JP5581723B2 - 神経突起伸長促進剤 - Google Patents
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Description
(1) U-Caドメインを含み全長が220アミノ酸以下の、CEP-68タンパク質の部分領域から成るポリペプチド、
(2) 上記(1)のポリペプチドと90%以上の同一性を有するポリペプチドであって、神経突起伸長促進活性を有するポリペプチド、及び
(3) 上記(1)又は(2)のポリペプチドのC末端に任意の領域が付加されたポリペプチド
であって、神経突起伸長促進活性を有するポリペプチドの少なくとも1種を有効成分として含む神経突起伸長促進剤を提供する。また、本発明は、上記本発明の神経突起伸長促進剤の有効成分として含まれる上記ポリペプチドをコードする核酸を哺乳動物用の組換えベクター中に含み、宿主細胞中で前記ポリペプチドを発現することができる組換えベクターを含む神経突起伸長促進剤を提供する。
(1) U-Caドメインを含み全長が220アミノ酸以下の、CEP-68タンパク質の部分領域から成るポリペプチド、
(2) 上記(1)のポリペプチドと90%以上の同一性を有するポリペプチドであって、神経突起伸長促進活性を有するポリペプチド、及び
(3) 上記(1)又は(2)のポリペプチドのC末端に任意の領域が付加されたポリペプチドであって、神経突起伸長促進活性を有するポリペプチド
の少なくとも1種を有効成分として含む。以下、これらについて説明する。
配列番号1に示すアミノ酸配列を有するポリペプチド又はその部分領域から成るポリペプチドのC末端に、標識としてのアルカリホスファターゼ(AP)と6xHisタグを結合してAP標識CEP-68タンパク質を調製した。APと6xHisタグの結合は特許文献1に記載した方法により次のようにして行なった。まずAP融合ベクターはN末端融合用(AP−N)とC末結合用(AP−C)の2種を作製した。AP−NはInvitrogen社製のpcDNA3.1のHindIII部位にGenHunter社製のヒト胎盤APの分泌シグナルを除く翻訳領域(22a.a〜506aa)を含むcDNAを導入して作製した(pcDNA3.1AP-N)。AP−CはInvitrogen社製のpcDNA3.1のHind III, Eco RI部位にGenHunter社製のヒト胎盤APの翻訳領域全長(1a.a〜506aa)を含むcDNAを導入して作製した(pcDNA3.1AP-C)。いずれのベクターも6xHisの配列を含んでいる。クローニングされたcDNAよりCEP-68の全長又は各種部分領域をPCRにて増幅し、増幅産物をpcDNA3.1AP-Cの制限酵素部位に挿入した。AP融合CEP-68タンパクの部分断片を発現させたHEK293細胞の培養上清をClontech社のTalonレジンに結合させた。このレジンはコバルトイオンを保持し、6xHisタグを含む蛋白質が特異的に結合する。Talonレジンカラムを洗浄後、結合したポリペプチドを溶出させて濃縮・精製し、AP融合CEP-68タンパクの各種部分断片を調製した。以上のようにして作製したAP標識CEP-68タンパク質の部分断片を以下の実験に用いた。
プライマーセットの塩基配列:
Fw: atcgaattcgccaggggcgccaaggttgtactctacaccaagaag (配列番号8)
Rv: atctctagactccaacaccgagttcatctcctcgct (配列番号9)
制限酵素部位: Eco RI/Xba I
(2) Caドメイン
プライマーセットの塩基配列:
Fw: atcgaattcgacaccaatgaatgcatccagttccca (配列番号10)
Rv: atctctagaacaggctgtgccgtcttcattgggttc (配列番号11)
制限酵素部位: Eco RI/Xba I
(3) dCドメイン
プライマーセットの塩基配列:
Fw: aagaattctcccagagggctgagcccat (配列番号12)
Rv: atctctagagttctgaagtttgtcctcatcctgggg (配列番号13)
制限酵素部位: Eco RI/Xba I
(4) U-Caドメイン
プライマーセットの塩基配列:
Fw: atcgaattctggttgcgtgtggtacctcgcacccggttcggggccttt (配列番号14)
Rv: atctctagattaaagtgcatataactgaaggcaaagtcccag (配列番号15)
制限酵素部位: Eco RI/Xba I
