JP5812382B2 - Gata阻害剤を有効成分とする有機イオントランスポーター発現増強剤及びgata発現抑制剤 - Google Patents
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N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンがACHN細胞やHK−2細胞におけるSLCO4C1のmRNA発現へ与える影響を調べた。6穴細胞培養プレートに5×105個のACHN細胞又はHK−2細胞を蒔いた後、24時間インキュベーションした。その後、各試薬(N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジン 1、3、10、30μM、又は0.1%DMSO)を含んだ培地に交換し、24時間インキュベーションした後にRNAを抽出した。N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンを含んだ培地は、まず、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンをDMSOで1mM、3mM、10mM、30mMの溶液に調整したものを、培地に1/1000量加えて調整した。0.1%DMSOは、コントロールである。SuperScript III(Invitrogen社製)を用いてcDNAを作製したのち、GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase、グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素)を内部標準としてSLCO4C1のmRNAの発現を定量PCRで測定した。細胞培養培地には腎上皮細胞培養キット(Lonza社製)を用い、定量PCRはTaqMan(登録商標)Gene Expression Assaysを使用し(GAPDH;Assay ID: Rn99999916_s1、SLCO4C1;Assay ID: Rn01427754_m1のTaqMan(登録商標)プローブ(Applied Biosystems社製)を使用)、Step One Plus Real-Time PCR System(Applied Biosystems社製)により行った。その結果、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンは、ACHN細胞及びHK−2細胞においてSLCO4C1の発現を増強することが示された(図1、2)。
次に、インドキシル硫酸及びN,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンがACHN細胞やHK−2細胞におけるSLCO4C1のmRNA発現へ与える影響を調べた。6穴細胞培養プレートに5×105個のACHN細胞又はHK−2細胞を蒔いた後、24時間インキュベーションした。その後、各試薬(インドキシル硫酸(0.3、1、又は3mM)、インドキシル硫酸 1mM及びN,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジン 10μM、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジン 10μM、又はDMSO 0.1%)を含んだ培地に交換し、24時間インキュベーションした後にRNAを抽出した。SuperScript III(Invitrogen社製)を用いてcDNAを作製したのち、GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase、グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素)を内部標準としてSLCO4C1のmRNAの発現を定量PCRで測定した。細胞培養培地には腎上皮細胞培養キット(Lonza社製)を用い、定量PCRはTaqMan(登録商標)Gene Expression Assaysを使用し(GAPDH;Assay ID: Rn99999916_s1、SLCO4C1;Assay ID: Rn01427754_m1のTaqMan(登録商標)プローブ(Applied Biosystems社製)を使用)、Step One Plus Real-Time PCR System(Applied Biosystems社製)により行った。その結果、尿毒症物質のひとつであるインドキシル硫酸はSLCO4C1の発現を抑制するが、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンは、ACHN細胞及びHK−2細胞において、インドキシル硫酸により低下したSLCO4C1の発現を回復させることが示された(図3、4)。
次に、インドキシル硫酸及びN,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンがACHN細胞やHK−2細胞におけるGATA3のmRNA発現へ与える影響を調べた。6穴細胞培養プレートに5×105個のACHN細胞又はHK−2細胞を蒔いた後、24時間インキュベーションした。その後各試薬(インドキシル硫酸(0.3、1、又は3mM)、インドキシル硫酸 1mM及びN,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジン 10μM、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジン 10μM、又はDMSO DMSO 0.1%)を含んだ培地に交換し、24時間インキュベーションした後にRNAを抽出した。SuperScript III(Invitrogen社製)を用いてcDNAを作製したのち、GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase、グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素)を内部標準としてGATA3のmRNAの発現を定量PCRで測定した。細胞培養培地には腎上皮細胞培養キット(Lonza社製)を用い、定量PCRはTaqMan(登録商標)Gene Expression Assaysを使用し(GAPDH;Assay ID: Rn99999916_s1、GATA3;Assay ID: Hs00231122_m1のTaqMan(登録商標)プローブ(Applied Biosystems社製)を使用)、Step One Plus Real-Time PCR System(Applied Biosystems社製)により行った。その結果、HK−2細胞においてN,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンはGATA3の発現を抑制し、また尿毒症物質のひとつであるインドキシル硫酸はGATA3の発現を増強するが、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンは、インドキシル硫酸により増加したGATA3の発現を減少させることが示された(図5)。また、ACHN細胞において尿毒症物質のひとつであるインドキシル硫酸はGATA3の発現を増強するが、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンは、インドキシル硫酸により増加したGATA3の発現を減少させることが示された(図6)。
