JP5019442B2 - 心筋の収縮を抑制するグラモストラ・スパチュラタ由来のポリペプチドおよびその遺伝子。 - Google Patents
心筋の収縮を抑制するグラモストラ・スパチュラタ由来のポリペプチドおよびその遺伝子。 Download PDFInfo
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Description
南米産クモ、グラモストラ・スパチュラタの毒液(GsV)にはカリウムチャネルや機械受容チャネルを遮断するペプチド性毒が含まれていることが知られている(非特許文献3を参照)。
Circulation,112:2426-2435 (2005) J. Clinicaland Basic Cardiology 4(1):11-14 (2001) Toxicon, 43(5):555-574 (2004)
すなわち、本発明は以下の[1]〜[11]に関するものである。
[1] 以下の(a)から(c)のいずれかポリペプチドをコードするポリヌクレオチド:
(a) 配列番号2で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(b) 配列番号4で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチドの部分ポリペプチドであって、少なくとも配列番号4で表わされるアミノ酸配列の第51番目〜第71番目のアミノ酸からなるアミノ酸配列を含むポリペプチド;及び
(c) 上記(a) 若しくは(b)のいずれかのポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチド。
[2] 以下の(d)から(f)のいずれかのポリヌクレオチド:
(d) 配列番号1で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(e) 配列番号3で表わされる塩基配列からなるポリヌクレオチドの部分ポリヌクレオチドであって、少なくとも配列番号3で表わされる塩基配列の第151番目〜第213番目の塩基からなる塩基配列を含むポリヌクレオチド;及び
(f) 上記(d)若しくは(e)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な配列からなる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し、かつ心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
[3] 以下の(a)から(c)のいずれかポリペプチド:
(a) 配列番号2で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(b) 配列番号4で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチドの部分ポリペプチドであって、少なくとも配列番号4で表わされるアミノ酸配列の第51番目〜第71番目のアミノ酸からなるアミノ酸配列を含むポリペプチド;及び
(c) 上記(a) 若しくは(b)のいずれかのポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチド。
[4] [1]又は[2]のポリヌクレオチドを含む組換えベクター。
[5] [4]の組換えベクターを含む形質転換体。
[6] [5]に記載の形質転換体を培養し、発現産物として取得することを特徴とする心筋の収縮を抑制する活性を有する組換えポリペプチドの製造方法。
[7] [6]に記載の組換えポリペプチドの製造方法により得られた心筋の収縮を抑制する活性を有する組換えポリペプチド。
[8] [1]又は[2]に記載のヌクレオチドを有効成分として含む心筋の収縮を抑制する医薬用組成物。
[9] [3]又は[7]に記載のポリペプチドを有効成分として含む心筋の収縮を抑制する医薬用組成物。
[10] [3]又は[7]に記載の心筋の収縮を抑制するポリペプチドに対する抗体。
[11] 抗体がモノクローナル抗体である[10]に記載の抗体。
本発明はグラモストラ・スパチュラタ(Grammostola spatulata)の毒液から単離したポリペプチド、該ポリペプチドをコードするDNA、そのDNAを挿入したベクター、そのDNAを発現可能に保持する形質転換体、その形質転換体を培養する工程を含む該ペプチドを製造する方法、および該ペプチドを有効成分とする医薬を提供するものである。
本発明のグラモストラ・スパチュラタ(Grammostola spatulata)の毒液から単離したポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号2に示す。配列番号2に表わされるアミノ酸配列はcDNA配列解析から推定したアミノ酸配列である。