COS7細胞に1型Nogo受容体(NgR1)遺伝子を組み込んだプラスミド(PCAGGS2-NgR1)を導入して48時間インキュベートしてNgR1を発現させ、その細胞に対して上記AP-LOTUS またはAP融合したLOTUSの部分領域ペプチドを様々な濃度で与えて1時間インキュベートした後にAP基質を加えて呈色反応を行い、NgR1に結合したLOTUSおよびLOTUSの部分領域ペプチドを可視化して解析した。なお、プラスミド(PCAGGS2-NgR1)は、PCAGGSベクター(Niwa, H., Yamamura, K., Miyazaki, J. Efficient selection for high-expression transfectants with a novel eukaryotic vector. Gene 108: 193-200 (1991))のマルチクローニングサイトを一部改変したPCAGGS2のマルチクローニングサイトEco RI/Xho IにNgR1遺伝子を組み込んだものである。
AP融合した全長及びU-Caドメインを用いて、上記2と同様な実験を行い、Nogo受容体との結合活性の濃度依存性を調べた。
網膜神経節細胞(retinal ganglion cell: RGC)はNgR1を発現している。予めPLL(100μg/ml)でコートしたプラスチック製4穴培養皿の底面にAP-LOTUS(25nM)若しくはAP-LOTUS 部分領域またはコントロールとしてラミニン(10μg/ml)をコートし、胎生13日目のC57BL6/Jマウスから摘出したRGC組織片(細胞塊)を24時間培養し、AP-LOTUS 及びAP-LOTUS 部分領域の神経突起伸長に及ぼす効果を調べた。その結果、U-Caドメインを含むポリペプチドでは全長LOTUS を含むポリペプチドを添加した場合と同程度の突起伸長活性が観察された(図4)。なお、この結果は、全長とU-Caドメインのモル濃度を等しくした場合の結果であり、U-Caドメインのサイズは全長の約1/3であるから、重量基準では、全長の方が重量が3倍多い。すなわち、重量基準では、U-Caドメインは、1/3の量で全長と同等の神経突起伸長効果を発揮したと言える。なお、図4の縦軸に示す「相対神経突起長さ(Relative neurite length)は、細胞塊から伸長した神経突起の最遠位と細胞塊の淵の間の長さをMolecular Device 社製画像処理ソフトウエアMetamorph により測定した値の平均値の相対値(全長の突起伸長能を1とする)を示す。
NgR1遺伝子を組み込んだ上記プラスミドPCAGGS2-NgR1と、上記したU-Caドメインをコードする遺伝子を上記pcDNA3.1ベクター組み込んだプラスミドとをCOS7細胞に導入し、共発現させた。一方、LOTUS全長について上記した方法と同様な方法により、NgR1への公知のリガンドであるNogo-66をAPと融合させたAP-融合Nogo-66(Ap-Ng66)を調製した。このAp-Ng66を8nMの終濃度で、上記NgR1/U-Ca共発現COS7細胞の培養上清に添加して60分間培養した。AP‐Ng66のNgR1に対する結合はAPによる呈色反応で検出した。
Claims (8)
- (1) U-Ca領域を含み全長が220アミノ酸以下の、CEP-68タンパク質の部分領域から成るポリペプチド、
(2) 上記(1)のポリペプチドと90%以上の同一性を有するポリペプチドであって、神経突起伸長促進活性を有するポリペプチド、及び
(3) 上記(1)又は(2)のポリペプチドのC末端に任意の領域が付加されたポリペプチドであって、神経突起伸長促進活性を有するポリペプチド
の少なくとも1種を有効成分として含む神経突起伸長促進剤。 - 前記同一性が95%以上である請求項1記載の神経突起伸長促進剤。
- U-Ca領域を含み全長が220アミノ酸以下の、CEP-68タンパク質の部分領域から成るポリペプチド又はそのC末端に任意の領域が付加されたポリペプチドを有効成分として含む神経突起伸長促進剤。
- 前記CEP-68タンパク質の部分領域から成るポリペプチドが、CEP-68タンパク質のC末端からその上流200アミノ酸までの領域を含む請求項3記載の神経突起伸長促進剤。
- 前記CEP-68タンパク質の部分領域から成るポリペプチドが、CEP-68タンパク質のC末端からその上流200アミノ酸までの領域から成る請求項4記載の神経突起伸長促進剤。
- 前記神経が、Nogo受容体を発現している神経である請求項1ないし5の神経突起伸長促進剤。
- 前記神経が、中枢神経又は視神経である請求項6記載の神経突起伸長促進剤。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の神経突起伸長促進剤の有効成分として含まれる上記ポリペプチドをコードする核酸を哺乳動物用の組換えベクター中に含み、宿主細胞中で前記ポリペプチドを発現することができる組換えベクターを含む神経突起伸長促進剤。
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