JP5971644B2 - Method for regulating function of TPR motif protein, method for screening for substance regulating function of TPR motif protein, and substance for regulating function - Google Patents

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Description

本発明は、TPRモチーフタンパク質の機能の調節方法、TPRモチーフタンパク質の機能調節物質のスクリーニング方法、および機能調節物質に関する。   The present invention relates to a method for regulating the function of a TPR motif protein, a method for screening a functional regulator of a TPR motif protein, and a functional regulator.

一般的に、細胞の機能は、タンパク質リン酸化酵素によるタンパク質のリン酸化でスイッチがONとなり、タンパク質脱リン酸化酵素によるタンパク質の脱リン酸化でスイッチがOFFとなる。TPR(tetratricopeptide repeat)モチーフを有するタンパク質(以下、「TPRモチーフタンパク質」という)の一種であるプロテインホスファターゼ5(以下、PP5またはPP5タンパク質という)は、後者の脱リン酸化に関わる酵素であり、生体内のほとんど全ての細胞に存在することが知られている(非特許文献1〜6)。しかしながら、PP5は、通常、低活性であるが、どのような活性化機構により、活性が増強されているのかが不明であった。   In general, the function of a cell is switched on by protein phosphorylation by protein phosphorylase, and turned off by protein dephosphorylation by protein dephosphorase. Protein phosphatase 5 (hereinafter referred to as PP5 or PP5 protein), which is a kind of protein having a TPR (tetratricopeptide repeat) motif (hereinafter referred to as “TPR motif protein”), is an enzyme involved in the dephosphorylation of the latter. It is known to exist in almost all cells (Non-patent Documents 1 to 6). However, PP5 is usually low in activity, but it is unclear what kind of activation mechanism the activity is enhanced.

PP5は、これまでに、癌、アルツハイマー病における神経細胞死、細胞の代謝調節に関与することが報告されている。このため、PP5の活性化機構を解明し、PP5の活性調節物質をスクリーニングすることは、生化学等の研究分野および臨床分野のいずれにおいても重要である。また、PP5に限らず、他のTPRモチーフタンパク質についても同様のことが言える。   PP5 has been reported to be involved in cancer, neuronal cell death in Alzheimer's disease, and cellular metabolic regulation. Therefore, it is important to elucidate the activation mechanism of PP5 and to screen for PP5 activity modulators in both research fields and clinical fields such as biochemistry. The same applies to other TPR motif proteins as well as PP5.

Ramsey, A.J., and Chinkers, M. (2002). Identification of Potential Physiological Activators of Protein Phosphatase 5. Biochem. 41, 5625-5632.Ramsey, A.J., and Chinkers, M. (2002) .Identification of Potential Physiological Activators of Protein Phosphatase 5. Biochem. 41, 5625-5632. Kang H, Sayner SL, Gross KL, Russell LC, Chinkers M. (2001). Identification of amino acids in the tetratricopeptide repeat and C-terminal domains of protein phosphatase 5 involved in autoinhibition and lipid activation. Biochemistry. 2001 Sep 4;40(35):10485-90.Kang H, Sayner SL, Gross KL, Russell LC, Chinkers M. (2001) .Identification of amino acids in the tetratricopeptide repeat and C-terminal domains of protein phosphatase 5 involved in autoinhibition and lipid activation. Biochemistry. 2001 Sep 4; 40 (35): 10485-90. Chinkers, M. (2001). Protein phosphatase 5 in signal transduction. Trends Endocrinol. Metab. 12, 28-32.Chinkers, M. (2001). Protein phosphatase 5 in signal transduction. Trends Endocrinol. Metab. 12, 28-32. Morita, K., Saitoh, M., Tobiume, K, Matsuura, H., Enomoto, S., Nishitoh, and H., Ichijo, H.(2001) . Negative feedback regulation of ASK1 by protein phosphatase 5 (PP5) in response to oxidative stress. EMBO J. 20(21), 6028-6036.Morita, K., Saitoh, M., Tobiume, K, Matsuura, H., Enomoto, S., Nishitoh, and H., Ichijo, H. (2001). Negative feedback regulation of ASK1 by protein phosphatase 5 (PP5) in response to oxidative stress.EMBO J. 20 (21), 6028-6036. Liu F, Grundke-Iqbal I, Iqbal K, Gong CX. (2005). Contributions of protein phosphatases PP1, PP2A, PP2B and PP5 to the regulation of tau phosphorylation. Eur J Neurosci. 22(8), 1942-50.Liu F, Grundke-Iqbal I, Iqbal K, Gong CX. (2005). Contributions of protein phosphatases PP1, PP2A, PP2B and PP5 to the regulation of tau phosphorylation. Eur J Neurosci. 22 (8), 1942-50. Sanchez-Ortiz, E., Hahm, B.K., Armstrong, D.L., and Rossie, S. (2009). Protein phosphatase 5 protects neurons against amyloid-βtoxicity. J. Neurochem. 111, 391-402.Sanchez-Ortiz, E., Hahm, B.K., Armstrong, D.L., and Rossie, S. (2009). Protein phosphatase 5 protects neurons against amyloid-βtoxicity. J. Neurochem. 111, 391-402.

そこで、本発明は、PP5をはじめとするTPRモチーフタンパク質の機能の調節方法、TPRモチーフタンパク質の機能調節物質のスクリーニング方法ならびにTPRモチーフタンパク質の機能調節物質の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for regulating the function of TPR motif proteins such as PP5, a method for screening a functional regulator of TPR motif protein, and a functional regulator of TPR motif protein.

前記目的を達成するために、本発明の調節方法は、TPRモチーフタンパク質の機能の調節方法であって、TPRモチーフタンパク質に、S100タンパク質(以下、「S100」ともいう)を結合させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the regulation method of the present invention is a method for regulating the function of a TPR motif protein, characterized in that an S100 protein (hereinafter also referred to as “S100”) is bound to the TPR motif protein. To do.

本発明のスクリーニング方法は、TPRモチーフタンパク質の機能調節物質のスクリーニング方法であって、候補物質存在下、TPRモチーフタンパク質の機能を分析する分析工程を含むことを特徴とする。   The screening method of the present invention is a screening method for a TPR motif protein function-regulating substance, and includes an analysis step of analyzing the function of the TPR motif protein in the presence of a candidate substance.

本発明の機能調節剤は、TPRモチーフタンパク質の機能調節剤であり、式(1)〜(50)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする。   The function regulator of the present invention is a function regulator of a TPR motif protein and is characterized by containing at least one compound selected from the group consisting of formulas (1) to (50).

本発明のスクリーニング方法は、S100の機能調節物質のスクリーニング方法であって、前記S100と候補物質との共存下、TPRモチーフタンパク質の機能を分析する分析工程を含むことを特徴とする。   The screening method of the present invention is a screening method for a substance that modulates the function of S100, and includes an analysis step of analyzing the function of the TPR motif protein in the presence of S100 and a candidate substance.

本発明者らは、鋭意研究の結果、細胞内カルシウム受容体タンパク質であるS100が、TPRモチーフタンパク質の一種であるPP5に結合することによって、PP5活性が、増強されることを見出した。この知見に基づいて、S100によるTPRモチーフタンパク質の機能の調節方法を達成するに至った。さらに、この知見に基づいて、例えば、S100の拮抗化合物等、TPRモチーフタンパク質の様々な機能調節物質のスクリーニング方法を構築し、この方法によって、種々の機能調節物質を提供するに至った。PP5をはじめとするTPRモチーフタンパク質は、前述のように、癌等の疾患に関連することから、本発明は、生化学等の研究分野および臨床分野のいずれにおいて、極めて重要な技術と言える。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that PP5 activity is enhanced by binding of S100, which is an intracellular calcium receptor protein, to PP5, which is a kind of TPR motif protein. Based on this finding, a method for regulating the function of the TPR motif protein by S100 has been achieved. Furthermore, based on this finding, for example, a screening method for various functional regulators of TPR motif proteins such as S100 antagonist compounds was constructed, and this method has led to the provision of various functional regulators. Since TPR motif proteins such as PP5 are related to diseases such as cancer as described above, the present invention can be said to be an extremely important technique in both research fields such as biochemistry and clinical fields.

図1は、実施例1におけるプルダウンアッセイの結果である。FIG. 1 shows the results of the pull-down assay in Example 1. 図2は、実施例1におけるSPRの結果である。FIG. 2 shows the result of SPR in Example 1. 図3(A)は、実施例1におけるGST融合タンパク質の概略であり、図3(B)は、プルダウンアッセイの結果である。FIG. 3 (A) is an outline of the GST fusion protein in Example 1, and FIG. 3 (B) is the result of the pull-down assay. 図4(A)は、実施例1におけるプルダウンアッセイの結果であり、図4(B)は、ウエスタンブロットの結果である。FIG. 4 (A) shows the results of the pull-down assay in Example 1, and FIG. 4 (B) shows the results of Western blotting. 図5(A)および(B)は、実施例1におけるプルダウンアッセイの結果である。5A and 5B are the results of the pull-down assay in Example 1. FIG. 図6(A)〜(C)は、実施例1におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。6A to 6C are graphs showing PP5 dephosphorylation activity in Example 1. FIG. 図7(A)および(B)は、実施例1におけるウエスタンブロットの結果であり、図7(C)は、コントロールに対する脱リン酸の相対値を示すグラフである。7 (A) and (B) are the results of Western blotting in Example 1, and FIG. 7 (C) is a graph showing the relative value of dephosphorylation relative to the control. 図8(A)〜(C)は、実施例1におけるウエスタンブロットの結果である。8A to 8C are the results of Western blotting in Example 1. FIG. 図9は、実施例2において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the dephosphorylation activity of PP5 in the presence of a regulator in Example 2. 図10(A)および(B)は、実施例2において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。10 (A) and (B) are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 2 in the presence of a regulator. 図11(A)〜(C)は、実施例3において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。11A to 11C are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 3 in the presence of a regulator. 図12(A)〜(D)は、実施例3において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。12 (A) to 12 (D) are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 3 in the presence of a regulator. 図13は、実施例3において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the dephosphorylation activity of PP5 in the presence of a modulator in Example 3. 図14(A)〜(D)は、実施例3において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。14 (A) to 14 (D) are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 3 in the presence of a regulator. 図15は、実施例4において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing PP5 dephosphorylation activity in the presence of a modulator in Example 4. 図16(A)および(B)は、実施例5において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。FIGS. 16A and 16B are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 5 in the presence of a regulator. 図17(A)および(B)は、実施例5において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。FIGS. 17A and 17B are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 5 in the presence of a modulator. 図18(A)〜(C)は、実施例6において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。18 (A) to 18 (C) are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 6 in the presence of a regulator. 図19(A)および(B)は、実施例7において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性を示すグラフである。19A and 19B are graphs showing the dephosphorylation activity of PP5 in Example 7 in the presence of a regulator. 図20は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。FIG. 20 is a graph showing the relative value of PP5 dephosphorylation activity in the presence of a modulator in Example 8. 図21は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing the relative value of PP5 dephosphorylation activity in the presence of a modulator in Example 8. 図22は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。22 is a graph showing the relative value of the dephosphorylation activity of PP5 in the presence of a modulator in Example 8. FIG. 図23は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。FIG. 23 is a graph showing the relative dephosphorylation activity of PP5 in the presence of a modulator in Example 8. 図24は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。FIG. 24 is a graph showing the relative value of PP5 dephosphorylation activity in the presence of a modulator in Example 8. 図25は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。FIG. 25 is a graph showing the relative value of PP5 dephosphorylation activity in the presence of a modulator in Example 8. 図26は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。FIG. 26 is a graph showing the relative value of PP5 dephosphorylation activity in the presence of a modulator in Example 8. 図27は、実施例8において、調節物質の存在下におけるPP5の脱リン酸化活性の相対値を示すグラフである。FIG. 27 is a graph showing the relative dephosphorylation activity of PP5 in the presence of a modulator in Example 8.

(TPRモチーフタンパク質の機能の調節方法)
本発明のTPRモチーフタンパク質の機能の調節方法は、前述のように、TPRモチーフタンパク質に、S100を結合させることを特徴とする。
(Method for regulating the function of TPR motif protein)
As described above, the method for regulating the function of the TPR motif protein of the present invention is characterized in that S100 is bound to the TPR motif protein.

TPRモチーフタンパク質とS100との結合は、TPRモチーフタンパク質とS100とを接触させることにより行える。TPRモチーフタンパク質とS100との接触は、例えば、in vivoでもよいし、in vitroでもよい。in vivoの場合、例えば、生体に、TPRモチーフタンパク質および/またはS100を投与することにより行うことができる。この場合、TPRモチーフタンパク質およびS100は、一方(例えば、TPRモチーフタンパク質)が前記生体由来であり、他方(例えば、S100)が前記生体外から投与されてもよく、ともに前記生体外から投与されてもよい。in vitroの場合、例えば、TPRモチーフタンパク質とS100との接触は、例えば、試験管、培養器等の人工的環境下でもよいし、培養細胞等の細胞(組織の意味も含む)で行うことができる。後者の場合、TPRモチーフタンパク質およびS100は、例えば、両方が、細胞由来でもよいし、一方が、細胞由来であり、他方が、細胞外から投与されてもよいし、両方が、前記細胞外から投与されてもよい。投与とは、例えば、タンパク質としての投与でもよいし、前記タンパク質のコード遺伝子の投与でもよく、後者の場合、例えば、前記コード遺伝子から前記タンパク質を発現させればよい。前記コード遺伝子は、例えば、ベクターにより投与してもよい。   The binding between the TPR motif protein and S100 can be performed by bringing the TPR motif protein into contact with S100. The contact between the TPR motif protein and S100 may be, for example, in vivo or in vitro. In the case of in vivo, for example, it can be performed by administering a TPR motif protein and / or S100 to a living body. In this case, one of the TPR motif protein and S100 (for example, TPR motif protein) may be derived from the living body, and the other (for example, S100) may be administered from the outside of the living body, or both may be administered from the outside of the living body. Also good. In the case of in vitro, for example, the contact between the TPR motif protein and S100 may be performed in an artificial environment such as a test tube or an incubator, or in cells such as cultured cells (including the meaning of tissue). it can. In the latter case, for example, both the TPR motif protein and S100 may be derived from a cell, one may be derived from a cell, the other may be administered from outside the cell, or both may be derived from the cell. It may be administered. The administration may be, for example, administration as a protein or administration of a coding gene of the protein. In the latter case, for example, the protein may be expressed from the coding gene. The coding gene may be administered by, for example, a vector.

TPRモチーフタンパク質は、前述のように、TPRモチーフを有するタンパク質である。本発明において、TPRモチーフタンパク質の種類は、特に制限されず、例えば、PP5、FKBP52、Cyclophilin40、kinesin light chain等があげられる。本発明において、S100は、TPRモチーフタンパク質のTPRドメインに結合することによって、その機能を調節していると解される。   The TPR motif protein is a protein having a TPR motif as described above. In the present invention, the type of the TPR motif protein is not particularly limited, and examples thereof include PP5, FKBP52, Cyclophilin 40, and kinesin light chain. In the present invention, it is understood that S100 regulates its function by binding to the TPR domain of the TPR motif protein.

PP5は、タンパク質の脱リン酸化酵素である。PP5は、TPRドメインと触媒ドメイン(CD)とを有している。PP5の場合、S100は、そのTPRドメインに結合することによって、PP5の脱リン酸化活性を増強していると解される。   PP5 is a protein phosphatase. PP5 has a TPR domain and a catalytic domain (CD). In the case of PP5, it is understood that S100 enhances the dephosphorylation activity of PP5 by binding to its TPR domain.