本発明のグラモストラ・スパチュラタ(Grammostola spatulata)の毒液から単離したポリペプチドをコードするDNAの塩基配列を配列番号1に示す。また、配列番号3にシグナル配列及びプレプロ配列をコードする部分を含む塩基配列を、配列番号4にシグナル配列及びプレプロ配列を含むアミノ酸配列を示す。シグナル配列及びプレプロ配列の位置は図1に示す。シグナル配列の予測にはウェブサイト(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)を利用した。本発明は、プロプロ配列又はシグナル配列及びプレプロ配列を含むポリペプチド並びに該ポリペプチドをコードするDNAをも包含する。さらに、本発明は配列番号4に表わされるアミノ酸配列の一部配列であって、少なくとも第51番目〜第71番目のアミノ酸からなるアミノ酸配列を含むアミノ酸配列からなるポリペプチド、配列番号3に表わされる塩基配列の一部配列であって、少なくとも第151番目〜第213番目の塩基からなる塩基配列を含むDNAをも包含する。
例えば、上記アミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列からなるポリペプチドであって、心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチドも本発明に包含される。
ここで、1又は数個とは、1〜5個、好ましくは1個若しくは2個をいう。
このような上記アミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドは上記アミノ酸配列を有するポリペプチドと実質的に同一である。
さらに、上記DNAに対するRNA、又は該RNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズすることができるRNAであって心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチドに対応するRNAも本発明に包含される。
なお、DNAに変異を導入するには、Kunkel法や Gapped duplex法等の公知の手法又はこれに準ずる方法により、例えば部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット(例えばMutant-K(TAKARA社製)やMutant-G(TAKARA社製))などを用いて、あるいは、TAKARA社のLA PCR in vitro Mutagenesis シリーズキットを用いて行うことができる。
また、本発明は本発明の心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチドに対するポリクローナル抗体又はモノクローナル抗体を包含する。該抗体は公知の抗体作製方法により得ることができる。その際の免疫源として、グラモストラ・スパチュラタ(Grammostola spatulata)クモの毒液由来の天然ポリペプチドもしくは組換えポリペプチドの全長、又はそれらの部分断片を用いることができる。
また、さらに本発明のグラモストラ・スパチュラタ(Grammostola spatulata)クモの毒液由来の心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチド又はヌクレオチドをin vitro又はin vivoで細胞に投与することで心筋の収縮を抑制することができる。該方法に用いる細胞の種類は限定されず、入手可能な培養細胞、生体から単離した細胞が含まれる。該方法は、細胞を細胞培養用培地、生理食塩水、緩衝液等に入れ、その中に本発明のポリペプチド又はポリヌクレオチドを添加すればよい。用いる細胞の密度及びポリペプチド又はポリヌクレオチドの添加量は適宜決定することができる。
ポリペプチドを含む心筋の収縮を抑制する医薬用組成物は、そのまま細胞に適用してもよいし、ポリペプチドにHIV-1・TATペプチド等の公知の細胞膜通過ペプチドを連結させることにより細胞内に適用することができる。また、ヌクレオチドを含む心筋の収縮を抑制する医薬用組成物は、ヌクレオチドを細胞に導入すればよい、このような、ヌクレオチドの細胞への導入は公知の方法により行うことができる。例えば、ウイルスベクターを用いる方法および非ウイルスベクターを用いる方法があり、種々の方法が知られている(別冊実験医学、遺伝子治療の基礎技術、羊土社、1996;別冊実験医学、遺伝子導入&発現解析実験法、羊土社、1997;日本遺伝子治療学会編、遺伝子治療開発研究ハンドブック、エヌ・ティー・エス、1999)。
本発明の心筋の収縮を抑制する医薬組成物は、製剤分野において通常用いられる担体、希釈剤、賦形剤を含む。たとえば、錠剤用の担体、賦形剤としては、乳糖、ステアリン酸マグネシウムなどが使用される。注射用の水性液としては、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液などが使用され、適当な溶解補助剤、たとえばアルコール、プロピレングリコールなどのポリアルコール、非イオン界面活性剤などと併用しても良い。油性液としては、ゴマ油、大豆油などが使用され、溶解補助剤としては安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどを併用しても良い。
