JP6408555B2 - 融合タンパク質及びブロモドメイン阻害化合物の識別方法 - Google Patents

融合タンパク質及びブロモドメイン阻害化合物の識別方法 Download PDF

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Description

(関連出願の相互参照)
本特許出願は、2013年3月15日出願の米国出願第61/798,644号、及び2013年11月11日出願の米国出願第61/902,690号の優先権を主張し、これらの出願は参照により本明細書中に組み込まれる。
クロマチンはDNAとタンパク質との複雑な結合体である。クロマチンは真核細胞の核中に存在し、ヘテロクロマチン(凝縮)とユークロマチン(拡張)の形態に分けられる。ヒストンはクロマチンの主要なタンパク質成分であり、その周りをDNAが巻回する糸巻の役割を果たす。クロマチンの機能は、DNAを小さな容積中にまとめ、細胞内に収まるようにすること、DNAを強化して有糸分裂及び減数分裂を可能にすること、並びに発現及びDNAの複製を制御する機構として機能することである。クロマチン構造は、ヒストンタンパク質、とりわけヒストンH3及びH4に対する、そして最も一般的には、コアであるヌクレオソーム構造の外に延びる「ヒストン尾部」内での一連の翻訳後修飾により制御される。ヒストン尾部はタンパク質−タンパク質相互作用のために遊離する傾向にあり、また、翻訳後修飾が最も起きやすいヒストンの部分でもある。これらの修飾としては、アセチル化、メチル化、リン酸化、ユビキチン化及びSUMO化が挙げられる。これらのエピジェネティックなマークは、ヒストン尾部内の特定の残基上にタグを配する特定の酵素により書き込まれ及び削除され、それによりエピジェネティックなコードを形成し、該コードはその後、細胞によって解釈され、遺伝子特異的なクロマチン構造の制御、及びそれによる転写を可能にする。
全てのタンパク質の種類の中で、ヒストンは翻訳後修飾の影響を最も受けやすいものの一つである。ヒストン修飾体は、特定の刺激に応答して付加または削除することができて動的であり、これらの修飾は、クロマチンに対する構造変化及び遺伝子転写における変化を共に導く。それぞれ別個の種類の酵素、すなわちヒストンアセチルトランスフェラーゼ(histone acetyltransferase)(HAT)及びヒストンデアセチラーゼ(histone deacetylase)(HDAC)が、特定のヒストンのリシン残基をアセチル化又は脱アセチル化する(Struhl K.、Genes Dev.、1989、12、5、599〜606)。
共有結合によるヒストンの修飾は遺伝子発現の制御の基本的な機構であり、真核細胞中での働きにおける主要なエピジェネティックな機構の一つである(Kouzarides、Cell、128、693〜705(2007))。それぞれ個別の転写状態は、細胞型の特異化、分化系列決定、細胞活性化及び細胞死などの基本的な細胞過程を決定するため、それらの異常制御は疾患の領域の中で中核を占める(Medzhitovら、Nat.Rev.Immunol.、9、692〜703(2009);Portelaら、Nat.Biotech.、28、1057〜1068(2010))。遺伝子発現のエピジェネティックな制御の基本的な構成要素は、ヒストン修飾体に結合する特殊なモチーフを内部に保有するタンパク質によるかかる修飾体の解釈である。中でも、ブロモドメインはアセチル化ヒストンに結合するように進化しており、そうすることによって、ブロモドメインはクロマチン構造と遺伝子転写との間の基本的な関連を表わす(Fillipakoppoulosら、Cell、149、214〜231(2012))。
ブロモドメインは、約110アミノ酸の長さであり、多くのクロマチン関連タンパク質中に存在し、約70のヒトタンパク質において同定されており、多くの場合他のタンパク質モチーフに隣接する(Jeanmougin F.ら、Trends Biochem. Sci.、1997、22、5、151〜153;及びTamkun J.W.ら、Cell、1992、7、3、561〜572)。ブロモドメインと修飾ヒストンとの間の相互作用は、クロマチンの構造変化及び遺伝子制御の基礎となる重要な機構であり得る。ブロモドメイン含有タンパク質は、ガン、炎症及びウィルス複製を始めとする疾患過程に関与してきた。例えば、Prinjhaら、Trends Pharm.Sci、33(3):146〜153(2012)及びMullerら、Expert Rev.、13(29):1〜20(2011年9月)を参照されたい。
細胞型特異性及び適切な組織の機能には、それらの置かれた環境に密接に影響を受けるそれぞれ個別の転写プログラムの厳密な制御が必要とされる。この転写のホメオスタシスの変化は、多くの病態、中でも特に、ガン、免疫炎症、神経障害、及び代謝性疾患に直接関連する。ブロモドメインは、特有な疾患関連の転写経路を制御する役割を果たす、重要なクロマチン修飾複合体中に存在する。このことは、ブロモドメイン含有タンパク質における変異が、ガン並びに免疫及び神経機能障害に関連するとの観察によって明確になっている。従って、ファミリー全体にわたるブロモドメインの選択的な阻害は、ヒトの機能障害における新規な治療薬として様々な機会を生み出す。
ガン、免疫疾患、及び他のブロモドメインが関係する疾患に対する治療が必要とされている。従って、ブロモドメイン阻害化合物である化合物の識別方法が必要とされている。
本明細書に引用される、特許出願及び刊行物を始めとする全ての参照文献は、それらの全体が参照により組み込まれる。
Struhl K.、Genes Dev.(1989)12、5、599〜606 Kouzarides、Cell(2007)128、693〜705
本明細書においては、少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質及びその使用が提供される。本発明の一態様は、少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質であって、複数の融合タンパク質が、再局在化すること及び/またはフォーカスを形成することができる、上記融合タンパク質である。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、融合タンパク質は、少なくとも1のクロマチン結合モジュールを含む第1のクロマチン結合性ポリペプチドを含み、第1のクロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも1の上記クロマチン結合モジュールが削除されている、第2のクロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも1のクロマチン結合モジュールによって置換されている及び/または置き換えられている。ある実施形態において、融合タンパク質は、少なくとも1の上記クロマチン結合モジュールを含む第1のクロマチン結合性ポリペプチドを含み、第1のクロマチン結合性ポリペプチドの上記少なくとも1のクロマチン結合モジュールが、第2のクロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも1のブロモドメインモジュールによって置き換えられている。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、融合タンパク質は、約1、2、3、4、5、及び/または6のいずれかのクロマチン結合モジュールを含む。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、上記レポーターモジュールは蛍光レポーターモジュールである。ある実施形態において、上記レポーターモジュールはEGFP、TurboGFP、dsRed2、dsRed−Express2またはZsGreenを含む。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、融合タンパク質は核局在化シグナル(nuclear localization signal)(NLS)を含む。ある実施形態において、上記NSLはSV40ラージT抗原のNSLまたはヌクレオプラスミンのNSLである。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、クロマチン結合モジュールはレポーターモジュールの5’に位置する。いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、クロマチン結合モジュールはレポーターモジュールの3’に位置する。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、クロマチン結合モジュールは、ブロモドメインモジュール、PHDフィンガーモジュール、クロモドメインモジュール、MBTドメインモジュール、チューダードメインモジュール、PWWPドメインモジュール、ADDドメインモジュール、Zf−CWドメインモジュール、アンキリンリピートモジュールまたはWD40モジュールである。ある実施形態において、クロマチン結合モジュールはブロモドメインモジュールである。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRG1、PCAF/KAT2B、BAZ2B、BRD1、BRD8、BRFP1、BRFP3、BRG1、CBP/CREBBP、PCAF/KAT2B、TRIM24及び/またはZMYND8のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む。ある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BRDT、及び/またはBRG1のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む。ある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRG1、BRPF1、CECR2、PCAF、及び/またはTAF1のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む。ある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRD4及び/またはBRD9の少なくとも1種のブロモドメインを含む。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、BRG1、PCAF/KAT2B、BAZ2B、BRD1、BRD8、BRFP1、BRFP3、BRG1、CBP/CREBBP、PCAF/KAT2B、TRIM24及び/若しくはZMYD8、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、上記ブロモドメインポリペプチドは、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BRDT、及び/若しくはBRG1、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、上記ブロモドメインポリペプチドは、BRG1、BRPF1、CECR2、PCAF、及び/若しくはTAF1、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、上記ブロモドメインポリペプチドは、BRD4及び/若しくはBRD9、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、上記ブロモドメインポリペプチドは全長ブロモドメインポリペプチドを含む。
いずれかの上記融合タンパク質のある実施形態において、融合タンパク質は多量体化することができる。ある実施形態において、融合タンパク質は二量体、三量体または四量体を形成することができる。ある実施形態において、融合タンパク質は二量体を形成することができる。ある実施形態において、融合タンパク質は四量体を形成することができる。
本発明の一態様は、本明細書記載の融合タンパク質をコードする核酸配列(例えば、DNAまたはRNA)である。本発明の一態様は、上記核酸配列を含む発現カセットである。本発明の一態様は、上記発現カセットを含む細胞である。
本発明の一態様は、本明細書記載の融合タンパク質を含む細胞である。
ある実施形態において、上記細胞は、CHO−K1、COS−7、HEK293、HEK293T、HEK293FT、HeLa、MDCKまたはU2OS細胞である。ある実施形態において、上記細胞は、COS−7、HeLaまたはU2OS細胞である。
本発明の一態様は、試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であるかの判定方法であって、(a)少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質を含む本明細書記載の細胞を、上記試験化合物に接触させることと、(b)上記試験化合物が上記融合タンパク質の再局在化を誘導するか、及び/または融合タンパク質フォーカスの形成を増加させるかを判定することとを含み、上記融合タンパク質の再局在化及び/またはフォーカスの形成の増加が、上記試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であることを示す上記判定方法である。
本発明の一態様は、本明細書記載の融合タンパク質、核酸配列、発現カセットまたは細胞を備えるキットである。
本発明の特定の態様では、例えば以下の項目が提供される:
(項目1)
少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質であって、複数の融合タンパク質がフォーカスを形成することができる前記融合タンパク質。
(項目2)
少なくとも1のクロマチン結合モジュールを含む第1のクロマチン結合性ポリペプチドを含む項目1記載の融合タンパク質であって、第1のクロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも1の前記クロマチン結合モジュールが削除されている、第2のクロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも1のクロマチン結合モジュールによって置換されている及び/または置き換えられている、前記融合タンパク質。
(項目3)
少なくとも1のクロマチン結合モジュールを含む第1のクロマチン結合性ポリペプチドを含む項目1または2に記載の融合タンパク質であって、第1のクロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも1の前記クロマチン結合モジュールが、第2のクロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも1のブロモドメインモジュールによって置き換えられている、前記融合タンパク質。
(項目4)
前記少なくとも1のレポーターモジュールが、少なくとも1の蛍光レポーターモジュールを含む、項目1〜3のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目5)
前記少なくとも1のレポーターモジュールが、EGFP、TurboGFP、dsRed2、dsRed−Express2またはZsGreenを含む、項目4記載の融合タンパク質。
(項目6)
核局在化シグナル(NLS)を含む、項目1〜5のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目7)
前記NSLがSV40ラージT抗原のNLSまたはヌクレオプラスミンのNLSである、項目6記載の融合タンパク質。
(項目8)
前記少なくとも1のクロマチン結合モジュールが、前記レポーターモジュールの5’に位置する、項目1〜7のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目9)
前記少なくとも1のクロマチン結合モジュールが、前記レポーターモジュールの3’に位置する、項目1〜7のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目10)
前記少なくとも1のクロマチン結合モジュールが、ブロモドメインモジュール、PHDフィンガーモジュール、クロモドメインモジュール、MBTドメインモジュール、チューダードメインモジュール、PWWPドメインモジュール、ADDドメインモジュール、Zf−CWドメインモジュール、アンキリンリピートモジュールまたはWD40モジュールである、項目1〜9のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目11)