TPRモチーフタンパク質の由来は、特に制限されず、ヒト由来、または、ヒト以外の非ヒト動物由来があげられる。前記非ヒト動物は、例えば、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ヒツジ等の非ヒト哺乳類があげられる。具体例として、ヒト由来PP5は、例えば、NCBI アクセッション番号BC001970で登録されており、配列番号1で示すことができる。配列番号1において、1番目〜181番目の領域(下線部)が、TPRドメインであり、182番目〜499番目の領域が、触媒ドメインである。   The origin of the TPR motif protein is not particularly limited, and examples thereof include human origin and non-human animal origin other than human. Examples of the non-human animal include non-human mammals such as mice, rats, rabbits, dogs, and sheep. As a specific example, human-derived PP5 is registered with NCBI accession number BC001970, for example, and can be represented by SEQ ID NO: 1. In SEQ ID NO: 1, the first to 181st regions (underlined portions) are TPR domains, and the 182nd to 499th regions are catalytic domains.

配列番号1(PP5):BC001970
MAMAEGERTECAEPPRDEPPADGALKRAEELKTQANDYFKAKDYENAIKF
YSQAIELNPSNAIYYGNRSLAYLRTECYGYALGDATRAIELDKKYIKGYY
RRAASNMALGKFRAALRDYETVVKVKPHDKDAKMKYQECNKIVKQKAFER
AIAGDEHKRSVVDSLDIESMTIEDEYSGPKLEDGKVTISFMKELMQWYKD
QKKLHRKCAYQILVQVKEVLSKLSTLVETTLKETEKITVCGDTHGQFYDL
LNIFELNGLPSETNPYIFNGDFVDRGSFSVEVILTLFGFKLLYPDHFHLL
RGNHETDNMNQIYGFEGEVKAKYTAQMYELFSEVFEWLPLAQCINGKVLI
MHGGLFSEDGVTLDDIRKIERNRQPPDSGPMCDLLWSDPQPQNGRSISKR
GVSCQFGPDVTKAFLEENNLDYIIRSHEVKAEGYEVAHGGRCVTVFSAPN
YCDQMGNKASYIHLQGSDLRPQFHQFTAVPHPNVKPMAYANTLLQLGMM
SEQ ID NO: 1 (PP5): BC001970
MAMAEGERTECAEPPRDEPPADGALKRAEELKTQANDYFKAKDYENAIKF
YSQAIELNPSNAIYYGNRSLAYLRTECYGYALGDATRAIELDKKYIKGYY
RRAASNMALGKFRAALRDYETVVKVKPHDKDAKMKYQECNKIVKQKAFER
AIAGDEHKRSVVDSLDIESMTIEDEYSGPKL EDGKVTISFMKELMQWYKD
QKKLHRKCAYQILVQVKEVLSKLSTLVETTLKETEKITVCGDTHGQFYDL
LNIFELNGLPSETNPYIFNGDFVDRGSFSVEVILTLFGFKLLYPDHFHLL
RGNHETDNMNQIYGFEGEVKAKYTAQMYELFSEVFEWLPLAQCINGKVLI
MHGGLFSEDGVTLDDIRKIERNRQPPDSGPMCDLLWSDPQPQNGRSISKR
GVSCQFGPDVTKAFLEENNLDYIIRSHEVKAEGYEVAHGGRCVTVFSAPN
YCDQMGNKASYIHLQGSDLRPQFHQFTAVPHPNVKPMAYANTLLQLGMM

PP5を、以下に例示するが、本発明は、これには制限されない。PP5は、例えば、下記(A1)〜(A3)からなる群から選択される少なくとも一つのタンパク質があげられる。
(A1)配列番号1で表わされるアミノ酸配列を含むタンパク質
(A2)前記(A1)のアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列を含み、且つ、前記(A1)のタンパク質と同一の機能を有するタンパク質
(A3)前記(A1)のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、前記(A1)のタンパク質と同一の機能を有するタンパク質
Although PP5 is illustrated below, this invention is not restrict | limited to this. Examples of PP5 include at least one protein selected from the group consisting of the following (A1) to (A3).
(A1) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (A2) comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence of (A1) And a protein having the same function as the protein of (A1) (A3) comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence of (A1), and identical to the protein of (A1) Protein with the function of

前記(A2)および(A3)において、「同一の機能」とは、脱リン酸化活性を示すことを意味する。   In the above (A2) and (A3), “same function” means dephosphorylation activity.

前記(A2)において、「1個または数個」は、特に制限されず、例えば、1〜30個、好ましくは1〜20個、より好ましくは1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個または10個である。   In the above (A2), “one or several” is not particularly limited, and is, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1, 2, 3, 4, 5 , 6, 7, 8, 9, or 10.

前記(A3)において、「同一性」は、例えば、比較する配列同士を適切にアライメントしたときの同一性の程度であり、前記配列間のアミノ酸の正確な一致の出現率(%)を意味する。同一性は、例えば、任意のアルゴリズムの利用により行うことができ、具体的に、BLAST等が使用できる。同一性の算出は、例えば、デフォルトのパラメーターが使用できる。以下、同様である。前記同一性は、例えば、80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、さらにより好ましくは95%以上、特に好ましくは96%以上、97%以上、98%以上または99%以上である。   In the above (A3), “identity” is, for example, the degree of identity when the sequences to be compared are appropriately aligned, and means the appearance rate (%) of an exact match of amino acids between the sequences. . The identity can be performed, for example, by using an arbitrary algorithm, and specifically, BLAST or the like can be used. For example, the default parameters can be used for calculating the identity. The same applies hereinafter. The identity is, for example, 80% or more, more preferably 85% or more, further preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99%. That's it.

S100の由来は、特に制限されず、ヒト由来、または、ヒト以外の非ヒト動物由来があげられる。前記非ヒト動物は、前述のような非ヒト哺乳類があげられる。ヒト由来PP5は、例えば、S100A1、S100A2、S100A6、S100B、S100P等があげられる。例えば、S100A1は、NCBI アクセッション番号BC014392で登録されており、配列番号2で示すことができ、S100A2は、NCBI アクセッション番号BC105787で登録されており、配列番号3で示すことができ、S100A6は、NCBI アクセッション番号BC001431で登録されており、配列番号4で示すことができ、S100Bは、NCBI アクセッション番号BC001766で登録されており、配列番号5で示すことができ、S100Pは、NCBI アクセッション番号BC006819で登録されており、配列番号6で示すことができる。   The origin of S100 is not particularly limited, and examples thereof include human origin and non-human animal origin other than human. Examples of the non-human animal include non-human mammals as described above. Examples of human-derived PP5 include S100A1, S100A2, S100A6, S100B, and S100P. For example, S100A1 is registered with NCBI accession number BC014439 and can be represented by SEQ ID NO: 2, S100A2 is registered with NCBI accession number BC105787 and can be represented by SEQ ID NO: 3, and S100A6 is , NCBI accession number BC001431, and can be represented by SEQ ID NO: 4, S100B can be registered by NCBI accession number BC001766, and can be represented by SEQ ID NO: 5, and S100P is NCBI accession It is registered under the number BC006819 and can be represented by SEQ ID NO: 6.

配列番号2(S100A1)BC014392
MGSELETAMETLINVFHAHSGKEGDKYKLSKKELKELLQTELSGFLDAQKDVDAVDKVMKELDENGDGEVDFQEYVVLVAALTVACNNFFWENS
配列番号3(S100A2)BC105787
MMCSSLEQALAVLVTTFHKYSCQEGDKFKLSKGEMKELLHKELPSFVGEKVDEEGLKKLMGSLDENSDQQVDFQEYAVFLALITVMCNDFFQGCPDRP
配列番号4(S100A6)BC001431
MACPLDQAIGLLVAIFHKYSGREGDKHTLSKKELKELIQKELTIGSKLQDAEIARLMEDLDRNKDQEVNFQEYVTFLGALALIYNEALKG
配列番号5(S100B)BC001766
MSELEKAMVALIDVFHQYSGREGDKHKLKKSELKELINNELSHFLEEIKEQEVVDKVMETLDNDGDGECDFQEFMAFVAMVTTACHEFFEHE
配列番号6(S100P)BC006819
MTELETAMGMIIDVFSRYSGSEGSTQTLTKGELKVLMEKELPGFLQSGKDKDAVDKLLKDLDANGDAQVDFSEFIVFVAAITSACHKYFEKAGLK
SEQ ID NO: 2 (S100A1) BC014439
MGSELETAMETLINVFHAHSGKEGDKYKLSKKELKELLQTELSGFLDAQKDVDAVDKVMKELDENGDGEVDFQEYVVLVAALTVACNNFFWENS
Sequence number 3 (S100A2) BC105787
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Sequence number 4 (S100A6) BC001431
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Sequence number 5 (S100B) BC001766
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SEQ ID NO: 6 (S100P) BC006819
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S100を、以下に例示するが、本発明は、これには制限されない。S100は、例えば、下記(B1)〜(B3)からなる群から選択される少なくとも一つのタンパク質があげられる。
(B1)配列番号2〜6のいずれかで表わされるアミノ酸配列を含むタンパク質
(B2)前記(B1)のアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列を含み、且つ、前記(B1)のタンパク質と同一の機能を有するタンパク質
(B3)前記(B1)のアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、前記(B1)のタンパク質と同一の機能を有するタンパク質
Although S100 is illustrated below, this invention is not limited to this. Examples of S100 include at least one protein selected from the group consisting of the following (B1) to (B3).
(B1) A protein comprising the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 2 to 6 (B2) In the amino acid sequence of (B1), one or several amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added. A protein having the same function as the protein of (B1) (B3), an amino acid sequence having 80% identity or more with the amino acid sequence of (B1), and (B1 Protein with the same function as

前記(B2)および(B3)において、「同一の機能」とは、TPRモチーフタンパク質への結合によって、TPRモチーフタンパク質の機能を調節することを意味する。TPRモチーフタンパク質が、例えば、PP5の場合、「同一の機能」は、PP5への結合によって、PP5の脱リン酸化活性を増強することを意味する。   In the above (B2) and (B3), the “same function” means that the function of the TPR motif protein is regulated by binding to the TPR motif protein. When the TPR motif protein is, for example, PP5, “same function” means that PP5 dephosphorylation activity is enhanced by binding to PP5.

前記(B2)において、「1個または数個」は、特に制限されず、例えば、1〜30個、好ましくは1〜20個、より好ましくは1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個または10個である。   In the above (B2), “one or several” is not particularly limited, and is, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1, 2, 3, 4, 5 , 6, 7, 8, 9, or 10.

前記(B3)において、前記同一性は、例えば、80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、さらにより好ましくは95%以上、特に好ましくは96%以上、97%以上、98%以上または99%以上である。   In (B3), the identity is, for example, 80% or more, more preferably 85% or more, still more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 96% or more, 97% or more, 98% or more or 99% or more.

本発明において、TPRモチーフタンパク質とS100との組合せは、特に制限されない。前記組合せは、例えば、TPRモチーフタンパク質とS100とが同じ由来であることが好ましい。   In the present invention, the combination of the TPR motif protein and S100 is not particularly limited. For example, it is preferable that the combination is derived from the same TPR motif protein and S100.

S100は、細胞内カルシウム信号系に関与するカルシウム受容体タンパク質である。S100は、カルシウムイオン(Ca2+)非存在下でアポ型となり、カルシウムイオン存在下でホロ型となる。S100は、例えば、ホロ型でTPRモチーフタンパク質に結合するため、TPRモチーフタンパク質へのS100の結合は、カルシウムイオン存在下で行うことが好ましい。または、S100は、ホロ型S100を使用することが好ましい。 S100 is a calcium receptor protein involved in the intracellular calcium signal system. S100 becomes an apo-type in the absence of calcium ions (Ca 2+ ) and a holo-type in the presence of calcium ions. For example, since S100 binds to the TPR motif protein in a holo form, the binding of S100 to the TPR motif protein is preferably performed in the presence of calcium ions. Alternatively, S100 is preferably a holo type S100.

本発明において、S100は、前述のようにTPRモチーフタンパク質の機能を調節できる。そこで、本発明の機能調節剤は、TPRモチーフタンパク質の機能調節剤であって、S100を含むことを特徴とする。本発明の機能調節剤は、S100を含むことが特徴であって、その他の構成は何ら制限されない。前記TPRモチーフタンパク質が、例えば、PP5の場合、本発明の機能調節剤は、PP5の活性増強剤といえる。   In the present invention, S100 can regulate the function of the TPR motif protein as described above. Therefore, the function regulator of the present invention is a TPR motif protein function regulator and is characterized by containing S100. The function regulator of the present invention is characterized by containing S100, and other configurations are not limited at all. When the TPR motif protein is, for example, PP5, the function regulator of the present invention can be said to be a PP5 activity enhancer.

S100は、例えば、TPRモチーフタンパク質の機能により直接的または間接的に生じる疾患の治療に使用できる。前記TPRモチーフタンパク質が、例えば、PP5の場合、前記疾患は、例えば、癌、アルツハイマー病等があげられる。そこで、S100は、以下に示すような治療剤および治療方法に適用できる。   S100 can be used, for example, for the treatment of diseases caused directly or indirectly by the function of the TPR motif protein. When the TPR motif protein is, for example, PP5, examples of the disease include cancer and Alzheimer's disease. Therefore, S100 can be applied to the following therapeutic agents and treatment methods.

本発明の疾患の治療剤は、S100を含むことを特徴とする。本発明の治療剤は、S100を含むことが特徴であって、その他の構成は何ら制限されない。   The therapeutic agent for a disease of the present invention comprises S100. The therapeutic agent of the present invention is characterized by containing S100, and other configurations are not limited at all.

本発明の治療剤は、例えば、必要に応じて、さらに、薬学上許容される添加剤を含んでもよい。前記添加剤は、特に制限されず、基剤原料、賦形剤、着色剤、安定化剤、保存剤、香料等があげられる。本発明において、S100の配合量および前記添加剤の配合量は、S100の機能を妨げるものでなければ、特に制限されない。   The therapeutic agent of the present invention may further contain, for example, a pharmaceutically acceptable additive as necessary. The additive is not particularly limited, and examples thereof include base materials, excipients, colorants, stabilizers, preservatives, and fragrances. In the present invention, the blending amount of S100 and the blending amount of the additive are not particularly limited as long as they do not hinder the function of S100.

本発明の治療剤の投与条件は、特に制限されず、対象となる疾患の種類および程度等に応じて、投与形態、投与時期、投与量等を適宜設定できる。   The administration conditions of the therapeutic agent of the present invention are not particularly limited, and the dosage form, administration timing, dosage, etc. can be appropriately set according to the type and degree of the target disease.

本発明の治療剤の投与形態は、特に制限されず、例えば、経口投与でもよいし、非経口投与でもよい。前記非経口投与は、例えば、静脈注射、筋肉注射、皮下投与、直腸投与、経皮投与、腹腔内投与、局所投与等があげられる。また、本発明の治療剤の投与対象は、特に制限されず、ヒト、または、非ヒト動物等があげられる。非ヒト動物は、例えば、前述のような非ヒト哺乳類等が例示できる。   The administration form of the therapeutic agent of the present invention is not particularly limited, and may be, for example, oral administration or parenteral administration. Examples of the parenteral administration include intravenous injection, intramuscular injection, subcutaneous administration, rectal administration, transdermal administration, intraperitoneal administration, and local administration. In addition, the administration target of the therapeutic agent of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include humans and non-human animals. Examples of non-human animals include the non-human mammals described above.

本発明の治療剤の剤型は、特に制限されず、例えば、前記投与形態に応じて適宜決定できる。前記剤型は、特に制限されず、例えば、液体状、固体状があげられる。経口投与の場合、前記剤型は、例えば、錠剤、被覆錠剤、丸剤、細粒剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤等があげられる。非経口投与の場合、前記剤型は、例えば、注射用製剤、点滴用製剤等があげられる。   The dosage form of the therapeutic agent of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately determined according to, for example, the administration form. The dosage form is not particularly limited, and examples thereof include a liquid form and a solid form. In the case of oral administration, examples of the dosage form include tablets, coated tablets, pills, fine granules, granules, powders, capsules, syrups, emulsions, suspensions and the like. In the case of parenteral administration, examples of the dosage form include an injectable preparation and an infusion preparation.