グラモストラ・スパチュラタの毒腺から総RNAを抽出、mRNAを精製し、定法に従いpSD64TFベクターに組み込みcDNAライブラリーを構築した。インサートの塩基配列の解析を進めたところ、今回発見した新規ペプチド性毒をコードしている遺伝子を発見した。配列番号3に遺伝子解析から明らかになった本発明のポリペプチドをコードするDNAの塩基配列を示す。また、配列番号4に該DNA配列からの推定アミノ酸配列を示す。図1に示すように、シグナル配列及びプレプロ配列が存在する。
cDNAライブラリーから得られた新規のペプチドGTx7-1を化学合成したものを得られた画分をC18 ACR(1.0×150mm, 資生堂社製)を用い、流速1ml/minで0.05%TFA-70%アセトニトリル液を用いた40分間でアセトニトリルの直線濃度勾配にて220nmの紫外吸収をモニターしながら溶出を行った。
毒液からのペプチドの調製はグラモストラ・スパチュラタ(Grammostola spatulata)の毒液を抽出し、これを1M酢酸で溶解した。さらにSep-pakC18カートリッジにより0.05%TFAを含有する70%アセトニトリルで溶出してくる画分を得た。これをHPLC用サンプルとして化学合成したペプチドと同様の条件で溶出を行った。
これら得られた2つのクロマトグラムを比較した結果、図2に示すように、化学合成ペプチドと溶出時間が一致するピークが毒液中にも見られた。
ハートレー系モルモットから右心房を摘出し37℃のクレブス-ヘンゼライト溶液を満たしたマグヌス管に懸垂した。摘出した右心房の自動収縮を等張性トランスデューサーにより検出、アナログ-デジタル変換装置(PowerLab)によりデジタル化しコンピュータにデータを格納した。化学合成したGTx7-1をDMSOに溶解し、図3に示す濃度になるように添加し、摘出右心房の収縮への効果を検討した。GTx7-1は図3に示ように、150μg/5ml(13.2μM)で摘出右心房の収縮を約10%程度抑制した。
Claims (10)
- 以下の(a)から(c)のいずれかポリペプチドをコードするポリヌクレオチド:
(a) 配列番号2で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(b) 配列番号4で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチドの部分ポリペプチドであって、少なくとも配列番号4で表わされるアミノ酸配列の第51番目〜第71番目のアミノ酸からなるアミノ酸配列を含むポリペプチド;及び
(c) 上記(a)若しくは(b)のいずれかのポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチド。 - 以下の(d)から(f)のいずれかのポリヌクレオチド:
(d) 配列番号1で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(e) 配列番号3で表わされる塩基配列からなるポリヌクレオチドの部分ポリヌクレオチドであって、少なくとも配列番号3で表わされる塩基配列の第151番目〜第213番目の塩基からなる塩基配列を含むポリヌクレオチド;及び
(f) 上記(d)若しくは(e)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な配列からなる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し、かつ心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。 - 以下の(a)から(c)のいずれかポリペプチド:
(a) 配列番号2で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(b) 配列番号4で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチドの部分ポリペプチドであって、少なくとも配列番号4で表わされるアミノ酸配列の第51番目〜第71番目のアミノ酸からなるアミノ酸配列を含むポリペプチド;及び
(c) 上記(a)若しくは(b)のいずれかのポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ心筋の収縮を抑制する活性を有するポリペプチド。 - 請求項1又は2に記載のポリヌクレオチドを含む組換えベクター。
- 請求項4に記載の組換えベクターを含む形質転換体。
- 請求項5に記載の形質転換体を培養し、発現産物として取得することを特徴とする心筋の収縮を抑制する活性を有する組換えポリペプチドの製造方法。
- 請求項6に記載の組換えポリペプチドの製造方法により得られた心筋の収縮を抑制する活性を有する組換えポリペプチド。
- 請求項3又は7に記載のポリペプチドを有効成分として含む心筋の収縮を抑制する医薬用組成物。
- 請求項3又は7に記載の心筋の収縮を抑制するポリペプチドに対する抗体。
- 抗体がモノクローナル抗体である請求項9に記載の抗体。
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