JP4527428B2 - Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome - Google Patents

Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome Download PDF

Info

Publication number
JP4527428B2
JP4527428B2 JP2004104923A JP2004104923A JP4527428B2 JP 4527428 B2 JP4527428 B2 JP 4527428B2 JP 2004104923 A JP2004104923 A JP 2004104923A JP 2004104923 A JP2004104923 A JP 2004104923A JP 4527428 B2 JP4527428 B2 JP 4527428B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
klf5
metabolic syndrome
antibody
protein
dna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004104923A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005291819A (en
Inventor
良三 永井
一郎 眞鍋
由美子 大石
Original Assignee
良三 永井
一郎 眞鍋
由美子 大石
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 良三 永井, 一郎 眞鍋, 由美子 大石 filed Critical 良三 永井
Priority to JP2004104923A priority Critical patent/JP4527428B2/en
Publication of JP2005291819A publication Critical patent/JP2005291819A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4527428B2 publication Critical patent/JP4527428B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

この出願の発明は、深刻な生活習慣病であるメタボリックシンドロームの治療薬成分を特定するためのスクリーニングする方法と、メタボリックシンドロームの発病やその病態の程度を診断するための方法に関するものである。   The invention of this application relates to a screening method for identifying a therapeutic drug component of metabolic syndrome, which is a serious lifestyle-related disease, and a method for diagnosing the onset of metabolic syndrome and its disease state.

糖尿病、高血圧、高脂血症、肥満をはじめとしたメタボリックシンドロームは近年、先進各国において罹患者が著しく増大しつつあり、米国では成人に診断されうる国民病となっている。またこのメタボリックシンドロームでは、肥満に基づく代謝系のバランス破綻の結果、いわゆる動脈硬化症が進展し、脳梗塞や心筋梗塞などの重大な心血管病を引き起こす。   In recent years, metabolic syndrome, including diabetes, hypertension, hyperlipidemia, obesity, and the like, has become a significant increase in the number of affected individuals in developed countries, and is a national disease that can be diagnosed by adults in the United States. Further, in this metabolic syndrome, so-called arteriosclerosis develops as a result of the failure of the metabolic system balance based on obesity and causes serious cardiovascular diseases such as cerebral infarction and myocardial infarction.

健常人では体重の約20〜25%が脂肪組織で占められており、この割合を超えて脂肪が過剰に蓄積された状態が肥満である。これまで脂肪組織は単に余剰のエネルギーを蓄積する場と考えられてきた。しかしながら近年の研究では、脂肪組織は人体最大の内分泌臓器として、アディウポサイトカイン(アディポネクチンなど)を産生して周辺臓器や遠隔臓器に作用し、代謝系のバランスを維持する重要な役割を担っていることが明らかになっている。また肥満状態となると、脂肪細胞は肥大化して正常な脂肪細胞としての機能は失われ、正常な代謝バランスの維持に必要なアディウポサイトカインの発現が減少し、これが更なる悪循環を引き起こしてメタボリックシンドロームの悪化につながると考えられている。   In a healthy person, about 20 to 25% of the body weight is occupied by adipose tissue. Obesity is a state in which fat is excessively accumulated beyond this ratio. Until now, adipose tissue has been considered as a place to simply accumulate surplus energy. However, in recent studies, adipose tissue plays an important role in maintaining the balance of the metabolic system by producing adipopocytokines (such as adiponectin) as the largest endocrine organ in the human body and acting on peripheral and remote organs. It has become clear. In the obese state, adipocytes become enlarged and the function as normal adipocytes is lost, and the expression of adipopocytokines necessary for maintaining a normal metabolic balance decreases, which causes further vicious circles and metabolic syndrome. It is thought to lead to deterioration.

従って、メタボリックシンドロームの予防、あるいはその初期の段階での根元的な治療のためには、脂肪細胞の状態を正しく診断すること、そして脂肪細胞の異常な形質転換を防止することが重要であり、そのための有効な手段が求められている。   Therefore, for the prevention of metabolic syndrome or for the fundamental treatment at the initial stage, it is important to correctly diagnose the state of adipocytes and to prevent abnormal transformation of adipocytes, There is a need for effective means for that purpose.

様々な生体内タンパク質が細胞の発生、分化、活性化等の調節因子として働くことが知られている。KLF(Kruppel-like transcription factor)ファミリータンパク質もそのような調節因子であり、KLF2が脂肪細胞の発生に関与すること(非特許文献1)、KLF15がインスリン感受性グルコース輸送因子GLUT4を調節すること(非特許文献2)などが知られている。また、KLF5は血管形成や心血管病の発症に関与することが知られている。さらにこの出願の発明者らは、KLF5が脂肪細胞の正常な分化に必要な因子であることを報告している(非特許文献3)。しかしながら、これらのKLFファミリーを含め、脂肪細胞の「異常な形質転換」に対する責任因子はこれまで知られていない。   Various in vivo proteins are known to act as regulators of cell development, differentiation, activation, and the like. KLF (Kruppel-like transcription factor) family proteins are such regulators, and KLF2 is involved in the development of adipocytes (Non-Patent Document 1), and KLF15 regulates insulin-sensitive glucose transport factor GLUT4 (Non-patent document 1). Patent Document 2) is known. KLF5 is also known to be involved in the development of angiogenesis and cardiovascular disease. Furthermore, the inventors of this application have reported that KLF5 is a factor necessary for normal differentiation of adipocytes (Non-patent Document 3). However, the responsible factors for “abnormal transformation” of adipocytes, including these KLF families, have not been known so far.

一方、PPARγは、糖尿病におけるインスリン抵抗性改善薬チアゾリジン(TZD)に対する核内レセプターであることが知られている(非特許文献4)。また、TZDは脂肪細胞の分化を促進し、これによりTZDの投薬は肥満を促進すること(非特許文献5)も知られているから、TZDとPPARγの生体内での作用点は、脂肪前駆細胞から脂肪細胞への分化と、成熟脂肪細胞での遺伝子の転写調節であると考えられている。ところで、PPARγを含む核内レセプターによる転写調節には、DNAとは直接結合せず、タンパク質−タンパク質相互作用を介してDNA結合性調節因子に働くコファクターと呼ばれる因子の関与が知られている。そこで、例えば特許文献1には、糖尿病治療薬の成分物質として、PPARγとそのコファクターである新規タンパク質PGC2との複合体形成に作用するリガンド分子をスクリーニングする方法が提案されている。
特開2002-58489号公報 Banerjee et al., J. Biol. Chem. 278:2581-2584, 2003 Gray et al., J. Biol. Chem. 277:34322-34828, 2002 Oishi et al., Circ. J. 68: (Supplement) 217, 2003 Lehmann et al., J. Biol. Chem. 270:12953-12956, 1995 Willson et al., J. Med. Chem. 39:665-668, 1996
On the other hand, PPARγ is known to be a nuclear receptor for the insulin resistance improving agent thiazolidine (TZD) in diabetes (Non-patent Document 4). In addition, TZD promotes adipocyte differentiation, and as a result, TZD administration promotes obesity (Non-patent Document 5). Therefore, the action point of TZD and PPARγ in vivo is the precursor of fat. It is thought to be the differentiation of cells into adipocytes and the regulation of gene transcription in mature adipocytes. By the way, transcriptional regulation by nuclear receptors including PPARγ is known to involve a factor called a cofactor that does not bind directly to DNA but acts on a DNA binding regulator through a protein-protein interaction. Thus, for example, Patent Document 1 proposes a method for screening a ligand molecule that acts on a complex between PPARγ and a novel protein PGC2 that is a cofactor as a component substance of a therapeutic agent for diabetes.
JP 2002-58489 A Banerjee et al., J. Biol. Chem. 278: 2581-2584, 2003 Gray et al., J. Biol. Chem. 277: 34322-34828, 2002 Oishi et al., Circ. J. 68: (Supplement) 217, 2003 Lehmann et al., J. Biol. Chem. 270: 12953-12956, 1995 Willson et al., J. Med. Chem. 39: 665-668, 1996

前記のとおり、メタボリックシンドロームの直接的な原因は、脂肪細胞の異常な形質転換にある。細胞の形質転換は遺伝子発現を含めた分子生物学的な事象であり、それ故に、脂肪細胞の形質転換を診断し、予防し、あるいは治療するためには、そのような形質転換に関与する分子生物学的な因子を特定することが最も重要である。この点に関して、KLFファミリータンパク質やPPARγが何らかの役割を果たしていることが示唆されているが、脂肪細胞の異常な形質転換に決定的な役割を果たす生体内因子は特定されておらず、またその因子がどのような作用機序によって脂肪細胞の形質転換を生じさせるかも全く知られていなかった。   As noted above, the direct cause of metabolic syndrome is aberrant transformation of adipocytes. Cell transformation is a molecular biological event involving gene expression, and therefore, a molecule involved in such transformation to diagnose, prevent, or treat adipocyte transformation. It is most important to identify biological factors. In this regard, it has been suggested that KLF family proteins and PPARγ play some role, but no in vivo factors have been identified that play a decisive role in abnormal transformation of adipocytes. It is not known at all what the mechanism of action causes transformation of adipocytes.

この出願の発明は、異常のとおりの事情に鑑みてなされたものであって、脂肪細胞の異常な形質転換の原因をなる分子生物学的な事象を基礎として、メタボリックシンドローム治療薬の成分物質をスクリーニングする方法と、そのような分子生物学的事象を対象としてメタボリックシンドロームを診断する方法を提供することを課題としている。   The invention of this application was made in view of the circumstances as abnormal, and based on molecular biological events that cause abnormal transformation of adipocytes, component substances of therapeutic agents for metabolic syndrome It is an object of the present invention to provide a screening method and a method for diagnosing metabolic syndrome targeting such molecular biological events.

この出願は、前記の課題を解決するための第1の発明として、メタボリックシンドロームの治療薬成分をスクリーニングする方法であって、KLF5-PPARγ複合体の形成をレポーター分子のシグナルによって検出することのできる系に被験物質を添加し、レポーター分子のシグナル量を指標としてKLF5-PPARγ複合体の活性調節物質を特定することを特徴とする方法を提供する。   This application, as a first invention for solving the above-mentioned problems, is a method for screening a therapeutic drug component of metabolic syndrome, wherein the formation of a KLF5-PPARγ complex can be detected by a signal of a reporter molecule There is provided a method characterized by adding a test substance to a system and identifying a KLF5-PPARγ complex activity regulator using the signal amount of a reporter molecule as an indicator.