本発明の疾患治療方法は、S100を患者に投与する工程を含むことを特徴とする。本発明は、S100を投与することが特徴であって、その他の条件および工程等は、特に制限されない。投与条件等は、特に制限されず、例えば、前記本発明の治療剤の記載を援用できる。前記患者は、例えば、ヒト、または、前述のような非ヒト動物があげられる。   The disease treatment method of the present invention includes a step of administering S100 to a patient. The present invention is characterized by administering S100, and other conditions and steps are not particularly limited. Administration conditions and the like are not particularly limited, and for example, the description of the therapeutic agent of the present invention can be used. Examples of the patient include humans and non-human animals as described above.

(TPRモチーフタンパク質の機能調節物質のスクリーニング方法)
本発明のスクリーニング方法は、前述のように、TPRモチーフタンパク質の機能調節物質のスクリーニング方法であって、候補物質存在下、TPRモチーフタンパク質の機能を分析する分析工程を含むことを特徴とする。
(Screening method for functional regulator of TPR motif protein)
As described above, the screening method of the present invention is a screening method for a TPR motif protein function-regulating substance, and includes an analysis step of analyzing the function of the TPR motif protein in the presence of a candidate substance.

前記分析工程において、分析対象の機能は、特に制限されず、ターゲットとなるTPRモチーフタンパク質の種類に応じて設定できる。   In the analysis step, the function of the analysis target is not particularly limited, and can be set according to the type of the target TPR motif protein.

本発明のスクリーニング方法によれば、例えば、以下の作用を示す機能調節物質をスクリーニングできる。
(x1)TPRモチーフタンパク質に対するS100の機能を増強する増強物質。
(x2)S100に結合して、TPRモチーフタンパク質に対するS100の機能を失わせる物質。
(x3)TPRモチーフタンパク質に対して、S100と競合的に結合し、S100のTPRモチーフタンパク質への結合を阻害する物質。
(x4)TPRモチーフタンパク質の機能を増強する物質。
(x5)TPRモチーフタンパク質の機能調節部位に作用して、TPRモチーフタンパク質の機能を低下させる物質。
(x6)TPRモチーフタンパク質の機能部位に作用して、TPRモチーフタンパク質の機能を阻害する物質。
According to the screening method of the present invention, for example, a function-regulating substance having the following action can be screened.
(X1) An enhancer that enhances the function of S100 for the TPR motif protein.
(X2) A substance that binds to S100 and loses the function of S100 with respect to the TPR motif protein.
(X3) A substance that competitively binds to S100 with respect to the TPR motif protein and inhibits the binding of S100 to the TPR motif protein.
(X4) A substance that enhances the function of the TPR motif protein.
(X5) A substance that acts on the functional regulatory site of the TPR motif protein to reduce the function of the TPR motif protein.
(X6) A substance that acts on the functional site of the TPR motif protein to inhibit the function of the TPR motif protein.

前記候補物質は、特に制限されず、例えば、低分子化合物、高分子化合物等の化合物があげられる。前記候補物質は、例えば、天然由来でも、合成品でもよい。前記化合物は、例えば、塩、水和物でもよい。   The candidate substance is not particularly limited, and examples thereof include compounds such as low molecular compounds and high molecular compounds. The candidate substance may be, for example, a natural product or a synthetic product. The compound may be, for example, a salt or a hydrate.

本発明のスクリーニング方法は、例えば、前記分析工程において、前記候補物質存在下におけるTPRモチーフタンパク質の機能と、前記候補物質非存在下におけるTPRモチーフタンパク質の機能とを比較する工程を含むことが好ましい。また、前記分析工程において、さらに、前記候補物質非存在下に対して異なる機能を示したものを、前記機能調節物質として選択する選択工程を含むことが好ましい。このように、前記候補物質の存在下と非存在下との間で、機能を比較することで、前記候補物質の調節能を判断できる。   The screening method of the present invention preferably includes, for example, a step of comparing the function of the TPR motif protein in the presence of the candidate substance and the function of the TPR motif protein in the absence of the candidate substance in the analysis step. Moreover, it is preferable that the analysis step further includes a selection step of selecting, as the function-regulating substance, a substance that exhibits a different function with respect to the absence of the candidate substance. Thus, the ability to regulate the candidate substance can be determined by comparing functions between the presence and absence of the candidate substance.

本発明のスクリーニング方法は、前記分析工程において、例えば、S100の存在下、TPRモチーフタンパク質と前記候補物質とを接触させてもよいし、S100の非存在下、TPRモチーフタンパク質と前記候補物質とを接触させてもよい。前記接触工程をS100存在下で行う場合、例えば、S100とカルシウムイオンとの共存下で行うことが好ましく、または、S100として、カルシウムイオンと結合したホロ型S100を使用することが好ましい。   In the screening method of the present invention, in the analysis step, for example, the TPR motif protein and the candidate substance may be contacted in the presence of S100, or the TPR motif protein and the candidate substance may be contacted in the absence of S100. You may make it contact. When the contact step is performed in the presence of S100, for example, it is preferably performed in the coexistence of S100 and calcium ions, or it is preferable to use holo-type S100 combined with calcium ions as S100.

S100存在下で前記接触工程を行う場合、例えば、TPRモチーフタンパク質の機能を活性化する活性化物質、PP5を不活性化する不活性化物質をスクリーニングできる。前者は、例えば、前記(x1)の物質、後者は、例えば、前記(x2)、前記(x3)の物質があげられる。前記比較工程において、前記候補物質存在下のTPRモチーフタンパク質の機能が、前記候補物質非存在下のTPRモチーフタンパク質の機能よりも高い場合、前記候補物質は、前記活性化物質と判断できる。また、前記比較工程において、前記候補物質存在下のTPRモチーフタンパク質の活性が、前記候補物質非存在下のTPRモチーフタンパク質の活性よりも低い場合、前記候補物質は、前記不活性化物質と判断できる。   When the contact step is performed in the presence of S100, for example, an activator that activates the function of the TPR motif protein or an inactivator that inactivates PP5 can be screened. The former is, for example, the substance (x1), and the latter is, for example, the substance (x2) or (x3). In the comparison step, when the function of the TPR motif protein in the presence of the candidate substance is higher than the function of the TPR motif protein in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the activating substance. Further, in the comparison step, when the activity of the TPR motif protein in the presence of the candidate substance is lower than the activity of the TPR motif protein in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the inactivated substance. .

S100非存在下で前記接触工程を行う場合、例えば、TPRモチーフタンパク質の機能を活性化する活性化物質、TPRモチーフタンパク質の機能を不活性化する不活性化物質をスクリーニングできる。前者は、例えば、前記(x4)の物質があげられる。後者は、例えば、前記(x5)の物質または前記(x6)の物質があげられる。前記比較工程において、前記候補物質存在下のTPRモチーフタンパク質の機能が、前記候補物質非存在下のTPRモチーフタンパク質の機能よりも高い場合、前記候補物質は、前記活性化物質と判断できる。また、前記比較工程において、前記候補物質存在下のTPRモチーフタンパク質の活性が、前記候補物質非存在下のTPRモチーフタンパク質の活性よりも低い場合、前記候補物質は、前記不活性化物質と判断できる。   When the contact step is performed in the absence of S100, for example, an activator that activates the function of the TPR motif protein and an inactivator that inactivates the function of the TPR motif protein can be screened. Examples of the former include the substance (x4). Examples of the latter include the substance (x5) or the substance (x6). In the comparison step, when the function of the TPR motif protein in the presence of the candidate substance is higher than the function of the TPR motif protein in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the activating substance. Further, in the comparison step, when the activity of the TPR motif protein in the presence of the candidate substance is lower than the activity of the TPR motif protein in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the inactivated substance. .

前記接触工程は、例えば、in vivoで行ってもよいし、in vitroで行ってもよい。in vivoの場合、例えば、生体に、前記候補物質を投与することにより行うことができる。この場合、TPRモチーフタンパク質およびS100は、ともに前記生体由来でもよいし、ともに前記生体外から投与されてもよいし、TPRモチーフタンパク質およびS100の一方が前記生体由来であり、他方が前記生体外から投与されてもよい。in vitroの場合、例えば、TPRモチーフタンパク質とS100との接触は、例えば、試験管、培養器等の人工的環境下でもよいし、培養細胞等の細胞、培養組織等の組織で行うことができる。また、後者の場合、TPRモチーフタンパク質とS100は、それぞれ、前記細胞または前記組織由来でもよいし、前記細胞または前記組織外から投与されてもよい。   The contact step may be performed in vivo or in vitro, for example. In the case of in vivo, for example, it can be performed by administering the candidate substance to a living body. In this case, both the TPR motif protein and S100 may be derived from the living body, or both may be administered from the living body, or one of the TPR motif protein and S100 is derived from the living body, and the other is derived from the living body. It may be administered. In the case of in vitro, for example, the contact between the TPR motif protein and S100 may be performed in an artificial environment such as a test tube or a culture vessel, or may be performed in a cell such as a cultured cell or a tissue such as a cultured tissue. . In the latter case, the TPR motif protein and S100 may be derived from the cell or the tissue, respectively, or may be administered from outside the cell or the tissue.

本発明のスクリーニング方法において、TPRモチーフタンパク質は、例えば、全長アミノ酸配列からなるタンパク質でもよいし、一部の領域を欠失した欠失タンパク質でもよい。前記欠失タンパク質は、例えば、TPRドメインを欠失するタンパク質、機能ドメインを欠失するタンパク質等があげられる。   In the screening method of the present invention, the TPR motif protein may be, for example, a protein consisting of a full-length amino acid sequence or a deletion protein in which a part of the region is deleted. Examples of the deletion protein include a protein lacking a TPR domain, a protein lacking a functional domain, and the like.

本発明のスクリーニング方法において、TPRモチーフタンパク質の種類は、特に制限されず、前述のようなタンパク質があげられる。以下に、具体例として、ターゲットのTPRモチーフタンパク質がPP5の例を示す。   In the screening method of the present invention, the type of TPR motif protein is not particularly limited, and examples thereof include the proteins described above. Hereinafter, as a specific example, an example in which the target TPR motif protein is PP5 is shown.

本発明のスクリーニング方法は、TPRモチーフタンパク質がPP5の場合、前記機能調節物質が、PP5の前記活性調節物質であり、前記分析工程において、PP5の脱リン酸化活性を分析することが好ましい。   In the screening method of the present invention, when the TPR motif protein is PP5, it is preferable that the function-regulating substance is the activity-regulating substance of PP5, and the dephosphorylation activity of PP5 is analyzed in the analysis step.

本発明のスクリーニング方法によれば、例えば、PP5に対して、以下の作用を示す活性調節物質をスクリーニングできる。
(x1’)S100によるPP5の活性化を増強する増強物質。以下、S100ポテンシエーター(potentiator)ともいう。
(x2’)S100に結合してS100の活性化機能を失わせる物質。以下、S100アンタゴニストともいう。
(x3’)PP5に対して、S100と競合的に結合し、S100のPP5への結合を阻害する物質。以下、S100バインディング アンタゴニストともいう。
(x4’)PP5の活性を増強する物質。以下、PP5 アクティベーター、S100ミミックまたはS100アゴニストともいう。
(x5’)PP5の活性調節部位に作用して、PP5の活性を低下させる物質。以下、アロステリックPP5インヒビターともいう。
(x6’)PP5の活性部位に作用して、PP5の活性を阻害する物質。以下、PP5カタリティックインヒビターともいう。
According to the screening method of the present invention, for example, an activity-regulating substance that exhibits the following action on PP5 can be screened.
(X1 ′) Enhancer that enhances PP5 activation by S100. Hereinafter, it is also referred to as an S100 potentiator.
(X2 ′) A substance that binds to S100 and loses the activation function of S100. Hereinafter also referred to as S100 antagonist.
(X3 ′) A substance that competitively binds to S100 with respect to PP5 and inhibits S100 from binding to PP5. Hereinafter, it is also referred to as an S100 binding antagonist.
(X4 ′) A substance that enhances the activity of PP5. Hereinafter, it is also called PP5 activator, S100 mimic or S100 agonist.
(X5 ′) A substance that acts on the activity-regulating site of PP5 and decreases the activity of PP5. Hereinafter, it is also referred to as an allosteric PP5 inhibitor.
(X6 ′) A substance that acts on the active site of PP5 to inhibit the activity of PP5. Hereinafter, it is also referred to as a PP5 catalytic inhibitor.

本発明のスクリーニング方法は、例えば、さらに、前記候補物質の非存在下におけるPP5の活性と、前記候補物質の存在下におけるPP5の活性とを比較する工程を含む。前記比較工程において、前記候補物質存在下のPP5の活性が、前記候補物質非存在下のPP5の活性よりも高い場合、前記候補物質は、PP5の活性化物質と判断でき、また、前記候補物質存在下のPP5の活性が、前記候補物質非存在下のPP5の活性よりも低い場合、前記候補物質は、PP5不活性化物質と判断できる。   The screening method of the present invention further includes, for example, a step of comparing the activity of PP5 in the absence of the candidate substance with the activity of PP5 in the presence of the candidate substance. In the comparison step, when the activity of PP5 in the presence of the candidate substance is higher than the activity of PP5 in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as an activator of PP5, and the candidate substance When the activity of PP5 in the presence is lower than the activity of PP5 in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as a PP5 inactivating substance.

本発明のスクリーニング方法は、前記接触工程において、例えば、S100の存在下、PP5と前記候補物質とを接触させてもよいし、S100の非存在下、PP5と前記候補物質とを接触させてもよい。前記接触工程をS100存在下で行う場合、例えば、S100とカルシウムイオンとの共存下で行うことが好ましく、または、S100として、カルシウムイオンと結合したホロ型S100を使用することが好ましい。   In the screening method of the present invention, in the contacting step, for example, PP5 and the candidate substance may be contacted in the presence of S100, or PP5 and the candidate substance may be contacted in the absence of S100. Good. When the contact step is performed in the presence of S100, for example, it is preferably performed in the coexistence of S100 and calcium ions, or it is preferable to use holo-type S100 combined with calcium ions as S100.

S100存在下で前記接触工程を行う場合、例えば、PP5を活性化する活性化物質、PP5を不活性化する不活性化物質をスクリーニングできる。前者は、例えば、前記(x1’)S100によるPP5の活性化を増強する増強物質(S100ポテンシエーター)があげられる。後者は、例えば、前記(x2’)S100に結合してS100の活性化機能を失わせる物質(S100アンタゴニスト)、前記(x3’)PP5に対して、S100と競合的に結合し、S100のPP5への結合を阻害する物質(S100バインディング アンタゴニスト)があげられる。前記比較工程において、前記候補物質存在下のPP5タンパク質の活性が、前記候補物質非存在下のPP5タンパク質の活性よりも高い場合、前記候補物質は、前記活性化物質と判断できる。また、前記比較工程において、前記候補物質存在下のPP5タンパク質の活性が、前記候補物質非存在下のPP5タンパク質の活性よりも低い場合、前記候補物質は、前記不活性化物質と判断できる。   When the contact step is performed in the presence of S100, for example, an activating substance that activates PP5 and an inactivating substance that inactivates PP5 can be screened. The former includes, for example, an enhancer (S100 potentiator) that enhances the activation of PP5 by (x1 ′) S100. The latter is, for example, a substance (S100 antagonist) that binds to (x2 ′) S100 and loses the activation function of S100, and (x3 ′) PP5 that competitively binds to S100 and PP5 of S100. And a substance that inhibits binding (S100 binding antagonist). In the comparison step, when the activity of the PP5 protein in the presence of the candidate substance is higher than the activity of the PP5 protein in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the activation substance. In the comparison step, when the activity of the PP5 protein in the presence of the candidate substance is lower than the activity of the PP5 protein in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the inactivated substance.

