JP6166534B2 - 新規調節タンパク質および阻害剤 - Google Patents

Description

技術分野
本分野は、γ−セクレターゼを活性化し、β−アミロイドタンパク質（Ａβ）を生産する、以前に特徴付けられていないタンパク質に関する。Ａβの沈着は、アルツハイマー病および他の病理と関連している。本発明は、例えば、該新規タンパク質のスクリーニング方法および新規研究手段、阻害剤、ならびにアルツハイマー病およびＡβの沈着と関連する他の神経変性状態の処置およびコントロールの方法を提供する。

発明の背景
現在、世界中で１２００万を越える人々がアルツハイマー病（ＡＤ）に罹患している。この数は、次の４０年後に４倍になると予測されている。そのため、ＡＤの処置は、満たされていない大きな医薬的要求の典型である。ＡＤを処置するための現在承認されている医薬は、症状の改善を助け得るが、疾患の進行を停止するために有効ではない。

特定の理論に束縛されることなく、アルツハイマー病（「ＡＤ」）の病理には、アミロイド−β（「Ａβ」）が関与しており、これは、β−アミロイド前駆体タンパク質（アルツハイマー病関連前駆体タンパク質または「ＡＰＰ」）の代謝物であり、ＡＤの主要な病理学的決定因子であると考えられている。これらのペプチドは、主に、４０または４２個のアミノ酸形態で存在し、それぞれＡβ１−４０（「Ａβ４０」）またはＡβ１−４２（「Ａβ４２」）である。Ａβ４０およびＡβ４２は、ベータセクレターゼによる開裂の後でＡＰＰのＣ末端近くで起こる２つの酵素的開裂によって産生される。開裂に関与する酵素であるβ−セクレターゼおよびγ−セクレターゼは、それぞれＡβのＮ末端およびＣ末端を生じる。Ａβのアミノ末端は、ＡＰＰのメチオニン残基５９６とアスパラギン酸残基５９７の間のβ−セクレターゼ開裂によって形成される（番号は、ＡＰＰ６９５アイソフォームに基づく）。γ−セクレターゼは、このβ−セクレターゼ開裂産物のＣ末端を、種々の位置、３８残基、４０残基または４２残基で開裂し、Ａβペプチドを放出する。第３の酵素であるα−セクレターゼは、βおよびγ開裂部位間で前駆体タンパク質を開裂し、Ａβ生産を排除し、非病理学的であるＰ３として知られる約３ｋＤａのペプチドを放出する。β−セクレターゼおよびα−セクレターゼ開裂の両方は、また、それぞれｓＡＰＰβおよびｓＡＰＰαとして知られる、ＡＰＰの可溶性の分泌される末端フラグメントをもたらす。ｓＡＰＰαフラグメントは、神経保護性であることが示唆されている。例えば、γ−セクレターゼは、また、Ｎｏｔｃｈ−１タンパク質を開裂し、他の基質を有することが考えられている。直接作用するガンマ−セクレターゼ阻害剤は、Ｎｏｔｃｈ開裂を必要とする発達経路における効果による実質的な、および望ましくない副作用を有する。乱雑な可能性のある酵素における基質特異性を与える分子メカニズムについては、あまり知られていない。ガンマセクレターゼ酵素は、４つのサブユニット：プレセニリン、ニカストリン、前部咽頭欠損１（anterior pharynx−defective 1）（ＡＰＨ−１）、およびプレセニリンエンハンサー２（ＰＥＮ−２）を含むことが知られている。

正常個体において、Ａβペプチドは、それぞれ異なるＣＯＯＨ−末端を有する２つの優性型である多数のＡβ−４０（Ａβ１−４０としても知られている）形態および少数のＡβ４２（Ａβ１−４２としても知られている）形態において見られる。ＡＤの主な組織学的病変は、冒された脳領域において起こる老人斑および神経原線維のもつれである。老人斑は、Ａβペプチド、主にＡβ４０およびＡβ４２からなる。健常なニューロンはＡβ４２と比較して少なくとも１０倍以上のＡβ４０を生産するが、プラークは高い割合であまり可溶性でないＡβ４２を含む。家族性アルツハイマー病の最も一般的な形態を有する患者は、Ａβ４２形態の量において増加を示す。Ａβ４０形態は、アミロイドプラークの早期沈着と関連しない。対照的に、Ａβ４２形態は実質性プラークにおいて早期に、および主に蓄積し、Ａβ４２が家族性アルツハイマー病患者におけるアミロイドプラーク沈着において主な役割を果たすという強力な証拠がある。神経原線維のもつれは、凝集されたｔａｕタンパク質からなり、ＡＤ病理学的におけるそれらの役割はあまり明白でない。ＡＤ症状は、プラークよりもむしろ全ての脳のＡβと非常に密接に相関している。ＡＤ事象の約１０％は、ＡＰＰまたはプレセニリン１およびプレセニリン２遺伝子のいずれかにおける変異の常染色体優性遺伝に起因する。両方の場合において、全ＡβまたはＡβ４２ 対 Ａβ４０の生産の増加をもたらす。

Ｎ２ａ細胞系は、ＡＤにおける神経変性に関連するＡβ生産のモデル系として、広範囲に試験されている。Ｎ２ａ細胞におけるＡβの生産を測定するアッセイは既知であり、Ａβ生産活性は、例えば、Ａβ ＥＬＩＳＡアッセイおよび／またはウェスタンブロット法により評価される。Ｇｌｅｅｖｅｃ（イマチニブ、ＳＴＩ５７１）のような化合物を含む種々の薬剤は、１０μＭ以下の薬物濃度で、Ｎ２ａ細胞系におけるＡβレベルを低下させることができることが以前に示されている。

国際特許公報ＷＯ０３／０５７１６５は、以前に既知のチロシンキナーゼ阻害剤、例えば、イマチニブが、Ａβの生産および蓄積を阻害するために有用であることを記載している。Netzerら Proc Natl Acad Sci., 100（21）：12444−9 （2003）は、イマチニブがＮｏｔｃｈ−１のγ−セクレターゼ開裂に影響せず、神経に対して許容されない毒性を有さずＡβの生産を阻害することが示した。しかしながら、イマチニブは、血液脳関門をあまり透過せず、他の生物学的効果を有するため、ＡＤを処置するための理想的な薬物ではない。Ａβの生産および蓄積の阻害のためのイマチニブの特異的な標的は明確にされておらず、したがって、改善された誘導体の発見という課題を示す。

発明の概要
本発明者らは、γ−セクレターゼおよびその基質であるアミロイド前駆体タンパク質のＣ−末端フラグメント（ＡＰＰ−ＣＴＦ）の両方との相互作用に関与するメカニズムを介してＡβ生産を選択的に調節する、新規のγ−セクレターゼを活性化するタンパク質（ｇＳＡＰ）を見出した。ｇＳＡＰはＮｏｔｃｈと相互作用せず、γ−セクレターゼによる開裂に影響しない。組換えｇＳＡＰは、インビトロおよび無傷の細胞でＡβ生産を刺激する。細胞系におけるｇＳＡＰの減少はＡβレベルを減少させる。アルツハイマー病のマウスモデルにおけるｇＳＡＰのノックダウンは、Ａβのレベルおよびプラーク発生を減少させる。ｇＳＡＰは、ｇＳＡＰの阻害がＡβ形成における有意な減少をもたらすため、アルツハイマー病および他のＡβ介在状態の処置のための新規治療標的を示す。

出願人は、ｇＳＡＰを阻害し、したがってＡβの減少を引き起こすが、いくつかのガンマ−セクレターゼ阻害剤の使用で起こりうる副作用であるＮＯＴＣＨ代謝に影響しない化合物を合成した。

したがって、本発明は、例えば、ｇＳＡＰを選択的に阻害する能力を測定することを含むＡβの減少における潜在的な有用性に関する化合物をスクリーニングする方法、および有効量のｇＳＡＰを選択的に阻害する化合物を投与することを含む、Ａβ介在状態、例えば、ＡＤを処置する方法を提供する。

図１は、種々の動物種、ヒト、イヌ、ウシ、マウス、ラットおよびニワトリ由来のｇＳＡＰに関する配列アラインメントを示す。太字の残基は６種にわたって同一である。イタリックの残基は保存的に置換されている。 図２は、異なる組織におけるｇＳＡＰの発現レベルを示す。３月齢の野生型ＢＬ／６マウス由来の組織を回収し、ｇＳＡＰレベルをリアルタイムＰＣＲを使用して定量する。アクチンおよびＧＡＰＤＨの両方を内部コントロール（ｎ＝６）として使用する。組織抽出物を分析前に同じタンパク質レベルに調節する。 図３は、ＡＤマウスモデルにおいてＡβ生産およびプラーク発生を減少させるｓｈＲＮＡによるｇＳＡＰの阻害を示す。 図４は、二重トランスジェニックＡＤマウスにおけるアミロイドプラーク発生の減少におけるｇＳＡＰに対するＡＡＶ２を有するｓｈＲＮＡの海馬内注射の効果を示す。 図５は、ＡＰＰ処理におけるｇＳＡＰ作用を示す。ｇＳＡＰ、ＡＰＰおよびγ−セクレターゼの三重複合体（上）は、γ−開裂（Ａβ−ベータ生産）の増加およびε−開裂（ＡＩＣＤ生産）の減少と関連する。ｇＳＡＰの非存在下（下）で、ＡＰＰおよびε−セクレターゼの二元複合体は、γ−開裂の減少およびε−開裂の増加と関連する。 図６は、ＡＰＰ−ＣＴＦの切断およびｇＳＡＰを介するｇＳＡＰ抗体を使用する免疫沈降を示し、ｇＳＡＰがＡＰＰ−ＣＴＦの膜近傍領域と相互作用することを証明する。ＡＰＰ−ＣＴＦ−Ｔ１は、Ｎ−末端からＨＨＧＶ^６４にわたるＡＰＰ−β−ＣＴＦの短縮された形態である。ＡＰＰ−ＣＴＦ−Ｔ２は、Ｎ−末端からＶＭＬＫＫ^５５にわたるＡＰＰ−β−ＣＴＦの短縮された形態である。短縮された形態は、ＨＥＫ２９３細胞において過剰発現し、ｇＳＡＰ抗体と免疫沈降する。６Ｅ１０抗体を免疫検出のために使用する。

詳細な説明
詳細な説明において提供される実施例および図面は単に説明であり、あらゆる特許請求の範囲の解釈または説明において特許請求の範囲を限定するために使用すべきでない。

主にＡβペプチドから成る老人斑は、アルツハイマー病の特徴である。Ａβは、γ−セクレターゼによる開裂時にＡＰＰ−ＣＴＦから生じる。γ−セクレターゼは、また、多数の他のＩ型膜タンパク質（例えば、Ｎｏｔｃｈ）を開裂し、重要な細胞機能を有する細胞内ドメインの放出をもたらす。結果として、非選択的γ−セクレターゼ阻害剤は、それらの臨床的使用を妨げる有害な副作用を有し得る。本研究室は、イマチニブ（ＳＴＩ５７１、Ｇｌｅｅｖｅｃ（登録商標））がＮｏｔｃｈ開裂に影響することなく全ての種のＡβの生産を阻害することができることを以前に証明した Netzerら Proc Natl Acad Sci., 100（21）：12444−9 （2003）。本発明者らは、今回、イマチニブのＡβを低下させる活性が、本発明者らがγ−セクレターゼを活性化するタンパク質（ｇＳＡＰ）と称する以前に知られていない因子との相互作用からもたらされることを決定した。

