JP4915238B2 - 可溶型蛋白質とその利用 - Google Patents

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Description

本発明は、可溶型蛋白質とその利用に関する。さらに詳しくは、可溶型蛋白質、該蛋白質の製造方法、該蛋白質などを用いた該蛋白質の活性を調節する作用を有する化合物のスクリーニング方法などに関する。
ヒト由来エクトヌクレオチドピロフォスファターゼ4(Ecto-nucleotide pyrophosphatase / phosphodiesterase 4;ENPP4)のアミノ酸配列およびそれをコードするDNAが報告されているが、機能については証明されていない(特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6)。ヒト由来エクトヌクレオチドピロフォスファターゼ5(Ecto-nucleotide pyrophosphatase / phosphodiesterase 5;ENPP5)のアミノ酸配列およびそれをコードするDNAが報告されているが、その機能は知られていない(特許文献7、特許文献8、特許文献9、非特許文献1)。ヒト由来エクトヌクレオチドピロフォスファターゼ6(Ecto-nucleotide pyrophosphatase / phosphodiesterase 6;ENPP6)のアミノ酸配列およびそれをコードするDNAが報告されている(特許文献10、特許文献11、非特許文献1、非特許文献2)。ENPP6はフォスフォジエステラーゼ/フォスフォモノエステラーゼ(PDE/PME)活性およびフォスフォリパーゼC(PLC)活性を有すること、また、コリン特異的Glycerophosphodiester Phosphodiesterase活性を有し、LPC、SPC、GPCを分解することが報告されている(非特許文献3)。
国際公開第99/18126号パンフレット 国際公開第01/77137号パンフレット 国際公開第02/08278号パンフレット 国際公開第01/34768号パンフレット US2003/104426号 US2002/193567号 US2003/022331号 国際公開第01/55358号パンフレット 国際公開第01/60860号パンフレット US2003/215909号 EP1293569号 Genome Res.,13,2265−2270,2003 Nat.Genet.,36,40−45,2004 J.Biol.Chem.,280,23084−93,2005
医薬品を効率良くスクリーニングする方法を見出すことが求められている。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、単離精製したENPP4の可溶型蛋白質がヌクレオチドピロフォスファターゼ/フォスフォジエステラーゼ(NPP/PDE)活性およびフォスフォジエステラーゼ/フォスフォモノエステラーゼ(PDE/PME)活性を有し、ジアデノシンポリリン酸(Ap(n)A)、UDP−Glucose、CDP−Choline等を分解すること、Ap(4)Aを分解してATPを産生することを見出した。ATPおよびジアデノシン5リン酸(Ap(5)A)は中枢神経に発現するP2X受容体を介して、アミン作動性神経節末端において細胞内カルシウムイオンの増加を誘導し、刺激を伝達すること(Journal of Neuroscience Research 64, 174-82, 2001)、Ap(4)Aのようなジアデノシンポリリン酸はジアデノシンポリリン酸受容体(P4受容体)を介して、細胞内カルシウムイオンの増加を誘導し、刺激を伝達すること(Pharmacology & Therapeutics 87, 103-115, 2000)、Ap(4)Aは脳虚血に対する神経細胞保護作用を有していること(The Journal of Neuroscience 23, 7958-65, 2003)、Ap(4)Aのようなジアデノシンポリリン酸(Ap(n)A)はP2XやP2Y受容体に作用して、血管の緊張、弛緩に関与していること(The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 302, 787-94, 2002)などが知られている。また、P2X、P2Y受容体は胃、腸管上皮細胞、上皮組織の神経細胞でも発現しており、粘液分泌、筋収縮に関与していることが知られている(News in Physiological sciences 18, 43-49, 2002, Current Topics in Medicinal Chemistry, 4, 793-803, 2004)。UDP−GlucoseはP2Y14受容体に作用し、T細胞の増殖抑制など免疫機能の調節に関与していることが知られている(British Journal of Pharmacology 146, 435-444, 2005)。本発明者らの知見は、ENPP4がこれらの核酸を分解することにより、アミン作動性神経刺激伝達を調節していること、神経細胞保護作用を減弱させていること、血管収縮を調節していること、消化器での粘液分泌、筋収縮を調節していること、免疫機能を調節していることなどを示唆するものである。従って、ENPP4に基づく作用を阻害する物質は、パーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患、脳梗塞や脳卒中などの脳虚血性疾患、躁うつ病などの精神神経系疾患、自己免疫疾患の予防および/または治療薬となることが考えられる。また、ENPP4やENPP4に基づく作用を調節する物質は、高血圧などの循環器疾患、炎症性腸疾患、大腸癌などの消化器疾患の予防および/または治療薬となることが考えられる。
本発明者らはまた、単離精製したENPP5の可溶型蛋白質がNPP/PDE活性、PDE/PME活性およびPLC活性を有することを見出した。細胞外のATPやアデノシン2リン酸(ADP)はP2受容体を介して樹状細胞やマクロファージのT細胞との情報伝達および抗原提示機能に関与すること(J. Lekocyte Biol. 73, 339-343, 2003, Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 9479-84, 2004)、細胞外の核酸分解酵素であるCD39のKOマウスは、細胞外のATPを過剰に産生してP2受容体の脱感作を誘導し、アレルギー性皮膚炎を減弱すること(Nat. Med. 8, 358-365, 2002)、細胞外のATPはリポポリサッカライド(LPS)によるエンドトキシンショックを抑制する効果を有すること(Proc. Natl. Acad. Sci. 91, 6017-6020, 1994)などが知られている。後述のENPP5が免疫系の臓器に限局して発現しているという本発明者らの知見もあわせて考えると、ENPP5はこれらの核酸を分解することにより、生体防御機構の調節に係わっていることを示唆するものである。従って、ENPP5に基づく作用を阻害する物質は、自己免疫疾患、皮膚炎などのアレルギー疾患、敗血症などの感染症や炎症性疾患の予防および/または治療薬となることが考えられる。
本発明者らはまた、単離精製したENPP6の可溶型蛋白質がNPP/PDE活性およびPDE/PME活性を有すること、スフィンゴミエリン(SM)を分解してセラミド(Cer)を産生することを見出した。SMはスフィンゴミエリナーゼ(SMase)により分解され、Cerが遊離される。Cerはアポトーシス、細胞増殖抑制を誘導することが知られている(Biochimica et Biophysica Acta 1585, 114-25, 2002)。また、ENPPファミリーに属するENPP7もアルカリ性でSMase活性を保持しており、Cerを遊離することにより大腸癌の増殖抑制に関わっていることが報告されている(J. Cancer Res. Clin. Oncol. 129, 577-82, 2003)。一方、老化した脳やアルツハイマー病患者の脳においてCerが蓄積していること(Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 2070-75, 2004)、Zellweger syndrome、副腎白質ジストロフィー(ALD)において、Cerの増加が見られること(Rapid Communications in Mass Spectrometry 18, 1569-74, 2004)が報告されている。本発明者らの知見は、ENPP6がSMを分解することにより、癌細胞や神経細胞などの傷害や増殖抑制に関与していることを示唆するものである。従って、ENPP6に基づく作用を阻害する物質は、アルツハイマー病、Zellweger syndrome、ALDなどの神経変性疾患の予防および/または治療薬となることが考えられる。また、ENPP6やENPP6に基づく作用を増強する物質は、有効な抗癌剤となることが考えられる。
本発明者らは、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、
[1]配列番号7、8および9から選択されるいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する単離された蛋白質またはその部分ペプチド、
[2]配列番号7で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む前記[1]記載の蛋白質その部分ペプチド、
[3]配列番号8で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む前記[1]記載の蛋白質その部分ペプチド、
[4]配列番号9で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む前記[1]記載の蛋白質その部分ペプチド、
[5]前記[1]〜前記[4]記載の蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド、
[6]配列番号10、11および12から選択されるいずれかで表される塩基配列を含むポリヌクレオチド、
[7]配列番号10で表される塩基配列を含む前記[6]記載のポリヌクレオチド、
[8]配列番号11で表される塩基配列を含む前記[6]記載のポリヌクレオチド、
[9]配列番号12で表される塩基配列を含む前記[6]記載のポリヌクレオチド、
[10]前記[5]および前記[6]記載のいずれか一つのポリヌクレオチドを含有する組換えベクター、
[11]前記[10]記載の組換えベクターで宿主細胞を形質転換して得られる形質転換体、
[12]前記[11]記載の形質転換体を培養し、前記[1]記載の蛋白質を生成させることを特徴とする、該蛋白質の製造方法、
[13]配列番号7、8および9から選択されるいずれかで表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法であって、(1)被験化合物の存在下で、該蛋白質と基質を接触させる工程、(2)工程(1)の反応により生成される基質の分解産物を検出する工程、および(3)被験化合物の存在下と非存在下における基質の分解産物量を比較する工程によって、当該蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法、
[14]蛋白質が、配列番号7で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質である前記[13]記載の方法、
[15]蛋白質が、配列番号8で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質である前記[13]記載の方法、
[16]蛋白質が、配列番号9で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質である前記[13]記載の方法、
[17]配列番号7、8および9から選択されるいずれかで表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法であって、(1)前記[11]記載の形質転換体を培養し、培地中に被験化合物および基質を添加する工程、(2)工程(1)の反応により生成される基質の分解産物を検出する工程、および(3)被験化合物の存在下と非存在下における基質の分解産物量を比較する工程によって、当該蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法、
[18]形質転換体が、前記[2]記載の蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを含有するベクターで形質転換された形質転換体である前記[17]記載の方法、
[19]形質転換体が、前記[3]記載の蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを含有するベクターで形質転換された形質転換体である前記[17]記載の方法、
[20]形質転換体が、前記[4]記載の蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを含有するベクターで形質転換された形質転換体である前記[17]記載の方法、
[21]配列番号1のアミノ酸16〜453、配列番号2のアミノ酸23〜477および配列番号3のアミノ酸23〜440から選択されるいずれかで表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法であって、(1)配列番号1のアミノ酸16〜453、配列番号2のアミノ酸23〜477および配列番号3のアミノ酸23〜440から選択されるいずれかで表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質を発現する細胞を培養し、培地中に被験化合物および基質を添加する工程、(2)工程(1)の反応により生成される基質の分解産物を検出する工程、および(3)被験化合物の存在下と非存在下における基質の分解産物量を比較する工程によって、当該蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法、
[22]細胞が、配列番号1のアミノ酸16〜453で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを含有するベクターで形質転換された形質転換体である前記[21]記載の方法、