前記少なくとも1のクロマチン結合モジュールがブロモドメインモジュールである、項目10に記載の融合タンパク質。
(項目12)
前記少なくとも1のブロモドメインモジュールが、BRG1、PCAF/KAT2B、BAZ2B、BRD1、BRD8、BRFP1、BRFP3、BRG1、CBP/CREBBP、PCAF/KAT2B、TRIM24及び/またはZMYND8のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む、項目11に記載の融合タンパク質。
(項目13)
前記少なくとも1のブロモドメインモジュールが、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BRDT、及び/またはBRG1のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む、項目11に記載の融合タンパク質。
(項目14)
前記少なくとも1のブロモドメインモジュールが、BRG1、BRPF1、CECR2、PCAF、及び/またはTAF1のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む、項目11に記載の融合タンパク質。
(項目15)
前記少なくとも1のブロモドメインモジュールが、BRD4及び/またはBRD9の少なくとも1種のブロモドメインを含む、項目11に記載の融合タンパク質。
(項目16)
前記ブロモドメインポリペプチドが、BRG1、PCAF/KAT2B、BAZ2B、BRD1、BRD8、BRFP1、BRFP3、BRG1、CBP/CREBBP、PCAF/KAT2B、TRIM24、及び/若しくはZMYND8、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む、項目11〜15のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目17)
前記ブロモドメインポリペプチドが、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BRDT、及び/若しくはBRG1、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む、項目11〜15のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目18)
前記ブロモドメインポリペプチドが、BRG1、BRPF1、CECR2、PCAF、及び/若しくはTAF1、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む、項目11〜15のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目19)
前記ブロモドメインポリペプチドが、BRD4及び/若しくはBRD9、または少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのアミノ酸配列を含む、項目11〜15のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目20)
前記ブロモドメインポリペプチドが全長ブロモドメインポリペプチドを含む、項目16〜19のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目21)
多量体化することができる、項目1〜20のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目22)
二量体、三量体または四量体を形成することができる、項目1〜21のいずれか1項に記載の融合タンパク質。
(項目23)
二量体を形成することができる、項目22記載の融合タンパク質。
(項目24)
四量体を形成することができる、項目22記載の融合タンパク質。
(項目25)
項目1〜24のいずれか1項に記載の融合タンパク質をコードする核酸配列。
(項目26)
項目25記載の核酸配列を含む発現カセット。
(項目27)
項目1〜24のいずれか1項に記載の融合タンパク質を含む細胞。
(項目28)
CHO―K1、COS−7、HEK293、HEK293T、HEK293FT、HeLa、MDCKまたはU2OS細胞である、項目27記載の細胞。
(項目29)
COS−7、HeLaまたはU2OS細胞である、項目28記載の細胞。
(項目30)
試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であるかの判定方法であって、
(a)項目27〜29のいずれか1項に記載の細胞を前記試験化合物に接触させることと、
(b)前記試験化合物が融合タンパク質の局在化を変化させるか、及び/または融合タンパク質フォーカスの形成を増加させるかを判定することと
を含み、
局在化の変化及び/またはフォーカスの形成の増加が、前記試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であることを示す、前記判定方法。
(項目31)
項目1〜29のいずれか1項に記載の融合タンパク質、核酸配列、発現カセットまたは細胞を備えるキット。
図1は、ある本発明の融合タンパク質を表わす図である。 図2は、レポーターモジュールが多量体(例えば、二量体または四量体)を形成できるタンパク質を含む場合に、融合タンパク質が阻害剤に応答してドット及び/又はフォーカスを形成することを実証する結果を表わす図である。 図3は、ZsGreen−BRD4融合タンパク質(A)及び、クロマチンへの結合を防止する両方のブロモドメインモジュール中の点変異を有するZsGreen−BRD4融合タンパク質(B)を表わす図である。変異体ZsGreen−BRD4融合タンパク質は、阻害剤の非存在下であっても核内でドット/フォーカスに局在化した(図3B)一方で、野生型の融合タンパク質は、同一条件下で拡散した局在化を示した(図3A)。 図4は、阻害化合物が、ブロモドメインがクロマチンに結合することを防止したことを実証した更なる結果を表わす図であり、クロマチンはヘキスト33342で染色されていた。 図5は、融合タンパク質の再局在化の速やかな動態を示す結果を表わす図である。阻害剤の効果は、フォーカスの形成を追跡することによってリアルタイムで監視することができた。 図6は、局在化及びフォーカスの形成は、細胞の設定において、阻害剤の効力を判定するために用いることができる定量可能な表現型であることを実証した結果を表わす図である。 図7は、阻害剤に応答したフォーカスの形成の、可能な機構に関する一つの非限定的なモデルを表わす図である。 図8A、Bは、BRD2、BRD3、BRD4、及びBRDTブロモドメイン阻害化合物JQ1の非存在下(A)及び存在下(B)における、ZsGreen−BRD2融合タンパク質の局在化を表わす図である。JQ1処理により、ZsGreen−BRD2融合タンパク質のクロマチンとの相互作用が破壊され、ドット/フォーカスが形成された。 図9A、Bは、JQ1の非存在下(A)及び存在下(B)における、ZsGreen−BRD3融合タンパク質の局在化を表わす図である。JQ1処理により、ZsGreen−BRD3融合タンパク質のクロマチンとの相互作用が破壊され、ドット/フォーカスが形成された。 図10A、Bは、BRD9ブロモドメイン阻害化合物BDi−B及びBDi−Cの非存在下(A)及び存在下(B)における、BRD9−ZsGreen融合タンパク質の局在化を表わす図である。阻害剤処理により、BRD9−ZsGreen融合タンパク質のクロマチンとの相互作用が破壊され、ドット/フォーカスが形成された。 図11A、Bは、BRD9−ZsGreen融合タンパク質(A)及び、クロマチンへの結合を防止するブロモドメインモジュール中の点変異(N216Y)を有するBRD9−ZsGreen融合タンパク質(B)の局在化を表わす図である。クロマチンに対する結合親和性をもたない変異体BRD9−ZsGreenは、クロマチン阻害化合物の非存在下であっても蛍光ドットを形成した。 図12A〜Dは、DMSOを伴う(A)及びBRD9ブロモドメイン阻害化合物BDi−Dを伴う(B)BRD9−mVenus融合タンパク質の局在化、及びクロマチンへの結合を防止するブロモドメインモジュール中の点変異(N216Y)を有する変異体BRD9−mVenus(C)のDMSOを伴う(D)局在化を表わす図である。ブロモドメイン阻害化合物またはブロモドメイン変異のいずれによっても、ドット/フォーカスは形成されなかった。 図13A〜Cは、NLS−CECR2.BD−ZsGreen融合タンパク質(A)のCECR2ブロモドメイン阻害化合物BDi−Eの非存在下及び存在下での(B)局在化を表わす図である。BDi−E処理により、クロマチンへ結合しない場合には、NLS−CECR2.BD−ZsGreenフォーカスが形成される。 図14は、分画及びウェスタンブロッティングを用いるなどの生化学的方法を含んだ、他の検知方法を実証する結果を表わす図である。 図15A、Bは、NLS−TAF1.BD1.BD2−ZsGreen(A)のTAF1ブロモドメイン阻害化合物BDi−Fの非存在下及び存在下(B)での局在化を表わす図である。結果は、阻害剤が融合タンパク質のクロマチンへの結合を破壊し、融合タンパク質が、クロマチンから遊離した後にフォーカスを形成したことを示した。 図16は、クロマチンに対する結合を防止する、両方のブロモドメイン中の点変異を有する変異体NLS−TAF1.BD1.BD2−ZsGreenタンパク質の局在化を表わす図である(A)。結果は、変異体融合タンパク質は、阻害化合物の非存在下であっても、フォーカスを形成したことを示した(B)。 図17A、Bは、BAZ2B−BRD9−ZsGreen融合タンパク質(BRD9ブロモドメインモジュールがBAZ2Bのブロモドメインモジュールによって置き換えられたBRD9ブロモドメインポリペプチド)(A)の、BAZ2Bブロモドメイン阻害化合物BDi−Gの非存在下及び存在下(B)での局在化を表わす図である。BDi−G処理により、BAZ2B−BRD9−ZsGreen融合タンパク質のクロマチンとの相互作用が破壊され、ドット/フォーカスが形成された。 図18は、PCAF−BRD9−ZsGreen融合タンパク質(BRD9ブロモドメインモジュールがPCAFのブロモドメインモジュールによって置き換えられたBRD9ブロモドメインポリペプチド)(A)の、PCAFブロモドメイン阻害化合物BDi−Hの非存在下及び存在下(B)での局在化を表わす図である。BDi−H処理により、PCAF−BRD9−ZsGreen融合タンパク質のクロマチンとの相互作用が破壊され、ドット/フォーカスが形成された。
ある本発明の態様は、少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質であって、複数の融合タンパク質がフォーカスを形成することができる上記融合タンパク質を対象とする。これらの融合タンパク質を用いて、試験化合物がクロマチン阻害化合物であるかを判定することができる。本発明のある実施形態は、融合タンパク質を利用して、試験化合物がクロマチン阻害化合物であるかを判定するアッセイを提供する。必ずしも本発明を限定するものではないが、融合タンパク質は、未処理の状態において、クロマチン結合モジュールとクロマチンとの間の相互作用によってクロマチンと結合すると考えられている。例えば、ブロモドメインモジュールはアセチル化クロマチンに結合する。クロマチン結合モジュールの結合部位が阻害剤によって妨害された場合、融合タンパク質はクロマチンから解離してフォーカスを形成する。細胞内の標的の会合アッセイを用いて、投与量に応じる形態でフォーカスの形成を監視することができる。細胞の核内のフォーカスは、例えば蛍光検知を用いた高含有量顕微鏡観察によって可視化及び定量化し、試験化合物のクロマチン阻害化合物としての効能を判定することができる。
概括的な技術
別段の表示がない限りにおいて、本発明の実施においては、(組換え技術を含む)分子生物学、微生物学、細胞生物学、生化学、及び免疫学の従来の技術が用いられることとなり、これらの技術は当業者の技量の範囲内である。かかる技術は、「分子クローニング:実験室便覧」(“Molecular Cloning:A Laboratory Manual”)、第2版(Sambrookら、1989);「オリゴヌクレオチド合成」(“Oligonucleotide Synthesis”)(M.J.Gait編、1984);「動物細胞培養」(“Animal Cell Culture”)(R.I.Freshney編、1987);「酵素学の方法」(”Methods in Enzymology”)(Academic Press,Inc.);「分子生物学における最近のプロトコル」(Current Protocols in Molecular Biology”)(F.M.Ausubelら編、1987、及び定期的な改訂版);「PCR:ポリメラーゼ連鎖反応」(“PCR:The Polymerase Chain Reaction”)(Mullisら編、1994);「分子クローニングの実務手引」(“A Practical Guide to Molecular Cloning”)(Perbal Bernard V.、1988)などの文献に詳しく説明されている。
本発明で用いられるまたは記載されるオリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、ペプチド、ポリペプチド及び低分子は、当技術分野において公知の標準的な技術を用いて生成させることができる。
定義
本明細書において用いられる用語「クロマチン結合モジュール」とは、クロマチンと相互作用するクロマチン結合性ポリペプチドの領域及び/またはドメインの配列をいう。クロマチン結合モジュールとしては、以下のドメイン:ADD、アンキリンリピート、ブロモドメイン、クロモドメイン、MBT、PHDフィンガー、PWWP、チューダー、WD40又はZf−CW(Miyong Yunら、Cell Research(2011)、21:564〜578も参照されたく、該文献は、本明細書によりその全体が参照により組み込まれる。)の少なくとも1を挙げることができるが、これらに限定されない。
本明細書において用いられる用語「クロマチン結合性ポリペプチド」とは、天然配列クロマチン結合性ポリペプチド、天然配列ポリペプチドのポリペプチド変異体及び(本明細書中で更に定義される)ポリペプチド変異体をいう。本明細書記載のクロマチン結合性ポリペプチドは、ヒト組織型由来若しくは別な出所由来などの様々な出所から単離されたクロマチン結合性ポリペプチド、又は組換え法若しくは合成法によって調製されたクロマチン結合性ポリペプチドであってもよい。「天然配列クロマチン結合性ポリペプチド」は、相当する天然由来のクロマチン結合性ポリペプチドと同一のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。クロマチン結合性ポリペプチドは、少なくとも1のクロマチン結合モジュールを含む。
「クロマチン結合性ポリペプチド変異体」またはその変化体とは、本明細書に定義される、本明細書に開示のいずれかの天然配列クロマチン結合性ポリペプチド配列と少なくとも約80%のアミノ酸配列同一性を有する、一般的には活性なクロマチン結合性ポリペプチドであるクロマチン結合性ポリペプチドを意味する。かかるクロマチン結合性ポリペプチド変異体としては、例えば、天然アミノ酸配列のN末端またはC末端に、1又は複数のアミノ酸残基が付加された若しくは欠失したクロマチン結合性ポリペプチドが挙げられる。通常、クロマチン結合性ポリペプチド変異体は、天然配列クロマチン結合性ポリペプチド配列に対して、少なくとも約80%のアミノ酸配列同一性、あるいは、少なくとも約81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のアミノ酸配列同一性を有することとなる。通常、クロマチン結合性変異体ポリペプチドは、長さが少なくとも約10アミノ酸であり、あるいは、長さが少なくとも約20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600アミノ酸であるか、又はそれを超える。クロマチン結合性変異体ポリペプチドは、任意選択で、天然のクロマチン結合性ポリペプチド配列と比較して1以下の保存的アミノ酸置換、あるいは天然のクロマチン結合性ポリペプチド配列と比較して2、3、4、5、6、7、8、9、または10以下の保存的アミノ酸置換を有することとなる。
