effective. For example, it can be used as a drug for preventing / treating viral infections, or a drug for treating cancers in which type I IFN is effective (eg, renal cancer, cervical cancer, liver cancer after hepatitis). Specifically, prevention / treatment of viral infectious disease containing any one of the protein (1), (2) or (3) of (i) or (ii) shown in the above-mentioned embodiment [1] It can be implemented as a drug or a cancer treatment drug.
[0105]
In addition, a recombinant expression vector containing a gene encoding either the TICAM-2 protein or a TICAM-2 mutant protein that normally has a property of mediating induction of type I IFN, a viral infection site, its peripheral site, or By introducing the above type I IFN into an effective cancer lesion, it becomes possible to prevent or treat viral infection and to treat cancer.
[0106]
Therefore, the above recombinant expression vector can be used as a viral infection prevention / treatment drug or a cancer treatment drug. Specifically, the gene encoding any one of the proteins (1), (2), and (3) of (i) or (ii) shown in the above embodiment [1], SEQ ID NO: 1 or Type I of genes having any of the nucleotide sequences shown in 3 and genes that hybridize under stringent conditions with DNA having a nucleotide sequence complementary to the DNA having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 It can be implemented as a prophylactic / therapeutic agent for viral infections or a cancer therapeutic agent comprising a recombinant vector containing any of the genes encoding proteins that normally have the property of mediating IFN induction.
[0107]
The diseases to which the above protein or recombinant expression vector can be applied are not limited to these, and can be widely applied to diseases that can be improved by production of type I IFN.
[0108]
[8] Endotoxin shock prevention / treatment drug, autoimmune disease treatment drug, and atopic disease treatment drug
LPS is a cell wall constituent of Gram-negative bacteria, also called endotoxin (endotoxin), and is highly toxic to mammals. Endotoxin shock caused by infection with gram-negative bacteria exhibits peripheral vasodilation, high cardiac output, fever, etc. through activation of the coagulation system, induction of iNOS expression, and low cardiac output at the end, resulting in death It reaches. Host responses that cause endotoxin shock include activation of the MAPK system and activation of transcription factors by intracellular signaling through the TLR / CD14 receptor, and production of inflammatory cytokines. There is currently no effective treatment, and the development of an effective treatment is expected.
[0109]
Since TICAM-2 is an adapter molecule that mediates LPS / TLR4 signal and induces the production of type I IFN, endotoxin shock can be prevented or treated by suppressing or inhibiting the signal-mediated function of TICAM-2. Is possible. Further, by suppressing or inhibiting the signal-mediated function of TICAM-2 to suppress the production of type I IFN, it is effective in improving adverse events caused by the production of type I IFN. Examples of adverse events caused by the production of type I IFN include autoimmune diseases and atopic diseases.
[0110]
Therefore, a mutant protein of TICAM-2 having an abnormality in the property of mediating type I IFN induction can be used as an endotoxin shock preventive / therapeutic agent, an autoimmune disease therapeutic agent, or an atopic disease therapeutic agent. Specifically, it can be carried out as an endotoxin shock preventive / therapeutic agent, an autoimmune disease therapeutic agent or an atopic disease therapeutic agent containing the protein (4) of (ii) shown in the aforementioned embodiment [1]. it can.
[0111]
Similarly, if a recombinant expression vector containing a gene encoding a mutant protein of TICAM-2 having an abnormality in the property of mediating the induction of type I IFN is applied to humans to express the protein in vivo, I It is effective in improving adverse events caused by production of type IFN.
[0112]
Therefore, a recombinant expression vector containing a gene encoding a mutant protein of TICAM-2 having an abnormality in the property of mediating the induction of type I IFN is a drug for preventing or treating endotoxin shock, a drug for treating an autoimmune disease or a drug for treating atopic disease Can be used as Specifically, from the base sequence complementary to the gene encoding the protein (4) of (ii) shown in the above embodiment [1], the DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 Endotoxin shock prophylactic / therapeutic agent comprising a recombinant vector containing any of the genes encoding a protein abnormally having the property of mediating type I IFN induction among the genes that hybridize with DNA under stringent conditions, self It can be implemented as an immune disease therapeutic agent or an atopic disease therapeutic agent.
[0113]
If the expression of TICAM-2 gene (TICAM-2 protein synthesis) is suppressed by RNA interference (RNAi) using the polynucleotide of the present invention as siRNA, it is effective in improving adverse events caused by the production of type I IFN It is.
[0114]
Therefore, the polynucleotide (siRNA) can be used as an endotoxin shock preventive / therapeutic agent, an autoimmune disease therapeutic agent, or an atopic disease therapeutic agent. Specifically, among the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, a polynucleotide containing a part of the 87-791th base sequence, or in the base sequence shown in SEQ ID NO: 3, the 120-815th base sequence It can be implemented as an endotoxin shock preventive / therapeutic agent, an autoimmune disease therapeutic agent or an atopic disease therapeutic agent containing any one of the polynucleotides comprising a part of
[0115]
When an antibody that inhibits the property of TICAM-2 that mediates type I IFN induction according to the present invention is applied to humans, it is effective in improving adverse events caused by type I IFN production.
[0116]
Therefore, an antibody that inhibits the above-described property of TICAM-2 that mediates type I IFN induction can be used as an agent for preventing or treating endotoxin shock, a drug for treating an autoimmune disease, or a drug for treating atopic disease. Specifically, it is an antibody against the protein (1), (2), or (3) of (i) or (ii) shown in the above embodiment [1], wherein I It can be carried out as an endotoxin shock preventive / therapeutic agent, an autoimmune disease therapeutic agent or an atopic disease therapeutic agent comprising an antibody that inhibits the property of mediating type IFN induction.
[0117]
When a substance that suppresses or inhibits the function of TICAM-2 that mediates type I IFN induction obtained by the screening method according to the present invention is applied to humans, it is effective in improving adverse events caused by type I IFN production. It is.