S100非存在下で前記接触工程を行う場合、例えば、PP5を活性化する活性化物質、PP5を不活性化する不活性化物質をスクリーニングできる。前者は、例えば、前記(x4’)PP5の活性を増強する物質(PP5 アクティベーター、S100ミミックまたはS100アゴニスト)があげられる。後者は、例えば、前記(x5’)PP5の活性調節部位に作用して、PP5の活性を低下させる物質(アロステリックPP5インヒビター)または前記(x6’)PP5の活性部位に作用して、PP5の活性を阻害する物質(PP5カタリティックインヒビター)があげられる。前記比較工程において、前記候補物質存在下のPP5の活性が、前記候補物質非存在下のPP5の活性よりも高い場合、前記候補物質は、前記活性化物質と判断できる。また、前記比較工程において、前記候補物質存在下のPP5の活性が、前記候補物質非存在下のPP5の活性よりも低い場合、前記候補物質は、前記不活性化物質と判断できる。   When the contact step is performed in the absence of S100, for example, an activating substance that activates PP5 and an inactivating substance that inactivates PP5 can be screened. The former includes, for example, a substance (PP5 activator, S100 mimic or S100 agonist) that enhances the activity of (x4 ′) PP5. The latter, for example, acts on the (x5 ′) PP5 activity-regulating site to decrease the PP5 activity (allosteric PP5 inhibitor) or the (x6 ′) PP5 active site, and acts on the PP5 activity. (PP5 Catalytic Inhibitor) can be mentioned. In the comparison step, when the activity of PP5 in the presence of the candidate substance is higher than the activity of PP5 in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the activated substance. In the comparison step, when the activity of PP5 in the presence of the candidate substance is lower than the activity of PP5 in the absence of the candidate substance, the candidate substance can be determined as the inactivated substance.

前記分析工程において、PP5のホスファターゼ活性の分析方法は、特に制限されず、公知の手法が採用できる。前記活性の分析は、例えば、市販のキットを使用し、そのプロトコールにしたがって行うことができる。前記キットは、例えば、Ser/Thr Phosphatase Assay kit(Upstate)等があげられる。   In the analysis step, a method for analyzing the phosphatase activity of PP5 is not particularly limited, and a known method can be adopted. The analysis of the activity can be performed, for example, using a commercially available kit according to the protocol. Examples of the kit include Ser / Thr Phosphatase Assay kit (Upstate).

ホスファターゼ活性の分析は、例えば、以下のような方法で行うことができる。基質として、リン酸化されたホスホペプチド(配列番号7:KRpTIRR)を使用する。そして、前記ホスホペプチドと、候補物質および/またはPP5とを、緩衝液に添加し、この混合液をインキュベートする。前記緩衝液の組成は、例えば、20mmol/L Tris−HCl(pH7.5)、20mmol/L MgCl、0.01% Tween20、および1mmol/L CaClである。インキュベート後、前記混合液に所定濃度のS100を添加し、インキュベートする。そして、インキュベート後の反応液に、malachite green solutionを添加した後、630nmにおけるサンプルの吸光度を測定する。前記malachite green solutionの組成は、例えば、0.034% malachite green、10mmol/L ammonium molybdate、1mol/L HCl、3.4% エタノールおよび0.01% Tween20とする。そして、放出されたリン酸塩の量を、既知量のリン酸塩から準備したリン酸塩標準曲線を用いて算出する。これをホスファターゼ活性として評価できる。 The analysis of phosphatase activity can be performed, for example, by the following method. A phosphorylated phosphopeptide (SEQ ID NO: 7: KRpTIRR) is used as a substrate. Then, the phosphopeptide, the candidate substance and / or PP5 are added to a buffer solution, and this mixed solution is incubated. The composition of the buffer solution is, for example, 20 mmol / L Tris-HCl (pH 7.5), 20 mmol / L MgCl 2 , 0.01% Tween 20, and 1 mmol / L CaCl 2 . After incubation, a predetermined concentration of S100 is added to the mixture and incubated. Then, after adding malachite green solution to the reaction solution after incubation, the absorbance of the sample at 630 nm is measured. The composition of the malachite green solution is, for example, 0.034% malachite green, 10 mmol / L ammonium molybdenum, 1 mol / L HCl, 3.4% ethanol, and 0.01% Tween20. Then, the amount of released phosphate is calculated using a phosphate standard curve prepared from a known amount of phosphate. This can be evaluated as phosphatase activity.

本発明のスクリーニング方法において、PP5は、例えば、本発明の調節方法に記載したタンパク質でもよいし、例えば、以下に示す欠失PP5でもよい。前記欠失PP5は、例えば、TPRドメインを欠失するPP5−ΔTPR、触媒ドメイン(CD)を欠失するPP5−ΔCD等があげられる。   In the screening method of the present invention, PP5 may be, for example, the protein described in the regulatory method of the present invention or, for example, the deletion PP5 shown below. Examples of the deletion PP5 include PP5-ΔTPR lacking the TPR domain, PP5-ΔCD lacking the catalytic domain (CD), and the like.

本発明のスクリーニング方法において、S100は、例えば、本発明の調節方法に記載したタンパク質が例示できる。   In the screening method of the present invention, examples of S100 include the proteins described in the regulatory method of the present invention.

(TPRモチーフタンパク質の機能調節剤)
本発明のTPRモチーフタンパク質の機能調節剤は、TPRモチーフタンパク質の機能を調節する調節剤であり、TPRモチーフタンパク質の機能を活性化する活性化剤、または、TPRモチーフタンパク質の機能を不活性化する不活性化剤があげられる。
(Functional regulator of TPR motif protein)
The function regulator of the TPR motif protein of the present invention is a regulator that regulates the function of the TPR motif protein, and activates the function of the TPR motif protein or inactivates the function of the TPR motif protein. Inactivating agents.

TPRモチーフタンパク質がPP5の場合、本発明の機能調節剤は、PP5の活性を調節する調節剤であり、PP5活性を活性化する活性化剤、または、PP5の活性を不活性化する不活性化剤があげられる。   When the TPR motif protein is PP5, the function regulator of the present invention is a regulator that regulates the activity of PP5, an activator that activates PP5 activity, or an inactivation that inactivates PP5 activity. Agent.

本発明の機能調節剤は、例えば、下記式(1)〜(50)に示される化合物が例示できる。TPRモチーフタンパク質がPP5の場合、以下の化合物は、それぞれ、前記(x1’)S100によるPP5の活性化を増強するS100ポテンシエーター、前記(x2’)S100に結合してS100の活性化機能を失わせるS100アンタゴニスト、前記(x3’)PP5に対して、S100と競合的に結合し、S100のPP5への結合を阻害するS100バインディング アンタゴニスト、前記(x4’)PP5の活性を増強するPP5アクティベーター、前記(x5’)PP5の活性調節部位に作用して、PP5の活性を低下させるアロステリックPP5インヒビター、前記(x6’)PP5の活性部位に作用して、PP5の活性を阻害するPP5カタリティックインヒビターに分類できる。なお、本発明は、これらには限定されない。   Examples of the function regulator of the present invention include compounds represented by the following formulas (1) to (50). When the TPR motif protein is PP5, the following compounds lose the activation function of S100 by binding to the S100 potentiator that enhances the activation of PP5 by (x1 ′) S100 and (x2 ′) S100, respectively. An S100 antagonist that binds to S100 competitively with S100 and inhibits S100 binding to PP5, a PP5 activator that enhances the activity of (x4 ′) PP5, (X5 ′) Allosteric PP5 inhibitor that acts on the activity-regulating site of PP5 to decrease the activity of PP5, and (x6 ′) PP5 catalytic inhibitor that acts on the active site of PP5 and inhibits the activity of PP5 it can. The present invention is not limited to these.

また、これらの化合物のうち、以下に示すものは、一般式で表わすことができる。
Among these compounds, those shown below can be represented by general formulas.

前記活性化剤は、例えば、式(1)〜(5)および(12)〜(36)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。前記活性化剤は、例えば、1種類の化合物を含んでもよいし、2種類以上を併用してもよい。   The activator preferably includes at least one compound selected from the group consisting of formulas (1) to (5) and (12) to (36), for example. The activator may contain, for example, one type of compound, or two or more types may be used in combination.

前記不活性化剤は、式(6)〜(11)および(37)〜(50)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。前記不活性化剤は、例えば、1種類の化合物を含んでもよいし、2種類以上を併用してもよい。   The deactivator preferably contains at least one compound selected from the group consisting of formulas (6) to (11) and (37) to (50). The deactivator may contain, for example, one type of compound, or two or more types may be used in combination.

本発明の機能調節剤は、これらの例示には制限されない。前記機能調節剤は、例えば、例示した化合物の誘導体でもよい。具体例として、前記化合物において、例えば、スルホン基およびアゾ基は、例えば、任意でもよい。   The function regulator of the present invention is not limited to these examples. The function regulator may be, for example, a derivative of the exemplified compound. As a specific example, in the compound, for example, a sulfone group and an azo group may be arbitrary, for example.

これらの機能調節剤を組合せて使用すれば、例えば、TPRモチーフタンパク質の機能のON−OFFを自由に設定することが可能となる。   If these function regulators are used in combination, for example, it is possible to freely set ON / OFF of the function of the TPR motif protein.

本発明の機能調節剤は、例えば、前述のような化合物を含んでいればよく、その他の構成は、何ら制限されない。   The function regulator of this invention should just contain the above compounds, for example, and another structure is not restrict | limited at all.

本発明の機能調節剤は、例えば、TPRモチーフタンパク質の機能により直接的または間接的に生じる疾患の治療に使用できる。TPRモチーフタンパク質がPP5の場合、前記疾患は、例えば、癌、アルツハイマー病等があげられる。そこで、前記機能調節剤は、以下に示すような治療剤および治療方法に適用できる。   The function-regulating agent of the present invention can be used, for example, for the treatment of diseases caused directly or indirectly by the function of TPR motif protein. When the TPR motif protein is PP5, examples of the disease include cancer and Alzheimer's disease. Therefore, the function regulator can be applied to the following therapeutic agents and treatment methods.

本発明の疾患の治療剤は、前記機能調節剤を含むことを特徴とする。本発明の治療剤は、前記機能調節剤を含むことが特徴であって、その他の構成は何ら制限されない。   The therapeutic agent for a disease of the present invention is characterized by containing the function regulator. The therapeutic agent of the present invention is characterized by containing the function-regulating agent, and other configurations are not limited at all.

本発明の治療剤は、例えば、必要に応じて、さらに、薬学上許容される添加剤を含んでもよい。前記添加剤は、特に制限されず、前述と同様のものがあげられる。本発明において、前記機能調節剤の配合量および前記添加剤の配合量は、前記機能調節剤の機能を妨げるものでなければ、特に制限されない。本発明の治療剤の投与条件、投与形態、剤型は、特に制限されず、例えば、前述の記載が援用できる。   The therapeutic agent of the present invention may further contain, for example, a pharmaceutically acceptable additive as necessary. The additive is not particularly limited, and examples thereof include those described above. In the present invention, the blending amount of the function regulator and the blending amount of the additive are not particularly limited as long as they do not interfere with the function of the function regulator. The administration conditions, dosage form, and dosage form of the therapeutic agent of the present invention are not particularly limited, and for example, the above description can be used.

本発明の疾患治療方法は、前記機能調節剤を患者に投与する工程を含むことを特徴とする。本発明は、前記機能調節剤を投与することが特徴であって、その他の条件および工程等は、特に制限されない。投与条件、投与対象等は、特に制限されず、例えば、前述の記載が援用できる。   The disease treatment method of the present invention includes a step of administering the function-regulating agent to a patient. The present invention is characterized by administering the function regulator, and other conditions and steps are not particularly limited. Administration conditions, administration subjects, and the like are not particularly limited, and for example, the above description can be used.

(S100の機能調節物質のスクリーニング方法)
本発明のスクリーニング方法は、前述のように、S100の機能調節物質のスクリーニング方法であって、S100と候補物質との共存下、TPRモチーフタンパク質の機能を分析する分析工程を含むことを特徴とする。
(Screening method of S100 function regulator)
As described above, the screening method of the present invention is a screening method for a S100 function-regulating substance, and includes an analysis step of analyzing the function of a TPR motif protein in the presence of S100 and a candidate substance. .

本発明のスクリーニング方法によれば、例えば、TPRモチーフタンパク質に対するS100の機能を調節する機能調節物質をスクリーニングできる。前記機能調節物質としては、例えば、前述したような前記(x1)〜(x3)等の物質があげられる。
(x1)TPRモチーフタンパク質に対するS100の機能を増強する増強物質。
(x2)S100に結合して、TPRモチーフタンパク質に対するS100の機能を失わせる物質。
(x3)TPRモチーフタンパク質に対して、S100と競合的に結合し、S100のTPRモチーフタンパク質への結合を阻害する物質。
According to the screening method of the present invention, for example, a function-regulating substance that regulates the function of S100 for a TPR motif protein can be screened. Examples of the function regulating substance include the substances (x1) to (x3) as described above.
(X1) An enhancer that enhances the function of S100 for the TPR motif protein.
(X2) A substance that binds to S100 and loses the function of S100 with respect to the TPR motif protein.
(X3) A substance that competitively binds to S100 with respect to the TPR motif protein and inhibits the binding of S100 to the TPR motif protein.

具体例として、TPRモチーフタンパク質がPP5の場合、本発明のスクリーニング方法によれば、例えば、S100がPP5の活性を増強する機能に対する調節物質をスクリーニングできる。前記調節物質としては、例えば、前述したような前記(x1’)〜(x3’)等の物質があげられる。
(x1’)S100によるPP5の活性化を増強するS100ポテンシエーター。
(x2’)S100に結合してS100の活性化機能を失わせるS100アンタゴニスト。
(x3’)PP5に対して、S100と競合的に結合し、S100のPP5への結合を阻害するS100バインディング アンタゴニスト。
As a specific example, when the TPR motif protein is PP5, according to the screening method of the present invention, for example, a regulator for the function of S100 to enhance the activity of PP5 can be screened. Examples of the regulating substance include the substances (x1 ′) to (x3 ′) as described above.
(X1 ′) S100 potentiator that enhances the activation of PP5 by S100.
(X2 ′) An S100 antagonist that binds to S100 and loses the activation function of S100.
(X3 ′) An S100 binding antagonist that binds to PP5 competitively with S100 and inhibits the binding of S100 to PP5.

つぎに、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、下記実施例により制限されない。市販の試薬は、特に示さない限り、それらのプロトコールに基づいて使用した。   Next, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited by the following examples. Commercially available reagents were used based on their protocol unless otherwise indicated.

1.材料
グルタチオンセファロースおよびNickel-nitrilotriacetic acid−アガロースは、それぞれ、GE HealthcareおよびQiagenから購入した。抗体として、抗S100A1抗体(R&D systems)、抗S100A2抗体(Sigma)、抗S100A6抗体(Sigma)、抗S100B抗体(QED)、抗Hsp90抗体(Stressgen)、抗PP5抗体(BD transduction laboratories)、抗pSer396 tau抗体(Abcam)、抗pSer409抗体(Invitrogen)、抗tau抗体(Invitrogen)、抗pThr845 ASK1抗体(Cell Signaling)、HRP標識化抗マウスIgG(Cell Signaling)、HRP標識化抗ラビットIgG(Cell Signaling)、抗HA−HRP標識化抗体(Sigma)を使用した。ゲネチシンは、Invitrogenから、イオノマイシン、抗HA抗体アガロースおよび他の化学物質は、Sigmaから購入した。
1. The materials glutathione sepharose and Nickel-nitrilotriacetic acid-agarose were purchased from GE Healthcare and Qiagen, respectively. Anti-S100A1 antibody (R & D systems), anti-S100A2 antibody (Sigma), anti-S100A6 antibody (Sigma), anti-S100B antibody (QED), anti-Hsp90 antibody (Stressgen), anti-PP5 antibody (BD transduction laboratories), anti-pSer396 Tau antibody (Abcam), anti-pSer409 antibody (Invitrogen), anti-tau antibody (Invitrogen), anti-pThr845 ASK1 antibody (Cell Signaling), HRP-labeled anti-mouse IgG (Cell Signaling), HRP-labeled anti-rabbit IgG (Cell Signaling) Anti-HA-HRP labeled antibody (Sigma) was used. Geneticin was purchased from Invitrogen and ionomycin, anti-HA antibody agarose and other chemicals were purchased from Sigma.

