JP6461901B2 - ネコ科苦味受容体及び方法 - Google Patents

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Description

本願は、ネコ科苦味受容体及び方法に関する。
味覚系は、外界の化学組成物に関する感覚情報を提供する。哺乳類は少なくとも5つの基礎的な味覚の様相すなわち:甘味、苦味、酸味、塩味、及びうま味を有すると考えられている。各々の味覚の様相は、舌の表面に見出される味覚受容体細胞において発現される1つ又は複数の別個のタンパク質受容体によって仲介されると考えられている。苦味、甘味、及びうま味の刺激を認識する味覚受容体は、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)スーパーファミリーに属する。受容体の微妙な違いにより、どのリガンドが結合し、また受容体が刺激を受けるとどのようなシグナルが生成されるかが変化しうる。
GPCRスーパーファミリーの様々なメンバーは他の多くの生理機能、例えば内分泌機能、外分泌機能、心拍度数、脂肪分解、及び炭水化物代謝を仲介する。いくつかのそのような受容体の生化学的分析及び分子クローニングから、これらの受容体のドメインの構造及び機能に関する多数の基本原理が明らかとなっている。
哺乳類が5つの主要な様相を味わう能力はおおむね類似していると思われるが、食餌及び環境の違いにより、味覚受容体は哺乳類生物種全体では多少異なるように進化してきた。例えば、甘味化合物の受容体の構成要素である味覚受容体タイプ1タンパク質メンバー2(Taste Receptor,Type 1 protein,member 2)(TAS1R2)をコードする遺伝子は、ネコ科動物及びいくつかの他の偏性肉食動物では機能を持たない偽遺伝子に突然変異している。一方、イルカのような水生哺乳類は最も機能的な味覚受容体を喪失している。
苦味の様相は通常、不快なものとされている。数多くの天然毒素及び合成毒素は苦味物質として特徴付けられてきた。その結果、苦味知覚は、植物に見出されることの多い有毒化合物の摂取をやめさせる手段として進化してきたという仮説が立てられる。苦味を有する化合物の数は概算で数万である。苦味知覚を阻止する化合物、例えば、味覚細胞の表面に埋め込まれた一群のモノマーGタンパク質共役型受容体である味覚受容体タイプ2(「TAS2R」)タンパク質のサブセットに作用するp‐ジプロピルスルファモイル安息香酸(プロベネシド)も同定されている。
研究により、ヒト及び他の霊長類のTAS2Rの分子多様性が個体の苦味知覚の機能的な差をもたらすことが示されている(非特許文献1及び2)。地理的領域の特定の植物相への接触は、TAS2Rに対する淘汰の主たる原動力であると思われる。
ヒトは約26個の機能性TAS2Rをコードし、莫大な数の化合物の検出を可能としている。これまで約550個の化合物がヒトにとって苦味物質であるとして同定されている。ヒトTAS2R(hTAS2R)のあるサブセットは現時点では無差別的である、すなわち、いくつかの化学的分類に属する多数のリガンドによって活性化されると考えられているが、他のhTAS2Rは特定の化学的分類のリガンドのみと結合する。加えて、いくつかのhTAS2Rはオーファン受容体であって該受容体を刺激する化合物は未だ同定されていない。
苦味刺激のシグナル伝達はガストデューシンのα‐サブユニットを介して行われる。このGタンパク質サブユニットは味覚ホスホジエステラーゼ(taste phosphodiesterase)を活性化し、サイクリックヌクレオチドのレベルを減少させる。伝達経路のさらなるステップは未だ知られていない。ガストデューシンのβγ‐サブユニットも、IP3(イノシトール3リン酸)及びDAG(ジグリセリド)の活性化により味覚を仲介する。これらの第二メッセンジャーはゲート型イオンチャネルを開口させる場合もあれば、内部カルシウムの放出を引き起こす場合もある。TAS2Rはすべてガストデューシン含有細胞に位置しているが、ガストデューシンのノックアウトでは苦味化合物に対する感度は完全には無くならず、苦味に関する重複したメカニズムを示唆している。
hTAS2R38は最も広く研究された苦味受容体である。20世紀初め、苦味化合物であるフェニルチオカルバミド(PTC)の知覚において対立する2つが、人々を被検者として観察された。ほとんどの人々はPTCの味を感じることが可能であったが、約25%の人々は感じられなかった。研究者らは、有味者/無味者の表現型がある程度の遺伝性を有することに気づいた。その後、2群間の表現型の差は、遺伝子型の差、より具体的にはhTAS2R38のDNA内の3つの位置における一塩基多型(SNP)に帰する可能性があると判定された。
他の生物種はヒトのものと全く異なるTAS2Rレパートリーを示す。例えば、マウスはそのゲノム中にコードされた34個の完全長TAS2Rを有する一方、ニワトリは3個しか持っていない(非特許文献3)。化合物によっては多数のTAS2Rによって検出可能であるが、生物種間のTAS2Rレパートリーの差が苦味知覚の差に帰着することはほぼ確実である。
苦味知覚は、味覚受容体2ファミリー(TAS2R)のGタンパク質共役型受容体(GPCR)によって仲介される。TAS2R遺伝子は、Gタンパク質と相互作用して味覚のシグナル伝達を仲介する、味覚の伝達に関与している関連する7回膜貫通型Gタンパク質共役型受容体のファミリーをコードしている。特に、TAS2RはGタンパク質であるガストデューシンとリガンド特異的な方式で相互作用する。
現在までに、ヒトTAS2R(hTAS2R)を特性解析するために多くの研究が行われてきた。ヒトゲノムは、糖タンパク質である約26個の機能性TAS2Rをコードしている。全てのTAS2Rは、第2の細胞外ループの中心内部におけるAsn結合型グリコシル化のための保存された部位を共有している。hTAS2Rはさらに、in vitroで発現された時にホモオリゴマー及び他のGPCRとのヘテロオリゴマーを形成する能力を有するが、現在のところTAS2R受容体のオリゴマー化が機能的な意味合いを持つという証拠は存在しない。
苦味受容体細胞は、TAS2R遺伝子の発現を特徴とし、かつ他の味覚刺激の検出に当てられた受容体細胞からは完全に分離された、化学感覚細胞の独特な亜集団に相当する。各々の苦味受容体細胞は多数の苦味受容体を発現しているが、共発現の程度には未だ議論の余地がある。
味覚系における発現に加え、TAS2Rは非味覚組織においても見出される。これらの口外の部位の中には、気道上皮、胃腸組織、生殖器、及び脳がある。苦味受容体はマウスにおける精子の分化又は成熟に関係している。TAS2Rの非味覚性の発現は消化及び呼吸を調節するために使用されることが知られている。
腸内分泌細胞株(STC‐1細胞)におけるTAS2R受容体の活性化は、腸の運動性を低減することができるペプチドホルモンのコレシストキニン(CCK)の放出をもたらす。従って、TAS2R経路を活性化する潜在的毒素の摂取は、食物が胃を通り抜ける速度を低下させ、継続して摂食する意欲を減じる可能性がある。CCKの放出はさらに、迷走神経の感覚神経プロセスを興奮させて脳にシグナルを運び、食物摂取の調節が末梢及び中枢のいずれの制御も伴うことを示唆している。TAS2Rシグナル伝達ネットワークの活性化はさらに、又は別例として、毒素が血液循環に入ることができる前に腸上皮からの吸収された毒素の排除を間接的に増大させる可能性がある。というのも、あるデータは、CCKを分泌する腸内分泌細胞が腸から血液循環中への毒性物質の移動を低減するパラクリンシグナル伝達システムに関与することを示唆しているからである。腸管の下部では、TAS2R受容体の活性化は異なる効果を有する。一部の苦味リガンドが結腸上皮に適用されると、該リガンドは陰イオンの分泌を誘導し、該陰イオンは、あらゆる有害な刺激物を結腸から洗い流すことのできる上皮による体液分泌をもたらす。
孤立化学感覚細胞(SCC)も上部呼吸器系全体にわたって存在し、TAS2R受容体、PLCβ2、ガストデューシン、及び伝達チャネル(transduction channel)TrpM5を含む一連の味覚関連シグナル伝達分子全体を発現する。SCCは三叉神経のポリモーダルな疼痛線維(pain fiber)上にシナプスを形成する。SCCのTAS2R受容体を活性化する毒素の吸入は刺激性となり、呼吸における三叉神経を介した反射変化を喚起することになる。加えて、活性化された三叉神経線維は気道上皮の局所的神経原性炎症をもたらすペプチドモジュレーターを放出し、毒素の存在に応答して免疫系を活性化する。
ヒトの苦味受容体であるhTAS2R2、hTAS2R41、hTAS2R42、hTAS2R45、hTAS2R48、及びhTAS2R60は、これらの受容体についてリガンドが未だ同定されていないので、今もなおオーファンGPCRとみなされている。
最近まで、hTAS2R2は、10種のヒト集団(南米のカリチアーナ族(Karitiana)、スルイ族(Surui)、ワオラニインディアン、東欧のロシア人、中東のドルーズ族(Druze)、東アジアのタイヤル族(Atayal)、中国人、日本人、並びに東南アジアのクメール人(Khmers)及びメラネシア人)から、並びにGenBank供給源から収集された配列において見出されるコドン160の2塩基欠失ゆえに、偽遺伝子として注釈付けされていた。hTAS2R2はその欠失に関して多型であることが分かっており、完全な遺伝子はアディゲ人(Adygei)(東欧)、ムブティ族(Mbuti)(アフリカのピグミー)及びビアカ族(Biaka)(アフリカのピグミー)に見出される(非特許文献3)。
ネコ科ゲノムは最小限の包括度で配列決定済みである(非特許文献4及び5)。その結果、大きな欠落部がネコ科ゲノム配列中に存在しており、2000個をわずかに超えるネコ科遺伝子しか現在まで注釈付けがなされていない。比較として、ヒトゲノムは約25,000個の注釈付けされた遺伝子を有する。ゲノムアセンブリにおけるギャップより前の配列は低品質であり、したがって、欠けている情報に加えて、存在するデータの大部分が低品質である。従って、ネコ科ゲノミクス内において、かつネコ科動物の味知覚の分子基盤を決定する際に、発見されるべきことが多くある。ネコ科TAS2R(fTAS2R)はネコ科ゲノムにおいて未だ注釈付けされていないし、現在まで生化学的に調査もなされていない。加えて、数多くのネコ科動物の種族が特定の地理的領域に起源を有し、したがって独自の植物相にさらされており、種族特異的なTAS2Rの差が存在する可能性がある。
ネコ科TAS2R苦味受容体の同定及び特性解析は、ネコ科動物の味覚プロファイルとその変調について理解するのに有用である。
イマイ(Imai)ら、バイオロジー・レターズ(Biol Lett.)、2012年、第8巻、第4号、p.652−656 リー(Li)ら、ヒューマン・バイオロジー(Human Biology)、2011年、第83巻、p.363−377 ゴウ(Go)ら、ジェネティクス(Genetics)、2005年5月、第170巻、第1号、p.313−326 マリケン(Mullikin)ら、ビーエムシー・ゲノミクス(BMC Genomics)、2010年、第11巻、p.406 ポンティウス(Pontius)ら、ゲノム・リサーチ(Genome Research)、2007年、第17巻、p.1675−1689
新規なネコ科TAS2R受容体が本明細書中に開示される。
一実施形態において、単離されたネコ科TAS2R(fTAS2R)受容体ポリペプチドは、ネコ科TAS2R受容体の細胞外ドメイン;ネコ科TAS2R受容体の膜貫通領域、又はネコ科TAS2R受容体の細胞内ドメインを含み、該fTAS2R受容体は、配列番号18、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26から選択された配列を含み、単離されたfTAS2R受容体ポリペプチドは、配列番号2、4、6、又は10のアミノ酸配列からなるものではない。
一実施形態において、単離されたfTAS2R受容体ポリペプチドは、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドの細胞外ドメインであって、配列番号2のアミノ酸1、68〜84;146〜179;若しくは249〜257;配列番号4のアミノ酸1〜10、73〜88;151〜186;若しくは256〜264;配列番号6のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜186;若しくは256〜265;配列番号8のアミノ酸1〜2;69〜87;151〜183;若しくは253〜261;配列番号10のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜187;若しくは257〜265;配列番号12のアミノ酸1〜6;72〜88;150〜183;若しくは253〜262;配列番号14のアミノ酸1;69〜87;150〜181;若しくは251〜260;配列番号16のアミノ酸1〜8;69〜88;150〜185;若しくは252〜261;配列番号18のアミノ酸1〜17:83〜98;161〜198;若しくは268〜277;配列番号20のアミノ酸1;69〜88;150〜185;若しくは255〜264;配列番号22のアミノ酸1〜2;69〜87;149〜181;若しくは251〜260;配列番号24のアミノ酸1〜2;69〜87;149〜181;若しくは251〜259;若しくは、配列番号26のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜185;若しくは254〜263;を含む細胞外ドメイン;ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドの膜貫通領域であって、配列番号2のアミノ酸2〜22、47〜67、85〜105、125〜145、180〜200、228〜248、若しくは258〜278;配列番号4のアミノ酸11〜31、52〜72、89〜109、130〜150、187〜207、235〜255、若しくは265〜285;配列番号6のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、187〜207、235〜255、若しくは266〜286;配列番号8のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、130〜150、184〜204、232〜252、若しくは262〜282;配列番号10のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、188〜208、236〜256、若しくは266〜286;配列番号12のアミノ酸7〜27、51〜71、89〜109、129〜149、184〜204、232〜252、若しくは263〜283;配列番号14のアミノ酸2〜22、2.48〜68、88〜108、129〜149、182〜202、230〜250、若しくは261〜281;配列番号16のアミノ酸9〜29、48〜68、89〜109、129〜149、186〜206、231〜251、若しくは262〜282;配列番号18のアミノ酸18〜38、62〜82、99〜119、140〜160、199〜219、247〜267、若しくは278〜298;配列番号20のアミノ酸2〜22、48〜68、89〜109、129〜149、186〜206、234〜254、若しくは265〜285;配列番号22のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、128〜148、182〜202、230〜250、若しくは261〜281;配列番号24のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、128〜148、182〜202、230〜250、若しくは260〜280;若しくは、配列番号26のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、186〜206、233〜253、若しくは264〜284を含む膜貫通領域、又は、細胞内ドメインであって、配列番号2のアミノ酸23〜46;106〜124;201〜227;若しくは279〜298;配列番号4のアミノ酸32〜51;110〜129;208〜234;若しくは286〜304;配列番号6のアミノ酸30〜50;110〜128;208〜234;若しくは287〜316;配列番号8のアミノ酸24〜47;109〜129;205〜231;若しくは283〜306;配列番号10のアミノ酸30〜50;110〜128;209〜235;若しくは287〜311;配列番号12のアミノ酸28〜50;110〜128;205〜231;若しくは284〜337;配列番号14のアミノ酸23〜48;109〜128;203〜229;若しくは282〜300;配列番号16のアミノ酸30〜47;110〜128;207〜230;若しくは283〜309;配列番号18のアミノ酸39〜61;120〜139;220〜246;若しくは299〜334;配列番号20のアミノ酸23〜47;110〜128;207〜233;若しくは286〜322;配列番号22のアミノ酸24〜47;109〜127;203〜229;若しくは282〜299;配列番号24のアミノ酸24〜47;109〜127;203〜229;若しくは281〜308;若しくは、配列番号26のアミノ酸30〜50;110〜128;207〜232;若しくは285〜312を含む細胞内ドメインを含む。
新規なネコ科TAS2R受容体をコードするポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドのフラグメント、も開示される。
一実施形態において、該ポリヌクレオチドは、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25のヌクレオチド配列;配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列;配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25を有するポリヌクレオチドの相補体に高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列;及び先述のヌクレオチド配列の相補体、から選択されたヌクレオチド配列を含む。
該ポリヌクレオチドを含む発現ベクター及び宿主細胞、並びにオリゴヌクレオチドを含む発現ベクター及び宿主細胞も開示される。
fTAS2R受容体を検出するための抗体及びキットも開示される。
さらに、fTAS2R受容体ポリペプチドと相互作用するか又は該ポリペプチドの活性を変調する化合物を同定する方法も本明細書中に開示される。
一実施形態において、該方法は、本明細書中のTAS2R受容体ポリペプチドを試験化合物と接触させること、及び該受容体ポリペプチドと試験化合物との間の相互作用を検出することを含む。
一実施形態において、該方法は、本明細書中に開示されたTAS2R受容体ポリペプチドを、試験化合物の存在下又は非存在下で受容体リガンドと接触させること、及び試験化合物が受容体へのリガンドの結合又はリガンドによる受容体の活性化を変調するかどうかを判定することを含む。
さらなる方法も開示される。
一実施形態において、可食組成物を調製する方法は、可食組成物又はその構成要素を、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドと、該可食組成物又はその構成要素に由来する苦味化合物の量を低減するのに十分な時間、接触させることを含む。
一実施形態において、動物に対する食味を制御するために可食組成物を調製する方法は、動物に対する可食組成物の食味を低下させるために化合物を該可食組成物に加えることを含み、該化合物はネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト又は正のモジュレーターである。
一実施形態において、食味が増強された可食組成物を調合する方法は、可食組成物中の、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターである化合物の存在を判定すること;及び、該化合物がアゴニスト若しくは正のモジュレーターである場合には、可食組成物中の該受容体のアンタゴニストの量を増加させること若しくは可食組成物中の該化合物の量を低減することにより、又は、該化合物がアンタゴニスト若しくは負のモジュレーターである場合には、可食組成物中の該化合物の量を増加させることにより、該可食組成物の食味を増強することを含む。
一実施形態において、苦味化合物を、該化合物を必要とする動物に与える方法は、動物に可食組成物を与えることを含み、ここで、該可食組成物は、苦味化合物と、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアンタゴニスト又はモジュレーターである化合物であって、動物による可食組成物の受容を、該化合物を含まない可食組成物の受容と比較して変更する化合物とを含む。苦味化合物は、医薬品、口腔ケア材料、栄養補助食品、又は忌避剤を含んでもよい。
さらに、動物に与える可食組成物をコーティングするか又は該可食組成物中に組み込むための香味組成物及び該香味組成物の製造方法も開示される。
一実施形態において、香味組成物は、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト又はアンタゴニストであって、該アゴニストはデナトニウム、アロイン、又はPTCであり、該アンタゴニストはプロベネシドである、アゴニスト又はアンタゴニストと;任意選択で食味増強剤と;任意選択で、可食組成物に香味組成物を付着させるのを支援する化合物と;任意選択で、色又は芳香を提供するための化合物とを含み、香味組成物は液体、固体、粉体、ペースト、ゲル、スプレッド調合物、顆粒、又は噴霧用調合物である。
一実施形態において、香味組成物を製造する方法は、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト又はアンタゴニストであって、該アゴニストはデナトニウム、アロイン、若しくはPTCであり、該アンタゴニストはプロベネシドである、アゴニスト又はアンタゴニストと;任意選択で食味増強剤と;任意選択で、可食組成物に香味組成物を付着させるのを支援する化合物と;任意選択で、色又は芳香を提供するための化合物とを、食肉加工品、食肉副産物、魚加工品、魚副産物、乳製品、乳製品副産物、微生物タンパク質の供給源、植物性タンパク質、炭水化物及びアミノ酸からなる群から選択された材料と混合して香味組成物を得ることを含み、該香味組成物は液体、固体、粉体、ペースト、ゲル、スプレッド調合物、顆粒、又は噴霧用調合物である。
上記及びその他の利点、並びにさらなる発明的特徴は、以降の図面、詳細な説明、実施例、及び特許請求の範囲から明白となろう。
いくつかのヒト及びネコ科苦味受容体、すなわち:ヒトのTAS2R16(配列番号30)、TAS2R4(配列番号27)、TAS2R9(配列番号28)、TAS2R10(配列番号29)及びTAS2R38(配列番号31);並びにネコ科苦味受容体TAS2R4(配列番号8)、9(配列番号12)、10(配列番号14)、12(配列番号16)、及び38(配列番号18)の、3番目から7番目までの膜貫通(TM)領域(膜貫通領域を灰色で表す)を示している配列アラインメントを示す図。 ヒトTAS2R38ポリペプチド(配列番号31)及び5匹のネコ個体のゲノムDNAのシーケンシングから決定されたネコ科TAS2R38ポリペプチド(配列番号18)の配列アラインメントを示す図。
詳細な説明
一群の新規なネコ科苦味受容体である、ネコ科TAS2R(fTAS2R)が本明細書中に開示される。これらのGタンパク質共役型受容体(GPCR)は、ネコ科味覚伝達経路、具体的には苦味伝達経路の一部の構成要素であり、6‐n‐プロピルチオウラシル、オクタアセチルスクロース、ウンデカ酢酸ラフィノース、シクロヘキシミド、デナトニウム、グリシン銅、及びキニーネのような苦味物質のネコ科動物による味検出に関与する。新規なネコ科苦味受容体をコードするポリヌクレオチドも、新規なネコ科苦味受容体の発現のための発現ベクター及び宿主細胞も開示される。核酸及びコードされたポリペプチドを発現及び単離する方法も開示される。
核酸は、該核酸を発現する細胞、例えば味覚細胞の同定のためのプローブを提供する。例えば、TAS2Rポリペプチドの発現のためのプローブは、葉状乳頭、有郭乳頭、及び茸状乳頭に存在する味覚細胞を同定するために使用可能である。特に、TAS2Rプローブは苦味を感知する細胞を同定するのに有用であり、苦味を感知する細胞と該細胞の中枢神経系への投射との関係を解明する解剖地図作成のためのツールとしての役割を果たすことができる。新規なネコ科苦味受容体に結合して該受容体の活性を変調する化合物を同定する方法が開示される。該方法において、fTAS2Rファミリーのメンバーは、細胞の活性を発現する味覚受容体のモジュレーターを同定するための、直接的又は間接的リポーター分子として作用する。そのような化合物はネコ科苦味受容体の活性の変調に有用である。ネコ科苦味受容体の活性の変調は、アゴニスト、アンタゴニスト、阻害剤、及び/又は増強剤によって達成することができる。これらの変調化合物は、食物又は薬物の味をカスタマイズするため、例えば食物又は薬物の苦味を減少させるために、食品産業及び製薬産業において使用可能である。よって、本明細書中に開示された方法は、特にネコ科動物のための、嫌悪化合物が回避又は阻止されている食物、食物食味付与剤(food palatants)、おやつ、及び薬剤を設計又は調合するのに有用である。
「アゴニスト」又は「受容体アゴニスト」は、本明細書中で使用される場合、細胞受容体に対する親和性を有し、かつ細胞受容体の機能的活性を刺激する分子を指す。受容体における機能的活性の刺激のレベルは、例えばベースラインを少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、少なくとも1,000%、少なくとも10,000%上回るものであってよい。
