JP5142246B2 - Laminin 6B (Laminin 3B11) protein - Google Patents

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Description

本発明は、ラミニン6B(ラミニン3B11)蛋白質に関する。   The present invention relates to laminin 6B (laminin 3B11) protein.

多細胞生物がその生命を維持するためには、細胞が細胞外マトリックス(Extracellular Matrix; ECM)に接着することが必須である。接着性の細胞はECMとの接着が失われると、増殖が停止し、アポトーシスを起こす。つまりECMは、細胞と相互作用することで細胞の生存にかかわる重要な機能を調節している(非特許文献1)。ECMには、細胞から分泌される蛋白質や複合多糖など、一般に巨大で複雑な蛋白質が含まれている。ECM分子は主に基底膜に存在する基底膜型と、結合組織に存在する間質型の2つに大別される。また、ECM分子の特徴として、自己会合能を持つことが挙げられる。これにより、単独分子種で強度の強い繊維やシート状構造を作ることができる。さらに、分子内に多くの機能ドメイン構造を持つとともに、他の分子と結合するドメインを有するため、ECM分子間で強固なネットワーク構造を形成できる。   In order for a multicellular organism to maintain its life, it is essential that cells adhere to an extracellular matrix (ECM). If the adherent cells lose their adhesion to the ECM, they stop growing and undergo apoptosis. That is, the ECM regulates an important function related to cell survival by interacting with the cell (Non-patent Document 1). ECM generally contains large and complex proteins such as proteins secreted from cells and complex polysaccharides. ECM molecules are roughly divided into two types, the basement membrane type that exists mainly in the basement membrane and the stromal type that exists in connective tissue. Another characteristic of ECM molecules is that they have the ability to self-associate. Thereby, a strong fiber or sheet-like structure can be made with a single molecular species. Furthermore, since it has many functional domain structures in the molecule and a domain that binds to other molecules, a strong network structure can be formed between ECM molecules.

上皮組織と結合組織との間に存在する基底膜には、IV型コラーゲン、パールカンなどのヘパラン硫酸プロテオグリカンおよびラミニンやナイドジェンなどの糖蛋白質が存在する。これらの基底膜分子は互いに複雑に結合し、網目状の広大なネットワークを形成している。   In the basement membrane existing between the epithelial tissue and the connective tissue, heparan sulfate proteoglycans such as type IV collagen and perlecan, and glycoproteins such as laminin and nidogen exist. These basement membrane molecules are complexly bonded to each other to form a vast network-like network.

ラミニンは、α鎖、β鎖、γ鎖の3つのサブユニットからなる一群の蛋白質ファミリーである。すべてのラミニンは、各構成鎖のC末端で結合してコイルドコイル構造を作り、ジスルフィド結合によって安定化したヘテロ三量体を形成している(非特許文献2及び3)。現在までに、5種類のα鎖、3種類のβ鎖、3種類のγ鎖が確認され、ラミニンとしては15種類のアイソフォームが確認されている(非特許文献4)。   Laminin is a group of protein families consisting of three subunits, α chain, β chain, and γ chain. All laminins are bonded at the C-terminal of each constituent chain to form a coiled-coil structure and form a heterotrimer stabilized by disulfide bonds (Non-patent Documents 2 and 3). To date, 5 types of α chain, 3 types of β chain, and 3 types of γ chain have been confirmed, and 15 types of isoforms have been confirmed as laminin (Non-patent Document 4).

ラミニンのα鎖は、C末端領域に球状ドメイン(Globularドメイン、Gドメイン)が5つ(G1-5)存在し、細胞膜表面受容体であるインテグリンやシンデカン、α-ジストログリカンなどへの主要な結合部位となっている(非特許文献5)。一方、β鎖やγ鎖にはコラーゲンやヘパラン硫酸またはナイドジェンなど、他のECM分子との結合ドメインが存在することが明らかとなっている。   The α chain of laminin has five globular domains (G1-5) in the C-terminal region (G1-5), and is mainly bound to cell membrane surface receptors such as integrins, syndecans, and α-dystroglycan. It is a part (Non-Patent Document 5). On the other hand, it has been revealed that β and γ chains have binding domains with other ECM molecules such as collagen, heparan sulfate, and nidogen.

ラミニンα3A鎖は、β3、γ2鎖と結合してラミニン5A(またはラミニン3A32)、またβ1、γ1鎖と結合してラミニン6A(またはラミニン3A11)を形成する(図1)(非特許文献4)。ラミニン5Aやラミニン6Aは組織中や培養系では様々な上皮細胞から分泌され、生体内では主に皮膚の基底膜に存在する(非特許文献3及び6)。ラミニン5Aのα3A鎖は、細胞外に分泌後、190 kDaから160 kDaもしくは145 kDaへとプロテアーゼによる切断(プロセシング)を受ける(非特許文献7)。その結果、ラミニン5Aの細胞に対する運動活性や接着活性が変化することが報告されている。また、その切断部位はG3ドメインとG4ドメインの間に存在することが報告されている。一方で、ラミニン6Aが持つα3鎖は、190 kDa型が主であることが明らかとなっている(非特許文献8)。   The laminin α3A chain binds to β3 and γ2 chains to form laminin 5A (or laminin 3A32), and binds to β1 and γ1 chains to form laminin 6A (or laminin 3A11) (FIG. 1) (Non-patent Document 4). . Laminin 5A and laminin 6A are secreted from various epithelial cells in tissues and in culture systems, and are mainly present in the basement membrane of the skin in vivo (Non-patent Documents 3 and 6). The α3A chain of laminin 5A is cleaved (processed) by protease from 190 kDa to 160 kDa or 145 kDa after secretion outside the cell (Non-patent Document 7). As a result, it has been reported that the motility activity and adhesion activity of laminin 5A to cells change. It has been reported that the cleavage site exists between the G3 domain and the G4 domain. On the other hand, it has been clarified that the α3 chain possessed by laminin 6A is mainly 190 kDa type (Non-patent Document 8).

生体内に存在するラミニン5A はラミニン6Aと複合体を形成して存在していることが知られている(非特許文献9)。さらに、このラミニン5A -6A複合体はラミニン6Aのβ1鎖およびγ1鎖のVIドメインを介して他のラミニンと相互作用することができる。また、γ1鎖とナイドジェンとの結合を介して、IV型コラーゲンのネットワークに組み込まれると考えられている(非特許文献10)。また、ラミニン5A -6A複合体におけるラミニン5Aのα3A鎖のGドメインはインテグリンα3β1もしくはα6β4と結合するが、ラミニン6Aのα3A鎖は結合しないと考えられている(非特許文献11)。このことからラミニン6Aは、上皮系組織の基底膜において、他のECM分子と結合し、ECM分子間のネットワーク形成を架橋する働きを持つと考えられる。したがって、ラミニン6Aをラミニン5Aや他のECM蛋白質と組み合わせることにより、表皮や他の上皮細胞を生体内に近い条件で細胞培養できる可能性が考えられる。 It is known that laminin 5A present in the living body is present in a complex with laminin 6A (Non-patent Document 9). Furthermore, this laminin 5A-6A complex can interact with other laminins through the VI domains of the laminin 6A β1 and γ1 chains. In addition, it is considered that it is incorporated into a type IV collagen network through a bond between a γ1 chain and a nidogen (Non-patent Document 10). In addition, the G domain of the laminin 5A α3A chain in the laminin 5A-6A complex binds to the integrin α 3 β 1 or α 6 β 4 , but the α3A chain of laminin 6A does not bind (non-patent document). 11). From this, laminin 6A is considered to have a function of binding to other ECM molecules in the basement membrane of epithelial tissue and cross-linking network formation between ECM molecules. Therefore, by combining laminin 6A with laminin 5A and other ECM proteins, there is a possibility that the epidermis and other epithelial cells can be cultured under conditions close to those in the living body.

ラミニンα3A鎖には、mRNAのスプライシングの違いによって、N末端領域が長いラミニンα3B鎖が存在することが知られていた。このラミニンα3B鎖はそのC末端領域にラミニンα3A鎖と共通のコイルドコイルドメイン(ドメインI/II)をもつため、β3、γ2鎖と結合してラミニン5B(またはラミニン3B32)、またβ1、γ1鎖と結合してラミニン6B(またはラミニン3B11)を形成すると予想されるが、これらの蛋白質の生体内での発現は知られていない(図1)。最近、ヒトのラミニンα3B鎖の全長cDNAがクローニングされ、ヒト胎児腎由来細胞株HEK293において組み換え型ラミニン5Bが作製された(非特許文献12)。ラミニン5Bはラミニン5Aよりも高い細胞接着活性や細胞運動活性を示す。   Laminin α3A chain was known to have a laminin α3B chain with a long N-terminal region due to differences in mRNA splicing. Since this laminin α3B chain has a coiled coil domain (domain I / II) in common with the laminin α3A chain in its C-terminal region, it binds to the β3 and γ2 chains to form laminin 5B (or laminin 3B32), and β1, γ1 chains Although it is expected to bind to form laminin 6B (or laminin 3B11), the expression of these proteins in vivo is not known (FIG. 1). Recently, a full-length cDNA of human laminin α3B chain has been cloned, and recombinant laminin 5B has been prepared in human fetal kidney-derived cell line HEK293 (Non-patent Document 12). Laminin 5B exhibits higher cell adhesion activity and cell motility activity than laminin 5A.