[0118]
Therefore, the substance obtained by the above screening method that suppresses or inhibits the function that mediates type I IFN induction of TICAM-2 is used as an endotoxin shock preventive / therapeutic agent, an autoimmune disease therapeutic agent, or an atopic disease therapeutic agent. can do. Specifically, an endotoxin shock preventive / therapeutic agent, an autoimmune disease therapeutic agent or an atopy comprising a substance that suppresses or inhibits the function of mediating type I IFN induction of TICAM-2 obtained by the screening method according to the present invention. It can be implemented as a drug for treating sexual diseases.
[0119]
The adverse events caused by the production of type I IFN are not limited to endotoxin shock, autoimmune diseases and atopic diseases.
[0120]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
[0121]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this. The cell lines and specific experimental methods used in each example will be described first.
[0122]
[Cells and reagents]
Human lung fibroblast cell line MRC-5 was obtained from Riken Cell Bank (Tsukuba City, Ibaraki Prefecture). The epithelial cell line HeLa was obtained from the Tokyo Metropolitan Institute of Clinical Medicine. MRC-5 and HeLa were cultured in minimum essential medium (MEM) supplemented with 5% and 10% heat-inactivated fetal bovine serum (JRH Bioscience) and antibiotics, respectively.
[0123]
The mouse macrophage cell line RAW267.4 was cultured in RPMI 1640 supplemented with 10% fetal bovine serum (see Hirono, A. et al. (2002) J. Biochem (Tokyo). 132, 83-91).
[0124]
HEK293 cell line (obtained from RIKEN) was cultured in Dulbecco's modified minimal essential medium (DMEM) supplemented with 10% fetal bovine serum and antibiotics. The HEK293 cell line used expresses TICAM-2 mRNA, but does not express TLR3 mRNA, and only very little TICAM-1 mRNA is expressed.
[0125]
Poly (I: C) was purchased from Amersham Pharmacia Biotech. Polymyxin B, LPS (derived from E. coli, serotype 0111: B4) and mouse IgG1 were purchased from Sigma. Mycoplasma lipopeptide MALP-2 was prepared by the method described in the literature (Nishiguti, M. et al. (2001) J. Immunol. 166, 2610-2616.). Reagents other than LPS were treated with polymyxin B (10 μg / ml) at 37 ° C. for 1 hour before cell stimulation.
[0126]
Monoclonal antibodies against human TLR3 (TLR3.7) and monoclonal antibodies against human TLR2 (TLR2.45) are described in the literature (Non-Patent Document 10 and Uehori, J. et al. (2003) Infect. Immun. (In press)). Prepared by the described method. Monoclonal antibody against human TLR4 was provided by Dr. Kensuke Miyake of the Institute of Medical Science, University of Tokyo (For details on the production method, see Shimazu, R. et al. (1999) J. Exp. Med. 189, 1777-1782 ). Anti-IRF-3 antibody was used for the quantification of IRF-3 activity described in the literature (Iwamura, T. et al. (2001) Genes Cells 6, 375-388.).
[0127]
[Expression vector]
CDNA encoding full-length human TICAM-2 was inserted into the XhoI-NotI site of the pEFBOS plasmid. CDNA corresponding to the 68-235th amino acid portion of TICAM-2 was inserted into the XhoI-NotI site downstream of the Kozak sequence of the pEFBOS plasmid to prepare pEFBOS-TICAM-2 (TIR). pEFBOS-TICAM-2 (P116H) and pEFBOS-TICAM-2 (C117H) convert 116th proline to histidine and 117th cysteine to histidine by site-directed mutagenesis. It was produced by. The plasmid was prepared using an endotoxin-free Plasmid Maxi kit (trade name, manufactured by Qiagen).
[0128]
[Example 1: Cloning of TICAM-2 molecule]
Sequences containing a TIR similar to that of TICAM-1 were searched in an EST (expressed sequence tag) database to identify related partial cDNAs for human and mouse. That is, a BLAST search was performed on the human TICAM-1 protein sequence with NCBI's BLAST server using the tblastn program, and an EST of TICAM-2 was found. Human ESTs were searched in the DDBJ database to predict the TICAM-2 cDNA sequence. As a result, it was found that two EST clones, BQ438847 and AW080879, cover the entire deduced sequence of TICAM-2. Further, BLAST search was performed to find a mouse cDNA sequence very similar to human TICAM-2 (accession number AK080879).
[0129]
Full-length cDNA of human TICAM-2 was obtained by RT-PCR using MRC5 cells. F1 and R1 were used as PCR primers (SEQ ID NOs: 5 and 6). In addition, full-length cDNA of mouse TICAM-2 was obtained by RT-PCR using NIH3T3 cells. MF1 and mR1 were used as PCR primers (SEQ ID NOs: 9, 10).
[0130]
Alignment between the amino acid sequence of human TICAM-2 and the amino acid sequence of mouse TICAM-2 was performed using ClustalW. The result is shown in FIG. The upper line in the figure shows the TIR-like motif of TICAM-2, the asterisk (*) is the same residue, 2 points (:) are substitutions with the same amino acid, 1 point (•) is substitution with a similar amino acid, hu Represents human and mu represents mouse.
[0131]
As shown in FIG. 2, the human TICAM-2 protein is composed of 235 amino acids and has a short (about 70 amino acids) N-terminal serine / threonine rich domain, a TIR motif and a C-terminal 20 amino acid extension. The N-terminal and C-terminal domains of TICAM-2 are not similar to TICAM-1. The TIR motif portion and C-terminal portion are very well conserved between human and mouse TICAM-2.