イマチニブの選択的なＡβを低下させる活性に関与する標的を同定するために、本発明者らは、イマチニブのビオチン化された誘導体である「ビオチン−イマチニブ」を合成した。プレセニリン−１、ＰＥＮ２およびニカストリンを含む可溶化γ−セクレターゼ成分は、固定化されたビオチン−イマチニブにより特異的に捕捉される。イマチニブが直接相互作用するタンパク質を同定するために、本発明者らは、光活性化可能なアジドイマチニブ誘導体であるＧ０１を合成した。^１２５Ｉ−Ｇ０１を膜調製物と共にインキュベートし、次に光分解したとき、γ−セクレターゼの４つの成分は標識されない。むしろ、^１２５Ｉ−Ｇ０１は、よりゆっくり移動する１８ｋＤａのプレセニリン−１−ＣＴＦと共免疫沈降する〜１６ｋＤａのタンパク質を標識する。この結果は、細胞透過性^３Ｈ−Ｇ０１を使用して無傷の細胞を光標識することにより確認する。^１２５Ｉ−Ｇ０１と同様に、^３Ｈ−イマチニブ誘導体は４つのγ−セクレターゼ成分のいずれとも結合せず、ＰＳ１と共免疫沈降した〜１６ｋＤａのバンドを標識しない。

可能性のある標的タンパク質を精製するために、固定化されたビオチン−イマチニブを可溶化膜調製物と共にインキュベートし、結合したタンパク質をＳＤＳ−ＰＡＧＥにより分離する。銀染色後、〜１６ｋＤａバンドを観察する。トリプシン消化後の該バンドから得られ、タンデム質量分析により分析されたペプチドフラグメントは、特徴付けられていないタンパク質であるハトホモログタンパク質（ＰＩＯＮ）（ヒト受入番号：ＮＰ＿０５９１３５）のＣ−末端領域に対応した。該同定は、１６ＫＤａのフラグメントの約２０％をカバーする２つのユニークな（unique）トリプシンペプチド（^７６６ＬＷＤＨＰＭＳＳＮＩＩＳＲ^７７８および^７７９ＮＨＶＴＲＬＬＱＮＹＫＫ^７９０）に基づいて行う。その配列、とりわけＣ−末端領域は、ニワトリからヒトまでの多様な種のなか高度に保存されている。発現パターン分析は、該遺伝子が種々の組織において発現されることを示す。本発明者らは、ガンマ−セクレターゼを活性化するタンパク質（ｇＳＡＰ）としてＰＩＯＮを特徴付ける。

その予測された配列に基づいて、ヒトｇＳＡＰの全オープンリーディングフレームは、８５４個のアミノ酸のタンパク質（〜９８ｋＤａ）をコードする。１６ｋＤａのフラグメントが高分子量の前駆体から得ることができるか否かを決定するために、神経芽腫細胞中の内因性ｇＳＡＰの代謝をパルス・チェイス分析によりモニタリングする。該結果は、ｇＳＡＰがホロ（holo）タンパク質（〜９８ｋＤａ）として合成され、〜１６ｋＤａのＣ−末端フラグメント（ｇＳＡＰ−１６Ｋ）に迅速にプロセッシングされることを示した。定常状態において、１６ｋＤａのフラグメントは優性型である。神経芽腫細胞と光活性化可能な^３Ｈ−Ｇ０１とのインキュベーション、次に抗ｇＳＡＰ抗体との免疫沈降によって、イマチニブがｇＳＡＰ−１６Ｋに直接結合することを確認する。プレセニリン１／２（−／−）胚幹細胞において、イマチニブはまた、ｇＳＡＰにも結合し、ｇＳＡＰへのその結合がプレセニリンを必要としないことを示す。ｇＳＡＰレベルがｓｉＲＮＡを使用して減少するとき、ビオチン−イマチニブと関連するγ−セクレターゼの量は有意に減少する。これは、γ−セクレターゼ複合体に対するイマチニブのアフィニティーがｇＳＡＰに依存することを示す。

ｓｉＲＮＡを使用して、ＡＰＰ６９５を過剰発現する神経芽腫細胞中のｇＳＡＰレベルが（７２±１５％）減少されるとき、Ａβのレベルは約５０％減少する。イマチニブの添加は、Ａβレベルに対してわずかな付加的な効果を有するか、または付加的な効果がない。ＡＰＰ Ｓｗｅｄｉｓｈ変異体を発現するＨＥＫ２９３細胞におけるＳｈＲＮＡ介在ｇＳＡＰノックダウン（６５±１２％まで）は、また、Ａβ４０およびＡβ４２レベルにおいてそれぞれ６１％および４８％の減少をもたらす。逆に、ＡＰＰ Ｓｗｅｄｉｓｈ変異体を発現するＨＥＫ２９３細胞におけるｇＳＡＰの過剰発現は、約３８％のＡβ生産を刺激する；該増加はイマチニブ処理により無効にされる。全体として、これらの発見は、ｇＳＡＰが、イマチニブおよび関連分子がＡβを低下させる間の分子であることを示す。

イマチニブの１つの示差的特徴は、Ｎｏｔｃｈ開裂に影響しないが、Ａβ生産の選択的な阻害である（Netzerら 2003）。Ｎｏｔｃｈ開裂におけるｇＳＡＰの効果は、γ−セクレターゼに対するＮｏｔｃｈ基質であるＮｏｔｃｈ ΔＥ（細胞外ドメインを有さないＮｏｔｃｈ）を安定に発現するＨＥＫ２９３細胞を使用して評価する。Ｎｏｔｃｈ細胞内ドメイン（ＮＩＣＤ）であるγ−セクレターゼ開裂産物のレベルは、ｓｈＲＮＡを使用するｇＳＡＰレベルの減少、またはｇＳＡＰの過剰発現のいずれかにより変化しない。したがって、ｇＳＡＰは、Ｎｏｔｃｈではなく、ＡＰＰのγ−セクレターゼ開裂を調節する。

ｇＳＡＰがγ−セクレターゼ活性を調節することができるか否かをさらに試験するために、Ａβ生産に対する精製されたｇＳＡＰの効果を、インビトロでのγ−セクレターゼアッセイで試験する。大腸菌における発現後に単離される組換えｇＳＡＰ−１６Ｋ（全長ヒトｇＳＡＰのａａ ７３３−８５４）を、過剰発現されたＡＰＰ−β−ＣＴＦを含むＨＥＫ２９３細胞由来の膜調製物に加えると、Ａβ生産は２．４±０．３倍に刺激される。これらのインビトロの結果は、ｇＳＡＰがγ−セクレターゼ活性の直接的調節によりＡβ生産を刺激することを示す。

内因性ｇＳＡＰがγ−セクレターゼとの複合体中にあり得るか否かを決定するために、本発明者らは、１％のＣＨＡＰＳＯに可溶化された神経芽腫細胞由来の膜タンパク質のゲル濾過分析を使用する。内因性ｇＳＡＰ−１６Ｋおよびγ−セクレターゼは、高い分子量複合体として共遊走する。加えて、内因性ｇＳＡＰは、γ−セクレターゼ成分と共免疫沈降し、これらのタンパク質が細胞中で複合体で存在するというさらなる証拠を提供する。これらの結果は、インビトロでのγ−セクレターゼ活性アッセイからの結果と共に、ｇＳＡＰ−１６Ｋがγ−セクレターゼとの複合体中にあり、プロテアーゼを活性化することができることを強く示唆する。

γ−セクレターゼ活性の他のいくつかの調節因子とは対照的に、ｇＳＡＰは、Ｎｏｔｃｈではなく、ＡＰＰの開裂に選択的であり、影響する。γ−セクレターゼによる基質選択のメカニズムは不明なままであるが、広範な基質認識を有する多くの他のプロテアーゼおよびホスファターゼは、コア酵素を基質の一部へ結合する補助因子を介して特異性を達成することができる。ｇＳＡＰがこのような特異性を与え得るメカニズムを決定するために、本発明者らは、ＨＥＫ２９３細胞における特異的な基質へのその結合を分析する。ｇＳＡＰ−１６Ｋは、Ｎｏｔｃｈ ΔＥとではなく、ＡＰＰ−ＣＴＦと免疫沈降する。イマチニブ（１０μＭ）の添加は、ｇＳＡＰおよびＡＰＰ−ＣＴＦ間の相互作用を４７±１４％（ｎ＝３）減少させる。Ｎｏｔｃｈへではなく、ＡＰＰ−ＣＴＦへのｇＳＡＰの結合は、ＡＰＰ処理におけるｇＳＡＰの選択的な効果を説明し得る。イマチニブによるこの相互作用の破壊は、そのＡβを低下させる活性を説明できる可能性がある。

ｇＳＡＰおよびＡＰＰ間の相互作用の部位は、ＡＰＰ−ＣＴＦの膜近傍領域における部位にあると決定される（図６）。ＡＰＰ−ＣＴＦは、膜貫通ドメインの中央でγ−セクレターゼにより開裂され、Ａβを産生し（γ−開裂）、サイトゾル膜境界付近で開裂され、ＡＰＰ細胞内ドメイン（ＡＩＣＤ）を産生する（ε−開裂）。ＡＩＣＤ生産におけるｇＳＡＰの効果を、ＡＰＰ６９５を過剰発現するＮ２ａ細胞において試験する。ｇＳＡＰノックダウンおよびイマチニブ処理の両方は、ＡＩＣＤのレベルを増加させる（補助的な図７ａ）。ＨＥＫ２９３細胞におけるｇＳＡＰ過剰発現は、ＡＩＣＤ生産を減少させる（補助的な図７ｂ）。これらの結果は、ｇＳＡＰがＡＰＰ−ＣＴＦのγおよびε−開裂を特異的に調節し、それぞれＡβおよびＡＩＣＤを形成することを示す。

本発明者らの見出したことがＡＤ病理と関連しているか否かを決定するために、可溶性Ａβレベルおよびプラーク発生に対するｇＳＡＰの効果をインビボで試験する。ｇＳＡＰノックダウンマウス系を、マウスのゲノム遺伝子座へのテトラサイクリン誘導ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡベクターの組み込みにより産生する。誘導すると、マウスの脳におけるｇＳＡＰのｍＲＮＡレベルは〜８５％減少する。インビボでのＡβレベルにおけるｇＳＡＰの効果を評価するために、ｇＳＡＰ ＲＮＡｉマウスを、ＡＰＰｓｗｅおよびＰＳ１Δ９変異体を有するＡＤマウスモデル（ＡＤ ２×マウス）（Jankowskyら 2001）と交雑する。ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡ誘導の１月後、交雑されたマウスにおけるＡβ４０およびＡβ４２レベルは、それぞれ〜２８％および〜３２％低下する。ＡＤ ２×マウスにおけるプラーク発生に対するｇＳＡＰの効果を評価するために、ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡを有する組換えアデノ随伴ウイルス２（ＡＡＶ２）を脳の片側におけるプラーク発生の海馬に注射するが、対側部位にはｓｈＲＮＡを有さないＡＡＶ２を与える。ｇＳＡＰノックダウンの同側部位におけるアミロイドプラーク発生は、１月後に、対側部位と比較して２６±８％（ｐ＜０．００１、ｎ＝４）抑制される。これらのデータは、ｇＳＡＰがインビボでＡβ形成およびプラーク発生において重要な役割を果たすことを示す。