Hood JD, Cheresh DA. (2002): Role of integrins in cell invasion and migration.Nat Rev Cancer.;2(2):91-100.Hood JD, Cheresh DA. (2002): Role of integrins in cell invasion and migration.Nat Rev Cancer.; 2 (2): 91-100. Colognato H, Yurchenco PD. (2000): Form and function: the laminin family of heterotrimers. Dev Dyn.; 218(2):213-34. Review.Colognato H, Yurchenco PD. (2000): Form and function: the laminin family of heterotrimers. Dev Dyn .; 218 (2): 213-34. Review. Aumailley M, Rousselle P. (1999): Laminins of the dermo-epidermal junction. Matrix Biol.; 18(1):19-28. Review.Aumailley M, Rousselle P. (1999): Laminins of the dermo-epidermal junction. Matrix Biol .; 18 (1): 19-28. Review. Aumailley, M., Bruckner-Tuderman, L., Carter, W. G., Deutzmann, R., Edgar, D., Ekblom, P., Engel, J., Engvall, E., Hohenester, E., Jones, J. C., Kleinman, H. K., Marinkovich, M. P., Martin, G. R., Mayer, U., Meneguzzi, G., Miner, J. H., Miyazaki, K., Patarroyo, M., Paulsson, M., Quaranta, V., Sanes, J. R., Sasaki, T., Sekiguchi, K., Sorokin, L. M., Talts, J. F., Tryggvason, K., Uitto, J., Virtanen, I., von der Mark, K., Wewer, U. M., Yamada, Y. and Yurchenco, P. D. (2005): A simplified laminin nomenclature. Matrix Biol. 24:326-332. Review.Aumailley, M., Bruckner-Tuderman, L., Carter, WG, Deutzmann, R., Edgar, D., Ekblom, P., Engel, J., Engvall, E., Hohenester, E., Jones, JC, Kleinman, HK, Marinkovich, MP, Martin, GR, Mayer, U., Meneguzzi, G., Miner, JH, Miyazaki, K., Patarroyo, M., Paulsson, M., Quaranta, V., Sanes, JR, Sasaki, T., Sekiguchi, K., Sorokin, LM, Talts, JF, Tryggvason, K., Uitto, J., Virtanen, I., von der Mark, K., Wewer, UM, Yamada, Y. and Yurchenco , PD (2005): A simplified laminin nomenclature. Matrix Biol. 24: 326-332. Review. Hirosaki T, Mizushima H, Tsubota Y, Moriyama K, Miyazaki K. (2000): Structural requirement of carboxyl-terminal globular domains of laminin alpha 3 chain for promotion of rapid cell adhesion and migration by laminin-5.J Biol Chem.; 275(29):22495-502.Hirosaki T, Mizushima H, Tsubota Y, Moriyama K, Miyazaki K. (2000): Structural requirement of carboxyl-terminal globular domains of laminin alpha 3 chain for promotion of rapid cell adhesion and migration by laminin-5.J Biol Chem .; 275 (29): 22495-502. Marinkovich MP, Lunstrum GP, Keene DR, Burgeson RE. (1992) The dermal- epidermal junction of human skin contains a novel laminin variant.J Cell Biol.; 119(3):695-703.Marinkovich MP, Lunstrum GP, Keene DR, Burgeson RE. (1992) The dermal- epidermal junction of human skin contains a novel laminin variant. J Cell Biol .; 119 (3): 695-703. Miyazaki K. (2006) Laminin-5 (laminin-332): unique biological activity and role in tumor growth and invasion. Cancer Sci; 97(2): 91-98.Miyazaki K. (2006) Laminin-5 (laminin-332): unique biological activity and role in tumor growth and invasion.Cancer Sci; 97 (2): 91-98. Hirosaki T, Tsubota Y, Kariya Y, Moriyama K, Mizushima H, Miyazaki K. (2002) Laminin-6 is activated by proteolytic processing and regulates cellular adhesion and migration differently from laminin-5.J Biol Chem.; 277(51):49287-95.Hirosaki T, Tsubota Y, Kariya Y, Moriyama K, Mizushima H, Miyazaki K. (2002) Laminin-6 is activated by proteolytic processing and regulates cellular adhesion and migration differently from laminin-5.J Biol Chem .; 277 (51) : 49287-95. Champliaud MF, Lunstrum GP, Rousselle P, Nishiyama T, Keene DR, Burgeson RE. (1996): Human amnion contains a novel laminin variant, laminin 7, which like laminin 6, covalently associates with laminin 5 to promote stable epithelial-stromal attachment.J Cell Biol.; 132(6):1189-98.Champliaud MF, Lunstrum GP, Rousselle P, Nishiyama T, Keene DR, Burgeson RE. (1996): Human amnion contains a novel laminin variant, laminin 7, which like laminin 6, covalently associates with laminin 5 to promote stable epithelial-stromal attachment .J Cell Biol .; 132 (6): 1189-98. Mayer U, Poschl E, Gerecke DR, Wagman DW, Burgeson RE, Timpl R. (1995) : Low nidogen affinity of laminin-5 can be attributed to two serine residues in EGF-like motif gamma 2III4.FEBS Lett.;365(2-3):129-32.Mayer U, Poschl E, Gerecke DR, Wagman DW, Burgeson RE, Timpl R. (1995): Low nidogen affinity of laminin-5 can be attributed to two serine residues in EGF-like motif gamma 2III4.FEBS Lett.; 365 ( 2-3): 129-32. Rousselle P, Keene DR, Ruggiero F, Champliaud MF, Rest M, Burgeson RE. (1997) Laminin 5 binds the NC-1 domain of type VII collagen.J Cell Biol.; 138(3):719-28.Rousselle P, Keene DR, Ruggiero F, Champliaud MF, Rest M, Burgeson RE. (1997) Laminin 5 binds the NC-1 domain of type VII collagen.J Cell Biol .; 138 (3): 719-28. Kariya Y, Yasuda C, Nakashima Y, Ishida K, Tsubota Y, Miyazaki K. (2004) Characterization of laminin-5B (α3Bβ3γ2) and NH2-terminal proteolytic fragment of its α3B chain: Promotion of cellular adhesion, migration and proliferation. J Biol Chem, 279(23): 24774-24784.Kariya Y, Yasuda C, Nakashima Y, Ishida K, Tsubota Y, Miyazaki K. (2004) Characterization of laminin-5B (α3Bβ3γ2) and NH2-terminal proteolytic fragment of its α3B chain: Promotion of cellular adhesion, migration and proliferation. Biol Chem, 279 (23): 24774-24784.

本発明は、細胞の接着、移動、生存などを支え、組織の構築に重要な働きをするラミニン分子の新種を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a new species of laminin molecule that supports cell adhesion, migration, survival, and the like and plays an important role in tissue construction.

本発明らは、HEK293細胞に、ラミニンα3B、β1、γ1鎖のcDNAを導入することによって、初めてラミニン6Bを安定的に強制発現させる細胞系LN6B-HEKを確立した。この細胞が産生するラミニン6B蛋白質を精製し、このラミニンが細胞接着活性や細胞運動活性を示すことを明らかにした。また、ラミニン6Bが血管基底膜に局在し、血管内皮細胞の増殖を促進することを明らかにした。本発明ではまた、ラミニンα3B鎖の代わりにα3A鎖のcDNAをHEK293細胞に導入することにより従来の方法よりも約10倍量のラミニン6Aを発現させることに成功した。   The present inventors established a cell line LN6B-HEK that stably and forcibly expresses laminin 6B for the first time by introducing cDNAs of laminin α3B, β1, and γ1 chains into HEK293 cells. The laminin 6B protein produced by this cell was purified, and it was revealed that this laminin exhibits cell adhesion activity and cell motility activity. In addition, it was revealed that laminin 6B is localized in the vascular basement membrane and promotes the proliferation of vascular endothelial cells. In the present invention, the α3A chain cDNA was introduced into HEK293 cells instead of laminin α3B chain, thereby succeeding in expressing about 10 times as much laminin 6A as in the conventional method.

動物細胞が生存し、増殖するためには基質(足場)となる蛋白質が必要であり、この基質蛋白質は細胞の種類によって異なる。近年、再生医療の分野で様々な細胞を生体外で培養し、人体に移植利用することが考えられている。しかし、特に正常上皮細胞をシャーレの上で安定に培養することは困難であり、その要因の一つとして、適切な基質蛋白質が入手できないことが上げられる。   In order for animal cells to survive and proliferate, a protein serving as a substrate (scaffold) is required, and this substrate protein varies depending on the cell type. In recent years, in the field of regenerative medicine, it has been considered that various cells are cultured in vitro and transplanted to the human body. However, it is particularly difficult to stably culture normal epithelial cells on a petri dish, and one of the factors is that an appropriate substrate protein cannot be obtained.

これまで、細胞接着基質蛋白質としては、容易に調製できるフィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン1などが使用されてきたが、ラミニン6Bはその存在が知られてなく、当然使用されたことがない。ラミニン6Bはラミニン1(α1、β1、γ1鎖から構成される。)よりも高い細胞接着活性をしめす。構造、活性、組織分布の違いから、細胞培養においてラミニン6Bが既知の細胞接着分子と異なる特性をしめすことが期待される。
後述の実施例に示すように、ラミニン6Bは血管基底膜に局在し、血管内皮細胞の増殖を促進する。したがって、ラミニン6Bは血管内皮細胞や表皮細胞を安定的に培養するための接着基質として利用できる可能性がある。
本発明の要旨は以下の通りである。
So far, fibronectin, collagen, laminin 1 and the like that can be easily prepared have been used as cell adhesion substrate proteins, but laminin 6B is not known for its existence and has never been used. Laminin 6B exhibits higher cell adhesion activity than laminin 1 (consisting of α1, β1, and γ1 chains). Due to differences in structure, activity, and tissue distribution, it is expected that laminin 6B will exhibit different properties from known cell adhesion molecules in cell culture.
As shown in Examples described later, laminin 6B is localized in the vascular basement membrane and promotes the proliferation of vascular endothelial cells. Therefore, there is a possibility that laminin 6B can be used as an adhesion substrate for stably culturing vascular endothelial cells and epidermal cells.
The gist of the present invention is as follows.

(1)以下の(a)又は(b)の蛋白質。
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するα3B鎖、配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するβ1鎖、および配列番号6で示されるアミノ酸配列を有するγ1鎖の各サブユニットから構成されるラミニン6B蛋白質。
(b) (a)の蛋白質において、配列番号2で示されるアミノ酸配列、配列番号4で示されるアミノ酸配列、および配列番号6で示されるアミノ酸配列のすくなくとも1つのアミノ酸配列中の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ており、かつラミニン6B蛋白質の生物学的活性を有する蛋白質。
ただし、α3B鎖に関しては、C末端側に存在するLG4−5ドメイン(配列番号2の8833番目から10002番目のアミノ酸配列)を含まなくてもよい。
(1) The following protein (a) or (b):
(a) It is composed of each subunit of α3B chain having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 2, β1 chain having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 4, and γ1 chain having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6 Laminin 6B protein.
(b) In the protein of (a), at least one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 A protein having an amino acid deleted, substituted, or added and having the biological activity of laminin 6B protein.
However, the α3B chain may not include the LG4-5 domain (the 8833th to 10002nd amino acid sequence of SEQ ID NO: 2) present on the C-terminal side.

(2)以下の(i)、(ii)および(iii)のDNAで形質転換した宿主細胞。
(i)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ていてもよい配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するα3B鎖をコードするDNA
(ii)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ていてもよい配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するβ1鎖をコードするDNA
(iii)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ていてもよい配列番号6で示されるアミノ酸配列を有するγ1鎖をコードするDNA
ただし、α3B鎖に関しては、C末端側に存在するLG4−5ドメイン(配列番号2の8833番目から10002番目のアミノ酸配列)を含まなくてもよい。
(2) A host cell transformed with the following DNAs (i), (ii) and (iii):
(i) DNA encoding an α3B chain having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 in which one or several amino acids may be deleted, substituted or added
(ii) DNA encoding the β1 chain having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 in which one or several amino acids may be deleted, substituted or added
(iii) DNA encoding the γ1 chain having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 in which one or several amino acids may be deleted, substituted or added
However, the α3B chain may not include the LG4-5 domain (the 8833th to 10002nd amino acid sequence of SEQ ID NO: 2) present on the C-terminal side.