[0132]
Human TICAM-2 (amino acids 75-213), mouse TICAM-2 (amino acids 72-210), human TICAM-1 (amino acids 394-532), mouse TICAM-1 (amino acids 396-534), human MyD88 (amino acids 160- 296, accession number U70451), human TIRAP (amino acids 85-214, accession number AF406652) TIR domains and human TLR2 TIR (amino acids 640-784, accession number U88878) were aligned using ClustalW. The result is shown in FIG. In the figure, an asterisk (*) indicates the same residue, 2 points (:) indicate substitution with the same amino acid, 1 point (•) indicates substitution with a similar amino acid, hu indicates human, and mu indicates mouse.
[0133]
As shown in FIG. 3, although the similarity between the TIR motif of TICAM-2 and the TIR motif of known adapters TIRAP and MyD88 is low, the basic amino acid and serine arranged in tandem are contained in the N-terminal domain of TICAM-2. This is also seen in TIRAP. TICAM-2, like TICAM-1, lacks conserved sequences present in other TIR-containing proteins. Conservative sequences are Box 1 (F / Y) D, Box 2 RD and Box 3 FW in FIG. 3 (Xu, Y. et al. (2000) Nature 408: 111-115). As seen in MyD88, TIRAP, and TICAM-1, the proline of the BB loop, which is essential for TIR-mediated signal transduction, is located in front of the conserved location in TICAM-2 or replaced with cysteine Has been.
[0134]
Table 1 shows the amino acid identity between each adapter molecule in the TIR domain alignment of the TLR adapter molecule.
[0135]
[Table 1]
Figure 0004230294
[0136]
Moreover, the domain structure of each adapter molecule is shown in FIG. In FIG. 4, the black part is the TIR domain. Human TICAM-2 consists of 235 amino acid residues, and the TIR domain corresponds to amino acid residues 75-213. Similarly, TIRAP consists of 235 amino acid residues, TIR domain corresponds to amino acid residues 85-214, MyD88 consists of 296 amino acid residues, TIR domain corresponds to amino acid residues 160-296, TICAM -1 consists of 712 amino acid residues, and the TIR domain corresponds to amino acid residues 394 to 532.
[0137]
Analysis of the human genome database revealed that the TICAM-2 gene is located on chromosome 5q22.
[0138]
The cDNA sequences and amino acid sequences of human TICAM-2 and mouse TICAM-2 have been registered in the DDBJ database (unpublished at the time of filing this application), and their Genebank accession numbers are AB091054 and AB100441, respectively.
[0139]
[Example 2: Detection of TICAM-2 mRNA by Northern blotting and RT-PCR]
Using human 12 lane MTN Blot and human 12 lane MTN Blot III (trade name, manufactured by Clontech), 32 Hybridization was performed under stringent conditions with a full-length human TICAM-2 cDNA probe labeled with P, and then rehybridized with a labeled β-actin probe. Using a BAS2000 image analyzer (Fuji Photo Film Co., Ltd.), exposure was performed for 4 to 24 hours, and mRNA signals were detected. The result is shown in FIG.
[0140]
As is clear from FIG. 5 (a), 3.3-3.6 kb mRNA was detected in many tissues including lymph node, prostate, stomach, thyroid, trachea, heart, skeletal muscle and placenta. Two bands of 3.6 and 3.3 kb were observed in the lymph node, prostate, stomach, thyroid, muscle and lung. A 1.8 kb band was specifically observed only in the placenta.
[0141]
RT-PCR was performed for the purpose of mRNA detection and semi-quantification. As primers, F1 and R1 were used for detecting human TICAM-2 (SEQ ID NOs: 5 and 6), and hBACT-F1 and hBACT-R1 were used for detecting β-actin (SEQ ID NOs: 7 and 8). Total RNA was isolated from various human cells or cell lines, and 35 cycles of TICAM-2 and 20 cycles of β-actin were performed. The result is shown in FIG.
[0142]
As is clear from FIG. 5 (b), TICAM-2 mRNA was present in immature dendritic cells (iDC), macrophages and natural killer cells (NK) derived from human peripheral blood. TICAM-2 mRNA was also present in T and B lymphocyte cell lines and fibroblast cell lines.
[0143]
[Example 3: Examination of association between TICAM-2 and other molecules by yeast two-hybrid method]
A yeast medium described in the literature (Sherman, F. et al. “Method in Yeast Genetics”, Cold Spring Harbor Press, NY, USA. Pp. 22-46. (1986)) was used. Yeast AH109 strain (Clontech) was transformed with bait and prey plasmids. The transformed yeast was streaked and incubated for 3 to 5 days. BD-TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8 and TLR9 were prepared by inserting the TIR domain of TLR into pGBKT7 (Clontech). BD-TICAM-2 and AD-TICAM-2 were prepared by inserting full-length wild type TICAM-2 cDNA into pGBKT7 (bait) or pGADT7 (prey). BD-TICAM-1 was prepared by inserting a TICAM-1 fragment (part from 1102 bp to 2142 bp corresponding to the start codon) into pGBKT7. AD-TIRAP and AD-MyD88 were prepared by inserting a cDNA fragment encoding the full-length protein into pGADT7.
[0144]
SD-WLH is a yeast synthetic dextrose medium lacking tryptophan, leucine and histidine, and SD-WLHA is a medium lacking adenine. The SD-WLH plate is a medium stringency plate and the SD-WLHA plate is a high stringency plate. That is, SD-WLH reflects a weak interaction and SD-WLHA reflects a strong interaction. The said result is shown to Fig.6 (a)-(c).
[0145]
As is clear from FIGS. 6 (a) to (c), strong association between TICAM-2 and TLR4 is observed in the SD-WLHA plate, and weak association between TICAM-2 and TLR3 is observed in the SD-WLHA plate. Observed (see FIG. 6A). Moreover, it was observed that TICAM-2 forms a homodimer (see FIG. 6B) and forms a heterodimer with TICAM-1 (see FIG. 6C).