2.細胞培養およびトランスフェクション
COS−7細胞は、JCRBから購入した。COS−7細胞の培養は、95%Oおよび5%COの加湿されたチャンバー、ならびに10%ウシ胎仔血清、1%ペニシリンおよび1%ストレプトマイシンを添加したDMEM(Sigma)を使用した。トランスフェクションは、トランスフェクション試薬として、Fugene6(Invitrogen)またはHD transfection reagent(Invitrogen)を使用し、そのプロトコールに従って行った。
また、Tauタンパク質を安定的に発現するCOS−7細胞を調製するため、COS−7細胞は、トランスフェクション後の数週間、500ng/ml ゲネチシン共存下で培養した。なお、tauの発現は、ウエスタンブロットにより確認した。
2. Cell culture and transfection COS-7 cells were purchased from JCRB. COS-7 cell culture used a humidified chamber of 95% O 2 and 5% CO 2 and DMEM (Sigma) supplemented with 10% fetal calf serum, 1% penicillin and 1% streptomycin. The transfection was performed according to the protocol using Fugene 6 (Invitrogen) or HD transfection reagent (Invitrogen) as a transfection reagent.
In addition, in order to prepare COS-7 cells that stably express the Tau protein, COS-7 cells were cultured in the presence of 500 ng / ml geneticin for several weeks after transfection. The expression of tau was confirmed by Western blot.

3.組換えタンパク質
S100として、S100A1、S100A2、S100A4、S100A6、S100A10、S100A11、S100A13、S100BおよびS100Pを、下記文献に基づき、発現させて精製した。
Okada, M. et al., (2004) J. Biol. Chem. 279, 4221-4233
Yamashita, K. et al., (1999) Protein Expr. Purif. 16, 47-52
GSTを結合させたGST−PP5およびHisタグ(6×His)を結合させたHis−PP5は、製造者(GE HealthcareおよびQiagen)のプロトコールに従って、発現させ精製した。組換えGSK−3βおよびPKAは、それぞれ、SignalChemおよびPromegaから購入した。ヒトHSP90は、下記文献に基づき調製した。
Shimamoto, S. et. Al., (2008) J. Biol. Chem. 283, 28246-28258
組換えtauタンパク質は、ENZO life sciencesから購入した。
3. As the recombinant protein S100, S100A1, S100A2, S100A4, S100A6, S100A10, S100A11, S100A13, S100B and S100P were expressed and purified based on the following literature.
Okada, M. et al., (2004) J. Biol. Chem. 279, 4221-4233
Yamashita, K. et al., (1999) Protein Expr. Purif. 16, 47-52
GST-PP5 conjugated with GST and His-PP5 conjugated with His tag (6 × His) were expressed and purified according to the manufacturer's protocol (GE Healthcare and Qiagen). Recombinant GSK-3β and PKA were purchased from SignalChem and Promega, respectively. Human HSP90 was prepared based on the following literature.
Shimamoto, S. et. Al., (2008) J. Biol. Chem. 283, 28246-28258
Recombinant tau protein was purchased from ENZO life sciences.

4.プラスミド
ヒトPP5遺伝子を、ヒトcDNAライブラリからPCRにより増幅し、pET16a、PGEX-6P1、pME18S-FlagおよびpME18S-HAベクターにクローニングした。GST-PP5遺伝子の変異体を、PCRにより調製した。前記変異体は、PP5におけるTPRの1−181残基のうち、28−160を欠失させた欠失変異体(ΔTPR)、および、32、74、97または101番目のアミノ酸残基をアラニンに変異させた4種類のアラニン変異体(K32A、R74A、K97AおよびR101A)を調製した。また、His−PP5の触媒ドメインの変異体(His−PP5−CD)として、ヒトPP5における171−486番目の変異体を作製した。ヒトHsp90遺伝子を、文献(Shimamoto, S. et. Al., (2008) J. Biol. Chem. 283, 28246-28258)に基づいて、クローニングした。マウスASK1遺伝子を、マウス脳cDNAからPCRにより増幅し、pME18S−cMycベクターにクローニングした。pET11a−S100プラスミドおよびpME18S−S100プラスミドの構築は、文献(Okada, M. et al., (2004) J. Biol. Chem. 279, 4221-4233)に基づいて行った。恒久的に活性なS100P(S100P−PA)の遺伝子は、文献(Austermann, J. et. al., (2009) Biochim. Biophys. Acta 1793,1078-1085)に基づいて調製した。pcDNA3−tauプラスミドは、ヒトtau441のcDNA(Addgene)を、pcDNA3ベクターにクローニングして調製した。
4). The plasmid human PP5 gene was amplified by PCR from a human cDNA library and cloned into pET16a, PGEX-6P1, pME18S-Flag and pME18S-HA vectors. A mutant of GST-PP5 gene was prepared by PCR. The mutant is a deletion mutant (ΔTPR) in which 28-160 is deleted among 1-181 residues of TPR in PP5, and the amino acid residue at positions 32, 74, 97, or 101 is alanine. Four mutated alanine mutants (K32A, R74A, K97A, and R101A) were prepared. Moreover, the 171-486th variant in human PP5 was produced as a variation | mutation (His-PP5-CD) of the catalytic domain of His-PP5. The human Hsp90 gene was cloned based on the literature (Shimamoto, S. et. Al., (2008) J. Biol. Chem. 283, 28246-28258). The mouse ASK1 gene was amplified from mouse brain cDNA by PCR and cloned into the pME18S-cMyc vector. Construction of the pET11a-S100 plasmid and the pME18S-S100 plasmid was performed based on the literature (Okada, M. et al., (2004) J. Biol. Chem. 279, 4221-4233). The gene for permanently active S100P (S100P-PA) was prepared based on the literature (Austermann, J. et. Al., (2009) Biochim. Biophys. Acta 1793, 1078-1085). The pcDNA3-tau plasmid was prepared by cloning human tau441 cDNA (Addgene) into the pcDNA3 vector.

5.GSTプルダウン
S100またはHSP90について、PP5への結合分析を、以下のように行った。緩衝液中、GST−PP5(12.5μg)と、S100タンパク質(25μg)またはHsp90タンパク質(50μg)と、グルタチオンセファロースビーズ(50μl)とを、室温で1時間混合した。前記GST−PP5は、野生型(WT)または前記変異体を使用した。前記緩衝液の組成は、100mmol/L KCl、20mmol/L Tris−HCl(pH7.5)、0.01% Tween20、および1mmol/L CaClまたはEGTAとした。
5. The GST pull-down S100 or HSP90 was analyzed for binding to PP5 as follows. GST-PP5 (12.5 μg), S100 protein (25 μg) or Hsp90 protein (50 μg) and glutathione sepharose beads (50 μl) were mixed in a buffer solution at room temperature for 1 hour. The GST-PP5 used was wild type (WT) or the mutant. The composition of the buffer was 100 mmol / L KCl, 20 mmol / L Tris-HCl (pH 7.5), 0.01% Tween 20, and 1 mmol / L CaCl 2 or EGTA.

S100Bの結合アッセイは、GST−PP5 50μgおよびS100B 50μgを使用した。そして、前記ビーズを複数回洗浄した後、SDSサンプルバッファーと共にボイルし、10%トリシンSDS−PAGEゲルにより分離し、クーマシーブリリアントブルー(CBB)で染色した。競合的結合アッセイは、GST−PP5(20μg)、S100(50μg)および所定量(0−150μg)のHSP90を、前述と同様にして、グルタチオンセファロース(25μl)とインキュベートした。同様の実験を、GST−PP5(20μg)、HSP90(50μg)および所定量(0−150μg)のS100を用いて行った。   The S100B binding assay used 50 μg GST-PP5 and 50 μg S100B. The beads were washed several times, then boiled with SDS sample buffer, separated by 10% Tricine SDS-PAGE gel, and stained with Coomassie Brilliant Blue (CBB). In the competitive binding assay, GST-PP5 (20 μg), S100 (50 μg) and a predetermined amount (0-150 μg) of HSP90 were incubated with glutathione sepharose (25 μl) as described above. Similar experiments were performed with GST-PP5 (20 μg), HSP90 (50 μg) and a predetermined amount (0-150 μg) of S100.

6.表面プラズモン共鳴(SPR)
タンパク質の結合相互作用を、SPR Biacore2000 system(Biacore)を用いて行った。CM5 chip(Biacore)のデキストラン表面へのPP5のアミンカップリングのために、N−エチル−N’−(3−ジエチルアミノプロピル)カルボジイミド、N−ヒドロキシスクシンイミドおよびエタノールアミド−HCl(Biacore)を使用した。His−PP5(100μg/ml、140μl)を、20mmol/L 酢酸アンモニウム(pH4.2)中で固定化し、応答ユニット2600(0.3pmol)まで結合させ、安定したベースラインを得た。全ての工程において、20mmol/L HEPES(pH7.4)、150mmol/L NaCl、0.005% Tween20、1mmol/L CaClを、流速20μl/minで用いた。組換えタンパク質S100A1、S100A2、S100A6およびS100Bを、所定濃度(1.25μmol/L、625nmol/L、313nmol/L、156nmol/L)で注入した。His−PP5をカップリングしたセンサーチップを、タンパク質インジェクションの間、応答ユニットがユニットインジェクション前のベースラインに戻るまで、50mmol/L NaOHでの短時間(60秒)の洗浄により、再生した。応答曲線は、コントロールフローセルで同時に発生したシグナルを差し引いて準備した。Biacoreセンサグラム曲線は、1:1 Langmuir modelを用いるBIA evaluation 3.0において評価した。
6). Surface plasmon resonance (SPR)
Protein binding interactions were performed using the SPR Biacore 2000 system (Biacore). N-ethyl-N ′-(3-diethylaminopropyl) carbodiimide, N-hydroxysuccinimide and ethanolamide-HCl (Biacore) were used for amine coupling of PP5 to the dextran surface of CM5 chip (Biacore). His-PP5 (100 μg / ml, 140 μl) was immobilized in 20 mmol / L ammonium acetate (pH 4.2) and bound to response unit 2600 (0.3 pmol) to obtain a stable baseline. In all steps, 20 mmol / L HEPES (pH 7.4), 150 mmol / L NaCl, 0.005% Tween 20, 1 mmol / L CaCl 2 was used at a flow rate of 20 μl / min. Recombinant proteins S100A1, S100A2, S100A6 and S100B were injected at predetermined concentrations (1.25 μmol / L, 625 nmol / L, 313 nmol / L, 156 nmol / L). The sensor chip coupled with His-PP5 was regenerated during protein injection by a brief (60 sec) wash with 50 mmol / L NaOH until the response unit returned to baseline prior to unit injection. Response curves were prepared by subtracting signals generated simultaneously in the control flow cell. Biacore sensorgram curves were evaluated in BIA evaluation 3.0 using a 1: 1 Langmuir model.

7.in vivoでの競合的結合アッセイ
PP5結合アッセイのために、pME18S−S100およびpME18S−HA−PP5プラスミドを、COS−7細胞に共トランスフェクションした。トランスフェクションから48時間後、細胞をPBSで1回洗浄し、緩衝液で溶解した。前記緩衝液の組成は、50mmol/L Tris−HCl(pH7.5)、150mmol/L NaCl、0.5% Triton−X100、0.5% NP40およびprotease inhibitor cocktail(Roche)とした。溶解後のサンプルを、ソニケーションし、14,000rpm、10分間で遠心分離した。得られた上清を、1mmol/L CaClまたはEGTA存在下、30μlの抗HA抗体アガロースと、1時間、室温でインキュベートした。そして、前記抗HA抗体アガロースを洗浄後、得られたサンプルを、抗HSP90抗体、抗HA−HRP抗体または抗S100タンパク質抗体により、ウエスタンブロットにより分析した。また、ASK1結合アッセイのために、pME18S−Flag−PP5、pME18S−cMyc−ASK1およびpME18S−S100A1またはpME18S−S100PもしくはpME18S−S100P−PAプラスミドを、共トランスフェクションした。タンパク質を精製し、30μlの抗Flag抗体アガロースでインキュベートした。得られたサンプルを、抗PP5抗体または抗cMyc−HRP抗体によるウエスタンブロットにより分析した。
7). In vivo competitive binding assay For PP5 binding assay, pME18S-S100 and pME18S-HA-PP5 plasmids were co-transfected into COS-7 cells. 48 hours after transfection, the cells were washed once with PBS and lysed with buffer. The composition of the buffer solution was 50 mmol / L Tris-HCl (pH 7.5), 150 mmol / L NaCl, 0.5% Triton-X100, 0.5% NP40, and protease inhibitor cocktail (Roche). The sample after lysis was sonicated and centrifuged at 14,000 rpm for 10 minutes. The obtained supernatant was incubated with 30 μl of anti-HA antibody agarose in the presence of 1 mmol / L CaCl 2 or EGTA for 1 hour at room temperature. Then, after washing the anti-HA antibody agarose, the obtained sample was analyzed by Western blotting with an anti-HSP90 antibody, anti-HA-HRP antibody or anti-S100 protein antibody. Also, for ASK1 binding assay, pME18S-Flag-PP5, pME18S-cMyc-ASK1 and pME18S-S100A1 or pME18S-S100P or pME18S-S100P-PA plasmids were co-transfected. The protein was purified and incubated with 30 μl of anti-Flag antibody agarose. The obtained samples were analyzed by Western blot with anti-PP5 antibody or anti-cMyc-HRP antibody.

8.in vitroでのホスファターゼアッセイ
PP5タンパク質(WT)またはPP5変異体タンパク質(PP5−CD)のホスファターゼ活性を、Ser/Thr Phosphatase Assay kit(Upstate)を使用し、そのプロトコールに従って測定した。ホスホペプチド(配列番号7:KRpTIRR)100μmol/Lを、緩衝液50μl中で、250ngのHis−PP5(WT)または250ngのHis−PP5−CDとインキュベートした。前記緩衝液の組成は、20mmol/L Tris−HCl(pH7.5)、20mmol/L MgCl、0.01% Tween20、および1mmol/L CaClまたはEGTAとした。所定濃度(0−50μmol/L)のS100タンパク質またはHSP90を添加し、10分間、37℃でインキュベートした。HSP90は、HSP90−WTおよびHSP C90を、それぞれ使用した。そして、100μlのmalachite green solutionの添加後、630nmにおけるサンプルの吸光度を、マイクロプレートリーダーにより測定した。前記malachite green solutionの組成は、0.034% malachite green、10mmol/L ammonium molybdate、1mol/L HCl、3.4% エタノールおよび0.01% Tween20とした。放出されたリン酸塩の量を、既知量のリン酸塩から準備したリン酸塩標準曲線を用いて算出した。これをホスファターゼ活性として評価した。
8). In Vitro Phosphatase Assay The phosphatase activity of PP5 protein (WT) or PP5 variant protein (PP5-CD) was measured using Ser / Thr Phosphatase Assay kit (Upstate) according to its protocol. Phosphopeptide (SEQ ID NO: 7: KRpTIRR) 100 μmol / L was incubated with 250 ng His-PP5 (WT) or 250 ng His-PP5-CD in 50 μl buffer. The composition of the buffer was 20 mmol / L Tris-HCl (pH 7.5), 20 mmol / L MgCl 2 , 0.01% Tween 20, and 1 mmol / L CaCl 2 or EGTA. A predetermined concentration (0-50 μmol / L) of S100 protein or HSP90 was added and incubated at 37 ° C. for 10 minutes. HSP90 used HSP90-WT and HSP C90, respectively. Then, after adding 100 μl of malachite green solution, the absorbance of the sample at 630 nm was measured with a microplate reader. The composition of the malachite green solution was 0.034% malachite green, 10 mmol / L ammonium molybdenum, 1 mol / L HCl, 3.4% ethanol and 0.01% Tween20. The amount of phosphate released was calculated using a phosphate standard curve prepared from known amounts of phosphate. This was evaluated as phosphatase activity.