[23]細胞が、配列番号2のアミノ酸23〜477で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを含有するベクターで形質転換された形質転換体である前記[21]記載の方法、
[24]細胞が、配列番号3のアミノ酸23〜440で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを含有するベクターで形質転換された形質転換体である前記[21]記載の方法、
[25]基質が、p−nitrophenyl phenylphosphonate(pNP−PP)またはp−nitrophenyl−Thymidine monophosphate(pNP−TMP)である前記[14]、前記[18]または前記[22]記載の方法、
[26]基質が、pNP−PP、pNP−TMPまたはp−nitrophenyl phosphorylcholine(pNP−PC)である前記[15]、前記[19]または前記[23]記載の方法、
[27]基質が、pNP−PP、pNP−TMP、bis−(p−nitrophenyl)phosphate(bis−pNPP)、またはpNP−PCである前記[16]、前記[20]または前記[24]記載の方法、
[28]配列番号1または7で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物を含有してなる神経変性疾患、脳虚血性疾患、自己免疫疾患、消化器系疾患、および循環器疾患から選択される疾患の予防および/または治療剤、
[29]配列番号2または8で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を阻害する化合物を含有してなる自己免疫疾患、アレルギー疾患、感染症および炎症性疾患から選択される疾患の予防および/または治療剤、
[30]配列番号3または9で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物を含有してなる癌、神経変性疾患、および腎疾患から選択される疾患の予防および/または治療剤、
[31]配列番号1または7で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物を、哺乳動物に有効量投与することを特徴とする、哺乳動物における神経変性疾患、脳虚血性疾患、自己免疫疾患、消化器系疾患、および循環器疾患から選択される疾患の予防および/または治療方法、
[32]配列番号2または8で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を阻害する化合物を、哺乳動物に有効量投与することを特徴とする、哺乳動物における自己免疫疾患、アレルギー疾患、感染症および炎症性疾患から選択される疾患の予防および/または治療方法、
[33]配列番号3または9で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物を、哺乳動物に有効量投与することを特徴とする、哺乳動物における癌、神経変性疾患、および腎疾患から選択される疾患の予防および/または治療方法、
[34]神経変性疾患、脳虚血性疾患、自己免疫疾患、消化器系疾患、および循環器疾患から選択される疾患の予防および/または治療剤を製造するための、配列番号1または7で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物の使用、
[35]自己免疫疾患、アレルギー疾患、感染症および炎症性疾患から選択される疾患の予防および/または治療剤を製造するための、配列番号2または8で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を阻害する化合物の使用、
[36]癌、神経変性疾患、および腎疾患から選択される疾患の予防および/または治療剤を製造するための、配列番号3または9で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物の使用、
[37]配列番号28で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む蛋白質である前記[2]記載の蛋白質またはその部分ペプチド、
[38]配列番号29で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む蛋白質である前記[3]記載の蛋白質またはその部分ペプチド、
[39]配列番号30で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含む蛋白質である前記[4]記載の蛋白質またはその部分ペプチド、
[40]配列番号25で表される塩基配列を含むポリヌクレオチドである前記[7]記載のポリヌクレオチド、
[41]配列番号26で表される塩基配列を含むポリヌクレオチドである前記[8]記載のポリヌクレオチド、
[42]配列番号27で表される塩基配列を含むポリヌクレオチドである前記[9]記載のポリヌクレオチド、
[43]配列番号1または7で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物を含有してなる医薬組成物、
[44]配列番号2または8で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を阻害する化合物を含有してなる医薬組成物、および
[45]配列番号3または9で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質の活性を調節する化合物を含有してなる医薬組成物に関する。
本明細書および図面中、pNP−PPはp−nitrophenyl phenylphosphonateの略号であり、pNP−TMPはp−nitrophenyl−Thymidine monophosphateの略号であり、pNP−PCはp−nitrophenyl phosphorylcholineの略号であり、およびbis−pNPPはbis−(p−nitrophenyl)phosphateの略号である。
配列番号7、8および9から選択されるいずれか一つで表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する単離された蛋白質(以下、本発明の蛋白質と呼ぶこともある。)は、生体もしくは培養細胞に由来する蛋白質であってもよく、遺伝子組換え蛋白質であってもよく、合成蛋白質であってもよい。
配列番号7、8および9から選択されるいずれか一つで表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列としては、配列番号7、8および9から選択されるいずれか一つの対応するアミノ酸配列と約85%以上、好ましくは約90%以上、より好ましくは約95%以上、最も好ましくは約98%以上の相同性を有するアミノ酸配列などが挙げられる。配列番号7、8および9から選択されるいずれか一つで表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を有する単離された蛋白質としては、例えば、配列番号7、8および9から選択されるいずれか一つの対応するアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を有し、配列番号7、8および9から選択されるいずれか一つの対応するアミノ酸配列を有する蛋白質と実質的に同質の活性を有する蛋白質などが挙げられる。ここで、実質的に同質の活性としては、例えば、NPP/PDE活性、PDE/PME活性、PLC活性、およびスフィンゴミエリン分解活性などが挙げられる。実質的に同質とは、それらの活性が定性的に同質であることを意味する。NPP/PDE活性あるいはPDE/PME活性、PLC活性、およびスフィンゴミエリン分解活性の測定は公知の方法に準じて行うことができるが、例えば、後述する実施例4〜6あるいは実施例9〜11に従って行うことができる。
また、本発明の蛋白質としては、例えば、配列番号7〜9で表されるアミノ酸配列からなるもの以外に、その一部のアミノ酸(好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜5個、さらに好ましくは1〜3個)が欠失したもの、その一部のアミノ酸(好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜5個、さらに好ましくは1〜3個)が他のアミノ酸と置換したもの、そのアミノ酸配列に数個のアミノ酸(好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜5個、さらに好ましくは1〜3個)が付加または挿入されたもの、およびそれらを組み合わせたアミノ酸配列を有するものも含まれる。上記のようにアミノ酸配列が欠失、置換、付加または挿入されている場合、その位置は特に限定されない。
本発明の蛋白質は可溶型蛋白質である。通常、生体内ではN末端にシグナルペプチドを有する前駆蛋白質として翻訳された後、シグナルペプチダーゼによるプロセッシングを受けて成熟(もしくはプロ)蛋白質となる。配列番号7〜9で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質は成熟蛋白質に相当する。シグナルペプチドの開裂部位(成熟(プロ)蛋白質のN末端)は、例えば、完全もしくは部分精製した本発明の蛋白質をエドマン分解法に付すことにより決定することができるが、前駆蛋白質の一次構造から公知の数学的アルゴリズムを用いて予測することができる。このようなアルゴリズムとしては、例えば、Nielsenら,Int. Neural Syst., 8(5-6): 581-599 (1997)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはSignalPプログラム(WWWサーバー:http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/上で利用可能)に組み込まれている]、Emanuelssonら,J. Mol. Biol. 300: 1005-1016 (2000)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはTargetPプログラム(WWWサーバー:http://www.cbs.dtu.dk/services/TargetP/上で利用可能)に組み込まれている]、von Heijne, Nucl. Acids Res., 14: 4683 (1986)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはPSORT IIプログラム(WWWサーバー:http://psort.ims.u-tokyo.ac.jp/form2.html上で利用可能)に組み込まれている]、SOSUI(Signal)プログラム Beta Version(WWWサーバー:http://sosui.proteome.bio.tuat.ac.jp/cgi-bin/sosui.cgi?/sosuisignal/sosuisignal_submit.html上で利用可能)に組み込まれるアルゴリズム等が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、上記PSORT IIプログラムを用いた場合、配列番号28、29、および30で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質はそれぞれアミノ酸番号15と16、22と23、22と23の間で開裂し得ると予測されるが、それらは現実の開裂部位と必ずしも一致するわけではなく、また、本発明の蛋白質を発現させる細胞種によってシグナルの切断位置が異なる場合も起こり得る。従って、本発明の蛋白質には、配列番号28、29、および30で表されるアミノ酸配列中のアミノ酸番号のそれぞれ16、23、23以降のアミノ酸配列、ならびに該アミノ酸配列において1または2個以上のアミノ酸が付加もしくは欠失したアミノ酸配列を含有する蛋白質も包含される。
また、本発明の蛋白質としては、その構成アミノ酸がカルボキシル基を持っていてもよく、カルボキシル基がアミド化またはエステル化されていてもよい。エステルには、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどのアルキル基、フェニル、ナフチルなどのアリル基、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのシクロアルキル基などによりエステル化されたものが含まれる。また、構成アミノ酸のアミノ基がホルミル基、アセチル基などで保護されていてもよい。また、糖鎖が結合しているものなども本発明の蛋白質に含まれる。
本発明の蛋白質の部分ペプチド(以下、本発明の部分ペプチドと呼ぶこともある。)としては、上記の本発明の蛋白質の部分ペプチドであって、上記の本発明の蛋白質と実質的に同質の活性を有するものであればいずれのペプチドでもよい。例えば、本発明の蛋白質のアミノ酸配列のうち少なくとも20個以上、好ましくは50個以上、より好ましくは100個以上、最も好ましくは150個以上のアミノ酸配列を有するペプチドなどが用いられる。また、本発明の部分ペプチドとしては、そのアミノ酸配列中の一部のアミノ酸(好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜2個)が欠失したもの、その一部のアミノ酸(好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜2個)が他のアミノ酸と置換したもの、そのアミノ酸配列に数個のアミノ酸(好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜2個)が付加または挿入されたもの、およびそれらを組み合わせたアミノ酸配列を有するものも含まれる。上記のようにアミノ酸配列が欠失、置換、付加または挿入されている場合、その位置は特に限定されない。