[0146]
[Example 4: Examination of association between TICAM-2 and other molecules by immunoprecipitation]
<experimental method>
HEK293 cells are cultured in a 6-well plate and pEFBOS / TICAM-2 (0.5 μg) or pEFBOS / TICAM-2-HA (0.5 μg) using Lipofectamine 2000 reagent (Gibco-BLR). In addition, the following vectors were transiently transfected. Note that “HA” indicates that an HA tag is attached.
[0147]
pCMV / TLR4 or pCMV / Flag-TLR4 (2 μg), pEFBOS / TLR3 or pEFBOS / Flag-TLR3 (3 μg), pCMV / TLR2 or pCMV / Flag-TLR2 (2 μg), pEFBOS / TICAM-1H0.5A-TICAM-1HA ), PEFBOS / MD-2 (1 μg). These were transfected into the HEK293 cells. Note that “Flag” indicates that a Flag tag is attached.
[0148]
The total amount of DNA to be transfected (4 μg) was made constant by adding empty vector. Here, “empty vector” means a vector into which a gene for expression is not inserted.
[0149]
Twenty-four hours after transfection, cells were stimulated with medium alone or LPS for 15-60 minutes. Thereafter, the cells were lysed with a cell lysis buffer (25 mM Tris (pH 7.5), 150 mM NaCl, 1% NP-40, 2 mM PMSF, 25 mM iodoacetamide, 10 mM EDTA). After centrifugation, anti-Flag monoclonal antibody M2 (manufactured by Sigma) was added to the cell lysate and incubated at 4 ° C. for 2 hours. Mouse IgG1 was used as a control. The immune complex was precipitated together with protein G sepharose and washed thoroughly three times with PBS (phosphate buffered saline) containing 0.02% Triton X100. The immunoprecipitated protein was eluted with PBS containing 1% SDS, 0.2% NP-40 and 5% 2-mercaptoethanol, boiled, and separated by SDS-PAGE. Subsequently, immunoblotting was performed using each antibody. In some experiments, cell lysates were used directly for immunoblotting.
[0150]
<Experimental result>
The said result is shown to Fig.7 (a)-(c). 7 (a), (b) and (c), the upper part shows the result of probing with the anti-HA antibody, and the lower part shows the result of reprobing with the anti-Flag antibody. The transfected expression vector is shown at the top of each lane. “+ F "Indicates that a Flag tag is attached.
[0151]
As is clear from FIG. 7 (a), it was confirmed that TICAM-2 binds to TLR4 (lane 6). Moreover, the association between TICAM-2 and TLR2 or TLR3 was not detected under these conditions (lanes 1 to 4). TLR2 did not co-precipitate with TICAM-2 even when co-expressed with MD-2 (lanes 1 and 2). A trace band around 50 kDa is non-specific and is seen in all lanes. The arrow at the top of FIG. 7A shows TICAM-2 with an HA tag. The lower brackets indicate TLR proteins with a Flag tag. The results shown in FIG. 7 (a) were confirmed using specific monoclonal antibodies against TLR2, TLR3 and TLR4.
[0152]
As a result of examining the effect of LPS on the interaction between TLR4 and TICAM-2, as shown in FIG. 7 (b), the association between TLR4 and TICAM-2 is affected even when TLR4-expressing cells are stimulated with LPS. (Lanes 3 and 4). As in (a), the band near 50 kDa is a non-specific band. The arrow at the top of FIG. 7B shows the TICAM-2 band. The lower arrowhead indicates TLR4.
[0153]
As a result of examining the association of TICAM-2 with TICAM-1, TICAM-2 and TLR4, it was shown that TLR4 attracts TICAM-1 only when TICAM-2 is present, as shown in FIG. 7 (c). (Lane 6). Under the same conditions, TLR3 is known to attract TICAM-1 directly (Non-patent Document 12). Moreover, since TICAM-2-HA and TICAM-2-Flag co-precipitated, it was shown that TICAM-2 forms a dimer (lane 1). The background level of TICAM-2-HA was very small (lane 2). TICAM-2 and TLR4 were associated (lane 3). TICAM-2 hardly bound to TICAM-1 in the absence of TLR4 (lane 4). No association between TICAM-1 and TLR4 was detected (lane 5). The arrow at the top of FIG. 7 (c) shows the bands of TICAM-1 and TICAM-2. The lower arrowhead (outlined) indicates TLR4.
[0154]
Although data are not shown, TICAM-2 (P116H) and TICAM-2 (C117H), which are dominant negative forms of TICAM-2, have lost the ability to form dimers with TICAM-1 and TICAM-2. It was. The relationship between TLR4 and TICAM-1 was confirmed using an anti-TLR4 monoclonal antibody.
[0155]
[Example 5: Functional analysis of TICAM-2 by reporter gene analysis]
<experimental method>
HEK293 cells are cultured in 24-well plates (2 × 10 Five NF-κB reporter gene (0.1 μg, Stratagene) or p-125luc reporter plasmid (0.1 μg) bound to luciferase using Lipofectamine 2000 reagent (Gibco-BLR). ) And the following vectors were transiently transfected.
[0156]
As described in the [Cells and Reagents] section, the HEK293 cells express TICAM-2 mRNA, but do not express TLR3 mRNA, and there is very little TICAM-1 mRNA. It was expressed.
[0157]
PEFBOS that expresses TLR2, TLR3, TLR4 + MD-2 (more than 0.1 μg). TICAM-1, dominant negative TICAM-1 [TICAM-1 TIR (P434H)], MyD88, TIRAP, TICAM-2, TICAM-2 (TIR), TICAM-2 (P116H), TICAM-2 (C117H), IRAK-1 (1-211), pEFBOS that expresses IRAK-1 (1-96) (10, 100 or 200 ng above). Vector only as a control. These were transfected into the HEK293 cells.