9.in vitroでのtau脱リン酸化
組換えtau441を、GSK−3βまたはPKAでリン酸化した。tauのSer396のリン酸化のために、10μgのtauを、緩衝液中で、1μgのGSK−3βと90分間、30℃でインキュベートした。前記緩衝液の組成は、40mmol/L HEPES(pH7.5)、10mmol/L MgCl、0.5mmol/L DTTおよび0.2mmol/L ATPとした。tauのSer409のリン酸化のために、前記タンパク質を、緩衝液中で、250ユニットのPKAと、90分間、30℃でインキュベートした。前記緩衝液の組成は、40mmol/L HEPES(pH6.8)、10mmol/L β−メルカプロエタノール、10mmol/L MgClおよび0.2mmol/L ATPとした。リン酸化反応後、サンプルを、Amicon ultra spin column(Millipore)で洗浄し、500μlの20mmol/L Tris−HCl(pH7.5)および0.01% Tween20で洗浄した。リン酸化されたtauを、緩衝液中で、100ngのHis−PP5とインキュベートした。前記緩衝液の組成は、20mmol/L Tris−HCl(pH7.5)、20mmol/L MgCl、0.01% Tween20、および1mmol/L CaClまたはEGTAとした。S100A1、S100A2またはS100A6を、前記反応混合物に添加し、10分間、37℃でインキュベートした。得られたサンプルを、SDS−PAGEにより分離し、抗pSer396抗体、抗pSer409抗体または抗tau抗体を用いて、ウエスタンブロットにより分析した。
9. Tau dephosphorylated recombinant tau441 in vitro was phosphorylated with GSK-3β or PKA. For tau Ser396 phosphorylation, 10 μg of tau was incubated in buffer with 1 μg of GSK-3β for 90 minutes at 30 ° C. The composition of the buffer was 40 mmol / L HEPES (pH 7.5), 10 mmol / L MgCl 2 , 0.5 mmol / L DTT, and 0.2 mmol / L ATP. For phosphorylation of tau Ser409, the protein was incubated with 250 units of PKA in buffer for 90 minutes at 30 ° C. The composition of the buffer was 40 mmol / L HEPES (pH 6.8), 10 mmol / L β-mercaproethanol, 10 mmol / L MgCl 2 and 0.2 mmol / L ATP. After the phosphorylation reaction, the sample was washed with an Amicon ultra spin column (Millipore), and washed with 500 μl of 20 mmol / L Tris-HCl (pH 7.5) and 0.01% Tween20. Phosphorylated tau was incubated with 100 ng His-PP5 in buffer. The composition of the buffer was 20 mmol / L Tris-HCl (pH 7.5), 20 mmol / L MgCl 2 , 0.01% Tween 20, and 1 mmol / L CaCl 2 or EGTA. S100A1, S100A2 or S100A6 was added to the reaction mixture and incubated for 10 minutes at 37 ° C. The obtained samples were separated by SDS-PAGE and analyzed by Western blot using anti-pSer396 antibody, anti-pSer409 antibody or anti-tau antibody.

10.in vivoでの脱リン酸化
tauの脱リン酸化のために、安定的にtauを発現するCOS−7細胞を、pME18SまたはpME18S−S100A1発現プラスミドでトランスフェクションした。48時間後、5μmol/Lのイオノマイシンをアプライし、さらに、15分間または60分間インキュベートした。発現したタンパク質を、protease inhibitor cocktailおよびphosphatase inhibitor cocktail(Pierce)を含む溶解用緩衝液を用いて精製した。ソニケーションおよび遠心分離の後、得られたサンプルを、抗pSer396 tau抗体、抗tau抗体、抗S100A1抗体または抗PP5抗体を用いて、ウエスタンブロット分析を行った。
10. For dephosphorylation of dephosphorylated tau in vivo, COS-7 cells stably expressing tau were transfected with pME18S or pME18S-S100A1 expression plasmids. After 48 hours, 5 μmol / L ionomycin was applied, and further incubated for 15 or 60 minutes. The expressed protein was purified using a lysis buffer containing protease inhibitor cocktail and phosphate inhibitor cocktail (Pierce). After sonication and centrifugation, the resulting samples were subjected to Western blot analysis using anti-pSer396 tau antibody, anti-tau antibody, anti-S100A1 antibody or anti-PP5 antibody.

ASK1の脱リン酸化のため、pME18S−Flag−PP5、pME18S−cMyc−ASK1、およびpME18S−S100PまたはpME18S−S100P−PAプラスミドを、COS−7細胞に共トランスフェクションした。48時間後、発現したタンパク質を精製し、得られたサンプルを、抗pThr845−ASK1抗体を用いて、ウエスタンブロット分析を行った。   For dephosphorylation of ASK1, pME18S-Flag-PP5, pME18S-cMyc-ASK1, and pME18S-S100P or pME18S-S100P-PA plasmids were co-transfected into COS-7 cells. After 48 hours, the expressed protein was purified, and the obtained sample was subjected to Western blot analysis using anti-pThr845-ASK1 antibody.

11.統計
統計は、unpaired t testおよびpaired t testを行った。そして、信頼水準p<0.05を、統計学的に有意とした。
11. For statistical statistics, an unpaired t test and a paired t test were performed. The confidence level p <0.05 was considered statistically significant.

[実施例1]
PP5のTPRドメインに対するS100の結合を確認した。
[Example 1]
S100 binding to the TPR domain of PP5 was confirmed.

(1)プルダウンアッセイ
プルダウンアッセイにより、in vitroにおいて、1mmol/L CaClまたはEGTAの存在下、S100がPP5に直接結合するか否かの確認を行った。これらの結果を図1に示す。図1は、各種S100とGST−PP5との結合を示すプルダウンアッセイの結果である。図1(A)に示すように、S100A2およびS100A6は、Ca2+存在下、PP5に結合した。また、S100A1は、Ca2+存在下だけでなく、Ca2+非存在下においても、PP5への結合が確認された。また、多量のGST−PP5(50μg)を用いた場合、図1(B)に示すように、S100Bは、Ca2+存在下、PP5に結合した。
(1) Pull-down assay In the presence of 1 mmol / L CaCl 2 or EGTA, whether or not S100 directly binds to PP5 was confirmed by a pull-down assay. These results are shown in FIG. FIG. 1 shows the results of a pull-down assay showing the binding between various types of S100 and GST-PP5. As shown in FIG. 1 (A), S100A2 and S100A6 bound to PP5 in the presence of Ca 2+ . S100A1 was confirmed to bind to PP5 not only in the presence of Ca 2+ but also in the absence of Ca 2+ . When a large amount of GST-PP5 (50 μg) was used, S100B bound to PP5 in the presence of Ca 2+ as shown in FIG. 1 (B).

(2)SPR
PP5に対するS100A1、S100A2、S100A6およびS100Bの結合について、SPRにより、リアルタイム結合反応速度論を解析した。この結果を、図2および下記表1に示す。表1に示すように、PP5に対する各S100の会合速度定数(Ka)は、類似していた。また、S100A6およびS100A2の解離は、S100BおよびS100A1の解離と比較して、ゆっくり起こり、全体の結合親和性は、相対的に高くなっていることがわかる。この結果から、S100A1およびS100Bと、S100A2とS100A6との間で、異なる相互作用メカニズムが存在すると考えらえる。
(2) SPR
For S100A1, S100A2, S100A6 and S100B binding to PP5, real-time binding kinetics were analyzed by SPR. The results are shown in FIG. 2 and Table 1 below. As shown in Table 1, the association rate constant (Ka) of each S100 to PP5 was similar. Moreover, it can be seen that the dissociation of S100A6 and S100A2 occurs more slowly than the dissociation of S100B and S100A1, and the overall binding affinity is relatively high. From this result, it can be considered that different interaction mechanisms exist between S100A1 and S100B and between S100A2 and S100A6.

(3)PP5におけるS100結合ドメインの決定
PP5は、N末端のTPRおよびC末端の触媒ドメイン(CD)により構成される。そこで、PP5におけるS100の結合ドメインを、プルダウンアッセイにより決定した。
(3) Determination of S100 binding domain in PP5 PP5 is composed of an N-terminal TPR and a C-terminal catalytic domain (CD). Therefore, the binding domain of S100 in PP5 was determined by pull-down assay.

前記プルダウンアッセイには、GSTと融合させた4種類のタンパク質を使用した。これらのタンパク質の概略を図3(A)に示す。野生型(WT)は、PP5とGSTとの融合タンパク質、欠失体(TPR)は、触媒ドメインを欠失するTPRとGSTとの融合タンパク質、欠失変異体(ΔTPR)は、TPRを欠失する触媒ドメインとGSTとの融合タンパク質、GSTは、GSTのみから構成されるタンパク質とした。   For the pull-down assay, four types of proteins fused with GST were used. An outline of these proteins is shown in FIG. The wild type (WT) is a fusion protein of PP5 and GST, the deletion (TPR) is a fusion protein of TPR and GST that lacks the catalytic domain, and the deletion mutant (ΔTPR) is a deletion of TPR. GST, a fusion protein of catalytic domain and GST, is a protein composed only of GST.

これらの結果を、図3(B)に示す。図3(B)は、プルダウンアッセイの結果である。図3(B)に示すように、いずれのS100も、TPRを欠失する変異体への結合は確認できなかった。この結果から、S100は、PP5のTPRドメインに相互作用することがわかった。   These results are shown in FIG. FIG. 3B shows the results of the pull-down assay. As shown in FIG. 3 (B), none of S100 could confirm binding to the mutant lacking TPR. From this result, it was found that S100 interacts with the TPR domain of PP5.

(4)in vivoまたはin vitroにおける、S100による、PP5とHSP90との相互作用の阻害
HSP90は、そのC末端のEEVD残基を介して、PP5のTPRドメインに結合することが知られている。S100およびHSP90は、TPRドメインを共有する。そこで、in vitroにおいて、HSP90またはS100の量の増加に伴って、PP5との会合が阻害されるか否かを、プルダウンアッセイにより確認した。
(4) Inhibition of interaction between PP5 and HSP90 by S100 in vivo or in vitro HSP90 is known to bind to the TPR domain of PP5 via its C-terminal EEVD residue. S100 and HSP90 share the TPR domain. Therefore, it was confirmed by pull-down assay whether the association with PP5 is inhibited in vitro with an increase in the amount of HSP90 or S100.

これらの結果を、図4(A)に示す。図4(A)は、プルダウンアッセイの結果である。図4(A)に示すように、HSP90の量の増加に伴って、量依存的に、PP5からS100A1およびS100A2の置換が生じた。そして、S100A6に対しては、弱い結合阻害を示した。他方、S100A1およびS100A2の増加に伴って、PP5に対するHSP90の会合を阻害した。   These results are shown in FIG. FIG. 4 (A) shows the results of the pull-down assay. As shown in FIG. 4A, as the amount of HSP90 was increased, substitution of S100A1 and S100A2 from PP5 occurred in an amount-dependent manner. And S100A6 showed weak binding inhibition. On the other hand, with the increase of S100A1 and S100A2, the association of HSP90 with PP5 was inhibited.

さらに、哺乳類細胞におけるPP5の競合的結合を確認するため、共免疫沈降を行った。具体的には、HA−PP5と、S100A1またはS100A2を共発現させたCOS−7細胞のライゼートについて行った。HA−PP5と共沈降された内因性HSP90を、抗HSP90抗体を用いて、ウエスタンブロット分析により検出した。   In addition, co-immunoprecipitation was performed to confirm competitive binding of PP5 in mammalian cells. Specifically, lysate of COS-7 cells co-expressed with HA-PP5 and S100A1 or S100A2 was performed. Endogenous HSP90 co-precipitated with HA-PP5 was detected by Western blot analysis using anti-HSP90 antibody.

これらの結果を、図4(B)に示す。図4(B)に示すように、前述のin vitroの結果と同様に、S100A1またはS100A2の過剰発現により、PP5とHSP90の相互作用が阻害された。   These results are shown in FIG. As shown in FIG. 4B, similar to the in vitro results described above, the overexpression of S100A1 or S100A2 inhibited the interaction between PP5 and HSP90.

(5)PP5変異体に対するS100およびHSP90の結合
HSP90は、PP5のTPRドメインにおけるcarboxylate clampと呼ばれるモチーフに結合する。carboxylate clampは、基本となる4つのアミノ酸残基、すなわち、K32、R74、K97およびR101から構成される。PP5とHSP90との結合が、S100に阻害される際、S100が、carboxylate clampにおける前記4種類のアミノ酸残基の一つに、競合的に結合するか否かを確認した。
(5) Binding of S100 and HSP90 to PP5 mutant HSP90 binds to a motif called carboxylate clamp in the TPR domain of PP5. Carboxylate clamp is composed of four basic amino acid residues, namely K32, R74, K97 and R101. When the binding between PP5 and HSP90 was inhibited by S100, it was confirmed whether S100 competitively binds to one of the four types of amino acid residues in the carboxylate clamp.

carboxylate clampのアラニン置換変異体として、アラニン変異体(K32A、R74A、K97AおよびR101A)を使用し、プルダウンアッセイを行った。これらの結果を、図5に示す。図5(A)に示すように、HSP90は、いずれのアラニン変異体には結合しなかった。これに対して、図5(B)に示すように、S100は、いずれのアラニン変異体にも結合した。この結果から、PP5におけるcarboxylate clampの点突然変異は、S100の結合に影響を及ぼさないことがわかった。   Alanine mutants (K32A, R74A, K97A, and R101A) were used as the alanine substitution mutants of the carboxylate clamp, and a pull-down assay was performed. These results are shown in FIG. As shown in FIG. 5 (A), HSP90 did not bind to any alanine mutant. In contrast, as shown in FIG. 5 (B), S100 bound to any alanine mutant. From this result, it was found that the carboxylate clamp point mutation in PP5 does not affect the binding of S100.

(6)Ca2+依存的なS100によるPP5の活性化
S100によるPP5の脱リン酸化活性に対する効果を確認した。具体的には、所定濃度のHis−PP5と、基質となる合成ホスホペプチド(配列番号7:KRpTIRR)とをインキュベートし、ホスファターゼ活性を測定した。これらの結果を図6に示す。
(6) Activation of PP5 by Ca2 + -dependent S100 The effect on the dephosphorylation activity of PP5 by S100 was confirmed. Specifically, a predetermined concentration of His-PP5 and a synthetic phosphopeptide (SEQ ID NO: 7: KRpTIRR) serving as a substrate were incubated, and phosphatase activity was measured. These results are shown in FIG.

図6(A)において、丸は、Ca2+存在下の結果を示し、丸は、Ca2+非存在下の結果を示す。図6(A)に示すように、PP5の基礎ホスファターゼ活性は、10nmol/min/mgタンパク質であった。S100A1、S100A2、S100A6およびS100Bは、それぞれ、Ca2+依存的に、PP5活性を著しく活性化した。 In FIG. 6 (A), the black circles indicate the result of Ca 2+ presence, white circle indicates a result of Ca 2+ absence. As shown in FIG. 6 (A), the basal phosphatase activity of PP5 was 10 nmol / min / mg protein. S100A1, S100A2, S100A6 and S100B each significantly activated PP5 activity in a Ca 2+ dependent manner.