用語「ブロモドメインモジュール」とは、クロマチンと相互作用するブロモドメインポリペプチドのブロモドメインの配列をいう。ある実施形態において、ブロモドメインモジュールは全長ブロモドメインを含む。ブロモドメインの構造及び機能についての概括的な総説としては、例えば、Filippakopoulosら、Cell 149、214〜231(2012)を参照されたく、該文献は本明細書によりその全体が参照により組み込まれる。
本明細書において用いられる用語「ブロモドメインポリペプチド」とは、天然配列クロマチン結合性ポリペプチド、天然配列ポリペプチドのポリペプチド変異体及び(本明細書中で更に定義される)ポリペプチド変異体をいう。本明細書記載のブロモドメインポリペプチドは、ヒト組織型由来若しくは他の出所由来などの様々な出所から単離されたブロモドメインポリペプチド、又は組換え法若しくは合成法によって調製されたブロモドメインポリペプチドであってもよい。「天然配列ブロモドメインポリペプチド」は、相当する天然由来のブロモドメインポリペプチドと同一のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。ブロモドメインポリペプチドは、少なくとも1のブロモドメインモジュールを含む。
「ブロモドメインポリペプチド変異体」またはその変化体とは、本明細書に定義される、本明細書に開示のいずれかの天然配列ブロモドメインポリペプチド配列と少なくとも約80%のアミノ酸配列同一性を有する、一般的には活性なブロモドメインポリペプチドであるブロモドメインポリペプチドを意味する。かかるブロモドメインポリペプチド変異体としては、例えば、天然アミノ酸配列のN末端またはC末端に、1又は複数のアミノ酸残基が付加された若しくは欠失したブロモドメインポリペプチド変異体が挙げられる。通常、ブロモドメインポリペプチド変異体は、天然配列クロマチン結合性ポリペプチド配列に対して、少なくとも約80%のアミノ酸配列同一性、あるいは、少なくとも約81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%のアミノ酸配列同一性を有することとなる。通常、ブロモドメイン変異体ポリペプチドは、長さが少なくとも約10アミノ酸であり、あるいは、長さが少なくとも約20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600アミノ酸であるか、又はそれを超える。ブロモドメイン変異体ポリペプチドは、任意選択で、天然のブロモドメインポリペプチド配列と比較して1以下の保存的アミノ酸置換、あるいは天然のブロモドメインポリペプチド配列と比較して2、3、4、5、6、7、8、9、または10以下の保存的アミノ酸置換を有することとなる。
用語「レポーターモジュール」は、クロマチン結合モジュールのクロマチンへの結合を防止する化学化合物に応答して、融合タンパク質の局在化または分子特性の変化の検知を可能にするアミノ酸配列をいう。例えば、レポーターモジュールは、「結合した」状態と「結合していない」状態の間の測定可能な特性の差異を導入する。例えば、TAG−BM−RMを検知するために、TAGに対する抗体を用いた間接的蛍光法を用いることができる[BM:結合モジュール、RM:レポーターモジュール]。
用語「核酸」とは、糖、リン酸及びプリン又はピリミジンのいずれかである塩基を含む単量体(ヌクレオチド)からなる、一本鎖または二本鎖の形態のいずれかのデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド及びそれらのポリマーをいう。特に限定しない限りにおいて、この用語は、対照となる核酸と同様の結合特性を有し、天然に存在するヌクレオチドと同様の様式で代謝される、天然ヌクレオチドの既知の類似体を含有する核酸を包含する。別段の表示がない限りにおいて、特定の核酸配列はまた、保存的に修飾されたその変異体(例えば、縮重コドン置換)及び相補配列、並びに明示的に示された配列を包含する。詳細には、縮重コドン置換は、1または複数の選択された(または全ての)コドンの3番目の位置が混合塩基及び/またはデオキシイノシン残基で置換された配列を生成することによってなすことができる。
用語「ヌクレオチド配列」とは、一本鎖または二本鎖とすることができ、任意選択で、DNAまたはRNAポリマー中に組み込むことが可能な合成、非天然または改変ヌクレオチド塩基を含有するDNAまたはRNAのポリマーをいう。用語「核酸」、「核酸分子」または「ポリヌクレオチド」は互換的に用いられる。
「単離された」ポリペプチドは、その天然の環境の成分から分離されたポリペプチドである。いくつかの実施形態において、抗体は、例えば、電気泳動(例えば、SDS−PAGE、等電点電気泳動(isoelectric focusing)(IEF)、キャピラリー電気泳動集束)またはクロマトグラフィー(例えば、イオン交換若しくは逆相HPLC)によって測定された95%超または99%超の純度まで精製される。ポリペプチドの純度の評価のための方法の総説については、例えば、Flatmanら、J.Chromatogr. B 848:79〜87(2007)を参照されたい。
「単離された」核酸とは、その天然の環境の成分から分離された核酸分子をいう。単離された核酸としては、当該核酸分子を通常含む細胞中に含まれる核酸分子を包含するが、該核酸分子は、染色体外またはその天然の染色体上の位置と異なる染色体上の位置に存在する。
対照ポリペプチド配列に関する「パーセント(%)で表したアミノ酸配列同一性」とは、配列を整列させ、必要であれば、最大のパーセントで表したアミノ酸配列同一性を達成するためのギャップを導入した後の、当該配列同一性の一部として如何なる保存的置換の考慮もなしでの、対照ポリペプチド配列中のアミノ酸残基と同一である候補配列中のアミノ酸残基のパーセンテージとして定義される。パーセントで表したアミノ酸配列同一性を測定するためのアラインメントは、当業者の技量の範囲内にある種々の方法において、例えば、BLAST、BLAST−2、ALIGN又はMegalign(DNASTAR)ソフトウェアなどの公衆の利用に供されたコンピュータソフトウェアを用いて行うことができる。当業者であれば、比較される配列の全長にわたって最大のアラインメントを達成するために必要ないずれかのアルゴリズムを始めとする、配列を整列させるための適当なパラメータを決定することができる。但し、本発明の目的のためには、%で表したアミノ酸配列同一性の値は、配列比較コンピュータプログラムALIGN−2を用いて与えられる。ALIGN−2配列比較コンピュータプログラムはGenentech社によって作成され、ソースコードは米国著作権局(ワシントンDC、20559)にユーザー書類と共に提出され、該ソースコードは同局に米国著作権登録番号TXU510087として登録されている。ALIGN−2プログラムはGenentech社(カリフォルニア州サウスサンフランシスコ)より公衆の利用に供されており、すなわちソースコードからコンパイルすることができる。ALIGN−2プログラムはデジタルUNIX(登録商標) V4.0Dを始めとするUNIX(登録商標)オペレーティングシステム上での使用のためにコンパイルされるべきである。全ての配列比較パラメータはALIGN−2プログラムによって設定され、変わらない。ALIGN−2がアミノ酸配列比較のために用いられる状況においては、所与のアミノ酸配列Bに対する、配列Bとの、あるいは配列Bを対照とした所与のアミノ酸配列Aの%で表したアミノ酸配列同一性(代わりに、所与のアミノ酸配列Bに対する、配列Bとの、あるいは配列Bを対照とした、ある%で表したアミノ酸配列同一性を有する若しくは含む所与のアミノ酸配列Aと表現することもできる)は、以下のように計算される:
100×分率(X/Y)
式中、Xは当該プログラムのAとBとの配列アラインメントにおいて、配列アラインメントプログラムALIGN−2によって同一の一致として点数付けされたアミノ酸残基の数であり、YはBにおけるアミノ酸残基の総数である。アミノ酸配列Aの長さがアミノ酸配列Bの長さと等しくない場合、AのBに対する%で表したアミノ酸配列同一性は、BのAに対する%で表したアミノ酸配列同一性とは等しくならないであろうことが認識されることとなろう。特に別段の記載がない限りにおいて、本明細書において用いられる全ての%で表したアミノ酸配列同一性の値は、直前の段落で説明したように、ALIGN−2コンピュータプログラムを用いて得られる。
ペプチドの文脈における用語「実質的同一性」は、ペプチドが、対照配列に対して、指定の比較ウィンドウにわたって、少なくとも70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、若しくは94%、または更に95%、96%、97%、98%若しくは99%の同一性を有する配列を含むことを指す。ある実施形態において、最適なアラインメントは、Needleman及びWunsch(Needleman及びWunsch、JMB、48、443(1970))の相同性アラインメントアルゴリズムを用いて行われる。2のペプチド配列が実質的に同一であることを示すこととは、一方のペプチドが、第2のペプチドに対して生じた抗体と免疫学的に反応性であることである。従って、例えば、2のペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合に、一方のペプチドは第2のペプチドと実質的に同一である。このように、本発明のある実施形態は、本明細書に記載の核酸分子と実質的に同一である核酸分子を提供する。
本明細書で用いられる用語「ベクター」とは、それが連結している別の核酸を増殖させることができる核酸分子をいう。この用語は、自己複製する核酸構造としてのベクターのみならず、それが導入された宿主細胞のゲノムに組み込まれるベクターを包含する。ある種のベクターは、それらが作動可能に連結された核酸の発現を指示することができる。かかるベクターは、本明細書において「発現ベクター」と呼ばれる。
「作動可能に連結された」とは、単一の核酸フラグメント上での複数の核酸配列の繋がりであって、上記配列の一つの機能が別の配列の機能によって影響されるような上記繋がりをいう。例えば、調節DNA配列は、RNAまたはポリペプチドをコードするDNA配列に対して、上記2の配列が、調節DNA配列がコード化DNA配列の発現に影響を与えるように(例えば、コード化配列または機能的RNAがプロモーターの転写制御下にあるように)配置されている場合には、「作動可能に連結された」または「関連付けられた」といわれる。コード化配列は、センスまたはアンチセンス方向で調節配列に作動可能に連結することができる。核酸は、それが別の核酸配列と機能的な関係に配置されるとき、「作動可能に連結される」。一般的に、「作動可能に連結された」は、連結されているDNA配列が連続していることを意味する。但し、エンハンサーは隣接している必要はない。連結は簡便な制限部位でのライゲーションによりなされる。かかる部位が存在しない場合、合成オリゴヌクレオチドのアダプターすなわちリンカーが従来の通例に従って用いられる。加えて、酵素をコードする核酸の多数のコピーが発現ベクター中で連結することができる。かかる多数の核酸は、リンカーによって分離することができる。
「発現」とは、細胞における内在性遺伝子または導入遺伝子の転写及び/または翻訳をいう。例えば、アンチセンス構築物の場合、発現とは、アンチセンスDNAのみの転写を指すことができる。加えて、発現とは、センス(mRNA)または機能的RNAの転写及び安定な蓄積を指すことができる。発現とはまた、タンパク質の産生を指すこともできる。
本明細書で用いられる「発現カセット」とは、作動可能に終結シグナルに連結された着目するヌクレオチド配列に作動可能に連結されたプロモーターを含む、適当な宿主細胞中で特定のヌクレオチド配列の発現を指示することができるDNA配列を意味する。上記DNA配列はまた、一般的には、当該ヌクレオチド配列の適切な翻訳に必要な配列も含む。着目するヌクレオチド配列を含む発現カセットはキメラであってもよく、これは、その成分の少なくとも1がその他の成分の少なくとも1に関して異種であることを意味する。発現カセットはまた、天然に存在する、但し異種発現に有用な組換え形態で得られたものであってもよい。かかる発現カセットは、着目するヌクレオチド配列に連結した転写開始領域を含むこととなる。かかる発現カセットは、着目する遺伝子の挿入のための複数の制限部位を備え、調節領域の転写調節下に置かれてもよい。発現カセットは更に、選択可能なマーカー遺伝子を含有してもよい。
用語「宿主細胞」、「宿主細胞株」及び「宿主細胞培養物」は互換的に用いられ、外因性核酸が導入された細胞をいい、かかる細胞の後代を包含する。宿主細胞は「形質転換体」及び「形質転換細胞」を包含し、該形質転換体及び形質転換細胞は、一次形質転換細胞及び、継代の数に拘わらず、上記一次形質転換細胞に由来する後代を包含する。後代は、核酸の内容が親細胞に対して完全に同一でなくてもよく、変異を含んでいてもよい。初めに形質転換された細胞においてスクリーニングすなわち選択されたものと同様の機能または生物学的活性を有する変異後代が本明細書に含まれる。
本明細書で用いられる用語「測定可能な親和性」及び「測定可能に阻害する」とは、以下の(i)と(ii)との間のブロモドメインの活性の測定可能な低下であって、(i)ブロモドメイン阻害剤またはその組成物、及びかかるブロモドメインを含む試料、(ii)上記化合物またはその組成物を含まない、かかるブロモドメインを含む同等の試料、である上記測定可能な低下である。
本明細書で用いられる語句「実質的に類似の」とは、(一般的に、一方がある分子に関連し、他方が対照/比較体分子に関連する)2の数値間の十分に高い程度の類似性であって、当業者が、当該2の値の間の差異が、当該数値(例えばKd値)により測定された生物学的特性の文脈の範囲内で、統計的に有意ではないと見なすような、上記類似性をいう。上記2の値の間の差異は、対照/比較体の値の関数として、例えば、約20%未満、約10%未満、及び/または約5%未満であってもよい。語句「実質的に正常」とは、「対照(例えば、正常な対照)に対して実質的に類似することをいう。
語句「実質的に異なる」とは、(一般的に、一方がある分子に関連し、他方が対照/比較体分子に関連する)2の数値間の十分に高い程度の差異であって、当業者が、当該2の値の間の差異が、当該数値(例えばKd値)により測定された生物学的特性の文脈の範囲内で、統計的に有意であると見なすような、上記差異をいう。上記2の値の間の差異は、対照/比較体分子の値の関数として、例えば、約10%を超え、約20%を超え、約30%を超え、約40%を超え、及び/または約50%を超えてもよい。
「相関させる」又は「相関させること」とは、第1の分析又はプロトコルの性能及び/又は結果を、第2の分析又はプロトコルの性能及び/又は結果と、何らかの方法で比較することを意味する。例えば、第2の分析又はプロトコルを行うに当たり、第1の分析又はプロトコルの結果を用いることができ、及び/または、第2の分析又はプロトコルを行うべきかを決定するために、第1の分析又はプロトコルの結果を用いることができる。ポリヌクレオチドの分析又はプロトコルの実施形態に関しては、上記ポリヌクレオチドの発現分析又はプロトコルの結果を用いて、特定の治療計画を実行するべきかを決定することができる。
「個体」または「対象者」は哺乳動物である。哺乳動物としては、家畜(例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ、及びウマ)、霊長類(例えば、ヒト及びサルなどの非ヒト霊長類)、ウサギ、及び齧歯類(例えば、マウス及びラット)が挙げられるが、これらに限定されない。ある実施形態において、上記個体または対象者はヒトである。
本明細書で用いられる「治療」(及び「治療する」または「治療すること」などの文法上のその変化体)とは、治療を受けている個体の自然経過を変化させる試みにおける臨床的介入をいい、予防のため又は臨床病理の経過の中のいずれかで実施することができる。治療の望ましい効果としては、疾患の発生または再発の防止、症状の緩和、疾患のいずれかの直接的または間接的な病理学的結果の低減、転移の防止、疾患進行速度の低減、病態の改善または緩和、及び緩解または予後の改善が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、本発明の抗体は、疾患の発症を遅らせるまたは疾患の進行を遅らせるために用いられる。
用語「医薬製剤」とは、その中に含まれる活性成分の生物学的活性を有効ならしめるような形態であり、且つ当該製剤が投与されることとなる対象者に許容できないほどに毒性である追加の成分を含有しない製剤をいう。