[0158]
In FIG. 8, TICAM-2, TICAM-2 (TIR) (represented as TICAM-2-TIR in FIG. 8), TICAM-2 (P116H) (represented as TICAM-2-PH in FIG. 8). ) And TICAM-2 (C117H) (represented as TICAM-2-CH in FIG. 8). The part painted black indicates the TIR domain. TICAM-2-TIR contains the 68th to 235th amino acid moiety. TICAM-2-PH substituted the 116th proline with histidine (white circle), and TICAM-2-CH substituted the 117th cysteine with histidine (white circle).
[0159]
Non-patent document 12 describes the construction of dominant negative TICAM-1 and TICAM-1TIR (P434H). The p-125luc reporter was provided by Dr. Issho Taniguchi (University of Tokyo) and contains the human IFN-β promoter region inserted into the Picker Gene Luciferase Reporter Plasmid (manufactured by Toyo Ink). pAP-1-Luc reporter plasmid was purchased from Stratagene. A reporter plasmid containing the ELAM-1 promoter was produced in-house (Lien, E. et al. (1999) J. Biol. Chem. 274, 33419-33425.).
[0160]
The total amount of DNA to be transfected (0.8-1.0 μg) was adjusted by adding empty vector. In addition, 5 ng of pCMVβ plasmid (Clontech) was used as an internal control.
[0161]
Dominant negative form (MyD88 [MyD88 (TIR)], TIRAP [TIRAP (P125H)], TICAM-1 [TICAM-1 TIR (P434H)]) or TICAM-2 [TICAM-2 (C117H)]) expression vector Transfected. After 24 hours, cells were stimulated for 6 hours with medium alone, LPS (100 ng / ml), MALP-2 treated with polymyxin B (100 nM), or poly (I: C) treated with polymyxin B (10 μg / ml). Cells were lysed using a cell lysis buffer (Promega), and luciferase and β-galactosidase activities were measured according to the manufacturer's instructions. Numerical values were expressed as the mean and standard deviation of at least three independent experiments (each experiment was performed in duplicate).
[0162]
<Experimental result>
HEK293 cells with NF-κB reporter, p-125luc reporter (IFN-β) or AP-1 reporter plasmid conjugated to luciferase are transfected with empty vector or TICAM-2 expression vector (10, 100 or 200 ng), Reporter activity was examined. The results are shown in FIGS. HEK293 cells overexpressing TICAM-2 protein induced mildly the IFN-β promoter (see FIG. 9 (a)) and NF-κB (see FIG. 9 (b)). On the other hand, AP-1 was not induced (see FIG. 9 (c)).
[0163]
Wild type and mutant TICAM-2 were overexpressed in HEK293 cells, and activation of NF-κB and IFN-β promoters was examined. The results are shown in FIGS.
[0164]
It was suggested that the full length TICAM-2 and the TICAM-2-TIR lacking the N-terminal region activate the IFN-β promoter and go through homodimer formation. TICAM-2-CH having a mutation in the TIR domain did not activate the IFN-β promoter (see FIG. 10 (a)). As for NF-κB, only TICAM-2 activated NF-κB, and TICAM-2-TIR that activated the IFN-β promoter did not activate NF-κB (see FIG. 10B).
[0165]
Wild-type and mutant-type TICAM-2 were further expressed in HEK293 in which TLR4, CD14 and MD-2 were expressed, and the effect of LPS stimulation on IFN-β promoter activation was examined (see FIG. 10 (c)). As a result, TICAM-2 and TICAM-2-TIR were slightly enhanced in IFN-β promoter activity by LPS stimulation. Wild-type TICAM-2 also increased the background, probably due to dimer formation. TICAM-2-CH (TICAM-2 (C117H)) functioned as a dominant negative and effectively inhibited IFN-β activation via LPS-TLR4.
[0166]
TICAM-2-CH was further expressed in HEK293 in which TLR3 was expressed or HEK293 in which TLR4, CD14 and MD-2 were expressed. Stimulation of cells expressing TLR3 with 50 μg of poly (I: C) and cells expressing TLR4 with 100 ng / ml LPS for 6 hours to activate IFN-β promoter and NF-κB Was examined. The results are shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).
[0167]
As is clear from FIGS. 11 (a) and 11 (b), TICAM-2-CH inhibits both NF-κB and IFN-β promoter activation via LPS-TLR4 and acts as a dominant negative regulator. It was. On the other hand, TICAM-2-CH did not inhibit both NF-κB and IFN-β promoter activation via dsRNA-TLR3. Although data is not shown, TICAM-2 (P116H) also has the same result as TICAM-2 (C117H), and was confirmed to function as a dominant negative.
[0168]
HEK293 in which TLR3 was expressed, or HEK293 in which TLR4, CD14 and MD-2 were expressed, was further expressed with TICAM-1TIR (P434H) (TICAM-1DN in the figure), which is a dominant negative form of TICAM-1. In the same manner as above, stimulation with poly (I: C) or LPS was performed, and IFN-β promoter and NF-κB activation were examined. The results are shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b).
[0169]
TICAM-1TIR (P434H) inhibited IFN-β activation via LPS-TLR4, but the potency of inhibition was less than inhibition of IFN-β activation via poly (I: C) -TLR3 (FIG. 12 ( a)). On the other hand, TICAM-1TIR (P434H) inhibited NF-κB activation via poly (I: C) -TLR3, but did not inhibit NF-κB activation via LPS-TLR4 (FIG. 12 (b)). reference).
[0170]
To evaluate whether the effects of TICAM-1 and TICAM-2 are synergistic, IFN-β in cells overexpressing both TICAM-1 and TICAM-2 and cells overexpressing only TICAM-2 Promoter and NF-κB activation were examined. The results are shown in FIGS. 13 (a) and (b). The IFN-β promoter was synergistically activated with high doses of TICAM-2, but TICAM-2 was less effective than TICAM-1 (see FIG. 13 (a)). From these results, it was suggested that TICAM-1 is mainly involved in the IFN-β induction function via TLR4. On the other hand, no synergistic effect was observed in NF-κB activation (see FIG. 13 (b)).