また、本発明の部分ペプチドとしては、その構成アミノ酸がカルボキシル基を持っていてもよく、カルボキシル基がアミド化またはエステル化されていてもよい。エステルには、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどのアルキル基、フェニル、ナフチルなどのアリル基、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのシクロアルキル基などによりエステル化されたものが含まれる。また、構成アミノ酸のアミノ基がホルミル基、アセチル基などで保護されていてもよい。また、糖鎖が結合しているものなども本発明の部分ペプチドに含まれる。
本発明の蛋白質または部分ペプチドの塩としては、酸(無機酸や有機酸など)または塩基(アルカリ金属塩など)などとの塩が用いられるが、生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(塩酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸など)との塩、または有機酸(蟻酸、酢酸、プロピオン酸、フマル酸、クエン酸、シュウ酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、コハク酸、マレイン酸、酒石酸、安息香酸など)との塩などが用いられる。
本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド(DNAまたはRNA)(以下、本発明のポリヌクレオチドと呼ぶこともある。ただし、該ポリヌクレオチドがRNAの場合、該塩基配列中記号tで示される塩基はウリジンに置き換える。)としては、本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を有するものであればいかなるものであってもよい。よく知られているように、ひとつのアミノ酸をコードするコドンは1〜6種類(例えば、Metは1種類、Leuは6種類)知られている。従って、蛋白質やペプチドのアミノ酸配列を変えることなくポリヌクレオチドの塩基配列を変えることができる。そのような塩基配列置換によって、蛋白質やペプチドの生産性が向上することがある。本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドは、ゲノムDNA、cDNA、合成DNA、RNA、DNA−RNAハイブリッドのいずれでもよい。
本発明のポリヌクレオチドとしては、配列番号10〜12で表される塩基配列を有するポリヌクレオチド以外に、該ポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を有し、本発明の蛋白質と実質的に同じ性質を有する蛋白質をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドであればいかなるものであってもよい。そのようなポリヌクレオチドとしては、配列番号10、11および12から選択されるいずれかの塩基配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは約95%以上、最も好ましくは約98%以上の相同性を有する塩基配列を有するDNAなどが挙げられる。ハイブリダイゼーションは、公知の方法、例えばMolecular Cloning(Sambrook, J., Fritsch, E. F. およびManiatis, T. 著、Cold Spring Harbor Laboratory Pressより1989年に発刊)またはGene,10巻,63頁,1980年に記載の方法などに従って行うことができる。ハイブリダイゼーション条件は温度、イオン強度、プライマー長などを適宜選択することによって決定できるが、通常、温度が高いほど、またイオン強度が低いほどストリンジェンシーが高まる。高ストリンジェントな条件としては、例えば、0.5M NaHPO、7% SDS、1mM EDTAを含む緩衝液による65℃でのハイブリダイゼーション、および0.1×SSC、0.1% SDSを含む緩衝液による65℃での洗浄処理を挙げることができる。
配列番号7で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質をコードする塩基配列を含有するポリヌクレオチドとして好ましくは、配列番号10で表される塩基配列を含有するポリヌクレオチドである。
配列番号8で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質をコードする塩基配列を含有するポリヌクレオチドとして好ましくは、配列番号11で表される塩基配列を含有するポリヌクレオチドである。
配列番号9で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質をコードする塩基配列を含有するポリヌクレオチドとして好ましくは、配列番号12で表される塩基配列を含有するポリヌクレオチドである。
配列番号28で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質(配列番号7で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の前駆蛋白質)をコードする塩基配列を含有するポリヌクレオチドとして好ましくは、配列番号25で表される塩基配列(配列番号13で表される塩基配列中、塩基番号1〜1212の塩基配列)を含有するポリヌクレオチドである。
配列番号29で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質(配列番号8で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の前駆蛋白質)をコードする塩基配列を含有するポリヌクレオチドとして好ましくは、配列番号26で表される塩基配列(配列番号14で表される塩基配列中、塩基番号1〜1287の塩基配列)を含有するポリヌクレオチドである。
配列番号30で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質(配列番号9で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の前駆蛋白質)をコードする塩基配列を含有するポリヌクレオチドとして好ましくは、配列番号27で表される塩基配列(配列番号15で表される塩基配列中、塩基番号1〜1269の塩基配列)を含有するポリヌクレオチドである。
本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドは、化学合成によって、または本発明の蛋白質または部分ペプチドの一部をコードする塩基配列を含む合成DNAプライマーを用いてPCR法により増幅することによって、あるいは本発明の蛋白質または部分ペプチドの一部をコードする塩基配列を含む合成DNAをプローブとしたハイブリダイゼーション法によって得ることができる。本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドをPCR法あるいはハイブリダイゼーション法によって取得するために使用するヒト組織としては脳などが挙げられる。標準的な遺伝子組換え技術により上記組織からmRNAを取り出しcDNAライブラリーを作製する。例えば、配列番号10〜12で表される塩基配列に基づき合成した特異的プローブを用いて該ライブラリーをスクリーニングし、目的のcDNAを得ることができる。あるいは、配列番号10〜12で表される塩基配列に基づいて目的とする塩基配列を増幅するためのセンスおよびアンチセンスプライマーを合成し、該cDNAライブラリーを鋳型にしてPCRを行い、目的のポリヌクレオチドを増幅することができる。PCRは自動サーマルサイクラー(automated thermal cycler)を用いて実施するのがよく、その反応は、耐熱性ポリメラーゼ(Taqなど)、鋳型DNAおよびプライマーの存在下、DNAの変性(例えば98℃、10〜30秒)、プライマーのアニーリング(例えば56℃、30秒〜1分)、および4種類の基質(dNTP)の共存下での伸長反応(例えば72℃、30秒〜10分)を1サイクルとして約25〜40サイクル実施し、さらに70〜75℃で5〜15分加熱することによって行うことができる。また、最近では、ヒトの種々の組織のcDNAライブラリーが市販されており、これらを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行うことができる。ハイブリダイゼーションの方法は、例えば、Molecular Cloning(上記)またはGene(上記)に記載の方法に従って行うことができる。このようにして得られたポリヌクレオチドは、組換えベクターに組み込んだ後、適当な宿主に導入して増殖させることによって、必要量を得ることができる。
本発明のポリヌクレオチドは、本発明の蛋白質または部分ペプチドを大量に生産するための鋳型として使用できるだけでなく、酵素等で標識して、組織あるいは細胞における本発明の蛋白質の発現を調べるために使用できる。すなわち、該ポリヌクレオチドをプローブとして用いることにより、本発明の蛋白質のmRNA発現量を指標に、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患、癌、消化器疾患、腎疾患、感染症、精神神経疾患などの診断を行うこともできる。また、本発明のポリヌクレオチドを生体内の細胞に導入し、循環器疾患、癌などを予防または治療するための遺伝子治療にも使用できる。さらに、本発明のポリヌクレオチドは、本発明の蛋白質の発現量を減少あるいは増加させる化合物(低分子化合物、ペプチドなど)のスクリーニングにも使用できる。このようにして得られる化合物は、本発明の蛋白質が関連する疾患、例えば、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患、癌、消化器疾患、腎疾患、感染症、精神神経疾患などの予防および/または治療剤として用いることができる。また、本発明のポリヌクレオチドを用いれば、公知の方法に従って、トランスジェニック動物、ノックアウト動物などを作製することもできる。
本発明の蛋白質または部分ペプチドを取得する方法としては、
(1)生体または培養細胞から精製単離する方法、
(2)ペプチド合成する方法、または
(3)遺伝子組換え技術を用いて生産する方法、
などが挙げられるが、工業的には(3)に記載した方法が好ましい。そのための一般的な技術として、例えばMolecular Cloning(上記)やCurrent Protocols in Molecular Biology(Ausubel, F. M. ら編、John Wiley & Sons, Inc. より1989年に発刊)に記載されるような標準技術を使用できる。
遺伝子組換え技術を用いて蛋白質またはペプチドを生産するための発現系(宿主−ベクター系)としては、例えば、細菌、酵母、昆虫細胞および哺乳動物細胞の発現系が挙げられる。
例えば、大腸菌で発現させる場合には、成熟蛋白質部分もしくは成熟可溶型蛋白質部分またはその部分ペプチドをコードする塩基配列の5’末端に開始コドン(ATG)を付加し、得られたcDNAを、適当なプロモーター(例えば、trpプロモーター、lacプロモーター、λPLプロモーター、T7プロモーター等)の下流に接続し、大腸菌内で機能するベクター(例えば、pBR322、pUC18、pUC19等)に挿入して発現ベクターを作製する。次に、この発現ベクターで形質転換した大腸菌(例えば、E.Coli DH1、E.Coli JM109、E.Coli HB101株等)を適当な培地で培養して、その菌体より目的とする蛋白質またはペプチドを得ることができる。また、バクテリアのシグナルペプチド(例えば、pelBのシグナルペプチド)を利用すれば、ペリプラズム中に目的とする蛋白質またはペプチドを分泌することもできる。さらに、他の蛋白質との融合蛋白質(fusion protein)を生産することもできる。
また、酵母で発現させる場合には、本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを適当なプロモーター(PHO5プロモーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモーター等)の下流に接続し、酵母で機能するベクター(pSH19、pSH15等)に挿入して発現ベクターを作製する。次に、この発現ベクターで形質転換した酵母(例えば、サッカロミセス・セレビシエAH22、AH22R、20B−12、シゾサッカロミセス・ポンベNCYC1913、ピッキア・パストリスKM71等)を適当な培地で培養して、目的とする蛋白質またはペプチドを得ることができる。
また、昆虫細胞で発現させる場合には、本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを適当なプロモーター(ポリヘドリンプロモーター、P10プロモーター等)の下流に接続し、昆虫細胞で機能するウィルスベクターに挿入して発現ベクターを作製する。昆虫細胞としては、例えば、ウィルスがAcNPVの場合は、夜盗蛾の幼虫由来株化細胞(Sf細胞)が用いられる。ウィルスがBmNPVの場合は、蚕由来株化細胞(BmN細胞)などが用いられる。Sf細胞としては、例えば、Sf9細胞(ATCC CRL1711)、Sf21細胞(Vaughn,J.L.,イン・ヴィボ(In Vivo),第13巻,213−217頁,1977年)が用いられる。昆虫としては、カイコの幼虫などが用いられる。昆虫細胞または昆虫を形質転換するには、例えば、バイオ/テクノロジー(Bio/Technology),第6巻,47−55頁,1988年に記載の方法に従って行うことができる。
また、哺乳動物細胞で発現させる場合には、本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを適当なベクター(例えば、レトロウィルスベクター、パピローマウィルスベクター、ワクシニアウィルスベクター、SV40系ベクター等)中の適当なプロモーター(例えば、SV40プロモーター、LTRプロモーター、メタロチオネインプロモーター等)の下流に挿入して発現ベクターを作製する。次に、得られた発現ベクターで適当な哺乳動物細胞(例えば,ヒトHEK293T細胞、サルCOS−1細胞、COS−7細胞、チャイニーズハムスターCHO細胞、マウスL細胞、NS0細胞等)を形質転換し、形質転換体を適当な培地で培養することによって、本発明の蛋白質または部分ペプチドが発現される。さらに、その他の蛋白質、例えば抗体の定常領域(Fc portion)をコードするcDNA断片と連結することによって、融合蛋白質(fusion protein)を生産することもできる。