また第2の発明として、メタボリックシンドロームの診断方法であって、被験者から単離した脂肪組織におけるKLF5発現量を測定することを特徴とする方法を提供する。   In addition, as a second invention, there is provided a method for diagnosing metabolic syndrome, which comprises measuring KLF5 expression level in adipose tissue isolated from a subject.

すなわち、この出願の発明者らは、KLF5が正常な脂肪細胞の分化のみならず、異常な形質転換の際にも発現亢進すること、そしてKLF5はPPARγとの相互作用によって脂肪細胞の形質転換に作用することを見出した。前記の第1発明および第2発明は、これらの新規な知見に基づいて完成されたものである。   That is, the inventors of this application show that KLF5 is not only differentiated in normal adipocytes but also upregulated during abnormal transformation, and that KLF5 is transformed into adipocytes by interacting with PPARγ. I found it to work. The first and second inventions have been completed based on these novel findings.

なお、この発明において「メタボリックシンドロームの治療薬」とは、脂肪細胞の異常な形質転換を予防し、または形質転換した脂肪細胞を正常細胞へと回復させることによってメタボリックシンドロームの発症を予防、またはその症状を改善もしくは治癒する作用を有する薬剤である。またその成分物質としての「活性調節物質」とは、例えばKLF5-PPARγの複合体形成に対して抑制的に作用する物質、あるいはKLF5-PPARγ複合体の転写調節活性等の機能に対して抑制的に作用する物質である。   In the present invention, the term “therapeutic agent for metabolic syndrome” refers to preventing abnormal transformation of adipocytes, or preventing the development of metabolic syndrome by restoring transformed adipocytes to normal cells, or It is a drug that has the effect of improving or curing symptoms. In addition, the “activity regulating substance” as the component substance is, for example, a substance that inhibits the complex formation of KLF5-PPARγ or a function that inhibits the transcriptional regulatory activity of the KLF5-PPARγ complex. It is a substance that acts on.

さらにこの発明における「診断」とは、被験者の脂肪細胞が異常な形質転換を引き起こす可能性を事前に予測すること、および脂肪細胞の形質転換の程度を定量的に把握することを意味する。   Furthermore, “diagnosis” in the present invention means predicting in advance the possibility that the fat cells of the subject cause abnormal transformation, and quantitatively grasping the degree of transformation of the fat cells.

この発明におけるその他の用語や概念は、発明の実施形態の説明や実施例において詳しく規定する。またこの発明を実施するために使用する様々な技術は、特にその出典を明示した技術を除いては、公知の文献等に基づいて当業者であれば容易かつ確実に実施可能である。例えば、薬剤の調製はRemington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, ed. A. Gennaro, Mack Publishing Co., Easton, PA, 1990に、遺伝子工学および分子生物学的技術はSambrook and Maniatis, in Molecular Cloning-A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989; Ausubel, F. M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York, N.Y, 1995等に記載されている。   Other terms and concepts in the present invention are defined in detail in the description of the embodiments of the invention and the examples. Various techniques used for carrying out the present invention can be easily and surely implemented by those skilled in the art based on known documents and the like, except for a technique that clearly indicates the source. For example, the preparation of the drug is in Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, ed.A. Gennaro, Mack Publishing Co., Easton, PA, 1990. Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989; Ausubel, FM et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York, NY, 1995, etc.

第1の発明は、KLF5-PPARγ複合体の形成をレポーター分子のシグナルによって検出することのできる系に被験物質を添加し、レポーター分子のシグナル量を指標としてKLF5-PPARγ複合体の活性調節物質を特定することを特徴とする。   In the first invention, a test substance is added to a system that can detect the formation of a KLF5-PPARγ complex by a signal of a reporter molecule, and an activity regulator of the KLF5-PPARγ complex is defined using the signal amount of the reporter molecule as an indicator. It is characterized by specifying.

「KLF5-PPARγ複合体の形成をレポーター分子のシグナルによって検出することのできる系」とは、例えば公知のTwo-hybridシステムや蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用したシステムである。   The “system capable of detecting the formation of the KLF5-PPARγ complex by a reporter molecule signal” is, for example, a known two-hybrid system or a system using fluorescence resonance energy transfer (FRET).

例えば、Two-Hybridシステムの場合には、以下のようにしてスクリーニングを行うことができる。すなわち、例えば酵母細胞におけるTwo-Hybridシステムの場合には、(1)転写活性化タンパク質(アクチベーター)のDNA結合ドメイン(DNA-BD)とKLF5との融合タンパク質(DNA-BD/KLF5)を発現するベクター、(2)アクチベーターの転写活性化ドメイン(AD)とPPARγの融合タンパク質(AD/PPARγ)を発現するベクター、(3)レポーター分子をコードする遺伝子(レポーター遺伝子)を発現するベクター、をそれぞれ酵母に導入する。レポーター遺伝子発現ベクターは、アクチベーターに対する応答因子とプロモーターを連結しており、アクチベーターの結合によってレポーター分子を発現するように構成されている。   For example, in the case of a two-hybrid system, screening can be performed as follows. That is, for example, in the case of the Two-Hybrid system in yeast cells, (1) expressing a fusion protein (DNA-BD / KLF5) of the transcription-activating protein (activator) DNA-binding domain (DNA-BD) and KLF5 (2) a vector that expresses a transcriptional activation domain (AD) of an activator and a PPARγ fusion protein (AD / PPARγ), and (3) a vector that expresses a gene encoding a reporter molecule (reporter gene). Each is introduced into yeast. The reporter gene expression vector has a response factor to an activator and a promoter linked to each other, and is configured to express a reporter molecule by the activator binding.

あるいはまた、前記(1)の発現ベクターと(2)の発現ベクターは融合パートナーが逆でもよく(すなわち、DNA-BD/PPARγ発現ベクターと、AD/KLF5発現ベクター)、あるいはそれぞれの融合タンパク質を共発現する単一ベクター(DNA-BD/PPARγ2・AD/KLF5発現ベクター、またはDNA-BD/KLF5・AD/PPARγ2発現ベクター)であってもよい。   Alternatively, the expression vector of (1) and the expression vector of (2) may have opposite fusion partners (ie, DNA-BD / PPARγ expression vector and AD / KLF5 expression vector), or the respective fusion proteins may be used together. A single vector to be expressed (DNA-BD / PPARγ2 · AD / KLF5 expression vector or DNA-BD / KLF5 · AD / PPARγ2 expression vector) may be used.

転写アクチベーターとしては、例えば酵母GAL4タンパク質やLexAを使用することができる。   As the transcription activator, for example, yeast GAL4 protein or LexA can be used.

DNA-BD/KLF5発現ベクターにおけるDNA結合ドメイン(DNA-BD)として、例えば酵母GAL4タンパク質の結合ドメイン、あるいはLexAプロモーターを使用することができる。その際、天然のDNA結合ドメインの全長は必要ではなく、少なくともDNA結合領域を含み、融合タンパク質の発現ベクターの構築を可能とするサイズであればよい。例えば、GAL4タンパク質のDNA結合ドメインの場合、およそ第1〜147番目のアミノ酸を含む領域がDNA結合領域である。   As a DNA binding domain (DNA-BD) in the DNA-BD / KLF5 expression vector, for example, a binding domain of yeast GAL4 protein or a LexA promoter can be used. In this case, the full length of the natural DNA-binding domain is not necessary, and it may be any size that includes at least the DNA-binding region and enables the construction of an expression vector for the fusion protein. For example, in the case of the DNA binding domain of GAL4 protein, a region containing about amino acids 1 to 147 is the DNA binding region.

AD/PPARγ)発現ベクターにおける活性化ドメイン(AD)としては、DNA-BDとして使用した転写アクチベーターのAD領域を使用することが好ましい。例えば、DNA-BDとしてGAL4タンパク質のDNA結合ドメインを使用した場合は、GAL4タンパク質のAD領域である。またLexAオペレーターをDNA-BDとした場合のADはLexAタンパク質を使用することができる。これらのADについてもその全長を使用する必要はなく、少なくともAD活性の領域を含むサイズであればよい。   As the activation domain (AD) in the AD / PPARγ expression vector, the AD region of the transcriptional activator used as DNA-BD is preferably used. For example, when the DNA binding domain of GAL4 protein is used as DNA-BD, it is the AD region of GAL4 protein. In addition, LexA protein can be used for AD when the LexA operator is DNA-BD. It is not necessary to use the full length of these ADs as long as they contain at least an AD active region.

また、このADとして、ヘルペス単純ウイルスの活性化ドメインを使用することによって、哺乳動物細胞においてTwo-Hybridシステムを行うことができる(哺乳動物Two-Hybridシステム)。この哺乳動物Two-Hybridシステムでは、リン酸化、アセチル化、タンパク質分解等のプログラム化された変化を再現することが可能であり、より詳細なスクリーニングのために好ましいシステムである。従って、酵母によるTwo-Hybridシステムで1次スクリーニングを行い、哺乳動物Two-Hybridシステムによって2次スクリーニングを行うことも好ましい。   Moreover, a two-hybrid system can be performed in mammalian cells by using the herpes simplex virus activation domain as this AD (mammalian two-hybrid system). This mammalian Two-Hybrid system can reproduce programmed changes such as phosphorylation, acetylation, and proteolysis, and is a preferred system for more detailed screening. Therefore, it is also preferable to perform primary screening with the yeast Two-Hybrid system and secondary screening with the mammalian Two-Hybrid system.

レポーター遺伝子発現ベクターにおけるレポーター遺伝子としては、LacZ遺伝子、HIS3遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子、ヒト胎盤(分泌型)アルカリホスファターゼ(SEAP)遺伝子等を使用することができる。またこのレポーター遺伝子の上流の応答因子は、用いられるDNA-BDによりその種類は左右される。例えば、GAL4タンパク質のDNA結合ドメインを採用した場合には、UASs(ガラクトース代謝遺伝子の上流活性化部位)を使用することができる。さらに、応答因子の下流で、レポーター遺伝子の上流に位置するプロモーターは、レポーター遺伝子の発現を可能とするものであれば特に限定されない。   As the reporter gene in the reporter gene expression vector, LacZ gene, HIS3 gene, luciferase gene, chloramphenicol acetyltransferase (CAT) gene, human placenta (secreted) alkaline phosphatase (SEAP) gene and the like can be used. The type of response factor upstream of this reporter gene depends on the DNA-BD used. For example, when the DNA binding domain of GAL4 protein is employed, UASs (upstream activation sites of galactose metabolic genes) can be used. Furthermore, the promoter located downstream of the response factor and upstream of the reporter gene is not particularly limited as long as it enables expression of the reporter gene.

