JP5657574B2 - トリグリセリド合成経路の、細胞に基づいたアッセイ - Google Patents
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Description
本出願は、2009年2月4日出願の米国仮特許出願第61/149,841号の利益を主張し、この仮特許出願は、参照により全体として、またあらゆる目的で、本明細書に組み込まれる。
発明の分野
安定同位体標識脂肪酸と共にインキュベートされた細胞中で、脂質およびホスファチジン酸中間体(phosphatidate intermediates)を同時に検出する方法を提供する。この方法は、高スループットフォーマットでトリグリセリド生合成を調節する化合物をスクリーニングするのに使用され得る。
トリグリセリドまたはトリアシルグリセロールは、真核生物における主要な輸送源およびエネルギー貯蔵部(major transport source and energy storage)である。トリグリセリドは、グリセロール分子、および3つの脂肪酸分子から合成される。脂肪酸分子はそれぞれ、エステル結合によって、グリセロール分子の3つのヒドロキシル基に付着する。トリグリセリドは、多くの中性脂質のように、一般的な長さが16、18、または20個の炭素の、さまざまな鎖長の脂肪酸分子を含有する。
本出願の目的は、アシルCoA:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)の活性を抑制する化合物を識別する方法を提供することである。この方法は、その化合物の存在下または非存在下で、安定同位体標識脂肪酸を細胞と接触させる工程と、イソプロピルアルコールでその細胞を抽出する工程と、化合物の存在下で、安定同位体標識トリグリセリドのレベルを測定する工程と、化合物の非存在下で、安定同位体標識トリグリセリドのレベルを測定する工程と、を含み、安定同位体標識トリグリセリドのレベルの変化は、化合物がDGAT活性を抑制することを示す。
本出願は、トリグリセリド合成を分析する既存のアッセイの制限を克服する方法を提供する。本明細書に記載する方法は、反応混合物中の安定同位体標識脂肪酸を使用し、その反応混合物が、細胞、成長培地、および安定同位体標識脂肪酸を含有するようにする。本明細書に記載する方法は、トリグリセリド合成に関わる酵素を調節する化合物をスクリーニングするのに使用されることもできる。スクリーニング目的では、反応混合物は、グリセロール−3−リン酸経路中のDGATなど、トリグリセリドに関わる酵素のモジュレーターをさらに含んでよい。
3T3−L1マウス前脂肪細胞が、10% ウシ胎仔血清(FBS)を含むダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中に維持された。細胞は、96ウェルプレートに播種された。コンフルエント(confluency)から2日後、培地は、IBMX、インスリン、およびデキサメタゾンを含む誘導培地(Adipolysis kit, Cayman Chemical Company)に変更された。誘導から3日後、培地は、インスリン培地(Adipolysis kit, Cayman Chemical Company)に変更された。誘導から5日後、培地は、2日間かけて、新鮮なインスリン培地に置き換えられた。ヒト肝細胞腫細胞株HUH7が、10%のFBS、4.5g/LのDグルコースを含むDMEM中に維持された。ラットの肝細胞腫細胞株FU5AHが、5%のFBSを含むイーグル最小必須培地(MEM)中に維持された。肝細胞腫細胞は、96ウェルプレートに蒔かれ、80%コンフルエンスで使用された。ヒト乳癌細胞株MCF7細胞が、10%のFBS、4.5g/LのDグルコースを含むDMEM中に維持された。ヒト単球性白血病細胞株THP−1が、10%のFBSを含むRPMI培地中で維持され、5x105個の細胞/mLで使用された。
HUH7細胞または分化した3T3−L1細胞が、5%のCO2中、37℃で一晩、10%の木炭剥離FBS(charcoal-stripped FBS)(Gibco)を含むDMEMと共にインキュベートされた。FU5AH細胞は、5%のCO2中、37℃で一晩、5%の木炭剥離FBSを含むMEMと共にインキュベートされた。0.5%の無脂肪酸BSA(SIGMA)と予め合成された(precomplexed)約100μLの300μMの13C18−オレイン酸(SIGMA)が、5%のCO2中、37℃で0、30、60、120および180分間、細胞懸濁液に添加された。次に、細胞は、リン酸緩衝食塩水で1回洗浄され、100μLのイソプロピルアルコールで抽出される。10分間室温でインキュベートした後、抽出物が、ガラスバイアルに移され、LC‐MSシステムを使用して標識脂質分子について検出された。
DGAT1またはDGAT2の活性を調節する化合物を評価するため、HUH7または3T3−L1細胞が、約10分間、37℃で、0.05%のDMSOを含む100μLの無血清培地中で、約0、0.03、0.1、0.3、1、3、もしくは10μMの化合物1または2と共にプレインキュベートされた。対照は、任意の化合物の非存在下で、約10分間、37℃で、0.05%のDMSOを含む100μLの無血清培地と共にインキュベートされた細胞である。1.0%の無脂肪酸BSAと予め合成された約100μLの600μMの13C18−オレイン酸が、細胞懸濁液に添加された。37℃で約90分間インキュベートした後、細胞が、実施例2に記載したように抽出および検出された。
トリグリセリド生合成が白血球中に存在するかどうかを調べるため、THP−1細胞が、無血清RPMIと共にインキュベートされ、37℃で2時間、インキュベートされた。約200,000個の細胞が、5分間、500xgで遠心分離された。RPMI中、0.5%の無脂肪酸BSA(SIGMA)と予め合成された約300μLの300μMの13C18−オレイン酸(SIGMA)が、細胞ペレットに添加された。細胞は、37℃で2時間、標識分子と共にインキュベートされ、前述したように、イソプロピルアルコールで抽出された。