また、本発明の蛋白質をシグナルペプチドを持つ前駆蛋白質として発現させれば、培地中に目的とする蛋白質を分泌させることができる。例えば、配列番号7で表されるアミノ酸配列を有する本発明の蛋白質については、配列番号28で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質として発現させればよく、配列番号8で表されるアミノ酸配列を有する本発明の蛋白質については、配列番号29で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質として発現させればよく、配列番号9で表されるアミノ酸配列を有する本発明の蛋白質については、配列番号30で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質として発現させればよい。
また、遺伝子組換え技術を用いて蛋白質またはペプチドを生産する方法として、無細胞合成系(Sambrook J.ら:Molecular Cloning,2ed.1989年など)も利用可能である。
以上のようにして得られた蛋白質または部分ペプチドは、一般的な生化学的方法、例えば塩析、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、クロマトフォーカシング、等電点沈殿、ゲル濾過、限外濾過などによって単離精製することができる。
また、本発明の蛋白質または部分ペプチドを他の蛋白質あるいはタグ(抗体の定常領域、グルタチオンSトランスフェラーゼ、プロテインA、FLAGタグ、ヘキサヒスチジンタグなど)との融合蛋白質として発現させることも可能である。融合蛋白質は、アフィニティークロマトグラフィーによる精製および/あるいは適当なプロテアーゼ(エンテロカイネース、トロンビンなど)による切り出しが可能であり、効率よく精製できる利点がある。
本発明の蛋白質または部分ペプチドは、本発明の蛋白質が関連する疾患、例えば、循環器疾患、癌などの予防および/または治療剤として用いることができる。また、本発明の蛋白質または部分ペプチドは、該蛋白質の活性を阻害または増強させる化合物(低分子化合物、ペプチドなど)のスクリーニングに使用できる。このようにして得られる化合物も、本発明の蛋白質が関連する疾患、例えば神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患、癌などの予防および/または治療剤として用いることができる。さらに、本発明の蛋白質または部分ペプチドは、抗原として用いることにより、モノクローナルあるいはポリクローナル抗体の作製にも使用できる。
配列番号7で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の発現量を減少させる化合物、該蛋白質の活性を阻害する化合物、または該蛋白質に対する抗体は、神経変性疾患、脳虚血性疾患、精神神経系疾患、自己免疫疾患、循環器疾患、または消化器系疾患の予防および/または治療剤として用いることができる。前記の対象疾患のうち、好ましくは、神経変性疾患、脳虚血性疾患、精神神経系疾患、および自己免疫疾患である。
配列番号8で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の発現量を減少させる化合物、該蛋白質の活性を阻害する化合物、または該蛋白質に対する抗体は、アレルギー疾患、感染症、炎症性疾患、または自己免疫疾患の予防および/または治療剤として用いることができる。
配列番号9で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の発現量を減少させる化合物、該蛋白質の活性を阻害する化合物、または該蛋白質に対する抗体は、神経変性疾患、または腎疾患の予防および/または治療剤として用いることができる。前記の対象疾患のうち、好ましくは神経変性疾患である。
配列番号9で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の発現量を増加させる化合物または該蛋白質の活性を増強する化合物は、癌の予防および/または治療剤として用いることができる。
本発明の蛋白質または部分ペプチドに対する抗体は、本発明の蛋白質または部分ペプチドを認識しうる抗体であれば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のいずれであってもよいが、特に哺乳動物由来のモノクローナル抗体が好ましい。哺乳動物由来のモノクローナル抗体としては、ハイブリドーマにより産生されるもの、および遺伝子工学的手法により抗体遺伝子を含む発現ベクターで形質転換した宿主により産生されるものがある。
抗体産生ハイブリドーマは、公知技術を使用し、以下のようにして作製できる。すなわち、本発明の蛋白質、またはその部分ペプチドを感作抗原として使用して、これを通常の免疫方法にしたがって免疫し、得られる免疫細胞を通常の細胞融合法によって公知の親細胞と融合させ、通常のスクリーニング方法により、モノクローナル抗体産生細胞をクローニングする。感作抗原で免疫される哺乳動物としては、特に限定はされないが、細胞融合に使用する親細胞(ミエローマ細胞)との適合性を考慮して選択するのが好ましく、一般的にはげっ歯類の動物、例えば、マウス、ラット、ハムスター等が使用される。感作抗原を動物に免疫するには、公知の方法にしたがって行われる。上記免疫細胞と融合されるミエローマ細胞としては、公知の種々の細胞株が使用可能である。免疫細胞とミエローマ細胞の細胞融合は公知の方法、例えば、ミルスタインらの方法(Kohler, G. and Milstein, C., Methods Enzymol.,73巻,3−46頁,1981年)等に準じて行うことができる。得られた融合細胞は、通常の選択培地、例えば、HAT培地(ヒポキサンチン、アミノプテリンおよびチミジンを含む培養液)で培養することにより選択される。このHAT培地での培養は、目的とするハイブリドーマ以外の細胞(非融合細胞)が死滅するまで、通常数日から数週間継続される。次に、通常の限界希釈法を実施し、本発明の蛋白質に結合する抗体を産生しているハイブリドーマのスクリーニングおよびクローニングが行われる。このようにして得られたハイブリドーマの培養上清を精製することによって抗体を取得することができる。精製は、一般的な生化学的方法、例えば塩析、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等を適宜組み合わせることにより行うことができる。
ポリクローナル抗体は、哺乳動物(例えば、ウサギ、ヤギ、ヒツジなど)に本発明の蛋白質またはその部分ペプチドを感作抗原として免疫し、抗血清を回収し、精製する、通常の方法により製造することができる。精製は、一般的な生化学的方法、例えば塩析、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等を適宜組み合わせることにより行うことができる。
また、遺伝子工学的手法を用いても抗体を得ることができる。すなわち、本発明の蛋白質またはその部分ペプチドを感作抗原として免疫した動物の脾細胞、リンパ球、あるいは本発明の蛋白質またはその部分ペプチドに対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマからmRNAを取得し、これを鋳型としてcDNAライブラリーを作製する。感作抗原と反応する抗体を産生しているクローンをスクリーニングし、得られたクローンを培養し、培養上清から一般的な生化学的方法、例えば塩析、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等を適宜組み合わせることにより目的とする抗体を精製することができる。抗体を医薬として用いるには、免疫原性の低いヒト化抗体あるいはヒト型抗体が好ましい。ヒト化抗体は、上記モノクローナル抗体の超可変領域を用いて遺伝子工学的手法により作製することができる(例えば、Method in Enzymology,203巻,99−121頁,1991年を参照)。ヒト型抗体は、免疫系をヒトのものと入れ替えたマウス(例えばNat.Genet.,15巻,146−156頁,1997年を参照)を免疫することにより取得できる。
本発明の蛋白質または部分ペプチドに対する中和抗体は、以下の方法により選別することができる。すなわち、本発明の蛋白質または部分ペプチドのNPP/PDE活性またはPDE/PME活性を測定する系に被験抗体を添加し、酵素活性が阻害されるかどうかを評価する。NPP/PDE活性を簡便に測定するための基質としては、例えば、p-nitrophenyl-Thymidine monophosphate(pNP−TMP)のような合成基質が挙げられる。また、PDE/PME活性を簡便に測定するための基質としては、例えば、p-nitrophenyl phenylphosphonate(pNP−PP)またはbis-(p-nitrophenyl)phosphate(bis−pNPP)のような合成基質が挙げられる。本発明の蛋白質または部分ペプチドに対する中和抗体は神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患などの予防および/または治療剤として用いることができる。また、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患、癌などを検査する試薬としても有用である。
本発明のポリヌクレオチドと相補的な塩基配列またはその一部を有するポリヌクレオチドには、いわゆるアンチセンスDNA、siRNA、リボザイムなどが含まれる。本発明のポリヌクレオチドに対するアンチセンスDNAは、本発明のポリヌクレオチドの一部(好ましくはDNA)を上記のようなベクターのアンチセンス領域に挿入することにより製造することができる。本発明のポリヌクレオチドに対するsiRNAは、本発明の蛋白質をコードするRNAの一部とそれに相補的なRNAを含有する二重鎖RNAである。siRNAは、公知の方法、例えばNature,411巻,494−498頁,2001年に準じて、本発明のポリヌクレオチドの配列を基に設計して製造することができる。リボザイムは、公知の方法(例えば、TRENDS in Molecular Medicine,7巻,221頁,2001年)に準じて、本発明のポリヌクレオチドの配列を基に設計して製造することができる。例えば、本発明の蛋白質をコードするRNAの一部に公知のリボザイムを連結することによって製造することができる。本発明の蛋白質をコードするRNAの一部としては、公知のリボザイムによって切断されうる部位に近接した部分(RNA断片)が挙げられる。このようなアンチセンスDNA、siRNAあるいはリボザイムは、細胞における本発明の蛋白質の発現量を下げることができるので、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患などの予防および/または治療剤として有用である。
本明細書中、本発明の蛋白質または部分ペプチドの活性を調節するとは、該蛋白質または部分ペプチドの活性を阻害または増強することを表す。すなわち、本発明の蛋白質または部分ペプチドの活性を調節する化合物とは、該蛋白質または部分ペプチドの活性を阻害または増強する化合物のことを表す。
本発明の蛋白質または部分ペプチドの活性を阻害または増強する化合物のスクリーニング方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。すなわち、本発明の蛋白質または部分ペプチドのNPP/PDE活性、PDE/PME活性またはPLC活性を測定する系に被験化合物を添加し、酵素活性が阻害されるかあるいは活性化されるかを評価する。NPP/PDE活性、PDE/PME活性またはPLC活性の測定は公知の方法に準じて行うことができるが、例えば、それぞれ後述する実施例4〜6、実施例9〜11または実施例7〜8に従って行うことができる。NPP/PDE活性は、例えば、p-nitrophenyl-Thymidine monophosphate(pNP−TMP)のような合成基質を用いることによって簡便に測定できるが、ATPやAP(4)A等の天然基質を用いてもよい。また、PDE/PME活性は、例えば、p-nitrophenyl phenylphosphonate(pNP−PP)やbis-(p-nitrophenyl)phosphate(bis−pNPP)のような合成基質を用いることによって簡便に測定できる。また、PLC活性は、例えば、p-nitrophenyl phosphorylcholine(pNP−PC)のような合成基質を用いることによって簡便に測定できるが、スフィンゴミエリン等の天然基質を用いてもよい。本発明の蛋白質または部分ペプチドの活性を阻害する化合物は、例えば、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患の予防および/または治療などの医薬として有用である。また、本発明の蛋白質または部分ペプチドの活性を増強する化合物は、例えば、循環器疾患、癌の予防および/または治療などの医薬として有用である。
被験化合物としては、化学合成化合物、ペプチド、非ペプチド性化合物、タンパク質、発酵生産物、細胞抽出物、植物抽出物、動物組織抽出物またはそれらの誘導体もしくは修飾体が挙げられ、これら化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。被験化合物として好ましくは、化学合成化合物である。
本発明の蛋白質の発現量を減少または増加させる化合物のスクリーニング方法は、例えば、以下の方法が挙げられる。すなわち、細胞(本発明の蛋白質を発現している細胞など)を培養プレートに撒き、被験化合物と共に一定時間培養する。細胞からRNAを抽出し、本発明の蛋白質に特異的なプライマーを用いて定量的RT−PCRによりRNAレベルでの発現量を測定する。あるいは、培養後の細胞に本発明の蛋白質に対する抗体を添加し、次にFITC標識した二次抗体を添加し、細胞表面に発現している本発明の蛋白質(膜型蛋白質)をフローサイトメーターにより定量する。あるいは、培養後に細胞溶解液を調製し、本発明の蛋白質に対する抗体を用いてウェスタンブロッティングにより蛋白質レベルでの発現量を測定する。このようにして本発明の蛋白質の発現量を減少または増加させる化合物を選別することができる。