以上の各ベクターは、それぞれの融合タンパク質遺伝子やレポーター遺伝子を、公知のプラスミドベクター、コスミドベクター、ウイルスベクター等に挿入結合して作成することができる。また、酵母Two-Hybridシステムおよび哺乳動物Two-Hybridシステムのそれぞれに適したDNA-BD発現ベクターおよびAD発現ベクターが公知であり、それぞれにKLF5遺伝子およびPPARγ遺伝子を挿入結合して目的の発現ベクターを作成することもできる。例えば、GAL4タンパク質のDNA-BDベクターとしてはpMベクター、V16ADベクターとしてはpV16ベクターが市販されている。また各種のレポーター遺伝子発現ベクターも市販されている。例えば、SEAP発現ベクターであるpG5SEAPベクターや、CAT発現ベクターである。   Each of the above vectors can be prepared by inserting and binding each fusion protein gene or reporter gene to a known plasmid vector, cosmid vector, virus vector or the like. In addition, DNA-BD expression vectors and AD expression vectors suitable for each of the yeast two-hybrid system and mammalian two-hybrid system are known, and the target expression vector is inserted and joined to each of them with the KLF5 gene and the PPARγ gene. It can also be created. For example, a pM vector is commercially available as a DNA-BD vector of the GAL4 protein, and a pV16 vector is commercially available as a V16AD vector. Various reporter gene expression vectors are also commercially available. For example, a pG5SEAP vector that is a SEAP expression vector or a CAT expression vector.

一方、これらのベクターにおける融合タンパク質遺伝子を構成するKLF5遺伝子およびPPARγ遺伝子は、例えばそれぞれ公知のヌクレオチド配列またはその一部配列からなるDNA断片をプローブとしてゲノムDNAライブラリーやcDNAライブラリーをスクリーニングすることによって単離することができる。得られたポリヌクレオチドは、例えば、PCR(Polymerase Chain Reaction)法、NASBN(Nucleic acid sequence based amplification)法、TMA(Transcription-mediated amplification)法およびSDA(Strand Displacement Amplification)法などの通常行われる遺伝子増幅法により増幅することができる。また、cDNAの場合には、公知配列に基づいて合成したプライマーを用いて、細胞から単離したmRNAを鋳型とするRT-PCR法によっても目的cDNAを得ることもできる。なお、ヒトKLF5のcDNA配列はGenBank/AF287272として公知である。またヒトPPARγは、詳しくはPPARγ2(例えば、Tontonoz, et al., Cell 79(7): 1147-1156, 1994)であり、そのcDNA配列はGenBank/NM 015869として公知である。   On the other hand, the KLF5 gene and PPARγ gene constituting the fusion protein gene in these vectors are obtained by screening genomic DNA libraries and cDNA libraries, for example, using a DNA fragment comprising a known nucleotide sequence or a partial sequence thereof as a probe. It can be isolated. The obtained polynucleotide is, for example, a commonly performed gene amplification such as PCR (Polymerase Chain Reaction) method, NASBN (Nucleic acid sequence based amplification) method, TMA (Transcription-mediated amplification) method and SDA (Strand Displacement Amplification) method. It can be amplified by the method. In the case of cDNA, the target cDNA can also be obtained by RT-PCR using mRNA isolated from cells as a template, using primers synthesized based on known sequences. The cDNA sequence of human KLF5 is known as GenBank / AF287272. Human PPARγ is specifically PPARγ2 (for example, Tontonoz, et al., Cell 79 (7): 1147-1156, 1994), and its cDNA sequence is known as GenBank / NM015015.

また、FRETシステムでは、ドナー蛍光タンパク質を連結したKLF5と、アクセプター蛍光タンパク質を連結したPPARγとを反応させる。KLF5とPPARγが複合体を形成すると、ドナー蛍光タンパク質とアクセプター蛍光タンパク質が接近し、共鳴による励起エネルギーの移動が生じる。例えば、ドナー蛍光タンパク質としてシアン蛍光タンパク質(CFP)を、アクセプター蛍光タンパク質として黄色蛍光タンパク質(YFP)を使用した場合、CFPは440nmの励起光に対して波長480nmの蛍光を発するが、YFPが接近した場合には発光波長は535nmとなる。従って、このような蛍光タンパク質をそれぞれに結合したKLF5とPPARγを反応させ、蛍光波長の変化を測定することによって、KLF5とPPARγとの複合体形成を確認することができる。   In the FRET system, KLF5 linked with a donor fluorescent protein is reacted with PPARγ linked with an acceptor fluorescent protein. When KLF5 and PPARγ form a complex, the donor fluorescent protein and the acceptor fluorescent protein come close to each other, and excitation energy shifts due to resonance. For example, when cyan fluorescent protein (CFP) is used as the donor fluorescent protein and yellow fluorescent protein (YFP) is used as the acceptor fluorescent protein, CFP emits fluorescence at a wavelength of 480 nm with respect to 440 nm excitation light, but YFP approaches. In this case, the emission wavelength is 535 nm. Therefore, the complex formation between KLF5 and PPARγ can be confirmed by reacting KLF5 and PPARγ, each of which binds such a fluorescent protein, and measuring the change in fluorescence wavelength.

この出願の第1発明では、以上のとおりの系においてKLF5とPPARγとの複合体形成を確認した後、被験物質を添加し、レポーター分子のシグナル変化を指標としてKLF5/PPARγ複合体に対する活性調節物質を特定する。   In the first invention of this application, after confirming the formation of a complex between KLF5 and PPARγ in the system as described above, a test substance is added, and an activity regulator for the KLF5 / PPARγ complex using the signal change of the reporter molecule as an indicator Is identified.

スクリーニングの対象となる被験物質には、例えば、有機または無機の化合物(特に低分子量の化合物)、タンパク質、ペプチド等が含まれる。これらの物質は、機能や構造が公知のものであって未知のものであってもよい。   Test substances to be screened include, for example, organic or inorganic compounds (particularly low molecular weight compounds), proteins, peptides and the like. These substances have known functions and structures and may be unknown.

また、「コンビナトリアルケミカルライブラリー」は、目的物質を効率的に特定するための被験物質群として有効な手段である。コンビナトリアルケミカルライブラリーは、化学合成または生物学的合成により、試薬などの多くの化学的「ビルディングブロック」を結びつけることにより生成される種々の化学組成物のコレクションである。例えば、ペプチドライブラリーなどの直線的なコンビナトリアルケミカルライブラリーは、ビルディングブロック(アミノ酸)のセットを、所与の化合物の長さ(すなわちペプチドのサイズ)について可能なすべての方法で結びつけることにより形成される。化学的なビルディングブロックについてのこのようなコンビナトリアルミキシングを通して、多数の化学組成物を合成することが可能である。例えば、100の可換的な化学的ビルディングブロックについての系統的なコンビナトリアルミキシングは、結果として1億個の4量体化合物または100億個の5量体化合物を生じる(例えば、Gallop et al.,(1994)37(9):1233-1250参照)。コンビナトリアルケミカルライブラリーの調製およびスクリーニングは、当該技術分野において周知である(例えば、米国特許第6,004,617号;5,985,365号を参照)。このようなコンビナトリアルケミカルライブラリーは、例えばペプチドライブラリー(例えば米国特許第5,010,175号;Furka(1991)Int. J. Pept. Prot. Res., 37:487-493、Houghton et al.,(1991)Nature, 354:84-88参照)、ペプトイド(peptoids)(例えば、WO91/19735参照)、コード化ペプチド(例えば、WO93/20242参照)、ランダムなバイオオリゴマー(例えば、WO92/00091参照)、ベンゾジアゼピン(例えば、米国特許第5,288,514号参照)、ヒダントイン、ベンゾアゼピン、およびジペプチド(例えば、Hobbs(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6909-6913参照)などのダイバーソマー(diversomer)、ビニログ性ポリペプチド(例えば、Hagihara(1992)J. Amer. Chem. Soc. 114:6568参照)、β-D-グルコース骨格をもつ非ペプチド性ペプチド模倣物(例えばHirschmann(1992)J. Amer. Chem. Soc. 114:9217-9218参照)、低分子化合物ライブラリーの類似有機合成(例えば、Chen(1994)J. Amer. Chem. Soc. 116:2661参照)、オリゴカルバメート(例えば、Cho(1993)Science 261:1303)、および/またはペプチジルホスホネート(例えば、Campbell(1994)J. Org. Chem. 59:658参照)等である。また核酸ライブラリー(例えばGordon(1994)J. Med. Chem. 37:1385参照)、ペプチド核酸ライブラリー(例えば米国特許第5,539,083号参照)、抗体ライブラリー(例えばVaughn(1996)Nature biotechnology 14:309-314参照)、炭水化物ライブラリー(例えばLiang et al.,(1996)Science 274:1520-1522、米国特許第5,593,853号参照)、有機低分子ライブラリーとしてイソプレノイドライブラリー(例えば米国特許第5,569,588号参照);チアゾリジノンおよびメタチアゾノンライブラリー(米国特許第5,549,974号参照);ピロリジンライブラリー(米国特許第5,525,735号および5,519,134号参照);モルフォリノ化合物ライブラリー(米国特許第5,506,337号参照)、ベンゾジアゼピンライブラリー(米国特許第5,288,514号参照)等も使用することができる。さらには、市販のライブラリー(例えば、米国ComGenex社製、ロシアAsinex社製、米国Tripos, Inc.社製、ロシアChemStar, Ltd社製、米国3D Pharmaceuticals社製、Martek Biosciences社製などのライブラリー)を使用することもできる。   Further, the “combinatorial chemical library” is an effective means as a test substance group for efficiently specifying a target substance. A combinatorial chemical library is a collection of various chemical compositions generated by combining many chemical “building blocks”, such as reagents, by chemical or biological synthesis. For example, a linear combinatorial chemical library, such as a peptide library, is formed by combining a set of building blocks (amino acids) in all possible ways for a given compound length (ie, peptide size). The A number of chemical compositions can be synthesized through such combinatorial mixing of chemical building blocks. For example, systematic combinatorial mixing for 100 commutative chemical building blocks results in 100 million tetramer compounds or 10 billion pentamer compounds (eg, Gallop et al., (1994) 37 (9): 1233-1250). The preparation and screening of combinatorial chemical libraries is well known in the art (see, eg, US Pat. Nos. 6,004,617; 5,985,365). Such combinatorial chemical libraries are for example peptide libraries (eg, US Pat. No. 5,010,175; Furka (1991) Int. J. Pept. Prot. Res., 37: 487-493, Houghton et al., (1991). Nature, 354: 84-88), peptoids (see eg WO91 / 19735), encoded peptides (see eg WO93 / 20242), random biooligomers (eg see WO92 / 00091), benzodiazepines (see eg For example, diversomers, vinylogous, such as hydantoin, benzazepine, and dipeptides (see, eg, Hobbs (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6909-6913), US Pat. No. 5,288,514) Polypeptides (see, eg, Hagihara (1992) J. Amer. Chem. Soc. 114: 6568), non-peptidic peptidomimetics with a β-D-glucose backbone (eg, Hirschmann (1992) J. Amer. Chem. Soc 114: 9217-9218), low Similar organic synthesis of child compound libraries (see, eg, Chen (1994) J. Amer. Chem. Soc. 116: 2661), oligocarbamates (eg, Cho (1993) Science 261: 1303), and / or peptidyl phosphonate ( For example, see Campbell (1994) J. Org. Chem. 59: 658). Also, nucleic acid libraries (see eg Gordon (1994) J. Med. Chem. 37: 1385), peptide nucleic acid libraries (see eg US Pat. No. 5,539,083), antibody libraries (eg Vaughn (1996) Nature biotechnology 14: 309). -314), carbohydrate libraries (see eg Liang et al., (1996) Science 274: 1520-1522, US Pat. No. 5,593,853), isoprenoid libraries as organic small molecule libraries (see eg US Pat. No. 5,569,588) ); Thiazolidinone and metathiazonone libraries (see US Pat. No. 5,549,974); pyrrolidine libraries (see US Pat. Nos. 5,525,735 and 5,519,134); morpholino compound libraries (see US Pat. No. 5,506,337), benzodiazepine libraries (See US Pat. No. 5,288,514) or the like. Furthermore, commercially available libraries (for example, libraries made by ComGenex, USA, Asinex, USA, Tripos, Inc., ChemStar, Ltd, Russia, 3D Pharmaceuticals, Martek Biosciences, etc.) Can also be used.