要約すると、ガンマ−セクレターゼは、これらの開裂部位と低い相同性を有する種々の基質を処理する。発育中および組織ホメオスタシスにおけるγ−セクレターゼの種々の役割には、その活性がしっかりと調節されている必要がある。最近の報告は、γ−セクレターゼによる開裂の選択性を修飾する生物学的分子の存在を示している。機能が以前に知られていない新規タンパク質であるｇＳＡＰの発見、およびＡβ形成を選択的に刺激するその能力は、ＡＤおよび他のＡβ介在疾患、例えば、アルツハイマー病、進行性核上まひ、ダウン症候群、記憶および認知障害、認知症、アミロイドニューロパシー、脳の炎症、神経および脳外傷、血管アミロイドーシス、アミロイドーシス（amyloeiosis）での脳出血、パーキンソン病、ハンチントン病、プリオン病ならびに／またはｔａｕまたはアミロイドタンパク質、例えば、Ａβの異常発現または蓄積と関連する血管、神経学的および／もしくは神経変性障害に対処する薬物の開発のための新規戦略を可能にする。ｇＳＡＰの阻害剤は、γ−セクレターゼの他の重要な機能に影響することなくβアミロイド形成を選択的に防止するであろう。この展望のサポートにおいて、本発明者らは、広範に使用される抗癌剤であるイマチニブが、他のγ−セクレターゼ機能に影響することなく、Ａβを産生するためのγ−セクレターゼのｇＳＡＰ活性化を防止することによりＡβを低下する効果をなし遂げることを証明する。ｇＳＡＰの強力かつ直接的な薬理学的阻害剤の発見は、アルツハイマー病の処置のための新規治療薬の開発を容易にするはずである。

ｇＳＡＰは、例えば、図１に記載されている、種々の動物種において存在することが見出され、高度に保存されている。ｇＳＡＰペプチドは、以下のペプチドである。
ａ．ＢＬＡＳＴアルゴリズム（例えば、http：／／blast.ncbi.nlm.nih.gov／Blast.cgi参照）を使用して、図１に記載されている配列から選択される配列と少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、例えば、少なくとも８０％、例えば、少なくとも９０％類似しているペプチド
ｂ．図１において太字の保存された残基に対応する残基を有するペプチド、または
ｃ．配列番号７（ＬＷＤＨＰＭＳＳＮＩＩＳＲ）および／または配列番号８（ＮＨＶＴＲＬＬＱＮＹＫＫ）の配列を含むペプチド、または
ｄ．図１に記載されている配列番号１−６のいずれかのペプチド、とりわけヒトｇＳＡＰ、または
ｅ．ガンマセクレターゼとの複合体を形成することができるｇＳＡＰのフラグメント、例えば、図１に記載されている配列番号１−６のいずれかのＣ−末端由来の約１６ｋＤａのフラグメント、とりわけヒトｇＳＡＰ−１６Ｋ。

１つの局面において、本発明は、例えば、細菌、バキュロウイルスまたは哺乳動物細胞により生産される、天然環境から単離され、精製された上記定義のｇＳＡＰペプチド、例えば、トランスジェニックｇＳＡＰペプチドを提供する。

別の局面において、本発明は、異種プロモーターに作動可能に連結したｇＳＡＰペプチドに対する遺伝子を含むベクターを提供する。

別の局面において、本発明は、ｇＳＡＰペプチドを発現する異種遺伝子を含む細胞を提供する。

別の局面において、本発明は、哺乳動物細胞におけるｇＳＡＰ発現を阻害することができる阻害性ＲＮＡ構築物を提供する。

別の局面において、本発明は、
ａ．例えば、ガンマ−セクレターゼとの相互作用を阻害し、それによりＡβ生産および蓄積を阻害または減少することができる、ｇＳＡＰに対するモノクローナル抗体；
ｂ．ｇＳＡＰの免疫原性フラグメントを適当なアジュバントおよび／または担体と共に含むワクチン；および
ｃ．免疫原性担体に連結したｇＳＡＰの免疫原性フラグメントを含む免疫原性複合体
を提供する。

別の局面において、本発明は、ｇＳＡＰに対する遺伝子が破壊されている、ｇＳＡＰノックアウト哺乳動物、例えば、哺乳動物、例えば、マウスを提供する。

別の局面において、本発明は、以下の１つ以上のことを含む、Ａβ沈着を阻害する化合物を同定するためのアッセイ、例えば、Ａβ沈着の阻害剤を同定する方法における、例えば上記定義の、ｇＳＡＰペプチドの使用を提供する：
ａ．ｉ．例えば、競合的結合アッセイにおいて、
ｉｉ．例えば、イマチニブ

の標識化された誘導体を使用して：
ｉｉｉ．例えば、メチルピペラジニル部分にて標識基による置換または標識基での修飾により標識化されている、
ｉｖ．例えば、
１．光標識された誘導体、例えば、４−アジド−２−ヒドロキシ−Ｎ−（４−メチル−３−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イルアミノ）フェニル）ベンズアミド、
２．放射性標識された誘導体、例えば、４−アジド−２−ヒドロキシ−５−^１２５ヨード−Ｎ−（４−メチル−３−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イルアミノ）フェニル）ベンズアミドまたは^３Ｈ−イマチニブ、および
３．例えば、ＩＣ３３９２３９およびＩＣ２０００００１（不活性な対照化合物）

から選択されるビオチン化された誘導体
から選択される、
例えば上記定義の、ｇＳＡＰペプチドへの試験化合物の結合を測定すること。

したがって、本発明は、例えば上記定義の、イマチニブの標識化された誘導体をさらに提供する。

本発明は、対照集団を使用して同定される正常値と比較して、向上したｇＳＡＰにおける発現レベルおよび／または変異を調べることを含む、ＡＤを発症する危険性がある個体を同定する方法をさらに提供する。

本発明のこの局面のさらなる特徴において、処置を必要とする温血動物、例えば、ヒトにおける異常タンパク質凝集体の蓄積に対する阻害効果を生産するための方法であって、有効量の式（Ｉ）の化合物またはその薬学的に許容される塩を該動物に投与することを含む方法を提供する。

さらに、本発明の化合物は、とりわけ脳における異常タンパク質凝集体の蓄積により特徴付けられる疾患、例えば、アルツハイマー病、進行性核上まひ、ダウン症候群、記憶および認知障害、認知症、アミロイドニューロパシー、脳の炎症、神経および脳外傷、血管アミロイドーシス、アミロイドーシスでの脳出血、パーキンソン病、ハンチントン病、プリオン病ならびに／またはｔａｕまたはアミロイドタンパク質、例えば、Ａβの異常発現または蓄積と関連する血管、神経学的および／もしくは神経変性障害のような疾患の処置、コントロールおよび管理において有用である。このような異常タンパク質凝集体は、例えば、ｉ）アミロイドプラークおよび神経原線維のもつれ、ならびにｉｉ）ｔａｕまたはアミロイドタンパク質、例えば、Ａβの沈殿物を含む。

したがって、本発明は、有効量のｇＳＡＰ活性を阻害する化合物を投与することを含む、アルツハイマー病、進行性核上まひ、ダウン症候群、記憶および認知障害、認知症、アミロイドニューロパシー、脳の炎症、神経および脳外傷、血管アミロイドーシス、アミロイドーシスでの脳出血、パーキンソン病、ハンチントン病、プリオン病ならびに／またはｔａｕまたはアミロイドタンパク質、例えば、Ａβの異常発現または蓄積と関連する血管、神経学的および／もしくは神経変性障害の処置の方法を提供する。

ｇＳＡＰ活性を阻害するために有用な化合物は、既知の小分子、例えば、
ａ．国際特許公報ＷＯ０３／０５７１６５および米国特許第５，５２１，１８４号（これらの内容を出典明示により本明細書に包含させる）において記載されているイマチニブおよび他の化合物、
ｂ．ＷＯ０５／０７２８２６；J. Zimmermannら Bioorganic & Medicinal Chem. Lett., 7（2）： 187−192；ＥＰ １ ５３３ ３０４；ＷＯ０４／００５２８１；ＷＯ０５／０３９５８６；米国特許第５，５２１，１８４号；およびＷＯ０４／１１０４５２（これらの内容を出典明示により本明細書に包含させる）に記載されている化合物、および
ｃ．ＷＯ／２００８／１５３９７４、ＷＯ／２００８／１５３９５９およびＷＯ／２００８／０５７５９９（これらの内容を出典明示により本明細書に包含させる）において記載されている化合物
を含む。

ｇＳＡＰ活性を阻害するために有用な化合物は、また、本明細書に記載されている新規生物学的薬物、例えば、
ａ．例えば、ｇＳＡＰに対するｍＲＮＡの一部に対応し、ｇＳＡＰの転写または翻訳を阻害することができる二本鎖、ヘアピン、センスまたはアンチセンスＲＮＡから選択される阻害性ＲＮＡ分子；例えば、
ｉ．センス配列、例えば、ＡＵＧＣＡＧＡＧＣＵＧＧＡＣＧＡＣＡＵＵＵおよびアンチセンス配列、例えば、５’−Ｐ．ＡＵＧＵＣＧＵＣＣＡＧＣＵＣＵＧＣＡＵＵＵを含むｓｉＲＮＡ；または
ｉｉ．ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡコード配列、例えば、ＴＣＣＣＧＧＡＡＣＴＣＣＡＴＧＡＴＴＧＡＣＡＡＡＴＴＴＣＡＡＧＡＧＡＡＴＴＴＧＴＣＡＡＴＣＡＴＧＧＡＧＴＴＣＣ ＴＴＴＴＴＡまたは
ＴＧＣＴＧＴＴＧＡＣＡＧＴＧＡＧＣＧＣＧＧＡＡＡＴＡＧＡＧＴＧＧＴＧＡＴＴＡＡＡＴＡＧＴＧＡＡＧＣＣＡＣＡＧＡＴＧＴＡＴＴＴＡＡＴＣＡＣＣＡＣＴＣＴＡＴＴＴＣＣＡＴＧＣＣＴＡＣＴＧＣＣＴＣＧＧＡにより生産されるヘアピン転写産物；
ｂ．阻害性ＲＮＡ分子を生産するベクターおよび細胞、例えば、ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡを有する組換えアデノ随伴ウイルス２（ＡＡＶ２）；
ｃ．ｇＳＡＰに対する抗体、とりわけモノクローナル抗体、例えば、Ｃ−末端領域からのフラグメント、例えば、１６Ｋ−ｇＳＡＰに対する抗体、例えば、より完全に以下に記載されているペプチドＣＦＥＧＨＤＮＶＤＡＥＦＶＥＥＡＡＬＫＨＴ（複合体化のために結合されたＮ−末端システインを有するヒトｇＳＡＰのａａ８２９−８４８に対応する）に対する抗体；
ｄ．ｇＳＡＰのフラグメントを免疫原性アジュバントおよび／または担体と共に、例えば、免疫原性担体、例えば、細菌トキソイド、例えば、ジフテリアまたは破傷風菌トキソイド、キーホールリンペットヘモシアニン（ＫＬＨ）、ブルー（blue）担体タンパク質、オボアルブミンまたはウシ血清アルブミンと複合体化されて、および／またはアジュバント、例えば、フロイントアジュバントまたはアラムアジュバントと一緒に送達されることを含むｇＳＡＰに対するワクチン
を含む。