「薬学的に許容される担体」とは、医薬製剤中の活性成分以外の成分であって、対象者に対して非毒性である上記成分をいう。薬学的に許容される担体としては、緩衝液、賦形剤、安定剤、または防腐剤が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書における値の範囲の記載は、本明細書に別段に示されない限りにおいて、単に、当該範囲内に入る各個別の値を個々に参照することの省略表現法としての役割を果たすのみであり、各個別の値は、それが本明細書に個々に記載されるのと同等に、本明細書に組み込まれる。
当業者によって理解される通り、本明細書における「約」の付された値またはパラメータの参照は、当該の値またはパラメータそれ自体を対象とする実施形態を包含する(及び表す)。例えば、「約X」に言及する記載は、「X」の記載を包含する。
本発明の実施形態を説明する文脈における、用語「a」及び「an」並びに「the」及び類似の用語の使用は、本明細書に別段の表示がない、または文脈と明らかに矛盾しない限りにおいて、単数形及び複数形の両方を包含すると解釈されるべきである。用語「含んでいる」(“comprising”)、「有している」(“having”)、「包含している」(“including”)、及び「含有している」(“containing”)は、別段の表示がない限りにおいて、オープンエンドの用語(すなわち、「含んでいるが、それに限定されない」を意味する)として解釈されるべきある。本明細書に記載の本発明の態様及び実施形態は、「〜からなる」(“consisting”)及び/または「本質的に〜からなる」(“consisting essentially of”)の態様及び実施形態を包含すると理解される。
スクリーニング方法及び融合タンパク質
本明細書においては、ブロモドメインモジュールを含むポリペプチドを調節する化合物を識別するための化合物のスクリーニング方法、及び該方法において有用な組成物が提供される。特に、本明細書においては、少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質、並びに少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質を用いる、化合物のスクリーニング方法が提供される。
本明細書においては、少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質であって、複数の融合タンパク質がフォーカスを形成することができる融合タンパク質が提供される。
一態様において、本明細書では、試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であるかの判定方法であって、(a)少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質を含む本明細書記載の細胞を、上記試験化合物に接触させることと、(b)上記試験化合物が融合タンパク質の分布パターンを変化させるか、及び/または融合タンパク質フォーカスの形成を増加させるかを判定することとを含み、分布パターンの変化及び/またはフォーカスの形成の増加が、上記試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であることを示す上記判定方法が提供される。いくつかの実施形態において、上記クロマチン結合モジュールはブロモドメインモジュールである。
いくつかの態様において、本明細書では、クロマチン結合モジュールを特異的に結合させ、該モジュールのクロマチンとの相互作用を阻害することができる化合物の識別方法であって、(a)少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む融合タンパク質を含む細胞を、試験化合物に接触させることと、(b)上記試験化合物の存在下及び非存在下で、上記融合タンパク質を含む上記細胞中のレポーターシグナルの分布を測定することとを含み、上記試験化合物の存在下では、該試験化合物の非存在下と比較してレポーターシグナルフォーカスが増加することが、上記試験化合物がクロマチン結合モジュールを特異的に結合させ、該モジュールのクロマチンとの相互作用を阻害することができる化合物であることを示す上記識別方法が提供される。いくつかの実施形態において、上記クロマチン結合モジュールはブロモドメインモジュールである。
いくつかの実施形態において、上記融合タンパク質は、約1、2、3、4、5、または6のいずれかのクロマチン結合モジュールを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、約1のクロマチン結合モジュールを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、2のクロマチン結合モジュールを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、少なくとも1の、第1のクロマチン結合性ポリペプチド由来のクロマチン結合モジュール、及び少なくとも1の、第2のクロマチン結合性ポリペプチド由来のクロマチン結合モジュールを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、1の、第1のクロマチン結合性ポリペプチド由来のクロマチン結合モジュール、及び1の、第2のクロマチン結合性ポリペプチド由来のクロマチン結合モジュールを含む。
上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、上記少なくとも1のクロマチン結合モジュール(例えば、ブロモドメインモジュール)は、その内因性及び/または天然の文脈にある。いくつかの実施形態において、内因性の文脈では、融合タンパク質は、少なくとも1のクロマチン結合モジュール及び少なくとも1のレポーターモジュールを含む、天然のクロマチン結合性ポリペプチドまたは上記天然のクロマチン結合性ポリペプチドのフラグメントのアミノ酸配列を含む。例えば、上記内因性の文脈において、融合タンパク質は、天然のブロモドメインポリペプチドのアミノ酸配列、例えばBRG1、を含み、上記アミノ酸配列は少なくとも1のブロモドメイン、及び少なくとも1のレポーター構築物を含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、クロマチン結合性ポリペプチドの全長配列を含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、クロマチン結合モジュールを含むクロマチン結合性ポリペプチドのフラグメントを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、上記クロマチン結合性ポリペプチドの少なくとも約50、60、70、80、及び90%を含み、クロマチン結合モジュールを含む。いくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュールはブロモドメインモジュールである。いくつかの実施形態において、上記クロマチン結合性ポリペプチドはブロモドメインポリペプチドである。
上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、少なくとも1のクロマチン結合モジュール(例えば、ブロモドメインモジュール)は、外因性及び/または非天然の文脈にある。外因性及び/または非天然の文脈における上記クロマチン結合モジュール(例えば、ブロモドメインモジュール)としては、(i)天然のクロマチン結合性ポリペプチドと比較して、クロマチン結合性ポリペプチド内の異なるアミノ酸の位置/文脈におけるクロマチン結合モジュール、(ii)第2のクロマチン結合性ポリペプチドの文脈における第1のクロマチン結合性ポリペプチドのクロマチン結合モジュール、及び/または(iii)関連のないポリペプチドの文脈におけるクロマチン結合モジュール(例えば、非クロマチン結合性ポリペプチド)が挙げられ得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、天然のクロマチン結合性ポリペプチドと比較して、クロマチン結合性ポリペプチド内の異なるアミノ酸の位置/文脈における少なくとも1のクロマチン結合モジュール、及び天然のクロマチン結合性ポリペプチドと比較して、クロマチン結合性ポリペプチド内の同一または類似のアミノ酸の位置/文脈における少なくとも1のクロマチン結合モジュールを含む。いくつかの実施形態において、上記クロマチン結合モジュールはブロモドメインモジュールである。いくつかの実施形態において、上記クロマチン結合性ポリペプチドはブロモドメインポリペプチドである。
上記方法及び融合タンパク質のいずれかのある実施形態において、融合タンパク質は、第1のクロマチン結合性ポリペプチドを含み、ここで該第1のクロマチン結合性ポリペプチドの1又は複数のクロマチン結合モジュールは、少なくとも1の第2のクロマチン結合性ポリペプチドのクロマチン結合モジュールによって置換されている及び/または置き換えられている。例えば、実施例7は、融合タンパク質が蛍光タンパク質及びヒトBRD9をコードするDNA配列を含む本発明のある実施形態を提示し、そこでは、ブロモドメインをコードする配列は、ヒトBAZ2BまたはヒトPCAF/KAT2Bのブロモドメイン配列によって置き換えられていた。
上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、融合タンパク質は、多数のクロマチン結合モジュールを有するクロマチン結合性ポリペプチドを含み、クロマチン結合モジュールはクロマチンに対して十分な親和性を有する。ある例において、天然のタンパク質は多数のクロマチン結合モジュールを含む場合があり、1のモジュールを阻害しても、融合タンパク質はクロマチンから遊離しない。一方、あるクロマチン結合モジュールは、単独で小さなモジュールとして発現した場合、十分にクロマチンに結合しないことがある。これらの場合、別なクロマチン結合性ポリペプチド由来の骨格を有するキメラタンパク質を用いて、これらの問題を解決することができる。クロマチン結合性ポリペプチドが再局在化/フォーカス形成アッセイに適しているかを評価するために、クロマチン結合モジュールの結合ポケットに変異を導入し、結合能を破壊することができる。上記変異体融合タンパク質が依然としてクロマチンに結合することができ、野生型融合タンパク質と比較して異なる分布パターンを示さないならば、上記クロマチン結合性ポリペプチドを本特許に記載の方法において用いることは、おそらくできない。このような形の結果は、着目するクロマチン結合モジュール以外の領域も、クロマチンに対する親和性に寄与し得ることを示している。この課題を解決するために、クロマチンに対する親和性もたない骨格を有するキメラクロマチン結合性ポリペプチドを用いて、アッセイを確立することができる。
上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、融合タンパク質は第1のクロマチン結合性ポリペプチドを含み、ここで1又は複数のクロマチン結合モジュールは複製され及び/または繰り返されている。他の実施形態において、融合タンパク質は第1のクロマチン結合性ポリペプチドを含み、ここで少なくとも1の第2のクロマチン結合性ポリペプチド由来のクロマチン結合モジュール。上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュールはブロモドメインモジュールである。いくつかで実施形態において、上記クロマチン結合性ポリペプチドはブロモドメインポリペプチドである。
上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュールは、ブロモドメインモジュール、PHDフィンガーモジュール、クロモドメインモジュール、MBTドメインモジュール、チューダードメインモジュール、PWWPドメインモジュール、ADDドメインモジュール、Zf−CWドメインモジュール、アンキリンリピートモジュール及び/またはWD40モジュールである。
上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュールはブロモドメインモジュールである。いくつかの実施形態において、ブロモドメインモジュールは、可変の長さのループ領域(ZA及びBCループ)によって連結された、4のαヘリックス(αZ、αA、αB、αC)の左巻きバンドルを含む保存されたフォールドによって特徴付けられるアミノ酸配列である。いくつかの実施形態において、ブロモドメインモジュールは、ヒストンのε-Ν−アセチル化リシン残基(Kac)への結合部位を含む。いくつかの実施形態において、ブロモドメインは、中央の深い疎水性のキャビティーによってKacを認識し、該キャビティーでは、Kacが水素結合によりアスパラギン残基に固定される。いくつかの実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、ASH1L、ATAD2、BAZ1A、BAZ1B、BAZ2A、BAZ2B、BRD1、BRD2、BRD3、BRD4、BRD7、BRD8、BRD9、BRDT、BRPF1、BRPF3、BRWD3、CECR2、CREBBP、EP300、FALZ、GCN5L2、KIAA1240、LOC93349、MLL、PB、PCAF、PHIP、PRKCBP1、SMARCA2、SMARCA4、SP100、SP110、SP140、TAF1、TAF1L、TIF1a、TRIM28、TRIM33、TRIM66、WDR9、ZMYND11、及び/またはMLL4のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む。いくつかの実施形態において、ブロモドメインモジュールは、表1中のタンパク質の少なくとも1のブロモドメインを含む。いくつかの実施形態において、ブロモドメインモジュールは、表1にUniProt配列番号のブロモドメインとして識別される配列を含む(標準的な配列を始めとするUniProt配列は、2013年11月1日にアクセスした配列であり、本明細書によりそれらの全体が参照により組み込まれる)。ある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRG1、PCAF/KAT2B、BAZ2B、BRD1、BRD8、BRFP1、BRFP3、BRG1、CBP/CREBBP、PCAF/KAT2B、TRIM24、及び/またはZMYND8のいずれかの少なくとも1のブロモドメインを含む。ある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BRDT及びBRG1のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む。ある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRG1、BRPF1、CECR2、PCAF、及び/またはTAFlのいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む。ある実施形態において、上記少なくとも1のブロモドメインモジュールは、BRD4及び/またはBRD9のブロモドメインを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、約1、2、3、4、5、または6のいずれかのブロモドメインモジュールを含む。
表1 ブロモドメインポリペプチド及びブロモドメインモジュール