本発明の蛋白質の発現量を減少または増加させる化合物のスクリーニングは、例えば、以下の方法によっても行うことができる。すなわち、本発明の蛋白質をコードする遺伝子の発現制御領域(プロモーター、エンハンサー、CAATボックス、TATAボックスなど)、5’非翻訳領域、翻訳開始部位近傍領域を含むDNAとレポーター遺伝子(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、β―ガラクトシダーゼ遺伝子など)を連結した組換えベクターを作製し、適当な細胞に導入する。被験化合物の存在下および非存在下で、本発明の蛋白質をコードする遺伝子が転写される環境のもとで該細胞を培養し、該レポーター遺伝子の発現量を測定することによって被験化合物の転写促進活性または転写抑制活性を確認する。本発明の蛋白質をコードする遺伝子の発現制御領域、5’非翻訳領域および翻訳開始部位近傍領域は公知の方法により取得可能である。このようにして本発明の蛋白質の発現量を減少または増加させる化合物を選別することができる。本発明の蛋白質の発現量を減少させる化合物は、例えば、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患の予防および/または治療などの医薬として有用である。また、本発明の蛋白質の発現量を増加させる化合物は、例えば、循環器疾患、癌の予防および/または治療などの医薬として有用である。
本発明のスクリーニング用キットは、本発明の蛋白質または部分ペプチドを含有するが、本発明の蛋白質または部分ペプチドに対する抗体を含んでいてもよい。また、本発明のスクリーニング用キットは、本発明の蛋白質を産生する能力を有する細胞(例えば動物細胞など)または本発明の蛋白質をコードする遺伝子の発現制御領域とレポーター遺伝子を含む発現ベクターで形質転換された形質転換体(例えば動物細胞など)を含有するものも含まれる。
本発明のスクリーニング方法により得られる化合物、本発明の蛋白質または部分ペプチド、または本発明の蛋白質または部分ペプチドに対する抗体(本発明に関わる化合物と呼ぶこともある。)は通常、全身的または局所的に、一般的には経口または非経口の形で投与される。
投与量は、年齢、体重、症状、治療効果、投与方法、処理時間等により異なるが、通常、成人一人あたり、一回につき、100μgから100mgの範囲で、一日一回から数回経口投与されるか、または成人一人あたり、一回につき、10μgから100mgの範囲で、一日一回から数回非経口投与される。もちろん前記したように、投与量は種々の条件により変動するので、上記投与量より少ない量で十分な場合もあるし、また範囲を越えて必要な場合もある。
本発明に関わる化合物を投与する際には、経口投与のための固体組成物、液体組成物およびその他の組成物、非経口投与のための注射剤、外用剤、坐剤等として用いられる。
経口投与のための固体組成物には、錠剤、丸剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤等が含まれる。カプセルには、ソフトカプセルおよびハードカプセルが含まれる。
このような固体組成物においては、一つまたはそれ以上の活性物質が、少なくとも一つの不活性な希釈剤(例えば、ラクトース、マンニトール、グルコース、ヒドロキシプロピルセルロース、微結晶セルロース、デンプン、ポリビニルピロリドン、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム等)と混合される。組成物は、常法に従って、不活性な希釈剤以外の添加物、例えば、潤滑剤(ステアリン酸マグネシウム等)、崩壊剤(繊維素グリコール酸カルシウム等)、安定化剤(ヒト血清アルブミン、ラクトース等)、溶解補助剤(アルギニン、アスパラギン酸等)を含有していてもよい。
錠剤または丸剤は、必要により白糖、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート等の胃溶性あるいは腸溶性のフィルムで被膜してもよいし、また2以上の層で被膜してもよい。さらにゼラチンのような吸収されうる物質のカプセルも包含される。
経口投与のための液体組成物は、薬学的に許容される乳濁剤、溶液剤、懸濁剤、シロップ剤、エリキシル剤等を含み、一般に用いられる不活性な希釈剤(例えば、精製水、エタノール等)を含んでいてもよい。この様な組成物は、不活性な希釈剤以外に湿潤剤、懸濁剤のような補助剤、甘味剤、風味剤、芳香剤、防腐剤を含有していてもよい。
経口投与のためのその他の組成物としては、ひとつまたはそれ以上の活性物質を含み、それ自体公知の方法により処方されるスプレー剤が含まれる。この組成物は不活性な希釈剤以外に亜硫酸水素ナトリウムのような安定剤と等張性を与えるような安定化剤、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウムあるいはクエン酸のような等張剤を含有していてもよい。スプレー剤の製造方法は、例えば米国特許第2,868,691号および同第3,095,355号明細書に詳しく記載されている。
本発明による非経口投与のための注射剤としては、無菌の水性または非水性の溶液剤、懸濁剤、乳濁剤を包含する。水性または非水性の溶液剤、懸濁剤としては、一つまたはそれ以上の活性物質が、少なくとも一つの不活性な希釈剤と混合される。水性の希釈剤としては、例えば注射用蒸留水および生理食塩水が挙げられる。非水性の希釈剤としては、例えばプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油のような植物油、エタノールのようなアルコール類、ポリソルベート80(登録商標)等が挙げられる。
このような組成物は、さらに防腐剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化剤(例えば、ヒト血清アルブミン、ラクトース等)、溶解補助剤(例えば、アルギニン、アスパラギン酸等)のような補助剤を含んでいてもよい。
本発明のポリヌクレオチドまたは本発明のポリヌクレオチドと相補的な塩基配列またはその一部を有するポリヌクレオチド(アンチセンスDNA、siRNA、リボザイムなど)を神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患、癌などの予防および/または治療に使用する場合は、該ポリヌクレオチドを単独あるいはレトロウィルスベクター、アデノウィルスベクターなどの適当なベクターに挿入した後、定法に従って、ヒトや哺乳動物に投与することができる。該ポリヌクレオチドは、そのままで、あるいは細胞への導入を促進するための補助剤(リポソーム、HVJリポソームなど)などの生理学的に認められる担体とともに製剤化して用いることができる。
本発明の蛋白質または部分ペプチドの一部をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドもしくは該ポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチドは、例えば、プライマーあるいはプローブとして使用することにより、本発明の蛋白質のmRNAを検出することができるので、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患、癌、消化器疾患、腎疾患、感染症、精神神経疾患などを検査する試薬として有用である。本発明のポリヌクレオチドや相補ポリヌクレオチドを診断用のプローブとして使用する場合には、それらを公知の方法に従い、酵素、蛍光物質、発光物質あるいはラジオアイソトープなどで標識する。次に、検体からRNAを調製し、標識プローブを加えて反応させた後、洗浄により未反応の標識プローブを除去する。検体中に含まれる本発明の蛋白質のmRNAは標識した酵素、蛍光物質、発光物質あるいはラジオアイソトープなどによる発光、蛍光、放射能などを指標として検出可能である。また、本発明の蛋白質または部分ペプチドに対する抗体は、本発明の蛋白質を検出することができるので、上記疾患を検査する試薬として用いることができる。
具体的には、配列番号7または28で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質またはその部分ペプチドの一部をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド、もしくは該ポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチドは、神経変性疾患、脳虚血性疾患、精神神経疾患、自己免疫疾患などを検査する試薬として有用である。配列番号8または29で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質またはその部分ペプチドの一部をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド、もしくは該ポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチドは、自己免疫疾患、アレルギー疾患、感染症、炎症性疾患などを検査する試薬として有用である。配列番号9または30で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質またはその部分ペプチドの一部をコードする塩基配列を含むポリヌクレオチド、もしくは該ポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチドは、神経変性疾患、腎疾患、癌などを検査する試薬として有用である。
また、配列番号7または28で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質またはその部分ペプチドに対する抗体は、神経変性疾患、脳虚血性疾患、精神神経疾患、自己免疫疾患などを検査する試薬として有用である。配列番号8または29で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質またはその部分ペプチドの一部に対する抗体は、自己免疫疾患、アレルギー疾患、感染症、炎症性疾患などを検査する試薬として有用である。配列番号9または30で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質またはその部分ペプチドに対する抗体は、神経変性疾患、腎疾患、癌などを検査する試薬として有用である。
本発明の蛋白質または部分ペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドを用いて、野生型または変異配列を有する該蛋白質または部分ペプチドを過剰発現する動物(トランスジェニック動物と呼ばれる)、該蛋白質を発現しない動物(ノックアウト動物と呼ばれる)、または該蛋白質の発現が低下した動物を作製することができる。トランスジェニック動物、ノックアウト動物などは当業者によく知られている方法により作製することができる。
本明細書中、神経変性疾患としては、例えば、線条体黒質変性症、ハンチントン病、舞踏病−無定位運動症、進行性核上麻痺、びまん性レビー小体病、大脳皮質基底核変性症、アルツハイマー病、老年性痴呆(老年性認知症)、ピック病、前頭側頭葉型痴呆症(前頭側頭葉型認知症)、家族性痴呆症(家族性認知症)、脊髄小脳変性症(例えば、オリーブ橋小脳萎縮症、晩発性小脳皮質萎縮症、家族性脊髄小脳失調症(例えば、マッカードジョセフ病等)、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症、家族性痙性対麻痺、フリードライヒ病等)等が挙げられる。
本明細書中、脳虚血性疾患としては、例えば、脳血管障害(例えば、脳卒中、脳梗塞(例えば、脳血栓、脳塞栓等)、一過性脳虚血発作、再灌流障害、脳出血(例えば、高血圧性脳内出血、クモ膜下出血等)等が挙げられる。
本明細書中、精神神経系疾患としては、例えば、神経症、心身症、不安、統合失調症、躁うつ病等が挙げられる。
本明細書中、自己免疫疾患としては、例えば、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、進行性全身性硬化症等が挙げられる。
本明細書中、循環器系疾患としては、例えば、狭心症、心不全、鬱血性心不全、急性心不全、慢性心不全、心筋梗塞、急性心筋梗塞、心筋梗塞予後、心房内粘液腫、動脈硬化症、高血圧、透析低血圧、血栓症、汎発性血管内凝固症候群(DIC)、再灌流障害、PTCA後再狭窄等が挙げられる。
本明細書中、アレルギー疾患としては、例えば、アレルギー性皮膚炎、アレルギー性鼻炎(例えば、花粉症など)、アレルギー性結膜炎(例えば、花粉症など)、アトピー性皮膚炎、アレルギー性胃腸炎、喘息、気管支喘息、蕁麻疹、アナフィラキシーショック、食物アレルギー等が挙げられる。
本明細書中、消化器系疾患としては、肝硬変、肝炎、下痢、便秘、胃下垂、急性胃炎、慢性胃炎、胃・十二指腸潰瘍、急性腸炎、慢性腸炎、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、胃ポリープ、大腸癌、胃癌、痔等が挙げられる。
本明細書中、炎症性疾患としては、例えば、鼻炎、咽頭炎、気管支炎、肺炎、胸膜炎、気管支喘息、慢性肺気腫、肺繊維症、炎症性腸疾患、急性膵炎、慢性膵炎、成人呼吸困難症候群、慢性甲状腺炎、自己免疫性胃炎等が挙げられる。
本明細書中、感染症としては、例えば、ウィルス感染(例えば、サイトメガロウィルス、インフルエンザウィルス、ヘルペスウィルス、コロナウィルス等のウィルス感染等)、感染に伴う悪液質、後天性免疫不全症候群(AIDS)による悪液質、毒血症(例えば、敗血症、敗血症性ショック、内毒素性ショック、グラム陰性敗血症、トキシックショック症候群、ウィルス感染に伴う重症急性呼吸器症候群(SARS)等)等が挙げられる。
本明細書中、腎疾患としては、例えば、急性糸球体腎炎、慢性糸球体腎炎、ネフローゼ症候群、腎盂腎炎、高血圧性腎硬化症、糖尿病性糸球体腎炎、腎腫瘍、腎静脈血栓症等が挙げられる。
本発明により、本発明の蛋白質の活性を調節することができる物質のスクリーニングが可能となった。
具体的には、配列番号1、配列番号7、または配列番号28で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質のNPP/PDE活性またはPDE/PME活性を阻害する物質のスクリーニングにより、当該蛋白質が関与する神経変性疾患、脳虚血性疾患、消化器系疾患、および循環器疾患から選択される疾患の予防および/または治療薬の開発が可能となる。