本発明は、さらなる態様において、ｇＳＡＰ標的療法、例えば、上記のｇＳＡＰ阻害剤またはワクチンの投与での処置のための候補を同定するための方法、例えば、
１．例えば、発現が高いことがｇＳＡＰ標的療法での処置のための候補において見られる、ｇＳＡＰに対する抗体またはｇＳＡＰ発現に対する定量ＰＣＲを使用して、ｇＳＡＰ発現を測定すること；または
２．ｇＳＡＰまたはｇＳＡＰ発現に影響する変異を有する、例えば、以下の群のＳＮＰ
ａ）ｒｓ６９７６５６７｜ｒｓ１４６８６８２｜ｒｓ１８１９８１４、
ｂ）ｒｓ１４６８６８２｜ｒｓ１８１９８１４｜ｒｓ４７２９５３５、
ｃ）ｒｓ１８１９８１４｜ｒｓ４７２９５３５｜ｒｓ４７２９５４０、
ｄ）ｒｓ７７８１６４２｜ｒｓ６９５５５０３｜ｒｓ７７７６９７３
のいずれかを含むハプロタイプを有する患者を同定することであって、
このような変異体またはハプロタイプを有する患者がｇＳＡＰ標的療法での処置のための候補であると同定すること；
３．ｇＳＡＰ活性に影響する変異、例えば、ＡＰＰ−ＣＴＦの膜近傍領域をコードする配列での変異を有する患者を同定することであって、このような変異体またはハプロタイプを有する患者がｇＳＡＰ標的療法での処置のための候補であると同定すること
から選択される方法を提供する。

本発明は、例えば、ｇＳＡＰに対するモノクローナル抗体、またはｇＳＡＰ遺伝子に対するプライマーもしくはそれらのフラグメント、およびｇＳＡＰ 遺伝子またはＡＰＰ−ＣＴＦに対する遺伝子の膜近傍領域における変異を検出するためのオリゴヌクレオチドプローブを含む、このような方法における使用のための診断アッセイキットをさらに提供する。

実施例１−標識されたイマチニブ誘導体の合成
２，５−ジオキソピロリジン−１−イル ４−アジド−２−ヒドロキシベンゾエート（ＮＨＳ−ＡＳＡ）を、ProChem. Inc （Rockford, IL）から購入する。６−メチル−Ｎ^１−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イル）ベンゼン−１，３−ジアミンおよびＮ−（４−メチル−３−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イルアミノ）フェニル）−４−（ピペラジン−１−イルメチル）ベンズアミド（Ｎ−デスメチルイマチニブ）を、ChemPacific Inc （Baltimore, MD）から購入する。２，５−ジオキソピロリジン−１−イル ５−（（３ａＳ，４Ｓ，６ａＲ）−２−オキソ−ヘキサヒドロ−１Ｈ−チエノ［３，４−ｄ］イミダゾール−４−イル）ペンタノエート（ビオチン−ＯＳｕ）、Ｎ−（クロロ（ジメチルアミノ）メチレン）−Ｎ−メチルメタンアミニウムヘキサフルオロホスフェート（ＴＣＦＨ）、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）、１Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−１−オール（ＨＯＢｔ）およびＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＰＥＡ）を、Sigma−Aldrich （St. Louis, MO）から購入する。Ｔｅｒｔ−ブチル２−（ピペラジン−１−イル）エチルカルバメートを、Astatech Inc （Bristol, PA）から購入する。

（ａ）ビオチン−イマチニブ（活性な、および不活性な形態）の合成およびキナーゼプロファイリング：ビオチンイマチニブの２つの形態が合成され、一方はイマチニブの特徴的なキナーゼ活性を有し、もう一方はキナーゼ活性を欠いている。

不活性なビオチン−イマチニブ（ＩＣ２００００１）は、Ｎ−デスメチルイマチニブをビオチン−ＯＳｕと反応させることにより合成される。活性なビオチン−イマチニブ（ＩＣ３３９２３９）は、重要な中間体であるｔｅｒｔ−ブチル２−（ピペラジン−１−イル）エチルカルバメートおよび６−メチル−Ｎ^１−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イル）ベンゼン−１，３−ジアミンから４つの工程を介して合成される：

試薬および条件：（ａ）４−（ブロモメチル）安息香酸、Ｋ_２ＣＯ_３、ＤＭＦ、室温、２時間。（ｂ）６−メチル−Ｎ^１−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イル）ベンゼン−１，３−ジアミン、ＴＣＦＨ、ＤＩＰＥＡ、ＤＭＦ、室温、一晩。（ｃ）ＴＦＡ、ＣＨ_２Ｃｌ_２、室温、３０分。（ｄ）ビオチン−ＯＳｕ、ＨＯＢｔ、ＤＩＰＥＡ、室温、一晩、次にＨＰＬＣ精製。

キナーゼプロファイリングを、ＡｂｌキナーゼおよびＰＤＧＦ受容体（ＡＴＰ＝４５μＭ）の標準アッセイを使用するMillipore Incにより行う。化合物ＩＣ２００００１は、どちらのキナーゼに対しても有意な阻害活性を示さないが、化合物ＩＣ３３９２３９は、Ａｂｌキナーゼに対して１４６ｎＭのＩＣ５０（イマチニブは７９ｎＭのＩＣ５０を有する）およびＰＤＧＦ受容体に対して６．６μＭのＩＣ５０（イマチニブは４．８μＭのＩＣ５０を有する）を有する。したがって、本発明者らは、ＩＣ２００００１を「不活性なビオチン−イマチニブ」と、ＩＣ３３９２３９を「活性なビオチン−イマチニブ」と称する。

（ｂ）フォトアフィニティー標識のイマチニブであるＧ０１の合成：イマチニブ誘導体である４−アジド−２−ヒドロキシ−Ｎ−（４−メチル−３−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イルアミノ）フェニル）ベンズアミドは、光活性化されることができる。Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＰＥＡ）（６３μｌ、０．３６ｍｍｏｌ）を、ＤＭＦ（２ｍｌ）中のＮＨＳ−ＡＳＡ（５０ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）、ＨＯＢｔ（２５ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）および６−メチル−Ｎ^１−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イル）ベンゼン−１，３−ジアミン（５０ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）の溶液に加える。反応混合物を、アルゴン雰囲気下で一晩室温で撹拌する。産生された粗生成物を半分取ＨＰＬＣにより精製し、５４ｍｇの表題化合物を６８％の収率で得る。生成物であるＧ０１の４−アジド−２−ヒドロキシ−Ｎ−（４−メチル−３−（４−（ピリジン−３−イル）ピリミジン−２−イルアミノ）フェニル）ベンズアミドをポジティブモード［Ｍ＋Ｈ］^＋においてＥＳＩ−ＭＳを使用する質量スペクトル分析により行い、４３９．１のｍ／ｚを証明する。

（ｃ）^１２５ＩによるＧ０１の放射性ヨウ素化をクロラミン−Ｔ処理の修飾を使用して担体なしで行い、ヨウ素化生成物をＨＰＬＣにより精製する。具体的には、全容量０．９ｍｌのＵＶ保護「Ｖ」バイアルにおいて、〜１０ｍＣｉの^１２５Ｉ貯蔵アイソトープ（容量＝２５μｌ）を２００μｌの０．２Ｍのリン酸バッファー、ｐＨ７．２に加える。Ｇ０１をエタノールに１ｍｇ／ｍｌで溶解し、２５μｌのこの溶液を水（５０μｌ）中１ｍｇ／ｍＬでクロラミン−Ｔと混合し、次にＶ−バイアルに加える。反応を１分間行い、５０μＬの１ｍｇ／ｍｌのメタ−亜硫酸水素塩の添加により終了させる。反応混合物を、「Ａ」溶媒として水中０．１％のＴＦＡおよび「Ｂ」溶媒としてアセトニトリル中０．１％のＴＦＡを使用して、２５ｃｍのＷａｔｅｒｓ ＲＰ−Ｃ１８カラムでクロマトグラフィーする。勾配は、１ｍｌ／分で、０％のＢから５０％のＢで４５分間行い、５０％のＢで１５分保持する。生成物は５４．５分の保持時間を証明し、放射化学検出し、ミリモルあたり２０００キュリーの比活性を有した。Ｉ^１２５標識実験をPerkinElmer Life and Analytical Sciences, Incにより行う。イマチニブと比較して、Ｇ０１、^１２５Ｉ−Ｇ０１の構造は以下のとおりである：

^３Ｈ−Ｇ０１を、Ｇ０１の触媒トリチウム交換を介してＶｉＴｒａｘ放射化学により製造する。標識された生成物をＨＰＬＣにより精製する。精製された生成物の組成を、トリチウム標識生成物とそのコールド（cold）前駆体との共インジェクションおよび両化合物を分析的ＨＰＬＣで共クロマトグラフィーすることにより確かめる。

（ｄ）Ａβ生産の細胞アッセイおよびＧ０１とのインキュベーション
ヒトＡＰＰ６９５を安定に過剰発現する神経芽腫２ａ細胞を、１０μＭのＧ０１で３時間処理する。ＤＭＳＯまたはＤＭＳＯ プラス イマチニブで処理された細胞を対照として使用する。３時間後、馴化培地を回収し、Ａβ免疫沈降を４Ｇ８抗体を使用して行う。免疫沈降されたＡβを１０−２０％のトリス−トリシンゲルで分離し、ＰＶＤＦ膜に移し、６Ｅ１０抗体により検出する。イマチニブほど強力ではないが、Ｇ０１は、１０μＭのレベルでＤＭＳＯビヒクルと比較して、Ａβを有意に減少させる。

実施例２：イマチニブの固定化およびアフィニティー精製
アフィニティー精製のために、ＨＥＫ２９３細胞をプロテアーゼ阻害剤の存在下で１０ｍＭのＨｅｐｅｓ、２５０ｍＭのスクロース、ｐＨ７．４とホモジェナイズする。細胞残屑を１，０００ｇで５分間の遠心分離により取り除いた後、上清を１００，０００ｇで１時間超遠心分離に付す。次に、膜ペレットをプロテアーゼ阻害剤（Roche Inc. cat#04 693 132 001）を含む５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、５ｍＭのＭｇＣｌ_２、５ｍＭのＣａＣｌ_２および１％のＣＨＡＰＳＯ中で氷上で１時間可溶化し、１００，０００ｇで１時間、超遠心分離に付す。可溶性膜抽出物を、結合した活性なビオチン−イマチニブを含むＭｙｏｎｅ^ＴＭストレプトアビジンＴ１ビーズ（cat#656−01, Invitrogen）と４℃で３時間インキュベートする。次に、ビーズを溶解物バッファーで３回洗浄する。結合したタンパク質をトリシンＳＤＳ−ＰＡＧＥサンプルバッファーで溶離し、１０−２０％のトリス−トリシンゲルで分離する。免疫ブロット法のために、ゲルを次にＰＶＤＦ膜に移し、γ−セクレターゼ抗体で調べる：ＰＳ１抗体（cat#529592）およびＰｅｎ−２抗体（cat#NE1008）はEMD Biosciencesからであり、ニカストリン抗体はBD Transduction Laboratories（cat # 612290）からである。銀染色を使用して、ＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルにおけるタンパク質バンドを同定する。〜１６ｋＤａのバンドを切り取り、トリプシン処理し、タンデムＭＳ／ＭＳ質量分析により配列決定する。

イマチニブの選択的なＡβを低下させる活性に関与する標的を同定するために、本発明者らは、プレセニリン−１、ＰＥＮ２およびニカストリンを含む可溶化γ−セクレターゼ成分を特異的に捕獲するイマチニブのビオチン化された誘導体「ビオチン−イマチニブ」を合成する。イマチニブが直接相互作用するタンパク質を同定するために、本発明者らは光活性化可能なアジドイマチニブ誘導体であるＧ０１を合成する。^１２５Ｉ−Ｇ０１を膜調製物とインキュベートし、次に光分解すると、γ−セクレターゼの４つの成分は標識されない。むしろ、^１２５Ｉ−Ｇ０１は、よりゆっくり移動する１８ｋＤａのプレセニリン−１−ＣＴＦと共免疫沈降する〜１６ｋＤａのタンパク質を標識する。この結果は、細胞透過性^３Ｈ−Ｇ０１を使用して無傷の細胞を光標識することにより確認する。^１２５Ｉ−Ｇ０１と同様に、^３Ｈ−イマチニブ誘導体は４つのγ−セクレターゼ成分のいずれかと結合せず、ＰＳ１と共免疫沈降した〜１６ｋＤａのバンドを標識しない。