(3)宿主細胞がHEK細胞である(2)記載の細胞。
(4)(2)または(3)記載の細胞を培養することを含む、(1)記載の蛋白質の製造方法。
(5)(1)記載の蛋白質を含む組成物。
(6)細胞の培養基質、細胞増殖促進剤、血管新生剤、創傷治癒剤、神経再生剤又は移植基材として用いられる(5)記載の組成物。
(3) The cell according to (2), wherein the host cell is a HEK cell.
(4) The method for producing a protein according to (1), comprising culturing the cell according to (2) or (3).
(5) A composition comprising the protein according to (1).
(6) The composition according to (5), which is used as a cell culture substrate, a cell growth promoter, an angiogenesis agent, a wound healing agent, a nerve regeneration agent, or a transplant base material.

本発明により、新規なラミニン6B蛋白質が提供された。ラミニン6Bは細胞の接着や移動を促進することから、将来的に再生医療や細胞工学の分野で利用できる可能性がある。     According to the present invention, a novel laminin 6B protein has been provided. Since laminin 6B promotes cell adhesion and migration, it may be used in the fields of regenerative medicine and cell engineering in the future.

以下、本発明の実施の形態についてより詳細に説明する。
図1に、ラミニン5A、本発明のラミニン6B、ラミニン6Aの構造を示す。ラミニン6B蛋白質は、α3B鎖、β1鎖およびγ1鎖からなる。ラミニン5Aは、α3A鎖、β3鎖およびγ2鎖からなり、ラミニン6Aは、α3A鎖、β1鎖およびγ1鎖からなる。α3B鎖はα3A鎖の約2倍の大きさをもち、α3B鎖のC末端側約半分の構造はα3A鎖と共通である。α3B鎖とα3A鎖のC末端部分には球状(G)ドメインが存在し、それは5つのサブドメイン(またはモジュール)(G1〜G5)に分かれている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
FIG. 1 shows the structures of laminin 5A, laminin 6B and laminin 6A of the present invention. Laminin 6B protein consists of an α3B chain, a β1 chain, and a γ1 chain. Laminin 5A is composed of α3A chain, β3 chain and γ2 chain, and laminin 6A is composed of α3A chain, β1 chain and γ1 chain. The α3B chain is about twice as large as the α3A chain, and the structure of about half the C-terminal side of the α3B chain is common to the α3A chain. There is a globular (G) domain in the C-terminal part of the α3B chain and α3A chain, which is divided into five subdomains (or modules) (G1-G5).

α3B鎖はαA鎖のN末端側に3つの球状ドメイン(N末端側からドメインLN、L4a、L4b)と2つのEGF様ドメイン(N末端側からドメインLEa、LEb)が付加された構造をもつ。これらのドメインはインテグリンへの結合や、自己あるいは他のラミニンとの会合に寄与すると考えられている。α3B鎖の全体的な構造は他の長鎖型α鎖である、α1、α2、α5鎖に類似する。   The α3B chain has a structure in which three globular domains (domains LN, L4a and L4b from the N-terminal side) and two EGF-like domains (domains LEa and LEb from the N-terminal side) are added to the N-terminal side of the αA chain. These domains are thought to contribute to integrin binding and association with self or other laminins. The overall structure of the α3B chain is similar to α1, α2, α5 chains, which are other long chain α chains.

本発明のラミニン6B蛋白質は組換えDNA技術を用いて各サブユニットを発現させることにより製造することができる。本発明のラミニン6Bの各サブユニットをコードするcDNAは、配列番号1、3または5の塩基配列に基づいてプライマーを設計し、適当なcDNAライブラリーをテンプレートとして、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により目的とする配列を増幅することにより製造することができる。このようなPCR手法は当該技術分野においてよく知られており、例えば、”PCR Protocols,A Guide to Methods and Applications”,Academic Press,Michael,et al.,eds.,1990に記載されている。   The laminin 6B protein of the present invention can be produced by expressing each subunit using recombinant DNA technology. The cDNA encoding each subunit of laminin 6B of the present invention is designed by polymerase chain reaction (PCR) by designing a primer based on the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 3 or 5 and using an appropriate cDNA library as a template. Can be produced by amplifying the sequence. Such PCR techniques are well known in the art, see, for example, “PCR Protocols, A Guide to Methods and Applications”, Academic Press, Michael, et al. , Eds. , 1990.

ラミニン6Bの各鎖遺伝子をコードするDNAを適当な発現ベクターに中に組み込み、これを宿主細胞(例えば、真核生物又は原核生物細胞など)に導入して、それぞれの鎖を発現させることにより所望の蛋白質を得ることができる。本発明の蛋白質を発現させるために用いることができる宿主細胞の例としては、限定されないが、大腸菌、枯草菌等の原核生物宿主、および酵母、真菌、昆虫細胞、哺乳動物細胞等の真核生物宿主が挙げられる。宿主として有用な哺乳動物細胞には、胃がん細胞株、例えばSTKM−1やMKN−45、繊維肉腫細胞株、例えばHT1080、胎児腎由来細胞株、例えばHEK293や浮遊型HEK293F細胞、HeLa細胞、線維芽細胞由来の細胞、例えばVEROまたはCHO−K1、またはリンパ球由来の細胞、およびこれらの誘導体が含まれる。好ましい哺乳動物宿主細胞には、ヒト腎由来細胞株、例えばHEK293や浮遊型HEK293F細胞、線維芽細胞由来の細胞、例えばVEROまたはCHO−K1が含まれる。さらに、植物細胞および昆虫細胞、例えばショウジョウバエの細胞もまた宿主として利用可能である。   A DNA encoding each laminin 6B chain gene is incorporated into an appropriate expression vector and introduced into a host cell (eg, a eukaryotic or prokaryotic cell) to express each chain as desired. Of protein. Examples of host cells that can be used to express the protein of the present invention include, but are not limited to, prokaryotic hosts such as E. coli and Bacillus subtilis, and eukaryotic organisms such as yeast, fungi, insect cells and mammalian cells. A host. Mammalian cells useful as hosts include gastric cancer cell lines such as STKM-1 and MKN-45, fibrosarcoma cell lines such as HT1080, fetal kidney-derived cell lines such as HEK293, floating HEK293F cells, HeLa cells, fibroblasts Cell-derived cells, such as VERO or CHO-K1, or lymphocyte-derived cells, and derivatives thereof are included. Preferred mammalian host cells include human kidney-derived cell lines such as HEK293 and suspension HEK293F cells, fibroblast-derived cells such as VERO or CHO-K1. In addition, plant cells and insect cells such as Drosophila cells can also be used as hosts.

ベクターとは、細胞にトランスフェクトすることができ、細胞ゲノム中でまたはそれとは独立に複製しうる一本鎖または二本鎖の核酸分子を表す。発現ベクターは、DNAの発現を駆動するプロモーター領域を含み、さらに転写および翻訳の制御配列、例えばTATAボックス、キャッピング配列、CAAT配列、3’非コード領域、エンハンサー等を含んでいてもよい。プロモーターの例としては、原核生物宿主中で用いる場合には、blaプロモーター、catプロモーター、lacZプロモーター、真核生物宿主中で用いる場合には、マウスメタロチオネインI遺伝子配列のプロモーター、ヘルペスウイルスのTKプロモーター、SV40初期プロモーター、酵母解糖系酵素遺伝子配列プロモーター等が挙げられる。ベクターの例には、限定されないが、pBR322、pUC118、pUC119、λgtl0、λgt11、pMAM−neo、pKRC、BPV、ワクチニア、SV40、2−ミクロン等が含まれる。   A vector refers to a single-stranded or double-stranded nucleic acid molecule that can be transfected into a cell and replicate in the cell genome or independently thereof. The expression vector includes a promoter region that drives DNA expression, and may further include transcriptional and translational control sequences such as a TATA box, a capping sequence, a CAAT sequence, a 3 'non-coding region, an enhancer, and the like. Examples of promoters include bla promoter, cat promoter, lacZ promoter when used in prokaryotic hosts, mouse metallothionein I gene sequence promoter, herpesvirus TK promoter when used in eukaryotic hosts, Examples include SV40 early promoter and yeast glycolytic enzyme gene sequence promoter. Examples of vectors include, but are not limited to, pBR322, pUC118, pUC119, λgt10, λgt11, pMAM-neo, pKRC, BPV, vaccinia, SV40, 2-micron and the like.

発現ベクターは、これを含有する宿主細胞を選択することができるように、1またはそれ以上のマーカーを有することが好ましい。マーカーとしては、栄養要求性宿主に対する栄養、抗生物質耐性(例えばアンピシリン、テトラサイクリン、ネオマイシン、ハイグロマイシン、ゼオシン等)、または重金属耐性(例えば銅)を与えるものを用いることができる。
さらに、シグナル配列を用いて本発明の蛋白質を分泌発現させるように、あるいは、本発明の蛋白質を別の蛋白質との融合蛋白質の形で発現させるように、ベクターを構築することができる。融合蛋白質を用いることにより、蛋白質の安定性を改良し、または精製を容易にすることができる。そのような発現ベクターの構築は当該技術分野においてよく知られている。
The expression vector preferably has one or more markers so that a host cell containing it can be selected. As the marker, those that give nutrition to an auxotrophic host, antibiotic resistance (for example, ampicillin, tetracycline, neomycin, hygromycin, zeocin, etc.), or heavy metal resistance (for example, copper) can be used.
Furthermore, the vector can be constructed so that the protein of the present invention is secreted and expressed using a signal sequence, or the protein of the present invention is expressed in the form of a fusion protein with another protein. By using a fusion protein, the stability of the protein can be improved or purification can be facilitated. The construction of such expression vectors is well known in the art.

ラミニン6Bの各鎖をコードするDNAは、一つの発現ベクター内に組み込んで発現させてもよく、または別個の発現ベクターに組み込んで、これらのベクターを同じ細胞にトランスフェクトして発現させてもよい。α3B鎖、β1鎖およびγ1鎖の各サブユニットはいずれも非常に大きなポリペプチドであるため、好ましくは後者の方法を用いる。   The DNA encoding each strand of laminin 6B may be incorporated into a single expression vector for expression, or may be incorporated into separate expression vectors and transfected into the same cells for expression. . Since the subunits of α3B chain, β1 chain and γ1 chain are all very large polypeptides, the latter method is preferably used.