次に、第2発明は、被験者から単離した脂肪組織におけるKLF5発現量を、脂肪細胞の異常な形質転換の指標とすることによって、被験者がメタボリックシンドロームの罹患する危険性があるか、または既に罹患しているか、あるいは罹患している場合にはそれがどの程度のものであるかを診断する方法である。   Next, the second invention uses the expression level of KLF5 in adipose tissue isolated from a subject as an indicator of abnormal transformation of adipocytes, so that the subject is at risk of suffering from metabolic syndrome or has already It is a method of diagnosing whether it is affected or how much it is affected.

KLF5の発現は、具体的には、KLF5遺伝子の転写産物を測定することによって定量することができる。KLF5遺伝子の転写産物としてmRNAを測定する場合には、公知の遺伝子工学および分子生物学的技術に従い、当該分野で特定の遺伝子の発現を検知測定するために知られた手法、例えばin situ ハイブリダイゼーション、ノーザンブロッティング、ドットブロット、RNaseプロテクションアッセイ、RT-PCR、Real-Time PCR(Journal of Molecular Endocrinology, 25, 169-193(2000)およびそこで引用されている文献)、DNA アレイ解析法(Mark Shena編、"Microarray Biochip Technology", Eaton Publishing, 2000)などによってKLF5 mRNA発現量を検知・測定して実施することができる。   Specifically, the expression of KLF5 can be quantified by measuring the transcript of the KLF5 gene. When measuring mRNA as a transcript of the KLF5 gene, in accordance with known genetic engineering and molecular biological techniques, techniques known in the art for detecting and measuring the expression of specific genes, such as in situ hybridization, are used. , Northern blotting, dot blot, RNase protection assay, RT-PCR, Real-Time PCR (Journal of Molecular Endocrinology, 25, 169-193 (2000) and references cited therein), DNA array analysis method (edited by Mark Shena) , "Microarray Biochip Technology", Eaton Publishing, 2000) etc., and can be carried out by detecting and measuring the expression level of KLF5 mRNA.

例えば、オリゴヌクレオチドプローブを用いてKLF5 mRNA量を検出する方法(ノーザンブロット分析法の場合には、少なくとも以下の工程:
(a)被験者の生体試料よりRNAを調製する工程;
(b)工程(a)で調製されたRNAを電気泳動分離する工程;
(c)工程(b)で分離されたRNAをオリゴヌクレオチドプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする工程;
(d)工程(e)でRNAにハイブリダイズしたオリゴヌクレオチドプローブの標識量をKLF5 mRNA発現量の指標とし、正常生体試料の結果と比較する工程;および
(e)正常生体試料と比較して有意に高いKLF5 mRNA発現量を、脂肪細胞の以上な形質転換またはそのリスクの程度を示す指標として使用する工程、
を含むことを特徴とする。
For example, a method for detecting the amount of KLF5 mRNA using an oligonucleotide probe (in the case of Northern blot analysis, at least the following steps:
(a) preparing RNA from a biological sample of a subject;
(b) electrophoretically separating the RNA prepared in step (a);
(c) hybridizing the RNA separated in step (b) with an oligonucleotide probe under stringent conditions;
(d) using the labeled amount of the oligonucleotide probe hybridized to RNA in step (e) as an indicator of the expression level of KLF5 mRNA, and comparing it with the result of a normal biological sample; and
(e) a step of using a KLF5 mRNA expression level that is significantly higher than that of a normal biological sample as an indicator of the degree of further transformation of adipocytes or the risk thereof,
It is characterized by including.

オリゴヌクレオチドプローブは、KLF5 mRNAとストリンジェントな条件(例えば特表平10-508186号公報、特表平9-511236号公報に記載された条件)でハイブリダイズするため、mRNAの任意領域と正確に相補的な配列からなるDNA配列を用いる。このようなDNA配列は、例えばKLF5 cDNAを適当な制限酵素で切断することによっても得ることができる。あるいは、Carruthers(1982)Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 47:411-418; Adams(1983)J. Am. Chem. Soc. 105:661; Belousov(1997)Nucleic Acid Res. 25:3440-3444; Frenkel(1995)Free Radic. Biol. Med. 19:373-380; Blommers(1994)Biochemistry 33:7886-7896; Narang(1979)Meth. Enzymol. 68:90; Brown(1979)Meth. Enzymol. 68:109; Beaucage(1981)Tetra. Lett. 22:1859; 米国特許第4,458,066号に記載されているような周知の化学合成技術により、in vitroにおいて合成することができる。   Since the oligonucleotide probe hybridizes with KLF5 mRNA under stringent conditions (for example, the conditions described in JP-T-10-508186 and JP-T9-511236), the oligonucleotide probe accurately matches any region of mRNA. A DNA sequence consisting of complementary sequences is used. Such a DNA sequence can also be obtained, for example, by cleaving KLF5 cDNA with an appropriate restriction enzyme. Alternatively, Carruthers (1982) Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 47: 411-418; Adams (1983) J. Am. Chem. Soc. 105: 661; Belousov (1997) Nucleic Acid Res. 25: 3440-3444 Frenkel (1995) Free Radic. Biol. Med. 19: 373-380; Blommers (1994) Biochemistry 33: 7886-7896; Narang (1979) Meth. Enzymol. 68:90; Brown (1979) Meth. Enzymol. : 109; Beaucage (1981) Tetra. Lett. 22: 1859; can be synthesized in vitro by well-known chemical synthesis techniques as described in US Pat. No. 4,458,066.

また、オリゴヌクレオチドプローブはラジオアイソトープ(RI)法または非RI法によって標識するが、非RI法を用いることが好ましい。非RI法としては、蛍光標識法、ビオチン標識法、化学発光法等が挙げられるが、蛍光標識法を用いることが好ましい。蛍光物質としては、オリゴヌクレオチドの塩基部分と結合できるものを適宜に選択して用いることができるが、シアニン色素(例えば、Cy Dye TMシリーズのCy3、Cy5等)、ローダミン6G試薬、N-アセトキシ-N2-アセチルアミノフルオレン(AAF)、AAIF(AAFのヨウ素誘導体)などを使用することができる。また標識法としては、当該分野で知られた方法(例えばランダムプライム法、ニック・トランスレーション法、PCRによるDNAの増幅、ラベリング/テイリング法、in vitro transcription法等)を適宜選択して使用できる。例えば、HRFオリゴヌクレオチドに官能基(例えば、第一級脂肪族アミノ基、SH基など)を導入し、こうした官能基に前記の標識を結合して標識化オリゴヌクレオチドプローブを作成することができる。 The oligonucleotide probe is labeled by a radioisotope (RI) method or a non-RI method, but it is preferable to use a non-RI method. Examples of the non-RI method include a fluorescence labeling method, a biotin labeling method, a chemiluminescence method, and the like, but it is preferable to use a fluorescence labeling method. As the fluorescent substance, those capable of binding to the base moiety of the oligonucleotide can be appropriately selected and used. However, cyanine dyes (eg, Cy Dye TM series Cy3, Cy5 etc.), rhodamine 6G reagent, N-acetoxy- N 2 -acetylaminofluorene (AAF), AAIF (iodine derivative of AAF) and the like can be used. As the labeling method, methods known in the art (for example, random prime method, nick translation method, DNA amplification by PCR, labeling / tailing method, in vitro transcription method, etc.) can be appropriately selected and used. For example, a functional group (for example, primary aliphatic amino group, SH group, etc.) is introduced into the HRF oligonucleotide, and the above-mentioned label is bound to such a functional group to prepare a labeled oligonucleotide probe.