可能性のある標的タンパク質を精製するために、固定化された活性なビオチン−イマチニブを可溶化膜調製物とインキュベートし、結合したタンパク質をＳＤＳ−ＰＡＧＥにより分離する。銀染色後、〜１６ｋＤａバンドを観察する。ペプチドフラグメントは、トリプシン消化後のこのバンドから得られ、タンデム質量分析により分析し、特徴付けられていないタンパク質であるハトホモログタンパク質（ＰＩＯＮ）（ヒト受入番号：ＮＰ＿０５９１３５）のＣ−末端領域に対応した。該同定は、１６ＫＤａのフラグメントの約２０％をカバーする２つのユニークなトリプシンペプチド（^７６６ＬＷＤＨＰＭＳＳＮＩＩＳＲ^７７８および^７７９ＮＨＶＴＲＬＬＱＮＹＫＫ^７９０）に基づいて行う。その配列、とりわけＣ−末端領域は、ニワトリからヒトへ多重種中で高度に保存されている。発現パターン分析は、この遺伝子が種々の組織において発現されることを示す。本発明者らは、ガンマ−セクレターゼを活性化するタンパク質（ｇＳＡＰ）としてＰＩＯＮを特徴付ける。

実施例３：インビトロでの無傷の細胞の光標識化
インビトロでの標識化のために、膜ペレットを上記のとおりに調製し、５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、ｐＨ７．４、１５０ｍＭのＮａＣｌ、５ｍＭのＭｇＣｌ_２、５ｍＭのＣａＣｌ_２に再懸濁する。再懸濁された膜を２０ｎＭの^１２５Ｉ−Ｇ０１と４℃で３時間インキュベートし、２５４ｎＭで２分間、緻密化ＵＶランプ（４ワット、モデル ＵＶＧＬ−２５、ＵＶＰ Ｉｎｃ．）を使用して光分解する。標識化特異性を試験するために、５０μＭのイマチニブを平行アッセイに加える。光分解後、膜を１００，０００ｇで１時間の超遠心分離によりペレット化し、５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、１％ ＣＨＡＰＳＯ、５ｍＭのＭｇＣｌ_２、５ｍＭのＣａＣｌ_２で可溶化する。上清をタンパク質Ｇ プラス／タンパク質Ａビーズ（EMD Biosciences, cat#IP05）で３０分間で前除去し、タンパク質をタンパク質Ｇ プラス／タンパク質Ａビーズと結合しているＰＳ１抗体（EMD Biosciences, cat#529592）を使用して２時間で沈澱させ、溶解バッファーで４回洗浄する。結合した物質をＳＤＳ−トリシンサンプルバッファーで溶離し、１０−２０％のトリス−トリシンゲルを使用して分離し、次にＰＶＤＦ膜に移す。該膜を乾燥させ、オートラジオグラフィー用のＫｏｄａｋ ＭＳフィルムに暴露させる。無傷の細胞の標識化のために、〜８０％の密集度（〜１０^７細胞）にまで増殖させたヒト胚腎臓細胞（ＨＥＫ２９３）を、Ｏｐｔｉ−ＭＥＭ中の０．１μＭの^３Ｈ−Ｇ０１でインキュベーター中で５％のＣＯ_２で３７℃で２時間インキュベートし、１時間氷に移す。培地を取り出し、細胞を冷リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）、ｐＨ７．４で２回洗浄する。光分解を２５４ｎＭで緻密化ＵＶランプ（４ワット、モデル ＵＶＧＬ−２５、ＵＶＰ Ｉｎｃ．）を使用して氷上で２分間行う。対照として、細胞を、ＵＶ架橋なし、または５０μＭの標識されていないイマチニブの存在下のいずれかでインキュベートする。光分解後、細胞（それぞれの処置に対して〜１０^７細胞）を、氷上でプロテアーゼ阻害剤混合物（Roche）を有する１ｍｌの５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、ｐＨ７．４、１５０ｍＭのＮａＣｌ、１％のＣＨＡＰＳＯ、５ｍＭのＭｇＣｌ_２、５ｍＭのＣａＣｌ_２中で即座にホモジェナイズする。タンパク質Ｇ プラス／タンパク質Ａビーズでの前除去後、タンパク質を１０μｌのＰＳ１−ループ抗体（cat#529592 EMD Biosciences）を使用して２時間、免疫沈降する。免疫沈降物を溶解バッファーで３回洗浄する。免疫精製された（ＩＰ）物質をＳＤＳサンプルバッファーで溶離し、生成物を１０−２０％のトリス−トリシンＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルを使用して分離し、ＰＶＤＦ膜に移し、該膜を乾燥させ、オートラジオグラフィー用のＫｏｄａｋ ＭＳフィルムに暴露させる。

実施例４：ｇＳＡＰ抗体生産および代謝物標識化
ｇＳＡＰに対するウサギポリクローナル抗血清を、キーホールリンペットヘモシアニン（cat#PI−77563, Fisher Scientific）と結合しているペプチドＣＦＥＧＨＤＮＶＤＡＥＦＶＥＥＡＡＬＫＨＴ（複合体化のために結合されたＮ−末端システインを有するヒトｇＳＡＰのａａ８２９−８４８に対応する）をニュージーランド 白色ウサギに注射することにより産生する。ウサギ注射、出血および飼育は、Cocalico Biologicals（Reamstown, PA）により行う。抗体を、会社の指示にしたがって固定化され、溶離される抗原ペプチドを有するＳｕｌｆｏｌｉｎｋ樹脂（Thermo Scientific, cat#44999）に血清を通すことにより精製する。パルス・チェイス標識化のために、神経芽腫２ａ細胞を、メチオニンおよびシステインを欠くＤＭＥ最小必須培地（Ｍｅｔ−Ｃｙｓ−ＤＭＥＭ）で３０分間インキュベートする。細胞タンパク質を、ＥＸＰＲＥＳＳ ^３５Ｓタンパク質標識化ミックス（cat#NEG772014MC, Perkin Elmer）を含むＭｅｔ−Ｃｙｓ−ＤＭＥＭで３７℃で１５分標識化する。追跡期間は、培地を完全培養培地５０％のＤＭＥＭ／５０％のＯｐｔｉ−ＭＥＭ、５％のウシ胎児血清（ＦＢＳ）と置き換えることにより開始し、細胞を３７℃で種々の時間インキュベートする。連続的な標識化のために、細胞を追跡なしで４時間、^３５Ｓタンパク質標識化ミックス（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）で標識化し、ダルベッコのリン酸緩衝生理食塩水（ＤＰＢＳ）で洗浄する。細胞単層を、プロテアーゼ阻害剤を含むＲＩＰＡバッファー（１０ｍＭのＴｒｉｓ、１％のデオキシコール酸塩、１％のＴｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、０．１％のＳＤＳ、ｐＨ７．４）に溶解させる。該溶解物を１３，０００ｒｐｍで２０分の遠心分離により浄化し、上清をタンパク質Ｇ プラス／タンパク質Ａビーズで前除去し、ｇＳＡＰ抗体を使用して２時間免疫沈降する。ビーズをトリス−トリシンサンプルバッファーとインキュベートし、結合したタンパク質を溶離し、１０−２０％のトリス−トリシンゲルにより分離し、ＰＶＤＦ膜に移し、オートラジオグラフィー用のＫｏｄａｋ ＭＲフィルムに暴露させる。

実施例５：細胞ノックダウンおよび過剰発現
細胞ｇＳＡＰノックダウン試験のために、ｇＳＡＰの低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）をDharmacon Incから購入する。使用されるｓｉＲＮＡの配列は以下のとおりである：センス配列：ＡＵＧＣＡＧＡＧＣＵＧＧＡＣＧＡＣＡＵＵＵ；アンチセンス配列：５’−Ｐ．ＡＵＧＵＣＧＵＣＣＡＧＣＵＣＵＧＣＡＵＵＵ。ＡＰＰ６９５を安定に過剰発現する神経芽腫２ａ細胞系に、製造業者により提供される指示にしたがって５０ｎＭの濃度でＤｈａｒｍａＦｅｃｔ２試薬を使用してｓｉＲＮＡをトランスフェクトする。非標的対照ｓｉＲＮＡ（cat# D−001810−01, Dharmacon Inc.）を対照として平行にトランスフェクトする。ｇＳＡＰの小ヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）をＯｐｅｎ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓから購入し、リポフェクタミン ２０００を使用して細胞にトランスフェクトする。ｐＧＩＰＺ ｓｈＲＮＡｍｉｒ−ＧＦＰベクター中のマウスｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡの配列は、以下のとおりである：ＴＧＣＴＧＴＴＧＡＣＡＧＴＧＡＧＣＧＣＧＧＧＴＡＴＡＧＣＣＴＴＡＴＴＴＧＣＡＴＡＴＡＧＴＧＡＡＧＣＣＡＣＡＧＡＴＧＴＡＴＡＴＧＣＡＡＡＴＡＡＧＧＣＴＡＴＡＣＣＣＡＴＧＣＣＴＡＣＴＧＣＣＴＣＧＧＡ。ｐＧＩＰＺ ｓｈＲＮＡｍｉｒ−ＧＦＰベクター中のヒトｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡの配列は、以下のとおりである：ＴＧＣＴＧＴＴＧＡＣＡＧＴＧＡＧＣＧＣＧＧＡＡＡＴＡＧＡＧＴＧＧＴＧＡＴＴＡＡＡＴＡＧＴＧＡＡＧＣＣＡＣＡＧＡＴＧＴＡＴＴＴＡＡＴＣＡＣＣＡＣＴＣＴＡＴＴＴＣＣＡＴＧＣＣＴＡＣＴＧＣＣＴＣＧＧＡ。ノックダウン有効性は、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲキット（cat#12183, Invitrogen）を使用して試験する。

細胞におけるｇＳＡＰ過剰発現のために、全長およびＣ−末端ＨＡタグをコードするｇＳＡＰの１６ＫＤａのＣ−末端フラグメント（アミノ酸配列７３３−８５４）を有する哺乳動物発現ベクター ｐＲｅｃｅｉｖｅｒ−Ｍ０７を、Ｇｅｎｅｃｏｐｏｅｉａ Ｉｎｃから購入する。プラスミドでＸＬ１ブルーコンピテント細胞（cat#200249−11, Stratagene）を形質転換し、ＥｎｄｏＦｒｅｅ Ｍａｘｉ調製キット（cat#12362, Qiagen）を使用して精製する。プラスミドを、Ｆｕｇｅｎｅ ６（cat# 11815091001, Roche）を使用して、Ｓｗｅｄｉｓｈ変異を含むＡＰＰ６９５を過剰発現する安定なＨＥＫ２９３細胞系にトランスフェクトする。

Ａβアッセイのために、培地をトランスフェクションの４８時間後に取り出し、３時間のインキュベーション用のＯｐｔｉ−ＭＥＭと置き換える。次に、Ａβを、４Ｇ８抗体を使用して馴化培地から免疫沈降する。馴化培地中のＡβレベルの定量を、また、Ａβ４０およびＡβ４２ ＥＬＩＳＡキット（Invitrogen）を使用して評価する。該処理は、製造業者の指示にしたがって行う。