用語「アミノ酸」は、天然に存在するアミノ酸及び合成アミノ酸、並びに天然に存在するアミノ酸に類似の方式で機能するアミノ酸アナログ及びアミノ酸ミメティックを指す。天然に存在するアミノ酸とは、遺伝子コードによってコードされるアミノ酸、並びにその後修飾を受けるアミノ酸、例えばヒドロキシプロリン、γ‐カルボキシグルタマート、及びO‐ホスホセリンである。アミノ酸アナログとは、天然に存在するアミノ酸と同一の基本化学構造、すなわち水素、カルボキシル基、アミノ基及びR基に結合している炭素を有する化合物、例えばホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを指す。そのようなアナログは修飾されたR基を有するか(例えばノルロイシン)又は修飾されたペプチド骨格を有するが、天然に存在するアミノ酸と同一の基本化学構造を保持している。アミノ酸ミメティックとは、アミノ酸の一般的な化学構造とは異なる構造を有するが天然に存在するアミノ酸に類似の方式で機能する化学化合物を意味する。アミノ酸は、その一般に知られている3文字記号又はIUPAC‐IUB生化学命名法委員会推奨の1文字記号のいずれかにより本明細書中で参照される場合がある。
受容体「アンタゴニスト」は、本明細書中で使用される場合、アゴニストと同じ部位において受容体に結合するが、活性型の受容体によって始動される機能的応答を活性化しない、一種の受容体リガンドを指す。アンタゴニストは、結合すると、アゴニストの結合を阻止することによりアゴニストの結合で生じる機能的応答を阻害する。アゴニスト及びアンタゴニストは受容体上の同じ結合部位について「競争する」ので、受容体の活性レベルは、該部位についての各分子の相対的親和性及びそれらの相対濃度によって決まることになる。アゴニストの適用の前に、それと同時に、又はその後に適用されたアンタゴニストによる、アゴニストにより誘発される機能的応答の阻害は、例えば、少なくとも10%、少なくとも15%;少なくとも20%;少なくとも30%;少なくとも40%;少なくとも50%;少なくとも60%;少なくとも70%;少なくとも80%;少なくとも90%;少なくとも95%;少なくとも98%;少なくとも99%;少なくとも99.5%;又は少なくとも100%となりうる。ある実施形態では、アンタゴニスト及びアゴニストは同じモル濃度で適用される。
「抗体」とは、抗原に特異的に結合し、かつ抗原を認識するポリペプチドを指す。用語「抗体」又は「免疫グロブリン」は、本明細書中では互換的に使用され、抗体全体及びその任意の抗原結合性フラグメント(抗原結合部分)又は同起源の一本鎖抗体を含む。抗体はポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であってもよい。用語「モノクローナル抗体」は、ほぼ均質の抗体の集団から得られた抗体を意味する。すなわち、該集団を構成している個々の抗体は、微量存在しうる自然発生の突然変異の可能性を除いて同一である。いくつかの実施形態では、用語「モノクローナル抗体」は、単細胞クローンに由来する抗体を指す。
「抗体」は、少なくとも1本の重(H)鎖及び1本の軽(L)鎖を含む。天然に存在するIgGでは、例えば、これらの重鎖及び軽鎖はジスルフィド結合によって相互に連結されており、2対の重鎖及び軽鎖が存在する。これら2つもジスルフィド結合によって相互に連結されている。重鎖はそれぞれ、重鎖可変領域(本明細書中ではVHと略記)及び重鎖定常領域からなる。重鎖定常領域は3つのドメインCH1、CH2及びCH3からなる。軽鎖はそれぞれ、軽鎖可変領域(本明細書中ではVLと略記)及び軽鎖定常領域からなる。軽鎖定常領域は1つのドメインCLから成る。VH領域及びVL領域は、相補性決定領域(CDR)と名付けられた超可変性の領域、及びそれらの間に組み込まれた、より保存されているフレームワーク領域(FR)又は連結(J)領域(重鎖及び軽鎖においてそれぞれJH若しくはJL)と名付けられた領域に、さらに細分化できる。VH及びVLはそれぞれ、3個のCDR 3個のFR及び1個のJドメインが、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、Jの順に配置構成されたものからなる。重鎖及び軽鎖の可変領域は抗原と結合する。抗体の定常領域は、宿主の組織又は因子、例えば免疫系の様々な細胞(例えばエフェクター細胞)又は古典的補体系の第1成分(C1q)のような液性因子への免疫グロブリンの結合を仲介する場合もある。
抗体の「抗原結合部分」又は「抗原結合性フラグメント」という用語は、本明細書中で使用される場合、抗原に特異的に結合する能力を保持している、抗体の1つ以上のフラグメントを指す。完全長の抗体のある種のフラグメントは抗体の抗原結合機能を発揮することができることが示されている。抗体の抗原結合部分又は抗原結合性フラグメントとして記載される結合性フラグメントの例には、(i)Fabフラグメント、一価のフラグメントであってVL、VH、CL及びCH1ドメインからなるもの;(ii)F(ab’)2フラグメント、ヒンジ領域のジスルフィド架橋によって連結された2個のFabフラグメントを含む二価のフラグメント;(iii)VHドメイン及びCH1ドメインからなるFdフラグメント;(iv)抗体の単一アームのVLドメイン及びVHドメインからなるFvフラグメント、(v)VHドメイン及びVLドメインを含むdAb;(vi)dAbフラグメント(ウォード(Ward)ら、ネイチャー(Nature)、1989年、第341巻、p.544−546)であって、VHドメインからなるもの;(vii)VHドメイン又はVLドメインからなるdAb;並びに、(viii)単離された相補性決定領域(CDR)又は(ix)2つ以上の単離CDRの組み合わせであって任意選択で合成リンカーによって連結されたもの、が挙げられる。更に、Fvフラグメントの2つのドメイン(VL及びVH)は別個の遺伝子によってコードされるが、該ドメインは、組換え法を使用して、VL領域及びVH領域が対をなして一価の分子を形成する単一のタンパク質鎖(そのような免疫グロブリンフラグメントの同起源の一本鎖抗体は一本鎖Fv(scFv)として知られている)として作製されることを可能にする合成リンカーによって、連結することが可能である。そのような一本鎖抗体も用語「抗体フラグメント」に包含される。抗体フラグメントは当業者に既知の従来の技法を使用して得られ、かつ該フラグメントは完全な抗体と同じ一般的な方法で有用性についてスクリーニングされる。抗原結合性フラグメントは、組換えDNA技術により、又は完全な免疫グロブリンの酵素的若しくは化学的切断により、生産可能である。
「抗TAS2R」又は「TAS2R」抗体とは、TAS2Rの遺伝子、cDNA、又はこれらの部分配列によってコードされたポリペプチドに特異的に結合する抗体又は抗体フラグメントである。
用語「キメラポリペプチド」は、自然界には存在しない分子であって、fTAS2Rポリペプチド配列のうち全部又は一部分が線状の該キメラポリペプチド配列の一部である分子を指す。fTAS2Rポリペプチド配列の一部分は、完全なfTAS2Rポリペプチドの1つ以上のドメインのアミノ酸配列であってよい。例えば、該部分はfTAS2Rポリペプチドの細胞外ドメインであってもよい。キメラポリペプチドは当分野で既知の任意の方法によって作製可能である。例えば、キメラポリペプチドは組換え発現系によって作製されることも可能であるし、合成されることも可能である。
「コドン最適化」とは、ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列に適用される方法であって、対象とする非ネコ科の生物体、例えばキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)又は出芽酵母(Saccharomyces cerevisae)の細胞におけるポリペプチドの発現増強のために、発現されるポリペプチドのアミノ酸を変化させることなく、本来のネコ科の配列の少なくとも1つ、2つ以上、又は全てのコドンを、発現生物体の遺伝子においてより高頻度又は最も高頻度で使用されるコドンに置き換えることにより、該ヌクレオチド配列を改変する方法を表す。好ましい実施形態では、ポリペプチド配列をコードしている核酸、又はそのフラグメント、の全てのコドンについてコドン最適化がなされる。多くの生物体は、成長中のペプチド鎖に特定のアミノ酸を挿入するためにコードする特定のコドンの使用について偏りを示す。コドンバイアス又はコドン選好と呼ばれることもある、生物種間でのコドン利用の相違は、遺伝子コードの縮重によって生じ、多くの生物種の間で十分立証されている。コドンバイアスはメッセンジャーRNA(mRNA)の翻訳の効率と相関することが多く、この効率はさらに、とりわけ、翻訳されるコドンの性質及び特定の転移RNA(tRNA)分子の有用性に依存すると考えられている。細胞内で選択されるtRNAの優位性は一般に、ペプチド合成において最も高頻度で使用されるコドンを反映している。従って、遺伝子は、コドン最適化に基づき、所与の生物体における最適な遺伝子発現に合わせて作られることが可能である。コドン最適化の方法は当分野において知られており、例えば無料のインターネットアクセス可能なプログラムであるJCat(グロート(Grote)Aら、「JCat:標的遺伝子のコドン利用をその潜在的発現宿主に適応させるための新規ツール(JCat: a novel tool to adapt codon usage of a target gene to its potential expression host)」、ヌクレイック・アシッズ・リサーチ(Nucleic Acids Res)、2005年7月1日、第33巻(ウェブサーバ紹介号):W526−31)又は米国特許出願公開第20130017217号明細書若しくは国際公開第2004058166号に開示された方法論があり、上記参照文献は参照により本明細書中に組み込まれる。
「保存的に改変されたバリアント」は、アミノ酸配列及び核酸配列の両方に当てはまる。特定の核酸配列に関しては、保存的に改変されたバリアントとは、同一若しくは本質的に同一なアミノ酸配列をコードする核酸を指し、又は核酸がアミノ酸配列をコードしない場合には本質的に同一な配列を指す。遺伝子コードの縮重により、いくつかの機能的に同一な核酸が任意の所与のタンパク質をコードする。例えば、コドンGCA、GCC、GCG及びGCUはすべてアミノ酸アラニンをコードする。よって、コドンによってアラニンが指定されているあらゆる位置において、該コドンは、コードされるポリペプチドを変更することなく記載の対応コドンのうちいずれかに変更されることが可能である。そのような核酸の変異は、保存的に改変された変異の1種である「サイレント変異」である。ポリペプチドをコードする本明細書中の全ての核酸配列は、該核酸のあらゆるサイレント変異についても述べている。当業者であれば、核酸中の各コドン(通常はメチオニン用の唯一のコドンであるAUG及び通常はトリプトファン用の唯一のコドンであるTGGを除く)が機能的に同一な分子を生じるように改変可能であることを認識するであろう。従って、ポリペプチドをコードする核酸のサイレント変異はそれぞれ、記載された各配列に暗に含まれている。当業者はさらに、核酸、ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質配列への個々の置換、欠失又は付加であって、コードされた配列中の単一のアミノ酸又は数パーセントのアミノ酸を変更、付加、欠失するものは、その変更が化学的に類似したアミノ酸によるアミノ酸の置換をもたらす場合は「保存的に改変されたバリアント」であることを認識するであろう。機能的に類似したアミノ酸を提供する保存的置換の表は当分野において良く知られている。そのような保存的に改変されたバリアントは、本発明の多型バリアント、異種間ホモログ、及びアレルに追加されるものであり、上記多型バリアント、異種間ホモログ、及びアレルを除外するものではない。
「C末端ドメイン」は、タンパク質の最後の膜貫通ドメインの端部及びC末端に位置する領域であって、通常は細胞質内に位置する領域を指す。
「細胞質ドメイン」又は「細胞内ドメイン」は、細胞の内部に面するTAS2Rタンパク質のドメイン、例えば「C末端ドメイン」、並びに膜貫通ドメインの細胞内ループ、例えば膜貫通領域1及び2の間の細胞内ループ、膜貫通領域3及び4の間の細胞内ループ、並びに膜貫通領域5及び6の間の細胞内ループを指す。
用語「細胞外ドメイン」は、細胞膜から突出し、細胞の細胞外の面に露出しているTAS2Rポリペプチドのドメインを指す。そのようなドメインには、細胞の細胞外の面に露出している「N末端ドメイン」、並びに細胞の細胞外の面に露出している膜貫通ドメインの細胞外ループ、すなわち膜貫通領域2及び3の間のループ、並びに膜貫通領域4及び5の間のループが挙げられる。「N末端ドメイン」領域はN末端を始点として膜貫通ドメインの始点に近い領域まで及ぶ。これらの細胞外ドメインは、可溶性相及び固相のいずれのin vitroリガンド結合アッセイにも有用である。
用語「ネコ科」は、本明細書中では、イエネコ及び野生のネコ類を含むネコ科の任意のメンバーを指す。いくつかの実施形態では、ネコ科には、野生のネコ類又は捕獲されたネコ類の両方、例えばアメリカライオン、チータ、ヤマネコ、オセロット、ライオン、トラ、ジャガー、ピューマ、及びヒョウ等の野生及び外来のネコ類を挙げることができる。
本明細書中で使用される場合、「異種(heterologous)」とは、配列若しくは細胞が外来の生物種を起源とするか、若しくは、同じ生物種由来である場合は計画的な人的介入によって組成及び/又はゲノム遺伝子座におけるその本来の形態から実質的に改変されていること、又は、配列が任意の天然の配列とは関係なく新たに設計されていることを意味する。例えば、異種ポリヌクレオチドに作動可能に連結されるプロモーターは、そのポリヌクレオチドの由来元の生物種とは異なる生物種に由来するか、又は、同一若しくは類似の生物種に由来する場合には、一方若しくは両方がそれらの元の形態及び/又はゲノム遺伝子座から実質的に改変されているか、若しくはプロモーターが作動可能に連結されるポリヌクレオチドのための本来のプロモーターではない。「異種配列」とは、作動可能に連結されていないか、又は自然界において互いに隣接していない配列である。「異種ポリペプチド」は、本明細書中で使用される場合、天然においてはfTAS2R受容体ポリペプチドのポリペプチド配列には含まれないポリペプチドを指す。ポリペプチド又は核酸の発現のための「異種細胞」とは、そのポリペプチド又は核酸を通常は発現しない細胞を指す。
「相同性」とは、ポリヌクレオチド又はポリペプチド分子の間の同一性(%)を指す。2つのDNA、又は2つのポリペプチド配列は、該配列が該分子の所定の長さにわたって少なくとも約50%、具体的には少なくとも約75%、より具体的には少なくとも約80%〜85%、少なくとも約90%、及び最も具体的には少なくとも約95%〜98%の配列同一性を示す場合、互いに「ほぼ相同である」。本明細書中で使用される場合、ほぼ相同であるとは、指定されたDNA又はポリペプチド配列に対して完全な同一性を示す配列も指す
一般に、「同一性」は、2つのポリヌクレオチド配列又はポリペプチド配列の、それぞれ正確なヌクレオチド対ヌクレオチドの一致又はアミノ酸対アミノ酸の一致を指す。
用語「イムノアッセイ」は、抗原に特異的に結合するための抗体を使用するアッセイである。イムノアッセイは、抗原の単離、標的化、及び/又は定量を行うために特定の抗体の特異的に結合する性質を使用することを特徴とする。
本明細書中で使用される場合、TAS2R受容体、又はそのリガンド結合性フラグメントの活性の「阻害」又は「阻止」とは、TAS2R受容体又はフラグメントのアゴニストに対する機能的応答が、その阻害剤が存在する状態において低減又は抑制されること、例えば、TAS2R受容体が細胞内シグナル伝達経路と相互作用して生じる機能的応答がより小さいこと、例えば、TAS2R受容体がGタンパク質と相互作用して、阻害が存在しない状態でアゴニストによって誘発されるよりも細胞内Ca2+の増大がより小さいシグナル伝達を促進することを意味する。
TAS2R受容体との化合物の「相互作用」とは、該化合物の受容体への結合又は該化合物による受容体の機能的応答の変調を意味することができる。
本明細書中で互換的に使用される、用語「単離された」又は「精製された」は、核酸、ポリペプチド、又はその他の生体構成部分であって、天然において関連している構成要素から取り出されているものを指す。用語「単離された」は、ポリペプチドであって、該分子が自然界においてともに見出される生物体全体から分離しておりかつ別個であるか、又は同じ種類の他の生体高分子がほぼ存在しない状態で存在しているものを指すことができる。ポリヌクレオチドに関しての用語「単離された」は、核酸分子であって、自然界において該核酸分子に通常関連している配列を全部若しくは部分的に欠いているもの;又は自然界に存在するとおりの配列であるが、該配列に関連する異種配列を有するもの;又は染色体との関係から切り離された分子を指す場合がある。純度及び均質性は、典型的には、分析化学技法、例えばポリアクリルアミドゲル電気泳動法又は高速液体クロマトグラフィーを使用して決定される。調製物中に存在する優勢な分子種であるタンパク質が実質的に精製される。特に、単離されたTAS2R核酸は、TAS2R遺伝子に隣接してTAS2R以外のタンパク質をコードするオープンリーディングフレームから分離される。いくつかの実施形態では、用語「精製された」は、核酸又はタンパク質が少なくとも85%の純度、具体的には少なくとも90%の純度、より具体的には少なくとも95%の純度、又はさらにより具体的には少なくとも99%の純度であることを意味する。
「リガンド」は、本明細書中で使用される場合、TAS2R受容体のような巨大分子に結合する分子を指す。リガンドは、小分子であってもよいし、タンパク質、糖、核酸又は脂質のような生体構成部分であってもよい。リガンドはTAS2R受容体活性を変調する分子となりうる。受容体の活性を変調する分子は、本明細書中に定義されるようなアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターとなりうる。
様々なTAS2R受容体のリガンドが当分野において知られている。例えば、哺乳類TAS2R1のリガンドには、アドフムロン、アドルプロン、アマロゲンチン、アルボレシン、カスカリリン、クロラムフェニコール、シス‐イソコフムロン、シス‐イソロアドフムロン(cis−isoloadhumulone)、コフムロン、コルプロン、デキストロメトルファン、ジフェニドール(ジフェニルチオ尿素、スルホカルバニリド、sym‐ジフェニルチオ尿素、又はチオカルバニリド)、フムロン(humulon,humulone)、イソキサントフモール、ルプロン(lupulon,luplone)、パルテノリド、ピクロトキシニン、サイクラミン酸ナトリウム、チオシアン酸ナトリウム、チアミン、トランス‐イソアドフムロン、トランス‐イソコフムロン、トランス‐イソフムロン、キサントフモール、及びヨヒンビンが挙げられる。哺乳類TAS2R1は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R1はネコ科TAS2R1である。
哺乳類TAS2R3のリガンドにはクロロキンを挙げることができる。哺乳類TAS2R3は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R3はネコ科TAS2R3である。
哺乳類TAS2R4のリガンドには、アマロゲンチン、アルボレシン、アルテモリン、アザチオプリン、ブルシン、樟脳、クロルフェニラミン、コルヒチン、ダプソン、安息香酸デナトリウム、ジフェニドール、パルテノリド、カッシン、キニーネ、及びヨヒンビンを挙げることができる。哺乳類TAS2R4は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R4はネコ科TAS2R4である。
哺乳類TAS2R7のリガンドには、カフェイン、クロルフェニラミン、クロモリン、ジフェニドール、パパベリン、及びキニーネを挙げることができる。哺乳類TAS2R7は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R7はネコ科TAS2R7である。
哺乳類TAS2R9のリガンドには、オフロキサシン、ピレンザピン(pirenzapin)、及びプロカインアミドを挙げることができる。哺乳類TAS2R9は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R9はネコ科TAS2R9である。
哺乳類TAS2R10のリガンドには、(−)‐αツジョン、アブシンチン、アルボレシン、アルグラビン、アルテモリン、アザチオプリン、ベンゾイン、カフェイン、樟脳、カスカリリン、クロラムフェニコール、クロロキン、クロルフェニラミン、クマリン、ククルビタシンb、ククルビタシンe、ククルビタシン類、シクロヘキシミド、シクロヘキシミド、ダプソン、安息香酸デナトリウム、デキストロメトルファン、ジフェニドール、エリスロマイシン、ファモチジン、ハロペリドール、パパベリン、パルテノリド、ピクロトキシニン、カッシン、キニーネ、ストリキニーネ、及びヨヒンビンを挙げることができる。哺乳類TAS2R10は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R10はネコ科TAS2R10である。
哺乳類TAS2R38のリガンドには、6‐メチル‐2‐チオウラシル、アセチルチオ尿素、イソチオシアン酸アリル、カプロラクタム、クロルフェニラミン、ジメチルチオホルムアミド、ジフェニドール、(ジフェニルチオ尿素、スルホカルバニリド、sym‐ジフェニルチオ尿素、チオカルバニリド)、エチレンチオ尿素、n,n‐エチレンチオ尿素、エチルピラジン、リモニン、メチマゾール、n‐エチルチオ尿素、n‐メチルチオ尿素、フェネチルイソチオシアナート、フェニルチオカルバミド(ptc)、プロベネシド、プロピルチオウラシル、シニグリン、サイクラミン酸ナトリウム、チオシアン酸ナトリウム、及びヨヒンビンを挙げることができる。哺乳類TAS2R38は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R38はネコ科TAS2R38である。
哺乳類TAS2R43のリガンドには、アセスルファムK、アロイン、アマロゲンチン、アルボレシン、アルグラビン、アリストロキン酸、カフェイン、クロラムフェニコール、クロモリン、安息香酸デナトリウム、ジフェニドール、ファルカリンジオール、グロシェイミン(グロスヘイミン)、ヘリシン、プロベネシド、キニーネ、及びサッカリンを挙げることができる。哺乳類TAS2R43は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R43はネコ科のTAS2R43である。
哺乳類TAS2R44のリガンドには、アセスルファムK、アロイン、アリストロキン酸、ジフェニドール、ファモチジン、パルテノリド、キニーネ、及びサッカリンを挙げることができる。哺乳類TAS2R44は、ヒト、げっ歯類、イヌ科、又はネコ科に由来するものであってよい。一実施形態において、哺乳類TAS2R44はネコ科TAS2R44である。
TAS2R受容体の「リガンド結合フラグメント」という用語は、本明細書中で使用される場合、TAS2R受容体のリガンドに特異的に結合する能力を保持しているTAS2R受容体の1つ以上のフラグメントを指す。
「モジュレーター」は、アゴニスト結合部位とは異なる結合部位に結合することにより、受容体の機能的応答を変調する分子である。正のモジュレーター又は「増強剤」は受容体の機能的応答を増強する一方、負のモジュレーター又は「阻害剤」は受容体の機能的応答を阻害する。「アロステリックモジュレーター」は受容体の立体配座変化を引き起こし、特にアゴニスト結合部位におけるリガンドに対する受容体の親和性を変化させる。正のアロステリックモジュレーターは、アゴニスト結合部位におけるリガンドに対する親和性を増大させ、かつ/又は受容体の機能的活性を増強する一方、負のアロステリックモジュレーターは、アゴニスト結合部位におけるリガンドに対する親和性を低下させ、かつ/又は受容体の機能的活性を阻害する。モジュレーターには、非ペプチド分子、例えば非ペプチドミメティック、非ペプチドのアロステリックエフェクター、及びペプチドを挙げることができる。
本明細書中のTAS2R受容体の活性を「変調すること」又は「変更すること」とは、TAS2R受容体又はそのリガンド結合フラグメントへのアゴニスト、アンタゴニスト又はモジュレーターの結合に応答して生じるTAS2R受容体活性の任意の変化を指すことができる。すなわち、該変更は、受容体の機能的応答を刺激すること、それに拮抗すること、又はそれを変調することとなりうる。
ポリヌクレオチドに関して「天然に存在しない」とは、該ポリヌクレオチド配列が自然界では生物体のゲノムDNA中に存在しないことを意味する。
用語「核酸」、「ポリヌクレオチド」、又は「オリゴヌクレオチド」は、DNA分子及びRNA分子を含む。ポリヌクレオチドは一本鎖であってもよいし、二本鎖であってもよい。ポリヌクレオチドは、合成、天然型、及び非天然型の、既知のヌクレオチドアナログ又は改変された主鎖の残基若しくは結合であって、基準の核酸と同様の結合特性を有するものを含有することが可能である。そのようなアナログの例には、限定するものではないが、ホスホロチオアート、ホスホロアミダート、メチルホスホン酸、キラル‐メチルホスホン酸、2‐O‐メチルリボヌクレオチド、ペプチド核酸(PNA)が挙げられる。ポリヌクレオチドは、当分野で既知の適切な方法、例えば天然供給源からの単離、化学合成、又は酵素的合成によって得ることが可能である。ヌクレオチドはその一般に容認された1文字コードによって参照されうる。
「作動可能に連結された」という用語は、核酸配列が別の核酸配列との機能的な関係をなすように配置されていることを指す。例えば、プレ配列若しくは分泌先導配列のDNAは、ポリペプチドの分泌に関与する前駆体タンパク質として発現される場合、該ポリペプチドのDNAに作動可能に連結されている。プロモーター若しくはエンハンサーは、コード配列の転写に影響を及ぼす場合、該コード配列に作動可能に連結されている。あるいは、リボソーム結合部位は、翻訳を促進するように位置付けられている場合、コード配列に作動可能に連結されている。一般に、「作動可能に連結された」とは、連結されているDNA配列が一続きであること、及び、分泌先導配列の場合には、一続きでありかつリーディングフェーズ(reading phase)にあることを意味している。しかしながら、エンハンサーは一続きである必要はない。連結は好都合な制限酵素切断部位における連結反応によって遂行される。そのような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又はリンカーが通常の実務に従って使用される。核酸は、別の核酸配列との機能的な関係をなすように配置されているとき、「作動可能に連結されて」いる。例えば、プロモーター又はエンハンサーは、コード配列の転写に影響を及ぼす場合、該コード配列に作動可能に連結されている。転写調節配列に関しては、作動可能に連結されるとは、連結されているDNA配列が一続きであること、及び、2つのタンパク質コード領域を接合する必要がある場合には、一続きでありかつリーディングフレーム内にあることを意味している。