上記方法及び融合タンパク質のいずれかのいくつかの実施形態において、クロマチン結合性ポリペプチドはブロモドメインポリペプチドである。いくつかの実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、(天然に及び/または内因的に)可変の長さのループ領域(ZA及びBCループ)によって連結された、4のαヘリックス(αZ、αA、αB、αC)の左巻きバンドルを含む保存されたフォールドによって特徴付けられるアミノ酸配列を含むブロモドメインモジュールを含む。いくつかの実施形態において、ブロモドメインポリペプチドのブロモドメインモジュールは、ヒストンのε−Ν−アセチル化リシン残基(Kac)への結合部位を含む。いくつかの実施形態において、ブロモドメインポリペプチドのブロモドメインモジュールは、中央の深い疎水性のキャビティーによってKacを認識し、該キャビティーでは、Kacが水素結合によりアスパラギン残基に固定される。いくつかの実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、少なくとも1の表1のブロモドメインポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、表1にUniProt配列番号として識別される配列を含む(標準的な配列を始めとするUniProt配列は、2013年11月1日にアクセスした配列であり、本明細書によりその全体が参照により組み込まれる)。上記融合タンパク質のいずれかのある実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、BRG1、PCAF/KAT2B、BAZ2B、BRD1、BRD8、BRFP1、BRFP3、BRG1、CBP/CREBBP、PCAF/KAT2B、TRIM24、及び/またはZMYND8、あるいは少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれかのアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BRDT、及び/またはBRG1、あるいは少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、BRG1、BRPF1、CECR2、PCAF、及び/またはTAF1、あるいは少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのいずれか1種のアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、BRD4及び/またはBRD9、あるいは少なくとも1のブロモドメインモジュールを含むそのフラグメントのアミノ酸配列を含む。ある実施形態において、ブロモドメインポリペプチドは、全長ブロモドメインポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、ブロモドメインモジュールを含むブロモドメインポリペプチドのフラグメントを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質は、少なくとも約50、60、70、80、及び90%のブロモドメインポリペプチドを含み、ブロモドメインモジュールを含む。
本明細書に記載の融合タンパク質はレポーターモジュールを含む。レポーターモジュールは当技術分野で公知であり、β−ガラクトシダーゼ(lacZ)、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(cat)、β−グルクロニダーゼ(GUS)、蛍光タンパク質、及び/またはルシフェラーゼが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に記載の融合タンパク質及び方法のいずれかのいくつかの実施形態において、レポーターモジュールは、多量体に受け入れ可能な及び/または多量体に会合するレポータータンパク質(「多量体レポータータンパク質」)である。いくつかの実施形態において、上記多量体レポータータンパク質は偏性の二量体タンパク質である。いくつかの実施形態において、上記多量体レポータータンパク質は偏性の三量体タンパク質である。いくつかの実施形態において、上記多量体レポータータンパク質は偏性の四量体タンパク質である。いくつかの実施形態において、上記多量体レポータータンパク質は能力があり、及び/またはタンパク質凝集体を形成する。いくつかの実施形態において、上記多量体レポータータンパク質は能力があり、及び/またはタンパク質オリゴマーを形成する。ある実施形態において、レポーターモジュールは蛍光レポーターモジュールを含む。上記蛍光レポーターモジュールは蛍光タンパク質を含む(例えば、Olenychら、(2006)。Cell Biol.21.5.1〜21.5.34;Nathanら、Journal of Cell Science 120、4247〜4260(2007);Dayら、Chem.Soc.Rev、2009、38、2887〜2921を参照されたい)。いくつかの実施形態において、上記蛍光レポーターモジュールは、表2に記載のタンパク質のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、上記蛍光レポーターモジュールは、EGFP、TurboGFP、dsRed2、dsRed−Express2、及び/またはZsGreenのいずれか1種のアミノ酸配列を含む。
表2 蛍光レポートモジュール

本明細書に記載の融合タンパク質及び方法のいずれかのいくつかの実施形態において、融合タンパク質は核局在化シグナル(NLS)を含む。いくつかの実施形態において、NLSはクロマチン結合性ポリペプチドのNLSを含む。いくつかの実施形態において、NLSはブロモドメインポリペプチドのNLSを含む。ある実施形態において、NLSはSV40ラージT抗原のNLSまたはヌクレオプラスミンのNLSである。
レポーターモジュールは、融合タンパク質内の任意の位置であって、検知を可能にし、クロマチン結合モジュールのクロマチンとの相互作用を大幅には妨害しない(例えば、妨害しない)上記位置であることができる。本明細書に記載の融合タンパク質及び方法のいずれかのいくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュールは、レポーターモジュールの5’に位置する。本明細書に記載の融合タンパク質及び方法のいずれかのいくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュールは、レポーターモジュールの3’に位置する。
本明細書に記載の融合タンパク質及び方法のいずれかのいくつかの実施形態において、融合タンパク質は多量体化することができる。ある実施形態において、融合タンパク質は、二量体、三量体または四量体を形成することができる。ある実施形態において、融合タンパク質は二量体を形成することができる。ある実施形態において、融合タンパク質は四量体を形成することができる。いくつかの実施形態において、融合タンパク質はタンパク質凝集体を形成することができる。いくつかの実施形態において、融合タンパク質はオリゴマー化することができる。
複数の融合タンパク質は、例えば、レポーターモジュールにおけるタンパク質の多量体化によって会合し、フォーカスを形成することができる。このとき、フォーカスは検知することができる。ある実施形態において、レポーターモジュールは蛍光レポーターモジュールを含む。
本明細書に記載の融合タンパク質及び方法のいずれかのいくつかの実施形態において、フォーカス及び/またはドットの形成は、対照試料すなわち参照試料中の融合タンパク質の局在化を比較することにより判定される。いくつかの実施形態において、対照試料すなわち参照試料中の融合タンパク質の局在化は、クロマチン結合モジュール阻害化合物の非存在下での、細胞中の融合タンパク質の局在化である。いくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュール阻害化合物による細胞の処理及び/またはクロマチン結合モジュール阻害化合物の存在により、細胞中のフォーカスの数は、非処理の細胞及び/またはクロマチン結合モジュール阻害化合物の非存在と比較して、約10、20、30、40、50、60、70、80、90%のいずれかよりも大きく増加する。フォーカス及び/またはドットの大きさ及び形状は、クロマチン結合モジュールに依って変化し得る。
本発明の融合タンパク質はフォーカスを形成することができ、該フォーカスは本技術分野で公知の方法を用いて検知し測定することができる。いくつかの実施形態において、上記フォーカスの形成は、融合タンパク質がクロマチン並びにフォーカス及び/またはドットの形成から解離したことを示す。タンパク質のクロマチンからの解離及び核局在化の検知方法は本技術分野において公知である。いくつかの実施形態において、上記検知方法は直接的な検知である。いくつかの実施形態において、上記検知方法は、レポーターモジュールに対する蛍光標識された抗体、または融合タンパク質の一部としての改質タンパク質エピトープタグを用いた間接的な検知である。融合タンパク質の局在化は蛍光顕微鏡観察を用いて判定される。いくつかの実施形態において、上記検知方法は、分子の大きさに基づいた生化学的分画及びそれに続く、融合タンパク質、レポーターモジュールまたは融合タンパク質の一部としての改質タンパク質エピトープタグに対する抗体を用いたウェスタンブロッティングである。
ある実施形態において、クロマチン結合モジュールは、クロマチンと相互作用する転写抑制因子の悪性脳腫瘍(malignant brain tumor)(MBT)ファミリーの一員を含まない。ある実施形態において、クロマチン結合モジュールは全長L3MBTL3を含まない。ある実施形態において、クロマチン結合モジュールはL3MBTL3の3つのMBTドメインを含まない。ある実施形態において、レポーターモジュールはGFPを含まない。
本明細書においては、本明細書に記載の方法によって識別されたクロマチン結合モジュール阻害化合物が更に提供される。いくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュール阻害化合物は低分子阻害剤である。いくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュール阻害化合物はブロモドメインモジュール阻害化合物である。
クロマチン結合モジュール及びクロマチン結合性ポリペプチドのポリペプチド変異体
クロマチン結合モジュール及びクロマチン結合性ポリペプチドの変異体が、本明細書記載の方法において、及び本明細書記載の融合タンパク質における使用に有用である。ポリペプチドの保存的置換を、表3に「好ましい置換」との見出しの下に示す。かかる置換によって生物学的活性が変化する場合には、表3に「代表的置換」と名付けられた、あるいはアミノ酸の種別に関連して更に後述のより実質的な変化を導入し、生成物を選別してもよい。
表3。
上記ポリペプチドの生物学的特性の実質的な改変は、置換であって、(a)例えば、シートまたはらせん構造としての、当該置換の領域におけるポリペプチド骨格の構造、(b)当該分子の標的部位における電荷若しくは疎水性、または(c)側鎖の嵩高さを維持することに対する当該置換の効果が有意に異なる上記置換を選択することにより達成される。非保存的置換は、これらの類型の一つの構成員を別な類型のものに交換することを必要とする。アミノ酸は、共通する側鎖の特性に応じて以下のような群に分けることができる。
(1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile
(2)中性親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln
(3)酸性:Asp、Glu
(4)塩基性:His、Lys、Arg
(5)連鎖の配向に影響を与える残基:Gly、Pro
(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe
(7)大きな疎水性:ノルロイシン、Met、Val、Leu、Ile
更なる実施形態において、本発明のポリペプチドは、1または複数の天然に存在しないアミノ酸または修飾アミノ酸を含んでもよい。「天然に存在しないアミノ酸残基」とは、上記に列挙した天然に存在するアミノ酸残基以外の残基をいい、該残基はポリペプチド鎖中において隣接するアミノ酸残基(複数可)を共有結合により結合させることが可能であるものである。非天然アミノ酸としては、ホモリシン、ホモアルギニン、ホモセリン、アゼチジンカルボン酸、2−アミノアジピン酸、3−アミノアジピン酸、β−アラニン、アミノプロピオン酸、2−アミノ酪酸、4−アミノ酪酸、6−アミノカプロン酸、2−アミノヘプタン酸、2−アミノイソブタン酸、3−アミノイソブタン酸、2−アミノピメリン酸、ターシャリーブチルグリシン、2,4−ジアミノイソブタン酸、デスモシン、2,2’−ジアミノピメリン酸、2,3−ジアミノプロピオン酸、N−エチルグリシン、N−エチルアスパラギン、ホモプロリン、ヒドロキシリシン、アロ−ヒドロキシリシン、3−ヒドロキシプロリン、4−ヒドロキシプロリン、イソデスモシン、アロ−イソロイシン、N−メチルアラニン、N−メチルグリシン、N−メチルイソロイシン、N−メチルペンチルグリシン、N−メチルバリン、ナフタアラニン、ノルバリン、ノルロイシン、オルニチン、シトルリン、ペンチルグリシン、ピペコリン酸及びチオプロリンが挙げられるが、これらに限定されない。修飾アミノ酸としては、天然並びに非天然のアミノ酸であって、可逆的若しくは不可逆的に化学的にブロックされた、または、例えば、N−メチル化D及びLアミノ酸、別な官能基に化学的に修飾された側鎖官能基のような、それらのN末端アミノ基若しくはそれらの側鎖基上で修飾された上記アミノ酸が挙げられる。例えば、修飾アミノ酸としては、メチオニンスルホキシド、メチオニンスルホン、アスパラギン酸(β−メチルエステル)、アスパラギン酸の修飾アミノ酸,N−エチルグリシン、グリシンの修飾アミノ酸、またはアラニンカルボキサミド及びアラニンの修飾アミノ酸が挙げられる。更なる非天然アミノ酸及び修飾アミノ酸、並びにそれらをタンパク質及びペプチドに組み込む方法は本技術分野において公知である(例えば、Sandbergら、(1998)J.Med.Chem.41:2481〜91;Xie及びSchultz(2005)Curr.Opin.Chem.Biol.9:548〜554;Hodgson及びSanderson(2004)Chem.Soc.Rev.33:422〜430を参照されたい)。
クロマチン結合モジュールを含むポリペプチドの変異体はまた、実質的にクロマチン結合モジュールの活性に影響を与えることなく、本技術分野で公知の情報に基づいて作製することができる。例えば、クロマチン結合モジュール及び/またはクロマチン結合モジュールの変異体を含むポリペプチドは、クロマチン結合モジュール及び/または異なる残基によって置換されたクロマチン結合モジュールを含むポリペプチド中に、少なくとも1のアミノ酸残基を有することができる。
かかる置換変異体を生成させるための簡便な方法はファージディスプレイを含む。ファージディスプレイされた変異体は、次いで、本明細書開示の該変異体の生物学的活性(例えば、結合親和性)に関して選別される。クロマチン結合モジュール及び/または修飾のためのクロマチン結合モジュールを含むポリペプチドの候補領域を識別するために、アラニンスキャニング変異誘発を行い、クロマチン結合に有意に寄与する高度可変領域残基を識別することができる。かかる変異体が生成されると、変異体のパネルを本明細書記載の選別に供し、1または複数の関連するアッセイにおいて優れた特性を有する抗体を更なる開発のために選択することができる。
本明細書記載の方法に用いられる核酸、発現カセット、ベクター、及び細胞
本明細書においては、本明細書記載の融合タンパク質をコードする核酸、及び本明細書記載の融合タンパク質を含む核酸を含む発現カセット、ベクターが提供される。本明細書においては、単離された及び/または実質的に精製された融合タンパク質、並びに本明細書記載の融合タンパク質をコードする核酸(例えば、DNAまたはRNA)が提供される。更に、本明細書記載の融合タンパク質をコードする核酸を含むベクター及び発現カセットが提供される。
クロマチン結合モジュールを含むポリペプチド及び/または本明細書に記載のクロマチン結合モジュールをコードするポリヌクレオチド配列は、標準的な合成及び/または組換え技術を用いて得ることができる。所望のポリヌクレオチド配列は、適宜の細胞源から単離及び配列決定することができる。クロマチン結合モジュールを含むポリペプチド及び/またはクロマチン結合モジュールの細胞源としては、ハイブリドーマ細胞などの、クロマチン結合モジュールを含むポリペプチド及び/またはクロマチン結合モジュールを産生する細胞を挙げられるであろう。あるいは、ポリヌクレオチドはヌクレオチド合成機またはPCR技術を用いて合成することができる。ブロモドメインを含むポリペプチド及び/またはブロモドメインをコードする配列は、それが得られた後、宿主細胞中で異種ポリヌクレオチドを複製し、発現することが可能な組換えベクター中に挿入される。利用可能であり、本技術分野で公知の多くのベクターを、本発明の目的のために用いることができる。適当なベクターの選択は、主として、当該ベクターに挿入される核酸の大きさ、及び当該ベクターによって形質転換されることとなる特定の宿主細胞に依存することとなる。各ベクターは、その機能(異種ポリヌクレオチドの増幅若しくは発現、またはそれらの両方)及び当該ベクターの、該ベクターが存在する特定の宿主細胞との適合性に応じて、様々な成分を含有する。上記ベクターの成分はとしては、一般に、複製起点(特に、ベクターが原核細胞に挿入されるとき)、選択マーカー遺伝子、プロモーター、リボソーム結合部位(ribosome binding site)(RBS)、シグナル配列、異種性核酸挿入及び転写終結配列が挙げられるが、これらに限定されない。