ｓｉＲＮＡを使用して、ＡＰＰ６９５を過剰発現する神経芽腫細胞中のｇＳＡＰレベルを（７２±１５％）減少されるとき、Ａβのレベルは約５０％減少する。イマチニブの添加は、Ａβレベルに対してわずかな付加的な効果を有するか、または付加的な効果がない。ＡＰＰ Ｓｗｅｄｉｓｈ変異体を発現するＨＥＫ２９３細胞におけるＳｈＲＮＡ介在ｇＳＡＰノックダウン（６５±１２％まで）は、また、Ａβ４０およびＡβ４２レベルにおいてそれぞれ６１％および４８％の減少をもたらす。逆に、ＡＰＰ Ｓｗｅｄｉｓｈ変異体を発現するＨＥＫ２９３細胞におけるｇＳＡＰの過剰発現は、約３８％のＡβ生産を刺激する；該増加はイマチニブ処理により無効にされる。

実施例６：共免疫沈降
共免疫沈降のために、〜１０^７個の細胞を、氷上でプロテアーゼ阻害剤を有する１ｍｌの５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、１％のＣＨＡＰＳＯ、５ｍＭのＭｇＣｌ_２、５ｍＭのＣａＣｌ_２で３０分溶解させる。細胞残屑および核を１３，０００ｒｐｍで２０分、遠心分離により除去する。タンパク質Ｇ プラス／タンパク質Ａビーズで３０分間前除去後、免疫沈降を、対応する抗体および３０μｌのビーズを使用して氷上で２時間行う。該ビーズを溶解バッファーで４回洗浄し、３０μｌのＳＤＳサンプルバッファーで９５℃で５分間溶離する。免疫沈降されたタンパク質をＳＤＳ−ＰＡＧＥにより決定し、免疫ブロット法により分析する。プレセニリン１ループ抗体ＡＢ１４（EMD Biosciences #529594）をＰＳ１−ＮＴＦを検出するために使用し、Ｐｅｎ−２抗体はＥＭＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（#NE1008）から購入する。ニカストリン抗体はＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（#612290）からである。ＨＡモノクローナル抗体（#A0089）およびＭｙｃタグ ポリクローナル抗体（#A00172）は、Ｇｅｎｓｃｒｉｐｔ Ｉｎｃからである。ＡＰＰ−ＣＴＦを３６９抗体（Xu et al. 1998）を使用して検出する。Ｃｏｖａｎｃｅからの６Ｅ１０（#SIG39320）および４Ｇ８（#SIG39220）抗体をＡβを検出するために使用する。

ＨＥＫ２９３細胞膜調製物からの可溶化γ−セクレターゼ成分を、固定化されたイマチニブ誘導体であるビオチン−イマチニブに結合させ、免疫ブロット法により検出する。ビオチン被覆ビーズおよび不活性なビオチン−イマチニブ誘導体の両方を対照として使用した。内因性γ−セクレターゼ成分を、ニカストリン、ＰＳ１−ＣＴＦおよびＰｅｎ−２に対する特異的抗体により検出する。光活性化可能な^１２５Ｉおよび^３Ｈ−Ｇ０１を、膜調製物または無傷なＨＥＫ２９３細胞のそれぞれを標識化するために使用する。溶解およびＰＳ１抗体での免疫沈降後、結合したタンパク質を１０−２０％のトリス−トリシンＳＤＳ−ＰＡＧＥにより分離する。１６ｋＤａのバンドを、両方とも光標識化条件下でオートラジオグラフィーにより検出する。この標識化は、光分解前の５０μＭの標識されていないイマチニブとの共インキュベーションにより除去される。ＰＳ１−ＣＴＦ抗体で調べられた同じ膜は、ＰＳ１−ＣＴＦが１６ｋＤａのバンドよりもゆっくりな移動度で移動し、Ｇ０１により標識化されていないことを示す。ビオチン−イマチニブビーズに結合するＨＥＫ２９３細胞溶解物中のタンパク質をＳＤＳ−ＰＡＧＥで分離し、銀染色で可視化する。ビオチン単独または不活性なビオチン−イマチニブに結合していない〜１６ｋＤａのバンドを検出する（アロー（arrow）および標識「ｇＳＡＰ」）。トリプシン処理後、１６ｋＤａのバンドを、ＭＳ／ＭＳ質量分析によりｇＳＡＰのＣ−末端ドメインとして同定する。

Ｎ２ａ細胞中の内因性ｇＳＡＰの^３５Ｓ−メチオニン パルス・チェイス標識化の次に、ｇＳＡＰのＣ−末端に対するポリクローナル抗体を使用する免疫沈降を行う。ｇＳＡＰは、全長９８ｋＤａの前駆体タンパク質として合成され、１６ｋＤａに移動するＣ−末端フラグメントに迅速に処理される。連続的な^３５Ｓ−メチオニン標識化（定常状態条件）の４時間後、ｇＳＡＰの優勢な細胞型は、１６ｋＤａの種類である。無傷なＮ２ａ細胞の標識化を^３Ｈ−Ｇ０１とのインキュベーションにより行う。細胞をＲＩＰＡバッファーで溶解し、タンパク質をｇＳＡＰ抗体と免疫沈降する。ＳＤＳ−ＰＡＧＥおよびラジオグラフィーでの分離後、ｇＳＡＰ−１６Ｋは、^３Ｈ−Ｇ０１により特異的に標識化されることが見られる；この標識化は５０μＭのイマチニブとの細胞の前インキュベーションによりクエンチされる。ビオチン−イマチニブと結合したプレセニリンヌル胚幹細胞においてＰＳ１で、またはＰＳ１なしで過剰発現されるｇＳＡＰを、免疫ブロット法により検出する。ｇＳＡＰ ｓｉＲＮＡノックダウン条件下で、ＰＳ１は、もはやビオチン−イマチニブを捕獲しない。

実施例７：ゲル濾過クロマトグラフィー
Ｎ２ａ細胞を、上記のとおり、^３５Ｓタンパク質標識化ミックス（Perkin Elmer）で４時間で標識する。可溶化膜調製物（０．２ｍｌ、５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、１％のＣＨＡＰＳＯ、５ｍＭのＭｇＣｌ_２、５ｍＭのＣａＣｌ_２中で〜１ｍｇの可溶化タンパク質）を、１００，０００ｇで１時間遠心し、可能性のある凝集物質を除去する。得られる上清を、ＡＫＴＡ高速液体クロマトグラフィー系（Amersham Biosciences）のＳｕｐｅｒｄｅｘ ２００ １０／３００ ＧＬカラム（Amersham Biosciences）に負荷する。分別を０．５ｍｌ／分の流速で溶解バッファー中で行い、１ｍｌの画分を分析のために回収する。それぞれの画分を、γ−セクレターゼ抗体に対するウェスタンブロットにより分析する。内因性ｇＳＡＰを検出するために、それぞれの画分をｇＳＡＰ抗体と免疫沈降する。免疫沈降した物質をトリス−トリシン サンプルバッファーで溶離し、１０−２０％のトリス−トリシンゲルにより分離し、ＰＶＤＦ膜に移し、オートラジオグラフィー用のＫｏｄａｋ ＭＲフィルムに暴露する。

実施例８：インビトロでのγ−セクレターゼアッセイ
膜ペレットを、上記のとおり、ＡＰＰ−β−ＣＴＦ（ＣＴ−１００）でトランスフェクトされたＨＥＫ２９３細胞から調製し、該膜をアッセイバッファー（１０ｍＭのＨｅｐｅｓ、１４０ｍＭのＫＯＡｃ、２．５ｍＭのＭｇＯＡｃ、０．１ｍＭのＣａＣｌ_２、１ｍＭのＡＴＰ、ｐＨ７．２）で洗浄し、４℃で１００，０００ｇで３０分間ペレット化する。組換えｇＳＡＰ−１６Ｋ（ヒトｇＳＡＰのａａ７３３−８５４）を、ＢＬ２１ ＤＥ３大腸菌から発現させ、精製する。該膜を、２μｇの組換えｇＳＡＰ−１６Ｋまたは対照として同量のＢＳＡを含む２００μｌのアッセイバッファーに再懸濁する。１μＭのＬ６８５，４５８（γ−セクレターゼ阻害剤）での平行系を、また、対照として使用する。膜懸濁液を４℃で１時間、前インキュベートし、次に３７℃で２時間インキュベートし、インビトロでＡβの産生を可能にする。該膜を、１／４の容量の２００ｍＭのＴｒｉｓ、ｐＨ７．８、７６０ｍＭのＮａＣｌ、２４ｍＭのＥＤＴＡ、１０％のＴｒｉｔｏｎ Ｘ−１００において可溶化し、不溶性物質を１０，０００ｇで２０分間の遠心分離により除去する。Ａβを、４Ｇ８抗体を使用して溶解物から免疫沈降し、１０−２０％のトリス−トリシンゲルで分離し、ＰＶＤＦ膜に移し、Ｋｏｄａｋ ＭＲフィルムを使用するオートラジオグラフィーに付す。

実施例９：Ｎｏｔｃｈ開裂分析
ＮｏｔｃｈΔＥ（Ｃ−末端ｍｙｃタグを有する、Ｎｏｔｃｈ細胞外ドメインのほとんどを欠いている短縮されたＮｏｔｃｈ−１）をコードするプラスミドは、以前に記載されている（Netzer et al. 2003）。ＮｏｔｃｈΔＥでトランスフェクトされた細胞を、ｇＳＡＰ−ｓｈＲＮＡまたはｇＳＡＰプラスミドと共トランスフェクトする。トランスフェクションの２日後、Ｎｏｔｃｈ発現および開裂を、抗−ｍｙｃ抗体で検出する。開裂されたＮｏｔｃｈ細胞内ドメイン（ＮＩＣＤ）を、開裂−特異的抗体（Notch1 Val−1744, Cell Signaling Inc.）で検出する。Ｌ−６８５，４５８で処理された細胞を対照として使用する。

ｇＳＡＰは、Ａｂ生産を調節するが、Ｎｏｔｃｈ開裂に影響しない。ＡＰＰ６９５を過剰発現するＮ２ａ細胞におけるｇＳＡＰのｓｉＲＮＡ介在ノックダウンは、Ａβ生産の低下をもたらす。イマチニブおよびｓｉＲＮＡのＡβを低下する効果は、付加的でない。Ｓｗｅｄｉｓｈ変異を含むヒトＡＰＰを安定に発現するＨＥＫ２９３細胞のｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡでのトランスフェクションは、Ａｂ４０およびＡｂ４２の両方のレベルを減少させる。ＨＥＫ２９３細胞におけるｇＳＡＰ過剰発現はＡｂレベルを増加させ、この効果はイマチニブにより遮断される。ｇＳＡＰノックダウンまたは過剰発現条件下のいずれかで、Ｎｏｔｃｈ処理は、細胞外ドメインを短縮されたＮｏｔｃｈ（Ｃ−末端ｍｙｃタグを有するＮｏｔｃｈΔＥ）を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞において影響しない。ＮＩＣＤを、ｍｙｃ抗体および開裂生成物特異的抗体（Ｎｏｔｃｈ１ Ｖａｌ−１７４４）を使用して検出する。大腸菌から精製される組換えｇＳＡＰ−１６Ｋは、インビトロでのγ−セクレターゼアッセイにおいてＡｂ生産を刺激する。γ−セクレターゼ阻害剤であるＬ６８５，４５８（１μＭ）は、Ａβ生産を破壊する。