動物可食組成物(例えば食物)のための「食味増強剤」又は「食味付与剤(palatant)」とは、対象動物に訴える芳香、味、後味、食感、口当たり、及び器官感覚受容性の感覚のうち少なくともいずれかを提供する添加剤である。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」は、少なくとも2個のアミノ酸を定義された順に連結することで形成された分子を指すために、本明細書中で互換的に使用される。1つのアミノ酸残基とその次との間の連結はアミド結合であり、ペプチド結合と呼ばれることもある。ポリペプチドは、当分野で既知の適切な方法、例えば天然供給源からの単離、組換え発現系における発現、化学合成、又は酵素的合成によって得ることが可能である。該用語はさらに、1つ以上のアミノ酸残基が対応する天然型アミノ酸の人工の化学的ミメティックであるアミノ酸ポリマー、並びに天然に存在するアミノ酸ポリマー及び天然に存在しないアミノ酸ポリマーにも当てはまる。
ポリペプチドの巨大分子構造は様々な構築レベルに関して説明されることが可能である。「一次構造」は、特定のペプチドのアミノ酸配列を指す。「二次構造」は、ポリペプチド内の局所的に秩序立った三次元構造を指す。これらの構造は一般にドメインとして知られている。ドメインは、ポリペプチドの一部分であって、該ポリペプチドの小型ユニットを形成し、かつ典型的には長さ50〜350アミノ酸の部分である。典型的なドメインは、β‐シート及びα‐ヘリックスのストレッチのような、より低次の構築の区間で作られている。「三次構造」は、ポリペプチドモノマーの完全な三次元構造を指す。「四次構造」は、独立の三次ユニットの非共有結合による会合によって形成された三次元構造を指す。
用語「プライマー」は、長さ約10〜50ヌクレオチド、好ましくは約15〜50、より好ましくは長さ15〜30ヌクレオチド、最も好ましくは長さ約18〜28ヌクレオチドの単離された一本鎖オリゴヌクレオチドであって、対象とする一本鎖核酸配列との二本鎖を形成し、かつ、適切な条件下での(すなわちヌクレオチド及びDNAポリメラーゼのような誘発剤が存在する状態並びに適切な温度及びpHにおける)ポリメラーゼを使用した相補鎖の重合を可能にするための核酸合成の開始地点としての役割を果たすことが可能な一本鎖オリゴヌクレオチドである。プライマーは、誘発剤が存在する状態で伸長生成物の合成を刺激(プライミング)するのに十分な長さでなければならない。プライマーの正確な長さは、温度、プライマーの供給源及び方法の使用を含む数多くの要因に依存することになろう。好ましくは、プライマーはオリゴデオキシリボヌクレオチドである。増幅された配列のその後のクローニングを容易にするために、プライマーはその5’末端に添付された制限酵素切断部位の配列を有することがある。そのような酵素及び部位は当分野においてよく知られている。プライマーそれ自体は当分野でよく知られた技術を使用して合成可能である。一般に、プライマーは市販のオリゴヌクレオチド合成機を使用して作製可能である。「プライマー対」は、PCRによって特定のDNA標的配列を増幅するために選ばれた一対のプライマー配列である。対の一方のプライマーはDNA標的(例えばcDNA)の「センス」鎖の3’末端に相補的であり、他方はDNA標的の「アンチセンス」鎖の3’末端に相補的である。
本明細書中で使用される場合、用語「プローブ」は対象とする別の核酸とハイブリダイズすることが可能なオリゴヌクレオチドを指す。プローブは一本鎖であってもよいし、二本鎖であってもよい。本明細書中のプローブは、長さ約10〜100ヌクレオチド、好ましくは約15〜80、より好ましくは長さ20〜50ヌクレオチドの、オリゴヌクレオチドである。プローブは、例えばサザンハイブリダイゼーション又はその他の当分野で既知の方法による特定の核酸配列の検出、同定及び単離において有用である。本発明で使用される任意のプローブは、任意の「リポーター分子」を用いて標識されて、任意の検出系、例えば、限定するものではないが酵素系(例えばELISA、及び酵素に基づいた組織化学的アッセイ)、蛍光系、放射性の系、及び発光系において検出可能であるようになることも企図される。本発明がいかなる特定の検出系又は標識に限定されることも、意図されていない。
用語「組換え」は、核酸分子について説明するために使用可能であり、ゲノム、RNA、DNA、cDNA、ウイルス、半合成、又は合成を起源とするポリヌクレオチドであって、その起源又は操作が原因で、該ポリヌクレオチドが自然界において関連しているポリヌクレオチドの全部又は一部と関連していない、ポリヌクレオチドを指す。タンパク質又はポリペプチドに関して使用されるような用語「組換え」は、組換えポリヌクレオチドの発現によって生じたポリペプチドを指すことができる。一般に、対象とする遺伝子は、当分野で既知の方法により、クローニングされ、次いで形質転換された生物体中で発現させる。宿主生物は、発現条件下において外来遺伝子を発現してタンパク質を産生する。
用語「固体担体」は、剛性又は半剛性の1つ以上の表面を有する材料又は材料群を指す。材料の例には、プラスチック(例えばポリカーボネート)、複合糖質(例えばアガロース及びセファロース)、アクリル樹脂(例えばポリアクリルアミド及びラテックスのビーズ)、ニトロセルロース、ガラス、シリコンウェーハ、並びに正に荷電したナイロンが挙げられる。いくつかの態様では、固体担体の少なくとも1つの表面はほぼ平面であってよいが、いくつかの態様では、例えばウェル、隆起領域、ピン、食刻溝などを用いて、異なる分子について領域を物理的に分離することが望ましい場合がある。ある態様では、固体担体は、ビーズ、樹脂、ゲル、ミクロスフェア、又はその他の幾何学的形状をとることになろう。
抗体に「特異的に(若しくは選択的に)結合する」、又は「〜と特異的に(若しくは選択的に)免疫反応性である」という言葉は、タンパク質又はペプチドに関する場合、タンパク質及び他の生体物質の異種混合集団中におけるタンパク質の存在を決定する結合反応を指す。よって、規定のイムノアッセイ条件下において、指定された抗体は、特定のタンパク質に対して少なくともバックグラウンドの2倍結合し、かつ試料中に存在する他のタンパク質に対しては、意味のある量ではほとんど結合しない。そのような条件下での抗体への特異的結合には、特定のタンパク質に対する特異性について選択された抗体を必要とする可能性がある。例えば、fTAS2Rに対して生成されたポリクローナル抗体は、fTAS2Rタンパク質又はその免疫原性の部分と特異的に免疫反応性であり、かつTAS2Rタンパク質のオーソログ又は多型バリアント及びアレルを除く他のタンパク質とは免疫反応性でないポリクローナル抗体だけを得るために選択されることが可能である。この選択は、TAS2R分子と交差反応する抗体を他の分子種又は他のTAS2R分子から取り出すことにより達成されうる。fTAS2R GPCRファミリーメンバーのみを認識して他のGPCRは認識しない抗体も選択可能である。特定のタンパク質との特異的免疫反応性を有する抗体を選択するために様々なイムノアッセイ形式が使用されうる。例えば、固相ELISAイムノアッセイは、タンパク質との特異的免疫反応性を有する抗体を選択するために日常的に使用されている(例えば、特異的免疫反応性を決定するために使用可能なイムノアッセイの形式及び条件に関する記載については、ハーロー(Harlow)及びレーン(Lane)、「抗体、実験の手引き(Antibodies,A Laboratory Manual)」、1988年を参照されたい)。典型的には、特異的又は選択的な反応とは、バックグラウンドシグナル又はノイズの少なくとも2倍、より典型的にはバックグラウンドの10倍超〜100倍となろう。
受容体に関し、用語「特異的結合」、「特異的に結合する」、「選択的結合」、及び「選択的に結合する」は、TAS2R受容体のような受容体が特定のリガンドに対して相当の親和性を示すことを意味する。「相当の」結合親和性には、少なくとも10−1、少なくとも10−1、具体的には少なくとも10−1、より具体的には少なくとも10−1、さらに具体的には少なくとも10−1、又はさらにより具体的には少なくとも10−1の親和性を伴う結合が含まれる。結合親和性は、親和性の範囲、例えば10−1〜1010−1、具体的には10−1〜1010−1、より具体的には10−1〜1010−1として示すことも可能である。特異的結合は、そのような結合を決定するための任意の当分野で認識された手段によって決定可能である。いくつかの実施形態では、特異的結合はスキャチャード解析及び/又は競合結合アッセイによって決定される。
本明細書中で使用される場合、TAS2R受容体又はそのリガンド結合フラグメントの「刺激」又は「活性化」とは、TAS2R受容体又はフラグメントが、機能的応答を生じる状態、例えばTAS2R受容体が細胞内シグナル伝達経路と相互作用して機能的応答を生じる、例えばTAS2R受容体がGタンパク質と相互作用して細胞内Ca2+を増大させるシグナル伝達を促進する状態に置かれることを意味する。
「ほぼ同じ」生物活性とは、ポリペプチドのフラグメント、誘導体、ホモログ、アナログ、又はバリアントであって、元のポリペプチドの生物活性の少なくとも約50%、55%、60%、65%、70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、より好ましくは少なくとも約91%、92%、93%、94%、95%、及び最も好ましくは少なくとも約96%、97%、98%、99%又はそれ以上を保持しているものを指す。ポリペプチドのフラグメント、誘導体、ホモログ、アナログ、又はバリアントが元のポリペプチドの生物活性を保持している程度は、当分野で利用可能な任意の手段、例えば、限定するものではないが本明細書中に列挙又は記載されたアッセイによって評価されうる。
「TAS2R結合パートナー」とは、本明細書中に開示されたTAS2Rポリペプチドに直接又は間接に結合する化合物である。
リガンドの結合又は受容体活性を測定するための本明細書中に記載されたアッセイにおいて使用される「TAS2R受容体ポリペプチド」(又はTAS2R受容体若しくはTAS2R)は、TAS2R受容体;TAS2R受容体のドメイン、例えば細胞外ドメイン、膜貫通領域、膜貫通ドメイン、細胞質ドメイン、リガンド結合フラグメント、サブユニット会合ドメイン、活性部位など;又は、TAS2R受容体若しくはそのドメインのいずれかが異種タンパク質に共有結合で連結されているキメラタンパク質を含むことができる。
本明細書において「味物質(tastant)」は、特異的TAS2R受容体又は一連のTAS2R受容体に結合することができるリガンドを意味する。
本明細書中で使用されるような用語「味知覚(taste perception)」は、味覚刺激に対するTAS2R受容体の応答(例えば、生化学的応答、行動反応)又は感受性を指す。味知覚の改変には、味物質に応答した哺乳類の生化学的応答、食物摂取行動、味の優先傾向、代謝応答、又は一般行動の変更(増強、低減、若しくは変化)が挙げられる。「味知覚」は、哺乳類によるin vivoの味の感覚をもたらす神経シグナルの伝送を必要とはしないが、含むことはできる。
7個の膜貫通領域を含む「膜貫通ドメイン」は、TAS2Rポリペプチドのドメインであって原形質膜内に位置するものを指し、かつ膜貫通ドメインの「領域」とも呼ばれる相応の細胞質(細胞内)ループ及び細胞外ループをさらに含みうる。膜貫通領域はさらに、細胞外ドメインとの組み合わせ又は単独でリガンドに結合することも可能であり、従ってin vitroのリガンド結合アッセイにも有用である。
本明細書中で使用される用語「膜貫通領域」は、膜内において熱力学的に安定な三次元タンパク質構造、例えば単一の膜貫通型αヘリックス又は膜貫通型βバレル)を意味する。
用語「ベクター」は、宿主細胞において標的遺伝子を発現するための核酸配列を意味する。例としては、プラスミドベクター、コスミドベクター、バクテリオファージベクター、及びウイルスベクターが挙げられる。ウイルスベクターの例には、バクテリオファージベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、及びアデノ随伴ウイルスベクターが挙げられる。例えば、ベクターは、プロモーター、オペレーター、開始コドン、終止コドン、ポリアデニル化シグナル、及びエンハンサーのような発現調節エレメントに加えて、細胞膜を標的とするか若しくは分泌シグナルを伝達する配列又は先導配列を備えている発現ベクターであってよい。ベクターは目的に応じて当分野で既知の様々な方法で製造されうる。発現ベクターは、該ベクターを含有する宿主細胞を選択するための選択マーカーを備えてもよい。さらに、複製可能な発現ベクターは複製開始点を備えうる。用語「組換えベクター」又は「発現ベクター」は、異種ヌクレオチド配列の発現、生産、及び単離の目的で該異種ヌクレオチド配列に作動可能に連結されたベクターを意味する。異種ヌクレオチド配列は、本明細書中に開示されたfTAS2R受容体又キメラポリペプチドの全部又は一部をコードしているヌクレオチド配列であってよい。
ヒトTAS2R(hTAS2R)遺伝子及び偽遺伝子のヌクレオチド配列が基準として使用されて、バイオインフォマティクス手法により、かつては未知であったネコ科TAS2R(fTAS2R)遺伝子が同定された。続いて、単離されたネコ科ゲノムDNAがfTAS2R遺伝子をクローニングするために使用された。次いで、いくつかのネコ科動物のクローニングされたfTAS2R遺伝子のヌクレオチド配列は、シーケンシング、例えばサンガーの塩基配列決定法により決定されて、該遺伝子のコンセンサスヌクレオチド配列を確立し、配列中のあらゆるバリアント部位を同定するために使用された。
fTAS2R受容体をコードするポリヌクレオチドが開示される。一実施形態において、該ポリヌクレオチドは単離されている。該ポリヌクレオチドは、配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25のヌクレオチド配列;配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列;配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも70%の相同性を有するアミノ酸配列を有するfTAS2Rをコードするヌクレオチド配列;fTAS2Rをコードし、かつ配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25のヌクレオチド配列と少なくとも70%の相同性を有するヌクレオチド配列;配列番号1、配列番号3、配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25を有するポリヌクレオチドの相補体に高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列;先述のヌクレオチド配列のうちいずれか1つのヌクレオチド配列の少なくとも15個連続したヌクレオチドを含むヌクレオチド配列;及び、先述のヌクレオチド配列のうちいずれか1つの相補体、から選択されたヌクレオチド配列を含むことができる。一実施形態において、相同性(%)は少なくとも90%である。一実施形態において、相同性(%)は少なくとも95%、好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%である。一実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25のヌクレオチド配列;配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列;配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25を有するポリヌクレオチドの相補体に高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列;及び先述のヌクレオチド配列の相補体から選択されたヌクレオチド配列を含む。一実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号17のヌクレオチド配列;配列番号18のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列;配列番号17を有するポリヌクレオチドの相補体に高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列;及び先述のヌクレオチド配列の相補体から選択されたヌクレオチド配列を含む。一実施形態において、ヌクレオチド配列は非ネコ科細胞における発現のためにコドン最適化がなされる。一実施形態において、非ネコ科細胞は、大腸菌(Escherichia coli)、出芽酵母(Saccharomyces cerevisae)細胞、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)の細胞、線虫(Caenorhabditis elegans)の細胞、又は哺乳類細胞である。一実施形態において、哺乳類細胞はヒト又はネズミ科細胞である。大腸菌、出芽酵母(Saccharomyces cerevisae)細胞、キイロショウジョウバエ細胞、線虫細胞、ヒト細胞、又はネズミ科細胞における新規なfTAS2R受容体ポリペプチドの発現のためにコドン最適化がなされた配列の例は、配列番号58〜135に開示されている。
さらに開示されるのは、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、又は配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、若しくは25の相補体に対する少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%の相同性を有する配列を含むポリヌクレオチドである。
同じく開示されるのは、本明細書中に開示された少なくとも2つのポリヌクレオチドを含む組成物である。一実施形態において、各ポリヌクレオチドは異なるfTAS2R受容体の一部分をコードしている。一実施形態において、組成物は、本明細書中に開示されたポリヌクレオチドのうち少なくとも3、4、又は5個を含む。
一実施形態において、組成物は、本明細書中に開示されたポリヌクレオチドのうち少なくとも6、7、8、9、10、11、12、又は13個を含む。一実施形態において、組成物の各ポリヌクレオチドは異なるfTAS2R受容体、又はそのフラグメントをコードしている。一実施形態において、組成物は、配列番号17及び配列番号21のうち少なくともいずれかを含むポリヌクレオチドを含む。一実施形態において、組成物は、ネコ科TAS2Rポリペプチドをコードする核酸の一部分を増幅するためのプライマー対を含む。一実施形態において、プライマー対は表5のプライマー対から選択される。本明細書中に開示されたプライマー対は、特定のTAS2Rポリヌクレオチド又はそのフラグメントの、PCRを使用するヌクレオチド配列の決定に有用である。一本鎖DNAプライマーの対は、fTAS2R遺伝子自体の増幅的DNA合成をプライミングするために、fTAS2R遺伝子内又は該遺伝子の周囲の配列にアニーリングされることが可能である。アレル特異的プライマーも使用可能である。そのようなプライマーは特定のfTAS2R突然変異アレルにのみアニーリングし、よって鋳型として突然変異アレルが存在する状態においてのみ生成物を増幅することになる。
fTAS2R38をコードする核酸配列中の一塩基多型は、多数の対象個体に由来する増幅されたネコ科ゲノムDNAのシーケンシングからcDNA配列(配列番号17)のヌクレオチド220において同定された。ヌクレオチド220で観察された2つのアレルはG及びAであった。G220A核酸変異は、fTAS2R38タンパク質配列(配列番号18)のアミノ酸変異D74Nに相当する。一実施形態において、開示されたポリヌクレオチドは、ヌクレオチド220を含有する配列番号17のうち少なくとも15個連続したヌクレオチドのヌクレオチド配列であって、ヌクレオチド220にAが存在するヌクレオチド配列;又は該ヌクレオチド配列の相補体を含む。一実施形態において、ポリヌクレオチドは、ヌクレオチド220を含有する配列番号17のうち少なくとも20個連続したヌクレオチドであって、ヌクレオチド220にAが存在するヌクレオチド;又は該ヌクレオチド配列の相補体を含む。一実施形態において、開示されたfTAS2R38ポリペプチドは、配列の残基74にNが存在する配列番号18、又はそのフラグメントであってN74残基を含むものを含む。
別の態様において、単離されたfTAS2R受容体ポリペプチドが開示される。
一実施形態において、単離されたfTAS2Rポリペプチドは、本明細書中に開示されたポリヌクレオチドによってコードされている。
一実施形態において、単離されたfTAS2Rポリペプチドは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26のアミノ酸配列;又は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%の相同性を有するアミノ酸配列を含むことが可能である。一実施形態において、単離されたfTAS2Rポリペプチドは、配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26のアミノ酸配列;又は、先述のアミノ酸配列のうち1つと少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%の相同性を有するアミノ酸配列を含む。一実施形態において、単離されたfTAS2Rポリペプチドは、配列番号18又は配列番号22のアミノ酸配列を含む。
TAS2R苦味受容体のような感覚GPCRは、N末端ドメイン;細胞外ドメイン;7個の膜貫通領域、細胞質ループ、及び細胞外ループを含む膜貫通ドメイン;細胞質ドメイン;並びにC末端ドメインを備えたドメイン構造を有する。これらのドメインは、疎水性ドメイン及び親水性ドメインを同定する配列分析プログラムのような当分野で既知の方法を使用して、構造的に同定可能である。そのようなドメインは、キメラタンパク質の作製に、また本明細書中に開示されたin vitroアッセイ、例えばリガンド結合アッセイに、有用である。
7個の膜貫通領域並びに細胞外及び細胞質ループは当分野で既知の標準的な方法を使用して同定可能である。例えば、fTAS2Rタンパク質の膜貫通領域は、ストックホルム大学のストックホルムバイオインフォマティクスセンター(Stockholm Bioinformatics Center)からインターネット上で利用可能なソフトウェアであるTOPCONS(アンドレアス・バーンセル(Andreas Bernsel)ら、ヌクレイック・アシッズ・リサーチ(Nucleic Acids Research)、2009年、第37巻(ウェブサーバ紹介号)、W465−8)を使用して同定可能である。TOPCONSによって同定されたfTAS2Rの7個の膜貫通領域並びに細胞外及び細胞質ループは次の表に示されている。
fTAS2Rタンパク質の膜貫通領域並びに細胞外及び細胞質ループの別の予測は、同じくストックホルムバイオインフォマティクスセンターからインターネット上で利用可能な別のソフトウェア、例えばSCAMPI(アンドレアス・バーンセル(Andreas Bernsel)ら、米国科学アカデミー紀要(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)、2008年、第105巻、p.7177−7181);PRODIV(ホーカン・ヴィクルンド(Hakan Viklund)及びアーン・エロフソン(Arne Elofsson)、プロテイン・サイエンス(Protein Science)、2004年、第13巻、p.1908−1917)、並びにOCTAPUS(ホーカン・ヴィクルンド(Hakan Viklund)及びアーン・エロフソン(Arne Elofsson)、バイオインフォマティクス(Bioinformatics)、2008年、第24巻、p.1662−1668)を使用して生成可能である。構造上の領域を予測するための当分野で既知のさらなる方法には、ゴールドマン‐エングルマン‐スタイツ(Goldman−Engleman−Steitz)、又はカイト‐ドゥーリトル(Kyte−Doolittle)(ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J.Mol.Biol)、1982年、第157巻、p.105−132)、又はホップ‐ウッズ(Hopp−Woods)の疎水性予測方法が挙げられる。二次構造予測方法には、ガルニエ‐ロブソン(Garnier−Robson)、又はデレアージュ・アンド・ルウ(Deleage and Roux)若しくはシュウ‐ファスマン(Chou−Fasman)が挙げられる。当分野で知られているように、利用可能な様々なアルゴリズムが、アミノ酸配列に基づいて膜貫通領域に関するわずかに異なる境界線を予測しうる。
一実施形態において、単離されたTAS2R受容体ポリペプチドは、ネコ科TAS2R受容体の少なくとも1つの細胞外ドメイン;ネコ科TAS2R受容体の少なくとも1つの膜貫通ドメイン;又はネコ科TAS2R受容体の少なくとも1つの細胞内のドメインを含むことが可能であり、該ネコ科TAS2R受容体は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26のアミノ酸配列;又は配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%の相同性、具体的には少なくとも97%の相同性、より具体的には少なくとも99%の相同性を有するアミノ酸配列を含み、単離されたfTAS2R受容体ポリペプチドは、配列番号2、4、6、又は10のアミノ酸配列からなるものではない。