TPRドメインは、PP5の触媒ドメイン(CD)を、TPRドメインの活性化および除去から保護している。そこで、N末端のTPRドメインを除去し、C末端の触媒ドメイン(CD)を残した、変異体His−PP5を作製した。そして、この変異体His−PP5に対する各S100の活性化を確認した。これらの結果を図6(B)に示す。   The TPR domain protects the catalytic domain (CD) of PP5 from activation and removal of the TPR domain. Therefore, a mutant His-PP5 was prepared by removing the N-terminal TPR domain and leaving the C-terminal catalytic domain (CD). And activation of each S100 with respect to this mutant His-PP5 was confirmed. These results are shown in FIG.

図6(B)において、コントロールは、S100非存在下の変異体His−PP5の結果である。この結果から、PP5は、TPRドメインの除去により、構造的に活性型となり、約650nmol/min/mgタンパク質を示した。この変異体の活性は、野生型酵素の基礎活性の65倍であった。   In FIG. 6 (B), the control is the result of mutant His-PP5 in the absence of S100. From this result, PP5 became structurally active by removal of the TPR domain, and showed about 650 nmol / min / mg protein. The activity of this mutant was 65 times the basal activity of the wild type enzyme.

つぎに、全長HSP90(12kDa)およびHSP C90(HSP90のC末端ドメイン)が、PP5の活性を、活性化可能か否かを確認した。この結果を、図6(C)に示す。図6(C)の各グラフにおいて、右上の小さいグラフは、タンパク質の添加量が0〜20μg/mlの結果を示す。図6(C)に示すように、HSP90およびHSP C90による、His−PP5の用量依存性の活性化を示した。しかしながら、S100と比較した結果、HSP90によるPP5の活性化は弱く、約6.5倍でしかなかった。他方、HSP C90は、17.3倍の活性の誘導を示した。   Next, it was confirmed whether full-length HSP90 (12 kDa) and HSP C90 (C-terminal domain of HSP90) can activate the activity of PP5. The result is shown in FIG. In each graph of FIG. 6 (C), the small graph in the upper right indicates the result when the amount of protein added is 0 to 20 μg / ml. As shown in FIG. 6 (C), dose-dependent activation of His-PP5 by HSP90 and HSP C90 was shown. However, as a result of comparison with S100, activation of PP5 by HSP90 was weak and was only about 6.5 times. On the other hand, HSP C90 showed a 17.3-fold induction of activity.

(7)in vivoおよびin vitroにおける、S100によるPP5の活性化ならびにtauの脱リン酸化
PP5は、tauの脱リン酸化において、キーとなる役割を果たす。そして、過剰なリン酸化は、アルツハイマー病の要因となる。そこで、基質としてリン酸化されたtauを使用し、Ca2+存在下でのS100(Ca2+/S100)による、PP5の活性化を確認した。
(7) PP5 activation and tau dephosphorylation by S100 in vivo and in vitro PP5 plays a key role in tau dephosphorylation. Excessive phosphorylation causes Alzheimer's disease. Therefore, by using the tau phosphorylated as a substrate, according to S100 (Ca 2+ / S100) in the Ca 2+ presence was confirmed activation of PP5.

tauの複数部位は、PKA、GSK−3β、cdk5およびCaMKII等のtauキナーゼにより、リン酸化される。そこで、in vitroにおけるPP5のホスファターゼアッセイのため、GSK−3βおよびPKAを、それぞれ、tauのSer396およびSer409のリン酸化に用いた。そして、リン酸化tauを、His−PP5、およびS100A1、S100A2またはS100Bとインキュベートした。そして、tauのリン酸化状態を、抗pSer396 tau抗体または抗pSer409 tau抗体を用いて、ウエスタンブロットにより検出した。これらの結果を、図7(A)に示す。   Multiple sites of tau are phosphorylated by tau kinases such as PKA, GSK-3β, cdk5 and CaMKII. Therefore, for in vitro PP5 phosphatase assay, GSK-3β and PKA were used for phosphorylation of tau Ser396 and Ser409, respectively. The phosphorylated tau was then incubated with His-PP5 and S100A1, S100A2 or S100B. The phosphorylation state of tau was detected by Western blot using anti-pSer396 tau antibody or anti-pSer409 tau antibody. These results are shown in FIG.

図7(A)に示すように、各S100は、それぞれPP5を活性化し、tauの脱リン酸化を増加させた。   As shown in FIG. 7A, each S100 activated PP5 and increased tau dephosphorylation.

S100A1によるPP5の活性化、およびtauの脱リン酸化について、in vivoでの確認を行った。細胞は、tau441を安定的に高レベルで発現する、トランスフェクションされたCOS−7細胞株を使用した。これらの結果を、図7(B)および(C)に示す。   In vivo confirmation of activation of PP5 by S100A1 and dephosphorylation of tau was performed. The cells used were transfected COS-7 cell lines that stably express high levels of tau441. These results are shown in FIGS. 7B and 7C.

図7(B)および(C)に示すように、S100非存在下のコントロールは、イオノマイシン処理によっても、pSer396におけるtauリン酸化状態に、変化は見られなかった(95.3±25.9%、N=5)。また、S100A1を過剰発現した場合、イオノマイシン非存在下では、リン酸化状態に変化は見られなかった(106.0±15.7%、N=5)。しかしながら、15分間のイオノマイシン処理により、pSer396 tauのレベルが低下し(69.0±12.6%、P<0.05、N=4)、さらに、60分間の処理により、有意な低下が見られた(46.4±4.6%、P<0.01、N=5)。これらの結果から、S100A1は、Ca2+依存的に、PP5を活性化し、tauの脱リン酸化を増加させることがわかった。 As shown in FIGS. 7B and 7C, the control in the absence of S100 showed no change in the tau phosphorylation state in pSer396 even after treatment with ionomycin (95.3 ± 25.9%). N = 5). When S100A1 was overexpressed, no change was observed in the phosphorylation state in the absence of ionomycin (106.0 ± 15.7%, N = 5). However, 15 minutes of ionomycin treatment reduced the level of pSer396 tau (69.0 ± 12.6%, P <0.05, N = 4), and 60 minutes of treatment showed a significant reduction. (46.4 ± 4.6%, P <0.01, N = 5). From these results, it was found that S100A1 activates PP5 and increases tau dephosphorylation in a Ca 2+ dependent manner.

(8)in vivoにおけるS100によるPP5とASK1との相互作用の阻害
ASK1は、JNKキナーゼカスケードおよびp38 MAP キナーゼカスケードを活性化するMAP3Kであり、H等の酸化ストレスへの応答において活性化される。ASK1の活性化は、キナーゼドメインに位置するThr845の自己リン酸化に関連する。そして、酸化ストレスによるASK1の活性化に続いて、PP5がASK1に結合することで、ASK1は脱リン酸化され、不活性化状態に戻る。
(8) Inhibition of the interaction between PP5 and ASK1 by S100 in vivo ASK1 is MAP3K that activates the JNK kinase cascade and p38 MAP kinase cascade, and is activated in response to oxidative stress such as H 2 O 2 . Is done. Activation of ASK1 is associated with autophosphorylation of Thr845 located in the kinase domain. Then, following activation of ASK1 by oxidative stress, PP5 binds to ASK1, whereby ASK1 is dephosphorylated and returns to an inactivated state.

そこで、COS−7細胞内で、S100A1、PP5およびASK1を共発現させた。そして、細胞のイオノマイシン処理により、PP5とASK1との結合が阻害されることを、ウエスタンブロットにより確認した。これらの結果を、図8(A)に示す。   Therefore, S100A1, PP5 and ASK1 were co-expressed in COS-7 cells. It was confirmed by Western blot that the binding of PP5 and ASK1 was inhibited by ionomycin treatment of the cells. These results are shown in FIG.

図8(A)に示すように、イオノマイシン処理していない場合、阻害は、確認されなかった。これは、イオノマイシンによる細胞内Ca2+濃度の増加により、PP5に対するS100A1の結合が刺激され、これによって、PP5−ASK1の相互作用が阻害されるためと推測される。 As shown in FIG. 8 (A), inhibition was not confirmed when not treated with ionomycin. This is presumably because the increase of intracellular Ca 2+ concentration by ionomycin stimulates the binding of S100A1 to PP5, thereby inhibiting the interaction of PP5-ASK1.

また、S100として野生型S100Pを使用した。この結果を、図8(B)に示す。図8(B)に示すように、野生型のS100Pは、S100A1、S100A2、S100A6およびS100Bと同様に、in vitroにおいて、GST−PP5に結合した。   Moreover, wild type S100P was used as S100. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 8 (B), wild-type S100P bound to GST-PP5 in vitro, similar to S100A1, S100A2, S100A6, and S100B.

また、COS−7細胞について、野生型S100PまたはS100P−PAを、PP5およびASK1と共発現させた。この結果を、図8(C)に示す。図8(C)に示すように、S100P−PAは、PP5およびASK1の結合を阻害した。一方、野生型S100Pは、阻害がみられなかった。リン酸化されたASK1のpThr845の増加に起因し、S100P−PAは、ASK1からのPP5の解離により、脱リン酸化を阻害すると解される。   For COS-7 cells, wild-type S100P or S100P-PA was co-expressed with PP5 and ASK1. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 8 (C), S100P-PA inhibited the binding of PP5 and ASK1. On the other hand, the wild type S100P was not inhibited. Due to the increase in pThr845 of phosphorylated ASK1, it is understood that S100P-PA inhibits dephosphorylation by dissociation of PP5 from ASK1.

[実施例2]
S100と調節物質との共存下、PP5のホスファターゼ活性を評価し、前記調節物質の機能を確認した。
[Example 2]
In the presence of S100 and a regulator, the phosphatase activity of PP5 was evaluated to confirm the function of the regulator.

PP5(PP5−WT)のホスファターゼ活性を測定した。ホスファターゼ活性の測定方法は、特に示さない限り、前述の「8.in vitroでのホスファターゼアッセイ」に従って行った。具体的には、前記ホスホペプチド(100μmol/L)、所定濃度(0−200μmol/L)の調節物質、0.25μmol/LのS100A1、0.02μmol/LのPP5を、緩衝液50μl中、37℃で10分間インキュベートした。そして、100μlのmalachite green solutionの添加後、630nmにおけるサンプルの吸光度を、マイクロプレートリーダーにより測定した。前記緩衝液および前記malachite green solutionは、前述の通りとした。そして、放出されたリン酸塩の量を、既知量のリン酸塩から準備したリン酸塩標準曲線を用いて算出した。これをホスファターゼ活性として評価した。   The phosphatase activity of PP5 (PP5-WT) was measured. The phosphatase activity was measured according to the above-mentioned “8. In vitro phosphatase assay” unless otherwise specified. Specifically, the phosphopeptide (100 μmol / L), the modulator at a predetermined concentration (0-200 μmol / L), 0.25 μmol / L S100A1, 0.02 μmol / L PP5 in 37 μl of buffer solution are added. Incubated for 10 minutes at ° C. Then, after adding 100 μl of malachite green solution, the absorbance of the sample at 630 nm was measured with a microplate reader. The buffer solution and the malachite green solution were as described above. The amount of released phosphate was then calculated using a phosphate standard curve prepared from known amounts of phosphate. This was evaluated as phosphatase activity.

(1)S100バインディング アンタゴニスト
調節物質としてPonceau‐3Rを使用した。この結果を、図9に示す。図9に示すように、Ponceau-3Rを添加した結果、S100のPP5への結合が阻止され、PP5の活性が、定常活性に抑制された。この結果から、Ponceau-3Rは、S100バインディング アンタゴニストといえる。
(1) S100 binding antagonist Ponceau-3R was used as a modulator. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 9, as a result of addition of Ponceau-3R, the binding of S100 to PP5 was blocked, and the activity of PP5 was suppressed to a steady activity. From this result, it can be said that Ponceau-3R is an S100 binding antagonist.

(2)S100ポテンシエーター
調節物質として、Erythrosine BおよびPhlosine Bを使用した。これらの結果を、図10に示す。図10に示すように、PP5−WTにおいて、S100A1と前記調節物質とを共存させた結果、前記調節物質未添加(0μmol/L)の活性と比較して、グラフ内の矢印で示すように、活性の増強が確認された。これらの結果から、前記調節物質は、S100によるPP5の活性化を、増強していると解される。このため、前記調節物質は、S100ポテンシエーターと言える。
(2) S100 potentiator Erythrosine B and Phlosine B were used as regulators. These results are shown in FIG. As shown in FIG. 10, as a result of the coexistence of S100A1 and the modulator in PP5-WT, as compared with the activity of the regulator not added (0 μmol / L), as shown by the arrow in the graph, Enhanced activity was confirmed. From these results, it is understood that the modulator enhances the activation of PP5 by S100. Therefore, it can be said that the regulating substance is an S100 potentiator.

[実施例3]
調節物質の存在下、PP5のホスファターゼ活性を評価し、前記調節物質の機能を確認した。
[Example 3]
In the presence of the regulator, PP5 phosphatase activity was evaluated to confirm the function of the regulator.

ホスファターゼ活性は、PP5(PP5−WT)およびTPRドメインを欠失したPP5(PP5−ΔTPR)について測定した。ホスファターゼ活性の測定方法は、特に示さない限り、前述の「8.in vitroでのホスファターゼアッセイ」に従って行った。具体的には、所定濃度(0−200μmol/L)の調節物質、0.25μmol/LのS100A1、0.02μmol/LのPP5−WTまたはPP5―ΔTPRを、緩衝液50μl中、37℃で10分間インキュベートした以外は、前記実施例2と同様に、ホスファターゼ活性を評価した。   Phosphatase activity was measured for PP5 (PP5-WT) and PP5 lacking the TPR domain (PP5-ΔTPR). The phosphatase activity was measured according to the above-mentioned “8. In vitro phosphatase assay” unless otherwise specified. Specifically, a modulator at a predetermined concentration (0-200 μmol / L), 0.25 μmol / L S100A1, 0.02 μmol / L PP5-WT or PP5-ΔTPR in 10 μl of a buffer solution at 37 ° C. The phosphatase activity was evaluated in the same manner as in Example 2 except that the incubation was performed for a minute.

(1)PP5 アクティベーター
調節物質として、チオフラビン−S、α−ナフトールオレンジ、Direct red80を使用した。
(1) PP5 activator Thioflavin-S, α-naphthol orange, and Direct red 80 were used as regulators.

これらの結果を、図11に示す。図11(A)に示すように、チオフラビン−Sは、S100と同様に、PP5に結合してPP5の活性を増強した。また、PP5−ΔTPRの活性も増強させたことから、チオフラビン−Sは、PP5における触媒ドメイン(CD)への結合による活性の増強も可能と考えられる。図11(B)および(C)に示すように、α−ナフトールオレンジおよびDirect red80は、S100と同様に、PP5のTPRに結合してPP5の活性を増強した。これらの結果から、各調節物質は、PP5 アクティベーター、S100ミミックまたはS100アゴニストといえる。   These results are shown in FIG. As shown in FIG. 11 (A), thioflavin-S, like S100, bound to PP5 and enhanced the activity of PP5. In addition, since the activity of PP5-ΔTPR was also enhanced, it is considered that thioflavine-S can also enhance the activity by binding to the catalytic domain (CD) in PP5. As shown in FIGS. 11 (B) and (C), α-naphthol orange and Direct red 80 enhanced PP5 activity by binding to TPR of PP5, similar to S100. From these results, it can be said that each modulator is a PP5 activator, S100 mimic or S100 agonist.