[0171]
TICAM-2 overexpressing cells were coexpressed with TICAM-1, MyD88, and TIRAP, respectively, and examined for activation of IFN-β promoter and NF-κB. The results are shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b).
[0172]
As is clear from FIGS. 14 (a) and (b), the activation of the IFN-β promoter and NF-κB was strongly suppressed by TICAM-1TIR (P434H). This effect of TICAM-1 TIR (P434H) is specific for disruption of TICAM-2 function, and MyD88 and TIRAP dominant negatives activate IFN-β promoter or NF-κB via TICAM-2 Did not disturb.
[0173]
It is a dominant negative form of TICAM-2 in TICAM-1 overexpressing cells. TICAM-2 (C117H) (in the figure, TICAM-2-CH) was co-expressed, and IFN-β promoter and NF-κB activation were examined. The results are shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b). As is clear from FIGS. 15A and 15B, TICAM-2 (C117H) did not inhibit the activation of IFN or NF-κB via TICAM-1.
[0174]
From the results shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b) and FIGS. 15 (a) and 15 (b), it is considered that it is important as an adapter function that TICAM-1 approaches TICAM-2 rather than TICAM-2 itself. It was.
[0175]
[Example 6: Activation of IRF-3 by TICAM-2 and examination of relationship between TICAM-2 and IRAK]
NF-κB, AP-1 and IRF-3 are known to be transcription factors that induce IFN-β (Taniguti, T. et al. (2001) Annu. Rev. Immunol. 19, 623-655 .). It was also shown that IRF-3 is activated in response to TLR3 agonists in HeLa cells (Non-Patent Document 12, and Iwamura, T. (2001) Genes Cells 6, 375-388.). Therefore, the following experiment was conducted.
[0176]
HeLa cells were transfected with empty vector, MyD88 plasmid, TIRAP plasmid, TICAM-1 plasmid and TICAM-2 plasmid (1 μg each). After 24 hours, the cells were treated with medium alone or 20 μg / ml LPS for 1 hour, and a cell lysate was prepared and subjected to native PAGE. The result is shown in FIG.
[0177]
As is clear from FIG. 16 (a), activation of IRF-3 was observed by transfection of TICAM-1, but not by transfection of TICAM-2, MyD88 or TIRAP. AP-1 activation was not observed in cells transfected with TICAM-2 only (see FIGS. 9 (a)-(c)), but AP-1 activity was observed when TICAM-1 was transfected. Was confirmed (Non-patent Document 12). However, the IFN-β promoter was activated simultaneously with NF-κB activation by transfection with TICAM-2 alone (see FIGS. 9A to 9C). Therefore, the IFN-β promoter was activated via NF-κB in the case of TICAM-2 overexpression.
[0178]
Since transfection of TICAM-2 induces weak NF-κB activity, we next examined whether IRAK-1 and -2 contribute to adapter-mediated NF-κB activation. That is, HE-293 cells were transfected with p-125luc reporter plasmid, and further transfected with an empty vector, TICAM-2 plasmid (100 ng) or TICAM-2 plasmid + IRAK-1 (1-211) plasmid. After 24 hours, the luciferase reporter activity was measured. The result is shown in FIG. In the figure, Control (hatched bars) represents cells transfected with only the empty vector, and black bars represent cells transfected with only TICAM-2. Values are representative of 3 independent experiments.
[0179]
As is clear from FIG. 16 (b), the dominant negative form of IRAK-1 (IRAK-1 (1-211)) inhibited IFN-β promoter activation by TICAM-2. It also inhibited activation of NF-κB (not shown). In similar experiments, the dominant negative form of IRAK-2 hardly inhibited TICAM-2 mediated NF-κB and IFN-β promoter activation (not shown). Thus, IRAK-1 appears to act downstream of TICAM-2 and is associated with IFN-β promoter activation via NF-κB.
[0180]
[Example 7: Examination of involvement of TICAM-2 and TICAM-1 in IFN-β induction via TLR4 using RNA interference (RNAi) and quantitative PCR]
In order to investigate the involvement in IFN-β production via TICAM-1 / TICAM-2, TICAM-2 knockdown cells were obtained by transfection of siRNA (small interfering RNA) using mouse RAW264.7, which is a macrophage-like cell. We prepared and examined IFN-β induction in response to LPS.
[0181]
<experimental method>
Mouse RAW264.7 cells were seeded in 6 well plates (5 × 10 5 6 Cells / well) The cells were cultured for 24 hours. In cells, only buffer, control siRNA (for human TLR3 or human LaminA / C, SEQ ID NO: 27-30, see Non-Patent Document 11), siRNA for mouse TICAM-2 (SEQ ID NO: 21-24) or mouse TICAM-1 SiRNA (SEQ ID NOs: 25 and 26) was transfected using Oligofectamine reagent (Oligofectamine reagent, manufactured by Invitrogen). Twenty-four hours after transfection, cells were collected by treatment with physiological saline containing 5 mM EDTA and seeded in 24-well plates. The next day, the cells were 30-50% confluent. Again, siRNA was transfected with oligofectamine and cultured for 2 days. The culture supernatant was removed and a medium containing 100 ng / ml LPS was added to each well. Total RNA was extracted from cells using TRIZOL reagent before and 6 hours after stimulation.
[0182]
SiRNA against human TLR3 was used as a control. This is because control siRNA does not down-regulate mouse TLR3 because the target TLR3 base sequence is not conserved between human and mouse. Oligonucleotides used for RNA interference were purchased from JbioS.