一実施形態において、fTAS2Rポリペプチドの細胞外ドメインは、配列番号2のアミノ酸1、68〜84;146〜179;若しくは249〜257;配列番号4のアミノ酸1〜10、73〜88;151〜186;若しくは256〜264;配列番号6のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜186;若しくは256〜265;配列番号8のアミノ酸1〜2;69〜87;151〜183;若しくは253〜261;配列番号10のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜187;若しくは257〜265;配列番号12のアミノ酸1〜6;72〜88;150〜183;若しくは253〜262;配列番号14のアミノ酸1;69〜87;150〜181;若しくは251〜260;配列番号16のアミノ酸1〜8;69〜88;150〜185;若しくは252〜261;配列番号18のアミノ酸1〜17:83〜98;161〜198;若しくは268〜277;配列番号20のアミノ酸1;69〜88;150〜185;若しくは255〜264;配列番号22のアミノ酸1〜2;69〜87;149〜181;若しくは251〜260;配列番号24のアミノ酸1〜2;69〜87;149〜181;若しくは251〜259;又は配列番号26のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜185;若しくは254〜263を含むことが可能である。
一実施形態において、fTAS2Rポリペプチドの膜貫通ドメインは、配列番号2のアミノ酸2〜22、47〜67、85〜105、125〜145、180〜200、228〜248、若しくは258〜278;配列番号4のアミノ酸11〜31、52〜72、89〜109、130〜150、187〜207、235〜255、若しくは265〜285;配列番号6のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、187〜207、235〜255、若しくは266〜286;配列番号8のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、130〜150、184〜204、232〜252、若しくは262〜282;配列番号10のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、188〜208、236〜256、若しくは266〜286;配列番号12のアミノ酸7〜27、51〜71、89〜109、129〜149、184〜204、232〜252、若しくは263〜283;配列番号14のアミノ酸2〜22、2. 48〜68、88〜108、129〜149、182〜202、230〜250、若しくは261〜281;配列番号16のアミノ酸9〜29、48〜68、89〜109、129〜149、186〜206、231〜251、若しくは262〜282;配列番号18のアミノ酸18〜38、62〜82、99〜119、140〜160、199〜219、247〜267、若しくは278〜298;配列番号20のアミノ酸2〜22、48〜68、89〜109、129〜149、186〜206、234〜254、若しくは265〜285;配列番号22のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、128〜148、182〜202、230〜250、若しくは261〜281;配列番号24のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、128〜148、182〜202、230〜250、若しくは260〜280;又は配列番号26のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、186〜206、233〜253、若しくは264〜284を含むことが可能である。
一実施形態において、fTAS2Rポリペプチドの細胞内ドメインは、配列番号2のアミノ酸23〜46;106〜124;201〜227;若しくは279〜298;配列番号4のアミノ酸32〜51;110〜129;208〜234;若しくは286〜304;配列番号6のアミノ酸30〜50;110〜128;208〜234;若しくは287〜316;配列番号8のアミノ酸24〜47;109〜129;205〜231;若しくは283〜306;配列番号10のアミノ酸30〜50;110〜128;209〜235;若しくは287〜311;配列番号12のアミノ酸28〜50;110〜128;205〜231;若しくは284〜337;配列番号14のアミノ酸23〜48;109〜128;203〜229;若しくは282〜300;配列番号16のアミノ酸30〜47;110〜128;207〜230;若しくは283〜309;配列番号18のアミノ酸39〜61;120〜139;220〜246;若しくは299〜334;配列番号20のアミノ酸23〜47;110〜128;207〜233;若しくは286〜322;配列番号22のアミノ酸24〜47;109〜127;203〜229;若しくは282〜299;配列番号24のアミノ酸24〜47;109〜127;203〜229;若しくは281〜308;又は配列番号26のアミノ酸30〜50;110〜128;207〜232;若しくは285〜312を含むことが可能である。
一実施形態において、fTAS2R受容体ポリペプチドは、膜貫通領域2、膜貫通領域3、膜貫通領域4、膜貫通領域5、膜貫通領域6、及び膜貫通領域7であって、各膜貫通領域は配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26から独立に選択された対応する膜貫通領域配列のうち少なくとも連続20アミノ酸を含む、膜貫通領域;又は、膜貫通領域3、膜貫通領域6、及び膜貫通領域7であって、各膜貫通領域は配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26から独立に選択された対応する膜貫通領域配列のうち少なくとも連続20アミノ酸を含む、膜貫通領域;細胞外ドメイン3であって、配列番号2のアミノ酸146〜179;配列番号4のアミノ酸151〜186;配列番号6のアミノ酸150〜186;配列番号8のアミノ酸151〜183;配列番号10のアミノ酸150〜187;配列番号12のアミノ酸150〜183;配列番号14のアミノ酸150〜181;配列番号16のアミノ酸150〜185;配列番号18のアミノ酸161〜198;配列番号20のアミノ酸150〜185;配列番号22のアミノ酸149〜181;配列番号24のアミノ酸149〜181;及び配列番号26のアミノ酸150〜185;から選択された少なくとも連続15アミノ酸を含む、細胞外ドメイン3;並びに細胞外ドメイン4であって、配列番号2のアミノ酸249〜257;配列番号4のアミノ酸256〜264;配列番号6のアミノ酸256〜265;配列番号8のアミノ酸253〜261;配列番号10のアミノ酸257〜265;配列番号12のアミノ酸253〜262;配列番号14のアミノ酸251〜260;配列番号16のアミノ酸252〜261;配列番号18のアミノ酸268〜277;配列番号20のアミノ酸255〜264;配列番号22のアミノ酸251〜260;配列番号24のアミノ酸251〜259;及び配列番号26のアミノ酸254〜263、から選択された少なくとも連続8アミノ酸を含む、細胞外ドメイン4を含む。
さらに開示されるのは、ネコ科TAS2R受容体の少なくとも1つの細胞外ドメイン;ネコ科TAS2R受容体の少なくとも1つの膜貫通ドメイン;又はネコ科TAS2R受容体の少なくとも1つの細胞内ドメインを含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドである。
別の態様では、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドの細胞外ドメイン、細胞内ドメイン、又は膜貫通領域を含み、かつさらに異種ポリペプチドを含むキメラポリペプチドが開示される。ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドの細胞内ドメイン、細胞外ドメイン、又は膜貫通領域は、本明細書中に開示されたもののうち任意のものであってよい。
異種ポリペプチドは、当分野で既知の任意の適切なポリペプチド、又は本願において有用であるようなポリペプチドの一部分であってよい。異種ポリペプチドは、例えば、発現系における該キメラポリペプチドの正確なフォールディングを可能にすること、及び/又はキメラポリペプチドの単離を容易にすることのための、細胞内局在化及び発現を決定する配列であってもよい。異種ポリペプチドは、キメラポリペプチドの任意の部分、例えばfTAS2R配列のアミノ末端又はカルボキシ末端に連結されることが可能である。例えば、異種ポリペプチドは、ラットのソマトスタチンの最初の45アミノ酸、FLAG(登録商標)タグ、6×ヒスチジン(his)タグ、MYC、蛍光タンパク質タグ、V5、及びグルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)のうち少なくともいずれかであってよい。異種ポリペプチドがラットのソマトスタチンの最初の45アミノ酸である場合、該異種ポリペプチドは細胞膜を標的とすることを可能にするために典型的にはキメラポリペプチドのアミノ末端に配置される。異種ポリペプチドがキメラポリペプチドのより容易な単離を可能にするためのタグ、例えば6×ヒスチジンタグである場合、該異種ポリペプチドはキメラポリペプチドのアミノ末端に配置可能である。キメラポリペプチドにおける異種ポリペプチドの特定の機能的態様を得るための、キメラポリペプチド中でのfTAS2R配列のアミノ末端又はカルボキシ末端に対する異種ポリペプチドの適切な位置の決定は、当業者によって下されることが可能である。
さらに開示されるのは、キメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドである。
さらに開示されるのは、本明細書中に開示された少なくとも2個のfTAS2Rポリペプチドを含む組成物である。一実施形態において、組成物は本明細書中に開示された少なくとも3、4、又は5個のポリペプチドを含む。一実施形態において、組成物は本明細書中に開示された少なくとも6、7、8、9、10、11、12、又は13個のポリペプチドを含む。一実施形態において、組成物中のポリペプチドはそれぞれ異なるfTAS2R受容体である。一実施形態において、組成物は、配列番号18を含むポリペプチドと配列番号22を含むポリペプチドとを含む。
別途指定のない限り、特定のポリペプチド配列は該配列の保存的に改変されたバリアントをも暗黙的に包含する。ポリペプチド配列における保存的アミノ酸置換には、ある分類のアミノ酸の、同じ分類のアミノ酸による置換が含まれ、ここで分類とは、共通の物理化学的なアミノ酸側鎖の性質及び自然界で見出される相同なタンパク質における高い置換頻度、例えば標準的なデイホフ(Dayhoff)の交換頻度マトリックス又はBLOSUMマトリックスによって決定されるようなものによって定義される。アミノ酸側鎖の6個の一般的分類が類別されており、以下すなわち:分類I(Cys);分類II(Ser、Thr、Pro、Ala、Gly);分類III(Asn、Asp、Gln、Glu);分類IV(His、Arg、Lys);分類V(Ile、Leu、Val、Met);及び分類VI(Phe、Tyr、Trp)が挙げられる。例えば、Aspを、Asn、Gln、又はGluのような分類IIIの別の残基の代用とすることは、保存的置換である。当業者であれば、ホップ/ウッズ及びカイト‐ドゥーリトルプロットの参照により、変化を許容することが可能な対象とする分子の領域を容易に決定することができる。
別途指定のない限り、特定の核酸配列は、明示的に示された配列と同様にその保存的に改変されたバリアント(例えば縮重コドン置換)及び相補的配列をも暗黙的に包含する。具体的には、縮重コドン置換は、1つ以上の選択された(又は全ての)コドンの3番目の位置が混合塩基及び/又はデオキシイノシンの残基で置換されている配列を生成することにより達成されうる(バッツァー(Batzer)ら、ヌクレイック・アシッド・リサーチ(Nucleic Acid Res.)、1991年、第19巻、p.5081;オオツカ(Ohtsuka)、ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J.Biol.Chem.)、1985年、第260巻、p.2605−2608;ロッソリーニ(Rossolini)ら、モレキュラー・アンド・セルラー・プローブス(Mol.Cell.Probes)、1994年、第8巻、p.91−98)。
同一性(%)(相同性)は、2つの分子の間の配列情報について、配列をアラインメントし、2つのアラインメントされた配列の間の一致の正確な数を計数し、短いほうの配列の長さで除算し、その結果に100を乗算することにより、直接比較することで決定可能である。容易に利用可能なコンピュータ・プログラム、例えばALIGN(デイホフ(Dayhoff)、M.O.、デイホフ、M.O.編「タンパク質の配列及び構造アトラス(Atlas of Protein Sequence and Structure)」、増補5版、米国ワシントンDCのナショナル・バイオメディカル・リサーチ・ファンデーション(National Biomedical Research Foundation)、第3巻、p.353−358)が分析を支援するために使用されてもよく、ALIGNは、スミス(Smith)及びウォーターマン(Waterman)、アドバンシズ・イン・アプライド・マスマティックス(Advances in Appl Math)、1981年、第2巻、p.482−489の局所的相同性アルゴリズムを、ペプチド分析用に適応させている。ヌクレオチド配列の同一性を決定するためのプログラムは、ウィスコンシン配列分析パッケージ(Wisconsin Sequence Analysis Package)、バージョン8(米国ウィスコンシン州マディソンのジェネティクス・コンピュータ・グループ(Genetics Computer Group)から入手可能)において利用可能であって、例えば、BESTFIT、FASTA及びGAPプログラムであり、同じくスミス及びウォーターマンのアルゴリズムに依る。これらのプログラムは、製造業者が推奨し、かつ上記に引用されたウィスコンシン配列分析パッケージに記載の初期設定パラメータを用いて容易に利用される。例えば、ある特定のヌクレオチド配列の基準配列に対する同一性(%)は、初期設定のスコアリングテーブル及びヌクレオチド位置6個のギャップペナルティを用いて、スミス及びウォーターマンの相同性アルゴリズムを使用して決定することが可能である。
別例として、ヌクレオチドの相同性は、相同な領域の間で安定な二本鎖を形成する条件下におけるポリヌクレオチドのハイブリダイゼーション、その後の一本鎖特異的ヌクレアーゼを用いた消化、及び消化されたフラグメントのサイズ判定によって決定可能である。ほぼ相同なDNA配列は、例えばその特定の系について定義されるストリンジェントな条件下でのサザンハイブリダイゼーション実験において同定可能である。適当なハイブリダイゼーション条件の定義は当分野の技術の範囲内にある。例えば、サムブルック(Sambrook)ら、「分子クローニング:実験の手引き(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)」、第2版、米国ニューヨーク州コールド・スプリング・ハーバーのコールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、1989年、又は、「分子生物学の最新プロトコール(Current Protocols in Molecular Biology)」、米国ニューヨーク州のジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley and Sons)、1991年、6.3.1−6.3.6を参照されたい。一実施形態において、高ストリンジェンシー条件は、45℃の6×SSC(1×SSC=0.15M塩化ナトリウム、0.015Mクエン酸ナトリウム、pH7)と、その後の65℃の0.2×SSC、0.1%SDSにおける洗浄、又はその等価条件である。中程度のハイブリダイゼーション条件は、30℃の2×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)におけるハイブリダイゼーションと、その後の50℃の1×SSC、0.1%SDSにおける洗浄に等価なものとして定義される。高ストリンジェントな条件は当分野において周知であり、かつ本明細書中の目的には、45℃の6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)におけるハイブリダイゼーションと、その後の65℃の0.2×SSC、0.1%SDSにおける洗浄に等価な条件が挙げられる。
本明細書中に開示されるのは、本明細書中に開示されたネコ科TAS2Rポリペプチド又はそのフラグメントをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターである。一実施形態において、組換えベクターは、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、若しくは25からなるポリヌクレオチド;配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、若しくは25の相補体からなるポリヌクレオチド;又は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、若しくは配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、若しくは25の相補体と、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%の相同性を有する配列からなるポリヌクレオチドを含む。一実施形態において、組換えベクターは、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25のヌクレオチド配列;配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列;配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25を有するポリヌクレオチドの相補体に高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列;及び先述のヌクレオチド配列の相補体、から選択されたヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含む。一実施形態において、ベクターは、配列番号17又は配列番号21のポリヌクレオチド配列を含む。さらに開示されるのは、本明細書中に開示されたキメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターである。
組換えベクターは原核生物又は真核生物の宿主細胞において使用するために構築されうる。例えば、原核細胞が宿主細胞として使用される場合、使用される発現ベクターは一般に、転写を開始することができる強力なプロモーター(例えばpLλプロモーター、trpプロモーター、lacプロモーター、tacプロモーター、T7プロモーター)、翻訳を開始するためのリボソーム結合部位、及び転写/翻訳終結配列を備えている。真核細胞が宿主細胞として使用される場合、使用されるベクターは一般に、真核細胞において作用する複製開始点、例えば、f1複製開始点、SV40複製開始点、pMB1複製開始点、アデノ複製開始点、AAV複製開始点、又はBBV複製開始点を備えているが、これらに限定はされない。真核生物の宿主細胞用の発現ベクター中のプロモーターは、哺乳類細胞のゲノムに由来するプロモーター(例えばメタロチオネインプロモーター若しくはEF‐1αプロモーター)又は哺乳類ウイルスに由来するプロモーター(例えばアデノウイルス後期プロモーター、ワクシニアウイルス7.5Kプロモーター、シンドビスプロモーター、SV40プロモーター、サイトメガロウイルスプロモーター、及びHSVのtkプロモーター)であってよい。真核生物の宿主細胞用の発現ベクター中の転写終結配列は、一般に、ポリアデニル化配列であってよい。
さらに開示されるのは、本明細書中に開示された発現ベクター又はポリヌクレオチドを含む宿主細胞である。適切な宿主細胞は、本明細書中に開示された、組換えベクターのうち少なくとも1つ又は少なくとも1つのポリヌクレオチド、例えば配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、若しくは25からなるポリヌクレオチドを用いて、形質転換することが可能である。
ベクターの宿主細胞は、発現ベクターによって実際に利用されることが可能な任意の細胞であってよい。例えば、宿主細胞は、哺乳類細胞のような高等な真核細胞であってもよいし、酵母細胞のような下等な真核細胞であってもよい。さらに、宿主細胞は細菌細胞のような原核細胞であってもよい。原核生物の宿主細胞は、バチルス属細菌(Bacillus genus bacterium)、例えば大腸菌(E.coli)JM109、大腸菌BL21、大腸菌RR1、大腸菌LE392、大腸菌B、大腸菌X1776、大腸菌W3110、枯草菌(Bacillus subtilis)、及びバチルス・スリンギエンシス(Bacillus thuringiensis)など;又は腸内細菌、例えばネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、霊菌(Serratia marcescens)、及び様々なシュードモナス(Pseudomonas)菌種などであってよい。真核生物の宿主細胞は、酵母(例えば出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae))、昆虫細胞、植物細胞、又は動物細胞、例えばマウスSp2/0、CHO(チャイニーズハムスター卵巣)K1、CHO DG44、PER.C6、W138、BHK、COS‐7、293、HepG2、Huh7、3T3、RIN、HeLa、HEK‐293、若しくはMDCK細胞株であってよい。いくつかの実施形態では、魚類の細胞は本願において有用である。
ポリヌクレオチド又は該ポリヌクレオチドを含む組換えベクターは、当分野で既知の方法を使用して宿主細胞内へ導入されうる。例えば、原核細胞が宿主細胞として使用される場合、導入はCaCl法又はエレクトロポレーション法を使用して実施されうる一方、真核細胞が宿主細胞として使用される場合、導入はマイクロインジェクション、リン酸カルシウム共沈澱法、エレクトロポレーション、リポソームを介したトランスフェクション、LIPOFECTAMINE(登録商標)(ライフ・テクノロジーズ・コーポレイション(Life Technologies Corporation))トランスフェクション、又は遺伝子銃法(gene bombardment)によって実施されうるが、これらに限定はされない。
発現ベクターが細胞内へ導入された後、遺伝子導入細胞はfTAS2Rの発現を促進する条件下で培養されることが可能である。fTAS2Rは、当分野で既知の標準的な技法を使用して培養物から回収可能である。
本明細書中に開示された発現ベクターは、味物質を同定及び特性解析するためのアッセイに特に有用である。核酸及びベクターを個々に又はライブラリとして導入/発現するための手段は当分野において良く知られている。様々な個々の細胞、器官、又は動物全体のパラメータは様々な手段によって測定可能である。開示されたfTAS2R配列は、例えば、動物の味覚組織において、伝達可能な作用因子、例えばアデノウイルス発現ベクターを用いた送達により、発現可能である。
試料中のTAS2Rファミリーのメンバーに関するDNA及びRNAの存在についての核酸アッセイには、当業者に周知の多数の技法、例えばサザン分析、ノーザン分析、ドットブロット、RNaseプロテクション、S1分析、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)及びリガーゼ連鎖反応(LCR)のような増幅技法、並びにin situハイブリダイゼーションが挙げられる。加えて、TAS2Rタンパク質は当分野で既知の様々なイムノアッセイ技法を用いて検出可能である。被験試料は、典型的には陽性対照(例えば組換えTAS2Rタンパク質を発現する試料)及び陰性対照の両方と比較される。
本明細書中に開示された核酸及びアミノ酸の配列情報はさらに、TAS2Rのポリペプチド又はポリヌクレオチドが相互作用するであろう相手の結合パートナー化合物の同定を可能にする。結合パートナー化合物を同定する方法には、溶液分析、TAS2Rポリペプチドが固定化されるin vitroアッセイ、及び細胞系アッセイが挙げられる。
天然のリガンド及び合成化合物などの特異的結合分子は、単離された、又は組換えの、TAS2R生成物、TAS2Rバリアント又はそのような生成物を発現する細胞を使用して、同定又は開発可能である。結合パートナーは、TAS2R生成物の精製並びに既知の免疫学的方法を使用した流体試料及び組織試料中のTAS2R生成物の検出又は定量に有用である。結合分子はさらに、TAS2Rの生物活性(特にシグナル伝達に関与する活性)を変調(すなわち阻止、阻害、若しくは刺激)するのにも有用である。結合分子はさらに、ネコ科動物の生体試料中のTAS2Rポリペプチドを検出することにより哺乳類のような生物体の味知覚を予測する方法においても有用である。
fTAS2R受容体に結合し、かつ/又は同受容体を変調する化合物を同定する方法が開示される。
一実施形態において、該方法は、TAS2R受容体を、TAS2R受容体に結合する疑いのある試験化合物と接触させること;及び、該化合物とTAS2R受容体との間の結合を検出することを含む。結合は、当業者に知られた任意の結合アッセイ、例えばゲルシフトアッセイ、ウエスタンブロット、放射性標識競合アッセイ、ファージを用いる発現クローニング、クロマトグラフィーによる共分画(co−fractionation)、共沈、架橋結合、相互作用トラップ/ツーハイブリッド分析、サウスウエスタン分析、及びELISAなどによって判定可能である。方法はさらに、標識、例えば放射性標識(例えば125I、35S、32P、33P、H)、蛍光標識、化学発光標識、酵素標識、及び免疫原性標識などに取り付けられたリガンドを使用する場合もある。1つの変法では、表面にTAS2R受容体を発現している細胞を含む組成物が、該方法において使用される。別の変法では、単離されたTAS2R受容体又はTAS2R受容体を含む細胞膜が使用される。結合は、例えば標識化合物の使用によって直接測定されてもよいし、間接的に測定されてもよい。TAS2R受容体に結合するとして同定された化合物は、その活性を確認又は定量するために、TAS2R活性アッセイ及び/又はin vivoのモデルを含む他のアッセイにおいてさらに試験されてもよい。