クロマチン結合モジュールを含むポリペプチド及び/またはクロマチン結合モジュールのアミノ酸配列変異体をコードする核酸分子は、本技術分野で公知の種々の方法によって調製される。これらの方法としては、天然源からの単離(天然に存在するアミノ酸配列変異体の場合)またはオリゴヌクレオチド媒介(又は部位特異的)変異誘発、PCR変異誘発、及びクロマチン結合モジュールを含むポリペプチド及び/またはクロマチン結合モジュールの、以前に調製された変異体または非変異版のカセット変異誘発による調製が挙げられるが、これらに限定されない。
ある実施形態において、本発明は、標的配列に作動可能に連結されたプロモーターを含む発現カセットを含有するベクターを提供する。本明細書において用いられる「発現カセット」とは、適宜の宿主細胞において、特定のヌクレオチド配列の発現を指示することができる核酸配列を意味し、該カセットは、作動可能に終結シグナルに連結されてもよい着目するヌクレオチド配列に作動可能に連結されたプロモーターを含む。コード化領域は通常、着目する機能的RNA、例えばRNAi分子をコードする。着目するヌクレオチド配列を含む発現カセットはキメラであってもよい。核酸は、Sambrook及びRussell、分子クローニング:実験室便覧(Molecular Cloning: A Laboratory Manual)、Cold Spring Harbor Laboratory Press Cold Spring Harbor、ニューヨーク(2001)に記載されるものなどの標準的な技術を用いて、ベクター中に操作することができる。
一般に、宿主細胞と適合性のある種に由来するレプリコン及び制御配列を含有するプラスミドベクターが、これらの宿主との関連で用いられる。上記ベクターは通常、複製部位、並びに形質転換細胞において表現型選択を提供することができるマーキング配列を有する。加えて、宿主微生物と適合するレプリコン及び制御配列を含有するファージベクターを、これらの宿主との関連で、形質転換用ベクターとして用いることができる。
構成的または誘導性プロモーターのいずれかを、当業者によって確認することができる特定の状況のニーズに応じて、本発明で使用することができる。様々な潜在的宿主細胞によって認識される多数のプロモーターが周知である。選択されたプロモーターは、制限酵素消化を介してソースDNAからプロモーターを除去し、単離したプロモーター配列を選択したベクターに挿入することにより、本明細書記載のポリペプチドをコードするシストロンDNAに作動可能に連結することができる。天然プロモーター配列及び多くの異種プロモーターの両方を、本明細書に記載の融合タンパク質の直接増幅及び/または発現に用いることができる。但し、異種プロモーターは一般に、天然の標的ポリペプチドプロモーターと比較して、より大きな転写及び発現された標的遺伝子のより高い収量を可能とすることから、これらが好ましい。
いくつかの実施形態において、組換えベクター内の各シストロンは、分泌シグナル配列成分及び/または発現されたポリペプチドの膜を横断しての移行を指示する核局在化シグナルを含む。一般に、上記シグナル配列はベクターの成分であってもよく、またはベクターに挿入される標的ポリペプチドDNAの一部であってもよい。本発明の目的のために選択される上記シグナル配列は、宿主細胞によって認識され、処理される(すなわち、シグナルペプチダーゼによって開裂される)シグナル配列であるべきである。
本明細書においては、本明細書記載の融合タンパク質を含む核酸を含む発現カセット及び/またはベクターを含む細胞もまた提供される。本明細書においては、本明細書記載の融合タンパク質を含む細胞が提供される。いくつかの実施形態において、上記細胞は真核細胞である。いくつかの実施形態において、上記細胞は哺乳動物細胞である。ある実施形態において、上記細胞はCHO−K1、COS−7、HEK293、HE293T、HEK293FT、HeLa、MDCK、及び/またはU2OS細胞である。ある実施形態において、上記細胞はCOS−7、HeLa、及び/またはU2OS細胞である。
宿主細胞は、上記発現ベクターで形質転換すなわち形質移入され、または上記発現ベクターがパッケージ化されたウィルスで形質導入され、プロモーターを誘導し、形質転換体を選択し、又は所望の配列をコードする遺伝子を増幅するために適当に修飾された従来の栄養培地で培養される。形質移入とは、いずれかのコード化配列が実際に発現されるかどうかに拘わらず、宿主細胞による発現ベクターの取り込みをいう。一般に、形質移入が成功したことは、このベクターの操作のいずれかの徴候が宿主細胞内で生じたときに認識される。
発現ベクターにおいて誘導性プロモーターが用いられる場合には、当該プロモーターの活性化に適した条件下でタンパク質発現が誘導される。本技術分野で公知であるように、用いるベクター構築物に応じて、様々な他の誘導因子が用いられてもよい。炭素、窒素及び無機リン酸源以外の任意の必要な補助剤もまた、単独で、または複合窒素源などの、別な補助剤又は培地との混合物として導入されて、適当な濃度で含まれていてもよい。培地は、任意選択で、グルタチオン、システイン、シスタミン、チオグリコレート、ジチオエリトリトール及びジチオトレイトールからなる群より選択される1種または複数種の還元剤を含有してもよい。
細胞を培養物から除去し、培養上清を濾過し、産生されたタンパク質を更に精製するために濃縮してもよい。発現されたポリペプチドは、免疫親和性カラムまたはイオン交換カラム上での分画アッセイ;エタノール沈殿アッセイ;逆相HPLCアッセイ;シリカ上またはDEAEなどの陽イオン交換樹脂上でのクロマトグラフィーアッセイ;等電点クロマトグラフィーアッセイ;SDS−PAGEアッセイ;硫酸アンモニウム沈殿アッセイ;例えばセファデックスG−75を用いるゲル濾過アッセイ;疎水性の親和性樹脂、マトリックス上に固定化された適宜の抗原を用いるリガンド親和性アッセイ;及びウエスタンブロットアッセイなどの、一般的に知られる方法を用いて更に単離及び同定することができる。
治療/予防方法及び/または使用
本明細書記載の方法のいずれかによって識別されたクロマチン結合モジュール阻害化合物は、治療方法において有用であり得る。
一態様において、薬剤として使用するためのクロマチン結合モジュール阻害化合物が提供される。更なる態様において、ガンの治療方法に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物が提供される。ある実施形態において、本発明は、個体における治療方法であって、ガンを治療するために、有効量のクロマチン結合モジュール阻害化合物を当該個体に投与することを含む上記治療方法に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物を提供する。ある実施形態において、治療方法に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物が提供される。ある実施形態において、ガンを有する個体の治療方法であって、有効量のクロマチン結合モジュール阻害化合物を当該個体に投与することを含む上記治療方法に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物が提供される。かかる実施形態の一つにおいて、上記方法は、有効量の、例えば後述する、少なくとも1種の追加の治療薬を上記個体に投与することを更に含む。更なる実施形態において、本発明は、ガンの治療に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物を提供する。ある実施形態において、本発明は、個体におけるガンの治療方法であって、ガンを治療するために、有効量のクロマチン結合モジュール阻害化合物を当該個体に投与することを含む上記治療方法に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物を提供する。更なる実施形態において、本発明は、ガンの治療に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物を提供する。ある実施形態において、本発明は、個体における細胞増殖の阻害方法であって、細胞増殖を阻害するために、有効量のクロマチン結合モジュール阻害化合物を当該個体に投与することを含む上記阻害方法に用いるためのクロマチン結合モジュール阻害化合物を提供する。いくつかの実施形態において、クロマチン結合モジュール阻害化合物はブロモドメインモジュール阻害化合物である。上記実施形態のいずれかに記載の「個体」は、好ましくはヒトである。
更なる態様において、本明細書では、例えば上記治療方法のいずれかに用いるための、上記クロマチン結合モジュール阻害化合物のいずれかを含む医薬製剤が提供される。一実施形態において、医薬製剤は、上記クロマチン結合モジュール阻害化合物のいずれか及び薬学的に許容される担体を含む。薬学的に許容される担体は、一般的に、用いられる投薬量及び濃度において受容者に対して非毒性であり、該担体としては、リン酸、クエン酸、及び他の有機酸などの緩衝液;アスコルビン酸及びメチオニンを始めとする抗酸化剤;(オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、ヘキサメトニウムクロリド、ベンザルコニウムクロリド、ベンゼトニウムクロリド、フェノール、ブチル又またはベンジルアルコール、メチルまたはプロピルパラベン等のアルキルパラベン、カテコール、レゾルシノール、シクロヘキサノール、3−ペンタノール、及びm−クレゾールなどの)防腐剤;低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、またはリシンなどのアミノ酸;単糖類、二糖類、及びグルコース、マンノース、またはデキストリンを始めとする他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;スクロース、マンニトール、トレハロース又はソルビトールなどの糖;ナトリウムなどの塩形成対イオン;金属錯体(例えば、亜鉛−タンパク質複合体);並びに/またはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書における代表的な薬学的に許容される担体としては、更に、例えば、rHuPH20(HYLENEX(登録商標)、Baxter International社)などのヒト可溶性PH−20ヒアルロニダーゼ糖タンパク質である、可溶性の中性活性ヒアルロニダーゼ糖タンパク質(sHASEGPの)などの間質性薬剤分散剤が挙げられる。rHuPH20を始めとするある代表的なsHASEGP及び使用方法が、米国特許公開第2005/0260186号及び第2006/0104968号に記載されている。一態様において、sHASEGPは、コンドロイチナーゼなどの1種または複数種の更なるグリコサミノグリカナーゼと組み合わされる。
いくつかの実施形態において、医薬製剤は、クロマチン結合モジュール阻害化合物及び少なくとも1種の、例えば後述の、追加の治療薬を含む。
クロマチン結合モジュール阻害化合物は、治療において、単独または他の薬剤との組み合わせのいずれかで用いることができる。例えば、クロマチン結合モジュール阻害化合物は、少なくとも1種の更なる治療薬と同時投与されてもよい。
かかる上述の併用療法は、(複数の治療薬が同一または別個の製剤中に含まれる)併用投与、及び個別投与を包含し、個別投与の場合、本明細書記載のクロマチン結合モジュール阻害化合物の投与は、更なる治療薬の投与の前に、同時に、及び/または後に行うことができる。
本明細書記載のクロマチン結合モジュール阻害化合物(及び任意の更なる治療薬)は、非経口、肺内、及び鼻腔内、並びに、局所治療が所望であるならば、病巣内投与、局所投与、または眼内投与を始めとする、任意且つ適宜の手段によって投与することができる。非経口注入としては、筋肉内、静脈内、動脈内、腹腔内、または皮下投与が挙げられる。投薬は、例えば、投与が短期であるか長期であるかに一部依存して、静脈内注射又は皮下注射とするなどの注射による等の、任意且つ適宜の経路によることができる。本明細書においては、単一投与または種々の時点にわたる複数回投与、ボーラス投与、及びパルス注入を始めとする様々な投薬スケジュールが企図されるが、これらに限定されるものではない。
ブロモドメインによって媒介される障害の例としては、聴神経腫、急性白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病(単球性、骨髄芽球、腺ガン、血管肉腫、星状細胞腫、骨髄単球性及び前骨髄球性)、急性T細胞白血病、基底細胞ガン、胆管ガン、膀胱ガン、脳腫瘍、乳ガン、気管支ガン、子宮頸ガン、軟骨肉腫、脊索腫、絨毛ガン、慢性白血病、慢性リンパ球性白血病、慢性骨髄性(顆粒球)白血病、慢性骨髄性白血病、結腸ガン、結腸直腸ガン、頭蓋咽頭腫、嚢胞腺ガン、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、不良増殖性変化(異形成及び化生)、胎生期ガン、子宮内膜ガン、内皮肉腫、上衣腫、上皮ガン、赤白血病、食道ガン、エストロゲン受容体陽性乳ガン、本態性血小板血症、ユーイング腫瘍、線維肉腫、濾胞性リンパ腫、胚細胞精巣ガン、神経膠腫、神経膠芽腫、神経膠肉腫、H鎖病、血管芽腫、肝ガン、肝細胞ガン、ホルモン非感受性前立腺ガン、平滑筋肉腫、白血病、脂肪肉腫、肺ガン、リンパ管内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ芽球性白血病、リンパ腫(ホジキン及び非ホジキン)、膀胱、乳房、結腸、肺、卵巣、膵臓、前立腺、皮膚及び子宮の悪性腫瘍及び過剰増殖性障害、T細胞またはB細胞起源のリンパ性悪性疾患、白血病、リンパ腫、髄様ガン、髄芽腫、メラノーマ、髄膜腫、中皮腫、多発性骨髄腫、骨髄性白血病、骨髄腫、粘液肉腫、神経芽細胞腫、NUT正中ガン(NUT(midline carcinoma)(NMC)、非小細胞肺ガン、乏突起膠腫、口腔癌、骨肉腫、卵巣ガン、膵臓ガン、乳頭腺ガン、乳頭ガン、松果体腫、真性赤血球増加症、前立腺ガン、直腸ガン、腎細胞ガン、網膜芽細胞腫、横紋筋肉腫、肉腫、皮脂腺ガン、精上皮腫、皮膚ガン、小細胞肺ガン、固形腫瘍(ガン及び肉腫)、小細胞肺ガン、胃ガン、扁平上皮ガン、滑膜腫、汗腺ガン、甲状腺ガン、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、精巣腫瘍、子宮ガン並びにウィルムス腫瘍を始めとするガンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記方法のいずれかのある実施形態において、上記ガンは肺ガン、乳ガン、膵臓ガン、結腸直腸ガン、及び/またはメラノーマである。ある実施形態において、上記ガンは肺である。ある実施形態において、上記肺ガンはNSCLCである。ある実施形態において、上記ガンは乳ガンである。ある実施形態において、上記ガンはメラノーマである。
製品/キット
本明細書においては、本明細書記載の融合タンパク質、核酸、発現カセット、ベクター、及び/または細胞を含む、クロマチン結合モジュール阻害化合物を識別するために有用な物質を収納する製品もまた提供される。上記製品は、容器及び該容器上のまたは該容器に同伴するラベル又は添付文書を備える。適当な容器としては、例えば、ビン、バイアル、シリンジ、静注用溶液バッグ等が挙げられる。上記容器はガラスまたはプラスチックなどの様々な材料から形成することができる。上記容器は、それ自体であるか、またはクロマチン結合モジュール阻害化合物を識別するために有効な別な組成物と組み合わせられた組成物を保持する。
上記ラベル又は添付文書は、当該組成物が、クロマチン結合モジュール阻害化合物を識別するために用いられることを示す。更に、上記製品は、(a)その中に収納された組成物を有する第1の容器であって、該組成物が、本明細書に記載の融合タンパク質、核酸、発現カセット、ベクター、及び/または細胞を含む上記容器、及び(b)その中に収納された組成物を有する第2の容器であって、該組成物が、更なる薬剤を含む上記容器を備えていてもよい。本発明のこの実施形態における上記製品は、当該組成物が、クロマチン結合モジュール阻害化合物を識別するために用いることができることを示す添付文書を更に備えていてもよい。
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を実証するために加えられる。以下の実施例に開示される技術は、本発明の実施において十分に機能することが本発明者らによって見出された技術を代表し、それ故に、本発明の実施のための好ましい様式を構成すると見なすことができることが、当業者によって認識されるべきである。但し、当業者は、本開示に照らして、開示される特定の実施形態において多くの変更を行うことができ、それでもなお、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、同様または類似の結果を得ることができることを理解すべきである。