次に、N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジン及びインドキシル硫酸がSLCO4C1及びGATA3遺伝子の転写活性へ与える影響を調べるため、ヒトSLCO4C1遺伝子の5’上流転写調節領域及びGATA3遺伝子の5’上流転写調節領域のプロモーター活性を調べる、ルシフェラーゼレポーターアッセイを以下の方法で行った。
SLCO4C1遺伝子の5’上流転写調節領域のプロモーター活性ルシフェラーゼアッセイ用のプラスミドベクターSLCO4C1-3886/+110-pGL3cは、翻訳開始点より−3886から+110bpの長さの領域を、ゲノムDNAをテンプレートに、配列番号1及び配列番号2のプライマーを用いて、PCR法を用いて増幅し、pGL3 basic luciferase expression vector(Promega社製)に挿入して作製した。GATA3遺伝子の5’上流転写調節領域のプロモーター活性ルシフェラーゼアッセイ用のプラスミドベクターpGATA3-lucは、GATA3プロモーター領域の3.5kbを、ゲノムDNAをテンプレートに、配列番号3及び配列番号4のプライマーを用いて、PCR法を用いて増幅し、制限酵素BamHIとNcoIで切り出し、ホタルルシフェラーゼタンパク質をコードする2kbの遺伝子カセットとインフレームで連続してpBluscriptSK+(Novagen社製)ベクターに挿入することで作製した。
24穴細胞培養プレートにACHN細胞を1穴あたり20×104個の細胞数で調整して継代し、検鏡下で70−80%の細胞密度となったACHN細胞に対してルシフェラーゼレポーターアッセイ用のプラスミドDNAのトランスフェクションを施行した。トランスフェクション用の溶液組成は、1穴あたりFire fly luciferase vector(SLCO4C1-3886/+110-pGL 1.2μg又はpGATA3-luc 2μg)、Renilla Luciferase Reporter VectorとしてpRh-TK (Promega社製)50ng、トランスフェクション試薬としてLipofectamine2000(Invitrogen社製)2μlを無血清培地のOptiMEM−I(GIBCO社製)100μlに混合してから室温で20分インキュベーションして調製した。このトランスフェクション用溶液を、無血清のOptiMEM−I培地0.5mlでプレインキュベーションした24穴細胞培養プレートのACHN細胞に添加し、37℃、5%CO2にて無血清かつ抗生物質添加無しで4時間インキュベーションした。その後、培地を各試薬(インドキシル硫酸(100μM)、インドキシル硫酸(100μM)及びN,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジン(10μM)、又はDMSO(0.1%))を添加した通常培地(10%FBS、100IU/mlペニシリン、10μg/mlストレプトマイシンを含むRPMI1640培地)に交換し、さらに37℃、5%CO2にて44時間インキュベーションした。その後に、培地を無血清のPBS0.5mlに置換して細胞を穏やかに洗浄しPBSを吸引除去する作業を2回施行してから、passive lysis buffer(Promega社製)100μl加えて20分室温にて混和し溶解した。ルシフェラーゼレポーターアッセイはDual Luciferase Reporter Assay System(Promega社製)にて、ルミノメーターLumat LB9507(NERTHOLD TECHNOLOGIES社製)を用いてホタルルシフェラーゼ及びレニーラルシフェラーゼ量を測定した。そして、ホタルルシフェラーゼ量をレニーラルシフェラーゼ量で割ることにより、SLCO4C1及びGATA3遺伝子の転写活性を算出した。
Claims (11)
- N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンを有効成分とすることを特徴とするSLCO4C1発現増強剤。
- 尿毒症物質によるSLCO4C1発現抑制の解除作用を有することを特徴とする請求項1記載のSLCO4C1発現増強剤。
- SLCO4C1が、ヒトSLCO4C1であることを特徴とする請求項1又は2記載のSLCO4C1発現増強剤。
- 請求項1〜3のいずれか記載のSLCO4C1発現増強剤を含むことを特徴とする尿毒症治療・予防薬。
- 以下の(a)〜(e)の工程を備えたことを特徴とする尿毒症物質によるSLCO4C1発現抑制の解除剤のスクリーニング方法。
(a)GATA結合配列を含むヒトSLCO4C1遺伝子の5’上流転写領域の下流にインフレームで連結したレポーター遺伝子をプラスミドに組み込みレポータープラスミドを構築する工程;
(b)構築したレポータープラスミドを、ヒトSLCO4C1遺伝子を発現し得る細胞株に導入して形質転換細胞株を調製する工程;
(c)調製した形質転換細胞株に、尿毒症物質の存在下で被検物質を接触させる工程;
(d)レポーター遺伝子の発現の程度を測定する工程;
(e)被検物質不存在下の対照と比較してレポーター遺伝子の発現の程度が大きい場合、被検物質を尿毒症物質によるSLCO4C1発現抑制を解除する活性を有する物質と判定する工程; - 工程(b)において、構築したレポータープラスミドに加えてGATA発現プラスミドを用いることを特徴とする請求項5記載のスクリーニング方法。
- レポーター遺伝子がルシフェラーゼ遺伝子であることを特徴とする請求項5又は6記載のスクリーニング方法。
- N,N’−ビス[5−(3,4,5−トリメトキシメトキシフェニル)−4−ペンテニル]ホモピペラジンを有効成分とすることを特徴とする尿毒症物質によるGATA発現増強の解除剤。
- 請求項8記載の解除剤を含むことを特徴とする尿毒症治療・予防薬。
- 以下の(a’)〜(e’)のステップを備えたことを特徴とする尿毒症物質によるGATA発現増強の解除剤のスクリーニング方法。
(a’)GATA3遺伝子の5’上流転写領域の下流にインフレームで連結したレポーター遺伝子をプラスミドに組み込みレポータープラスミドを構築する工程;
(b’)構築したレポータープラスミドを、GATA3遺伝子を発現し得る細胞株に導入して形質転換細胞株を調製する工程;
(c’)調製した形質転換細胞株に、尿毒症物質の存在下で被検物質を接触させる工程;
(d’)レポーター遺伝子の発現の程度を測定する工程;
(e’)被検物質不存在下の対照と比較してレポーター遺伝子の発現の程度が小さい場合、被検物質を尿毒症物質によるGATA発現増強を解除する活性を有する物質と判定する工程; - レポーター遺伝子がルシフェラーゼ遺伝子であることを特徴とする請求項10記載のスクリーニング方法。
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