また、DNAマイクロアレイを使用することによってもKLF5 mRNA量を測定することができる。この方法は、少なくとも以下の工程:
(a)被験者の生体試料よりRNAを調製する工程;
(b)工程(a)で調製したRNAから、標識cDNAを調製する工程、
(c)工程(b)で調製した標識cDNAをDNAマイクロアレイに接触させる工程;
(d)工程(c)でDNAマイクロアレイのキャプチャープローブにハイブリダイズした標識cDNAの標識量をKLF5 mRNA量の指標とし、正常生体試料の結果と比較する工程;および
(e)正常生体試料と比較して有意に高いKLF5 mRNA量を、脂肪細胞の以上な形質転換またはそのリスクの程度を示す指標として使用する工程、
を含むことを特徴とする。
The amount of KLF5 mRNA can also be measured by using a DNA microarray. This method comprises at least the following steps:
(a) preparing RNA from a biological sample of a subject;
(b) a step of preparing labeled cDNA from the RNA prepared in step (a),
(c) contacting the labeled cDNA prepared in step (b) with a DNA microarray;
(d) a step of comparing the amount of labeled cDNA hybridized with the capture probe of the DNA microarray in step (c) as an index of the amount of KLF5 mRNA and comparing the result with a normal biological sample; and
(e) a step of using a KLF5 mRNA amount significantly higher than that of a normal biological sample as an indicator of the degree of risk of further transformation of adipocytes or the risk thereof,
It is characterized by including.

この方法に使用するDNAマイクロアレイは、KLF5 mRNAより合成されるcDNAとハイブリダイズするオリゴヌクレオチドをキャプチャープローブとして備えている。マイクロアレイの作製方法としては、固相担体表面で直接オリゴヌクレオチドを合成する方法(オン・チップ法)と、予め調製したオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドを固相担体表面に固定する方法とが知られている。この発明で使用するマイクロアレイは、このいずれの方法でも作製することができる。オン・チップ法としては、光照射で選択的に除去される保護基の使用と、半導体製造に利用されるフォトリソグラフィー技術および固相合成技術とを組み合わせて、微少なマトリックスの所定の領域での選択的合成を行う方法(マスキング技術:例えば、Fodor, S.P.A. Science 251:767, 1991)等によって行うことができる。一方、予め調製したオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドを固相担体表面に固定する場合には、官能基を導入したオリゴヌクレオチドを合成し、表面処理した固相担体表面にオリゴヌクレオチドを点着し、共有結合させる(例えば、Lamture, J.B. et al. Nucl. Acids Res. 22:2121-2125, 1994; Guo, Z. et al. Nucl. Acids Res. 22:5456-5465, 1994)。オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドは、一般的には、表面処理した固相担体にスペーサーやクロスリンカーを介して共有結合させる。ガラス表面にポリアクリルアミドゲルの微小片を整列させ、そこに合成オリゴヌクレオチドを共有結合させる方法も知られている(Yershov, G. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:4913, 1996)。また、シリカマイクロアレイ上に微小電極のアレイを作製し、電極上にはストレプトアビジンを含むアガロースの浸透層を設けて反応部位とし、この部位をプラスに荷電させることでビオチン化オリゴヌクレオチドを固定し、部位の荷電を制御することで、高速で厳密なハイブリダイゼーションを可能にする方法も知られている(Sosnowski, R.G. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:1119-1123, 1997)。このマイクロアレイを使用してKLF5 mRNA量を測定する場合には、例えば被験者の細胞から単離したmRNAを鋳型として、cDNAを合成し、PCR増幅する。その際に、標識dNTPを取り込ませて標識cDNAとする。この標識cDNAをマクロアレイに接触させ、マイクロアレイのキャプチャープローブにハイブリダイズしたcDNAを検出する。ハイブリダイゼーションは、96穴もしくは384穴プラスチックプレートに分注して標識cDNA水性液を、マイクロアレイ上に点着することによって実施することができる。点着の量は、1〜100nl程度とすることができる。ハイブリダイゼーションは、室温〜70℃の温度範囲で、6〜20時間の範囲で実施することが好ましい。ハイブリダイゼーション終了後、界面活性剤と緩衝液との混合溶液を用いて洗浄を行い、未反応の標識cDNAを除去する。界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を用いることが好ましい。緩衝液としては、クエン酸緩衝液、リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、トリス緩衝液、グッド緩衝液等を用いることができるが、クエン酸緩衝液を用いることが好ましい。   The DNA microarray used in this method includes an oligonucleotide that hybridizes with cDNA synthesized from KLF5 mRNA as a capture probe. As a method for producing a microarray, a method of directly synthesizing oligonucleotides on the surface of a solid support (on-chip method) and a method of immobilizing a prepared oligonucleotide or polynucleotide on the surface of a solid support are known. . The microarray used in the present invention can be produced by any of these methods. As an on-chip method, a combination of the use of a protective group that is selectively removed by light irradiation and the photolithography technology and solid-phase synthesis technology used in semiconductor manufacturing can be combined in a predetermined area of a minute matrix. It can be performed by a method of performing selective synthesis (masking technique: for example, Fodor, SPA Science 251: 767, 1991). On the other hand, when immobilizing oligonucleotides or polynucleotides prepared in advance on the surface of a solid support, synthesize oligonucleotides with functional groups introduced, spot the oligonucleotides on the surface of the solid support and treat them covalently. (Eg, Lamture, JB et al. Nucl. Acids Res. 22: 2121-2125, 1994; Guo, Z. et al. Nucl. Acids Res. 22: 5456-5465, 1994). Oligonucleotides or polynucleotides are generally covalently bonded to a surface-treated solid support via a spacer or a crosslinker. A method is also known in which polyacrylamide gel fragments are aligned on a glass surface and a synthetic oligonucleotide is covalently bound thereto (Yershov, G. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 4913, 1996). ). In addition, an array of microelectrodes was prepared on a silica microarray, an agarose permeation layer containing streptavidin was provided on the electrode as a reaction site, and this site was charged positively to immobilize the biotinylated oligonucleotide. There is also known a method that enables precise hybridization at high speed by controlling the site charge (Sosnowski, RG et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 1119-1123, 1997). When measuring the amount of KLF5 mRNA using this microarray, for example, cDNA is synthesized and amplified by PCR using mRNA isolated from a subject's cells as a template. At that time, labeled dNTP is incorporated into labeled cDNA. The labeled cDNA is brought into contact with the macroarray, and the cDNA hybridized with the capture probe of the microarray is detected. Hybridization can be performed by dispensing a 96- or 384-well plastic plate and spotting a labeled cDNA aqueous solution on the microarray. The amount of spotting can be about 1 to 100 nl. Hybridization is preferably performed in the temperature range of room temperature to 70 ° C. for 6 to 20 hours. After completion of hybridization, washing is performed using a mixed solution of a surfactant and a buffer to remove unreacted labeled cDNA. As the surfactant, sodium dodecyl sulfate (SDS) is preferably used. As the buffer solution, a citrate buffer solution, a phosphate buffer solution, a borate buffer solution, a Tris buffer solution, a Good buffer solution, or the like can be used, and a citrate buffer solution is preferably used.

またさらに、KLF5 mRNA量はRT-PCT法によっても測定することができる。この方法は、少なくとも以下の工程:
(a)被験者の生体試料よりRNAを調製する工程;
(b)工程(a)で調製したRNAを鋳型とし、プライマーセットを用いてcDNAを合成する工程;
(c)工程(b)で合成されたcDNA量をKLF5 mRNA量の指標とし、正常生体試料の結果と比較する工程;および
(d)正常生体試料と比較して有意に高いKLF5 mRNA量を、脂肪細胞の以上の形質転換またはそのリスクの程度を示す指標として使用する工程、
を含むことを特徴とする。
Furthermore, the KLF5 mRNA level can also be measured by the RT-PCT method. This method comprises at least the following steps:
(a) preparing RNA from a biological sample of a subject;
(b) using the RNA prepared in step (a) as a template and synthesizing cDNA using a primer set;
(c) using the amount of cDNA synthesized in step (b) as an indicator of the amount of KLF5 mRNA and comparing it with the result of a normal biological sample; and
(d) a step of using a KLF5 mRNA amount that is significantly higher than that of a normal biological sample as an indicator of the degree of transformation of adipocytes or the risk thereof,
It is characterized by including.

使用するプライマーセットは、公知のKLF5 cDNA配列(GenBank/AF287272)に基づき設計し、合成・精製の各工程を経て調製することができる。なお、プライマーのサイズ(塩基数)は、鋳型DNAとの間の特異的なアニーリングを満足させることを考慮し、15-40塩基、望ましくは15-30塩基である。ただし、LA(long accurate)PCRを行う場合には、少なくとも30塩基が効果的である。センス鎖(5'末端側)とアンチセンス鎖(3'末端側)からなる1組あるいは1対(2本)のプライマーが互いにアニールしないよう、両プライマー間の相補的配列を避けると共に、プライマー内のヘアピン構造の形成を防止するため自己相補配列をも避けるようにする。さらに、鋳型DNAとの安定な結合を確保するためGC含量を約50%にし、プライマー内においてGC-richあるいはAT-richが偏在しないようにする。アニーリング温度はTm(melting temperature)に依存するので、特異性の高いPCR産物を得るため、Tm値が55-65℃で互いに近似したプライマーを選定する。また、PCRにおけるプライマー使用の最終濃度が約0.1〜約1μMになるよう調整する等を留意することも必要である。また、プライマー設計用の市販のソフトウェア、例えばOligoTM[National Bioscience Inc.(米国)製]、GENETYX[ソフトウェア開発(株)(日本)製]等を用いることもできる。   The primer set to be used can be designed based on a known KLF5 cDNA sequence (GenBank / AF287272) and prepared through each step of synthesis and purification. The size of the primer (number of bases) is 15-40 bases, preferably 15-30 bases in consideration of satisfying specific annealing with the template DNA. However, when performing LA (long accurate) PCR, at least 30 bases are effective. In order to prevent the primer or pair (two pairs) consisting of the sense strand (5 'end) and antisense strand (3' end) from annealing to each other, avoid complementary sequences between the primers and within the primer. In order to prevent the formation of hairpin structures, self-complementary sequences should also be avoided. Further, in order to ensure stable binding to the template DNA, the GC content is set to about 50% so that GC-rich or AT-rich is not unevenly distributed in the primer. Since the annealing temperature depends on Tm (melting temperature), in order to obtain highly specific PCR products, primers that have similar Tm values of 55-65 ° C are selected. It is also necessary to pay attention to adjusting the final concentration of primers used in PCR to be about 0.1 to about 1 μM. Also, commercially available software for primer design such as Oligo ™ [manufactured by National Bioscience Inc. (USA)], GENETYX [manufactured by Software Development Co., Ltd. (Japan)], etc. can be used.