本発明のラミニン6Bを発現するよう構築したベクターは、トランスフォーメーション、トランスフェクション、コンジュゲーション、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、粒子銃技術、リン酸カルシウム沈澱、直接マイクロインジェクション等により、適当な宿主細胞中に導入することができる。ベクターを含む細胞を適当な培地中で成長させて本発明の蛋白質を産生させ、細胞または培地から所望の組換え蛋白質を回収し、精製することにより、本発明ラミニン6B蛋白質を得ることができる。精製は、イオン交換クロマトグラフィー、ヘパリンアフィニティークロマトグラフィー、および免疫アフィニティークロマトグラフィー等を用いて行うことができる。   A vector constructed to express laminin 6B of the present invention is introduced into an appropriate host cell by transformation, transfection, conjugation, protoplast fusion, electroporation, particle gun technology, calcium phosphate precipitation, direct microinjection, etc. can do. The laminin 6B protein of the present invention can be obtained by growing cells containing the vector in an appropriate medium to produce the protein of the present invention, and recovering and purifying the desired recombinant protein from the cell or medium. Purification can be performed using ion exchange chromatography, heparin affinity chromatography, immunoaffinity chromatography, and the like.

本発明のラミニン6Bの各鎖は、対応する配列番号で示されるアミノ酸配列において1若しくは数個(1又は2個以上、好ましくは、2個以上30個以下、より好ましくは2個以上10個以下)のアミノ酸が欠失、付加または置換されているアミノ酸配列を有するものであってもよい。ただし、α3B鎖に関しては、C末端側に存在するLG4−5ドメイン(配列番号2の8833番目から10002番目のアミノ酸配列)を含まない蛋白質も本蛋白質に含まれる。このような天然の蛋白質と相同の蛋白質も本願発明の範囲内である。
アミノ酸の保存的変更を行って、元の機能を保持している蛋白質またはポリペプチドを得ることができることは、当該技術分野においてよく知られている。そのような置換には、アミノ酸を類似の物理化学的特性を有する残基で置き換えること、例えば、1つの脂肪族残基(Ile、Val、LeuまたはAla)を別のもので、または塩基性残基LysとArg、酸性残基GluとAsp、アミド残基GlnとAsn、ヒドロキシル残基SerとTyr、または芳香族残基PheとTyrとの間で置き換えることが含まれる。
Each chain of laminin 6B of the present invention has one or several amino acid sequences (1 or more, preferably 2 or more, preferably 30 or less, more preferably 2 or more and 10 or less) in the corresponding amino acid sequence. ) Amino acids may be deleted, added or substituted. However, regarding the α3B chain, a protein that does not contain the LG4-5 domain (the 8833th to 10002nd amino acid sequence of SEQ ID NO: 2) present on the C-terminal side is also included in this protein. Such a protein homologous to a natural protein is also within the scope of the present invention.
It is well known in the art that conservative changes in amino acids can be made to obtain proteins or polypeptides that retain their original function. Such substitutions include replacing an amino acid with a residue having similar physicochemical properties, eg, replacing one aliphatic residue (Ile, Val, Leu or Ala) with another, or basic residue. Substitution is included between the groups Lys and Arg, acidic residues Glu and Asp, amide residues Gln and Asn, hydroxyl residues Ser and Tyr, or aromatic residues Phe and Tyr.

また、配列番号2、4または6に記載されるアミノ酸配列と、少なくとも50%、60%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の同一性を有し、かつラミニン6B蛋白質の生物学的活性を有する蛋白質も本願発明の範囲内である。同一性は、同一である残基の数を、既知の配列または既知の配列のドメイン中の残基の総数で割り、100を乗ずることにより計算する。標準的なパラメータを用いて配列の同一性を決定するためのいくつかのコンピュータプログラム、例えば、Gapped BLASTまたはPSI−BLAST(Altschul,et al.(1997)Nucleic Acids Res.25:3389−3402)、BLAST(Altschul,et al.(1990)J.Mol.Biol.215:403−410)、およびスミス−ウォーターマン(Smith−Waterman)(Smith,et al.(1981)J.Mol.Biol.147:195−197)が利用可能である。好ましくは、これらのプログラムのデフォルト設定を用いるが、所望によりこれらの設定を変更してもよい。   And at least 50%, 60%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98% or 99% identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, 4 or 6. A protein having the biological activity of laminin 6B protein is also within the scope of the present invention. Identity is calculated by dividing the number of residues that are identical by the total number of residues in a known sequence or domain of a known sequence and multiplying by 100. Several computer programs for determining sequence identity using standard parameters, such as Gapped BLAST or PSI-BLAST (Altschul, et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402), BLAST (Altschul, et al. (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410), and Smith-Waterman (Smith, et al. (1981) J. Mol. Biol. 147: 195. -197) is available. Preferably, the default settings of these programs are used, but these settings may be changed as desired.

ラミニン6B蛋白質の生物学的活性としては、細胞接着活性、細胞運動活性、細胞増殖活性などが挙げられる。特に血管内皮細胞の増殖に適した培養基質となる。
また、本発明のラミニン6Bを構成する各鎖の一部が欠失している蛋白質も本願発明の範囲内である。例えば、本発明のラミニン6Bのα3B鎖は、プロテアーゼによってG4およびG5が切断除去されるが、ラミニン6Bとしての活性を有する限り、切断型または非切断型を問わず本発明の範囲内にある。
Examples of the biological activity of laminin 6B protein include cell adhesion activity, cell motility activity, and cell proliferation activity. In particular, it is a culture substrate suitable for the proliferation of vascular endothelial cells.
A protein in which a part of each chain constituting laminin 6B of the present invention is deleted is also within the scope of the present invention. For example, in the α3B chain of laminin 6B of the present invention, G4 and G5 are cleaved and removed by protease. However, as long as it has activity as laminin 6B, it is within the scope of the present invention regardless of whether it is cleaved or uncut.

さらに、ヒト以外の種の生物に由来する、ヒトラミニン6Bと同様の活性を有する蛋白質も本発明の範囲内である。このような蛋白質をコードする遺伝子は、配列番号1、3または5に示される配列を有するポリヌクレオチドまたはそのフラグメントをプローブまたはプライマーとして用いて、ハイブリダイゼーションまたはPCR等の手法を用いて容易に単離することができる。このようにして得られる相同遺伝子は、配列番号1、3または5に記載の塩基配列に対して少なくとも50%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相同性を有する。あるいは、相同遺伝子は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で配列番号1、3または5に記載の塩基配列を有する遺伝子とハイブリダイズすることができる。   Furthermore, a protein having an activity similar to that of human laminin 6B derived from an organism other than human is also within the scope of the present invention. A gene encoding such a protein is easily isolated using a polynucleotide having the sequence shown in SEQ ID NO: 1, 3 or 5 or a fragment thereof as a probe or primer and using a technique such as hybridization or PCR. can do. The homologous gene thus obtained is at least 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, further preferably 80% or more with respect to the base sequence described in SEQ ID NO: 1, 3 or 5. The homology is particularly preferably 90% or more, most preferably 95% or more. Alternatively, the homologous gene can hybridize with a gene having the base sequence described in SEQ ID NO: 1, 3 or 5 under stringent hybridization conditions.

ハイブリダイズとの用語は、DNAまたはこれに対応するRNAが、溶液中でまたは固体支持体上で、別のDNAまたはRNA分子と水素結合相互作用により結合することを意味する。このような相互作用の強さは、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーを変化させることにより評価することができる。所望の特異性および選択性によって、種々のストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件を用いることができ、ストリンジェンシーは、塩濃度または変性剤の濃度を変化させることにより調節することができる。そのようなストリンジェンシーの調節方法は当該技術分野においてよく知られており、例えば、"Molecular Cloning:A Laboratory Manual",第2版.Cold Spring Harbor Laboratory,Sambrook,Fritsch,&Maniatis,eds.,1989)に記載されている。   The term hybridize means that DNA or its corresponding RNA binds to another DNA or RNA molecule by hydrogen bonding interaction in solution or on a solid support. The strength of such interaction can be evaluated by changing the stringency of hybridization conditions. Depending on the desired specificity and selectivity, various stringency hybridization conditions can be used, and the stringency can be adjusted by changing the concentration of salt or denaturant. Such methods for regulating stringency are well known in the art, for example, “Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, 2nd edition. Cold Spring Harbor Laboratory, Sambrook, Fritsch, & Maniatis, eds. 1989).

ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件とは、50%ホルムアミドの存在下で、700mMのNaCl中42℃、またはこれと同等の条件をいう。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の一例は、50%ホルムアミド、5XSSC、50mMNaHPO、pH6.8、0.5%SDS、0.1mg/mL超音波処理サケ精子DNA、および5Xデンハルト溶液中で42℃で一夜のハイブリダイゼーション;2XSSC、0.1%SDSで45℃での洗浄;および0.2XSSC、0.1%SDSで45℃での洗浄である。 Stringent hybridization conditions refer to conditions of 42 ° C. or equivalent in 700 mM NaCl in the presence of 50% formamide. An example of stringent hybridization conditions is 50% formamide, 5XSSC, 50 mM NaH 2 PO 4 , pH 6.8, 0.5% SDS, 0.1 mg / mL sonicated salmon sperm DNA, and 42 in 5X Denhardt's solution. Overnight hybridization at 0 ° C; 2XSSC, 0.1% SDS at 45 ° C wash; and 0.2XSSC, 0.1% SDS at 45 ° C wash.

本発明のラミニン6B蛋白質は、細胞接着活性、細胞運動活性、細胞増殖活性などを有する。ラミニン6Bの細胞接着活性は、プレートに本発明のラミニン6Bをコーティングし、このプレートに適当な細胞を播種し、所定時間インキュベートした後に接着した細胞の数を測定することによりアッセイすることができる。細胞運動促進活性は、プレートに本発明のラミニン6Bをコーティングし、このプレート上に適当な細胞を播種し、所定時間経過後に細胞の分散の程度を測定することによりアッセイすることができる。また、細胞の運動の様子をビデオにて撮影し、画像解析により細胞運動の速度を求めてもよい。細胞増殖活性は、ラミニン6Bをコーティングしたプレートに適当な細胞、例えば血管内皮細胞、を播種して数日間培養し、増殖した細胞を計数することにより測定することができる。   The laminin 6B protein of the present invention has cell adhesion activity, cell motility activity, cell proliferation activity and the like. The cell adhesion activity of laminin 6B can be assayed by coating the plate with laminin 6B of the present invention, seeding the plate with appropriate cells, incubating for a predetermined time, and then measuring the number of cells adhered. The cell motility promoting activity can be assayed by coating the plate with laminin 6B of the present invention, seeding appropriate cells on the plate, and measuring the degree of cell dispersion after a predetermined time. Alternatively, the state of cell movement may be taken by video and the speed of cell movement may be obtained by image analysis. Cell proliferation activity can be measured by seeding appropriate cells such as vascular endothelial cells on a plate coated with laminin 6B, culturing for several days, and counting the number of proliferated cells.