(2)PP5 アクティベーターとPP5カタリティックインヒビターとを兼ねる調節物質
調節物質として、Congo-Red、Chrysamine-G、Evans-blue、4,4−ビス(2−スルフォナトスチリル)ビフェニルを使用した。これらの結果を、図12に示す。図12(A)〜(D)に示すように、いずれの調節物質も、低濃度の添加でPP5活性を増強し、一定量以上の添加で、PP5活性を阻害した。これらの結果から、各調節物質は、TPRへの結合によるPP5活性の増強能と、触媒ドメイン(CD)への結合によるPP5活性の阻害能とを有すると解される。
(2) Regulatory substance serving as both PP5 activator and PP5 catalytic inhibitor As regulators, Congo-Red, Chrysamine-G, Evans-blue, and 4,4-bis (2-sulfonatostyryl) biphenyl were used. These results are shown in FIG. As shown in FIGS. 12 (A) to (D), any of the modulators enhanced PP5 activity when added at a low concentration, and inhibited PP5 activity when added in a certain amount or more. From these results, it is understood that each modulator has an ability to enhance PP5 activity by binding to TPR and an ability to inhibit PP5 activity by binding to catalytic domain (CD).

(3)アロステリックPP5インヒビター
調節物質として、Proflavineを使用した。これらの結果を、図13に示す。図13に示すように、前記調節物質は、TPRへの結合により、PP5活性を阻害した。この結果から、前記調節物質は、PP5の活性調節部位に作用する、アロステリックPP5インヒビターと言える。
(3) Allosteric PP5 inhibitor Proflavine was used as a modulator. These results are shown in FIG. As shown in FIG. 13, the modulator inhibits PP5 activity by binding to TPR. From this result, it can be said that the modulator is an allosteric PP5 inhibitor that acts on the activity-regulating site of PP5.

(4)PP5カタリティックインヒビター
調節物質として、Ethyl violet、Methyl green、Acridine Orange、Acridine Yellowを使用した。これらの結果を、図14に示す。図14(A)〜(D)に示すように、いずれの調節物質も、PP5活性を阻害した。これらの結果から、各調節物質は、PP5カタリティックインヒビターと言える。
(4) PP5 Catalytic Inhibitor Ethyl violet, Methyl green, Acridine Orange and Acridine Yellow were used as modulators. These results are shown in FIG. As shown in FIGS. 14 (A) to (D), any of the modulators inhibited PP5 activity. From these results, it can be said that each modulator is a PP5 catalytic inhibitor.

[実施例4]
調節物質として、トリフェニルメタン化合物である、TBPEを使用し、前記実施例2と同様にして、S100の存在下、PP5の活性を確認した。これらの結果を、図15に示す。図15に示すように、PP5−WTにおいて、S100A1と前記調節物質とを共存させた結果、前記調節物質未添加(0μmol/L)の活性と比較して、活性の増強が確認された。
[Example 4]
Using TBPE, which is a triphenylmethane compound, as a regulator, the activity of PP5 was confirmed in the presence of S100 in the same manner as in Example 2. These results are shown in FIG. As shown in FIG. 15, in PP5-WT, as a result of coexistence of S100A1 and the regulator, an enhancement of activity was confirmed as compared with the activity of the regulator not added (0 μmol / L).

[実施例5]
調節物質として、トリフェニルメタン化合物である、Fast green FCF、Acid violet 6B、Guinea green B、Brilliant milling greenを使用した。これらの結果を、図16および図17に示す。図16(A)および(B)に示すように、Fast green FCF、Acid violet 6Bは、PP5活性の減少が確認された。また、図17(A)および(B)に示すように、Guinea green B、Brilliant milling greenは、PP5の活性の増強が確認された。
[Example 5]
As the regulator, Fast green FCF, Acid violet 6B, Guinea green B, and Brilliant milling green, which are triphenylmethane compounds, were used. These results are shown in FIG. 16 and FIG. As shown in FIGS. 16 (A) and (B), Fast green FCF and Acid violet 6B were confirmed to have decreased PP5 activity. Further, as shown in FIGS. 17A and 17B, Guinea green B and Brilliant milling green were confirmed to have enhanced PP5 activity.

[実施例6]
調節物質として、アクリジン誘導体である、Acridine Orange、Acridine YellowおよびProflavinを使用し、前記実施例3と同様にして、S100非存在下、PP5の活性を確認した。これらの結果を、図18に示す。図18に示すように、各調節物質は、PP5−WTについて、同様にPP5活性を阻害したが、PP5−ΔTPRについては、Acridine Orange、Acridine YellowおよびProflavinの順番に、PP5の活性阻害が緩和された。
[Example 6]
As regulators, acridine derivatives Acridine Orange, Acridine Yellow and Proflavin were used, and the activity of PP5 was confirmed in the absence of S100 in the same manner as in Example 3. These results are shown in FIG. As shown in FIG. 18, each of the modulators similarly inhibited PP5 activity for PP5-WT, but for PP5-ΔTPR, inhibition of PP5 activity was alleviated in the order of Acridine Orange, Acridine Yellow, and Proflavin. It was.

[実施例7]
調節物質として、キサンテン化合物EosinおよびRose Bengalを使用し、前記実施例2と同様にして、S100存在下、PP5の活性を確認した。これらの結果を、図19に示す。図19(A)に示すように、Eosinは、S100の共存下、PP5活性を変化させず、S100非存在下で、PP5を阻害した。他方、図19(B)に示すように、Rose Bengalは、S100の共存下、PP5活性を増強し、所定量を超えると、PP5活性を阻害した。
[Example 7]
Using xanthene compounds Eosin and Rose Bengal as regulators, the activity of PP5 was confirmed in the presence of S100 in the same manner as in Example 2. These results are shown in FIG. As shown in FIG. 19 (A), Eosin did not change PP5 activity in the presence of S100, and inhibited PP5 in the absence of S100 . On the other hand, as shown in FIG. 19 (B), Rose Bengal enhanced PP5 activity in the presence of S100, and inhibited PP5 activity when exceeding a predetermined amount.

[実施例8]
また、各種調節物質について、前記実施例2および実施例3と同様の方法により、機能を確認した。
[Example 8]
Further, the functions of various regulatory substances were confirmed by the same method as in Example 2 and Example 3.

具体的には、PP5(WT)、PP5−ΔTPR、PP5(WT)+S100A1のそれぞれの条件について、ホスファターゼ活性を測定した。そして、PP5(WT)およびPP5−ΔTPRについては、前記調節物質未添加の活性を100%として相対値を求めた。また、PP5(WT)+S100A1については、下記式に基づいて相対値を求めた。
相対値(%)=[X−Y]/[Z−Y]×100
X:PP5(WT)、S100A1および調節物質の共存下における活性
Y:PP5(WT)の活性
Z:PP5(WT)およびS100A1の共存下における活性
Specifically, phosphatase activity was measured for each condition of PP5 (WT), PP5-ΔTPR, PP5 (WT) + S100A1. For PP5 (WT) and PP5-ΔTPR, the relative values were determined with the activity of no addition of the regulator as 100%. For PP5 (WT) + S100A1, a relative value was obtained based on the following formula.
Relative value (%) = [XY] / [ZY] × 100
X: Activity in the presence of PP5 (WT), S100A1 and regulator Y: Activity in PP5 (WT) Z: Activity in the presence of PP5 (WT) and S100A1

これらの結果を、図20〜27に示す。各図に示すように、いずれもPP5の活性に対して調節機能を示した。   These results are shown in FIGS. As shown in each figure, all showed a regulatory function for PP5 activity.

以上のように、本発明によれば、S100によりTPRモチーフタンパク質の機能の調節が可能である。また、本発明のスクリーニング方法によれば、例えば、S100の拮抗化合物等、様々なTPRモチーフタンパク質の機能調節物質をスクリーニングでき、種々の機能調節物質を提供可能である。TPRモチーフタンパク質の一種であるPP5は、癌等の疾患に関連することから、本発明は、生化学等の研究分野および臨床分野のいずれにおいて、極めて重要な技術と言える。   As described above, according to the present invention, the function of the TPR motif protein can be regulated by S100. Further, according to the screening method of the present invention, for example, various TPR motif protein function regulators such as S100 antagonist compounds can be screened, and various function regulators can be provided. Since PP5, which is a kind of TPR motif protein, is related to diseases such as cancer, the present invention can be said to be a very important technique in both research fields and clinical fields such as biochemistry.

Claims (13)

プロテインホスファターゼ5の機能の調節方法であって、
カルシウムイオン存在下、プロテインホスファターゼ5に、S100タンパク質を結合させることで、前記プロテインホスファターゼ5の活性を増強することを特徴とする調節方法。ただし、人間の治療を除く。
A method for regulating the function of protein phosphatase 5, comprising:
A regulation method comprising enhancing the activity of protein phosphatase 5 by binding S100 protein to protein phosphatase 5 in the presence of calcium ions. However, human treatment is excluded.
プロテインホスファターゼ5の機能調節物質のスクリーニング方法であって、
候補物質、カルシウムイオンおよびS100タンパク質の共存下、プロテインホスファターゼ5の脱リン酸化活性を分析する分析工程
を含み、
前記分析工程において、前記候補物質存在下におけるプロテインホスファターゼ5の脱リン酸化活性と、前記候補物質非存在下におけるプロテインホスファターゼ5の脱リン酸化活性とを比較し、前記候補物質非存在下に対して前記活性を増強したものをプロテインホスファターゼ5の活性化剤として選択し、前記候補物質非存在下に対して前記活性を低下させたものをプロテインホスファターゼ5の阻害剤として選択する
ことを特徴とするスクリーニング方法。
A method for screening a protein phosphatase 5 function regulator,
Candidate substance, the presence of calcium ions and S100 proteins, see contains an analysis step of analyzing the dephosphorylation activity of protein phosphatase 5,
In the analysis step, the dephosphorylation activity of protein phosphatase 5 in the presence of the candidate substance is compared with the dephosphorylation activity of protein phosphatase 5 in the absence of the candidate substance. Selecting those having enhanced activity as activators of protein phosphatase 5, and selecting those having decreased activity relative to the absence of the candidate substance as inhibitors of protein phosphatase 5. A screening method characterized.
式(3)、(4)、(13)〜(15)、(17)〜(21)、(23)、および(32)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含み、カルシウムイオンおよびS100タンパク質の共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を増強することを特徴とするプロテインホスファターゼ5の活性化剤。Including at least one compound selected from the group consisting of formulas (3), (4), (13) to (15), (17) to (21), (23), and (32), An activator for protein phosphatase 5, which enhances the activity of protein phosphatase 5 in the presence of S100 protein. 式(6)、(11)、(42)〜(43)、および(49)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含み、カルシウムイオンおよびS100タンパク質の共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を低下させることを特徴とするプロテインホスファターゼ5の阻害剤。Including at least one compound selected from the group consisting of formulas (6), (11), (42) to (43), and (49), and having the activity of protein phosphatase 5 in the presence of calcium ions and S100 protein. An inhibitor of protein phosphatase 5, which is characterized by reducing. 式(10)、(16)、(22)、および(24)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含み、S100タンパク質の非共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を増強し、カルシウムイオンおよびS100タンパク質との共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を低下させることを特徴とするプロテインホスファターゼ5の機能調節剤。Comprising at least one compound selected from the group consisting of formulas (10), (16), (22), and (24), enhancing the activity of protein phosphatase 5 in the absence of S100 protein, A function regulator of protein phosphatase 5, which reduces the activity of protein phosphatase 5 in the presence of S100 protein. 式(1)および(5)の少なくとも一方の化合物を含み、S100タンパク質の非共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を低下させ、カルシウムイオンおよびS100タンパク質との共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を増強することを特徴とするプロテインホスファターゼ5の機能調節剤。Containing at least one compound of formulas (1) and (5), reducing the activity of protein phosphatase 5 in the absence of S100 protein and enhancing the activity of protein phosphatase 5 in the presence of calcium ions and S100 protein A protein phosphatase 5 function regulator. 式(12)、(25)〜(31)、および(33)〜(36)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含み、S100タンパク質の非共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を増強することを特徴とするプロテインホスファターゼ5の活性化剤。Containing at least one compound selected from the group consisting of formulas (12), (25) to (31), and (33) to (36), and enhancing the activity of protein phosphatase 5 in the absence of S100 protein An activator of protein phosphatase 5, characterized in that 式(37)、(38)、(40)、(41)、および(45)〜(48)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含み、S100タンパク質の非共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を低下させることを特徴とするプロテインホスファターゼ5の阻害剤。Comprising at least one compound selected from the group consisting of formulas (37), (38), (40), (41), and (45) to (48), and in the absence of S100 protein, protein phosphatase 5 An inhibitor of protein phosphatase 5, which reduces activity. 式(2)の化合物を含み、カルシウムイオンおよびS100タンパク質の共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を増強することを特徴とするプロテインホスファターゼ5の活性化剤。A protein phosphatase 5 activator comprising a compound of the formula (2), which enhances the activity of protein phosphatase 5 in the presence of calcium ions and S100 protein. 式(7)〜(9)、(39)、および(50)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含み、カルシウムイオンおよびS100タンパク質の共存下、プロテインホスファターゼ5の活性を低下させることを特徴とするプロテインホスファターゼ5の阻害剤。Including at least one compound selected from the group consisting of formulas (7) to (9), (39), and (50), and reducing the activity of protein phosphatase 5 in the presence of calcium ions and S100 protein. Inhibitor of protein phosphatase 5 characterized. 式(2)の化合物を含み、カルシウムイオンの存在下、S100タンパク質の活性を増強することを特徴とするS100タンパク質の活性化剤。An activator for an S100 protein comprising a compound of the formula (2) and enhancing the activity of the S100 protein in the presence of calcium ions. 式(7)〜(9)、(39)、および(50)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含み、カルシウムイオンの存在下、S100タンパク質の活性を低下させることを特徴とするS100タンパク質の阻害剤。S100 comprising at least one compound selected from the group consisting of formulas (7) to (9), (39), and (50), wherein the activity of S100 protein is reduced in the presence of calcium ions. Protein inhibitor. S100タンパク質の機能調節物質のスクリーニング方法であって、
候補物質、カルシウムイオンおよびS100タンパク質の共存下、プロテインホスファターゼ5の脱リン酸化活性を分析する分析工程
を含み、
前記分析工程において、前記S100タンパク質の非存在下であり且つ前記候補物質の存在下におけるプロテインホスファターゼ5の活性と、前記S100タンパク質の非存在下であり且つ前記候補物質の非存在下におけるプロテインホスファターゼ5の活性とを比較し、前記候補物質非存在下に対して異なる活性を示さず、且つ、前記S100タンパク質と前記候補物質との共存下におけるプロテインホスファターゼ5の活性と、前記S100タンパク質の存在下であり且つ前記候補物質の非存在下におけるプロテインホスファターゼ5の活性とを比較し、前記候補物質非存在下に対して前記活性を増強または低下させるものについて、前記活性を増強する物質をS100活性化剤、前記活性を低下させる物質をS100阻害剤として選択することを特徴とするスクリーニング方法。
A screening method for a substance that regulates the function of S100 protein, comprising:
Candidate substance, the presence of calcium ions and S100 proteins, see contains an analysis step of analyzing the dephosphorylation activity of protein phosphatase 5,
In the analysis step, the activity of protein phosphatase 5 in the absence of the S100 protein and in the presence of the candidate substance, and the protein phosphatase 5 in the absence of the S100 protein and in the absence of the candidate substance The activity of protein phosphatase 5 in the coexistence of the S100 protein and the candidate substance, and the presence of the S100 protein. A substance that enhances or decreases the activity of the protein phosphatase 5 in the absence of the candidate substance and increases or decreases the activity relative to the absence of the candidate substance, Select a substance that reduces the activity as an S100 inhibitor Screening wherein the that.
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