KLF5遺伝子の発現を測定する別の方法は、KLF5遺伝子の転写産物としてKLF5タンパク質量を定量することである。このような診断方法は、公知の遺伝子工学および分子生物学的技術に従い、当該分野で特定のタンパク質量を検知測定するために知られた手法、例えばin situ ハイブリダイゼーション、ウェスタンブロッティング、各種の免疫組織学的方法などによってKLF5タンパク質量を検知・測定して実施することができる。   Another method for measuring the expression of the KLF5 gene is to quantify the amount of KLF5 protein as a transcript of the KLF5 gene. Such diagnostic methods are known in the art according to known genetic engineering and molecular biological techniques, such as in situ hybridization, Western blotting, various immune tissues known for detecting and measuring a specific amount of protein. It can be carried out by detecting and measuring the amount of KLF5 protein by a scientific method.

具体的には、KLF5タンパク質を特異的に認識する抗体を用いて実施することができる。抗体はポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体であり、それぞれKLF5タンパク質のエピトープに結合することができる全体分子、およびFab、F(ab')2、Fv断片等が全て含まれる。このような抗体は、例えばポリクローナル抗体の場合には、タンパク質やその一部断片を免疫原として動物を免役した後、血清から得ることができる。あるいは、上記の真核細胞用発現ベクターを注射や遺伝子銃によって、動物の筋肉や皮膚に導入した後、血清を採取することによって作製することができる。動物としては、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ニワトリなどが用いられる。 Specifically, it can be carried out using an antibody that specifically recognizes KLF5 protein. The antibody is a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and includes all the whole molecules capable of binding to the epitope of KLF5 protein, Fab, F (ab ′) 2 , Fv fragment, and the like. For example, in the case of a polyclonal antibody, such an antibody can be obtained from serum after immunizing an animal using a protein or a partial fragment thereof as an immunogen. Alternatively, it can be prepared by introducing the expression vector for eukaryotic cells into animal muscle or skin by injection or gene gun, and then collecting serum. As the animal, mouse, rat, rabbit, goat, chicken and the like are used.

また、モノクローナル抗体は、公知のモノクローナル抗体作製法(「単クローン抗体」、長宗香明、寺田弘共著、廣川書店、1990年; "Monoclonal Antibody" James W. Goding, third edition, Academic Press, 1996)に従い作製することができる。   Monoclonal antibodies are known monoclonal antibody production methods ("monoclonal antibodies", Kamei Nagamune, Hiroaki Terada, Yodogawa Shoten, 1990; "Monoclonal Antibody" James W. Goding, third edition, Academic Press, 1996) Can be manufactured according to

また標識物質によって標識化された抗体として使用する。標識物質は、酵素、放射性同位体または蛍光色素を使用することができる。酵素は、turnover numberが大であること、抗体と結合させても安定であること、基質を特異的に着色させる等の条件を満たすものであれば特段の制限はなく、通常のEIAに用いられる酵素、例えば、ペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、グルコースオキシダーゼ、アセチルコリンエステラーゼ、グルコース−6−リン酸化脱水素酵素、リンゴ酸脱水素酵素等を用いることもできる。また、酵素阻害物質や補酵素等を用いることもできる。これら酵素と抗体との結合は、マレイミド化合物等の架橋剤を用いる公知の方法によって行うことができる。基質としては、使用する酵素の種類に応じて公知の物質を使用することができる。例えば酵素としてペルオキシダーゼを使用する場合には、3,3',5,5'−テトラメチルベンジシンを、また酵素としてアルカリフォスファターゼを用いる場合には、パラニトロフェノール等を用いることができる。放射性同位体としては、125Iや3H等の通常のRIAで用いられているものを使用することができる。蛍光色素としては、フルオレッセンスイソチオシアネート(FITC)やテトラメチルローダミンイソチオシアネート(TRITC)等の通常の蛍光抗体法に用いられるものを使用することができる。 It is also used as an antibody labeled with a labeling substance. As the labeling substance, an enzyme, a radioisotope, or a fluorescent dye can be used. The enzyme is not particularly limited as long as it satisfies the conditions such as a large turnover number, stability even when bound to an antibody, and specific coloring of a substrate, and is used for normal EIA. Enzymes such as peroxidase, β-galactosidase, alkaline phosphatase, glucose oxidase, acetylcholinesterase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, malate dehydrogenase and the like can also be used. Moreover, an enzyme inhibitor, a coenzyme, etc. can also be used. These enzymes and antibodies can be bound by a known method using a crosslinking agent such as a maleimide compound. As the substrate, a known substance can be used according to the type of enzyme used. For example, when peroxidase is used as an enzyme, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine can be used, and when alkaline phosphatase is used as an enzyme, paranitrophenol or the like can be used. As the radioisotope, those used in usual RIA such as 125 I and 3 H can be used. As the fluorescent dye, those used in usual fluorescent antibody methods such as fluorescein isothiocyanate (FITC) and tetramethylrhodamine isothiocyanate (TRITC) can be used.

このような抗体を使用する方法は、例えば免疫染色、例えば組織あるいは細胞染色、免疫電子顕微鏡、イムノアッセイ、例えば競合型イムノアッセイまたは非競合型イムノアッセイで行うことができ、放射免疫測定法(RIA)、蛍光免疫測定法(FIA)、ルミネッセント免疫測定法(LIA)、酵素免疫測定法(EIA)、ELISAなどを用いることができ、B-F分離を行ってもよいし、あるいは行わないでその測定を行うことができる。好ましくはRIA、EIA、FIA、LIAであり、さらにサンドイッチ型アッセイが挙げられる。サンドイッチ型アッセイには、同時サンドイッチ型アッセイ、フォワード(forward)サンドイッチ型アッセイあるいは逆サンドイッチ型アッセイなどであってもよい。   Methods using such antibodies can be performed, for example, by immunostaining, eg, tissue or cell staining, immunoelectron microscopy, immunoassay, eg, competitive or noncompetitive immunoassay, radioimmunoassay (RIA), fluorescence Immunoassay (FIA), luminescent immunoassay (LIA), enzyme immunoassay (EIA), ELISA, etc. can be used, and the measurement may be performed with or without BF separation. it can. RIA, EIA, FIA, and LIA are preferable, and a sandwich type assay is also included. The sandwich type assay may be a simultaneous sandwich type assay, a forward sandwich type assay or a reverse sandwich type assay.

このような抗体を用いた診断方法における一つの態様は、抗体とKLF5タンパク質との結合を液相系において検出する方法である。例えば、標識化抗体と生体試料とを接触させて標識化抗体とKLF5タンパク質を結合させ、この結合体を分離する。分離は、公知の分離手段(クロマト法、固相法等)によって行うことができる。また公知のウエスタンブロット法に準じた方法を採用することもできる。標識シグナルの測定は、標識として酵素を用いる場合には、酵素作用によって分解して発色する基質を加え、基質の分解量を光学的に測定することによって酵素活性を求め、これを結合抗体量に換算し、標準値との比較から抗体量が算出される。放射生同位体を用いる場合には、放射性同位体の発する放射線量をシンチレーションカウンター等により測定する。また、蛍光色素を用いる場合には、蛍光顕微鏡を組み合わせた測定装置によって蛍光量を測定すればよい。   One embodiment of the diagnostic method using such an antibody is a method for detecting the binding between the antibody and the KLF5 protein in a liquid phase system. For example, the labeled antibody is brought into contact with the biological sample to bind the labeled antibody and the KLF5 protein, and this conjugate is separated. Separation can be performed by known separation means (chromatography, solid phase method, etc.). A method according to a known Western blot method can also be employed. When an enzyme is used as a label, the label signal is measured by adding a substrate that develops color by enzymatic action and optically measuring the amount of degradation of the substrate to determine the enzyme activity. The amount of antibody is calculated by conversion and comparison with the standard value. When using a radioactive isotope, the radiation dose emitted by the radioactive isotope is measured with a scintillation counter or the like. In addition, when a fluorescent dye is used, the amount of fluorescence may be measured by a measuring device combined with a fluorescence microscope.

液相系での診断の別の方法は、一次抗体と生体試料(脂肪細胞)とを接触させて一次抗体とKLF5タンパク質を結合させ、この結合体に標識化二次抗体を結合させ、この三者の結合体における標識シグナルを検出する。あるいは、さらにシグナルを増強させるためには、非標識の二次抗体を先ず一次抗体+KLF5タンパク質結合体に結合させ、この二次抗体に標識物質を結合させるようにしてもよい。このような二次抗体への標識物質の結合は、例えば二次抗体をビオチン化し、標識物質をアビジン化しておくことによって行うことができる。あるいは、二次抗体の一部領域(例えば、Fc領域)を認識する抗体(三次抗体)を標識し、この三次抗体を二次抗体に結合させるようにしてもよい。なお、一次抗体と二次抗体は、両方ともモノクローナル抗体を用いることもでき、あるいは、一次抗体と二次抗体のいずれか一方をポリクローナル抗体とすることもできる。液相からの結合体の分離やシグナルの検出は前記と同様とすることができる。   Another method for diagnosis in a liquid phase system is to contact a primary antibody and a biological sample (adipocyte) to bind the primary antibody and the KLF5 protein, bind a labeled secondary antibody to the conjugate, The label signal in the human conjugate is detected. Alternatively, in order to further enhance the signal, an unlabeled secondary antibody may first be bound to the primary antibody + KLF5 protein conjugate, and a labeling substance may be bound to the secondary antibody. Such binding of the labeling substance to the secondary antibody can be performed, for example, by biotinylating the secondary antibody and avidinizing the labeling substance. Alternatively, an antibody (tertiary antibody) that recognizes a partial region (for example, Fc region) of the secondary antibody may be labeled and the tertiary antibody may be bound to the secondary antibody. The primary antibody and the secondary antibody may both be monoclonal antibodies, or one of the primary antibody and the secondary antibody may be a polyclonal antibody. Separation of the conjugate from the liquid phase and detection of the signal can be performed as described above.