ｇＳＡＰは、γ−セクレターゼおよびＡＰＰ−ＣＴＦと相互作用するが、ＮｏｔｃｈΔＥと相互作用しない。Ｎ２ａ細胞由来の膜調製物を調製し、１％のＣＨＡＰＳＯに溶解させ、ゲル濾過に付し、ウェスタンブロット法により検出する。内因性ｇＳＡＰ−１６Ｋは、γ−セクレターゼ成分と共遊走する。カラム空隙比＝６。内因性ｇＳＡＰの免疫沈降は、γ−セクレターゼ成分の共免疫沈降をもたらす。ＮｏｔｃｈΔＥ−ｍｙｃ、ＡＰＰ−ＣＴＦおよびｇＳＡＰ−１６Ｋ−ＨＡを共発現するＨＥＫ２９３細胞において、ｇＳＡＰ−１６Ｋの免疫沈降は、ＡＰＰ−ＣＴＦの共免疫沈降と関連するが、ＮｏｔｃｈΔＥの共免疫沈降と関連しない。ＮｏｔｃｈΔＥではなく、ＡＰＰ−ＣＴＦの免疫沈降は、ｇＳＡＰ−１６Ｋの共免疫沈降と関連する。イマチニブでの処置は、ｇＳＡＰ−１６ＫおよびＡＰＰ−ＣＴＦ間の関連性を減少させる。

実施例１０：ｇＳＡＰ ＲＮＡｉマウス系産生およびＡβレベル測定
ＲＮＡｉマウスを、前記の処理にしたがって生産する（Seibler et al. 2007）。具体的には、ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡ コード配列ＴＣＣＣＧＧＡＡＣＴＣＣＡＴＧＡＴＴＧＡＣＡＡＡＴＴＴＣＡＡＧＡＧＡＡＴＴＴＧＴＣＡＡＴ ＣＡＴＧＧＡＧＴＴＣＣＴＴＴＴＴＡを有する交換ベクターは、Ｈ１−Ｔｅｔプロモーターのコントロール下である。リコンビナーゼ介在カセット交換（ＲＭＣＥ）技術を使用して、ベクターをマウスＥＳ細胞ゲノムに組み込む（Ｂ６／１２９Ｓ６ 背景）。次に、トランスフェクトされたＥＳ細胞を４倍体胚盤胞に注射し、誘導ＲＮＡｉマウスを産生する。次に、ヘテロ接合体ＲＮＡｉマウスをＡＰＰｓｗｅおよびＰＳ１Δ９変異を有するＡＤマウスモデル（ＡＤ ２×マウス）と交雑し、ｇＳＡＰ−ＲＮＡｉ ＡＤマウスを産生する。ｓｈＲＮＡ誘導を、１０％のスクロースを含む飲料水中の２ｍｇ／ｍｌのドキシサイクリン（Ｓｉｇｍａ Ｄ−９８９１）を導入することにより行う。対照マウスを、１０％のスクロースを含む飲料水で飼育する。飲料水を２日毎に交換し、暗所を維持する。マウスにおけるｇＳＡＰノックダウン効率を、定量リアルタイムＲＴ−ＰＣＲを使用してアッセイする。全ＲＮＡを標準処理にしたがって単離し、ｃＤＮＡを逆転写Ｃｏｒｅ Ｋｉｔ（Eurogentec）を使用して合成する。リアルタイムＰＣＲ反応は、ｉＣｙｃｌｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ ｃｙｃｌｅｒ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（Bio−Rad）を使用して行う。マウス脳のＡβレベル測定のために、２月齢ｇＳＡＰ−ＲＮＡｉ ＡＤマウスを１月間ドキシサイクリンで誘導し、脳組織をＥＬＩＳＡアッセイのためにギ酸で抽出する。

ｇＳＡＰのノックダウンは、ＡＤマウスモデルにおけるＡβ生産およびプラーク発生を減少させる。ｇＳＡＰ ＲＮＡｉ−ＡＤマウスを、二重トランスジェニックＡＤマウスと誘導ｇＳＡＰ ＲＮＡｉマウスの異種交配により産生する。ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡ発現（ドキシサイクリン誘導下）は、マウスの脳におけるＡβ４０およびＡβ４２レベルの両方をそれぞれ〜２８％および〜３２％減少させる（＊＊：Ｐ＜０．０１。ｎ＝４）（図３）。

実施例１１：ＰＳ／ＡＰＰトランスジェニックマウスへのＡＡＶ２−ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡの海馬内注射
マウスＧＩＰＺ ｓｈＲＮＡｍｉｒの個々のクローン（Ｖ２ＬＭＭ＿８８５８０：マウスｇＳＡＰ遺伝子に関するヘアピン配列
ＴＧＣＴＧＴＴＧＡＣＡＧＴＧＡＧＣＧＣＧＧＧＴＡＴＡＧＣＣＴＴＡＴＴＴＧＣＡＴＡＴＡＧＴＧＡＡＧＣＣＡＣＡＧＡＴＧＴＡＴＡＴＧＣＡＡＡＴＡＡＧＧＣＴＡＴＡＣＣＣＡＴＧＣＣＴＡＣＴＧＣＣＴＣＧＧＡを含む）を、Ｏｐｅｎｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ／Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入する。ヘアピン領域を切り出し、ＢａｍＨＩおよびＨｉｎｄＩＩＩサイトを介してＡＡＶ２−ｓｉｌｎ４．１−ＭＣＳ−ＥＧＦＰベクター（Ｖｅｃｔｏｒ ｂｉｏｌａｂｓ）に挿入する。三重トランスジェニックＡＤマウス（６月齢）をＡβに対して分析する。二重トランスジェニックＡＤマウス（１３月齢）をプラークに関して分析する。それぞれのグレープにおいて、マウスを、ケタミン（１００ｍｇ／ｋｇ）およびキシラジン（１０ｍｇ／ｋｇ）の混合物で深く麻酔し、定位フレームに置く。ＡＶＶ２−ｇＳＡＰ ｓｈＲＮＡ−ＧＦＰまたはＡＶＶ２−ＧＦＰを有するＡＡＶ２ウイルスを、右または左の海馬に左右相称に注射する。定位座標をマウスの脳のＰａｘｉｎｏｓ Ａｔｌａｓにしたがって決定する：前後方向２．１８ｍｍ、中外側１．９７ｍｍおよび背腹２ｍｍ。１μｌのそれぞれのＡＡＶ２（ｇＳＡＰまたはＧＦＰ対照に関してｓｈＲＮＡ）（３．３×１０^１３ｖｇ／ｍｌ）を、０．２μｌ／分の速度で５分間、電動注射ポンプを備えた１０ｕｌのＨａｍｉｌｔｏｎシリンジで注射する。注射針をさらに５分間、脳に維持し、液体溢出を防止する。マウスを注射４週間後に殺す。

Ａβレベルを決定するために、海馬を取り出し、プロテアーゼ阻害剤を含む２％のＳＤＳに可溶化する。溶解物を１３，０００ｒｐｍで２０分間遠心し、上清をＡβ４０およびＡβ４２アッセイキット（Invitrogen Inc.）を使用するＥＬＩＳＡ分析のために使用する。

免疫学的局在決定試験のために、マウスを０．１ＭのＰＢＳ、次に４％のパラホルムアルデヒド／ＰＢＳで心臓内潅流に付す。潅流後、脳を取り出し、４％のパラホルムアルデヒド／ＰＢＳで４℃で一晩で固定し、次に１５％のスクロースで、次に３０％のスクロースで２４時間インキュベーションする。冷凍保護された脳を、クライオスタットを使用して２５−５０ｕＭの薄い切片に切る。切片を、Ｍ．Ｏ．Ｍ免疫検出キット（Vector laboratories, PK−2200）を使用して、細胞外アミロイドプラークを可視化するために抗Ａβ抗体６Ｅ１０（１：１０００、Novus Biologicals）、およびＡＡＶウイルスをコードするｓｈＲＮＡで確実に形質導入されたニューロンを可視化するために抗ＥＧＦＰ抗体（１：５００、Invitrogen）で標識化する。画像化をＺｅｉｓｓ ＬＳＭ５１０共焦点顕微鏡を使用して行う。

ｇＳＡＰに対するｓｈＲＮＡを有するＡＡＶ２の海馬内注射は、二重トランスジェニックＡＤマウスにおけるアミロイドプラーク発生を減少させる。ＧＦＰ染色を示す領域はＡＡＶ２ベクター発現の領域を示し、赤色の蛍光はアミロイドプラークを示し、ベクター発現がプラーク形成の減少と一致することを示す。５つの連続的な切片からのＧＦＰ陽性領域を共焦点顕微鏡により分析する。データは、ｍｍ^２あたりのプラークとして示す（ｎ＝４。＊＊＊：Ｐ＜０．００１）（図４）。

実施例１２：Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドは、ｇＳＡＰに結合し、Ａβを低下させる
Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミド（ＷＯ／２００８／１５３９７４、ｅｘ．７）を、４０個のキナーゼに対して試験されるとき（データは示していない）、少しのキナーゼ阻害活性を有する典型的なイマチニブ類似体として選択する。約１００ｎＭのＫ_ｉ 対 Ａｂｌキナーゼ（承認された抗癌適応に対する主要標的）を有するイマチニブと比較して、Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドは、約１２，０００ｎＭのＫｉ 対 このキナーゼの１００倍弱い活性を有する。この化合物は、それにもかかわらず、イマチニブと同様の様式においてＡβを阻害する。これは、イマチニブのキナーゼ阻害活性がｇＳＡＰに対する活性の根拠ではなく、むしろ、それがｇＳＡＰおよびガンマセクレターゼ間の相互作用における特異的な効果を有することをさらにサポートする。

ＨＥＫ２９３細胞をＣ−末端ヘマグルチニン（ＨＡ）タグを有するｇＳＡＰでトランスフェクトする。膜ペレットを調製し、５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、５ｍＭのＭｇＣｌ２、５ｍＭのＣａＣｌ２に再懸濁し、指定量のイマチニブまたはＮ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドのいずれかと２時間インキュベートし、次に２ｕＭのビオチン−ＮＣＧを添加し、１時間インキュベートする。膜をペレットダウン（pellet down）し、５０ｍＭのＨｅｐｅｓ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、１％のオクチルβ−Ｄ−グルコピラノシドに可溶化し、ＭｙｏｎｅストレプトアビジンＴ１ビーズと１時間結合させ、次に３回洗浄する。捕獲されたタンパク質をＳＤＳサンプルバッファーとのインキュベーションにより放出させ、ウェスタンブロットにより検出する。

Ｎ２ａ細胞系における全ヒトＡβを、検出のためにＡβ４０およびＡβ４２を補足する特異的モノクローナル抗体（6E10, Signet Laboratories）およびＡ１７−２４に対する抗体（4G8, Signet Laboratories, Dedham, MA）を使用することにより標準サンドウィッチＥＬＩＳＡにおいて測定する。細胞培養培地（５μＬ／ウェル）をリン酸緩衝塩水／０．２％のＴｗｅｅｎ ２０において１００μＬに希釈し、ＥＬＩＳＡプレートに負荷する。ウェスタンブロットアッセイにおいて、細胞培地を２×トリシンドデシル硫酸ナトリウムサンプルバッファーで希釈し、９５℃で５分加熱する。Ａβを１６％のトリシンポリアクリルアミドゲル（ＢｉｏＲａｄ）における電気泳動法により分離し、タンパク質をニトロセルロース膜に移し、ＬｉＣｏｒ ブロッキングバッファー（LiCor, Lincoln, NE）で一晩ブロックする。Ａβを抗体４Ｇ８およびＡｌｅｘａ ６８０−接合ウサギ抗−マウス二次で検出し、ＬｉＣｏｒ Ｏｄｙｓｓｅｙ赤外線走査装置でスキャンする。Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドは、＜５００ｎＭの濃度でＡβを有意に低下させる。