[0183]
Quantitative PCR analysis was performed using iCycler iQ Real-Time detection system with SYBR Green Supermix reagents (Bio-Rad). As primers for quantitative PCR, mF1, mR2, mF3 and mR3 were used for TICAM-2, mT-1-F1 and mT-1-R1 for TICAM-1, and mIFN-F1, mIFN- for IFN-β. R1 and mIFN-R2 were used and mBACT-F1 and mBACT-R1 were used for β-actin. (SEQ ID NO: 9, 11-20) The number of PCR cycles was 27 for TICAM-2, 30 for IFN-β, and 22 for β-actin.
[0184]
FIG. 17 (a) shows two siRNA target sites for mouse TICAM-2. In the figure, site A is located on the N-terminal side, and site B is located in the TIR domain.
[0185]
<Experimental result>
FIG. 17B shows a 1% agarose gel electrophoresis image (ethidium bromide staining) of the quantitative PCR product. The left is the result when the total RNA before LPS stimulation is used as a sample, and the right is the result when the total RNA after LPS stimulation is used as a sample. The siRNA used is indicated at the top. “Mock” uses only buffer at the time of siRNA transfection. TICAM-2 mRNA levels were suppressed to about 60% by RNA interference targeting site A, and to about 26% by RNA interference targeting site B.
[0186]
FIG. 17 (c) shows the relative copy number of the PCR product when quantitative PCR was performed using the IFN-β primer. Numerical values were corrected by β-actin. Each value was calculated based on the average value of Mock (as 1.00). The numerical value is an average value of three experiments. The siRNA used is shown at the bottom. TICAM-2 knockdown specifically inhibited the induction of IFN-β. IFN-β mRNA levels were suppressed to about 60% by RNA interference targeting site A, and to about 35% by RNA interference targeting site B.
[0187]
IFN-β induction after LPS stimulation was examined by RNA interference with mouse TICAM-1. The result is shown in FIG. Numerical values were calculated in the same manner as in the experiment of FIG. The siRNA used is shown at the bottom. Lamin A / C and human TLR3 siRNAs were used as controls. TICAM-1 knockdown also suppressed IFN-β mRNA levels. Although not shown, the TICAM-1 mRNA level was suppressed to about 70%.
[0188]
From the above results, it was revealed that both TICAM-1 and TICAM-2 are necessary molecules for maximally inducing IFN-β through LPS in macrophage-like cells. In addition to the experimental results of immunoprecipitation shown in Example 4 (see FIGS. 7 (a) to (c)), TICAM-2 physically acts as an IFN-mediated LPS as part of the MyD88-independent pathway. It was revealed that it is an adapter that crosslinks the TIR domain of TLR4 and TICAM-1 for β induction.
[0189]
【The invention's effect】
The present invention transmits LPS / TLR4 signal to TICAM-1 by binding to mammalian Toll-like receptor 4 (TLR4) and cross-linking TLR4 and TICAM-1 to produce type I interferon (type I IFN) It was completed by identifying a novel adapter molecule TICAM-2 having a function of inducing. The novel adapter molecule TICAM-2 is an adapter that controls type I IFN induction, and can selectively regulate only the type I IFN induction system from the LPS / TLR4 signal system.
[0190]
The present invention is useful as a preventive / therapeutic agent for viral infections in which type I IFN is effective by enhancing induction of type I IFN, a cancer therapeutic agent in which type I IFN is effective, and the like. On the other hand, by suppressing the induction of type I IFN, it is also useful for prophylactic / therapeutic agents for endotoxin shock, autoimmune diseases, atopic diseases and the like. Therefore, it can be expected to be widely applied in the fields of drug discovery and medicine.
[0191]
[Sequence Listing]
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[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the form of association of human TLRs 2, 3, 4, and 5 with adapters that determine each TLR-specific signal transduction pathway.
FIG. 2 is a diagram showing an alignment between the amino acid sequence of human TICAM-2 and the amino acid sequence of mouse TICAM-2.
FIG. 3 shows alignments of TIR domains of human TICAM-2, mouse TICAM-2, human TICAM-1, mouse TICAM-1, human MyD88, human TIRAP, and human TLR2.
FIG. 4 is a schematic diagram showing domain structures of four types of human adapter molecules.
FIG. 5 (a) shows the northern blot results of TICAM-2 mRNA derived from a specific tissue, and FIG. 5 (b) shows TICAM-2 mRNA in various human cells and human cell lines by RT-PCR. It is a figure which shows the detected result.
FIGS. 6A to 6C are diagrams showing the results of an association experiment between TICAM-2 and TLRs or adapters by the yeast two-hybrid method.
FIGS. 7A to 7C are diagrams showing the results of an association experiment between TICAM-2 and TLRs or adapters by immunoprecipitation.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the structures of wild-type and mutant TICAM-2.
9 (a) to (c) are graphs showing the results of examining the activation of NF-κB, IFN-β promoter and AP-1 by TICAM-2 expression.
FIG. 10 (a) to (c) are graphs showing the results of examining the activation of NF-κB and IFN-β promoters by expression of wild type and mutant TICAM-2.
FIGS. 11A and 11B are graphs showing the results of examining the effect of mutant TICAM-2 on TLR3 and TLR4 signaling. FIGS.
FIGS. 12A and 12B are graphs showing the results of examining the effect of mutant TICAM-1 on TLR3 and TLR4 signaling. FIGS.
FIGS. 13A and 13B are graphs showing the results of examining the synergistic effect of TICAM-1 and TICAM-2. FIGS.
FIGS. 14A and 14B show activation of IFN-β promoter and NF-κB when TICAM-2 and TICAM-1, MyD88, and TIRAP, respectively, are negatively expressed. It is a graph which shows the result of having examined about.
FIG. 15 is a graph showing the results of examining IFN-β promoter and NF-κB activation when co-expressing TICAM-1 and a dominant negative form of TICAM-2.
FIG. 16 (a) is a diagram showing the results of treating HeLa cells expressing each adapter molecule with LPS and subjecting the cell lysate to native PAGE, and FIG. 16 (b) shows TICAM-2 or TICAM. It is a graph which shows the result of having examined the IFN- (beta) promoter activation in the cell which expressed -2 + IRAK-1 dominant negative body.