本発明のラミニン6B蛋白質を細胞の培養基質又は細胞増殖促進剤として用いる場合には、ラミニン6Bを細胞の培養液中に添加するか、または培養プレートもしくは培養シート上に塗布または固定化することにより使用することができる。あるいは、培養プレートもしくは培養シート上で増殖させたフィーダー細胞上に塗布してもよい。殆どの動物細胞は生存条件として培養器表面に接着することが必須であり、さらに増殖因子の刺激を受けて分裂する。ラミニン6Bは細胞接着活性をもつことから、多様な細胞の増殖促進剤として有効である。例えば、皮膚、肝臓、膵臓、軟骨、神経、血管などにおける正常細胞やがん細胞、各組織の幹細胞、胚性幹(ES)細胞などの培養に使用できる。一方、本発明のラミニン6Bを薬学的に許容される担体とともに外用製剤として処方して、皮膚、粘膜等の表面に塗布してもよい。本発明のラミニン6B蛋白質は、軟膏、皮膚パッチ、移植用培養細胞シート、人工マトリクスなどの形態で、創傷治療用製剤として用いることができる。また、ラミニン6Bの高い細胞接着効果を利用して、生体組織に埋め込む種々の医療インプラントの塗布剤として用いることができる。さらに、血管新生剤、神経再生剤などとしても用いることができる。   When the laminin 6B protein of the present invention is used as a cell culture substrate or cell growth promoter, laminin 6B is added to the cell culture solution, or applied or immobilized on a culture plate or culture sheet. Can be used. Or you may apply | coat on the feeder cell grown on the culture plate or the culture sheet. Most animal cells must adhere to the surface of the incubator as a living condition, and further divide under stimulation by growth factors. Since laminin 6B has cell adhesion activity, it is effective as a proliferation promoter for various cells. For example, normal cells and cancer cells in skin, liver, pancreas, cartilage, nerves, blood vessels, etc., stem cells of various tissues, embryonic stem (ES) cells and the like can be used. On the other hand, laminin 6B of the present invention may be formulated as an external preparation together with a pharmaceutically acceptable carrier and applied to the surface of skin, mucous membrane or the like. The laminin 6B protein of the present invention can be used as a wound treatment preparation in the form of an ointment, a skin patch, a cultured cell sheet for transplantation, an artificial matrix or the like. Moreover, it can be used as a coating agent for various medical implants to be embedded in a living tissue using the high cell adhesion effect of laminin 6B. Furthermore, it can also be used as an angiogenic agent, a nerve regeneration agent and the like.

限定されるわけではないが、本発明の組成物は、in vitroまたはex vivoで使用する場合、好ましくは0.01μg/mlないし20μg/mlの濃度で用いることができる。本発明の組成物を医薬用組成物として用いる場合には、薬学的に受容可能な担体との混合物中に、治療上有効な量のラミニン6Bを含む。本発明の組成物は、全身的にまたは局所的に、好ましくは静脈内、皮下内、筋肉内に非経口的に投与し得る。非経口的に投与可能なラミニン溶液の調剤は、pH、等張性、安全性等を考慮し、当業者の技術的範囲内において行い得る。
本発明の組成物の用量用法は、薬剤の作用、例えば、患者の症状の性質及び/若しくは重度、体重、性別、食餌、投与の時間、並びに他の臨床的作用を左右する種々の因子を考慮し、診察する医師により決定され得る。当業者は、これらの要素に基づき、本発明の組成物の用量を決定することができる。
Without being limited thereto, the composition of the present invention can be used preferably at a concentration of 0.01 μg / ml to 20 μg / ml when used in vitro or ex vivo. When the composition of the present invention is used as a pharmaceutical composition, it contains a therapeutically effective amount of laminin 6B in a mixture with a pharmaceutically acceptable carrier. The compositions of the present invention may be administered systemically or locally, preferably intravenously, subcutaneously, intramuscularly or parenterally. Preparation of a parenterally administrable laminin solution can be performed within the technical scope of those skilled in the art in consideration of pH, isotonicity, safety and the like.
The dosage regimen of the composition of the present invention takes into account various factors that influence the action of the drug, eg, the nature and / or severity of the patient's symptoms, weight, sex, diet, time of administration, and other clinical effects. And can be determined by the examining physician. One skilled in the art can determine the dose of the composition of the invention based on these factors.

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されることはない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

〔実施例1〕ラミニン6Bの発現系の作製と精製ラミニン6Bの性質
細胞培養
ヒト胎児腎由来細胞株HEK293は、American Type Culture Collection (ATCC, CRL-1573)(Rockville, MD)より購入した。培養はDalbecco’s modified essential medium(DMEM)/Ham’s F12(1:1)(Invitrogen, Carlsbad, CA)に 10%仔牛胎児血清(FCS; JRH Biosciences, Lenexa, KS)、100 U/mlペニシリンG(明治製菓, 東京)、0.1 mg/mlストレプトマイシン(明治製菓)を添加した培地(10% FCS入り DMEM/F12)を用いて37 ℃、5% CO2存在下でおこなった。
[Example 1] Production of expression system of laminin 6B and properties of purified laminin 6B
Cell culture human fetal kidney cell line HEK293 was purchased from American Type Culture Collection (ATCC, CRL-1573) (Rockville, MD). Culture is Dalbecco's modified essential medium (DMEM) / Ham's F12 (1: 1) (Invitrogen, Carlsbad, CA) with 10% fetal calf serum (FCS; JRH Biosciences, Lenexa, KS), 100 U / ml penicillin G (Meiji Seika) , Tokyo) and a medium supplemented with 0.1 mg / ml streptomycin (Meiji Seika) (DMEM / F12 with 10% FCS) at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 .

抗体とその他の材料
ラミニンα3B鎖に対するマウスモノクローナル抗体(F7)、α3A鎖に対するマウスモノクローナル抗体(BG5)(α3B鎖にも弱く反応する)は当研究室で作製した。ラミニンγ2鎖に対するマウスモノクローナル抗体(D4B5)(Mizushima, H. et al., Horm. Res. 50 Suppl. 2: 7-14, 1998)とラミニンβ3鎖に対するマウスモノクローナル抗体(LE8A、LE12C)(Nakashima, Y. et al., J. Biochem. 138:539-552, 2005)は当研究室で作製したものを使用した。LE8Aはウェスタンブロッティング用、また LE12Cは免疫染色用に使用した。ラミニンβ1鎖に対するラットモノクローナル抗体(LT3)とラミニンγ1鎖に対するマウスモノクローナル抗体(2E8)はChemicon International社(Temecula, CA、USA)より購入した。
Antibodies and other materials Mouse monoclonal antibody (F7) against laminin α3B chain and mouse monoclonal antibody (BG5) against α3A chain (which reacts weakly with α3B chain) were prepared in our laboratory. Mouse monoclonal antibody against laminin γ2 chain (D4B5) (Mizushima, H. et al., Horm. Res. 50 Suppl. 2: 7-14, 1998) and mouse monoclonal antibody against laminin β3 chain (LE8A, LE12C) (Nakashima, Y. et al., J. Biochem. 138: 539-552, 2005) was used in this laboratory. LE8A was used for Western blotting, and LE12C was used for immunostaining. Rat monoclonal antibody (LT3) against laminin β1 chain and mouse monoclonal antibody (2E8) against laminin γ1 chain were purchased from Chemicon International (Temecula, CA, USA).

cDNA発現ベクターの作製
ヒトラミニンα3B鎖発現ベクター(LNα3BpcDNA3.1 Hygro(+))はWO2004/108927の実施例1に記載のように作製された(非特許文献12)。このα3B鎖発現ベクターは8,832bpのcDNA(配列番号1の塩基配列の1番目〜8832番目)を含み、N末端側から2,944個のアミノ酸配列をコードする。ただし、この配列にはLG4−5ドメイン(図1)(配列番号2のアミノ酸配列の2945番目〜3333番目)は含まれない。β1鎖(全長5,361 bp)およびγ1鎖(全長4,830 bp)cDNAは以下のように作製した。β1鎖、γ1鎖を、それぞれ4つの断片(β1-1〜4およびγ1-1〜4)に分けるようにプライマーを設計し、ヒト肺cDNAライブラリーよりPolymerase Chain Reaction(PCR)法を用いて各断片を増幅した。使用したプライマーと作製したプラスミドの組み合わせは表1に示す。その際、発現ベクターに組み込むため、β1-1の5’末端にKpn Iサイト、β1-4の3’末端にEcoR Vサイトを、γ1-1の5’末端にBamH Iサイト、γ1-4の3’末端にXba Iサイトをそれぞれ付加した。増幅断片はpGEM(登録商標)T-Easy ベクター(Promega, Madison, WI)に組み込み、DNAシークエンサーを用いて塩基配列を決定した。決定した配列を既知のβ1鎖(GenBankTM accession no. M61916)およびγ1鎖(GenBankTM accession no. J03202)の塩基配列と比較し、変異の有無を確認した。アミノ酸置換を伴う変異が認められた塩基については、点変異導入法や制限酵素によるつなぎ換えによって正しい塩基配列への修正をおこなった。
Preparation of cDNA expression vector A human laminin α3B chain expression vector (LNα3BpcDNA3.1 Hygro (+)) was prepared as described in Example 1 of WO2004 / 108927 (Non-patent Document 12). This α3B chain expression vector contains 8,832 bp cDNA (1st to 8832th in the base sequence of SEQ ID NO: 1) and encodes 2,944 amino acid sequences from the N-terminal side. However, this sequence does not include the LG4-5 domain (FIG. 1) (positions 2945 to 3333 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2). β1 chain (full length 5,361 bp) and γ1 chain (full length 4,830 bp) cDNA were prepared as follows. Primers were designed to divide the β1 and γ1 chains into four fragments (β1-1 to 4 and γ1-1 to 4), respectively, and each of them was polymerized using a polymerase chain reaction (PCR) method from a human lung cDNA library. The fragment was amplified. Table 1 shows the combinations of the primers used and the prepared plasmids. At that time, for incorporation into an expression vector, a Kpn I site at the 5 ′ end of β1-1, an EcoR V site at the 3 ′ end of β1-4, a BamH I site at the 5 ′ end of γ1-1, and a γ1-4 An Xba I site was added to the 3 ′ end. The amplified fragment was incorporated into pGEM (registered trademark) T-Easy vector (Promega, Madison, Wis.), And the nucleotide sequence was determined using a DNA sequencer. The determined sequence was compared with the known β1 chain (GenBank TM accession no. M61916) and γ1 chain (GenBank TM accession no. J03202) base sequences to confirm the presence or absence of mutations. Bases with mutations involving amino acid substitutions were corrected to the correct base sequences by point mutation introduction methods or restriction enzyme linkage.