TAS2Rタンパク質、ドメイン、又はキメラタンパク質へのリガンドの結合は、溶液中で、固相に付着されて、二重膜中で、脂質単層中で、又は小胞内で、試験可能である。TAS2R受容体へのリガンドの結合は、例えば分光特性(例えば蛍光、吸収度、屈折率)における、又は流体力学的(例えば形状)特性、クロマトグラフィー特性、若しくは溶解特性における変化を使用して試験可能である。
そのような試験において使用されるTAS2Rのポリペプチド又はポリヌクレオチドは、溶液中に遊離していてもよいし、固体担体に付着されてもよいし、細胞表面にあってもよいし、細胞内に位置していてもよいし、又は細胞の一部分に関連付けられていてもよい。当業者であれば、例えば、TAS2R受容体又はポリヌクレオチドと試験されている化合物との間の複合体の形成を測定することが可能である。別例として、当業者は、試験されている化合物によって引き起こされる、TAS2R受容体又はポリヌクレオチドとその基質との間の複合体形成の減少を検査することが可能である。いくつかの実施形態において、TAS2R受容体又はポリヌクレオチドの認識部位を、電気的又は光学的いずれかのモニタリングシステムと連動させる。適当な化学刺激は、受容体のリガンド結合ドメインに結合して、その連動させた電気的又は光学的変化が読み出し値において観察可能である程度に受容体の立体配座を変化させることが可能である。一実施形態において、固体担体は、ネコ科特異的な電子舌又はバイオセンサとして構築される。
溶液アッセイの実施形態では、方法は、TAS2R受容体を1つ以上の試験化合物と接触させるステップと、TAS2R受容体に結合する化合物を同定するステップとを含むことができる。TAS2R受容体に結合する化合物の同定は、TAS2Rポリペプチド/結合パートナー複合体を単離すること、及びTAS2Rポリペプチドから結合パートナー化合物を分離することにより達成可能である。1つの態様では、TAS2Rポリペプチド/結合パートナー複合体は、TAS2R受容体又は試験化合物のいずれかに対して免疫特異的な抗体を使用して単離される。さらに別の実施形態では、TAS2R受容体又は試験化合物のいずれかがその単離を容易にする標識又はタグを含み、かつ結合パートナー化合物を同定する方法は、標識又はタグとの相互作用によってTAS2Rポリペプチド/結合パートナー複合体を単離するステップを含む。
in vitroアッセイの1つの変法において、方法は、固定化されたTAS2R受容体を試験化合物と接触させるステップと、TAS2R受容体への試験化合物の結合を検出するステップとを含む。代替実施形態では、試験化合物が固定化され、TAS2R受容体の結合が検出される。固定化は、当分野で良く知られた方法のうち任意のもの、例えば担体、ビーズ、若しくはクロマトグラフ樹脂への共有結合形成、及び、非共有結合の、抗体結合のような高親和性相互作用を使用して、又は固定化された化合物がビオチン部分を備えているストレプトアビジン/ビオチン結合の使用により行われる。担体は、例えば、ネコ科特異的な電子舌又はバイオセンサとして構築されてもよい。
別の実施形態では、TAS2R受容体の結合パートナー化合物を同定するために細胞系アッセイが使用される。1つの実施形態では、該方法は、細胞の表面に発現されたTAS2R受容体を試験化合物と接触させるステップと、TAS2R受容体への試験化合物の結合を検出するステップとを含む。いくつかの実施形態では、検出は、分子の結合によって引き起こされた細胞内の生理学的事象を検出することを含む。
別の実施形態では、TAS2R受容体に対する適切な結合親和性を有する化合物についてのハイスループットスクリーニング(HTS)が使用される。簡潔に述べると、多数の異なる試験化合物が固体基材上で合成される。該試験化合物をTAS2R受容体と接触させ、そして洗浄する。その後、結合したTAS2R受容体は当分野で良く知られた方法によって検出される。本発明の精製ポリペプチドが、前述の薬物スクリーニング技法で使用するためにプレート上に直接コーティングされることも可能である。加えて、該タンパク質を捕捉して固体担体上に固定化するために非中和抗体が使用されてもよい。
一般に、発現されたTAS2R受容体は、アミノ酸又は炭水化物のようなリガンドと併せてHTS結合アッセイに使用することが可能である。同定されたリガンドは、適切な放射性同位元素、例えば121I、H、35S又は32Pを用いて、当業者に良く知られた方法によって標識される。別例として、リガンドは、適切な蛍光性誘導体を用いてよく知られた方法によって標識されてもよい(バインドゥル(Baindur)ら、ドラッグ・ディベロプメント・リサーチ(Drug Dev.Res.)、1994年、第33巻、p.373−398;ロジャーズ(Rogers)、ドラッグ・ディスカバリー・トゥデイ(Drug Discovery Today)、1997年、第2巻、p.156−160)。組換えタンパク質を発現する細胞株から作製された細胞膜調製物中の受容体に特異的に結合した放射性リガンドは、いくつかの標準的な方法のうちの1つ、例えば結合したリガンドを結合していないリガンドから分離するための受容体‐リガンド複合体の濾過によって、HTSアッセイにおいて検出可能である。代替方法には、そのような分離の必要がないシンチレーション近接アッセイ(SPA)又はFlashPlate(登録商標)の形式が挙げられる。蛍光性リガンドの結合は、様々な方法、例えば蛍光エネルギー移動(FRET)、結合したリガンドの直接的な分光蛍光定量分析、又は蛍光偏光法で検出可能である。
さらに別の実施形態では、TAS2R受容体又は試験化合物のいずれかがその単離を容易にする標識又はタグを含み、かつ試験化合物を同定する方法は、標識又はタグとの相互作用によってTAS2Rポリペプチド/試験化合物複合体を単離するステップを含む。例示的なこの種のタグは、一般にはおよそ6個のヒスチジン残基のポリヒスチジン配列であって、そのように標識された化合物のニッケルキレーションを使用した単離を可能にするものである。他の標識及びタグ、例えばFLAGタグ(米国ニューヨーク州ロチェスターのイーストマン・コダック(Eastman Kodak))は良く知られており、当分野において日常的に使用されている。
結合の検出は、固定化されていない化合物上の放射性標識を使用して、固定化されていない化合物上の蛍光標識を使用して、固定化されていない化合物に免疫特異的な抗体を使用して、固定化されていない化合物上の標識であって固定化される化合物が取り付けられる蛍光性担体を励起する標識、及び当分野で周知かつ日常的に実行されているその他の技法を使用して、遂行可能である。
TAS2R受容体の特異的リガンドを同定するために、その他のアッセイ、例えば標的への試験リガンドの直接的結合を測定することによって標的タンパク質のリガンドを同定するアッセイ、及びイオンスプレー質量分析/HPLC法又はその他の物理的かつ分析的方法を用いた親和性限外濾過によって標的タンパク質のリガンドを同定するアッセイが使用されてもよい。別例として、そのような結合相互作用は、2つのタンパク質又はポリペプチドの間の相互作用を検出するための遺伝学的アッセイである酵母ツーハイブリッドシステムを使用して間接的に判断される。
本明細書中に開示された方法のいずれにおいても、TAS2R受容体ポリペプチドのリガンドとみなされるためには、試験化合物は、該試験化合物の存在下での応答と非存在下での応答との間で統計的有意差を達成するのに十分な量だけ、測定される相互作用を変化させなければならない。一実施形態において、リガンドとみなされるためには、試験化合物は、該試験化合物の存在下での応答と非存在下での応答との間で統計的有意差を達成するのに十分な量だけ、測定される相互作用を変化させなければならない。統計的有意差は、t検定のような当分野で既知の任意の適当な統計的検定によって判定可能である。例えば、統計的有意差があるためには、p値は最低でも0.05、最低でも0.01、又は最低でも0.001である。
さらに開示されるのは、TAS2R受容体の活性を変調(すなわち増大又は低減)する化合物を同定する方法であって、TAS2R受容体を化合物と接触させることと、該化合物がTAS2R受容体の活性を改変するかどうか判定することとを含む方法である。別の実施形態では、方法は、試験化合物の存在下又は非存在下でTAS2R受容体を既知のTAS2R受容体リガンドと接触させることを含む。試験化合物の存在下における活性は試験化合物の非存在下での活性と比較される。試験化合物を含有する試料の活性が試験化合物を欠く試料中の活性よりも高い場合、該化合物はアゴニストである。同様に、試験化合物を含有する試料の活性が試験化合物を欠く試料中の活性よりも低い場合、該化合物はアンタゴニストである。
一実施形態において、TAS2Rタンパク質活性は、該受容体をホスホリパーゼCシグナル伝達経路に結び付ける無差別的(promiscuous)なGタンパク質を備えた異種細胞においてTAS2R遺伝子を発現させることにより測定される(オファーマン(Offermanns)及びサイモン(Simon)、ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J.Biol.Chem.)、1995年、第270巻、p.15175−15180を参照されたい)。任意選択で、該細胞株はTAS2R遺伝子を本来は発現しない真核細胞株であり(例えばライフ・テクノロジーズ(Life Technologies)のカタログ番号R700−07)、無差別的なGタンパク質はGα15である(上述のオファーマン及びサイモン)。
一実施形態において、TAS2Rポリペプチドは、受容体の成熟を促進する異種シャペロン配列を備えたキメラ受容体として真核細胞中で発現されて、分泌経路又は細胞膜局在化によって目的を達成する。好ましい実施形態では、異種配列は、ロドプシンのN末端フラグメントのようなロドプシン配列である。そのようなキメラTAS2R受容体は、ライフ・テクノロジーズのカタログ番号R700−07の細胞のような任意の真核細胞において発現可能である。好ましくは、細胞は、受容体を細胞内シグナル伝達経路又はホスホリパーゼCβのようなシグナル伝達タンパク質に結びつけることができる機能的なGタンパク質、例えばGα15を含む。そのような細胞におけるそのような発現受容体の活性化は、任意の標準的な方法を使用して、例えば細胞内のFURA‐2依存的な蛍光の検出により細胞内カルシウムの変化を検出することなどにより、検出可能である。
別の実施形態では、シグナル伝達に対する試験化合物の効果を評価するために、転写レベルが測定されることも可能である。対象とするTAS2Rタンパク質を含有する宿主細胞は、何らかの相互作用を達成するのに十分な時間、試験化合物と接触させられ、次いで遺伝子発現のレベルが測定される。そのような相互作用を達成するための時間は、例えば時間経過をとって転写のレベルを時間の関数として測定することによって、経験的に決定されうる。転写の量は、当業者に適切であることが知られた任意の方法を使用することにより測定されうる。例えば、対象とするタンパク質のmRNA発現がノーザンブロットを使用して検出されてもよいし、そのポリペプチド生成物がイムノアッセイを使用して同定されてもよい。別例として、レポーター遺伝子を使用する転写に基づくアッセイが、参照により本明細書中に組込まれる米国特許第5,436,128号明細書に記載されているようにして使用されてもよい。レポーター遺伝子は、例えばクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、ルシフェラーゼ、β‐ガラクトシダーゼ及びアルカリホスファターゼであってよい。更に、対象とするタンパク質が、緑色蛍光タンパク質のような第2のレポーターへの付加によって間接的なレポーターとして使用されることも可能である(例えば、ミスティリ(Mistili)及びスペクター(Spector)、ネイチャー・バイオテクノロジー(Nature Biotechnology)、1997年、第15巻、p.961−964を参照)。その後、転写の量は、試験化合物が存在しない状態におけるいずれかの同じ細胞の転写の量と比較されるか、又は、転写の量は対象とするタンパク質を欠くほぼ同一の細胞における転写の量と比較されてもよい。ほぼ同一の細胞とは、組換え細胞が調製された元の同じ細胞であるが異種DNAの導入による改変はなされていない細胞に由来しうる。転写の量の何らかの差は、対象とするタンパク質の活性を試験化合物が何らかの方法で変更したことを示す。
一実施形態において、ネコ科TAS2R受容体のアゴニストを同定する方法は、本明細書中に開示されたネコ科Tas2R受容体ポリペプチドを試験化合物と接触させることと;化合物の存在下における受容体の生物活性の、化合物の非存在下における該ポリペプチドの生物活性に対する増大を検出することとを含む。
一実施形態において、ネコ科Tas2R受容体のアンタゴニストを同定する方法は、本明細書中に開示されたネコ科Tas2R受容体ポリペプチドを試験化合物と接触させることと;化合物の存在下における受容体の生物活性の、化合物の非存在下における該ポリペプチドの生物活性に対する減少を検出することとを含む。
受容体‐Gタンパク質相互作用が検査されることも可能である。例えば、受容体へのGタンパク質の結合又は受容体からのGタンパク質の放出が検査されることが可能である。例えば、GTPの非存在下において、アゴニストは、Gタンパク質(3個のサブユニット全て)の受容体との緊密な複合体の形成をもたらすことになろう。この複合体は、上記のように様々な方法で検出可能である。そのようなアッセイは、アンタゴニストを探索するために改変されることが可能であり、例えば、GTPの非存在下で受容体及びGタンパク質にアゴニストを添加し、これらが緊密な複合体を形成すること、次いで、受容体‐Gタンパク質複合体の解離を調べることによりアンタゴニストについてスクリーニングすることによる。GTPの存在下において、他の2個のGタンパク質サブユニットからのGタンパク質αサブユニットの放出は、活性化の基準としての役割を果たす。
いくつかの実施形態では、TAS2R‐ガストデューシン相互作用がTAS2R受容体活性化の働きとしてモニタリングされる。リガンド依存的なTAS2R受容体のガストデューシンとの結合は、TAS2Rファミリーの任意のメンバーの修飾因子を同定するためのマーカーとして使用可能である。
活性化又は阻害されたGタンパク質は、ひいては標的の酵素、チャネル、及びその他のエフェクタータンパク質の性質を変更することになる。古典的実例は、視覚系におけるトランスデューシンによるcGMPホスホジエステラーゼの活性化、促進性(stimulatory)Gタンパク質によるアデニル酸シクラーゼの活性化、Gq及びその他同族のGタンパク質によるホスホリパーゼCの活性化、並びにGi及び他のGタンパク質による種々のチャネルの変調である。下流の結果、例えばホスホリパーゼCによるジアシルグリセロール及びIP3の生成、ひいてはIP3によるカルシウム動員なども検査可能である。
受容体の活性化は典型的にはその後の細胞内事象、例えばIP3のような第2メッセンジャーの増大を開始させ、このことにより細胞内貯蔵物のカルシウムイオンが放出される。いくつかのGタンパク質共役型受容体の活性化は、ホスホリパーゼCを介したホスファチジルイノシトールの加水分解によるイノシトール3リン酸(IP3)の形成を刺激する(ベリッジ(Berridge)及びアーヴィン(Irvine)、ネイチャー(Nature)、1984年、第312巻、p.315−21)。IP3は次に、細胞内カルシウムイオン貯蔵物の放出を刺激する。よって、細胞質のカルシウムイオンレベルの変化、又はIP3のような第2メッセンジャーレベルの変化は、Gタンパク質結合型受容体の機能を評価するために使用可能である。そのようなGタンパク質共役型受容体を発現している細胞は、イオンチャネル活性化及び細胞内貯蔵物の両方の寄与の結果として細胞質カルシウムレベルの増大を示す可能性があり、その場合には、必須ではないがそのようなアッセイを、カルシウムを含まないバッファーであって任意選択でEGTAのようなキレート剤が補足されたバッファー中で実施して、内部貯蔵物からのカルシウム放出に起因する蛍光応答を識別することが望ましいかもしれない。IP3の生成は様々な市販のキットを使用して測定可能である。IP3の生成を検出するためのいくつかの実例のキットは、ウエスタンブロット又はELISAにおいて細胞溶解産物中のIP3を検出可能なIP3特異的な抗体を使用する。別例として、該抗体は蛍光標識されてプレートリーダを使用して検出される。
受容体の活性(味覚の伝達)の変調は、TAS2Rタンパク質と関連する分子の投与によるTAS2Rシグナル伝達経路の変調に応答して変化する細胞内Ca2+レベルの変化を測定することによりアッセイ可能である。Ca2+レベルの変化は、任意選択で蛍光性のCa2+指標色素及び蛍光画像解析を使用して測定される。
一実施形態において、Gタンパク質共役受容体のアッセイには、受容体の活性を伝えるためのイオン又は電圧に感受性の色素を取り込ませた細胞が含まれる。そのような受容体の活性を判定するためのアッセイは、試験化合物の活性を評価するための陽性対照又は陰性対照として他のGタンパク質共役受容体の既知のアゴニスト及びアンタゴニストも使用することが可能である。変調化合物(例えばアゴニスト、アンタゴニスト、モジュレーター)を同定するためのアッセイにおいて、細胞質中のイオンのレベル又は細胞膜電圧の変化は、イオン感受性又は細胞膜電圧の蛍光指示薬をそれぞれ使用してモニタリングされることになろう。使用されうるイオン感受性指示薬及び電圧プローブは様々な供給元から市販されている。Gタンパク質共役型受容体については、Gα15及びGα16のような無差別的なGタンパク質を、選ばれたアッセイにおいて使用することができる。そのような無差別的なGタンパク質は、多種多様な受容体の共役を可能にする。
活性化されたGPCRタンパク質は、該受容体のC末端尾部(及び恐らくは同様に他の部位)をリン酸化するキナーゼの基質となる。よって、アゴニストはγ線標識されたGTPから受容体への32Pの転移を促進することになり、該受容体はシンチレーション計数器でアッセイ可能である。C末端尾部のリン酸化はアレスチン様タンパク質の結合を促進し、かつGタンパク質の結合を妨害することになる。キナーゼ/アレスチン経路は多数のGPCRタンパク質の脱感作において重要な役割を果たす。例えば、味覚受容体が活性を持続する期間を変調する化合物は、所望の味覚の延長又は不愉快な味覚の遮断の手段として有用であろう。
イオン流の変化は、TAS2Rタンパク質を発現している細胞又は細胞膜の分極(すなわち電位)の変化を決定することにより評価されてもよい。細胞の分極の変化を判定する1つの手段は、電圧クランプ及びパッチクランプの技法、例えば「セルアタッチ」モード、「インサイドアウト」モード、及び「ホールセル」モードを用いた電流の変化の測定(それによる分極の変化の測定)によるものである。細胞全体の電流は当分野で既知の標準的な方法論を用いて適宜決定される。その他の既知のアッセイには、放射性標識イオン流アッセイ及び電位感受性の色素を使用する蛍光アッセイが挙げられる。一般に、試験される化合物は1pM〜100mMの範囲で存在する。
その他のアッセイは、活性化されたときにアデニル酸シクラーゼのような酵素を活性化又は阻害することによって細胞内の環状ヌクレオチド(例えばcAMP又はcGMP)のレベルの変化をもたらす受容体の活性の決定を伴うことが可能である。環状ヌクレオチド作動性イオンチャネル、例えばcAMP又はcGMPの結合により活性化されると陽イオン透過性となる竿体光受容細胞チャネル及び嗅覚ニューロンチャネルが存在する(例えばアルテンホーフェン(Altenhofen)ら、米国科学アカデミー紀要(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.)、1991年、第88巻、p.9868−9872、ダラン(Dhallan)ら、ネイチャー(Nature)、1990年、第347巻、p.184−187を参照されたい)。受容体の活性化が環状ヌクレオチドレベルの減少をもたらす場合、アッセイにおいて受容体を活性化する化合物を細胞に加える前に、細胞内の環状ヌクレオチドレベルを増大させる作用薬、例えばホルスコリンに細胞を曝露することが好ましい場合がある。この種のアッセイのための細胞は、GPCRホスファターゼ、環状ヌクレオチド−cratedイオンチャネルをコードするDNA、及び活性化された時に細胞質中の環状ヌクレオチドレベルの変化を引き起こす受容体(例えばある種のグルタミン酸受容体、ムスカリン性アセチルコリン受容体、ドーパミン受容体、セロトニン受容体など)をコードするDNAを用いた宿主細胞の同時トランスフェクションにより作製可能である。
1つの実施形態では、細胞内のcAMP又はcGMPの変化はイムノアッセイを使用して測定可能である。オファーマン(Offermanns)及びサイモン(Simon)、ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J.Biol.Chem.)、1995年、第270巻、p.15175−15180に記載された方法は、cAMPのレベルを決定するために使用されうる。同様に、フェレイ‐ボスコ(Felley−Bosco)ら、アメリカン・ジャーナル・オブ・レスピラトリー・セル・アンド・モレキュラー・バイオロジー(Am.J.Resp.Cell and Mol.Biol.)、1994年、第11巻、p.159−164に記載された方法はcGMPのレベルを決定するために使用されうる。さらに、cAMP及びcGMPのうち少なくともいずれかを測定するためのアッセイキットは、参照により本願に組込まれる米国特許第4,115,538号明細書に記載されている。
別の実施形態では、ホファチジルイノシトール(PI)の加水分解が、参照により本願に組込まれる米国特許第5,436,128号明細書に従って分析されることが可能である。簡潔に述べると、該アッセイは、3H‐ミオイノシトールを用いて細胞を48時間以上にわたって標識することを伴う。標識された細胞は試験化合物で1時間処理される。処理された細胞は溶解されてクロロホルム‐メタノール‐水の中で抽出され、その後イノシトールリン酸がイオン交換クロマトグラフィーによって分離されてシンチレーション計数によって定量される。刺激比(fold stimulation)は、アゴニストの存在下でのカウント数毎分(cpm)の、バッファー対照の存在下でのcpmに対する比率を計算することにより決定される。同様に、阻害比(fold inhibition)は、アンタゴニストの存在下でのcpmの、バッファー対照(アゴニストを含有してもよいし含有しなくてもよい)の存在下でのcpmに対する比率を計算することにより決定される。
ポリペプチドの機能に対する試験化合物の効果は、上述のパラメータのうちのいずれかを調べることにより測定可能である。GPCR活性に影響を及ぼす任意の適切な生理学的変化が、本明細書中に開示されたポリペプチドに対する試験化合物の影響を評価するために使用可能である。機能上の結果が無傷細胞、動物又は動物行動を使用して判定される場合、様々な効果、例えば神経伝達物質放出、ホルモン放出、既知及び特性未知の両方の遺伝マーカーの転写の変化(例えばノーザンブロット法)、細胞増殖又はpH変化のような細胞代謝の変化、並びにCa2+、IP3、cGMP、又はcAMPのような細胞内の第2メッセンジャーの変化などを測定することも可能である。
潜在的なTAS2Rアゴニストである試験化合物で処理される試料又はアッセイは、変調の程度を調べるために、試験化合物を含まない対照試料と比較される。TAS2Rタンパク質の活性化は、対照に対するTAS2R活性の値が110%、任意選択で150%、200〜500%、又は1000〜2000%である場合に達成される。
既知のアゴニスト及び潜在的なTAS2Rアンタゴニストである試験化合物で処理される試料又はアッセイは、変調の程度を調べるために、試験化合物を含まない既知のアゴニストで処理された対照試料と比較される。対照試料には100%の相対値が割り当てられる。TAS2Rタンパク質の阻害は、対照に対するTAS2R活性の値が約90%、任意選択で50%、任意選択で25〜0%である場合に達成される。
TAS2R受容体の活性又は発現を変調する作用薬が、例えば、推定上のモジュレーターをTAS2Rポリペプチド又はポリヌクレオチドを含有する細胞とともにインキュベートし、TAS2R受容体の活性又は発現に対する推定上のモジュレーターの効果を決定することにより、同定される場合もある。一実施形態において、モジュレーターとみなされるためには、推定上のモジュレーターは、推定上のモジュレーターの存在下及び非存在下における応答の間で統計的有意差を達成するのに十分な量、測定される相互作用を変更しなければならない。統計的有意差は、t検定のような当分野で既知の任意の適当な統計的検定によって決定可能である。例えば、統計的有意差があるためには、p値は最低でも0.05、最低でも0.01、又は最低でも0.001である。TAS2R受容体の活性を変調する化合物の選択性は、TAS2R受容体に対する該化合物の効果を他のTAS2R受容体に対する該化合物の作用と比較することにより判断することが可能である。選択的なモジュレーターには、例えば、TAS2Rポリペプチド又はTAS2R受容体をコードする核酸に特異的に結合する、抗体及び他のタンパク質、ペプチド、又は有機分子を挙げることができる。TAS2R受容体活性を変調するとして同定された化合物は、該化合物の活性を確認又は定量するために、in vivoモデルを含む他のアッセイでさらに試験されてもよい。
TAS2Rポリヌクレオチド及びポリペプチド、並びにこれらのホモログは、味覚受容体を発現する細胞を同定するため、味知覚のため、及び味覚伝達の検査のための有用なツールである。TAS2R核酸に特異的にハイブリダイズするTAS2Rファミリーメンバー特異的な試薬、例えばTAS2Rのプローブ及びプライマー、並びにTAS2Rタンパク質に特異的に結合するTAS2R特異的な試薬、例えばTAS2R抗体は、味覚細胞の発現及び味覚伝達の調節について調査するために使用される。例えば、TAS2R抗体は、特定のTAS2Rを発現するネコ科味覚細胞について、入り混じったネコ科細胞集団から同定及び単離のうち少なくともいずれかを行うために使用可能である。例えば、本明細書中に開示されたポリヌクレオチドプローブは、生体内分布研究及び診断アッセイにおいて使用されうる。
さらに提供されるのは、TAS2Rファミリーメンバーのモジュレーターをスクリーニングするためのキットである。そのようなキットは容易に入手可能な材料及び試薬から調製可能である。例えば、そのようなキットは、次の材料:TAS2Rの核酸又はタンパク質、反応チューブ、及びTAS2R活性を試験するための説明書、のうちのいずれか1つ以上を含むことが可能である。任意選択で、キットは生物学的活性を有するTAS2R受容体を含有する。種々様々なキット及び構成要素が、意図されるキットのユーザ及びユーザの特定の必要性に応じて調製されることが可能である。