また、配列番号2、配列番号8、または配列番号29で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質のNPP/PDE活性、PDE/PME活性、PLC活性を阻害する物質のスクリーニングにより、当該蛋白質が関与する自己免疫疾患、アレルギー疾患、および炎症性疾患から選択される疾患の予防および/または治療薬の開発が可能となる。
同様に、配列番号3、配列番号9、または配列番号30で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質のNPP/PDE活性、PDE/PME活性、スフィンゴミエリン分解活性を調節する物質のスクリーニングにより、当該蛋白質が関与する癌、神経変性疾患、および腎疾患から選択される疾患の予防および/または治療薬の開発が可能となる。
さらに、本発明の蛋白質に対する抗体および本発明のポリヌクレオチドを使用することにより、上記疾患の診断あるいは検査が可能となる。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
実施例1
可溶型ヒトENPP4蛋白質の発現
ヒトENPP4の細胞外領域(配列番号1の1番目のメチオニンから404番目のロイシンまで)のC末端側にFLAGタグ、C末端に6×Hisタグを連結した蛋白質をコードする遺伝子(配列番号13、シグナルペプチド;塩基番号1〜45、成熟蛋白質;塩基番号;46〜1212、FLAGタグおよび6×Hisタグ;1213〜1254)を発現ベクターpUC−SRαML2(特開平8−198899号)にクローニングし、ENPP4−FLAG−His発現ベクターを作製した。この発現ベクターをLipofectAMINE PLUS(Invitrogen社製)を用いてHEK293T細胞に導入した。細胞を3日培養した後に培養上清を回収した。回収した培養上清を定法に従ってウェスタンブロッティングを行った。メンブレンをホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)標識した、5×Hisに対する抗体(Qiagen社製)で反応後、ECL検出システム(Amersham Biosciences社製)にてバンドを検出した。その結果、図1に示すように、ENPP4−FLAG−His発現ベクターを導入した細胞培養上清に約65kDaのバンドが検出された。
実施例2
可溶型ヒトENPP5蛋白質の発現
ヒトENPP5の細胞外領域(配列番号2の1番目のメチオニンから429番目のグリシンまで)のC末端側にFLAGタグ、C末端に6×Hisタグを連結した蛋白質をコードする遺伝子(配列番号14、シグナルペプチド;塩基番号1〜66、成熟蛋白質;塩基番号;67〜1287、FLAGタグおよび6×Hisタグ;1288〜1329)を発現ベクターpUC−SRαML2(特開平8−198899号)にクローニングし、ENPP5−FLAG−His発現ベクターを作製した。この発現ベクターをLipofectAMINE PLUS(Invitrogen社製)を用いてHEK293T細胞に導入した。細胞を3日培養した後に培養上清を回収した。回収した培養上清を定法に従ってウェスタンブロッティングを行った。メンブレンをホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)標識した、5×Hisに対する抗体(Qiagen社製)で反応後、ECL検出システム(Amersham Biosciences社製)にてバンドを検出した。その結果、図1に示すように、ENPP5−FLAG−His発現ベクターを導入した細胞培養上清に約65kDaのバンドが検出された。
実施例3
可溶型ヒトENPP6蛋白質の発現
ヒトENPP6の細胞外領域(配列番号3の1番目のメチオニンから423番目のプロリンまで)のC末端側にFLAGタグ、C末端に6×Hisタグを連結した蛋白質をコードする遺伝子(配列番号15、シグナルペプチド;塩基番号1〜66、成熟蛋白質;塩基番号;67〜1269、FLAGタグおよび6×Hisタグ;1270〜1311)を発現ベクターpUC−SRαML2(特開平8−198899号)にクローニングし、ENPP6−FLAG−His発現ベクターを作製した。この発現ベクターをLipofectAMINE PLUS(Invitrogen社製)を用いてHEK293T細胞に導入した。細胞を3日培養した後に培養上清を回収した。回収した培養上清を定法に従ってウェスタンブロッティングを行った。メンブレンをホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)標識した、5×Hisに対する抗体(Qiagen社製)で反応後、ECL検出システム(Amersham Biosciences社製)にてバンドを検出した。その結果、図1に示すように、ENPP6−FLAG−His発現ベクターを導入した細胞培養上清に約55kDaのバンドが検出された。
実施例4
可溶型ヒトENPP4蛋白質の精製とヌクレオチドピロフォスファターゼ/フォスフォジエステラーゼ(NPP/PDE)活性の同定
可溶型ヒトENPP4蛋白質発現細胞の培養上清400mLを、Amicon Ultra−15(分画分子量10000、Millipore社製)を用いて8倍に濃縮した。AKTAexplorer 10S(Amersham Biosciences社製)、His−Trapカラム(Amersham Biosciences社製)を用いてHis−Tag付加蛋白質のアフィニティー精製を行った。各精製ステップのサンプルを定法に従い、SDS−PAGEを行い、Simply−Blue−Stain(Invitrogen社製)を用いて蛋白質を染色した。その結果、図2に示すように、溶出画分#7−#9にヒトENPP4−FLAG−His蛋白質のバンドが検出された。溶出画分をSlide−A−lyzer dialysis cassette(Pierce社製)を用いて、PBSで透析し、精製済み可溶型ヒトENPP4−FLAG−His蛋白質を得た。各精製ステップおよび精製済み可溶型ヒトENPP4−FLAG−His蛋白質それぞれ40μLを50μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6,Voltmeter P. et al. Eur. J. Biochem.270 (2003)2971-78の方法を改良)および10μLの10mM p−nitrophenyl−Thymidine monophosphate(pNP−TMP、Sigma社製)を混合し、37℃で2時間保温した後、405nmの吸光度を測定して、分解産物であるp−nitorphenolを測定し、Nucleotide pyrophosphatase(NPP)/Phospho−Diesterase(PDE)活性の有無を調べた。その結果、図3で示すように培養上清、濃縮培養上清、精製済み可溶型ENPP4(ENPP4−FLAG−His)蛋白質でNPP/PDE活性が検出された。
実施例5
可溶型ヒトENPP5蛋白質の精製とヌクレオチドピロフォスファターゼ/フォスフォジエステラーゼ(NPP/PDE)活性の同定
可溶型ヒトENPP5−FLAG−His蛋白質分泌細胞の培養上清200mLを、Amicon Ultra−15(分画分子量10000、Millipore社製)を用いて8倍に濃縮した。AKTAexplorer 10S(Amersham Biosciences社製)、His−Trapカラム(Amersham Biosciences社製)を用いてHis−Tag付加蛋白質のアフィニティー精製を行った。各精製ステップのサンプルを定法に従い、SDS−PAGEを行い、Simply−Blue−Stain(Invitrogen社製)を用いて蛋白質を染色した。その結果、図4に示すように、溶出画分#2−#5にヒトENPP5−FLAG−His蛋白質のバンドが検出された。溶出画分をSlide−A−lyzer dialysis cassette(Pierce社製)を用いてPBSで透析を行い、可溶型ヒトENPP5−FLAG−His蛋白質を得た。各精製ステップおよび精製済み可溶型ヒトENPP5−FLAG−His蛋白質それぞれ40μLを50μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)および10μLの10mM pNP−TMPを混合し、37℃で2時間保温した後、405nmの吸光度を測定して、分解産物であるp−nitorphenolを測定し、NPP/PDE活性の有無を調べた。その結果、図5で示すように培養上清、濃縮培養上清、精製済み可溶型ENPP5(ENPP5−FLAG−His)蛋白質でNPP/PDE活性が検出された。また、精製前の濃縮培養上清の総活性(液量×吸光度上昇量)と比較して、精製済み蛋白質の総活性が上昇していることから培養液中にENPP5の活性を阻害する因子が存在していることが示唆された。
実施例6
可溶型ヒトENPP6蛋白質の精製とヌクレオチドピロフォスファターゼ/フォスフォジエステラーゼ(NPP/PDE)活性の同定
可溶型ヒトENPP6−FLAG−His蛋白質分泌細胞の培養上清400mLを、Amicon Ultra−15(分画分子量10000、Millipore社製)を用いて8倍に濃縮した。AKTAexplorer 10S(Amersham Biosciences社製)、His−Trapカラム(Amersham Biosciences社製)を用いてHis−Tag付加蛋白質のアフィニティー精製を行った。各精製ステップのサンプルを定法に従い、SDS−PAGEを行い、Simply−Blue−Stain(Invitrogen社製)を用いて蛋白質を染色した。その結果、図6に示すように、溶出画分#2−#5にヒトENPP6−FLAG−His蛋白質のバンドが検出された。溶出画分をSlide−A−lyzer dialysis cassette(Pierce社製)を用いてPBSで透析を行い、可溶型ヒトENPP6−FLAG−His蛋白質を得た。各精製ステップおよび精製済み可溶型ヒトENPP6−FLAG−His蛋白質それぞれ40μLを50μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)および10μLの10mM pNP−TMPを混合し、37℃で2時間保温した後、405nmの吸光度を測定して、分解産物であるp−nitorphenolを測定し、NPP/PDE活性の有無を調べた。その結果、図7で示すように培養上清、濃縮培養上清、精製済み可溶型ENPP6(ENPP6−FLAG−His)蛋白質でNPP/PDE活性が検出された。また、表1に示すように、精製前の濃縮培養上清の総活性(液量×吸光度上昇量)と比較して、精製済み蛋白質の総活性が約182%に上昇していることから培養液中にENPP6の活性を阻害する因子が存在していることが示唆された。
実施例7
可溶型ENPP5蛋白質のフォスフォリパーゼC(PLC)活性の同定
精製済み可溶型ENPP5蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)、および10μLの10mM p−nitrophenyl phosphorylcholine(pNP−PC、Sigma社製)を混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、PLC活性の有無を調べた。その結果、図8で示すように可溶型ENPP5蛋白質はPLC活性を保持していた。
実施例8
可溶型ENPP6蛋白質のフォスフォリパーゼC(PLC)活性の同定
精製済み可溶型ENPP6蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)、および10μLの10mM p−nitrophenyl phosphorylcholine(pNP−PC、Sigma社製)を混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、PLC活性の有無を調べた。その結果、図8で示すように可溶型ENPP6蛋白質はPLC活性を保持していた。
実施例9
可溶型ENPP4蛋白質のフォスフォジエステラーゼ/フォスフォモノエステラーゼ(PDE/PME)活性の同定
精製済み可溶型ENPP4蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)、および10μLの10mM p−nitrophenyl phenylphosphonate(pNP−PP、Sigma社製)を混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、PDE/PME活性の有無を調べた。その結果、図8で示すように可溶型ENPP4蛋白質はPDE/PME活性を保持していた。
実施例10
可溶型ENPP5蛋白質のフォスフォジエステラーゼ/フォスフォモノエステラーゼ(PDE/PME)活性の同定
精製済み可溶型ENPP5蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)、および10μLの10mM pNP−PPを混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、PDE/PME活性の有無を調べた。その結果、図8で示すように可溶型ENPP5蛋白質はPDE/PME活性を保持していた。
実施例11
可溶型ENPP6蛋白質のフォスフォジエステラーゼ/フォスフォモノエステラーゼ(PDE/PME)活性の同定
精製済み可溶型ENPP6蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)、および10μLの10mM pNP−PP、またはbis−(p−nitrophenyl)phosphate(bis−pNPP)を混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、PDE/PME活性の有無を調べた。その結果、図8で示すように可溶型ENPP6蛋白質はPDE/PME活性を保持していた。
以上のように、可溶型ENPP4蛋白質はNPP/PDE活性、PDE/PME活性を持ち、可溶型ENPP5蛋白質はNPP/PDE活性、PLC活性、PDE/PME活性を持ち、可溶型ENPP6蛋白質はNPP/PDE活性、PLC活性、PDE/PME活性を持つ。
実施例12
可溶型ENPP4蛋白質の2価カチオン要求性の検討