点変異導入法による塩基配列の修正にはPCRを用いた方法でおこなった(今井 嘉紀 (1999): ワンデイミュータジェネシス)。その際、修正した塩基を含むプライマー(表1,2,3)を互いに背中合わせに接するように設計した。

Figure 0005142246
表1のプライマー1〜13の塩基配列をそれぞれ配列番号7〜19に示す。
Figure 0005142246
表2のプライマー1〜13の塩基配列をそれぞれ配列番号20〜32に示す。
Figure 0005142246
表3のプライマー1〜9の塩基配列をそれぞれ配列番号33〜41に示す。 The base sequence was corrected by the point mutation introduction method by a method using PCR (Imai Yoshinori (1999): one-day mutagenesis). At that time, the primers (Tables 1, 2 and 3) containing the corrected bases were designed to contact each other back to back.
Figure 0005142246
The base sequences of primers 1 to 13 in Table 1 are shown in SEQ ID NOs: 7 to 19, respectively.
Figure 0005142246
The base sequences of primers 1 to 13 in Table 2 are shown in SEQ ID NOs: 20 to 32, respectively.
Figure 0005142246
The base sequences of primers 1 to 9 in Table 3 are shown in SEQ ID NOs: 33 to 41, respectively.

塩基配列が正しいことが確認された各断片を、図2及び3に示したように制限酵素サイトを利用して結合し、ヒトラミニンβ1鎖cDNA全長(β1full/pBS)およびヒトラミニンγ1鎖cDNA全長(γ1full/T-Easy)を作製した。β1full/pBSよりKpn IとEcoR Vで、γ1full/T-EasyよりBamH IとXba Iで切り出されたβ1、γ1鎖cDNAを、それぞれpcDNA3.1/Zeo(+)(Invitrogen社)あるいはpcDNA3 (Invitrogen社)発現ベクターの相当する酵素サイトに組み込みこんだ。
また、細胞に導入するcDNA発現ベクターはQIAGEN(登録商標)Plasmid Midi Kit (QIAGEN, Valencia, CA)で精製した。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fragments confirmed to have the correct nucleotide sequence were bound using a restriction enzyme site, and the full length of human laminin β1 chain cDNA (β1full / pBS) and full length of human laminin γ1 chain cDNA (γ1full) / T-Easy). β1 and γ1 chain cDNAs excised from β1full / pBS with Kpn I and EcoR V and from γ1full / T-Easy with BamH I and Xba I, respectively, pcDNA3.1 / Zeo (+) (Invitrogen) or pcDNA3 (Invitrogen) Incorporated into the corresponding enzyme site of the expression vector.
The cDNA expression vector to be introduced into the cells was purified with QIAGEN (registered trademark) Plasmid Midi Kit (QIAGEN, Valencia, CA).

接着型HEK293細胞を用いたヒト組換え型LN6B安定発現細胞株の構築(図4)
ヒト胎児腎由来細胞株HEK293にリポフェクション法を用いてγ1鎖cDNA発現ベクターを導入した。導入後、耐性薬剤であるG418で選択を行い、さらに細胞をクローン化した。これらのクローンから回収した培養液上清内のγ1鎖の分泌量をウェスタンブロッティング法により分析し、発現量が最も高いクローンを選択し、このクローンをγ1-HEKとした。次に、このγ1-HEK細胞にβ1鎖cDNA発現ベクターを導入し、耐性薬剤であるzeocinで選択を行い、さらに細胞をクローン化した。これらのクローンから回収した培養液上清内のβ1鎖の分泌量を分析し、発現量が最も高いクローンををβ1・γ1-HEKとした。さらに、β1・γ1-HEKにα3B鎖cDNA発現ベクター(WO2004/108927の実施例1に記載のLNα3BpcDNA3.1 Hygro(+))(非特許文献12)を導入し、hygromycinで選択をおこない、さらに細胞をクローン化した。これらのクローンから回収した培養液上清内のLN6Bの発現量を各構成鎖の抗体を用いたウェスタンブロッティングにより解析した結果、安定してLN6Bを発現するクローンを得ることができた(図5)。このクローンを細胞株LN6B-HEKとし、以下の実験に用いた。
Construction of human recombinant LN6B stable expression cell line using adherent HEK293 cells (Fig. 4)
A γ1 chain cDNA expression vector was introduced into the human fetal kidney-derived cell line HEK293 using the lipofection method. After introduction, selection was performed with G418 which is a resistant drug, and the cells were further cloned. The secretion amount of γ1 chain in the culture supernatant collected from these clones was analyzed by Western blotting, the clone with the highest expression level was selected, and this clone was designated as γ1-HEK. Next, a β1-chain cDNA expression vector was introduced into the γ1-HEK cells, selection was performed with the resistant drug zeocin, and the cells were further cloned. The secretion amount of β1 chain in the culture supernatant collected from these clones was analyzed, and the clone with the highest expression level was designated as β1 · γ1-HEK. Furthermore, an α3B chain cDNA expression vector (LNα3BpcDNA3.1 Hygro (+) described in Example 1 of WO2004 / 108927) (Non-patent Document 12) is introduced into β1 · γ1-HEK, selection is performed with hygromycin, and cells are further selected. Was cloned. The expression level of LN6B in the culture supernatant collected from these clones was analyzed by Western blotting using antibodies of each constituent chain, and as a result, clones that stably expressed LN6B could be obtained (FIG. 5). . This clone was designated as cell line LN6B-HEK and used in the following experiments.

なお本発明において、α3B鎖cDNAの代わりにα3A鎖cDNAを発現ベクターに組み込み、上記と同様の操作を行うことにより、ラミニン6Aの発現系も樹立することができた。HEK293細胞でラミニン6Aを発現させた場合、以前に樹立したHT1080系でのラミニン6Aの発現系(非特許文献8)と比較して、発現量が10倍以上になった。   In the present invention, an expression system for laminin 6A could also be established by incorporating α3A chain cDNA in the expression vector instead of α3B chain cDNA and performing the same operation as described above. When laminin 6A was expressed in HEK293 cells, the expression level was 10 times or more compared to the expression system (non-patent document 8) of laminin 6A in the HT1080 system established previously.

ヒト組換え型LN6Bの精製
LN6B-HEKからラミニン6Bを精製するため、細胞を無血清培養液中で培養し、回収した培養液上清1.5 lをQ Sepharose CL-4B陰イオン交換カラム (10 ml)(Amersham社、Piscataway, NJ, USA)に供した。カラムに吸着した蛋白質を0.5M NaClで溶出した。その後、このラミニン6Bを含む 画分を抗α3B抗体(F7)結合Sepharoseカラム(2 ml)に供し、吸着したラミニン6Bを0.05%三フッ化酢酸(TFA)で溶出した。溶出後直ちに、溶出液1ml当たり20 mM Tris-HCl (pH 8.0)の20μlを混合し、中和した。各フラクションを還元条件のSDS電気泳動で分離し、CBB色素染色およびウェスタングロッティングを行って各構成鎖の発現を分析した。その結果、ラミニン6Bの構成鎖であるα3B、β1、γ1鎖に相当する分子量のバンドを検出した(図6)。蛋白質定量の結果、培養液上清1.5 lあたり約350μgのラミニン6Bを精製することができた。
Purification of human recombinant LN6B
To purify laminin 6B from LN6B-HEK, the cells were cultured in serum-free medium, and 1.5 l of the collected culture supernatant was added to a Q Sepharose CL-4B anion exchange column (10 ml) (Amersham, Piscataway, NJ, USA). The protein adsorbed on the column was eluted with 0.5M NaCl. Thereafter, the fraction containing laminin 6B was applied to an anti-α3B antibody (F7) -coupled Sepharose column (2 ml), and the adsorbed laminin 6B was eluted with 0.05% trifluoroacetic acid (TFA). Immediately after elution, 20 μl of 20 mM Tris-HCl (pH 8.0) per 1 ml of the eluate was mixed and neutralized. Each fraction was separated by SDS electrophoresis under reducing conditions, and CBB dye staining and Western glotting were performed to analyze the expression of each constituent chain. As a result, bands having molecular weights corresponding to α3B, β1, and γ1 chains, which are constituent chains of laminin 6B, were detected (FIG. 6). As a result of protein quantification, about 350 μg of laminin 6B could be purified per 1.5 l of the culture supernatant.

ヒト組換え型ラミニン6Bの細胞接着活性の測定
精製したラミニン6B (LN6B)を用いて、既報の方法により細胞の接着活性を調べた(非特許文献13)。活性の測定にはラミニンに対して応答性が高い、ラット肝由来の上皮系細胞であるBRL細胞(California 大学San Diego校 Gordon H. Sato教授(現在は退職)の供与による)を用いた。比較対象として同じα3B鎖を持ち、β、γ鎖が異なるヒトラミニン5B( LN5B)(非特許文献12の方法により作製)、β1、γ1鎖を持ちα鎖が異なるラミニン1(LN1)(マウスEHSラミニン;Chemicon International社)を用いた。 ELISA用96穴プレート(Coster社, Cambridge, MA、USA)に各ラミニンを指定の濃度でコートし、さらに1%牛血清アルブミンでブロッキング処理した。このプレートに無血清DME/F12培地に分散させたBRL細胞(2 × 104 細胞/ウェル)を播種し、37℃で1時間インキュベートした。非接着細胞を除いた後、接着細胞を蛍光色素(Hoechst 33342)で染色し、蛍光強度を測定した(図7)。その結果、ラミニン5Bが最も高い細胞接着活性を示し、ラミニン6B はラミニン5B とラミニン1のほぼ中間の活性を示した。この結果から、精製したラミニン6Bはラミニン1に比べて約2倍、ラミニン5Bと比べて約2分の1の接着活性を持っていることが明らかになった。
Measurement of Cell Adhesion Activity of Human Recombinant Laminin 6B Using purified laminin 6B (LN6B), cell adhesion activity was examined by a previously reported method (Non-patent Document 13). The activity was measured using BRL cells (provided by Professor Gordon H. Sato (currently retired), University of California, San Diego), which is a rat liver-derived epithelial cell line that is highly responsive to laminin. For comparison, human laminin 5B (LN5B) with the same α3B chain and different β and γ chains (produced by the method of Non-Patent Document 12), laminin 1 (LN1) with β1, γ1 chain and different α chains (mouse EHS laminin) ; Chemicon International). Each laminin was coated at a specified concentration on a 96-well plate for ELISA (Coster, Cambridge, MA, USA), and further blocked with 1% bovine serum albumin. BRL cells (2 × 10 4 cells / well) dispersed in serum-free DME / F12 medium were seeded on this plate and incubated at 37 ° C. for 1 hour. After removing non-adherent cells, the adherent cells were stained with a fluorescent dye (Hoechst 33342), and the fluorescence intensity was measured (FIG. 7). As a result, laminin 5B showed the highest cell adhesion activity, and laminin 6B showed almost intermediate activity between laminin 5B and laminin 1. From this result, it was revealed that purified laminin 6B has about twice the adhesive activity as compared to laminin 1 and about half that of laminin 5B.