fTAS2R受容体及びキメラポリペプチドに対する抗体も開示される。
モノクローナル又はポリクローナルの抗fTAS2R抗体の調製については、当分野で既知の任意の技法が使用可能である。一本鎖抗体を生産するための技法(米国特許第4,946,778号明細書)を、本明細書中に開示されたポリペプチドに対する抗体を生産するように適合させることも可能である。さらに、遺伝子組換えマウス、又は他の哺乳類のような他の生物体が、ヒト化抗体を発現するために使用されてもよい。別例として、ファージディスプレイ技術を使用して、選択された抗原に特異的に結合する抗体及びヘテロ多量体Fabフラグメントを同定することが可能である。1つの実施形態では、モノクローナル抗体又はその結合性フラグメントをコードする単離されたDNA配列は、ヒューズ(Huse)ら、サイエンス(Science)、1989年、第246巻、p.1275−1281によって概説された一般的なプロトコールに従って、ヒトB細胞由来のDNAライブラリをスクリーニングすることにより得られる。
モノクローナル抗体及びポリクローナル血清が回収されて、イムノアッセイ、例えば固体担体上に固定化された免疫原を用いる固相イムノアッセイにおいてタンパク質免疫原に対して力価測定されることが可能である。典型的には、10以上の力価を備えたポリクローナル抗血清が選択されて、競合結合イムノアッセイを使用して、非TAS2Rタンパク質、又は他のTAS2Rファミリーメンバー若しくは他の生物体由来の他の関連タンパク質に対する該血清の交差反応性について試験される。特異的なポリクローナル抗血清及びモノクローナル抗体は通常、最低でも約0.1mM、より一般的には最低でも1μM、具体的には最低でも約0.1μM又はそれより優れている、より具体的には0.01μM又はそれより優れているKで結合することになろう。
イムノアッセイは、fTAS2Rを定性的又は定量的に検出するために、例えば、味覚受容体細胞、特に苦味受容体細胞、及びTAS2Rファミリーメンバーのバリアントを同定するために、使用することが可能である。
抗fTAS2R抗体は、ネコ科動物から得られた混合細胞集団からネコ科味覚細胞を単離するために使用することも可能である。一実施形態において、抗fTAS2R抗体に結合したネコ科味覚細胞の単離は、フローサイトメトリーによって達成可能である。当分野で既知の他の方法も使用可能である。
当分野で知られるように、味覚行動は、マルチチャネル味覚計(例えばDavis MS160型マウス味覚計、米国フロリダ州タラハシーのダイログ・インスツルメンツ(DiLog instruments))を使用して、動物(例えばマウス)の舐め反応(licking response)を数えることにより味の優先傾向を直接測定する短期アッセイにおいて判定可能である。適切な対照のサンプリングと比較した、マウスが味物質を舐める平均頻度(対照に対する舐め頻度として定義される比率)は、その刺激が食欲を刺激するか、中立的であるか、又は忌避性であるかを示す。加えて、口当たりの良い刺激の増強又は抑制について評価するために、口当たりの良い刺激の摂取における変化が試験刺激の存在下で判断されることも可能である。
さらなる実施形態において、動物は、当分野で既知のオペラント試験方法を使用して、別個の刺激を定性的に識別するように訓練することが可能である。これらの動物はその後、2つの刺激の間の質的類似性を食味又は優先傾向に関係なく判定するために使用可能である。
fTAS2R受容体が、食欲刺激性の味覚応答又は忌避性の味覚応答に関与することが報告された脳領域を活性化するかどうか判定するために、電極がこれらの脳領域に取り付けられて動物が覚醒状態又は麻酔状態で試験されてもよい。
別例として、陽電子放射断層撮影法(PET)又は脳波記録法のような神経活動をモニタリングするためのその他の非侵襲的方法が、食欲刺激性の味覚応答又は忌避性の味覚応答に関連する神経活動をモニタリングするために使用されてもよい。そのような方法は、細胞系の実験において受容体機能を改変することが確認された刺激によって誘発された神経活動に対する、年齢、経験又は栄養状態のような様々な要因の影響について判断するために使用されてもよい。
さらに提供されるのは、任意選択で単一包装に包含された、本明細書中に開示された少なくとも1つの組成物、ポリペプチド、又は核酸を含むキットである。該キットは、任意選択で、例えばfTAS2R受容体若しくはfTAS2R受容体をコードするポリヌクレオチド又はTAS2R受容体の活性を変更する化合物を検出する際のキット構成要素の使用に関する説明書を備えている。
一実施形態において、キットは、本明細書中に開示された少なくとも1つの抗TAS2R抗体及び該抗体とTAS2R抗原との間の複合体を検出するための試薬を含む。例えば、キットは、抗体と生体試料中のTAS2R抗原との間の結合反応を可能にするバッファー、又は該バッファーを生成するための構成要素を含むことができる。
TAS2Rポリペプチドの活性は、機能的、化学的、及び物理的な効果を決定するための様々なin vitro及びin vivoのアッセイを使用して、例えばリガンドの結合(例えば放射性リガンド結合)、第2メッセンジャー(例えばcAMP、cGMP、IP3、DAG、又はCa2+)、イオン流、リン酸化レベル、転写レベル、神経伝達物質レベルなどを測定して、評価することが可能である。更に、そのようなアッセイはTAS2Rファミリーメンバーの阻害剤及び活性化剤について試験するために使用可能である。味覚伝達活性のそのようなモジュレーターは、例えば苦味の検出を改変するために、味知覚をカスタマイズするのに有用である。
該アッセイのTAS2Rタンパク質は、典型的には配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26の配列を有するポリペプチド;配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26の保存的に改変されたバリアント;又は、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、若しくは配列番号26と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一である配列、から選択されることになろう。一実施形態において、ポリペプチドは配列番号18又は配列番号22の配列を有する。
いくつかの実施形態では、アッセイのポリペプチドは、TAS2Rタンパク質のドメイン、例えば細胞外ドメイン、膜貫通領域、膜貫通ドメイン、細胞質ドメイン、リガンド結合ドメイン、サブユニット会合ドメイン、活性部位などを含むことになろう。TAS2Rタンパク質又はそのドメインのいずれかは、本明細書中に記載されたアッセイで使用されるキメラタンパク質を作出するために異種タンパク質に共有結合で連結されることが可能である。一実施形態において、ポリペプチドは配列番号18又は配列番号22に由来するドメインを有する。
TAS2R受容体活性のモジュレーターは、組換え型又は天然型のいずれかの、上述のようなTAS2Rポリペプチドを使用して試験される。組換え型又は天然型のいずれかの該タンパク質は、単離されてもよく、細胞内での発現、細胞由来の細胞膜における発現、組織中での発現又は動物での発現が可能である。例えば、TAS2Rを発現する組織、形質転換細胞、又は細胞膜由来の切片又は解離細胞が使用可能である。アッセイは、人工/合成の膜系においてTAS2Rポリペプチドを使用して準備されうる。変調は、本明細書中に記載されたin vitro又はin vivoのアッセイのうち任意のものを使用して試験される。味覚伝達はさらに、完全長のTAS2R‐GPCR又はキメラ分子、例えば異種シグナル伝達ドメインに共有結合で連結されたTAS2R受容体の細胞外ドメイン若しくは膜貫通領域、若しくはこれらの組み合わせ、若しくはTAS2R受容体の膜貫通ドメイン及び細胞質ドメインのうち少なくともいずれかに共有結合で連結された異種細胞外ドメイン及び膜貫通領域のうち少なくともいずれかを使用して、溶解状態又は固体状態の反応を用いてin vitroで検査されることも可能である。更に、対象とするタンパク質のリガンド結合ドメインは、リガンドの結合についてアッセイするために溶解状態又は固体状態の反応においてin vitroで使用可能である。数多くの実施形態において、TAS2Rポリペプチドのうち全て又は一部のほかに、TAS2Rの細胞膜への局在化を容易にするロドプシンのような追加の配列、例えば、ロドプシンタンパク質のN末端フラグメントを含むキメラ受容体が作製されうる。
TAS2Rファミリーメンバーのモジュレーター又はリガンドとして試験される化合物は、任意の化合物、例えば小分子、又は生体分子のようなより複雑な分子、例えばタンパク質、糖、核酸若しくは脂質であってよい。別例として、モジュレーターはTAS2R遺伝子に遺伝子組換えがなされたものであってよい。本質的にあらゆる化学化合物が、本明細書中に開示されたアッセイ及び方法において潜在的なモジュレーター又はリガンドとして使用可能である。ある有用な実施形態では、化合物は水性溶液又は有機溶液(例えばDMSO溶液)に溶解可能である。アッセイは、アッセイのステップを自動化し、かつ任意の好都合な供給源からアッセイに化合物を供給することにより、大規模ライブラリを含む化学物質のライブラリをスクリーニングするように設計され、該アッセイは典型的には並行して(例えばロボットによるアッセイでのマイクロタイタープレート上のマイクロタイター形式で)実行される。
単一の受容体の2つ以上のアゴニストの構造についての知識は、該受容体との相互作用についてスクリーニングするためのさらなる化合物ライブラリを当業者が合理的に設計することを可能にする。そのような化合物のコンピュータ・モデリングも容易になる。化合物ライブラリをスクリーニングすることにより、食物、特に動物用食物、栄養素及び栄養補助食品並びにそのようなフィトケミカルを含有する医薬調製物又はホメオパシー調製物の、苦味のある構成成分を抑制又は排除する組成物の開発が可能となる。別例として、スクリーニングは、食欲抑制薬、動物忌避剤などの生産において苦味反応を増強するための構造的に関連するアゴニストの同定を可能にする。
香味組成物、可食組成物、並びに可食組成物及び香味組成物を製造する方法が本明細書中に開示される。
香味組成物は、動物により摂取されるように可食組成物の受容を改善するため、該動物用の可食組成物に加えることが可能な組成物である。可食組成物の例には、食物、おやつ、栄養補助食品、医薬品、デンタルケア製品のような口腔ケア材料、咀嚼用製品、飲用製品などが挙げられる。可食組成物は、タブレット、カプセル、カプレット、可食フィルム、ウェットフード、液状食物、おやつ又はキブルの形をとることが可能である。
1つの態様では、香味組成物は、ネコ科TAS2R受容体のアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターである化合物を含む。一実施形態において;香味組成物は、食味増強剤;任意選択で、香味組成物を可食組成物に付着させる助けとなる粘着性化合物;及び、任意選択で、ヒト用に色又は芳香を提供する化合物をさらに含み、該香味組成物は固体、液体、粉体、ペースト、ゲル、噴霧用調合物又はスプレッド調合物である。一実施形態において、香味組成物はコーティング組成物であり、粘着性化合物をさらに含む。可食組成物の知覚される苦味の変質又はマスキングは、本明細書中に開示された食味に関する行動アッセイのうち任意のもの、例えば標準的な2ボウル比較法(two bowl comparison)を使用して試験することが可能である。
「基本の食物組成物」は、本明細書中で使用される場合、香味組成物と組み合わせることが可能な動物用食物を指す。1つの実施形態では、動物用食物はネコ科用に調合され、ドライフード、缶入りフード、セミドライフード、食用のご褒美など、及び先述の食物のうち1つ以上を含む組み合わせが含まれる。食物が受容者(動物、特にネコ科動物など)によって、既知の必須栄養素を提供する正常な1日当たりの飼料を該動物が受け取るような量で容認可能なように摂取されうる限り、様々な大きさ及び形状の基本の食物組成物が使用されうる。例えば、基本の食物組成物はコーティングされていなくてもよいし、脂質を含むコーティング剤でコーティングされてもよい。望ましい場合には、給餌は動物に1日当たり1回以上給餌することにより実行されうる。
一実施形態において、香味組成物は、可食組成物のより高い食味を動物に与えるのに有効な量で、可食組成物、例えば基本の食物組成物(例えばネコ科用)と組み合わされる。そのような香味組成物の有効な量は、特に以下に提供される一般的な手引きを考慮すれば、過度の実験作業を伴うことなく当業者によって容易に決定される。
一実施形態において、香味組成物は、香味組成物が基本の食物組成物に組み込まれるようなかたちで基本の食物組成物と組み合わされてもよい。組み込まれる、ということにより、香味組成物が密接に可食組成物と関連付けられて、例えば正常な貯蔵条件ではほとんど解離しないことが意味される。1つの実施形態では、香味組成物を可食組成物全体にわたってほぼ均一に分散させる。他の実施形態では、香味組成物の分布は意図的に不均一であってもよい。そのような実施形態では、香味組成物は、基本の食物と混合される細片又は小片を提供してもよい。様々な実施形態において、香味組成物は、可食組成物の乾燥重量の約0.5重量%〜約3重量%、具体的には約0.8重量%〜約2.5重量%、及びより具体的には約1重量%〜約2重量%を提供するのに有効な量で可食組成物中に付与されうる。
別の実施形態では、香味組成物は、可食組成物の表面に、例えばコーティングの形で付与される。可食組成物のコーティングには、例えば噴霧、粉付などによる可食組成物の表面上への香味組成物の局所的付与が挙げられる。香味組成物を含むコーティングは、香味組成物を表面に付着させるのを助けるために1つ以上の脂肪を含む場合もある。コーティングはさらに、又は別例として、可食組成物の表面への香味組成物の付着を容易にするのに有用な他の構成要素を含む場合もある。必要ではないが、香味組成物を可食組成物上に均一にコーティングすること、又は例えばコーティングされた食物を繰り返し転動させることにより、香味組成物の均一な分布を達成することも可能である。1つ以上のコーティングが施されうる。香味組成物は、基本の動物用食物組成物の乾燥重量の約0.5重量%〜約3重量%、具体的には約0.8重量%〜約2.5重量%、及びより具体的には約1重量%〜約2重量%を提供するのに有効な量で可食組成物の表面上に付与されうる。
香味組成物は、乾燥状態の動物用食物組成物のような可食組成物の中で分散され、かつ該可食組成物上にコーティングされてもよい。1つの実施形態では、完成した動物用食物生成物は販売用に包装されて最終的には動物に供給される。他の実施形態では、香味組成物は供給される前に食物と組み合わせるために包装される場合もある。いくつかの実施形態では、動物はネコ科の動物である。
一実施形態において、香味組成物は、香味料のような追加の食味増強剤をさらに含む場合もある。適切な香味料には、例えば、野菜香味料、肉香味料(例えば肝臓香味料)、チーズ香味料、酵母、ピロリン酸ナトリウム、脂肪、過リン酸塩、リン酸塩、及び/又は、食味を改善するために香辛料業界で利用されるその他の食物成分又は調味成分が挙げられる。適切な肉香味料には、例えば、食肉由来の香味料(例えば牛肉、豚肉、ベーコン、ラム、ハム、魚肉、鶏肉、七面鳥、及び/又はその他の家禽香味料)が挙げられる。
食物の食味又は受容とは、ネコ科等の動物の、ある食物を摂食する全体的な意欲を指す。ペットのような動物のための好ましい香味付与剤(flavorant)及び食味増強剤の開発は主観的である。ヒトに作用する香味付与剤が必ずしもネコ科動物にも作用するとは限らない。同様に、1つの動物種で有効な香味付与剤が、異なる動物種では同様に作用しない場合もある。当業者であれば、食物及び香味付与剤に関する動物にとっての好みを判定するために、食味試験が慣例的に使用されることを認識するであろう。本願における目的のために、そのような食味試験は、ネコ科を含む任意の動物に関して香味付与剤に対する好みの試験を実施するために、有効かつ直接的である。食味を増大させるための香味組成物を開発する伝統的方法は、様々な香味付与剤候補であってこれらの成分がヒトによってどのように知覚されるかについての知識に基づいて経験的に選択されたものを使用し、かつ「試行錯誤」の手法が、既知の標的製品に対して各候補を経験的に試験するために、又はより好ましい食味付与剤を同定するために、使用される。開示されたネコ科TAS2R受容体ポリペプチドは、標的生物種のための味覚受容体に基づいた食味増強剤の計画的な設計を可能にし、実質的に食味付与剤開発のプロセスを改善及び短縮することになる。
1つの実施形態では、香味組成物はネコ科用食物のための食味付与剤であり、該香味組成物は、香味組成物を含まないネコ科用食物と比較して、ネコ科動物のために改善された食味を示し、これは、食味付与剤を含むネコ科用食物の、食味付与剤が存在しない動物用食物と比較して改善された摂取によって測定される。
香味組成物は、非濃縮形態又は濃縮形態のいずれかの液体香味料として使用されうる。香味組成物が乾燥状態の香味組成物であるようにする場合、香味組成物は、例えば噴霧乾燥器のような適切な乾燥器、又はオーブンで乾燥させてもよい。香味組成物は様々な他の有用な構成要素、例えばマルトデキストラン(maltodextran)、ゴム、又は、食物に結合する能力若しくは所望の食感、粘性、流動性、色、芳香などを保持する能力のような1つ以上の好ましい機能性を組成物に提供するのに有用となりうる組み合わせを含むことができる。そのような構成要素及びその用途は、熟練した食品科学者には容易に理解されるであろう。
食味試験は標準的な2ボウル比較法によって実施可能である。この試験では、各動物に、測定された量の対照飼料又は試験飼料のどちらかが入っている2つのボウルの食物が与えられる。対照飼料及び試験飼料は同一の基本組成物を含有する。動物は、自身が好む食物を選択することを許される。各ボウルから摂食された食物の量が測定される。2つの飼料から摂食された量を直接比較することで、相対的な食味について、信頼性をもって示される。
例えば、ネコ科動物に、等量の食物の入った2個のボウルであって一方は試験される香味組成物を含有し、他方は香味組成物を含有しないものが与えられる。2個のボウルの中の食物の量はネコ科動物に与えられる前に計量される。試験中、ネコ科動物が一方のボウルを食べ切ってしまい、かつまだ空腹であるので他方を食べ続けることを確実に防ぐステップが取られるべきである。これは、例えば、ネコ科動物の元に2個のボウルがある時間を制限することにより、又はネコ科動物を完全に満足させるのに十分な食物を各ボウルに提供することにより、遂行可能である。
試験の終了時、2個のボウルは各ボウルから摂食された食物の量を決定するために再び計量される。より多くの食物が試験香味組成物の入ったボウル(ボウルA)から摂食された場合、その香味組成物が動物の優先傾向に対して正の効果を有していたことを示すために、食物摂取比率が正の値として記録される。より多くの食物が対照食物の入ったボウル(ボウルB)から摂食された場合、香味組成物が対照食物よりも機能しなかったことを示すために、比率は負の値として記録される。
例えば、香味組成物は乾燥状態の基本のネコ科用食物組成物に適用されて、多数のネコ科動物(例えば10匹)に一定期間(例えば2日間)与えられる。ボウルの配置は、右側又は左側に置かれたボウルに対して優先傾向を示す動物を原因とするバイアスを除くために毎日変更される。各ボウルに対する各動物の優先傾向は、その特定の動物についての摂取比率(IR)として計算可能であり、例えば、動物1についてのIR=(ボウルAから消費されたグラム数)/(ボウルA+ボウルBから消費された合計グラム数)、である。平均の優先傾向は、試験期間中の各日の平均値として計算される。よって、0.5に近いIR値は同等の優先傾向を示す。0.5を超えるIR値、典型的には0.55を超えるIR値は優先傾向を示す。IRスコアに基づいた優先傾向の概算の度合いは、使用される動物の数及びデータの統計分析によって決められる。
動物に与える可食組成物をコーティングするため、又は該可食組成物中に組み込むための香味組成物を作製する方法が開示される。
一実施形態において、該方法は、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターと;任意選択で食味増強剤と;任意選択で、可食組成物への香味組成物の付着を助ける化合物と;任意選択で、色又は芳香を提供するための化合物とを、食肉加工品、食肉副産物、魚加工品、魚副産物、乳製品、乳製品副産物、微生物タンパク質の供給源、植物性タンパク質、炭水化物及びアミノ酸の担体からなる群から選択された材料と混合して香味組成物を得ることを含み、該香味組成物は、液体、固体、粉体、ペースト、ゲル、スプレッド調合物、顆粒、又は噴霧用調合物である。一実施形態において、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト又はアンタゴニストを組成物に混入させる。一実施形態において、アゴニストはデナトニウム、アロイン、又はPTCであり、アンタゴニストはプロベネシドである。
液体の香味組成物を作製するために、例えば、市販の液体成分がミキサー内でネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターと組み合わされる。湿性の成分は粉砕又は乳化されてスラリーにされ、液体成分は該スラリーと組み合わされる。市販のプロテアーゼがタンパク質を加水分解するためにスラリーに添加されて、その後、熱、酸又は別の方法で不活性化されてもよい。ソルビン酸のような保存剤も添加可能である。水は、スラリーの粘性及び固形分を調整して噴霧の適用を容易にするために添加される。
香味組成物の乾燥調合物は、市販の乾燥成分、例えばアミノ酸、無機塩類及び有機材料を、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターとバッチミキサー中にて所望の割合で組み合わせ、均質にブレンドしてから乾燥することにより調製可能である。
別の乾燥調合物の実施形態によれば、湿性成分及び乾燥成分は、湿性成分をミキサー内で全部又は一部の乾燥成分とともに均質な混合物が形成されるまで混合することにより組み合わされる。該混合物を、蒸発又は凍結乾燥によって、例えば乾燥した粉体状の生成物を形成するために乾燥させ、該生成物は次に均質な混合物が形成されるまでタンブラー中で任意の残りの乾燥成分と混成される。
動物用の可食組成物を調製する方法が開示される。
一実施形態において、該方法は、可食組成物又はその構成要素を、本明細書中に開示されたfTAS2R受容体ポリペプチドと、該可食組成物又はその構成要素から苦味化合物の量を低減するのに十分な時間、接触させることを含む。苦味化合物の量を低減する時間は、当業者によって決定可能である。接触は、連続的、半連続的、又はバッチ式のプロセスで行うことが可能である。一実施形態において、可食組成物はネコ科用である。
一実施形態において、該方法は、動物に対する可食組成物の食味を低下させるために該可食組成物に化合物を添加することを含み、該化合物はネコ科苦味受容体のアゴニスト又は正のモジュレーターである。一実施形態において、食味は、添加化合物を含まない可食組成物よりも、添加化合物を含んだ可食組成物をネコ科動物が10〜30%少なく摂取する程度まで低下する。一実施形態において、食味の低下は、摂取された可食組成物のカロリー、摂取された可食組成物の重量、又は摂取された可食組成物の体積の減少として測定される。
動物にとっての食味が増強された可食組成物を調合する方法が開示される。
一実施形態において、該方法は、可食組成物中の、ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターである化合物の存在を決定すること;及び、可食組成物の食味を、化合物がアゴニスト若しくは正のモジュレーターである場合は可食組成物中の受容体アンタゴニストの量を増加させるか若しくは可食組成物中の化合物の量を低減することにより、又は化合物がアンタゴニスト若しくは負のモジュレーターである場合は可食組成物中の該化合物の量を増加させることにより、増強することを含む。該化合物を含む香味組成物を、香味組成物が可食組成物に組み込まれるか又は少なくとも部分的に可食組成物をコーティングするように可食組成物に適用することにより、該化合物の量を増加させることができる。
さらに開示されるのは、苦味化合物を、それを必要とする動物(例えばネコ科の動物)に与える方法である。当業者であれば、場合によってはヒト又は他の動物が苦味化合物(例えば医薬品、栄養素など)を必要とする場合があること、及び動物に該化合物を与えることは困難な場合があることを認識するであろう。
一実施形態において、該方法は、ネコ科用の可食組成物をネコ科動物に与えることを含み、該可食組成物は、ネコ科苦味化合物と、知覚される可食組成物の苦味を変更するか、可食組成物中の苦味化合物をマスキングするか、又はネコ科動物におけるネコ科TAS2R受容体のアゴニスト、アンタゴニスト、若しくはモジュレーターとして作用してネコ科動物による苦味知覚を変更する化合物とを含む。一実施形態において、苦味化合物は、治療薬、栄養補助食品又は口腔ケア製品を構成する。栄養補助食品とは、それを供給しなければ十分な量が摂取されない場合のある栄養素を提供するように意図された補給剤を指し、そのような栄養素として例えばビタミン、ミネラル、繊維質、プロバイオティクス、脂肪酸、及びアミノ酸が挙げられる。治療薬又は医薬品とは、化合物、要素、又は混合物であって、単独で、又は別の化合物、要素若しくは混合物と組み合わせて対象者に投与された時、対象者に対して生理学的な効果を直接的又は間接的に与えるものを指す。口腔ケア製品とは、健全な歯、歯肉を促進するか、息を爽やかにするか、又は口腔疾患を予防若しくは治療するために使用される製品を指す。
ネコ科用の可食組成物を製造する方法も開示される。
一実施形態において、該方法は、ネコ科用の食物組成物又はその構成要素を、本明細書中のTAS2R受容体ポリペプチドと、該食物製品又は構成要素から苦味化合物を取り除くのに十分な時間、接触させることを含む。一実施形態において、TAS2R受容体は、食物組成物から分離することが可能な固体担体に結合される。一実施形態において、接触は連続的な操作である。一実施形態において、食物組成物は複数のTAS2R受容体ポリペプチドと接触させられる。