精製済み可溶型ENPP4蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH9.6)、10μLの10mM pNP−PP、および(1)終濃度1mMのMgCl、CaCl、(2)添加剤無し、(3)終濃度1mMのEDTAを混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定し、2価カチオンを除くことによるPDE/PME活性の増減を調べた。図9は(1)のサンプルを100%としたときの各サンプルのp−nitrophenol量の割合を示す。可溶型ENPP4蛋白質は2価カチオン非要求性であった。
実施例13
可溶型ENPP5蛋白質の2価カチオン要求性の検討
精製済み可溶型ENPP5蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH9.6)、10μLの10mM pNP−PP、および(1)終濃度1mMのMgCl、CaCl、(2)添加剤無し、(3)終濃度1mMのEDTAを混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定し、2価カチオンを除くことによるPDE/PME活性の増減を調べた。図9は(1)のサンプルを100%としたときの各サンプルのp−nitrophenol量の割合を示す。可溶型ENPP5蛋白質はEDTA添加サンプルで活性が減少し、添加剤無しのサンプルで活性が上昇していることから、精製済み蛋白質にはカルシウム、マグネシウムイオン以外のあるカチオンが結合していることが考えられた。可溶型ENPP5蛋白質はCa2+、Mg2+以外の2価カチオン要求性であった。
実施例14
可溶型ENPP6蛋白質の2価カチオン要求性の検討
精製済み可溶型ENPP6蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH9.6)、10μLの10mM pNP−PP、および(1)終濃度1mMのMgCl、CaCl、(2)添加剤無し、(3)終濃度1mMのEDTAを混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定し、2価カチオンを除くことによるPDE/PME活性の増減を調べた。図9は(1)のサンプルを100%としたときの各サンプルのp−nitrophenol量の割合を示す。可溶型ENPP6蛋白質はEDTA添加サンプルで活性が減少し、2価カチオン要求性であった。
実施例15
可溶型ENPP6蛋白質の亜鉛イオン要求性の検討
精製済み可溶型ENPP6蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH9.6)、10μLの10mM各種発色基質、および(1)終濃度1mMのMgCl、CaCl、(2)終濃度1mMのZnClを混合し、37℃で90分保温した後、405nmの吸光度を測定し、亜鉛イオン添加による活性の増減を調べた。その結果、図10に示すように、可溶型ENPP6蛋白質はいずれの基質においても亜鉛イオン添加により活性が増強された。
実施例16
ENPP4の基質、阻害または活性化化合物の探索と同定
精製済み可溶型ENPP4蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH8.5)を混合した後、10mM pNP−TMPまたはpNP−PPおよび被験化合物溶液をそれぞれ10μL添加し、37℃で2時間保温した。その後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、各被験化合物によるpNP−TMP、またはpNP−PP分解阻害活性を調べた。pNP−TMPおよび被験化合物としてNeurotransmitter Library Plate10(Purinergic&adenosines)ver.2(BIOMOL社製)、糖核酸、CDP−Choline、Diadenosine−polyphosphate、Diguanosine−polyphosphate(Sigma社製)を用いて、各化合物1mMでpNP−TMPおよびpNP−PP分解阻害活性を測定した結果、図11で示すように分子内に3リン酸を有する、ATP、2−Methyl−ATP、P1P4−DiAdenosine−tetraphosphate(AP(4)A)、UTP、GTPにより80%以上の阻害活性が検出された。また、CDP−Cholineにより60%以上の阻害活性が、P1P3−DiAdenosine−triphosphate(AP(3)A)、P1P6−DiAdenosine−hexaphosphate(AP(6)A)により40%以上の阻害活性が検出された。また、図12で示すようにATPの濃度に依存した阻害活性が検出された。
実施例17
ENPP5の基質、阻害または活性化化合物の探索と同定
精製済み可溶型ENPP5蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH7.5)を混合した後、10mM pNP−PPおよび被験化合物溶液をそれぞれ10μL添加し、37℃で2時間保温した。その後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、各被験化合物によるpNP−PCおよびpNP−PP分解阻害活性を調べた。被験化合物としてNeurotransmitter Library Plate10(Purinergic&adenosines)ver.2(BIOMOL社製)を用いて、各化合物1mMでpNP−TMP分解阻害活性を測定した結果、2−Methyl−ATPが70%以上、ADP、UDP、GDPが80%以上の阻害活性が検出された。また、図13に示すようにATPの濃度に依存したpNP−PC分解阻害が検出された。
実施例18
ENPP6の基質、阻害または活性化化合物の探索と同定
精製済み可溶型ENPP6蛋白質0.2μgを90μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)を混合した後、10mM pNP−PP、および被験化合物溶液をそれぞれ10μL添加し、37℃で2時間保温した。その後、405nmの吸光度を測定してp−nitorphenolの量を定量し、各被験化合物のpNP−TMP分解阻害活性をしらべた。被験化合物としてNeurotransmitter Library Plate10(Purinergic&adenosines)ver.2、Bioactive Lipid Library ver.3(BIOMOL社製)、各種リゾリン脂質を用いて、pNP−PP分解阻害活性を測定した結果、Glycerophosphorilcholineにより80%以上、Lysophosphatidylcholine、1−Methyladenosine、3−Deazaadenosine、ATP、ADP(1mM)で70%以上の、N6−Methyladenosine、N6−Methyl−2‘−deoxy−adenosine、S−Adenosyl−L−Homocysteine、2−MethylthioATPで60%以上の阻害活性が検出された。また、図14で示すようにLPCの濃度に依存したpNP−TMP分解阻害が検出された。
実施例19
ENPP4の基質となる核酸の同定
精製済み可溶型ENPP4蛋白質0.5μgを500μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH8.5)と混合した後、終濃度200μMになるように各種核酸を加えた。37℃で2、5、8時間反応させた後、反応液をHPLC(Unison−UKC18逆相カラム30×2mm、Imtakt社製)(移動相:50mMリン酸ナトリウムバッファー(pH6.4)5mM tetrabutylammonium hydrogen sulfate、1mM EDTA、2−30%アセトニトリル)を用いて、核酸を分離し、基質および反応産物を定量した。その結果、図15で示すようにAp(3)A、Ap(4)A、Ap(5)A、Ap(6)A、ATP、ADP、CTP、CDP、CDP−Choline、UDP−Glucose、UTP、UDPがENPP4により分解され、反応産物であるNMPが検出された。ATPはENPP4による分解量が少なかったが、実施例16に示したようにENPP4の発色基質分解阻害活性が高かったことから、ATPはENPP4に対して阻害活性を有することが示唆された。また、Ap(4)A分解活性がAp(3)A分解活性よりも低い理由として、Ap(4)A分解産物としてATP、AMPが産生され、ATPがENPP4の活性を阻害していることが考えられる。
実施例20
ENPP5の基質となる核酸の同定
精製済み可溶型ENPP5蛋白質0.5μgを500μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、10mM Glucose、pH7.5)と混合した後、終濃度200μMになるように各種核酸を加えた。37℃で2、5、8時間反応させた後、反応液をHPLC(Unison−UKC18逆相カラム30×2mm、Imtakt社製)(移動相:50mMリン酸ナトリウムバッファー(pH6.4)5mM tetrabutylammonium hydrogen sulfate、1mM EDTA、2〜30%アセトニトリル)を用いて、核酸を分離し、基質および反応産物を定量した。その結果、図15で示すようにADP、UDP、CDP−CholineがENPP5により分解され、反応産物であるNMPが検出された。
実施例21
ENPP4の基質となるリン脂質の同定
精製済み可溶型ENPP4蛋白質2.5μgを500μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH8.5)と混合した後、終濃度400μMになるようにリン脂質を加える。37℃で一日反応させた後、反応液をLC−MS/MS(Sepsil−C18逆相カラム、Waters社製)(移動相:0.1% ammoniumformate、46.2〜66.7% Methanol、23.1〜33.3% acetonitrile、30〜0%water)を用いて、基質および反応産物を定量する。
実施例22
ENPP5の基質となるリン脂質の同定
精製済み可溶型ENPP5蛋白質2.5μgを500μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH7.5)と混合した後、終濃度400μMになるようにリン脂質を加える。37℃で一日反応させた後、反応液をLC−MS/MS(Sepsil−C18逆相カラム、Waters社製)(移動相:0.1% ammoniumformate、46.2〜66.7% Methanol、23.1〜33.3% acetonitrile、30〜0% water)を用いて、基質および反応産物を定量する。
実施例23
ENPP6の基質となるリン脂質の同定
精製済み可溶型ENPP6蛋白質2.5μgを500μLのアッセイバッファー(20mM HEPES、140mM NaCl、5mM KCl、1mM CaCl、1mM MgCl、10mM Glucose、pH9.6)と混合した後、終濃度400μMになるようにリン脂質を加える。37℃で一日反応させた後、反応液からBrigh−Dyer法により全脂質を抽出し、LC−MS/MS(Sepsil−C18逆相カラム、Waters社製)(移動相:0.1% ammoniumformate、46.2〜66.7% Methanol、23.1〜33.3% acetonitrile、30〜0% water)を用いて、基質および反応産物を定量する。
実施例24
ENPP4の癌細胞の増殖抑制効果の検討
HT−29(colon carcinoma)細胞をRPMI1640培地で懸濁し、1×10Cells/100μL/wellになるように96ウェルタイタープレートに播種する。精製済み可溶型ENPP4蛋白質0〜5μU(1Uは30℃、1分で1μmol pNP−PPを分解する蛋白質量)を添加する。48時間後、CellTiter96 AQueous one solution cell proliferation(Promega社)を添付書にしたがって添加する。37℃で1時間インキュベートした後、490nmの吸光度を測定し、生細胞数を計測する。
実施例25
ENPP5の癌細胞の増殖抑制効果の検討
HT−29(colon carcinoma)細胞をRPMI1640培地で懸濁し、1×10Cells/100μL/wellになるように96ウェルタイタープレートに播種する。精製済み可溶型ENPP5蛋白質0〜5μU(1Uは30℃、1分で1μmol pNP−PPを分解する蛋白質量)を添加する。48時間後、CellTiter96 AQueous one solution cell proliferation(Promega社)を添付書にしたがって添加する。37℃で1時間インキュベートした後、490nmの吸光度を測定し、生細胞数を計測する。
実施例26
ENPP6の癌細胞の増殖抑制効果の検討
HT−29(colon carcinoma)細胞をRPMI1640培地で懸濁し、1×10Cells/100μL/wellになるように96ウェルタイタープレートに播種する。精製済み可溶型ENPP6蛋白質0〜5μU(1Uは30℃、1分で1μmol pNP−PPを分解する蛋白質量)を添加する。48時間後、CellTiter96 AQueous one solution cell proliferation(Promega社)を添付書にしたがって添加する。37℃で1時間インキュベートした後、490nmの吸光度を測定し、生細胞数を計測する。
実施例27
ENPP4の癌転移、浸潤への影響の検討
転移、浸潤の検討にはQTCTM−CollagenI assay(Chemicon International社製)を用いる。培養フラスコからNIH3T3細胞を剥離して回収し、無血清培地で洗浄する。コラーゲンTypeI、BSA(陰性対照)でプレコートしたボイデンチャンバーそれぞれの上層に細胞を2.5×10個/wellずつ、および精製済み可溶型ENPP4蛋白質0μU、5μUを添加する。37℃、24時間、5%CO条件下でインキュベートした後、チャンバー上層の細胞をペーパータオルで除き、チャンバーの膜下部の細胞をcell−stain solutionで染色する。cell−stain solutionを除き、extraction bufferを添加し、細胞懸濁液100μLを96wellタイタープレートに移して、550nmの吸光度を測定する。
実施例28
ENPP5の癌転移、浸潤への影響の検討