実施例
以下は、本発明の融合タンパク質及び融合タンパク質の使用方法の実施例である。本明細書に提供される一般的な説明を考慮すると、様々な他の実施形態が実施され得ることが理解される。
実施例1
ブロモドメイン阻害化合物によるクロマチンからの遊離に際しての、核内のFPタグ付けしたブロモドメイン含有タンパク質上の蛍光タグ(FP)の局在化の変化を理解するために、FP−BRD4のある融合構成によって、核内において、FPタグ付けしたタンパク質が阻害剤依存的に再局在化し、フォーカスが形成された。
方法
蛍光タンパク質(fluorescent protein)(FP)タグ(dsRed2、dsRed−Express2、EGFP、Emerald GFP、mCherry、mOrange2、TurboGFP、またはZsGreen)を、ヒトEF1プロモーターの制御下でTet−ON 3G転写因子を発現するレンチウィルスベクター中のヒトBRD4をコードするDNA配列(BRD4イソ型ショート(BRD4 isoform short)のアミノ酸残基1〜719;NCBI NP_055114.1)のインフレームの上流にクローニングした。誘導性TRE3Gプロモーターの下流にあるFP−BRD4タンパク質の発現を、ドキシサイクリンにより誘導することができた。これらの発現プラスミド構築物を用いて生成されたレンチウィルスを用いて、U2OS骨肉腫細胞(ATCC、HTB−96)を感染させ、15μg/mlのブラストサイジン選択下で安定した細胞を形成した。安定した細胞を共焦点顕微鏡観察用のNunc(商標)Lab−Tek(商標)IIチャンバースライドまたは高含有量顕微鏡観察用の96ウェルプレートに播種した。細胞を2μg/mlのドキシサイクリンで16時間処理し、その後DMSOまたはBRD4阻害剤のいずれかと共に2〜4時間インキュベートした後に画像化した。加熱ステージを有するZeiss LSM510倒立型共焦点顕微鏡またはLSM780共焦点顕微鏡を用いて、FPタグ付けしたBRD4タンパク質の局在化を調べた。得られた画像をZeiss ZENソフトウェアを用いて解析した。高含有量顕微鏡観察に関しては、化合物で処理した細胞を4%ホルムアルデヒドで15分間固定化し、PBS緩衝液で2回洗浄した。画像をImageXpress Micro(Molecular Devices社)上で取得し、MetaXpress(登録商標)(Molecular Devices社)を用いて解析した。
結果
異なる蛍光タンパク質(FP)でタグ付けした誘導性BRD4を安定して有するU2OS細胞株を作製した。N末端FPタグはdsRed2、dsRed−Express2、EGFP、Emerald GFP、mCherry、mOrange2、TurboGFP、またはZsGreenを含んでいた(図1)。FP−BRD4発現をドキシサイクリンによって誘導し、細胞を、ビヒクル(DMSO)またはBRD4ブロモドメイン阻害剤JQ1のいずれかで4時間処理し、その後共焦点顕微鏡を用いて生細胞を画像化した。JQ1(CAS番号126524−70−4)は、BRD2、BRD3、BRD4及びBRDTのブロモドメインを阻害する化合物である。DMSOで処理した場合には、FPでタグ付けしたBRD4タンパク質がクロマチンに結合し、核内に拡散して分布した(図2)。興味深いことに、JQ1処理により、EGFP−BRD4、ZsGreen−BRD4、DsRed−Express2、DsRed2−BRD4及びTurboGFP−BRD4のタンパク質が再局在化し、蛍光ドット/フォーカスが形成された。しかし、JQ1によるmOrange2−BRD4、mCherry−BRD4及びEmerald−GFP−BRD4のBRD4ブロモドメインの阻害は、核内のFPタグ付けした融合タンパク質の局在化を変化させなかった。これらの知見は、BRD4が、多量体(例えば、二量体または四量体)を形成する傾向を有する蛍光タンパク質でタグ付けされた場合に、蛍光BRD4融合タンパク質が、ブロモドメイン阻害剤に応答して凝集し、ドット/フォーカスを形成したことを示した。重要なことは、両方のブロモドメインにおいて点変異を有する変異体ZsGreen−BRD4タンパク質はクロマチンに結合することができず、従ってブロモドメイン阻害剤の効果と類似し、ブロモドメイン阻害剤の非存在下であっても、核内のドット/フォーカスに局在化した(図3B)。野生型BRD4融合タンパク質は、同じ条件下で拡散した局在化を示した(図3A)。ブロモドメイン阻害化合物の、クロマチンへのブロモドメインの結合の防止を更に分析するために、クロマチンをDNA結合色素ヘキスト33342でマークした。図4に示すように、ZsGreen−BRD4タンパク質とクロマチンとの有意な共局在化があった。一方、ブロモドメイン阻害化合物BDi−Aでの処理により、ZsGreen−BRD4の蛍光ドットが生成し、それらのドットはクロマチンと重なり合わなかった(図4)。まとめると、これらの結果は、ブロモドメインの結合活性が、ブロモドメイン阻害化合物によって阻害される、またはブロモドメイン内の点変異によって消失した場合に、FP−BRD4タンパク質が再局在してドット/フォーカスを形成したことを実証した。
ドット/フォーカス形成の動態を調べるために、ZsGreen−BRD4を発現する安定な細胞をDMSOまたは化合物BDi−A(BRD4のブロモドメイン阻害剤)で5分間、10分間、15分間、30分間または60分間処理し、続いて固定化及び共焦点顕微鏡観察を行った。ZsGreen−BRD4タンパク質の再局在化が10分の時点で認められ、ドット/フォーカス形成が30分までに劇的に起こった(図5)。これらの結果はZsGreen−BRD4の再局在化の速やかな動態を示し、ブロモドメイン阻害剤の効果は、顕微鏡観察で蛍光フォーカス形成を追跡することによって、リアルタイムで監視することができた。
ZsGreen−BRD4の再局在化に対するBRD4阻害剤の効果を定量化するために、安定な細胞を96ウェルプレートに播種し、ドキシサイクリンと共にインキュベートして、ZsGreen−BRD4の発現を誘導した。細胞を種々の濃度のJQ1で4時間処理した後に固定化した。その後、高含有量顕微鏡観察により画像を得て、MetaXpresを用いて解析し、細胞当たりの蛍光ドットの数を測定した。得られたデータをGraphPad Prismで解析して、EC50値を計算した。予想されたように、より高いJQ1濃度においてより多くのZsGreen−BRD4ドットが観察され、JQ1濃度の低下に伴って徐々に減少した。このBRD4の再局在化アッセイにおいて、計算されたJQ1(CAS番号1268524−70−4)のEC50は93nMであり、「ドットアッセイ」と呼ばれる(図6)。これらの結果は、再局在化/ドット形成は定量可能な表現型であり、細胞の設定において、これを用いてブロモドメイン阻害剤の効力を判定することができることを示した。
考察
ブロモドメインタンパク質はクロマチンと相互作用し、様々な翻訳後修飾を有するヒストン尾部に結合する能力をもつ。可能性のある、但し非限定的な一モデルを図7に示す。本明細書に示すように、BRD4ブロモドメイン阻害化合物及びBRD4のブロモドメインにおける変異によって、BRD4タンパク質がクロマチンから遊離した。BRD4を、多量体(例えば、二量体または四量体)を形成する能力を有するFPでタグ付けした場合には、FPタグの親和性が、核内でFPタグ付けしたBRD4の凝集を促進し、ドット/フォーカスを形成させた。更に、本明細書に示すように、単量体のFP(mOragne2及びmCherry)でタグ付けしたBRD4は、阻害剤依存性のドット/フォーカスの形成を示さなかった(図2)。加えて、結合能を無効にしたBRD4ブロモドメインの変異により、BRD4ブロモドメイン阻害剤の非存在下であっても、「ドット」表現型が生成する(図3)。阻害剤に応答したZsGreen−BRD4の再局在化、凝集及びドット/フォーカス形成は、ブロモドメインの結合親和性の阻害に起因していた。このシステムにおいて、上記FPタグは、タグ付けしたブロモドメインタンパク質の凝集及びフォーカスの形成を促進することを始めとする複数の目的を果たし、且つ検知方法としての役割を果たした。
実施例2
全長ZsGreen及びBRD2を含有する融合タンパク質を細胞内で発現させて、BRD2ブロモドメイン阻害化合物に応答した局在化の変化を分析した。
方法
蛍光タンパク質(ZsGreen)を、ヒトEF1プロモーターの制御下でTet−ON 3G転写因子を発現するレンチウィルスベクター中のヒトBRD2をコードするDNA配列(NP_001106653.1)のインフレームの上流にクローニングした。誘導性TRE3Gプロモーターの下流にあるZsGreen−BRD2をコードする領域の発現を、ドキシサイクリンにより誘導することができた。これらの発現プラスミド構築物を用いて生成されたレンチウィルスを用いて、U2OS骨肉腫細胞(ATCC、HTB−96)を感染させ、15μg/mlのブラストサイジン選択下で安定した細胞を形成した。安定した細胞を共焦点顕微鏡観察用のNunc(商標)Lab−Tek(商標)IIチャンバースライドに播種した。細胞を2μg/mlのドキシサイクリンで16時間処理し、その後DMSOまたはBRD2阻害剤のいずれかと共に4時間インキュベートした後に画像化した。加熱ステージを有するZeiss LSM510倒立型共焦点顕微鏡またはLSM780共焦点顕微鏡を用いて、FPタグ付けしたBRD2の核内の局在化を調べた。得られた画像をZeiss ZENソフトウェアを用いて解析した。
結果及び考察
N末端にZsGreenタグ付けした誘導性の全長BRD2(図8A)を安定的に有するU2OS細胞株を、レンチウィルスの感染及びブラストサイジン選択により生成させた。ZsGreen−BRD2タンパク質が、ブロモドメイン阻害剤によりクロマチンから遊離した後に、ドット/フォーカスを形成するか否かを試験するために、安定したU2OS/ZsGreen−BRD2細胞をドキシサイクリンで誘導し、10μΜのビヒクル(DMSO)またはブロモドメイン阻害剤JQ1(CAS番号126524−70−4)のいずれかで4時間処理した後に、共焦点顕微鏡を用いて生細胞を画像化した。JQ1処理により、核内でZsGreen−BRD2タンパク質が再局在化し、ドット/フォーカスが形成された(図8B)。この阻害剤依存性のフォーカス形成表現型は、二量体または多量体を形成するFPタグと融合したBRD4の場合に観察された凝集表現型と類似していた(図2)。
実施例3
全長ZsGreen及びBRD3を含有する融合タンパク質を細胞内で発現させて、BRD3ブロモドメイン阻害化合物に応答した局在化の変化を分析した。
方法
蛍光タンパク質(ZsGreen)を、ヒトEF1プロモーターの制御下でTet−ON 3G転写因子を発現するレンチウィルスベクター中のヒトBRD3をコードするDNA配列(NP_031397.1)のインフレームの上流にクローニングした。誘導性TRE3Gプロモーターの下流にあるZsGreen−BRD3をコードする領域の発現を、ドキシサイクリンにより誘導することができた。これらの発現プラスミド構築物を用いて生成されたレンチウィルスを用いて、U2OS骨肉腫細胞(ATCC、HTB−96)を感染させ、15μg/mlのブラストサイジン選択下で安定した細胞を形成した。安定した細胞を共焦点顕微鏡観察用のNunc(商標)Lab−Tek(商標)IIチャンバースライドに播種した。細胞を2μg/mlのドキシサイクリンで16時間処理し、その後DMSOまたはBRD3阻害剤のいずれかと共に4時間インキュベートした後に画像化した。加熱ステージを有するZeiss LSM510倒立型共焦点顕微鏡またはLSM780共焦点顕微鏡を用いて、FPタグ付けしたBRD3の核内の局在化を調べた。得られた画像をZeiss ZENソフトウェアを用いて解析した。
結果及び考察
N末端にZsGreenタグ付けした誘導性の全長BRD3(図9A)を安定的に有するU2OS細胞株を、レンチウィルスの感染及びブラストサイジン選択により生成させた。ZsGreen−BRD3タンパク質が、ブロモドメイン阻害剤によりクロマチンから遊離した後に、ドット/フォーカスを形成するか否かを試験するために、安定したU2OS/ZsGreen−BRD3細胞をドキシサイクリンで処理し、10μΜのビヒクル(DMSO)またはブロモドメイン阻害剤JQ1(CAS番号126524−70−4)のいずれかと共に4時間インキュベートした後に、生細胞を画像化した。ZsGreen−BRD2及びZsGreen−BRD4について得られた知見と類似して、ZsGreen−BRD3タンパク質は、BRD3ブロモドメイン阻害化合物JQ1に応答して蛍光ドット/フォーカスを形成した(図9B)。
実施例4
BRD9ブロモドメインを阻害する化合物の細胞上の効果を判定するための方法を確立するために、この例における実験を設計し実施した。全長BRD9及び蛍光タンパク質を含有する融合タンパク質を細胞内で発現させて、ブロモドメイン阻害剤により引き起こされる局在化の変化及びフォーカスの形成を分析した。
方法
蛍光タンパク質(ZsGreenまたはmVenus)を、ヒトEF1プロモーターの制御下でTet−ON 3G転写因子を発現するレンチウィルスベクター中のヒトBRD9をコードするDNA配列(NCBI NP_076413.3)のインフレームの下流にクローニングした。誘導性TRE3Gプロモーターの下流にあるBRD9−ZsGreen及びBRD9−ZsGreenをコードする領域の発現を、ドキシサイクリンにより誘導することができた。これらの発現プラスミド構築物を用いて生成されたレンチウィルスを用いて、U2OS骨肉腫細胞(ATCC、HTB−96)を感染させ、15μg/mlのブラストサイジン選択下で安定した細胞を形成した。安定した細胞を共焦点顕微鏡観察用のNunc(商標)Lab−Tek(商標)IIチャンバースライドに播種した。細胞を2μg/mlのドキシサイクリンで16時間処理し、その後DMSOまたはBRD9阻害剤(BDi−B、BDi−C及びBDi−D)のいずれかと4時間インキュベートした後に画像化した。加熱ステージを有するZeiss LSM510倒立型共焦点顕微鏡またはLSM780共焦点顕微鏡を用いて、FPタグ付けしたBRD9の核内の局在化を調べた。得られた画像をZeiss ZENソフトウェアを用いて解析した。
結果及び考察
C末端にZsGreenタグ付けした誘導性の全長BRD9(図10A)を安定的に有するU2OS細胞株を、レンチウィルスの感染及びブラストサイジン選択により生成させた。ブロモドメイン阻害のBRD9−ZsGreenの局在化に対する効果を更に調べるために、蛍光融合タンパク質の発現をドキシサイクリンによって誘導し、細胞を10μΜのビヒクル(DMSO)またはBRD9ブロモドメイン阻害剤(化合物BDi−CまたはBDi−D)のいずれかで4時間処理した後に、共焦点顕微鏡を用いて生細胞を画像化した。BRD9−ZsGreenの局在化は、両方のBRD9阻害剤に応答して、拡散した分布から蛍光ドット/フォーカスへと変化した(図10B)。これらの結果は、BRD9−ZsGreenがBRD9ブロモドメイン阻害剤によってクロマチンから排除され、その後蛍光ドット/フォーカスを形成したことを示した。更に、BRD9のブロモドメインに点変異(N216Y)を導入し、その結合能を無効にした場合には(図11A)、クロマチン阻害化合物の非存在下であっても、クロマチンに対する結合親和性のない変異体BRD9−ZsGreenが蛍光ドットを形成した(図11B)。まとめると、このブロモドメイン変異体タンパク質の「ドット」表現型もまた、化合物処理した野生型BRD9−ZsGreenの「ドット」表現型が、BRD9ブロモドメインの機能的破壊に起因することを示した。
「ドット/フォーカス」表現型に対するFPタグの寄与を調べるために、BRD9を、単量体FPであり、タンパク質凝集を促進しなかったmVenusに融合させた(図12A)。予想されたように、DMSOまたはBRD9阻害剤(化合物BDi−D)のいずれかを伴うBRD9−mVenusに関して明確な局在化の差異はなく、また蛍光シグナルは核中で均等に分布した(図12B)。mVenusタグ付けしたBRD9のブロモドメイン変異体対立遺伝子(N216Y)を生起させ、更にブロモドメイン阻害剤を伴う知見を確認した(図12C)。変異体BRD9−ZsGreen(図11B)とは対照的に、変異体BRD9−mVenusは、クロマチンに結合することができないにも拘わらず、核内に拡散して位置した(図12D)。これらの結果は、ここでも、タグ付けしたブロモドメインタンパク質の局在化に対する蛍光タンパク質の効果を実証した。ZsGreenタンパク質は四量体を形成する能力を有していたのに対して、mVenusは単量体タンパク質として存在していた。FPタグがオリゴマー化する傾向を有した場合には、阻害剤によってクロマチンから遊離したタグ付けしたブロモドメインタンパク質は凝集することができ、蛍光ドット/フォーカスを形成した。タグがオリゴマーを形成することができなかった場合は(例えば、mVenus)、タグ付けしたブロモドメインタンパク質は、クロマチンに結合しなかったにもかかわらず、拡散した分布を維持した。殆どの細胞におけるクロマチンの分布は拡散し(図4)、顕微鏡は、結合した状態と結合していない状態の間で、BRD9−mVenusの拡散した局在化を区別するだけの解像度を有していなかったことに留意されたい。