一実施形態において、該方法は、可食組成物中の1つ以上の苦味化合物の存在を判定すること;存在すると判定された1つ以上の苦味化合物に基づいて可食組成物の苦味プロファイルを決定すること;及び、可食組成物の食味を増強するために可食組成物に化合物を添加するか又は可食組成物から化合物を除去することを含み、化合物は、可食組成物の苦味プロファイルを変更するか、可食組成物中に存在する苦味化合物のうち1つ以上をマスキングするか、又はネコ科苦味受容体のアゴニスト、アンタゴニスト若しくはモジュレーターとして作用する。一実施形態において、可食組成物への化合物の添加は、化合物を含むコーティング溶液を可食組成物に、コーティングが少なくとも部分的にネコ科用の可食組成物を包囲するように適用することを含む。一実施形態において、可食組成物は基本の食物、香味組成物、おやつ、治療薬、又は栄養補助食品である。可食組成物中の苦味化合物の存在は、本明細書中に開示された方法により、又は当分野で既知の任意の他の方法により、判定可能である。可食組成物の苦味プロファイルとは、可食組成物中に存在すると判定された苦味化合物を列挙することを指し、かつ任意選択で可食組成物中の所与の苦味化合物の量をさらに含む。一実施形態において、可食組成物はネコ科用である。
さらに開示されるのは忌避剤組成物である。一実施形態において、忌避剤組成物(repellent compositon)は、拒否反応を誘発するのに十分な量、例えば重量比で少なくとも0.05%〜約30%の、ネコ科TAS2R受容体のアゴニスト又は正のモジュレーター、並びに任意選択で、芳香薬又は香料、例えばローズマリー油、ミント油、珪皮油、リモネン、若しくはオイゲノール、並びに1つ以上の不活性成分、例えば液体希釈剤、担体、増粘剤、界面活性剤、保存剤、芳香薬、脱臭剤、抗菌剤、抗真菌剤、抗微生物剤、殺生物剤、並びに数種類のアジュバントのうち1つ以上、例えば、限定するものではないが、湿潤剤、展着剤、固着剤、泡抑制剤、バッファー及び酸性化剤を含むことが可能である。適切な液体希釈剤には、界面活性剤の有無に関わりなく水、石油蒸留物、又は他の液状担体が挙げられる。担体の例には、ベントナイト、フラー土、その他の粘土、タルク、チョーク、石英、アタパルジャイト、モンモリロナイト又は珪藻土、バーミキュライト、高度に分散したケイ酸、アルミナ及びケイ酸塩、方解石、大理石、軽石、海泡石及びドロマイト、無機及び有機粉体、おがくず、ココナツの殻、トウモロコシの穂軸並びにタバコの茎が挙げられる。一実施形態において、忌避剤組成物は、スプレーとして施薬するためのFigen 11/12又はプロパン/ブタンのような推進剤ガスを、例えば15:85の比率でさらに含むことが可能である。一実施形態において、fTAS2Rアゴニストはデナトニウム、アロイン、又はPTCである。
本発明の他の実施形態は以降の非限定的な実施例に記載されている。
実施例
実施例1.ネコ科苦味受容体(TAS2R)の遺伝子配列及びポリペプチド配列の決定
本実施例では、ネコ科TAS2R遺伝子が、ヒトの苦味受容体遺伝子配列を用いてNCBIのイエネコ(Felis catus)ホールゲノムショットガン法コンティグデータベースに検索要求することにより同定された。使用されたヒト遺伝子配列は、表2にNCBI遺伝子IDによって特定されている。
ヒットした中の個々のコンティグを、手作業による開始コドン(ATG)及び終止コドン(TAA、TGA、又はTAG)の同定のためダウンロードし、該遺伝子が完全長でありそうかどうか判断した。双方のネコ科ゲノムアセンブリからの配列を得て、該配列を比較した。
予測される機能遺伝子は、長さがおよそ300アミノ酸であってblast検索された配列がアラインメントされたときに開始部位及び終結部位がヒトのタンパク質と同様の位置にあるタンパク質を含めるように選択された一組の規則に基づいて同定され、次いで配列をオーソロガスなイヌ科苦味遺伝子の配列と比較して類似性が合理的であることを確認した。表3は、使用されたイヌ科苦味遺伝子配列を特定している。
以下の表4は、同定された完全長のネコ科遺伝子についてまとめている。ネコ科遺伝子と最も近いヒトホモログとの間のタンパク質の類似性(%)が同表に提示されている。
DNA塩基配列を確認するためのネコ科苦味遺伝子それぞれのクローニングは、一匹のネコのゲノムDNAを用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって所望の遺伝子を増幅した後に実施された。個々のネコ科遺伝子を増幅するためのプライマー候補は市販のソフトウェアを使用して設計された。プライマーのセットは、単離されたネコ科ゲノムDNAからネコ科遺伝子配列を増幅してDNA塩基配列を決定するために、予測されたアニーリング温度、正確性、二量体化及びミスプライミングの可能性、並びに所望の配列の位置に基づいて設計されたものの中から選択された。各遺伝子を増幅するために使用されたプライマー対は表5に示されている。
代表的な遺伝子TAS2R38の増幅及びクローニングのプロセスについて簡単に記載する。fTAS2R38配列を、EasyAハイフィデリティPCRクローニング酵素(High Fidelity PCR Cloning Enzyme)(米国カリフォルニア州サンタクララのアジレント(Agilent))、カスタムプライマー、及び鋳型としてネコ科ゲノムDNAを使用して、PCRによって増幅した。
得られたPCR産物を、pGEM‐T Easy Vector(米国ウィスコンシン州マディソンのプロメガ(Promega))にライゲーションした。該ベクターを用いてDH5‐α細菌細胞(米国カリフォルニア州カールスバードのライフ・テクノロジーズ(Life Technologies))を形質転換した。プラスミドを、形質転換したDH5‐α細胞の培養物からプラスミド・ミニプレップ・キット(Plasmid Miniprep Kit)(米国ジョージア州ノークロスのオメガ・バイオテク(Omega BioTec))を使用して精製した。精製されたプラスミドDNAを使用した遺伝子の塩基配列決定は、イリノイ大学(シャンペーン−アーバナ)の中核DNA塩基配列決定施設(Core DNA Sequencing Facility)によって実施された。塩基配列決定データは、該データの品質を判定し、かつデータを編集するために、SeqMan Pro(米国ウィスコンシン州マディソンのディーエヌエースター(DNAStar))で分析された。
単離されたネコ科ゲノムDNAの塩基配列決定で決定された遺伝子配列を、ホールゲノムショットガン法のコンティグから得られた配列と比較し、具体的なヌクレオチド差、予測されるタンパク質配列、及びタンパク質構造を同定するために分析した。ネコ科苦味受容体遺伝子のcDNA及びポリペプチドそれぞれについて配列表に開示された配列は、表6に示される配列番号によって同定される。
概して、ネコ科遺伝子は、表7に示されるように該遺伝子の相同なヒト相当物にちなんで命名されている。しかしながら、fTAS2R43のような多数のヒト遺伝子に類似しているネコ科遺伝子については、そのネコ科遺伝子は該遺伝子の相同なイヌ科相当物として命名されている。
いくつかのヒト及びネコ科苦味受容体の3番目〜7番目の膜貫通(TM)領域の配列アラインメントが図1に示されている。該配列アラインメントは、この2つの生物種の苦味受容体における本領域の相同性がかなりの程度であることを示している。
ヒトTAS2R38ポリペプチド(配列番号31)と、5匹のネコ個体のゲノムDNAの塩基配列決定から決定されたネコ科TAS2R38ポリペプチド(配列番号18)との配列アラインメントが図2に示されている。hTAS2R38のアミノ酸のうちfTAS2R38のアミノ酸と異なるものは図2において枠付きとなっている。6‐n‐プロピルチオウラシル(PROP)の味知覚に影響することが知られているヒトでの多型の位置、A49P、V262A、I293V(ここでAVIは無味者でありPAVは有味者である)は、図2において灰色の網掛けとなっている。フェニルチオカルバミド(PTC)がヒトTAS2R38受容体に結合するために重要であることが知られている残基は、図2において黒色の太枠によって表示されている(残基99‐100、103、255、及び259)。これらのアミノ酸は、PTCに直接結合するか、結合ポケットに寄与するか、又は他のアミノ酸と会合することにより受容体活性化に関与するかのうちいずれかである。
TOPCONSは各fTAS2Rポリペプチドの7回膜貫通領域並びに細胞外ループ及び細胞質ループを同定するために使用された。この分析の結果は表1に示されている。
実施例2.ネコ科TAS2Rのための発現系
A.ネコ科TAS2Rのための発現ベクターの生成
本実施例は、代表的なネコ科苦味受容体であるTAS2R38のための発現ベクターの生成について説明する。TAS2R受容体それぞれについて類似のプロセスが行われる。
ネコ科TAS2R38の完全長の遺伝子を、全コード領域にわたる遺伝子特異的プライマーを用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅した。
TAS2R38のcDNAを、プラスミド/発現ベクターpcDNA3.1D‐V5His(米国カリフォルニア州カールスバードのライフ・テクノロジーズ)を基にした発現カセットであって、そのマルチプルクローニングサイト内に受容体の表面検出を可能にするためのFLAGエピトープ、次に導入遺伝子の細胞表面標的化を容易にするためのラットのソマトスタチン受容体サブタイプ3の最初の45アミノ酸(RSSタグ)をコードするヌクレオチド配列、及びカルボキシ末端における免疫細胞化学的な検出を容易にするための単純ヘルペスウイルス(HSV)糖タンパク質Dエピトープ(HSVエピトープ)をコードするヌクレオチド配列(HSVタグ)を含有する発現カセットにサブクローニングした。
FLAGタグ、RSSタグ、TAS2R38、及びHSVタグをコードする核酸配列を、この順序で、受容体タンパク質への翻訳を可能にする構築物を作出するためにインフレームで融合させた。結果として得られる発現ベクター中の受容体cDNAは、TAS2R38にRSSタグが先行し、かつHSVタグが後続する接合されたアミノ酸配列をコードする。
該構築物を含む発現ベクターは、pcDNA3.11D‐FLAGV5His‐TAS2R38と呼ばれ、TAS2R38タンパク質(配列番号18)の発現を可能にする。
本明細書中に開示された他のfTAS2Rそれぞれのための発現ベクターの生成は、類似のステップによって実施された。
B.fTAS2Rを一過性に発現する細胞株の作製
本明細書中に開示された所望のTAS2Rを一過性に発現する細胞株は、適当な発現ベクター、例えば実施例2Aで上述されたように構築されたpcDNA3.1D‐FLAGV5His‐TAS2R38を、真核細胞株(ライフ・テクノロジーズ、カタログ番号R700‐07)の細胞にトランスフェクションすることにより作製された。
0日目、1ウェルあたり60,000個の細胞を、ポリリジンでコーティングされた黒色の透明底96ウェルプレート(コスター(Costar))に播種した。翌日、150ngのTAS2R38発現ベクター(例えばpcDNA3.1D‐FLAGV5His(インビトロジェン(Invitrogen)))を、45ngの、ラットのガストデューシンの最後の44アミノ酸を含有するGa16キメラ(Gα16gust44)と共に用いて、細胞を1ウェル当たり0.5ulのLipofectamine(登録商標)2000(インビトロジェン)でトランスフェクションした。細胞を次いで37℃、5%COにて22〜44時間インキュベートした。
fTAS2R38の発現は、Fluo‐4AM(ライフ・テクノロジーズ・コーポレイション(Life Technologies Corporation))カルシウムアッセイを使用する自動カルシウムイメージングによって決定される、既知のhTAS2R38リガンド(例えばPTC)に対する機能的応答の存在について試験することにより判断された。Fluo‐4AMは細胞内のカルシウム動特性(濃度の変化)の蛍光指示薬であり、カルシウム濃度の変化、特にアゴニストへの曝露後に生じる受容体活性化に応答した増大のモニタリングを可能にする。
本明細書中に開示された他のfTAS2Rを一過性に発現する細胞株の作製も同様であった。
作製された様々な細胞株におけるfTAS2Rの発現はフローサイトメトリーによって判断された。細胞外のFLAGタグは、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)にコンジュゲートしたFLAG‐特異抗体で検出された。所与のfTAS2Rを発現する細胞の割合(%)は、FITCシグナルについて陽性の細胞の割合(%)によって決定された。fTAS2R発現のレベルは測定された蛍光強度の幾何平均によって決定された。発現されたfTAS2Rの各々についての結果は表8に示されている。
C.一過性にトランスフェクションされた細胞株のスクリーニング
既知のhTAS2R38リガンドであるPTC及びPROPに対するfTAS2R38の機能的応答、並びに既知のhTAS2R43リガンドであるアロイン、デナトニウム及びサッカリン)に対するfTAS2R43の機能的応答についての試験は、Fluo‐4AM(ライフ・テクノロジーズ・コーポレイション)カルシウムアッセイを使用する自動カルシウムイメージングによって決定された。
fTAS2R38は、100μMのPTCによってベースラインよりも81%活性化されたが、30μMのPROPによっては刺激されなかった。fTAS2R43は、300μMのアロインによってベースラインよりも45%、及び1mMのデナトニウムによってベースラインよりも17%活性化されたが、6.7mMのサッカリンによっては刺激されなかった。更に、PTC、デナトニウム及びアロインに対する応答は1mMのプロベネシドによって阻害された。
本明細書中に開示されたその他のfTAS2R各々の機能的応答についての試験は、各fTAS2Rの対応するホモログに対する既知のリガンドを使用して、類似の方法によって実施可能である。
D.fTAS2Rを安定して発現する細胞株の作製
fTAS2Rを安定して発現する細胞株も得られる。
これらの実験については、fTAS2R38のcDNAは、プラスミド/発現ベクターpcDNA3.1Zeo(米国カリフォルニア州カールスバードのライフ・テクノロジーズ)を基にした発現カセットであって、そのマルチプルクローニングサイト内に導入遺伝子の細胞表面標的化を容易にするためのラットのソマトスタチン受容体サブタイプ3の最初の45アミノ酸(RSSタグ)をコードするヌクレオチド配列、及び免疫細胞化学的な検出を容易にするための単純ヘルペスウイルス(HSV)糖タンパク質Dエピトープ(HSVエピトープ)をコードするヌクレオチド配列(HSVタグ)を含有する発現カセットにサブクローニングされる。
RSSタグ、HSVタグ、及びfTAS2R38をコードする核酸配列を、この順序で、受容体タンパク質への翻訳を可能にする構築物を作出するためにインフレームで融合させる。結果として得られる発現ベクター中の受容体cDNAは、fTAS2R38にRSSタグ及びHSVタグが先行する接合されたアミノ酸配列をコードする。
該構築物を含む発現ベクターは、pcDNA3.1Zeo‐TAS2R38と呼ばれ、fTAS2R38タンパク質(配列番号18)の発現を可能にする。
本明細書中に開示された他のfTAS2Rのための発現ベクターの生成も同様である。使用される制限酵素は適宜変更される。
本明細書中に開示された所望のfTAS2Rを安定して発現する細胞株は、適当な発現ベクター、例えば実施例2Aで上述されたように構築されたpcDNA3.1Zeo‐TAS2R38を、真核生物の宿主細胞株(ライフ・テクノロジーズ、カタログ番号R700‐07)であって国際公開第2004/055048号(米国特許第7919236号明細書)に記載されるようなラットのガストデューシンの最後の44アミノ酸を含有するGα16キメラで形質転換されたもの(Gα16‐ガストデューシン44細胞)にトランスフェクションすることにより生成される。
0日目、Gα16‐ガストデューシン44細胞を1ウェルあたり900,000個の細胞密度で6ウェルプレートに播種し、選択的な増殖培地(10%(v/v)の加熱不活性化済みウシ胎児血清、2mMのL‐グルタミン、100ユニット/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシンを含んだDMEM)において一晩成長させる。
1日目、培地を2mlの抗生物質を含まず血清を含まない増殖培地に交換する。10μlのLipofectamine(登録商標)2000(ライフ・テクノロジーズ・コーポレイション)を250μlのDMEMに溶解して室温で5分間インキュベートする。並行して、4μgのpcDNA3.1Zeo‐TAS2R38 DNAを250μlのDMEMに溶解する。結果として得られる2つの溶液を混合し、室温で20分間インキュベートしてから細胞培養培地中の細胞に添加する。4時間後、培地を抗生物質を含まず血清を含有する増殖培地に置き換える。細胞を加湿雰囲気(37C.、5%CO2)においてインキュベートする。
24時間後、細胞を、選択的な増殖培地(10%(v/v)の加熱不活性化済ウシ胎児血清、2mMのL‐グルタミン、100ユニット/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン、200μg/mlのG418及び200μg/mlのゼオシン(zeocin)を含んだDMEM)に再度播種し、加湿雰囲気(37C、5%CO2)においてさらにインキュベートする。
2〜4週間の培養(必要に応じて培地を交換)の後、ゼオシン耐性のコロニーを選択して増殖させる。
fTAS2R38の発現は、Fluo‐4AM(ライフ・テクノロジーズ・コーポレイション)カルシウムアッセイを使用する自動カルシウムイメージングによって決定される、既知のhTAS2R38リガンド(例えばPTC及びPROP)に対する機能的応答の存在について試験することにより判断される。Fluo‐4AMは細胞内のカルシウム動特性(濃度の変化)の蛍光指示薬であり、カルシウム濃度の変化、特にアゴニストへの曝露後に生じる受容体活性化に応答した増大のモニタリングを可能にする。1つのクローンが選択され、その結果Gα16‐ガストデューシン44/TAS2R38細胞株が得られる。Gα16‐ガストデューシン44/TAS2R38細胞株は、100μMのPTCの存在下でベースラインよりも90%刺激されたが、30μmのPROPでは刺激されなかった。
本明細書中に開示されたその他のfTAS2Rを安定して発現する細胞株の生成も同様である。
実施例3.ネコ科TAS2Rのリガンド及びエフェクターのための細胞系スクリーニング
ネコ科TAS2R38受容体のアゴニスト、アンタゴニスト及びモジュレーターの同定は、ネコ科TAS2R38及びGα16gust44でトランスフェクションされた細胞に対する試験化合物の効果がトランスフェクションされていない細胞に対する試験化合物の効果と比較される、細胞系スクリーニングアッセイによって実施される。
スクリーニングアッセイに先立ち、細胞にカルシウム感受性の色素であるFluo‐AM(ライフ・テクノロジーズ)を実施例2Bに記載されるようにして37℃で1時間取り込ませる。色素を洗い流し、細胞をFlexstation(登録商標)II(モレキュラー・デバイシズ(Molecular Devices))において20mMのHEPESを含有するハンクス平衡塩溶液(HBSS;ライフ・テクノロジーズ)中でアッセイする。細胞を刺激するために、試験化合物の10倍希釈系列0.01mM〜1mMを使用する。既知のヒトTAS2R38アゴニストであるPTCは試験化合物の1つである。
刺激は100〜180秒間導入及びモニタリングされる。データは分析され、刺激前の読取値であるベースラインのシグナルを上回る割合(%)としてグラフ表示される。特定の試験化合物によるfTAS2R38発現細胞株の刺激は、シグナルが、受容体発現細胞株におけるバッファー単独からのシグナル及び試験化合物を導入されたトランスフェクションされていない細胞株試料からのシグナルのいずれよりも大きい場合に生じると考えられる。
本明細書中に開示された他のfTAS2Rのアゴニスト、アンタゴニスト、及びモジュレーターについての細胞系スクリーニングも同様である。
実施例4.香味組成物及び忌避剤組成物
本明細書中に開示されたネコ科TAS2R受容体のアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターを含む、例示的な動物用乾燥香味組成物は、一般に以下の組成で作製される。
乾燥香味組成物中の同定されたアゴニストはデナトニウム、アロイン、若しくはPTCであり、又は同定されたアンタゴニストはプロベネシドである。
ネコ科TAS2R受容体のアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターを含む、例示的な動物用液体香味組成物は、一般に以下の組成で作製される。
液体香味組成物中の同定されたアゴニストはデナトニウム、アロイン、若しくはPTCであり、又は同定されたアンタゴニストはプロベネシドである。
ペットのネコが対象物を噛んだり食べたりするのを防止するために該対象物に噴霧するためのエアロゾルの形態の例示的な忌避剤組成物は、50%の有効成分溶液であって有効成分はネコ科TAS2Rアゴニスト又は正のモジュレーターである溶液を、50%の推進剤ガスであって例えばFrigen 11/12(ハロゲン化炭化水素)又はプロパン/ブタン(例えば15:85比)とともに、エアゾール缶の中で調合することにより作製される。有効成分溶液は、液体希釈剤(例えば水)に溶解された重量比で約0.5%〜約30%のネコ科TAS2Rアゴニスト又は正のモジュレーターと、任意選択で0.5〜1.5%の芳香薬又は香料と、最大29.5%のイソプロパノールとからなる。ネコ科TAS2Rアゴニストはデナトニウム、アロイン、又はPTCである。
実施形態1. ネコ科TAS2R受容体の細胞外ドメイン;ネコ科TAS2R受容体の膜貫通領域、又はネコ科TAS2R受容体の細胞内ドメインを含む、単離されたネコ科TAS2R(fTAS2R)受容体ポリペプチドであって、該fTAS2R受容体は、配列番号18、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26のうちから選択された配列を含み、前記単離されたネコ科TAS2R(fTAS2R)受容体ポリペプチドは配列番号2、4、6、又は10のアミノ酸配列からなるものではないポリペプチド。
実施形態2. 実施形態1のポリペプチドであって:ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドの前記細胞外ドメインは、配列番号2のアミノ酸1、68〜84;146〜179;若しくは249〜257;配列番号4のアミノ酸1〜10、73〜88;151〜186;若しくは256〜264;配列番号6のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜186;若しくは256〜265;配列番号8のアミノ酸1〜2;69〜87;151〜183;若しくは253〜261;配列番号10のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜187;若しくは257〜265;配列番号12のアミノ酸1〜6;72〜88;150〜183;若しくは253〜262;配列番号14のアミノ酸1;69〜87;150〜181;若しくは251〜260;配列番号16のアミノ酸1〜8;69〜88;150〜185;若しくは252〜261;配列番号18のアミノ酸1〜17:83〜98;161〜198;若しくは268〜277;配列番号20のアミノ酸1;69〜88;150〜185;若しくは255〜264;配列番号22のアミノ酸1〜2;69〜87;149〜181;若しくは251〜260;配列番号24のアミノ酸1〜2;69〜87;149〜181;若しくは251〜259;又は、配列番号26のアミノ酸1〜8;72〜88;150〜185;若しくは254〜263を含み;ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドの前記膜貫通領域は、配列番号2のアミノ酸2〜22、47〜67、85〜105、125〜145、180〜200、228〜248、若しくは258〜278;配列番号4のアミノ酸11〜31、52〜72、89〜109、130〜150、187〜207、235〜255、若しくは265〜285;配列番号6のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、187〜207、235〜255、若しくは266〜286;配列番号8のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、130〜150、184〜204、232〜252、若しくは262〜282;配列番号10のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、188〜208、236〜256、若しくは266〜286;配列番号12のアミノ酸7〜27、51〜71、89〜109、129〜149、184〜204、232〜252、若しくは263〜283;配列番号14のアミノ酸2〜22、48〜68、88〜108、129〜149、182〜202、230〜250、若しくは261〜281;配列番号16のアミノ酸9〜29、48〜68、89〜109、129〜149、186〜206、231〜251、若しくは262〜282;配列番号18のアミノ酸18〜38、62〜82、99〜119、140〜160、199〜219、247〜267、若しくは278〜298;配列番号20のアミノ酸2〜22、48〜68、89〜109、129〜149、186〜206、234〜254、若しくは265〜285;配列番号22のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、128〜148、182〜202、230〜250、若しくは261〜281;配列番号24のアミノ酸3〜23、48〜68、88〜108、128〜148、182〜202、230〜250、若しくは260〜280;又は配列番号26のアミノ酸9〜29、51〜71、89〜109、129〜149、186〜206、233〜253、若しくは264〜284を含み、かつ前記細胞内ドメインは、配列番号2のアミノ酸23〜46;106〜124;201〜227;若しくは279〜298;配列番号4のアミノ酸32〜51;110〜129;208〜234;若しくは286〜304;配列番号6のアミノ酸30〜50;110〜128;208〜234;若しくは287〜316;配列番号8のアミノ酸24〜47;109〜129;205〜231;若しくは283〜306;配列番号10のアミノ酸30〜50;110〜128;209〜235;若しくは287〜311;配列番号12のアミノ酸28〜50;110〜128;205〜231;若しくは284〜337;配列番号14のアミノ酸23〜48;109〜128;203〜229;若しくは282〜300;配列番号16のアミノ酸30〜47;110〜128;207〜230;若しくは283〜309;配列番号18のアミノ酸39〜61;120〜139;220〜246;若しくは299〜334;配列番号20のアミノ酸23〜47;110〜128;207〜233;若しくは286〜322;配列番号22のアミノ酸24〜47;109〜127;203〜229;若しくは282〜299;配列番号24のアミノ酸24〜47;109〜127;203〜229;若しくは281〜308;又は、配列番号26のアミノ酸30〜50;110〜128;207〜232;若しくは285〜312を含む、ポリペプチド。