ヒト組換え型ラミニン6Bの細胞分散活性の測定
精製したヒトラミニン6B (LN6B)の細胞運動活性を細胞分散活性として測定した。細胞分散活性はBRL細胞を用いて既報の方法により行った(非特許文献12)。図7の実施例と同様な方法で、ラミニン6B、ヒトラミニン5B( LN5B)、マウスラミニン1(LN1)を細胞培養用24穴プレートに指定の濃度でコートした。このプレートに1% FCS含有DME/F12培地に分散させたBRL細胞(7,000細胞/ウェル)を播種し、37℃で40時間インキュベートした。顕微鏡下の異なる3つの視野で、互いに接着せず、分散して存在する細胞の割合を求めた。その結果、ラミニン5Bのみが高い細胞分散活性を示した。ラミニン6Bはラミニン1よりもやや高い細胞分散活性を示した(図8)。
Measurement of cell dispersion activity of human recombinant laminin 6B The cell motility activity of purified human laminin 6B (LN6B) was measured as cell dispersion activity. Cell dispersal activity was performed by a previously reported method using BRL cells (Non-patent Document 12). Laminin 6B, human laminin 5B (LN5B), and mouse laminin 1 (LN1) were coated at a specified concentration on a 24-well plate for cell culture by the same method as in the example of FIG. BRL cells (7,000 cells / well) dispersed in DME / F12 medium containing 1% FCS were seeded on this plate and incubated at 37 ° C. for 40 hours. In three different fields under the microscope, the proportion of cells that did not adhere to each other but were dispersed was determined. As a result, only laminin 5B showed high cell dispersion activity. Laminin 6B showed slightly higher cell dispersion activity than laminin 1 (FIG. 8).

〔実施例2〕ラミニン6Bの血管での発現と機能
ヒトラミニン6Bの組織分布
ラミニンα3B鎖に対するmRNAは皮膚、肺など、広い組織で発現することが知られているが、蛋白質の同定は行われていない。そこで、ヒトラミニンα3B鎖に対する特異的マウスモノクローナル抗体(F7)を作製し、ヒト皮膚での免疫組織染色を行った。フォルマリン固定パラフィン切片はBioChain社(和光純薬、大阪)から購入したものを使用し、免疫組織染色は既報の方法に準じて行った(Kagesato, Y. et al., Jpn. J. Cancer Res. 92:184-192, 2001)。その結果、ラミニンα3B蛋白質のシグナルは、表皮基底膜に加え、結合組織の微小血管の基底膜(矢印)に強く検出された(図9)。
[Example 2] Expression and function of laminin 6B in blood vessels
Tissue distribution of human laminin 6B mRNA for laminin α3B chain is known to be expressed in a wide range of tissues such as skin and lung, but no protein has been identified. Therefore, a specific mouse monoclonal antibody (F7) against human laminin α3B chain was prepared and immunohistochemical staining was performed on human skin. Formalin-fixed paraffin sections were purchased from BioChain (Wako Pure Chemicals, Osaka), and immunohistochemical staining was performed according to a previously reported method (Kagesato, Y. et al., Jpn. J. Cancer Res. 92: 184-192, 2001). As a result, laminin α3B protein signal was strongly detected in the basement membrane (arrow) of connective tissue microvessels in addition to the epidermal basement membrane (FIG. 9).

上記のラミニンα3B鎖の分布がラミニン6Bかラミニン5Bによるものか明らかにするために、抗α3A鎖抗体BG5(α3B鎖にも弱く反応)、α3B鎖特異的抗体F7、β3鎖特異的抗体LE12C、γ2鎖特異的抗体D4B5を用いてヒト皮膚組織切片の免疫組織染色を行った(図10)。その結果、抗α3A鎖抗体BG5は表皮基底膜(矢印)を特異的に染色したが、α3B鎖特異的抗体は表皮基底膜(矢印)に加え、結合組織の微小血管の基底膜(矢印)を強く染色した。一方、β3鎖特異的抗体LE12Cとγ2鎖特異的抗体D4B5は表皮基底膜(矢印)を強く染色したが、血管基底膜(星印の位置)を染色しなかった。以上の結果から、表皮基底膜にはラミニンα3A鎖、α3B鎖、β3鎖、γ2鎖が存在するが、血管基底膜にはα3B鎖のみが存在することが分かった。同様な分布は、食道、乳腺、肺などでも見られた。血管の基底膜には、β1鎖、γ1鎖をもつラミニン8(α4β1γ1;ラミニン411)やラミニン10(α5β1γ1;ラミニン511)が主要な成分として存在することが知られている(Iivanainen, A. et al., J. Biol. Biochem. 272: 27862-27878, 1997)。従って、血管基底膜に存在するラミニンα3B鎖は、ラミニン5B(α3Bβ3γ2)ではなく、ラミニン6B(α3Bβ1γ1)として存在するものと考えられる。一方、表皮基底膜においては、β3鎖、γ2鎖が存在することから主にラミニン5Bとして存在するものと考えられる。また、ラミニンα3B鎖の広い組織分布はラミニン6Bの血管による発現によるものと考えられる。   In order to clarify whether the above distribution of laminin α3B chain is due to laminin 6B or laminin 5B, anti-α3A chain antibody BG5 (which reacts weakly to α3B chain), α3B chain specific antibody F7, β3 chain specific antibody LE12C, Immunohistochemical staining of human skin tissue sections was performed using γ2 chain specific antibody D4B5 (FIG. 10). As a result, the anti-α3A chain antibody BG5 specifically stained the epidermal basement membrane (arrow), while the α3B chain-specific antibody added to the basement membrane (arrow) of the connective tissue microvessel in addition to the epidermal basement membrane (arrow). Stained strongly. On the other hand, the β3 chain specific antibody LE12C and the γ2 chain specific antibody D4B5 strongly stained the epidermal basement membrane (arrow), but did not stain the vascular basement membrane (asterisk position). From the above results, it was found that laminin α3A chain, α3B chain, β3 chain, and γ2 chain exist in the epidermal basement membrane, but only α3B chain exists in the vascular basement membrane. Similar distributions were seen in the esophagus, mammary gland, and lungs. It is known that laminin 8 (α4β1γ1; laminin 411) and laminin 10 (α5β1γ1; laminin 511) having β1 chain and γ1 chain exist as main components in the basement membrane of blood vessels (Iivanainen, A. et. al., J. Biol. Biochem. 272: 27862-27878, 1997). Therefore, it is considered that the laminin α3B chain present in the vascular basement membrane exists as laminin 6B (α3Bβ1γ1), not laminin 5B (α3Bβ3γ2). On the other hand, in the epidermal basement membrane, it is considered that it exists mainly as laminin 5B because β3 chain and γ2 chain exist. The wide tissue distribution of laminin α3B chain is thought to be due to the expression of laminin 6B by blood vessels.

ヒト組換え型ラミニン6Bの微小血管内皮細胞に対する増殖促進活性の測定
皮膚の微小血管の基底膜にラミニン6Bが存在することが明らかになったことから、微小血管内皮細胞の増殖に対するラミニン6Bの影響を調べた。ヒト皮膚微小血管内皮細胞(HMVEC)と増殖培地(HuMedia-MvG)はクラボウ社(大阪)から購入した。精製ラミニン6B(LN6B)、ヒトラミニン5B(LN5B)、マウスラミニン1(LN1)を細胞培養用24穴プレートに2 μg/mlの濃度でコートした。牛血清アルブミンによるブロッキングは行わなかった。このプレートに5% FCS含有HuMedia-MvG培地に分散させたHMVEC細胞(5,000細胞/ウェル)を播種し、37℃で4日間培養した後、細胞数を計測した。図11に示すように、ラミニン5Bとラミニン1では、非処理プレート(None)と比べて増殖促進効果が見られなかったが、ラミニン6Bコートプレートは高い増殖促進効果を示した。この結果から、ラミニン6Bが微小血管内皮細胞に対して高い増殖促進活性を示すことが明らかになった。
Measurement of the growth-promoting activity of human recombinant laminin 6B on microvascular endothelial cells The presence of laminin 6B in the basement membrane of the skin microvessels revealed the effect of laminin 6B on the proliferation of microvascular endothelial cells I investigated. Human skin microvascular endothelial cells (HMVEC) and growth medium (HuMedia-MvG) were purchased from Kurabo Industries (Osaka). Purified laminin 6B (LN6B), human laminin 5B (LN5B), and mouse laminin 1 (LN1) were coated on a 24-well plate for cell culture at a concentration of 2 μg / ml. Blocking with bovine serum albumin was not performed. The plate was seeded with HMVEC cells (5,000 cells / well) dispersed in 5% FCS-containing HuMedia-MvG medium, cultured at 37 ° C. for 4 days, and then the number of cells was counted. As shown in FIG. 11, laminin 5B and laminin 1 did not show a growth promoting effect as compared with the non-treated plate (None), but laminin 6B coated plate showed a high growth promoting effect. From this result, it became clear that laminin 6B exhibits a high proliferation promoting activity on microvascular endothelial cells.

考察
本実施例1において、HEK293細胞にラミニン6Bの各サブユニットのcDNAを導入し、薬剤による選択を行うことにより、ヒト組換え型ラミニン6Bを安定して高度に発現する細胞株LN6B-HEKを樹立することができた。さらに、この細胞を大量に培養し、その培養液上清から安定してラミニン6Bを精製する系を確立することができた。これまでに、ラミニン6Bのin vivoおよびin vitroでの発現の報告はない。
Discussion In this Example 1, a cell line LN6B-HEK that stably and highly expresses human recombinant laminin 6B is obtained by introducing cDNA of each subunit of laminin 6B into HEK293 cells and selecting with a drug. I was able to establish it. Furthermore, it was possible to establish a system for culturing a large amount of these cells and stably purifying laminin 6B from the culture supernatant. To date, there are no reports of laminin 6B expression in vivo and in vitro.

今後、今回確立した発現細胞と精製操作を用いて、簡便にヒト組換え型ラミニン6Bを得ることができる。また、今回精製を行ったラミニン6Bはラット肝由来BRL細胞に対して、ラミニン1の約2倍、ラミニン5Bの約2分の1の接着活性をもち、またラミニン5Bに比べて非常に低い細胞分散活性を示すことが明らかになった。このことから、同じラミニンα3B鎖をもっているが、ラミニン6Bとラミニン5Bは互いに異なる性質をもつと考えられる。細胞の増殖や分化に及ぼす影響は、細胞接着活性や細胞運動活性と直接相関するわけではなく、細胞の種類によって異なる。従って、ラミニン6Bとラミニン5Bは多様な細胞の培養基質として補完的に使用できるものと考えられる。   In the future, human recombinant laminin 6B can be easily obtained using the expression cells and purification procedures established this time. Laminin 6B purified this time has approximately twice the adhesion activity of rat liver-derived BRL cells as laminin 1 and about half that of laminin 5B, and is very low compared to laminin 5B. It became clear that it showed dispersion activity. From this, it is considered that laminin 6B and laminin 5B have different properties from each other although they have the same laminin α3B chain. The effect on cell proliferation and differentiation does not directly correlate with cell adhesion activity or cell motility activity, but varies depending on the cell type. Therefore, it is considered that laminin 6B and laminin 5B can be used complementarily as culture substrates for various cells.