Ｎｏｔｃｈ開裂の検出のために、ＨＥＫ２９３ヒト胚腎臓細胞をＣ−末端 ｍｙｃタグを有するマウスΔＥ−Ｎｏｔｃｈ ｃＤＮＡでトランスフェクトする。Ｅ−Ｎｏｔｃｈ開裂の分析のために、細胞を試験化合物と４時間インキュベートする。細胞抽出物を、細胞溶解バッファー（５０ｍＭのＴｒｉｓ、ｐＨ７．５、１０ｍＭのＮａＣｌ、５ｍＭのＥＧＴＡ、１ｍＭのＥＤＴＡおよび完全プロテアーゼ阻害剤（Roche Diagnostics, Indianapolis, IN）に細胞を溶解させることにより調製する。タンパク質濃度をタンパク質検出試薬を使用して決定する。容量を細胞溶解バッファーで調節し、次に４×サンプル ローディングバッファー（トリス−トリシンゲル ローディングバッファー）を加え、サンプルを９５℃で５分加熱し、それぞれの処理に対して等量の細胞タンパク質を１０％のＢｉｓ−Ｔｒｉｓゲルに負荷する。Ｃ−末端 Ｎｏｔｃｈ種を、モノクローナル 抗−ｃ−ｍｙｃ抗体９Ｅ１０（Roche Diagnostics）および蛍光ヤギ抗マウス二次抗体で検出する。蛍光抗体を、ＬｉＣｏｒ Ｏｄｙｓｓｅｙ赤外蛍光検出器を介して定量する。

Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドおよびイマチニブは、記載されている細胞系におけるＮＯＴＣＨ代謝に影響しない。競合および直接ガンマ−セクレターゼ阻害剤ＤＡＰＴを、アッセイにおける陽性コントロールとして使用する。ＮＯＴＣＨ処理の阻害が望ましくない副作用を引き起こす可能性があるため、ＮＯＴＣＨの処理を防止する化合物は、薬物候補としてあまり望ましくない。Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドは、このアッセイにおいてイマチニブに匹敵する。

実施例１３：Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドの合成
以下に記載されているＮ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミドは、ＷＯ／２００８／１５３９７４において記載されているが、合成を便宜上の目的で提供する：

ａ）（２−メチル−５−ニトロ−ピリジン−３−イル）−（４−フェニル−ピリミジン−２−イル）−アミン
乾燥トルエン（２５ｍＬ）中の３−ブロモ−２−メチル−５−ニトロ−ピリジン（４．４６ｇ、２．１０ｍｍｏｌ）および４−フェニル−２−ピリミジンアミン（１．３ｇ、１．７５ｍｍｏｌ）の混合物にＣｓ_２ＣＯ_３（０．８５ｇ、２．６２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３（３２ｍｇ、０．０３５ｍｍｏｌ）およびＸａｎｔｐｈｏｓ（６０ｍｇ、０．１０５ｍｍｏｌ）を加える。混合物をＮ_２で空気を抜き、パージし、窒素下で９０℃に２４時間加熱する。反応混合物を室温に冷却し、ＥｔＯＡｃで希釈し、濾過する。濾液を減圧下濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、生成物を黄色固体として得る（３２０ｍｇ、収率５９％）。¹H NMR （200 MHz, CDCl₃）： δ 2.75 （s, 3H）, 7.19 （s, 1H）, 7.37 （d, J ＝ 4.0 Hz, 1H）, 7.57−7.54 （m, 3H）, 8.17−8.12 （m, 2H）, 8.59 （ d, J ＝ 4.0 Hz, 1H）, 9.02 （d, J ＝ 2.0 Hz, 1H）, 9.87 （d, J ＝ 2.0 Hz, 1H）； MS ESI^＋） m／z 308 ［M＋H］^＋。

（ｂ）２−メチル−Ｎ^３−（４−フェニルピリミジン−２−イル）ピリジン−３，５−ジアミン
ヒドラジン水和物（１２ｍＬ）およびメタノール（２０ｍＬ）中の触媒塩化第二鉄（１２ｍｇ）、（２−メチル−５−ニトロ−ピリジン−３−イル）−（４−フェニル−ピリミジン−２−イル）−アミン（３２０ｍｇ、１．０４ｍｍｏｌ）の混合物を１５分還流する。反応混合物を室温に冷却し、減圧下濃縮し、粗残渣を水に溶解し、ＥｔＯＡｃで抽出する。合わせた抽出物を無水Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、減圧下濃縮する。残渣をＥｔ_２Ｏと５分間撹拌し、エーテル層をデカントし、残渣を真空乾燥させ、生成物を黄色固体として得る（２７０ｍｇ、収率９３％）。Mp： 133.1−133.4 ℃； ¹H NMR （200 MHz, CDCl₃）： δ 2.51 （s, 3H）, 3.62 （bs, 2H）, 6.93 （s, 1H）, 7.20 （d, J ＝ 6.0 Hz, 1H）, 7.52−7.49 （m, 3H）, 7.74 （d, J ＝ 2.0 Hz, 1H）, 8.08−8.03 （m, 2H）, 8.13 （d, J ＝ 2.4 Hz, 1H）, 8.48 （d, J ＝ 4.0 Hz, 1H）； MS （ESI^＋） m／z 278 ［M＋H］^＋。

（ｃ）４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）安息香酸
４−（ピペリジン−４−イルメチル）安息香酸（１１４ｍｇ、０．３４２ｍｍｏｌ）を２ｍＬのメタノールに溶解し、次に３７％のホルムアルデヒド水溶液（５６μＬ、０．６８５ｍｍｏｌ）を加える。反応混合物を室温で５分間撹拌し、次にＮａＢＨ_３ＣＮ（２６ｍｇ、０．４１ｍｍｏｌ）を加える。混合物を室温で２時間撹拌し、少量の水でクエンチし、次に高真空下で乾燥のために蒸発させ、白色の泡状固体を得、これをさらなる精製なしに次の反応のために使用する。MS （ESI^＋） m／z 234.1 ［M＋H］^＋。

ｄ）Ｎ−（６−メチル−５−（４−フェニルピリミジン−２−イルアミノ）ピリジン−３−イル）−４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）ベンズアミド
ＤＩＥＡ（１４９μＬ、０．８６ｍｍｏｌ）を、ＤＭＦ中の２−メチル−Ｎ^３−（４−フェニルピリミジン−２−イル）ピリジン−３，５−ジアミン（４７ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）、４−（（１−メチルピペリジン−４−イル）メチル）安息香酸（４０ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）、ＢＯＰ（９１ｍｇ、０．２１ｍｍｏｌ）の懸濁液に加える。反応混合物をアルゴン雰囲気下で室温で一晩撹拌する。混合物を０．４５μｍのマイクロフィルターを介して濾過し、濾液をＷａｔｅｒｓ半分取ＨＰＬＣにより精製し、１６ｍｇの最終産物を白色粉末として得る。MS （ESI^＋） m／z 493.1 ［M＋H］^＋。

温度はセ氏温度（℃）で与えられる；操作は１８−２５℃の範囲である室温または環境温度（「ｒｔ」）で行う。有機溶液を無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ；溶媒の蒸発を、６０℃までの浴槽温度で減圧下で（６００−４０００ Ｐａｓｃａｌｓ； ４．５−３０ｍｍＨｇ）ロータリーエバポレーターを使用して行う。一般的に、反応コースは、ＴＬＣに続き、反応時間は説明のためにのみに挙げられる；最終産物は満足のいくプロトン核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルおよび／または質量スペクトルデータを有する。収率は説明のためのみに与え、必ずしも熱心な処理開発により得ることができるものでない；さらなる物質が必要であるとき、製造を繰り返す。得られるとき、ＮＭＲデータは、内部標準としてのテトラメチルシラン（ＴＭＳ）と比較して１００万分の１（ｐｐｍ）において挙げられる主な診断プロトンに対するデルタ値の形態である。化学記号は通常の意味を有する；ＳＩ単位および記号を使用する。以下の略語を使用している：

実施例１５：結合アッセイ
１つの例において、アッセイは、ｇＳＡＰタンパク質の阻害剤に対して試験するために使用され得る。ｇＳＡＰタンパク質の選択される配列は、可能性のある阻害剤との結合を検出するために使用され得る。

実施例１６：診断アッセイ
ａ．診断アッセイをｇＳＡＰタンパク質のレベルを測定するために使用する。ｇＳＡＰタンパク質のレベルの増加は、疾患と相関であり得る。

ｂ．ｇＳＡＰ領域中の変異の遺伝学的分析を、ｇＳＡＰを標的とする治療に対する候補を同定するために使用する。ｇＳＡＰに対する遺伝子の領域中の９つのＳＮＰを同定する（ＰＩＯＮ）。単一のマーカー分析において、ＳＮＰは多重検定に関する補正後、ＡＤと関連しない。しかしながら、スライドウィンドウハプロタイプ分析において、４つのハプロタイプはＡＤと関連する：
ａ）ｒｓ６９７６５６７｜ｒｓ１４６８６８２｜ｒｓ１８１９８１４、
ｂ）ｒｓ１４６８６８２｜ｒｓ１８１９８１４｜ｒｓ４７２９５３５、
ｃ）ｒｓ１８１９８１４｜ｒｓ４７２９５３５｜ｒｓ４７２９５４０、
ｄ）ｒｓ７７８１６４２｜ｒｓ６９５５５０３｜ｒｓ７７７６９７３。
これらのハプロタイプにおける２つのＳＮＰ（ｒｓ４７２９５４０およびｒｓ７７７６９７３）は、また、単一のマーカー分析における遅延型認識試験と有意に関連する。したがって、これらのハプロタイプを有すると同定された患者は、ｇＳＡＰ阻害剤での処置のための候補である。

実施例１７：ｇＳＡＰおよびＡＰＰ間の相互作用の領域の同定
提供される例の代替的組合せおよび変化が、本記載に基づいて明らかである。記載されている態様の全ての多数の可能性のある組合せおよび変化に関する特定の例を提供することは不可能であるが、このような組合せおよび変化は、記載されている特許請求の範囲の範囲内である。

Claims (6)

1. Ａβ沈着を阻害する化合物を同定するためのアッセイにおける、
   ａ．図１に記載されている配列番号１−６のいずれかの配列から選択される配列と９０％より高い配列同一性を有するペプチド、
   ｂ．図１に記載されている配列番号１−６のいずれかのペプチド、
   から選択されるγ−セクレターゼを活性化するタンパク質（ｇＳＡＰ）ペプチドの使用。
2. 請求項１に記載のｇＳＡＰの免疫原性フラグメントを適当なアジュバントおよび／または担体と共に含むワクチン。
3. 請求項１に記載のｇＳＡＰペプチドへの試験化合物の結合を測定することを含む、Ａβ沈着を阻害する化合物を同定する方法。
4. 対照集団を使用して同定された正常値と比較して請求項１に記載のｇＳＡＰペプチドにおける発現レベルの増加を調べることを含む、アルツハイマー病を発症する危険性がある個体を同定する方法。
5. 標識されている請求項１に記載のｇＳＡＰペプチドを含有する組成物であって、Ａβ沈着を阻害する化合物を同定するためのアッセイに使用する組成物。
6. ｇＳＡＰに対する抗体またはｇＳＡＰ発現のための定量ＰＣＲを使用して、ｇＳＡＰ発現を測定することを含む、ｇＳＡＰ標的療法での処置のための候補を同定する方法であって、発現の増加がｇＳＡＰ標的療法での処置のための候補において見られ、ｇＳＡＰが請求項１に記載のｇＳＡＰである方法。

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