実施形態3. 膜貫通領域2、膜貫通領域3、膜貫通領域4、膜貫通領域5、膜貫通領域6、及び膜貫通領域7であって、膜貫通領域はそれぞれ、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26のうちから独立に選択された対応する膜貫通領域配列における少なくとも20個の連続するアミノ酸を含む、膜貫通領域;又は、膜貫通領域3、膜貫通領域6、及び膜貫通領域7であって、膜貫通領域はそれぞれ、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26のうちから独立に選択された対応する膜貫通領域配列における少なくとも20個の連続するアミノ酸を含む、膜貫通領域;細胞外ドメイン3であって、配列番号2のアミノ酸146〜179;配列番号4のアミノ酸151〜186;配列番号6のアミノ酸150〜186;配列番号8のアミノ酸151〜183;配列番号10のアミノ酸150〜187;配列番号12のアミノ酸150〜183;配列番号14のアミノ酸150〜181;配列番号16のアミノ酸150〜185;配列番号18のアミノ酸161〜198;配列番号20のアミノ酸150〜185;配列番号22のアミノ酸149〜181;配列番号24のアミノ酸149〜181;及び配列番号26のアミノ酸150〜185のうちから選択された少なくとも15個の連続するアミノ酸を含む細胞外ドメイン3;並びに、細胞外ドメイン4であって、配列番号2のアミノ酸249〜257;配列番号4のアミノ酸256〜264;配列番号6のアミノ酸256〜265;配列番号8のアミノ酸253〜261;配列番号10のアミノ酸257〜265;配列番号12のアミノ酸253〜262;配列番号14のアミノ酸251〜260;配列番号16のアミノ酸252〜261;配列番号18のアミノ酸268〜277;配列番号20のアミノ酸255〜264;配列番号22のアミノ酸251〜260;配列番号24のアミノ酸251〜259;及び配列番号26のアミノ酸254〜263から選択された少なくとも8個の連続するアミノ酸を含む細胞外ドメイン4を含む実施形態1又は2のポリペプチド。
実施形態4. 異種ポリペプチドをさらに含む実施形態1〜3のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態5. 前記異種ポリペプチドはネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアミノ末端又はカルボキシ末端に連結されている、実施形態4のポリペプチド。
実施形態6. 配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列を含む、実施形態1〜5のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態7. 配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列からなる、実施形態1〜6のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態8. 非天然物である、実施形態1〜7のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態9. fTAS2R受容体活性を有するか、又はfTAS2R受容体のリガンドに結合する、実施形態1〜8のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態10. 前記配列は配列番号18である、実施形態1〜9のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態11. fTAS2RはfTAS2R38であり、かつ配列番号18のアミノ酸74はNである、実施形態1〜10のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態12. 前記細胞外ドメインは、fTAS2R受容体配列の細胞外ドメイン2若しくは3における少なくとも15個の連続するアミノ酸、又は細胞外ドメイン4における少なくとも8個の連続するアミノ酸の配列を含み;前記膜貫通領域は、fTAS2R受容体配列の膜貫通領域における少なくとも20個の連続するアミノ酸の配列を含み、かつ前記細胞内ドメインは、fTAS2R受容体配列の細胞内ドメインにおける少なくとも17個の連続するアミノ酸の配列を含む、実施形態1〜11のうちいずれか1つのポリペプチド。
実施形態13. 実施形態1〜12のうちいずれか1つのポリペプチドを少なくとも2個含む組成物。
実施形態14. 実施形態1〜12のうちいずれか1つのポリペプチドをコードする、単離されたポリヌクレオチド。
実施形態15. ネコ科TAS2R(fTAS2R)受容体ポリペプチド、又はそのフラグメントをコードする、単離されたポリヌクレオチドであって、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25のヌクレオチド配列;配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列;配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25を有するポリヌクレオチドの相補体に高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列;及び上述した各ヌクレオチド配列の相補体のうちから選択されたヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド。
実施形態16. 配列番号17のうち少なくとも15個の連続するヌクレオチドであって、該連続するヌクレオチドはヌクレオチド220を含有し、かつヌクレオチド220にはAが存在する、ヌクレオチド;又は該ヌクレオチド配列の相補体を含むポリヌクレオチド。
実施形態17. 少なくとも20個の連続するヌクレオチドを含む、実施形態16のポリヌクレオチド。
実施形態18. 少なくとも25個の連続するヌクレオチドを含む、実施形態16又は17のポリヌクレオチド。
実施形態19. 前記ヌクレオチド配列は非ネコ科細胞における発現用にコドン最適化がなされている、実施形態14〜18のうちいずれか1つのポリヌクレオチド。
実施形態20. 前記非ネコ科細胞は、大腸菌(Escherichia coliE.)、出芽酵母細胞(Saccharomyces cerevisae cellyeast)、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)の細胞、線虫(Caenorhabditis elegans)の細胞、又は哺乳類の細胞である、実施形態19のポリヌクレオチド。
実施形態21 前記哺乳類の細胞はネズミ科又はヒトの細胞である、実施形態20のポリヌクレオチド。
実施形態22. 非天然物である、実施形態14〜21のうちいずれか1つのポリヌクレオチド。
実施形態23. 実施形態14〜22のうちいずれか1つのポリヌクレオチドを少なくとも2個含む組成物。
実施形態24. ネコ科TAS2Rポリペプチドをコードする核酸の少なくとも一部分を増幅するためのプライマー対。
実施形態25. 表5のプライマー対から選択されたプライマー対を含む実施形態24の組成物。
実施形態26. 実施形態14〜22のうちいずれか1つのポリヌクレオチドによってコードされているネコ科TAS2R受容体ポリペプチド。
実施形態27. 実施形態14〜22のうちいずれか1つのポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
実施形態28. 実施形態27の発現ベクターを含む宿主細胞。
実施形態29. 前記細胞は哺乳類細胞、魚類細胞、酵母細胞、細菌細胞、又は昆虫細胞である、実施形態28の宿主細胞。
実施形態30. 前記細胞は、ヒト、ネズミ科、又はネコ科の細胞である、実施形態28又は29の宿主細胞。
実施形態31. 前記細胞は、細菌、昆虫、又は酵母の細胞である、実施形態28又は29の宿主細胞。
実施形態32. 実施形態28〜31のうちいずれか1つの細胞を少なくとも1個含む細胞培養物。
実施形態33. 配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25における少なくとも15個、最大で100個の連続するヌクレオチドのヌクレオチド配列;又は該ヌクレオチド配列の相補体を含む、オリゴヌクレオチド。
実施形態34. 少なくとも18個、最大で50個の連続するヌクレオチドを含む、実施形態33のオリゴヌクレオチド。
実施形態35. 少なくとも18個、最大で30個の連続するヌクレオチドを含む、実施形態33又は34のオリゴヌクレオチド。
実施形態36. 実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチドのfTAS2R受容体エピトープに特異的に結合する、単離された抗体又はそのフラグメント。
実施形態37. ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドと相互作用する化合物を同定する方法であって、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチドを試験化合物と接触させること、及び、前記ポリペプチドと試験化合物との間の相互作用を検出することを含む方法。
実施形態38. 前記ポリペプチドと試験化合物との間の相互作用を検出することが、電気的性質の測定、イオン濃度の変化の測定、タンパク質立体配座の変化の測定、前記ポリペプチドへの試験化合物の結合の測定、リン酸化レベルの変化の測定、転写レベルの変化の測定、第2メッセンジャーレベルの変化の測定、神経伝達物質レベルの変化の測定、分光学的特性の変化の測定、流体力学的(例えば形状の)性質の変化の測定、クロマトグラフ特性の変化の測定、又は溶解度の変化の測定を含む、実施形態37の方法。
実施形態39. 試験化合物を、前記受容体と相互作用する化合物であると同定することをさらに含む、実施形態37又は38の方法。
実施形態40. ネコ科TAS2R受容体ポリペプチドを変調する化合物を同定する方法であって、実施形態1〜12及び24のうちいずれか1つのポリペプチドを、別々のアッセイで試験化合物の存在下及び非存在下の両方においてTAS2R受容体リガンドと接触させること、及び、試験化合物が受容体ポリペプチドへのリガンドの結合又はリガンドによる受容体ポリペプチドの活性化を変調するかどうか判定することを含む方法。
実施形態41. 試験化合物が受容体へのリガンドの結合又はリガンドによる受容体の活性化を変調するかどうかを判定することが、電気的性質の測定、イオン濃度の測定、タンパク質立体配座の変化の測定、前記ポリペプチドへの試験化合物の結合の測定、リン酸化レベルの変化の測定、転写レベルの変化の測定、第2メッセンジャーレベルの変化の測定、又は神経伝達物質レベルの変化の測定を含む、実施形態40の方法。
実施形態42. 試験化合物をモジュレーターとして同定することをさらに含む、実施形態40又は41の方法。
実施形態43. 前記ポリペプチドは、固体担体に結合されるか、宿主細胞内、二重膜内、脂質単層内、又は小胞内で発現される、実施形態37〜42のうちいずれか1つの方法。
実施形態44. 可食組成物を調製する方法であって、可食組成物又はその構成要素を、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチドと、該可食組成物又はその構成要素に由来する苦味化合物の量を低減するのに十分な時間、接触させることを含む方法。
実施形態45. 前記ポリペプチドは前記可食組成物から分離することが可能な固体担体に結合される、実施形態44の方法。
実施形態46. 前記接触は、連続操作、半連続操作、又はバッチ操作である、実施形態44又は45の方法。
実施形態47. 前記可食組成物はネコ科用の食物組成物であり、前記組成物又はその構成要素は複数の異なるポリペプチドと接触させられる、実施形態44〜46のうちいずれか1つの方法。
実施形態48. 食味が増強された可食組成物を調合する方法であって、可食組成物中の実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターである化合物の存在を判定すること;及び、前記可食組成物の食味を、前記化合物がアゴニスト若しくは正のモジュレーターである場合は可食組成物中の受容体のアンタゴニストの量を増加させるか若しくは可食組成物中の前記化合物の量を低減することにより、又は前記化合物がアンタゴニスト若しくは負のモジュレーターである場合は可食組成物中の前記化合物の量を増加させることにより、増強することを含む方法。
実施形態49. 前記化合物の量を増加させることは、前記化合物を含む香味組成物を可食組成物に適用して香味組成物が可食組成物に組み込まれるか又は少なくとも部分的に可食組成物をコーティングするようにすることを含む、実施形態48の方法。
実施形態50. 前記可食組成物は、食物、香味組成物、おやつ、医薬品、口腔ケア材料、栄養補助食品、咀嚼用製品、又は飲用製品を含む、実施形態48又は49の方法。
実施形態51. 苦味化合物を、それを必要とする動物に与える方法であって、動物に可食組成物を与えることを含み、該可食組成物は、苦味化合物と、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト、アンタゴニスト、又はモジュレーターである化合物であって、動物による可食組成物の受容を、該化合物を含まない可食組成物の受容と比較して変更する化合物とを含む、方法。
実施形態52. 苦味化合物は、医薬品、口腔ケア材料、忌避剤、又は栄養補助食品を含む、実施形態51の方法。
実施形態53. 動物に対する可食組成物の食味を制御するために可食組成物を調製する方法であって、動物に対する可食組成物の食味を低下させるために該可食組成物に化合物を添加することを含み、該化合物は実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト又は正のモジュレーターである、方法。
実施形態54. 前記食味は、可食組成物を与えられる動物が、添加される化合物を含まない可食組成物よりも前記化合物を含む可食組成物を10〜30%少なく摂取する程度まで低下する、実施形態53の方法。
実施形態55. 前記低下は、摂取された可食組成物のカロリー、摂取された可食組成物の重量、又は摂取された可食組成物の体積で測定される、実施形態53又は54の方法。
実施形態56. 動物に与える可食組成物をコーティングするため、又は動物に与える可食組成物中に組み込むための香味組成物を作製する方法であって、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト又はアンタゴニストであって前記アゴニストはデナトニウム、アロイン、又はPTCであり、前記アンタゴニストはプロベネシドである、アゴニスト又はアンタゴニストと、担体とを混合して香味組成物を得ること;及び、任意選択で、該香味組成物中に食味増強剤、可食組成物への香味組成物の付着を助ける化合物、又は色若しくは芳香を提供するための化合物を混合すること;を含み、香味組成物は、液体、固体、粉体、ペースト、ゲル、スプレッド調合物、顆粒、又は噴霧用調合物である、方法。
実施形態57. 動物に与える可食組成物をコーティングするため、又は動物に与える可食組成物中に組み込むための香味組成物であって、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのネコ科TAS2R受容体ポリペプチドのアゴニスト又はアンタゴニストであって、前記アゴニストはデナトニウム、アロイン、又はPTCであり、前記アンタゴニストはプロベネシドである、アゴニスト又はアンタゴニストと;任意選択で食味増強剤と;任意選択で、可食組成物への香味組成物の付着を助ける化合物と;任意選択で、色若しくは芳香を提供するための化合物と;を含み、香味組成物は液体、固体、粉体、ペースト、ゲル、スプレッド調合物、顆粒、又は噴霧用調合物である、香味組成物。
実施形態58. 前記可食組成物は、食物、おやつ、栄養補助食品、医薬品、口腔ケア材料、咀嚼用製品、忌避剤、又は飲用製品である、実施形態57の香味組成物又は実施形態53〜56のうちいずれか1つの方法。
実施形態59. 前記可食組成物は、ドライフード、ソフトフード、セミソフトフード、液体、タブレット、カプセル、カプレット、顆粒、ペースト、コロイド状混合物、分散物、又はゲルである、実施形態57若しくは58の香味組成物又は実施形態53〜56のうちいずれか1つの方法。
実施形態60. 前記可食組成物はネコ科動物に与えるためのものである、実施形態48〜56のうちいずれか1つの方法又は実施形態57〜58のうちいずれか1つの香味組成物。
実施形態61:fTAS2R受容体はfTAS2R38のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態62:fTAS2R受容体はfTAS2R42のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態63:fTAS2R受容体はfTAS2R43のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態64.fTAS2R受容体はfTAS2R44のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態65:fTAS2R受容体はfTAS2R67のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態66:fTAS2R受容体はfTAS2R12のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態67:fTAS2R受容体はfTAS2R10のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態68:fTAS2R受容体はfTAS2R9のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態69:fTAS2R受容体はfTAS2R7のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態70:fTAS2R受容体はfTAS2R4のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態71:fTAS2R受容体はfTAS2R3のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態72:fTAS2R受容体はfTAS2R2のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。実施形態73:fTAS2R受容体はfTAS2R1のドメインを含む、実施形態1〜12及び26のうちいずれか1つのポリペプチド。
本明細書中で使用される場合、用語「1つ」は量の限定を示すものではなく、言及された品目が少なくとも1つ存在することを示している。用語「又は」、「若しくは」は「及び/又は」を意味する。用語「含む」、「有する」、「備える」、「含有する」は、オープンエンドの用語(すなわち「を含んでいるがこれらに限定されない」)として解釈されるべきである。量に関して使用される修飾語「約」は、明示された値を含み、かつ文脈により規定される意味を有する(例えば、特定の量の測定に関連した誤差の程度が含まれる)。
値の範囲についての記述は、別途記載のない限り、単にその範囲内にある各々別個の値を個々に参照する簡便な方法としての役割を果たすように意図されており、各々別個の値はあたかもその値が本明細書中で個々に記述されるかのように本明細書中に組み込まれる。すべての範囲の端点はその範囲内に含まれ、かつ独立に組み合わせることが可能である。
別途記載のない限り、本明細書中で使用される技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解されているのと同じ意味を有する。
参照文献はすべて、参照により本願に組み込まれる。
本発明の実施形態は、本発明を実行するための本発明者らに知られた最良の形態を含めて本明細書中に記載されている。これらの実施形態の変形形態は、先述の説明を読めば当業者には明白となりうる。本発明者らは当業者がそのような変形形態を適切に使用することを予期しており、かつ本発明者らは、本発明が本明細書中に具体的に記載されたのとは異なるように実行されることも意図している。従って、本発明は、本願に添付された特許請求の範囲に記述された主題の全ての改変形態及び等価物を、準拠法に認められるように含むものである。さらに、上記要素のあらゆる可能な変形形態における任意の組み合わせは、別途記載のない限り、又は他に文脈から明白に否定されない限り、本発明によって包含される。

Claims (17)

  1. 配列番号18、配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26のうちから選択された配列を含む単離されたネコ科TAS2R(fTAS2R)ポリペプチド。
  2. 異種ポリペプチドをさらに含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  3. 前記異種ポリペプチドは前記ネコ科TAS2Rポリペプチドのアミノ末端又はカルボキシ末端に連結されている、請求項2に記載のポリペプチド。
  4. fTAS2Rポリペプチドは配列番号18又は配列番号22のアミノ酸配列を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  5. (a)請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;
    (b)ネコ科TAS2R(fTAS2R)ポリペプチド、又はそのフラグメントをコードするポリヌクレオチドであって、
    配列番号17、配列番号7、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号19、配列番号21、配列番号23、又は配列番号25のヌクレオチド配列;
    配列番号18、配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号20、配列番号22、配列番号24、又は配列番号26のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列;及び
    上述した各ヌクレオチド配列の相補体
    のうちから選択されたヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド
    のうちから選択される、単離されたポリヌクレオチド。
  6. 請求項に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
  7. 請求項に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
  8. 前記細胞は哺乳類細胞、魚類細胞、ヒト細胞、ネズミ科細胞、ネコ科細胞、酵母細胞、細菌細胞、又は昆虫細胞である、請求項に記載の宿主細胞。
  9. ネコ科TAS2Rポリペプチドと相互作用する化合物を同定する方法であって、
    請求項1〜のいずれか一項に記載のポリペプチドを試験化合物と接触させること、及び
    前記ポリペプチドと試験化合物との間の相互作用を検出すること
    を含む方法。
  10. ネコ科TAS2Rポリペプチドの機能的応答を変調する化合物を同定する方法であって、
    請求項1〜のいずれか一項に記載のポリペプチドを、別々のアッセイで試験化合物の存在下及び非存在下の両方においてTAS2Rリガンドと接触させること、及び
    試験化合物が前記ポリペプチドへのリガンドの結合又はリガンドによる前記ポリペプチドの活性化を変調するかどうか判定すること
    を含む方法。
  11. 可食組成物を調製する方法であって、
    可食組成物又はその構成要素を、配列番号18、配列番号8、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号20、配列番号22、配列番号24、及び配列番号26のうちから選択された配列を含む単離されたネコ科TAS2R(fTAS2R)ポリペプチドと、前記可食組成物又はその構成要素に由来する苦味化合物の量を低減するのに十分な時間、接触させることを含む方法。
  12. fTAS2Rポリペプチドが異種ポリペプチドをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記異種ポリペプチドはfTAS2Rポリペプチドのアミノ末端又はカルボキシ末端に連結されている、請求項12に記載の方法。
  14. fTAS2Rポリペプチドは前記可食組成物から分離することが可能な固体担体に結合されている、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記接触は、連続操作、半連続操作、又はバッチ操作である、請求項11〜14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記可食組成物はネコ科用の食物組成物であり、前記組成物又はその構成要素は複数の異なるポリペプチドと接触させられる、請求項11〜15のいずれか一項に記載の方法。
  17. fTAS2Rポリペプチドは配列番号18又は配列番号22のアミノ酸配列を含む、請求項11〜16のいずれか一項に記載の方法。
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