実施例2で示すように、ラミニン5Bは皮膚、食道、肺、乳腺などの上皮基底膜に存在し、一方、ラミニン6Bは血管基底膜に広く存在することが明らかになった。実際、ラミニン6Bは微小血管内皮細胞に対して、ラミニン1やラミニン5Bに比べても高い細胞増殖促進活性をもつことが明らかになった。このような性質は、ラミニン6Bが血管内皮細胞を効率よく培養するための培養基質として役立つことを意味する。またこれらの結果から、ラミニン6Bが心筋梗塞、脳梗塞、糖尿病、創傷治癒などにおける血管新生促進剤として役立つ可能性が考えられる。   As shown in Example 2, laminin 5B was found to be present in epithelial basement membranes such as skin, esophagus, lung, and mammary gland, while laminin 6B was widely present in vascular basement membranes. In fact, it was revealed that laminin 6B has a higher cell proliferation promoting activity against microvascular endothelial cells than laminin 1 and laminin 5B. Such properties mean that laminin 6B serves as a culture substrate for efficiently culturing vascular endothelial cells. From these results, it is considered that laminin 6B may be useful as a pro-angiogenic agent in myocardial infarction, cerebral infarction, diabetes, wound healing and the like.

ラミニン6Bは細胞の接着や移動を促進することから、将来的に再生医療や細胞工学の分野で利用できる可能性がある。実施例2に示すように、ラミニン6Bが血管の基底膜に存在し、血管内皮細の増殖を促進することが明らかになった。したがって、ラミニン6Bは血管内皮細胞や他の細胞を安定的に培養するための接着基質として利用でき、また循環器不全などにおける血管新生促進剤として利用できる可能性がある。   Since laminin 6B promotes cell adhesion and migration, it may be used in the fields of regenerative medicine and cell engineering in the future. As shown in Example 2, it was revealed that laminin 6B is present in the basement membrane of blood vessels and promotes the proliferation of vascular endothelial cells. Therefore, laminin 6B can be used as an adhesion substrate for stably culturing vascular endothelial cells and other cells, and may be used as an angiogenesis promoter in cardiovascular failure.

本発明のラミニン6Bの構造をラミニン5A及び6Aの構造とともに示す。The structure of laminin 6B of the present invention is shown along with the structures of laminin 5A and 6A. β1鎖発現ベクターの作製。Preparation of β1 chain expression vector. β1鎖発現ベクターの作製。Preparation of β1 chain expression vector. 遺伝子組換えラミニン6Bの大量発現系の構築。ラミニン6Bの構成鎖であるα3B鎖、β1鎖、γ1鎖全てを外来性遺伝子としてHEK293細胞に導入し、発現させる。Construction of large-scale expression system of genetically modified laminin 6B. All the α3B chain, β1 chain, and γ1 chain, which are laminin 6B constituent chains, are introduced into HEK293 cells as foreign genes and expressed. ウェスタンブロット法による組換え型LN6Bの発現解析。LN6B-HEKの培養液上清を3〜7.5%ゲル、非還元条件下でのSDS-PAGEによって分離し、α3、β1、γ1抗体を用いてウェスタンブロッティングを行った。Expression analysis of recombinant LN6B by Western blot. The culture supernatant of LN6B-HEK was separated by SDS-PAGE under 3 to 7.5% gel and non-reducing conditions, and Western blotting was performed using α3, β1, and γ1 antibodies. ヒト組換え型LN6Bの精製。精製したLN6Bを5%ゲル、還元条件下でのSDS-PAGEによって分離し、CBB染色およびLNα3B,β1,γ1抗体を用いたウェスタンブロッティングを行った。CBB;Coomasie brilliant bluePurification of human recombinant LN6B. Purified LN6B was separated by SDS-PAGE under 5% gel and reducing conditions, and CBB staining and Western blotting using LNα3B, β1, and γ1 antibodies were performed. CBB: Coomasie brilliant blue ヒト組換え型LN6Bの細胞接着活性。Cell adhesion activity of human recombinant LN6B. ヒト組換え型LN6Bの細胞分散活性。Cell dispersion activity of human recombinant LN6B. ヒト皮膚組織の抗ラミニンα3B鎖抗体F7による免疫染色。α3B抗体による免疫染色。血管(矢印)と表皮(矢頭)の基底膜が染色されている。Immunostaining of human skin tissue with anti-laminin α3B chain antibody F7. Immunostaining with α3B antibody. The basement membrane of blood vessels (arrows) and epidermis (arrowheads) is stained. ヒト皮膚組織の抗ラミニンα3A鎖BG5、抗ラミニンα3B鎖F7、抗ラミニンβ3鎖LE12C、抗ラミニンγ2鎖抗体D4B5による免疫染色。α3A鎖抗体は表皮基底膜(矢印)を特異的に染色したが、α3B鎖抗体は表皮基底膜(矢印)に加え、結合組織の微小血管の基底膜(矢印)を強く染色した。一方、β3鎖抗体とγ2鎖抗体は表皮基底膜(矢印)を強く染色したが、血管基底膜(星印の位置)を染色しなかった。Immunostaining of human skin tissue with anti-laminin α3A chain BG5, anti-laminin α3B chain F7, anti-laminin β3 chain LE12C, and anti-laminin γ2 chain antibody D4B5. The α3A chain antibody specifically stained the epidermal basement membrane (arrow), while the α3B chain antibody strongly stained the microvascular basement membrane (arrow) in addition to the epidermal basement membrane (arrow). On the other hand, the β3 chain antibody and the γ2 chain antibody strongly stained the epidermal basement membrane (arrow), but did not stain the vascular basement membrane (position of asterisk). ラミニン6Bのヒト皮膚微小血管内皮細胞HMVECに対する増殖促進活性。ラミニン6B(LN6B)は、ヒトラミニン5B(LN5B)やマウスラミニン1(LN1)に比べてHMVEC細胞の増殖を強く促進した。None、非処理プレートでの増殖。Growth-promoting activity of laminin 6B on human skin microvascular endothelial cells HMVEC. Laminin 6B (LN6B) strongly promoted the proliferation of HMVEC cells compared to human laminin 5B (LN5B) and mouse laminin 1 (LN1). None, growth on untreated plates.

<配列番号1>
配列番号1は、ヒトラミニンα3B鎖の全長塩基配列を示す。配列番号1の塩基配列中、ファーストメチオニンコドンは1番目〜3番目であり、終止コドンは10000番目〜10002番目である。
<配列番号2>
配列番号2は、ヒトラミニンα3B鎖の全長アミノ酸配列を示す。
<配列番号3>
配列番号3は、ヒトラミニンβ1鎖の全長塩基配列を示す。配列番号3の塩基配列中、ファーストメチオニンコドンは336番目〜338番目であり、終止コドンは5694番目〜5696番目である。
<配列番号4>
配列番号4は、ヒトラミニンβ1鎖の全長アミノ酸配列を示す。
<配列番号5>
配列番号5は、ヒトラミニンγ1鎖の全長塩基配列を示す。配列番号5の塩基配列中、ファーストメチオニンコドンは300番目〜302番目であり、終止コドンは5127番目〜5129番目である。
<配列番号6>
配列番号6は、ヒトラミニンγ1鎖の全長アミノ酸配列を示す。
<配列番号7〜19>
配列番号7〜19は、ヒトラミニンβ1鎖cDNA発現ベクター作製に用いたプライマーの塩基配列を示す。
<配列番号20〜32>
配列番号20〜32は、ヒトラミニンγ1鎖cDNA発現ベクター作製に用いたプライマーの塩基配列を示す。
<配列番号33〜41>
配列番号33〜41は、ヒトラミニンγ1鎖Oligo作製に用いたプライマーの塩基配列を示す。
<SEQ ID NO: 1>
SEQ ID NO: 1 shows the full-length base sequence of human laminin α3B chain. In the base sequence of SEQ ID NO: 1, the first methionine codon is from the first to the third and the stop codon is from the 10,000th to the 10002nd.
<SEQ ID NO: 2>
SEQ ID NO: 2 shows the full-length amino acid sequence of human laminin α3B chain.
<SEQ ID NO: 3>
SEQ ID NO: 3 shows the full-length base sequence of human laminin β1 chain. In the base sequence of SEQ ID NO: 3, the first methionine codon is at positions 336 to 338, and the stop codon is at positions 5694 to 5696.
<SEQ ID NO: 4>
SEQ ID NO: 4 shows the full-length amino acid sequence of human laminin β1 chain.
<SEQ ID NO: 5>
SEQ ID NO: 5 shows the full-length base sequence of human laminin γ1 chain. In the base sequence of SEQ ID NO: 5, the first methionine codon is 300th to 302nd, and the stop codon is 5127th to 5129th.
<SEQ ID NO: 6>
SEQ ID NO: 6 shows the full-length amino acid sequence of human laminin γ1 chain.
<SEQ ID NOS: 7 to 19>
SEQ ID NOs: 7 to 19 show the base sequences of primers used for preparing a human laminin β1 chain cDNA expression vector.
<SEQ ID NOs: 20 to 32>
SEQ ID NOs: 20 to 32 show the base sequences of primers used for preparing a human laminin γ1 chain cDNA expression vector.
<SEQ ID NOs: 33-41>
Sequence number 33-41 shows the base sequence of the primer used for human laminin gamma 1 chain Oligo preparation.

Claims (1)

以下の(a)又は(b)の蛋白質を含む組成物であって、細胞の培養基質、細胞増殖促進剤、血管新生剤、創傷治癒剤又は移植基材として用いられる前記組成物
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するα3B鎖、配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するβ1鎖、および配列番号6で示されるアミノ酸配列を有するγ1鎖の各サブユニットから構成されるラミニン6B蛋白質
(b) (a)の蛋白質において、配列番号2で示されるアミノ酸配列、配列番号4で示されるアミノ酸配列、および配列番号6で示されるアミノ酸配列の少なくとも1つのアミノ酸配列中の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ており、かつラミニン6B蛋白質の生物学的活性を有する蛋白質
ただし、α3B鎖に関しては、C末端側に存在するLG4−5ドメイン(配列番号2の8833番目から10002番目のアミノ酸配列)を含まなくてもよい。
A composition comprising the following protein (a) or (b), wherein the composition is used as a cell culture substrate, a cell growth promoter, an angiogenesis agent, a wound healing agent, or a transplantation substrate .
(a) It is composed of each subunit of α3B chain having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 2, β1 chain having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 4, and γ1 chain having the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6 Laminin 6B protein
(b) In the protein of (a), one or several of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 A protein having an amino acid deleted, substituted or added and having the biological activity of the laminin 6B protein. However, with respect to the α3B chain, the LG4-5 domain existing on the C-terminal side (from 8833 to 10002 in SEQ ID NO: 2) (The second amino acid sequence) may not be included.
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