実施例5
ブロモドメイン含有タンパク質の他の領域の非存在下であり、レポーターモジュール(ここでは蛍光タンパク質タグ)を伴う、アッセイ方法を確立し且つ細胞内での阻害剤活性を測定するための、ブロモドメインモジュールの使用を検討した。
方法
核局在化配列の3のコピー(DPKKKRKV)(配列番号1)を、CECR2ブロモドメインをコードするDNA配列(NCBI NP_113601.2のアミノ酸残基424〜538)であって、それにZsGreenコード化配列が続く上記配列のN末端に融合させた。この融合発現構築物を、ヒトEF1プロモーターの制御下でTet−ON 3G転写因子を発現するレンチウィルスベクター中にクローニングした。誘導性TRE3Gプロモーターによって制御されるNLS−CECR2.BD−ZsGreenの発現をドキシサイクリンにより誘導した。これらの発現プラスミド構築物を用いて生成されたレンチウィルスを用いて、U2OS骨肉腫細胞(ATCC、HTB−96)を感染させ、15μg/mlのブラストサイジン選択下で安定した細胞を形成した。安定した細胞を顕微鏡分析用の6ウェルまたは96ウェルプレートに播種した。細胞を2μg/mlのドキシサイクリンで16時間処理し、その後DMSOまたはCECR2阻害剤のいずれかと共に4時間インキュベートした後、4%ホルムアルデヒドで固定化した。ニコン社倒立型蛍光顕微鏡(Eclipse TS100)またはImageXpress Micro(Molecular Devices社)を用いて、NLS−CECR2.BD−ZsGreenの核内における局在化を調べた。
上記融合タンパク質のコード化配列を上述のレンチウィルスベクターから増幅し、pET系細菌発現ベクターに連結した。CECR2を融合していない親ZsGreenタンパク質を発現するベクターをClontech社より購入した。各ベクトルをBL−21 pLysS ロゼッタ細胞(EMD Millipore社)に形質転換し、カルベニシリン上に播種することにより単一のコロニーを選択した。培養物をLB培地中で増殖させ、IPTG(A600=0.4−0.6)の添加によりタンパク質の発現を誘導した。2.5時間の発現後に細胞を採取し、−80℃で一晩保存した。細胞を50mMのトリス、pH7.5、300mMのNaCl、1mMのEDTA、及び1mMのDTTに再懸濁させ、超音波処理によって溶解させた。ライセートの遠心分離及び濾過により細胞デブリを除去し、その後サイズ排除カラム(SEC−3000、Phenomenex社)に適用した。インライン検出器(FP−2020プラス、日本分光社)を用いて緑色蛍光タンパク質を検知した。
結果及び考察
誘導性NLS−CECR2.BD−ZsGreen(図13A)を安定的に有するU2OS細胞株を、レンチウィルスの感染及びブラストサイジン選択により生成させた。融合タンパク質は、CECR2ブロモドメイン阻害剤の非存在下で、核内に拡散して局在化し、均一な分布を示した。CECR2阻害剤(化合物BDi−E)と共にインキュベートすることにより、ZsGreenタグ付けしたタンパク質の蛍光ドット/フォーカスが形成された(図13B)。このことは、CECR2.BDのクロマチンへの結合が上記阻害剤によって阻害され、核質に遊離されたことを示した。遊離のNLS−CECR2.BD−ZsGreen融合タンパク質はその後凝集し、蛍光体ドット(フォーカス)を形成した。
CECR2を融合していないZsGreenとの比較のために、NLS−CECR2.BD−ZsGreen融合体を大腸菌中で発現させた。細胞を溶解し、ライセートを、ZsGreenタンパク質を可視化するための蛍光検知付きのゲル濾過(サイジングカラム)に供した。CECR2融合タンパク質は、巨大タンパク質複合体(>700kD)を示唆する空隙容量画分で溶出した。予想されたように、CECR2を融合していないZsGreenタンパク質は四量体及び二量体を形成するが、空隙容量で溶出する種は形成しない(図14)。これらの結果は、蛍光ドットが大きなタンパク質凝集体を含有するという我々のモデル(図7)と一致した。
実施例6
細胞における阻害活性を判定するためのアッセイ方法を確立するために、タンデムブロモドメインモジュールをタグ(例えば、蛍光タンパク質タグ)と共に用いるという概念であって、但しブロモドメイン含有タンパク質の他の領域は必ずしも用いないとの上記概念を探索するために、以下の実験を行った。
方法
核局在化配列の3のコピー(DPKKKRKV)(配列番号1)を、TAF1(NCBI_NP 004597.2のアミノ酸残基1406〜1640)の2のタンデムのブロモドメインのコード化DNA配列であって、それにZsGreenコード化配列が続く上記配列のN末端に融合させた。Q5(登録商標)部位特異性変異誘発キット(Site−Directed Mutagenesis Kit)(New England BioLabs社)を用いて、1481及び1604の位置のアスパラギン残基がチロシンに変異したブロモドメイン変異体対立遺伝子を生成させた。野生型及び変異体融合発現構築物の両方を、ヒトEF1プロモーターの制御下でTet−ON 3G転写因子を発現するレンチウィルスベクター中にクローニングした。誘導性TRE3Gプロモーターによって制御されるNLS−TAF1.BD−ZsGreenの発現をドキシサイクリンにより誘導した。これらの発現プラスミド構築物を用いて生成されたレンチウィルスを用いて、U2OS骨肉腫細胞(ATCC、HTB−96)を感染させ、15μg/mlのブラストサイジン選択下で安定した細胞を形成した。安定した細胞を顕微鏡観察用の6ウェルまたは96ウェルプレートに播種した。細胞を2μg/mlのドキシサイクリンで16時間処理し、その後DMSOまたはCECR2阻害剤のいずれかと共に4時間インキュベートした後、4%ホルムアルデヒドで固定化した。加熱ステージを有するZeiss LSM510倒立型共焦点顕微鏡またはLSM780共焦点顕微鏡を用いて、核内の蛍光タンパク質の局在化を調べた。得られた画像をZeiss ZENソフトウェアを用いて解析した。
結果及び考察
誘導性NLS−TAF1.BD1.BD2−ZsGreen(図15A)を安定して有するU2OS細胞株をドキシサイクリンと共にインキュベートし、蛍光タンパク質の発現を誘導し、その後ビヒクル(DMSO)またはTAF1ブロモドメイン阻害剤で4時間処理した。ビヒクル比較対照においては、ZsGreenタグ付けしたTAF1ブロモドメインが核内に拡散して分布し、これは融合タンパク質がクロマチンに結合したことを示していた。一方、TAF1ブロモドメイン阻害化合物(BDi−F)の存在下では、タグ付けしたタンパク質が再局在化し、蛍光ドット/フォーカスを形成した(図15B)。これらの結果は、ブロモドメイン阻害剤が、FPタグ付けしたブロモドメインタンパク質のクロマチンへの結合を破壊し、FPタグ付けしたブロモドメインタンパク質が、クロマチンから遊離した後に蛍光ドット/フォーカスを形成したことを示した。更に、ブロモドメインの結合能を消失させる点変異が、NLS−TAF1.BD1.BD2−ZsGreenの両方のTAF1ブロモドメインに導入され(図16A)、得られたレンチウィルス構築物を用いて安定したU2OS細胞を作製した場合に、ブロモドメイン変異体タンパク質は、ブロモドメイン阻害化合物の非存在下であっても、蛍光ドット/フォーカスを形成した(図16B)。従って、2のブロモドメインモジュールを含有するFP融合タンパク質は、ブロモドメイン阻害化合物に応答して蛍光ドット/フォーカスを形成し、この型式の改質された細胞系を用いて、潜在的なブロモドメイン阻害化合物の細胞内活性を測定することができる。
実施例7
この実施例における実験は、全長ブロモドメインのブロモドメインモジュールをキメラブロモドメインモジュールで置換することにより、別なブロモドメインについての蛍光の再局在化/ドット形成アッセイを開発するためのタンパク質を含有する、全長ブロモドメインの骨格を用いることの実現可能性を判定するために設計し実行した。
方法
蛍光タンパク質(ZsGreen)を、ヒトBRD9をコードするDNA配列(NCBI NP_076413.3)であって、当該ブロモドメインをコードするDNA配列(アミノ酸残基114〜253)が、ヒトBAZ2Bのブロモドメイン配列(NCBI NP_038478.2、アミノ酸残基2039〜2166)またはヒトPCAF/KAT2B(NCBI NP_003875.3、アミノ酸残基696〜820)によって置換された上記DNA配列のインフレームの下流にクローニングした。キメラBAZ2B−BRD9−ZsGreenまたはPCAF−BRD9−ZsGreen融合配列を、ヒトEF1プロモーターの制御下でTet−ON 3G転写因子を発現するレンチウィルスベクター中にクローニングした。誘導性TRE3Gプロモーターの下流にあるZsGreenタグ付けしたキメラタンパク質の発現を、ドキシサイクリンにより誘導することができた。これらの発現プラスミド構築物を用いて生成されたレンチウィルスを用いて、U2OS骨肉腫細胞(ATCC、HTB−96)を感染させ、15μg/mlのブラストサイジン選択下で安定した細胞を形成した。安定した細胞を共焦点顕微鏡観察用のNunc(商標)Lab−Tek(商標)IIチャンバースライドに播種した。細胞を2μg/mlのドキシサイクリンで16時間処理し、キメラ蛍光タンパク質の発現を誘導した。BAZ2B−BRD9−ZsGreenを発現する細胞を、DMSOまたはBAZ2B阻害剤のいずれかと共に4時間インキュベートし、その後画像化した。PCAF−BRD9−ZsGreenを発現する細胞を、DMSOまたはPCAF阻害剤のいずれかと共に16時間インキュベートし、その後画像化した。加熱ステージを有するZeiss LSM510倒立型共焦点顕微鏡またはImgaeXpress Micro(Molecular Devices社)を用いてZsGreenタグ付けしたキメラタンパク質の局在化を調べた。得られた画像をZeiss ZENソフトウェアを用いて解析した。
結果及び考察
他のブロモドメインについてのアッセイシステムを確立するためにBRD9−ZsGreen再局在化アッセイ(実施例4に記載)を用いることの可能性を探索するために、BRD9ブロモドメインがBAZ2Bのブロモドメインで置換されたキメラBRD9−ZsGreen発現構築物(BAZ2B−BRD9−ZsGreenと呼ぶ)を生成させた。誘導性BAZ2B−BRD9−ZsGreen(図17A)を安定して有するU2OS細胞をドキシサイクリンと共にインキュベートして蛍光タンパク質の発現を誘導し、続いてビヒクル(DMSO)またはブロモドメイン阻害化合物で処理した。ブロモドメインの上流に位置するBRD9の核局在化配列が、ZsGreenタグ付けしたキメラタンパク質を核に導いた。ビヒクルの比較対象においては、このキメラタンパク質の分布は核内に拡散した。一方、BAZ2Bブロモドメイン阻害化合物(BDi−G)による処置はキメラタンパク質の局在化を変化させ、蛍光ドット/フォーカスを形成した(図17B)。これらの結果は、BAZ2B阻害剤がBAZ2B−BRD9−ZsGreenタンパク質とクロマチンとの間の相互作用を破壊し、続いて、ZsGreenタグの凝集特性に起因して、蛍光ドット/フォーカスが形成されたことを示した。
同様に、PCAFブロモドメインに関して細胞アッセイを確立することができるか否かを判定するために、BRD9−ZsGreen骨格を用いてPCAFブロモドメインのキメラ構築物(図18A)を生成させ、PCAFブロモドメイン阻害化合物を分析した。U2OS/PCAF−BRD9−ZsGreen細胞をドキシサイクリンと共に一晩インキュベートして、ZsGreenタグ付けしたキメラタンパク質の発現を誘導し、続いてビヒクル(DMSO)またはPCAF阻害化合物(BDi−H)処理を行った。DMSOの存在下では、PCAF−BRD9−ZsGreenタンパク質は核内に拡散して分布し、PCAFブロモドメイン阻害剤によって、タンパク質が再局在化し、ドット/フォーカスが形成された(図18B)。この結果は、ブロモドメインモジュールの結合活性を阻害するブロモドメイン阻害化合物の存在下では、ZsGreenタグ付けしたブロモドメインタンパク質が再局在化し、ドット/フォーカスを形成したことと整合した。まとめると、この実施例の実験データは、置換された他のタンパク質由来のブロモドメインモジュールを含有する、FPタグ付けした、ブロモドメインを含有するキメラタンパク質は、ブロモドメイン阻害化合物に応答し、蛍光ドット/フォーカスを形成することができることを実証した。

Claims (11)

  1. 試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であるかの判定方法であって、
    (a)融合タンパク質を含む細胞を前記試験化合物に接触させることであって、複数の融合タンパク質がフォーカスを形成することができる、ことと、
    (b)前記試験化合物が融合タンパク質フォーカスの形成を増加させるかを判定することと
    を含み、
    フォーカスの形成の増加が、前記試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であることを示し、各融合タンパク質が、少なくとも1のブロモドメイン及び多量体化することができる蛍光タンパク質であるレポーターモジュールを含前記判定方法
  2. 前記細胞がCHO―K1、COS−7、HEK293、HEK293T、HEK293FT、HeLa、MDCKまたはU2OS細胞である、請求項1に記載の方法
  3. 前記細胞がCOS−7、HeLaまたはU2OS細胞である、請求項2に記載の方法
  4. 記レポーターモジュールが、EGFP、TurboGFP、dsRed2、dsRed−Express2またはZsGreenである、請求項1に記載の方法
  5. 前記融合タンパク質が核局在化シグナル(NLS)を含む、請求項に記載の方法
  6. 前記NSLがSV40ラージT抗原のNLSまたはヌクレオプラスミンのNLSである、請求項5に記載の方法
  7. ブロモドメインが、BRG1、PCAF/KAT2B、BAZ2B、BRD1、BRD8、BRFP1、BRFP3、BRG1、CBP/CREBBP、PCAF/KAT2B、TRIM24及び/またはZMYND8のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む、請求項に記載の方法
  8. 記ブロモドメインが、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BRDT、及び/またはBRG1のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む、請求項に記載の方法
  9. 記ブロモドメインが、BRG1、BRPF1、CECR2、PCAF、及び/またはTAF1のいずれか1種の少なくとも1のブロモドメインを含む、請求項に記載の方法
  10. 記ブロモドメインが、BRD4及び/またはBRD9の少なくとも1種のブロモドメインを含む、請求項に記載の方法
  11. 試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であるかの判定方法であって、
    (a)融合タンパク質を含む細胞を前記試験化合物に接触させることであって、複数の融合タンパク質がフォーカスを形成することができる、ことと、
    (b)前記試験化合物が融合タンパク質フォーカスの形成を増加させるかを判定することと
    を含み、
    ォーカスの形成の増加が、前記試験化合物がブロモドメイン阻害化合物であることを示し、各融合タンパク質が、少なくとも1のブロモドメイン及び多量体化することができる蛍光タンパク質であるレポーターモジュールを含み、前記レポーターモジュールがEGFP、TurboGFP、dsRed2、dsRed−Express2またはZsGreenである、前記判定方法。
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