FIG. 17A is a schematic diagram showing the site of siRNA used for RNA interference of mouse TICAM-2, and FIG. 17B is a quantitative PCR method for IFN-β mRNA and TICAM-2 mRNA after RNA interference. (C) is a graph showing the results of quantifying IFN-β mRNA by quantitative PCR after RNA interference with TICAM-2, (d) It is a graph which shows the result of having quantified IFN- (beta) mRNA after LPS stimulation by quantitative PCR method by RNA interference with mouse | mouth TICAM-1.

Claims (8)

配列番号に示されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質を持つ一方、I型インターフェロン誘導を媒介する性質に異常を持つタンパク質であって、
少なくとも116番目のアミノ酸が置換または欠失された、タンパク質。
The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and binds directly to a mammalian Toll-like receptor 4 A protein having an abnormality in the property of mediating induction of type I interferon ,
A protein in which at least the 116th amino acid has been substituted or deleted .
配列番号に示されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、哺乳動物のToll様受容体4に直接結合する性質を持つ一方、I型インターフェロン誘導を媒介する性質に異常を持つタンパク質であって、
少なくとも117番目のアミノ酸が置換または欠失された、タンパク質。
The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and binds directly to a mammalian Toll-like receptor 4 A protein having an abnormality in the property of mediating induction of type I interferon ,
A protein in which at least the 117th amino acid has been substituted or deleted .
請求項1または2に記載のタンパク質をコードする遺伝子。A gene encoding the protein according to claim 1 or 2 . 哺乳動物のToll様受容体4に結合する新規アダプター分子のI型インターフェロン誘導を媒介する機能を抑制または阻害する物質をスクリーニングする方法であって、
以下の1)〜4)のいずれかに記載のタンパク質を用いることを特徴とするスクリーニング方法。
1)配列番号2または4に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
2)配列番号2に示される配列のうちの、少なくとも75−213番目のアミノ酸配列を含むタンパク質
3)配列番号4に示される配列のうちの、少なくとも72−210番目のアミノ酸配列を含むタンパク質
4)1)〜3)のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、I型インターフェロンの生産を亢進する性質を持つタンパク質
A method for screening a substance that suppresses or inhibits a function of mediating induction of type I interferon of a novel adapter molecule that binds to a mammalian Toll-like receptor 4.
A screening method using the protein according to any one of 1) to 4) below .
1) Protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4
2) a protein comprising at least the 75-213th amino acid sequence of the sequence shown in SEQ ID NO: 2
3) a protein comprising at least the 72-210th amino acid sequence of the sequence shown in SEQ ID NO: 4
4) The amino acid sequence according to any one of 1) to 3) is composed of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and enhances the production of type I interferon. Protein with properties
哺乳動物のToll様受容体4に結合する新規アダプター分子のI型インターフェロン誘導を媒介する機能によりI型インターフェロンの産生を亢進するIFN−βプロモーター活性化剤であって、
以下の1)〜4)のいずれかに記載のタンパク質、または当該タンパク質をコードする遺伝子を含むことを特徴とするIFN−βプロモーター活性化剤
1)配列番号2または4に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
2)配列番号2に示される配列のうちの、少なくとも75−213番目のアミノ酸配列を含むタンパク質
3)配列番号4に示される配列のうちの、少なくとも72−210番目のアミノ酸配列を含むタンパク質
4)1)〜3)のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、I型インターフェロンの生産を亢進する性質を持つタンパク質
An IFN-β promoter activator that enhances the production of type I interferon by the function of mediating type I interferon induction of a novel adapter molecule that binds to mammalian Toll-like receptor 4 ,
An IFN-β promoter activator comprising the protein according to any one of 1) to 4) below or a gene encoding the protein .
1) Protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4
2) a protein comprising at least the 75-213th amino acid sequence of the sequence shown in SEQ ID NO: 2
3) a protein comprising at least the 72-210th amino acid sequence of the sequence shown in SEQ ID NO: 4
4) The amino acid sequence according to any one of 1) to 3) is composed of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and enhances the production of type I interferon. Protein with properties
哺乳動物のToll様受容体4に結合する新規アダプター分子のI型インターフェロン誘導を媒介する機能を抑制または阻害することにより、I型インターフェロンの産生を抑制するIFN−βプロモーター抑制剤であって、
以下の5)〜7)のいずれかに記載のタンパク質、または当該タンパク質をコードする遺伝子を含むことを特徴とするIFN−βプロモーター抑制剤。
5)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも116番目のアミノ酸が置換または欠失されたタンパク質
6)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも117番目のアミノ酸が置換または欠失されたタンパク質
7)5)または6)に記載のアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、I型インターフェロンの生産を抑制する性質を持つタンパク質
An IFN-β promoter inhibitor that suppresses the production of type I interferon by suppressing or inhibiting the function that mediates type I interferon induction of a novel adapter molecule that binds to mammalian Toll-like receptor 4 ,
An IFN-β promoter inhibitor comprising the protein according to any one of 5) to 7) below or a gene encoding the protein.
5) A protein in which at least the 116th amino acid has been substituted or deleted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2
6) A protein in which at least the 117th amino acid has been substituted or deleted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2
7) The amino acid sequence described in 5) or 6) is composed of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and has the property of suppressing the production of type I interferon. protein
請求項5に記載のIFN−βプロモーター活性化剤を含むことを特徴とする、I型インターフェロンの産生亢進剤。A type I interferon production enhancer comprising the IFN-β promoter activator according to claim 5. 請求項6に記載のIFN−βプロモーター抑制剤を含むことを特徴とするI型インターフェロンの産生抑制剤。A production inhibitor of type I interferon comprising the IFN-β promoter inhibitor according to claim 6.
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