抗体を用いる場合のさらに別の態様は、抗体とKLF5タンパク質との結合を固相系において試験する方法である。この固相系における方法は、極微量のKLF5タンパク質の検出と操作の簡便化のため好ましい方法である。すなわちこの固相系の方法は、抗体を樹脂プレートまたはメンブレン等に固定化し、この固定化抗体にKLF5タンパク質を結合させ、非結合タンパク質を洗浄除去した後、プレート上に残った抗体+KLF5タンパク質結合体に標識化抗抗体を結合させて、この標識化抗体のシグナルを検出する方法である。この方法は、いわゆる「サンドイッチ法」と呼ばれる方法であり、マーカーとして酵素を用いる場合には、「ELISA(enzyme linked immunosorbent assay)」として広く用いられている方法である。2種類の抗体は、両方ともモノクローナル抗体を用いることもでき、あるいは、いずれか一方をポリクローナル抗体とすることもできる。   Still another embodiment in the case of using an antibody is a method for testing the binding between the antibody and the KLF5 protein in a solid phase system. This method in the solid phase system is a preferable method for detecting a very small amount of KLF5 protein and simplifying the operation. That is, in this solid phase system, the antibody is immobilized on a resin plate or membrane, the KLF5 protein is bound to this immobilized antibody, unbound protein is washed away, and then the antibody + KLF5 protein conjugate remaining on the plate In this method, a labeled anti-antibody is bound to and the signal of the labeled antibody is detected. This method is a so-called “sandwich method”. When an enzyme is used as a marker, this method is widely used as an “ELISA (enzyme linked immunosorbent assay)”. Both of the two types of antibodies can be monoclonal antibodies, or one of them can be a polyclonal antibody.

なおこの出願の第2発明においては、以上に例示した各方法の2以上を組み合わせて行うことによって、より精度の高い診断方法とすることもできる。   In the second invention of this application, a more accurate diagnosis method can be obtained by combining two or more of the methods exemplified above.

以下、実施例を示してこの出願の発明についてさらに詳細かつ具体的に説明するが、この出願の発明は以下の例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the invention of this application will be described in more detail and specifically with reference to examples, but the invention of this application is not limited by the following examples.

脂肪細胞の分化ステージにおけるKLF5の発現を以下のとおりに確認した。
(1)材料と方法
マウス脂肪前駆細胞3T3-L1培養細胞をコンフルエントとしたのちinsulin, dexamethasone, Isobuthylmethylxantiheを含む分化誘導刺激を加えた。図1示す時間経過ごとに細胞を回収し全RNAを抽出した。RT-PCR法を用いmRNAレベルでの遺伝子発現を検討した。
(2)結果
3T3-L1細胞を用いたin vitroでの脂肪細胞分化の実験系において、KLF5はC/EBPδ、にひきつづいて分化の初期段階で高発現していた。また、KLF5の発現ののちに脂肪細胞特異的な転写因子であるPPARγ2の発現が誘導された。
The expression of KLF5 in the adipocyte differentiation stage was confirmed as follows.
(1) Materials and methods After differentiation of mouse adipose precursor cell 3T3-L1 cultured cells, differentiation induction stimuli including insulin, dexamethasone, and isobuthylmethylxantihe were added. Cells were recovered and total RNA was extracted at each time passage shown in FIG. RT-PCR was used to examine gene expression at the mRNA level.
(2) Results
In an experimental system for adipocyte differentiation in vitro using 3T3-L1 cells, KLF5 was highly expressed in the early stages of differentiation, followed by C / EBPδ. In addition, expression of PPARγ2, an adipocyte-specific transcription factor, was induced after KLF5 expression.

以上の結果から、KLF5は脂肪細胞分化の初期段階で発現し、しかもKLF5はPPARγ2との相互作用によって脂肪細胞の分化を制御することが確認された。   From the above results, it was confirmed that KLF5 is expressed at an early stage of adipocyte differentiation, and that KLF5 controls adipocyte differentiation by interaction with PPARγ2.

KLF5が脂肪細胞の異常な肥大化に際して発現低下することを以下のとおりに確認した。
(1)材料と方法
高度な病的肥満を呈するob/obマウス、中等度の肥満を呈するIRS-2ノックアウトマウス(ホモ)、および肥満のない野生型のC57BL6マウスの白色脂肪組織より全RNAを抽出・精製した。RT-PCR法を用いmRNAレベルでのKLF5の発現を検討した。
(2)結果
肥満の程度が高度であるほど病理学的には脂肪細胞の肥大化が観察される。図2に示したとおり、病的肥満を呈し脂肪細胞の肥大化を認めるob/obマウスおよびIRS-2ノックアウトマウスでは野生型マウスに比しKLF5の発現が低下していた。
It was confirmed as follows that the expression of KLF5 is decreased during abnormal fat cell hypertrophy.
(1) Materials and methods Total RNA was obtained from white adipose tissue of ob / ob mice with advanced morbid obesity, IRS-2 knockout mice (homomo) with moderate obesity, and wild type C57BL6 mice without obesity. Extracted and purified. RT-PCR was used to examine the expression of KLF5 at the mRNA level.
(2) Results As the degree of obesity is higher, fat cell hypertrophy is observed pathologically. As shown in FIG. 2, the expression of KLF5 was decreased in ob / ob mice and IRS-2 knockout mice exhibiting morbid obesity and adipocyte hypertrophy compared to wild-type mice.

KLF5タンパク質が、褐色脂肪細胞や肝細胞における脂肪蓄積にも関与することを以下のとおりに確認した。
(1)材料と方法
KLF5ノックアウトマウス(ヘテロ)および同腹子の野生型マウ6ス(いずれもオス、6
週齢)に高脂肪食を20週間負荷した。負荷終了後、解剖し褐色脂肪組織および肝組織を採取した。それぞれの組織をホルマリンで固定し、パラフィン包埋後薄切し、ヘマトキシリン-エオジン染色標本を作製した。
(2)結果
高脂肪食負荷による体重増加は、KLF5ヘテロノックアウトマウスと野生型マウスの間でほぼ同等であった。図3に示したように、野生型マウスの肝臓では、病理学的に、高度な脂肪肝が観察されたが、KLF5ヘテロノックアウトマウスでは脂肪肝は軽度で、肝組織は比較的正常に近い状態に保たれていた。
It was confirmed that KLF5 protein is also involved in fat accumulation in brown adipocytes and hepatocytes as follows.
(1) Materials and methods
KLF5 knockout mouse (hetero) and littermate wild-type mouse 6 (both male, 6
A high fat diet was loaded for 20 weeks. After the end of loading, the tissue was dissected and brown adipose tissue and liver tissue were collected. Each tissue was fixed with formalin, embedded in paraffin, and sliced to prepare a hematoxylin-eosin stained specimen.
(2) Results Weight gain due to high-fat diet load was almost the same between KLF5 hetero knockout mice and wild-type mice. As shown in FIG. 3, pathologically, a high degree of fatty liver was observed in the liver of wild-type mice, but in KLF5 hetero knockout mice, fatty liver was mild and liver tissue was relatively normal. It was kept in.

また、図4に示したように、野生型マウスの褐色脂肪組織では、多くの細胞が大きな単一の脂肪滴を含む形状に変化しており白色脂肪細胞化が明らかであった。一方、KLF5ヘテロノックアウトマウスの褐色脂肪組織では、多くの細胞が褐色脂肪細胞特有の複数の小さな脂肪滴を含む細胞質に富む形質を示し、白色脂肪細胞化がほとんどみられなかった。   Further, as shown in FIG. 4, in the brown adipose tissue of the wild type mouse, many cells were changed to a shape containing a large single lipid droplet, and white adipogenesis was apparent. On the other hand, in brown adipose tissue of KLF5 hetero knockout mice, many cells showed cytoplasm-rich traits including a plurality of small lipid droplets peculiar to brown adipocytes, and white adipogenesis was hardly observed.

哺乳動物細胞を用いたTwo-Hybridシステムによって、KLF5とPPARgが結合することを確認した。
(1)材料と方法
酵母Gal4DNA-BD/PPARγ2発現ベクターまたは酵母Gal4DNA-BD/empty controlベクター、VP16 AD/KLF5発現ベクターまたはVP16 AD/empty controlベクターおよびレポーターとしてのGal4結合配列-Luciferaseベクターを培養平滑筋細胞に導入した。導入後48時間経過後にルシフェラーゼ活性を定量した。
(2)結果
図5に示したとおりである。Gal4DNA-BD/PPARγ2発現ベクターとVP16 AD/empty controlベクターおよびVP16 AD/KLF5発現ベクターと酵母Gal4DNA-BD/empty controlの組み合わせで細胞に導入した場合にはルシフェラーゼ活性はほとんど観察されないが、Gal4DNA-BD/PPARγ2発現ベクターおよびVP16 AD/KLF5発現ベクターを共に細胞導入した場合には、高いルシフェラーゼ活性が観察された。この結果から、KLF5とPPARγ2が細胞内で結合することが確認された。
The binding of KLF5 and PPARg was confirmed by the Two-Hybrid system using mammalian cells.
(1) Materials and Methods Yeast Gal4DNA-BD / PPARγ 2 expression vector or a yeast Gal4DNA-BD / empty control vector, the Gal4 binding sequence -Luciferase vector as VP16 AD / KLF5 expression vector or VP16 AD / empty control vector and reporter culture It was introduced into smooth muscle cells. Luciferase activity was quantified 48 hours after the introduction.
(2) Results As shown in FIG. Although Gal4DNA-BD / PPARγ 2 expression vector and VP16 AD / empty control vector and VP16 AD / KLF5 luciferase activity when introduced into a cell with a combination of expression vectors and yeast Gal4DNA-BD / empty control is hardly observed, Gal4DNA- when BD / PPARy 2 expression vector and VP16 AD / KLF5 expression vector together cell transfer is higher luciferase activity was observed. This result, KLF5 and PPARy 2 is able to bind intracellularly was confirmed.