(1) アシルCoA:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)の活性を抑制する化合物を識別する方法において、
a.前記化合物の存在下および非存在下で、安定同位体標識脂肪酸を細胞と接触させる工程と、
b.イソプロピルアルコールで前記細胞を抽出する工程と、
c.前記化合物の存在下で、安定同位体標識トリグリセリドのレベルを測定する工程と、
d.前記化合物の非存在下で、安定同位体標識トリグリセリドのレベルを測定する工程と、
を含み、
前記安定同位体標識トリグリセリドのレベルの変化は、前記化合物がDGAT活性を抑制することを示す、方法。
(2) 実施態様1に記載の方法において、
前記安定同位体は、13Cである、方法。
(3) 実施態様1に記載の方法において、
前記安定同位体標識脂肪酸は、13C18−オレイン酸である、方法。
(4) 実施態様1に記載の方法において、
前記安定同位体標識トリグリセリドは、液体クロマトグラフィー‐質量分光光度計システムにより検出される、方法。
(5) トリグリセリド合成に関わる酵素の活性を計る方法において、
a.安定同位体標識脂肪酸を細胞と接触させる工程と、
b.イソプロピルアルコールで前記細胞を抽出する工程と、
c.安定同位体標識リゾホスファチジン酸、ホスファチジン酸、またはジアシルグリセロールもしくはトリグリセリドの存在を検出する工程と、
を含む、方法。
前記酵素は、アシルCoA:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)である、方法。
(7) 実施態様5に記載の方法において、
前記酵素は、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ(GPAT)である、方法。
(8) 実施態様5に記載の方法において、
前記酵素は、1−アシルグリセロール−3−リン酸−O−アシルトランスフェラーゼ(AGPAT)である、方法。
(9) 実施態様5に記載の方法において、
前記酵素は、ホスファチジン酸ホスファターゼ(PAP)である、方法。
(10) 実施態様5に記載の方法において、
前記安定同位体は、13Cである、方法。
前記安定同位体標識脂肪酸は、13C18−オレイン酸である、方法。
Claims (11)
- 細胞内におけるアシルCoA:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)のインビボ活性を抑制する化合物を識別する方法において、
a.前記化合物の存在下および非存在下で、安定同位体標識脂肪酸を細胞と接触させる工程と、
b.イソプロピルアルコールで前記細胞を抽出する工程と、
c.前記化合物の存在下で、安定同位体標識ジアシルグリセロールおよびトリグリセリドのレベルを測定する工程と、
d.前記化合物の非存在下で、安定同位体標識ジアシルグリセロールおよびトリグリセリドのレベルを測定する工程と、
e.前記化合物の存在下での安定同位体標識ジアシルグリセロールおよびトリグリセリドのレベルを、前記化合物の非存在下での前記安定同位体標識ジアシルグリセロールおよびトリグリセリドのレベルと比較する工程と、
を含み、
前記化合物の存在下での安定同位体標識ジアシルグリセロールのレベルの上昇および前記安定同位体標識トリグリセリドのレベルの低下は、前記化合物がDGAT活性を抑制することを示す、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記安定同位体は、13Cである、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記安定同位体標識脂肪酸は、13C18−オレイン酸である、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記安定同位体標識トリグリセリドは、液体クロマトグラフィー‐質量分光光度計システムにより検出される、方法。 - 細胞内におけるトリグリセリド合成に関わる酵素のインビボ活性を計る方法において、
a.安定同位体標識脂肪酸を細胞と接触させる工程と、
b.イソプロピルアルコールで前記細胞を抽出する工程と、
c.抽出物中の安定同位体標識リゾホスファチジン酸、ホスファチジン酸、またはジアシルグリセロールもしくはトリグリセリドの存在を検出する工程と、
を含み、
前記安定同定標識リゾホスファチジン酸、ホスファチジン酸、ジアシルグリセロールまたはトリグリセリドの存在は、前記酵素の活性を示す、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
当該方法は、安定同位体標識トリグリセリドの存在を検出し、
前記酵素は、アシルCoA:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)である、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
当該方法は、安定同位体標識リゾホスファチジン酸の存在を検出し、
前記酵素は、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ(GPAT)である、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
当該方法は、安定同位体標識ホスファチジン酸の存在を検出し、
前記酵素は、1−アシルグリセロール−3−リン酸−O−アシルトランスフェラーゼ(AGPAT)である、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
当該方法は、安定同位体標識ジアシルグリセロールの存在を検出し、
前記酵素は、ホスファチジン酸ホスファターゼ(PAP)である、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
前記安定同位体は、13Cである、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
前記安定同位体標識脂肪酸は、13C18−オレイン酸である、方法。
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