転移、浸潤の検討にはQTCTM−CollagenI assay(Chemicon International社製)を用いる。培養フラスコからNIH3T3細胞を剥離して回収し、無血清培地で洗浄する。コラーゲンTypeI、BSA(陰性対照)でプレコートしたボイデンチャンバーそれぞれの上層に細胞を2.5×10個/wellずつ、および精製済み可溶型ENPP5蛋白質0μU、5μUを添加する。37℃、24時間、5%CO条件下でインキュベートした後、チャンバー上層の細胞をペーパータオルで除き、チャンバーの膜下部の細胞をcell−stain solutionで染色する。cell−stain solutionを除き、extraction bufferを添加し、細胞懸濁液100μLを96wellタイタープレートに移して、550nmの吸光度を測定する。
実施例29
ENPP6の癌転移、浸潤への影響の検討
転移、浸潤の検討にはQTCTM−CollagenI assay(Chemicon International社製)を用いる。培養フラスコからNIH3T3細胞を剥離して回収し、無血清培地で洗浄する。コラーゲンTypeI、BSA(陰性対照)でプレコートしたボイデンチャンバーそれぞれの上層に細胞を2.5×10個/wellずつ、および精製済み可溶型ENPP6蛋白質0μU、5μUを添加する。37℃、24時間、5%CO条件下でインキュベートした後、チャンバー上層の細胞をペーパータオルで除き、チャンバーの膜下部の細胞をcell−stain solutionで染色する。cell−stain solutionを除き、extraction bufferを添加し、細胞懸濁液100μLを96wellタイタープレートに移して、550nmの吸光度を測定する。
実施例30
ENPP4の発現プロファイル
ヒト正常組織、血液細胞におけるENPP4のmRNA発現を調べるために、ENPP4特異的プライマーを設計し、TaKaRa Ex Taq(TaKaRa社製)を用いてPCRを行った。この時使用したプライマーの配列を以下に示す。
5’−ACA TTT CCA AAC CAC TAC AG−3’(配列番号16)
5’−AAC AAG CAC TTA GTA TGA CC−3’(配列番号17)
PCRは、最初96℃下で1分間保持し、続いて98℃下で10秒間、60℃下で2分間の温度操作を35回繰り返し、最後に68℃下で5分間保持して行った。ヒト正常組織、血液細胞の発現解析にはHuman MTC Panel I、Human MTC Panel II、Human Immune System MTC Panel、Human Blood Fractions MTC Panel(BD Clontech社製)を用いた。PCR産物をアガロースゲル電気泳動後、ゲルをエチジウムブロマイド(Ethidium bromide)染色し、BioDoc−It System(UVP社製)にて画像データを得た。結果を図16に示す。ENPP4はユビキタスに発現していた。
実施例31
ENPP5の発現プロファイル
ヒト正常組織、血液細胞におけるENPP5のmRNA発現を調べるために、ENPP5特異的プライマーを設計し、TaKaRa Ex Taq(TaKaRa社製)を用いてPCRを行った。この時使用したプライマーの配列を以下に示す。
5’−ACA AAA ACC TAC CCT AAC C−3’(配列番号18)
5’−TAA TGC TGC CAA GAG AGA CCC C−3’(配列番号19)
PCRは、最初96℃下で1分間保持し、続いて98℃下で10秒間、54℃下で30秒間、72℃で2分間の温度操作を35回繰り返し、最後に72℃下で5分間保持して行った。ヒト正常組織、血液細胞の発現解析にはHuman MTC Panel I、Human MTC Panel II、Human Immune System MTC Panel、Human Blood Fractions MTC Panel(BD Clontech社製)を用いた。PCR産物をアガロースゲル電気泳動後、ゲルをエチジウムブロマイド(Ethidium bromide)染色し、BioDoc−It System(UVP社製)にて画像データを得た。結果を図17に示す。ENPP5はCD4+細胞、CD8+細胞、CD14+細胞や、リンパ節、脾臓などの免疫系の組織で発現していた。
実施例32
ENPP6の発現プロファイル
ヒト正常組織、血液細胞におけるENPP6のmRNA発現を調べるために、ENPP6特異的プライマーを設計し、TaKaRa Ex Taq(TaKaRa社製)を用いてPCRを行った。この時使用したプライマーの配列を以下に示す。
5’−TCA ACA AAG ACA GCC TAA TGC C−3’(配列番号20)
5’−ATC CAC GCT GCC AAC CTT C−3’(配列番号21)
PCRは、最初96℃下で1分間保持し、続いて98℃下で10秒間、54℃下で30秒間、72℃で2分間の温度操作を35回繰り返し、最後に72℃下で5分間保持して行った。ヒト正常組織、血液細胞の発現解析にはHuman MTC Panel I、Human MTC Panel II、Human Immune System MTC Panel、Human Blood Fractions MTC Panel(BD Clontech社製)を用いた。PCR産物をアガロースゲル電気泳動後、ゲルをエチジウムブロマイド(Ethidium bromide)染色し、BioDoc−It System(UVP社製)にて画像データを得た。結果を図18に示す。ENPP6は腎臓、卵巣、脳、前立腺、精巣、リンパ節などで高発現していた。
実施例33
ENPP4のマウス胎仔における発現プロファイル
マウス胎児各組織のmRNA発現を調べるために、ENPP4特異的プローブ(配列番号22)を設計した。マウス切片は、C57BL/6マウス胎児18.5日齢をホルムアルデヒド系固定液で固定した後、パラフィン包埋して、6μmの厚さで薄切りして作製した。プローブはジコキシゲニン標識し、作製した切片に対してIn situ Hybridizationを実施した。抗体にはアルカリフォスファターゼ標識した抗ジゴキシゲニン抗体を、発色基質にはNBT/BCIPを使用し、染色後、ケルネヒトロート液(武藤化学薬品(株)製)により対比染色を行った。その結果、ENPP4は脳、胸腺、腎臓、肺、胃、腸管、心臓、肝臓、副腎、膵臓、脾臓で発現していた。また、肺、胃、腸管においてはそれぞれ気管支上皮細胞、内腔の上皮細胞で限局して発現していた。図19に脳、肺、胃および腸管におけるmRNA発現状態を示す染色写真を示す。
実施例34
ENPP5のマウス胎仔における発現プロファイル
マウス胎児各組織のmRNA発現を調べるために、ENPP5特異的プローブ(配列番号23)を設計した。マウス切片は、C57BL/6マウス胎児18.5日齢をホルムアルデヒド系固定液で固定した後、パラフィン包埋して、6μmの厚さで薄切りして作製した。プローブはジコキシゲニン標識し、作製した切片に対してIn situ Hybridizationを実施した。抗体にはアルカリフォスファターゼ標識した抗ジゴキシゲニン抗体を、発色基質にはNBT/BCIPを使用し、染色後、ケルネヒトロート液(武藤化学薬品(株)製)により対比染色を行った。
実施例35
ENPP6のマウス胎仔における発現プロファイル
マウス胎児各組織のmRNA発現を調べるために、ENPP6特異的プローブ(配列番号24)を設計した。マウス切片は、C57BL/6マウス胎児18.5日齢をホルムアルデヒド系固定液で固定した後、パラフィン包埋して、6μmの厚さで薄切りして作製した。プローブはジコキシゲニン標識し、作製した切片に対してIn situ Hybridizationを実施した。抗体にはアルカリフォスファターゼ標識した抗ジゴキシゲニン抗体を、発色基質にはNBT/BCIPを使用し、染色後、ケルネヒトロート液(武藤化学薬品(株)製)により対比染色を行った。その結果、ENPP6は脳、副腎、および腎臓尿細管近傍で限局して発現していた。図20に脳、副腎および腎臓におけるmRNA発現状態を示す染色写真を示す。
本発明の蛋白質は該蛋白質の活性を阻害または増強する化合物をスクリーニングするための試薬として有用である。また、本発明の蛋白質の活性あるいは発現を阻害する化合物またはその塩、該蛋白質に対する中和抗体、該蛋白質をコードするポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチド(アンチセンスDNA、siRNA、リボザイム等)等は、神経変性疾患、脳虚血性疾患、循環器疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患、炎症性疾患などの予防および/または治療剤として使用することができる。また、本発明の蛋白質の活性あるいは発現を増強する化合物またはその塩、該蛋白質またはその部分ペプチド、該蛋白質をコードするポリヌクレオチド等は、循環器疾患、癌などの予防および/または治療剤として使用することができる。さらに、本発明の蛋白質に対する抗体、および本発明のポリヌクレオチドは上記疾患であるかどうかの診断にも有用である。
可溶型ENPP4蛋白質、可溶型ENPP5蛋白質、可溶型ENPP6蛋白質が分泌されていることを示す図である。pUC−SRαベクター、可溶型ヒトENPP4蛋白質発現ベクター、可溶型ヒトENPP5蛋白質発現ベクター、可溶型ヒトENPP6蛋白質発現ベクターを導入し、3日間培養した培養上清をウェスタンブロット解析した。 可溶型ENPP4蛋白質が活性を保持したまま精製されていることを示す図である。各精製ステップ(培養上清、限外ろ過カラムフロースルー、濃縮培養上清、Hisトラップカラムフロースルー、溶出画分)のSDS−PAGEを示す。 可溶型ENPP4蛋白質の各精製ステップでのNPP/PDE活性を測定した結果を示す図である。 可溶型ENPP5蛋白質が活性を保持したまま精製されていることを示す図である。各精製ステップ(培養上清、限外ろ過カラムフロースルー、濃縮培養上清、Hisトラップカラムフロースルー、溶出画分)のSDS−PAGEを示す。 可溶型ENPP5蛋白質の各精製ステップでのNPP/PDE活性を測定した結果を示す図である。 可溶型ENPP6蛋白質が活性を保持したまま精製されていることを示す図である。各精製ステップ(培養上清、限外ろ過カラムフロースルー、濃縮培養上清、Hisトラップカラムフロースルー、溶出画分)のSDS−PAGEを示す。 可溶型ENPP6蛋白質の各精製ステップでのNPP/PDE活性を測定した結果を示す図である。 各精製済み可溶型ENPP蛋白質(ENPP4s、ENPP5s、ENPP6s)のpNP−TMP(NPP/PDE活性測定基質)、pNP−PP(PDE/PME活性測定基質)、pNP−PC(PLC活性測定基質)、bis−pNPP(PDE/PME活性測定基質)分解活性を測定した結果を示す図である。図中、それぞれ左端のカラムより順にpNP−TMP、pNP−PP、pNP−PC、bis−pNPPの結果を示す。 ENPP4が2価カチオン非要求性、ENPP5、ENPP6が2価カチオン要求性であることを示す図である。図中、それぞれ左端のカラムより順にENPP4、ENPP5、ENPP6の結果を示す。 ENPP6が亜鉛イオン添加により活性が上昇することを示す図である。図中、それぞれ左のカラムはマグネシウムイオンおよびカルシウムイオン添加、右のカラムは亜鉛イオン添加の結果を示す。 pNP−TMP分解阻害活性を指標に、ENPP4の基質、阻害剤の候補化合物を同定できたことを示す図である。縦軸は水を加えたサンプル(右端)の405nmの吸光度を100%としたときの発色基質分解の残存活性を示す。横軸はライブラリー中の各化合物を示す。右端から2番目のカラムはポジティブコントロールとして加えたATPである。 ATPによるENPP4およびENPP5のpNP−TMP分解阻害活性を示す図である。図中、それぞれ左のカラムはENPP4、右のカラムはENPP5の結果を示す。ATPを添加しなかったサンプルを100%としたときのATP各濃度のp−nitrophenol量の割合を示す。 ATPによるENPP5のpNP−PC分解阻害活性を示す図である。ATPを添加しなかったサンプルを100%としたときのATP各濃度のp−nitrophenol量の割合を示す。 LPCによるENPP6のpNP−TMP分解阻害活性を示す図である。LPCを添加しなかったサンプルを100%としたときのLPC各濃度のp−nitrophenol量の割合を示す。 ENPP4、ENPP5による各種核酸分解量を示す図である。図中、それぞれ左端のカラムより順にENPP4、ENPP5、バッファーの結果を示す。各種核酸200μMとENPP4、ENPP5をそれぞれ5時間反応させたときの分解産物の産生量を示す。 ENPP4のmRNA発現を示す図である。 ENPP5のmRNA発現を示す図である。 ENPP6のmRNA発現を示す図である。 ENPP4のマウス胎仔脳、肺、腸管、胃におけるmRNA発現を示す図である。 ENPP6のマウス胎仔におけるmRNA発現を示す図である。

Claims (3)

  1. 配列番号7で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法であって、(1)被験化合物の存在下で、該蛋白質とpNP−PPもしくはpNP−TMPを2価カチオン非存在下で接触させる工程、(2)工程(1)の反応により生成される、pNP−PPもしくはpNP−TMPの分解産物を検出する工程、および(3)被験化合物の存在下と非存在下における当該分解産物量を比較する工程によって、当該蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法。
  2. 配列番号1のアミノ酸16〜453で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法であって、(1)配列番号1のアミノ酸16〜453で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質を発現する細胞を培養し、2価カチオン非存在培地中に被験化合物およびpNP−PPもしくはpNP−TMPを添加する工程、(2)工程(1)の反応により生成される、pNP−PPもしくはpNP−TMPの分解産物を検出する工程、および(3)被験化合物の存在下と非存在下における当該分解産物量を比較する工程によって、当該蛋白質の活性を調節する化合物をスクリーニングする方法。
  3. 請求項1または2記載の蛋白質の活性を阻害する化合物をスクリーニングする請求項1または2記載の方法。
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