KLF5とPPARγ2との細胞内での相互作用を、レポーターアッセイを用いて確認した。
(1)材料と方法
KLF5発現ベクターまたはPPARγ2 発現ベクター、およびPPARg2のレポーターとしてのアポリポプロテインAIIプロモーター-Luciferaseベクターを培養平滑筋細胞に導入した。導入後12時間目に一部の細胞にはPPARγ2のリガンドであるtrogrlitazone 2mMを培養上清中に添加した。導入後48時間経過後にルシフェラーゼ活性を定量した。
(2)結果
図6に示したとおりである。すなわち、KLF5は単独ではアポリポプロテインAIIプロモーター活性を上昇させないが、PPARγ2の存在下に相乗的にアポリポプロテインAIIプロモーター活性を上昇させた。この作用は、PPARγ2のリガンドの添加によりさらに増強された。
Interactions in cells of KLF5 and PPARy 2, was confirmed using a reporter assay.
(1) Materials and methods
KLF5 expression vector or PPARy 2 expression vector, and the apolipoprotein AII promoter -Luciferase vector as a reporter for PPARg 2 were introduced into cultured smooth muscle cells. Some cells 12 hours after introduction were added Trogrlitazone 2 mM is a ligand of PPARy 2 in the culture supernatant. Luciferase activity was quantified 48 hours after the introduction.
(2) Results As shown in FIG. That, KLF5 is alone does increase the apolipoprotein AII promoter activity was synergistically increased the apolipoprotein AII promoter activity in the presence of PPARy 2. This effect was further enhanced by the addition of PPARy 2 ligand.

哺乳動物細胞を用いたTwo-Hybridシステムによって、KLF5-PPARγ複合体に対する活性調節因子をスクリーニングした。
(1)材料と方法
酵母Gal4DNA BD/PPARγ2・VP16 AD/KLF5発現ベクターまたはGal4DNA-BD/KLF5・VP16 AD/ PPARγ2発現ベクター、およびレポーターとしてのGal4結合配列-SEAPベクターを培養平滑筋細胞に導入した。導入後12-24時間経過後に培養上清中へ被験物質およびコントロールとしてPBSを添加し、添加後12・24時間経過後に培養上清をそれぞれ100マイクロリットルずつ採取、SEAP活性を定量した。
(2)結果
前記の各ベクターを導入した培養平滑筋細胞では、高値の安定したSEAP活性が得られた。このことは細胞内でPPARγ2およびKLF5が強制的に高発現し、さらにGal4結合配列上に両者が結合した状態が再現できいることを示す結果である。また、コントロールとしてのPBSの添加ではSEAP活性に変化がないが、被験物質(化合物A)ではSEAP活性がさらに上昇、逆に被験物質(化合物B)ではSEAP活性は基線以下となった。
Activity regulators for the KLF5-PPARγ complex were screened by the Two-Hybrid system using mammalian cells.
(1) Materials and Methods Yeast Gal4DNA BD / PPARγ2 ・ VP16 AD / KLF5 expression vector or Gal4DNA-BD / KLF5 ・ VP16 AD / PPARγ2 expression vector and Gal4 binding sequence-SEAP vector as a reporter were introduced into cultured smooth muscle cells . PBS was added as a test substance and a control as a control after 12-24 hours from the introduction, and 100 microliters of each culture supernatant was collected 12/12 hours after the addition, and SEAP activity was quantified.
(2) Results A high level of stable SEAP activity was obtained in cultured smooth muscle cells into which the above-described vectors were introduced. This is a result showing that PPARγ2 and KLF5 are forcibly highly expressed in cells, and that the state where both are bound on the Gal4 binding sequence can be reproduced. In addition, the addition of PBS as a control did not change the SEAP activity, but the test substance (compound A) further increased the SEAP activity, and conversely, the test substance (compound B) had a SEAP activity below the baseline.

以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、脂肪細胞の異常な形質転換の原因をなる分子生物学的な事象を基礎として、メタボリックシンドローム治療薬の成分物質をスクリーニングする方法と、そのような分子生物学的事象を対象としてメタボリックシンドロームを診断する方法が提供される。これらの発明によって、メタボリックシンドロームの有効な予防、症状の改善および症状の治癒が可能となる。   As described in detail above, according to the invention of this application, a method for screening a component substance of a therapeutic agent for metabolic syndrome based on a molecular biological event that causes abnormal transformation of fat cells, and such a molecule A method for diagnosing metabolic syndrome in a biological event is provided. These inventions enable effective prevention of metabolic syndrome, improvement of symptoms, and cure of symptoms.

KLF5が脂肪細胞分化の初期段階で発現し、しかもKLF5はPPARγ2との相互作用によって脂肪細胞の分化を制御することを示すRT-PCRの結果である。This is an RT-PCR result showing that KLF5 is expressed at an early stage of adipocyte differentiation and that KLF5 regulates adipocyte differentiation through interaction with PPARγ2. 肥満モデルマウスの脂肪組織ではKLF5の発現が低下していることを示すRT-PCRの結果である。It is the result of RT-PCR which shows that the expression of KLF5 is falling in the fat tissue of an obesity model mouse. KLF5ヘテロノックアウトマウスでは脂肪肝の発症が抑制されていることを示す顕微鏡像である。It is a microscope image which shows that the onset of fatty liver is suppressed in KLF5 hetero knockout mouse. KLF5ヘテロノックアウトマウスでは高脂肪食付加による褐色脂肪組織の白色脂肪組織化が抑制されることを示す顕微鏡像である。It is a microscope image which shows that white fat organization of a brown adipose tissue by KLF5 hetero knockout mouse | mouth is suppressed by high fat diet addition. KLF5とPPARγ2とが、細胞内で結合する哺乳動物細胞Two-Hybridシステムによって確認した結果である。It is the result confirmed by the mammalian cell Two-Hybrid system which KLF5 and PPARγ2 bind in cells. KLF5とPPARγ2とが細胞内で相互作用することをレポーターアッセイによって確認した結果である。It is the result of confirming that KLF5 and PPARγ2 interact in cells by a reporter assay.

Claims (2)

メタボリックシンドロームの治療薬成分をスクリーニングする方法であって、KLF5-PPARγ複合体の形成をレポーター分子のシグナルによって検出することのできる系に被験物質を添加し、レポーター分子のシグナル量を指標としてKLF5-PPARγ複合体の活性亢進物質を特定することを特徴とする方法。 A method for screening therapeutic components of metabolic syndrome, wherein a test substance is added to a system in which the formation of a KLF5-PPARγ complex can be detected by a reporter molecule signal, and the signal level of the reporter molecule is used as an indicator A method characterized by identifying a substance that enhances the activity of a PPARγ complex. 被験者から単離した脂肪組織におけるKLF5発現量の低下をメタボリックシンドロームの指標とするための方法。 A method for using a decrease in KLF5 expression in an adipose tissue isolated from a subject as an indicator of metabolic syndrome.
JP2004104923A 2004-03-31 2004-03-31 Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome Expired - Fee Related JP4527428B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004104923A JP4527428B2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004104923A JP4527428B2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005291819A JP2005291819A (en) 2005-10-20
JP4527428B2 true JP4527428B2 (en) 2010-08-18

Family

ID=35324924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004104923A Expired - Fee Related JP4527428B2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4527428B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008241387A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Chube Univ Metabolic syndrome predicting and testing method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002058489A (en) * 2000-08-22 2002-02-26 Osaka Bioscience Institute Method for screening medicine that improves insulin resistance in diametes
JP2003014738A (en) * 2001-05-21 2003-01-15 Sumitomo Pharmaceut Co Ltd Fat cell differentiation control and/or screening method of anti-inflammatory substance

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002058489A (en) * 2000-08-22 2002-02-26 Osaka Bioscience Institute Method for screening medicine that improves insulin resistance in diametes
JP2003014738A (en) * 2001-05-21 2003-01-15 Sumitomo Pharmaceut Co Ltd Fat cell differentiation control and/or screening method of anti-inflammatory substance

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005291819A (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008515394A (en) Heart pressure related genes
WO2010046411A1 (en) Biomarkers of mineralocorticoid receptor activation
Radrizzani et al. Differential expression of CPD1 during postnatal development in the mouse cerebellum
JPWO2005028648A1 (en) Lymphoma type and prognosis
Kehat et al. Inhibition of basic leucine zipper transcription is a major mediator of atrial dilatation
JP4527428B2 (en) Methods for screening for therapeutic components of metabolic syndrome and methods for diagnosing metabolic syndrome
US20070199080A1 (en) Diagnostic and therapeutic use of F-box proteins for Alzheimer's disease and related neurodegenerative disorders
US20060259990A1 (en) Diagnostic and therapeutic use of tb2 gene and protein for neurodegenerative diseases
AU2001295457B2 (en) Use of CARP inhibitors for the treatment of heart diseases
EP1377678A2 (en) Diagnostic and therapeutic use of a caveolae-associated integral membrane protein for alzheimer's disease and related neurodegenerative disorders
US20080268453A1 (en) Types of lymphoma and method for prognosis thereof
JP5939994B2 (en) Methods and uses relating to identifying compounds related to pain and methods for diagnosing hyperalgesia
WO2002022867A2 (en) Diagnostic and therapeutic use of a phosphoprotein enriched in astrocytes for alzheimer's disease and related neurodegenerative disorders
JP2005529603A (en) Compositions and methods for preventing, treating and diagnosing diabetes
CN101421419B (en) Method for screening of substance capable of increasing glutathione
US20220187321A1 (en) Methods for diagnosing alzheimer's disease and other neurological disorders
US6974671B1 (en) Methods for indentifying compounds that modulate gluconeogenesis through the binding of CREB to the PGC-1 promoter
US20040157225A1 (en) Diagnostic and therapeutic use of a nuclear restricted protein for alzheimer's disease and related neurodegenerative disorders
CA2373227A1 (en) Growth hormone-regulatable brown adipose tissue genes and proteins and uses thereof
JPWO2004016785A1 (en) Test method for atopic dermatitis
JP2013517759A (en) Methods and uses related to the identification of compounds that affect pain, as well as methods of diagnosing hyperalgesia
US7122648B2 (en) Ion channel receptor and uses thereof
JP2010004849A (en) METHOD FOR EVALUATING PSYCHIATRIC DISORDER BY USING Clspn GENE EXPRESSION AS INDEX
JP2007029019A (en) Diabetes-associated gene and its use
JPWO2004094638A1 (en) Vasculitis antigen peptide and vasculitis diagnostic method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090907

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100511

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100603

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees