JP6785494B2 - Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83 - Google Patents

Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83 Download PDF

Info

Publication number
JP6785494B2
JP6785494B2 JP2016112686A JP2016112686A JP6785494B2 JP 6785494 B2 JP6785494 B2 JP 6785494B2 JP 2016112686 A JP2016112686 A JP 2016112686A JP 2016112686 A JP2016112686 A JP 2016112686A JP 6785494 B2 JP6785494 B2 JP 6785494B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
asn
gpr83
amino acid
indicates
thr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016112686A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017219372A (en
Inventor
留美 中山
留美 中山
利數 西森
利數 西森
考悟 高宮
考悟 高宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Miyazaki
Original Assignee
University of Miyazaki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Miyazaki filed Critical University of Miyazaki
Priority to JP2016112686A priority Critical patent/JP6785494B2/en
Publication of JP2017219372A publication Critical patent/JP2017219372A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6785494B2 publication Critical patent/JP6785494B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

本発明は、GPR83の受容体機能を阻害する方法、およびGPR83の受容体機能を阻害する物質をスクリーニングする方法に関する。 The present invention relates to a method of inhibiting the receptor function of GPR83 and a method of screening for a substance that inhibits the receptor function of GPR83.

SPは11個のアミノ酸からなるペプチドであり、そのアミノ酸配列は
Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2(配列番号21)
[式中、C末端のメチオニンのカルボキシル基はアミド化されている。以下同様に表記する]
である。
SP is a peptide consisting of 11 amino acids, and its amino acid sequence is
Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH 2 (SEQ ID NO: 21)
[In the formula, the carboxyl group of the C-terminal methionine is amidated. The same applies below]
Is.

一方、ペプチドヘモキニン-1(HK-1)は11個のアミノ酸からなるペプチドであり、そのアミノ酸配列は
Arg-Ser-Arg-Thr-Arg-Gln-Phe-Tyr-Gly-Leu-Met-NH2(配列番号22)
である。
On the other hand, peptide hemokinin-1 (HK-1) is a peptide consisting of 11 amino acids, and its amino acid sequence is
Arg-Ser-Arg-Thr-Arg-Gln-Phe-Tyr-Gly-Leu-Met-NH 2 (SEQ ID NO: 22)
Is.

SP及びHK-1は共にタキキニンペプチドに属する。ここで、タキキニンペプチドとは、C末端にFXGLM-NH2(ここで、Xは疎水性アミノ酸である)を有するペプチドを意味する。 Both SP and HK-1 belong to tachykinin peptides. Here, the tachykinin peptide means a peptide having FXGLM-NH 2 (where X is a hydrophobic amino acid) at the C-terminal.

オーファン受容体GPR83は、Substance P(SP)受容体(Neurokinin-1受容体;NK1R)と35%の相同性を有する、Gタンパク共役受容体(GPCR)の一種である。かつてGPR83のリガンドは不明であったが、本発明者らは特許文献1においてGPR83のリガンドがSPおよびSPと同族のペプチドヘモキニン-1(HK-1)であることを開示した。 The orphan receptor GPR83 is a type of G protein-coupled receptor (GPCR) that has 35% homology with the Substance P (SP) receptor (Neurokinin-1 receptor; NK1R). Although the ligand of GPR83 was once unknown, the present inventors disclosed in Patent Document 1 that the ligand of GPR83 is SP and peptide hemokinin-1 (HK-1) which is a family of SP.

本発明者らは特許文献1において更に、HK-1のGPR83への結合が、生体内において疼痛、炎症及び掻痒の発生に関与していること、並びに、HK-1のGPR83への結合を阻害することにより疼痛、炎症及び掻痒を抑制することができることを開示している。 In Patent Document 1, the present inventors further indicate that the binding of HK-1 to GPR83 is involved in the development of pain, inflammation and pruritus in vivo, and inhibits the binding of HK-1 to GPR83. It is disclosed that pain, inflammation and pruritus can be suppressed by doing so.

一方、NK1RとSPとの結合には、NK1Rの2か所のN-グリコシル化部位が関与することが報告されている(非特許文献1)。GPR83では4つのアスパラギン残基がN-グリコシル化部位だと推定されているが(非特許文献2)、タンパク質におけるN-グリコシル化部位は、Asn-X-Ser(Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Serはセリン残基を示す)またはAsn-X-Thr (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Thrはトレオニン残基を示す)で示されるコンセンサス配列に含まれるアスパラギン残基であることが知られており、非特許文献2で示されている。これら4つのアスパラギン残基が、GPR83とリガンドとの結合にどのように関与するかは従来検討されていない。 On the other hand, it has been reported that two N-glycosylation sites of NK1R are involved in the binding between NK1R and SP (Non-Patent Document 1). In GPR83, four asparagine residues are presumed to be N-glycosylation sites (Non-Patent Document 2), but the N-glycosylation sites in proteins are Asn-X-Ser (Asn indicates asparagine residues, X indicates an arbitrary amino acid residue, Ser indicates a serine residue) or Asn-X-Thr (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Thr indicates a threonine residue) It is known that it is an asparagine residue contained in the consensus sequence shown in), and is shown in Non-Patent Document 2. How these four asparagine residues are involved in the binding of GPR83 to the ligand has not been previously investigated.

WO2012/026526WO2012 / 026526

Morris F. T., Charalabos P., Susan E. L. Functional consequences of alteration of N-linked glycosylation sites on the neurokinin 1 receptor. PNAS 104(25), pp. 10691-10696, 2007.Morris F. T., Charalabos P., Susan E. L. Functional consequences of alteration of N-linked glycosylation sites on the neurokinin 1 receptor. PNAS 104 (25), pp. 10691-10696, 2007. Wang D., Herman J. P., Pritchard L. M., Spitzer R. H., Ahlbrand R. L., Kramer G. L., Petty F., Sallee F. R., Richtand N. M., Cloning, Expression, and Regulation of a Glucocorticoid-Induced Receptor in Rat Brain: Effect of Repetitive Amphetamine. J. of Neurosci 21(22):9027-9035, 2001.Wang D., Herman JP, Pritchard LM, Spitzer RH, Ahlbrand RL, Kramer GL, Petty F., Sallee FR, Richtand NM, Cloning, Expression, and Regulation of a Glucocorticoid-Induced Receptor in Rat Brain: Effect of Repetitive Amphetamine. J. of Neurosci 21 (22): 9027-9035, 2001.

従来、GPR83においてリガンドとの結合に関与する部位を特定されていなかった。そのため、GPR83の受容体機能を効果的に阻害することや、GPR83の受容体機能を阻害する物質をスクリーニングすることは容易なことではなかった。 Previously, the site involved in ligand binding in GPR83 had not been identified. Therefore, it has not been easy to effectively inhibit the receptor function of GPR83 and to screen for substances that inhibit the receptor function of GPR83.

そこで本発明は、GPR83の受容体機能を阻害する方法、および、GPR83の受容体機能を阻害する物質のスクリーニング方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for inhibiting the receptor function of GPR83 and a method for screening a substance that inhibits the receptor function of GPR83.

本発明者らは、上記目的を達成するために、GPR83においてリガンドとの結合に関与する部位を特定し、その知見に基づき以下の発明を完成するに至った。
(1) GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-Ser (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Serはセリン残基を示す) またはAsn-X-Thr (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Thrはトレオニン残基を示す)で示される配列のうち少なくとも1つを改変する工程を含む、GPR83の受容体機能を阻害する方法。
(2) 前記改変する工程が、GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-Ser (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Serはセリン残基を示す) またはAsn-X-Thr (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Thrはトレオニン残基を示す)で示される配列に含まれるアスパラギン残基のうち少なくとも1つを改変する工程である、(1)に記載の方法。
(3) 被験物質と、以下の(a)または(b):
(a) GPR83;
(b) GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-Ser (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Serはセリン残基を示す) またはAsn-X-Thr (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Thrはトレオニン残基を示す)で示される配列を含む部分アミノ酸配列からなるポリペプチド
とを接触させ、前記被験物質と前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域のうち少なくとも1つとの相互作用の有無を確認する工程1と、
前記工程1において前記相互作用が確認された被験物質を、GPR83の受容体機能の阻害物質の候補として選抜する工程2と
を含む、GPR83の受容体機能の阻害物質のスクリーニング方法。
In order to achieve the above object, the present inventors have identified a site involved in binding to a ligand in GPR83, and based on that finding, have completed the following invention.
(1) In the amino acid sequence of GPR83, Asn-X-Ser (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Ser indicates a serine residue) or Asn-X-Thr (Asn indicates a serine residue) A method of inhibiting the receptor function of GPR83, which comprises the step of modifying at least one of the sequences shown by) indicating an asparagine residue, X indicating an arbitrary amino acid residue, and Thr indicating a threonine residue).
(2) The modification step is Asn-X-Ser (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Ser indicates a serine residue) or Asn- in the amino acid sequence of GPR83. In the step of modifying at least one of the asparagine residues contained in the sequence represented by X-Thr (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Thr indicates a threonine residue). Yes, the method described in (1).
(3) Test substance and the following (a) or (b):
(a) GPR83;
(b) In the amino acid sequence of GPR83, Asn-X-Ser (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Ser indicates a serine residue) or Asn-X-Thr (Asn indicates a serine residue) The test substance is contacted with a polypeptide consisting of a partial amino acid sequence containing the sequence shown by) indicating an asparagine residue, X indicating an arbitrary amino acid residue, and Thr indicating a threonine residue), and the test substance is referred to as (a). Or step 1 to confirm the presence or absence of interaction with at least one of the regions containing the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of (b).
A method for screening a substance that inhibits the receptor function of GPR83, which comprises step 2 of selecting a test substance whose interaction has been confirmed in step 1 as a candidate for a substance that inhibits the receptor function of GPR83.

上記(1)又は(2)の発明によれば、GPR83の受容体としての機能を効果的に阻害することが可能となる。 According to the invention of (1) or (2) above, it is possible to effectively inhibit the function of GPR83 as a receptor.

上記(3)の発明によれば、GPR83の受容体としての機能を阻害する物質を容易に探索することが可能となる。 According to the invention of (3) above, it is possible to easily search for a substance that inhibits the function of GPR83 as a receptor.

上記のAsn-X-Ser またはAsn-X-Thrにおいて、Xは、典型的には、プロリンを除く任意のアミノ酸残基を示すが、プロリン残基であってもよい。 In the Asn-X-Ser or Asn-X-Thr described above, X typically represents any amino acid residue except proline, but may be a proline residue.

本発明によれば、GPR83の受容体機能を阻害すること、並びに、GPR83の受容体機能を阻害する物質をスクリーニングすることが可能である。 According to the present invention, it is possible to inhibit the receptor function of GPR83 and to screen for a substance that inhibits the receptor function of GPR83.

図1Aは、野生型GPR83発現細胞及び野生型NK1R発現細胞に異なる濃度のSubstance P (SP)を投与したときの細胞内カルシウムイオン濃度の変化を、カルシウムイオン蛍光プローブによる蛍光強度の変化により示す図である。FIG. 1A shows changes in intracellular calcium ion concentration when different concentrations of Substance P (SP) were administered to wild-type GPR83-expressing cells and wild-type NK1R-expressing cells by changes in fluorescence intensity with a calcium ion fluorescent probe. Is. 図1Bは、野生型GPR83発現細胞及び野生型NK1R発現細胞に異なる濃度のHemokinin-1 (HK-1)を投与したときの細胞内カルシウムイオン濃度の変化を、カルシウムイオン蛍光プローブによる蛍光強度の変化により示す図である。Figure 1B shows changes in intracellular calcium ion concentration when different concentrations of Hemokinin-1 (HK-1) were administered to wild-type GPR83-expressing cells and wild-type NK1R-expressing cells, and changes in fluorescence intensity by a calcium ion fluorescent probe. It is a figure shown by. 図1Cは、野生型GPR83発現細胞及び野生型NK1R発現細胞に濃度10-9MのSubstance P (SP)およびHemokinin-1 (HK-1)を投与したときの細胞内カルシウムイオン濃度の変化を、カルシウムイオン蛍光プローブによる蛍光強度の変化により示す図である。Figure 1C shows the changes in intracellular calcium ion concentration when Wild-type GPR83-expressing cells and wild-type NK1R-expressing cells were administered with 10-9 M concentrations of Substance P (SP) and Hemokinin-1 (HK-1). It is a figure which shows by the change of the fluorescence intensity by the calcium ion fluorescent probe. 図2Aは、野生型GPR83、変異型GPR83であるGPR83 N1、GPR83 N2、GPR83 N3、GPR83 N4をそれぞれ発現する細胞に、濃度10-9MのSubstance P (SP)およびHemokinin-1 (HK-1)を投与したときの細胞内カルシウムイオン濃度の変化を、カルシウムイオン蛍光プローブによる蛍光強度の変化により示す図である。図中*は、t検定によるp<0.05の有意差を示す。Figure 2A shows Substance P (SP) and Hemokinin-1 (HK-1) at concentrations of 10-9 M in cells expressing wild-type GPR83 and mutant GPR83 GPR83 N1, GPR83 N2, GPR83 N3, and GPR83 N4, respectively. ) Is shown by the change in the fluorescence intensity of the calcium ion fluorescent probe. * In the figure indicates a significant difference of p <0.05 by t-test. 図2Bは、野生型NK1R、グリコシル化部位を欠失した変異型NK1RであるNK1R-Aを発現する細胞に、濃度10-9MのSubstance P (SP)およびHemokinin-1 (HK-1)を投与したときの細胞内カルシウムイオン濃度の変化を、カルシウムイオン蛍光プローブによる蛍光強度の変化により示す図である。図中*は、t検定によるp<0.05の有意差を示す。Figure 2B shows cells expressing wild-type NK1R, mutant NK1R lacking the glycosylation site, NK1R-A, at concentrations of 10-9 M Substance P (SP) and Hemokinin-1 (HK-1). It is a figure which shows the change of intracellular calcium ion concentration at the time of administration by the change of fluorescence intensity by a calcium ion fluorescent probe. * In the figure indicates a significant difference of p <0.05 by t-test.

1. GPR83
本発明で用いるGPR83はHK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチドであれば特に限定されない。HK-1受容体活性を有するとは、HK-1との結合活性を有し、且つ、GPR83を発現する細胞において細胞外のHK-1と結合して細胞を刺激する活性(例えば、細胞内でCa++を遊離させる活性)を有することを指す。SP受容体活性についても同様である。GPR83の受容体活性は、HK-1受容体活性の方がSP受容体活性よりも優れている。
GPR83の起源は特に限定されず、GPR83を発現する生体、生体試料(臓器、組織等)、細胞等から分離された天然由来のものであってもよいし、遺伝子工学的手法や合成法により人為的に調製されたものであってもよい。
1. GPR83
The GPR83 used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polypeptide having HK-1 receptor activity or SP receptor activity. Having HK-1 receptor activity means having activity of binding to HK-1 and stimulating cells by binding to extracellular HK-1 in cells expressing GPR83 (for example, intracellular). It means that it has the activity of liberating Ca ++ . The same applies to SP receptor activity. As for the receptor activity of GPR83, the HK-1 receptor activity is superior to the SP receptor activity.
The origin of GPR83 is not particularly limited, and it may be of natural origin isolated from a living body expressing GPR83, a biological sample (organ, tissue, etc.), cells, etc., or artificially derived by a genetic engineering method or a synthetic method. It may be prepared for the purpose.

GPR83は、野生型GPR83又はその変異体におけるアミノ酸配列の全体からなり、HK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチドであってもよいし、野生型GPR83又はその変異体におけるアミノ酸配列の部分配列からなり、HK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチドであってもよいし、野生型GPR83又はその変異体におけるアミノ酸配列の部分配列を含み、HK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチドであってもよい。 GPR83 consists of the entire amino acid sequence in wild GPR83 or a variant thereof and may be a polypeptide having HK-1 receptor activity or SP receptor activity, or the amino acid sequence in wild GPR83 or a variant thereof. It may be a polypeptide consisting of a partial sequence of HK-1 receptor activity or SP receptor activity, or contains a partial sequence of an amino acid sequence in wild-type GPR83 or a variant thereof, and has HK-1 receptor activity. Alternatively, it may be a polypeptide having SP receptor activity.

本発明における「ポリペプチド」という用語は、ポリペプチドの塩も包含し、更には、糖鎖を有さないものや、糖鎖の付加等の化学的な修飾がされたものも包含する。 The term "polypeptide" in the present invention also includes salts of polypeptides, and further includes those having no sugar chain and those having been chemically modified such as addition of a sugar chain.

具体的には、本発明におけるGPR83として、以下のものが挙げられる:
(i) 配列番号1(ヒト, Homo sapiens)、配列番号2(ラット, Rattus norvegicus)、配列番号3(マウス, Mus musculus)、配列番号4(イヌ, Canis lupus familiaris)および配列番号5(ウシ, Bos taurus)のいずれかで表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(ii) 配列番号1〜5のいずれかで表されるアミノ酸配列の部分配列を含み(好ましくは、配列番号1〜5のいずれかで表されるアミノ酸配列の部分配列からなり)、且つHK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチド;
(iii) 配列番号1〜5のいずれかで表されるアミノ酸配列を含み、且つHK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチド;
(iv) (i)〜(iii)のいずれかのポリペプチドのアミノ酸配列において、1〜10個、好ましくは1〜7個、より好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個、最も好ましくは1個又は2個のアミノ酸が欠失、置換、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、且つHK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチド;又は
(v) (i)〜(iii)のいずれかのポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み(好ましくは、(i)〜(iii)のいずれかのポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%の配列同一性を有するアミノ酸配列からなり)、且つHK-1受容体活性又はSP受容体活性を有するポリペプチド。
Specifically, the GPR83 in the present invention includes the following:
(i) SEQ ID NO: 1 (human, Homo sapiens), SEQ ID NO: 2 (rat, Rattus norvegicus), SEQ ID NO: 3 (mouse, Mus musculus), SEQ ID NO: 4 (dog, Canis lupus familiaris) and SEQ ID NO: 5 (cow, A polypeptide consisting of an amino acid sequence represented by one of Bos taurus);
(ii) Containing a partial sequence of the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 1 to 5 (preferably consisting of a partial sequence of the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 1 to 5) and HK- 1 Polypeptide having receptor activity or SP receptor activity;
(iii) A polypeptide containing the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 1 to 5 and having HK-1 receptor activity or SP receptor activity;
(iv) In the amino acid sequence of any of the polypeptides (i) to (iii), 1 to 10, preferably 1 to 7, more preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, most Preferably, a polypeptide consisting of an amino acid sequence in which one or two amino acids are deleted, substituted, and / or added, and has HK-1 receptor activity or SP receptor activity; or
(v) Includes an amino acid sequence having at least 90%, preferably at least 95%, more preferably at least 98% sequence identity with the amino acid sequence of any of the polypeptides (i)-(iii) (preferably). (Consists of an amino acid sequence having at least 90%, preferably at least 95%, more preferably at least 98% sequence identity with the amino acid sequence of any of the polypeptides (i)-(iii)) and HK-1 receptor. A polypeptide having body activity or SP receptor activity.

上記(iv)において、アミノ酸の置換は、保存的アミノ酸置換が望ましい。「保存的アミノ酸置換」とは、電荷、側鎖、極性、芳香族性等の性質の類似するアミノ酸間の置換をいう。性質の類似するアミノ酸は、例えば、塩基性アミノ酸(アルギニン、リジン、ヒスチジン)、酸性アミノ酸(アスパラギン酸、グルタミン酸)、無電荷極性アミノ酸(グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン)、無極性アミノ酸(ロイシン、イソロイシン、アラニン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン)、分枝鎖アミノ酸(ロイシン、バリン、イソロイシン)、芳香族アミノ酸(フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、ヒスチジン)等に分類することができる。 In (iv) above, the amino acid substitution is preferably a conservative amino acid substitution. “Conservative amino acid substitution” refers to a substitution between amino acids having similar properties such as charge, side chain, polarity, and aromaticity. Amino acids with similar properties include, for example, basic amino acids (arginine, lysine, histidine), acidic amino acids (aspartic acid, glutamic acid), uncharged polar amino acids (glycine, asparagine, glutamine, serine, threonine, cysteine, tyrosine), non-polar amino acids. It can be classified into sex amino acids (leucine, isoleucine, alanine, valine, proline, phenylalanine, tryptophan, methionine), branched amino acids (leucine, valine, isoleucine), aromatic amino acids (phenylalanine, tyrosine, tryptophan, histidine), etc. it can.

上記(v)において、アミノ酸配列の「配列同一性」とは、二つのアミノ酸配列を整列(アラインメント)し、必要に応じてギャップを導入して、両者のアミノ酸一致度が最も高くなるようにしたときの、(i)〜(iii)のいずれかのポリペプチドの全アミノ酸残基数に対する同一アミノ酸残基の割合(%)をいう。アミノ酸配列の配列同一性は、BLASTやFASTAによるタンパク質の検索システムを用いて算出することができる(Karlin,S.et al., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877;Altschul,S.F.et al., 1990, J. Mol. Biol., 215: 403-410;Pearson,W.R.et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448)。 In (v) above, "sequence identity" of amino acid sequences means that two amino acid sequences are aligned and gaps are introduced as necessary so that the degree of amino acid matching between the two is the highest. The ratio (%) of the same amino acid residues to the total number of amino acid residues of the polypeptide of any of (i) to (iii). The sequence identity of the amino acid sequence can be calculated using a protein search system by BLAST or FASTA (Karlin, S. et al., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877). Altschul, S.F. et al., 1990, J. Mol. Biol., 215: 403-410; Pearson, WR et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448).

実施例に示すように、本発明者らは、GPR83のアミノ酸配列における特定の配列に含まれるアスパラギン残基が、GPR83のHK-1受容体活性又はSP受容体活性に寄与していることを見出した。本発明において改変する前のGPR83およびスクリーニング方法で用いられるGPR83はいずれも、その特定のアミノ酸配列として、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される部分配列を含む。 As shown in the examples, the present inventors have found that the asparagine residue contained in a specific sequence in the amino acid sequence of GPR83 contributes to the HK-1 receptor activity or SP receptor activity of GPR83. It was. Both the GPR83 before modification in the present invention and the GPR83 used in the screening method include a partial sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr as its specific amino acid sequence.

配列番号1に示すアミノ酸配列では第37番、第46番、第67番および第134番のアスパラギン残基が、配列番号2に示すアミノ酸配列では第38番、第45番、第66番および第133番のアスパラギン残基が、配列番号3に示すアミノ酸配列では第38番、第46番、第67番および第134番のアスパラギン残基が、配列番号4に示すアミノ酸配列では第37番、第45番、第66番および第133番のアスパラギン残基が、配列番号5に示すアミノ酸配列では第30番、第38番、第59番および第126番のアスパラギン残基が、それぞれAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示されるコンセンサス配列に含まれるアスパラギン残基である。 The asparagine residues 37, 46, 67 and 134 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and the 38th, 45th, 66th and 66th in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 The 133 asparagine residue is the 38th, 46th, 67th and 134th asparagine residues in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, and the 37th and 37th asparagine residues are in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4. Asparagine residues 45, 66 and 133, and asparagine residues 30, 38, 59 and 126 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 are Asn-X-, respectively. It is an asparagine residue contained in the consensus sequence represented by Ser or Asn-X-Thr.

本発明に使用するGPR83等のポリペプチドは、遺伝子工学的手法、合成法等の種々の方法で調製することができる。遺伝子工学的手法では、目的とするポリペプチドをコードする遺伝子(DNA又はRNA)を、必要に応じて適当なベクターに挿入した組換えベクターの形態で、適当な宿主生物細胞に導入し、該細胞を培養することにより目的とするポリペプチドを製造することができる。宿主生物細胞としては細菌、酵母などを用いることができる。 The polypeptide such as GPR83 used in the present invention can be prepared by various methods such as a genetic engineering method and a synthetic method. In the genetic engineering method, a gene (DNA or RNA) encoding a target polypeptide is introduced into an appropriate host biological cell in the form of a recombinant vector inserted into an appropriate vector as needed, and the cell is introduced. The desired polypeptide can be produced by culturing. Bacteria, yeast and the like can be used as the host biological cell.

2. GPR83の受容体機能を阻害する方法
本発明は第一に、GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のうち少なくとも1つを改変する工程を含む、GPR83の受容体機能を阻害する方法に関する。
2. Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83 The present invention first comprises a step of modifying at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of GPR83. , On how to inhibit the receptor function of GPR83.

本発明において前記「配列を改変」するとは、前記コンセンサス配列を破壊すること、好ましくは前記配列をN結合型糖鎖が側鎖上に結合できないようにN-グリコシル化部位のコンセンサス配列を破壊することを意味する。たとえば、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列に含まれるアスパラギン残基のうち少なくとも1つを改変する(例えば、他のアミノ酸に置換する又は欠失させる)こと、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のXをプロリン残基に置換する又は欠失させる、好ましくはプロリン残基に置換する、こと、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のセリン残基またはスレオニン残基を他のアミノ酸残基に置換する又は欠失させる、好ましくは他のアミノ酸に置換する、ことを包含する。 In the present invention, "modifying the sequence" means disrupting the consensus sequence, preferably disrupting the consensus sequence of the N-glycosylation site so that the N-linked sugar chain cannot bind to the side chain. Means that. For example, modifying (eg, substituting or deleting) at least one of the asparagine residues contained in the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr, Asn-X. -Replace or delete X in the sequence indicated by Ser or Asn-X-Thr with a proline residue, preferably with a proline residue, indicated by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr. This includes substituting or deleting a proline residue or a threonine residue in the above sequence with another amino acid residue, preferably substituting with another amino acid.

本発明において配列を改変する工程として好ましいのは、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列に含まれるアスパラギン残基のうち少なくとも1つを改変すること、例えばAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列に含まれるアスパラギン残基のうちいずれか1つをアスパラギン残基以外のアミノ酸残基、好ましくはセリン又はシステイン残基に置換することである。 In the present invention, the preferred step of modifying the sequence is to modify at least one of the asparagine residues contained in the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr, for example, Asn-X-Ser. Alternatively, one of the asparagine residues contained in the sequence represented by Asn-X-Thr is replaced with an amino acid residue other than the asparagine residue, preferably a serine or cysteine residue.

本発明者らは、GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列に含まれるアスパラギン残基のうちいずれか1つをセリン残基に改変(置換)した変異型GPR83では、HK-1受容体活性が阻害されていることを実施例において確認している。 The present inventors modified (substituted) one of the asparagine residues contained in the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of GPR83 into a serine residue. In type GPR83, it has been confirmed in Examples that the HK-1 receptor activity is inhibited.

上記のように配列を改変することにより、GPR83のHK-1受容体活性又はSP受容体活性を阻害することができる。なお本発明において「阻害」とはGPR83のHK-1受容体活性又はSP受容体活性を完全に喪失させることのみを意味するわけではなく、改変前と比較して、改変後のGPR83の受容体機能、具体的にはHK-1受容体活性又はSP受容体活性、を低減させることを指す。 By modifying the sequence as described above, the HK-1 receptor activity or SP receptor activity of GPR83 can be inhibited. In the present invention, "inhibition" does not only mean that the HK-1 receptor activity or SP receptor activity of GPR83 is completely lost, and the receptor of GPR83 after modification is compared with that before modification. It refers to reducing function, specifically HK-1 receptor activity or SP receptor activity.

ここで、改変前又は改変後のGPR83の受容体機能は以下の手段で評価することができる。まず、改変前又は改変後のGPR83のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを、必要に応じてプラスミドベクター等の適切なベクターに組み込み、トランスフェクション(リポフェクション、リン酸カルシウム共沈法、DEAE-デキストラン処理法、エレクトロポレーション法等を用いて行うことができる)や形質転換により生物細胞、たとえばチャイニーズハムスター卵巣由来細胞(CHO細胞)、に導入する。続いて、前記細胞に改変前又は改変後のGPR83を発現させた状態で、GPR83のリガンド(例えばHK-1)を付与し、そのときの細胞内カルシウムイオン濃度の変化を指標として改変前又は改変後のGPR83の受容体機能を評価することができる。細胞内カルシウムイオン濃度の変化は、Calcium Kit II - Fluo 4(同仁化学)等の、カルシウム蛍光プローブを含む市販の細胞内カルシウムイオン測定用キットを用いて測定することができる。 Here, the receptor function of GPR83 before or after modification can be evaluated by the following means. First, the polynucleotide encoding the polypeptide of GPR83 before or after modification is incorporated into an appropriate vector such as a plasmid vector as needed, and transfection (lipofection, calcium phosphate co-precipitation method, DEAE-dextran treatment method, electroporation). It can be introduced into living cells, for example, Chinese hamster ovary-derived cells (CHO cells), by transformation (which can be performed by a poration method or the like). Subsequently, in a state where the GPR83 before or after the modification is expressed in the cells, a ligand for GPR83 (for example, HK-1) is imparted, and the change in the intracellular calcium ion concentration at that time is used as an index before or after the modification. The receptor function of GPR83 later can be evaluated. Changes in intracellular calcium ion concentration can be measured using a commercially available intracellular calcium ion measurement kit containing a calcium fluorescent probe, such as Calcium Kit II --Fluo 4 (Dojin Kagaku).

GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列の少なくとも1つを改変する工程は、部位特異的な変異導入法により行うことができる。ポリペプチドに部位特異的にアミノ酸の変異を導入する技術は当業者に周知の技術である。例えば、GPR83をコードするポリヌクレオチド(DNA又はRNA)において、アミノ酸に所望の改変が生じるような塩基配列上の改変を部位特異的に行って変異型GPR83をコードするポリヌクレオチドを作製し、次いで、変異型GPR83をコードするポリヌクレオチドを適当な生物細胞に導入し、所望の改変がなされた変異型GPR83ポリペプチドを前記生物細胞に発現させ生産することができる。 The step of modifying at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of GPR83 can be performed by a site-specific mutagenesis method. Techniques for introducing site-specific amino acid mutations into polypeptides are well known to those skilled in the art. For example, in a polynucleotide (DNA or RNA) encoding GPR83, a nucleotide sequence modification that causes a desired modification to an amino acid is performed site-specifically to prepare a polynucleotide encoding mutant GPR83, and then A polynucleotide encoding a mutant GPR83 can be introduced into a suitable biological cell, and the mutant GPR83 polypeptide with the desired modification can be expressed and produced in the biological cell.

GPR83のアミノ酸配列にAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列が複数個(N個とする)含まれる場合は、そのうちの1つ以上、より好ましくは2以上、より好ましくはNにより近い個数、最も好ましくはN個を改変することが好ましい。野生型GPR83のアミノ酸配列には、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列が4つ存在することが一般的であるが、その場合はそのうちの1つ以上、より好ましくは2つ以上、より好ましくは3つ以上、より好ましくは4つを改変する。 When the amino acid sequence of GPR83 contains a plurality of sequences (referred to as N) represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr, one or more of them, more preferably two or more, more preferably N. It is preferable to modify a closer number, most preferably N. The amino acid sequence of wild-type GPR83 generally contains four sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr, in which case one or more, more preferably two. Modify one or more, more preferably three or more, more preferably four.

本発明による、GPR83の受容体機能を阻害する方法は典型的には生体外で行われ、特にGPR83がヒトのGPR83である場合には、ヒトの生体外で行われる。 The method according to the present invention for inhibiting the receptor function of GPR83 is typically performed in vitro, especially when GPR83 is human GPR83.

本発明はまた、GPR83のアミノ酸配列において、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列の少なくとも1つが改変され受容体機能が阻害された変異型GPR83ポリペプチドを提供する。前記配列の改変の好ましい態様は既述の通りである。 The present invention also provides a mutant GPR83 polypeptide in which at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of GPR83 is modified to inhibit receptor function. The preferred embodiment of the modification of the sequence is as described above.

本発明はまた、GPR83のアミノ酸配列において、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列の少なくとも1つが改変され受容体機能が阻害された変異型GPR83ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが導入された、前記変異型GPR83ポリペプチドを発現する細胞を提供する。前記配列の改変の好ましい態様は既述の通りである。前記ポリヌクレオチドを細胞に導入する手法、及び、宿主となる細胞の好ましい態様は既述の通りである。 The present invention also comprises a polynucleotide encoding a mutant GPR83 polypeptide in which at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr has been modified in the amino acid sequence of GPR83 to inhibit receptor function. Provided are cells expressing the mutant GPR83 polypeptide introduced. The preferred embodiment of the modification of the sequence is as described above. The method for introducing the polynucleotide into the cell and the preferred embodiment of the host cell are as described above.

3. GPR83の受容体機能の阻害物質のスクリーニング方法
本発明は第二に、被験物質と、以下の(a) または(b):
(a) GPR83;
(b) GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む部分アミノ酸配列からなるポリペプチド
とを接触させ、前記被験物質と前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域のうち少なくとも1つとの相互作用の有無を確認する工程1と、
前記工程1において、前記相互作用が確認された被験物質を、GPR83の受容体機能の阻害物質の候補として選抜する工程2と
を含む、GPR83の受容体機能の阻害物質のスクリーニング方法に関する。
3. Screening method for inhibitors of receptor function of GPR83 The present invention secondly describes the test substance and the following (a) or (b):
(a) GPR83;
(b) In the amino acid sequence of GPR83, a polypeptide consisting of a partial amino acid sequence including the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr is brought into contact with the test substance and the test substance (a) or (b). Step 1 to confirm the presence or absence of interaction with at least one of the regions containing the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of
The present invention relates to a method for screening a substance that inhibits the receptor function of GPR83, which comprises the step 2 of selecting the test substance whose interaction has been confirmed as a candidate for the substance that inhibits the receptor function of GPR83 in the step 1.

本発明において「相互作用」とは、被験物質と前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域とが、水素結合、イオン結合、疏水結合、共有結合、配位結合等の各種結合により相互に結合することを指す。 In the present invention, "interaction" means that the test substance and the region containing the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of (a) or (b) are hydrogen-bonded or ionized. It refers to bonding to each other by various bonds such as bond, water bond, covalent bond, and coordinate bond.

ここで「前記被験物質と前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域のうち少なくとも1つとの相互作用」とは、典型的には、前記被験物質と、前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列に含まれるアスパラギン残基のうち少なくとも1つとの相互作用であるが、これには限らず、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列に含まれる他のアミノ酸残基や、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域(例えばAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む連続した10以下、好ましくは6以下のアミノ酸残基からなる領域)に含まれる1以上のアミノ酸残基と、前記被験物質との相互作用であってもよい。 Here, "the interaction between the test substance and at least one of the regions containing the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of (a) or (b)" is typical. Specifically, the interaction between the test substance and at least one of the asparagine residues contained in the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of (a) or (b). However, the present invention is not limited to this, and other amino acid residues contained in the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr, or the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr. 1 or more amino acid residues contained in a region containing (for example, a region consisting of 10 or less consecutive amino acid residues, preferably 6 or less amino acid residues including the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr). It may be an interaction with the test substance.

斯様な相互作用により、GPR83タンパク質の翻訳後修飾に変化が生じる、具体的にはAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列がN-グリコシル化部位としての機能を失い、リガンド(HK-1またはSP)との結合に変化が生じる、あるいはリガンドと受容体の結合により生じる受容体の細胞表面からの移動(trafficking)に変化が生じると推測されるためである。 Such interactions result in changes in post-translational modifications of the GPR83 protein, specifically the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr, which loses its function as an N-glycosylation site and is a ligand. This is because it is presumed that there is a change in the binding to (HK-1 or SP), or a change in the translocation (trafficking) of the receptor from the cell surface caused by the binding of the ligand to the receptor.

3.1. 工程1
前記(a)のGPR83については「1. GPR83」で説明した通りである。
前記(b)のポリペプチドは、GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む部分アミノ酸配列からなるポリペプチドであれば特に限定されないが、好ましくは、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む合計アミノ酸残基数が5以上、好ましくは6以上、より好ましくは7以上、上限は特に限定されないが例えば50以下、好ましくは30以下、より好ましくは15以下のGPR83の部分アミノ酸配列からなるポリペプチドである。
3.1. Process 1
The GPR83 in (a) above is as described in "1. GPR83".
The polypeptide (b) is not particularly limited as long as it is a polypeptide consisting of a partial amino acid sequence including the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of GPR83, but is preferable. The total number of amino acid residues including the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr is 5 or more, preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 50 or less, preferably 30. Hereinafter, it is more preferably a polypeptide consisting of a partial amino acid sequence of GPR83 of 15 or less.

このとき、前記(a)または(b)はポリペプチド単独で使用される必要はなく、前記(a)または(b)を発現した細胞の形態であってもよいし、前記(a)または(b)を含む細胞膜の形態であってもよい。さらにまた、前記(a)または(b)は、固定化用支持担体などに固定化された形態や、標識試薬等で標識化された形態であってもよい。 At this time, the (a) or (b) does not need to be used alone, and may be in the form of a cell expressing the (a) or (b), or the (a) or (b). It may be in the form of a cell membrane containing b). Furthermore, the above (a) or (b) may be in a form immobilized on a support carrier for immobilization or the like, or a form labeled with a labeling reagent or the like.

工程1において用いられる被験物質は有機低分子化合物、比較的低分子量(例えばアミノ酸残基数20以下)のポリペプチド、抗体、抗体のFab領域を含む断片等であることができる。候補物質もまた、固定化用支持担体などに固定化された形態や、標識試薬等で標識化された形態であってもよい。 The test substance used in step 1 can be an organic low molecular weight compound, a polypeptide having a relatively low molecular weight (for example, 20 or less amino acid residues), an antibody, a fragment containing the Fab region of the antibody, or the like. The candidate substance may also be in a form immobilized on a support carrier for immobilization or the like, or a form labeled with a labeling reagent or the like.

工程1において、被験物質と、前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域のうち少なくとも1つとの相互作用の有無を確認する手段は特に限定されず適切な手段を用いることができる。 In step 1, the presence or absence of interaction between the test substance and at least one of the regions containing the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of (a) or (b) is confirmed. The means for doing so is not particularly limited, and appropriate means can be used.

前記手段としては例えば、
(i)前記(a)または(b) のポリペプチドと被験物質とを接触させ、結合の有無を確認し、結合により複合体が形成された場合はその量を定量する。
(ii)前記(a)または(b)のポリペプチドの、それぞれアミノ酸配列においてAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のうち少なくとも1つを改変した変異体と被験物質とを接触させ、結合の有無を確認し、結合により複合体が形成された場合はその量を定量する。
(iii)両者を比較し、結合の有無又は複合体の量に差異がある場合に、被験物質と、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域(例えば該配列のアスパラギン残基)とが相互作用していると結論付けることができる。
As the means, for example
(I) The polypeptide of (a) or (b) is brought into contact with the test substance, the presence or absence of binding is confirmed, and if a complex is formed by the binding, the amount thereof is quantified.
(Ii) A mutant and a test substance obtained by modifying at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of the polypeptide of (a) or (b) above. Contact, check for binding, and if binding forms a complex, quantify the amount.
(Iii) When the two are compared and there is a difference in the presence or absence of binding or the amount of the complex, the region containing the test substance and the sequence indicated by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (for example, of the sequence). It can be concluded that the asparagine residue) is interacting.

あるいは、前記(a)または(b) のポリペプチドと被験物質とを接触させ、接触させた後の(a)または(b) のポリペプチドの構造解析を行い、被験物質と、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域(例えば該配列のアスパラギン残基)との結合状態を確認する手段でもよい。 Alternatively, the polypeptide of (a) or (b) is brought into contact with the test substance, and after the contact, the structure of the polypeptide of (a) or (b) is analyzed, and the test substance and Asn-X- It may be a means for confirming the binding state with the region containing the sequence represented by Ser or Asn-X-Thr (for example, the asparagine residue of the sequence).

他の手段として、
(i)前記(a)または(b)のポリペプチドの、それぞれアミノ酸配列においてAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のうち少なくとも1つを改変した変異体を発現する細胞を用いて、任意の濃度に調製されたリガンドを添加し、このリガンドとの結合に伴う細胞内カルシウムイオン濃度を測定する。
(ii)前記(a)または(b) のポリペプチドを発現する細胞と被験物質を接触させ、(i)と同濃度に調製されたリガンドを添加し、このリガンドとの結合に伴う細胞内カルシウムイオン濃度を測定する。
(iii)両者を比較し、測定された細胞内カルシウムイオン濃度に差異がない又は小さい場合(例えば、有意な差が無い場合)に、被験物質と、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域(例えば該配列のアスパラギン残基)とが相互作用していると結論付けることもできる。
As another means
(I) A cell expressing a variant in which at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of the polypeptide of (a) or (b) is modified. The prepared ligand is added to an arbitrary concentration, and the intracellular calcium ion concentration associated with the binding to this ligand is measured.
(Ii) The cell expressing the polypeptide of (a) or (b) is brought into contact with the test substance, a ligand prepared at the same concentration as in (i) is added, and intracellular calcium associated with the binding to this ligand is added. Measure the ion concentration.
(Iii) Comparing the two, if there is no or small difference in the measured intracellular calcium ion concentration (for example, if there is no significant difference), the test substance and Asn-X-Ser or Asn-X-Thr It can also be concluded that the region containing the sequence indicated by (eg, the asparagine residue of the sequence) interacts.

3.2. 工程2
工程2では、前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域のうち少なくとも1つとの相互作用が確認された被験物質をGPR83の受容体機能の阻害物質の候補として選抜する。
3.2. Step 2
In step 2, the test substance whose interaction with at least one of the regions containing the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of (a) or (b) was confirmed to be GPR83. Selected as a candidate for an inhibitor of the receptor function of.

選抜された被験物質は、GPR83の受容体機能の阻害物質の候補として有用であるだけでなく、リガンドのGPR83への結合が関与する疼痛、炎症または掻痒の治療剤、予防剤または抑制剤の候補としても有用である。 The selected test substances are not only useful as candidates for inhibitors of the receptor function of GPR83, but also candidates for therapeutic agents, preventive agents or inhibitors of pain, inflammation or pruritus in which the binding of the ligand to GPR83 is involved. It is also useful as.

3.3. 更なる工程
本発明のスクリーニング方法では、更に、工程2で選抜された被験物質がGPR83の受容体機能を阻害することを確認する工程3をさらに含むことが好ましい。
3.3. Further Steps The screening method of the present invention preferably further includes step 3 for confirming that the test substance selected in step 2 inhibits the receptor function of GPR83.

工程3としては例えば以下が例示できる。すなわち、GPR83をコードするポリヌクレオチドを、必要に応じてプラスミドベクター等の適切なベクターに組み込んだ状態で、トランスフェクション(リポフェクション、リン酸カルシウム共沈法、DEAE-デキストラン処理法、エレクトロポレーション法等を用いて行うことができる)や形質転換により生物細胞、たとえばチャイニーズハムスター卵巣由来細胞(CHO細胞)、に導入する。前記細胞にGPR83を発現させた状態で被験物質とGPR83のリガンド(例えばHK-1)を付与し、細胞内カルシウムイオン濃度の変化を測定する。対照実験として、前記細胞にGPR83を発現させた状態で被験物質を付与せずGPR83のリガンドを付与したときの細胞内カルシウムイオン濃度の変化を測定する。前記細胞にGPR83を発現させた状態で被験物質とGPR83のリガンドとを付与した実験での細胞内カルシウムイオン濃度の変化が、対照実験での細胞内カルシウムイオン濃度の変化よりも有意に小さい場合に、被験物質がGPR83の受容体機能を阻害することができると結論付ける。細胞内カルシウムイオン濃度の変化は、Calcium Kit II - Fluo 4(同仁化学)等の、カルシウム蛍光プローブを含む市販の細胞内カルシウムイオン測定用キットを用いて測定することができる。 The following can be exemplified as the step 3. That is, the polynucleotide encoding GPR83 is incorporated into an appropriate vector such as a plasmid vector as needed, and then transfection (lipofection, calcium phosphate co-precipitation method, DEAE-dextran treatment method, electroporation method, etc.) is used. It can be introduced into living cells, such as Chinese hamster ovary-derived cells (CHO cells), by transformation. A test substance and a ligand of GPR83 (for example, HK-1) are applied to the cells in a state where GPR83 is expressed, and changes in intracellular calcium ion concentration are measured. As a control experiment, the change in intracellular calcium ion concentration when the ligand of GPR83 is applied to the cells without the test substance in the state where GPR83 is expressed is measured. When the change in intracellular calcium ion concentration in the experiment in which the test substance and the ligand of GPR83 were applied in the state where GPR83 was expressed in the cells was significantly smaller than the change in intracellular calcium ion concentration in the control experiment. , Conclude that the test substance can inhibit the receptor function of GPR83. Changes in intracellular calcium ion concentration can be measured using a commercially available intracellular calcium ion measurement kit containing a calcium fluorescent probe, such as Calcium Kit II --Fluo 4 (Dojin Kagaku).

1. 受容体発現細胞の調製
1.1.プラスミドの作製
1.1.1. プラスミドGPR83/pcDNA3.1およびNK1R/pcDNA3.1の作製
SDラット(胎生18日目)の脳組織より得られたtotalRNAからcDNAを作製し、このcDNAをテンプレートとし、プライマーセットとして下記のGPR83用プライマーセットまたはNK1R用プライマーセットを用い、市販のPCR用酵素であるKOD-Plus-Neo (東洋紡)を用いて指定されたプロトコールに従ってPCR反応液を調製し、PCRを行い、ラットGPR83 (配列番号2)をコードするDNA塩基配列(配列番号23)を含む増幅産物及びラットNK1R (配列番号6) をコードするDNA塩基配列(配列番号24)を含む増幅産物を得た。得られた各増幅産物を、制限酵素処理したプラスミド発現ベクターpcDNA3.1(invitrogen社)に挿入して、GPR83/pcDNA3.1及びNK1R/pcDNA3.1を得た。
GPR83用プライマーセット
GPR83 sense; TCGAGTCCAGGTTCCCTCTGTG (配列番号7)
GPR83 reverse; TTCCGACACCTTGAGTCTGGTC (配列番号8)
NK1R用プライマーセット
NK1R sense; TGCAACAAGGTCCTGCGGCAAG (配列番号9)
NK1R reverse; AGCAACACAAGATGGGCTAGAGGC (配列番号10)
1. Preparation of receptor-expressing cells
1.1. Preparation of plasmid
1.1.1. Preparation of plasmids GPR83 / pcDNA3.1 and NK1R / pcDNA3.1
A cDNA was prepared from total RNA obtained from the brain tissue of SD rats (18th day of embryonic development), and using this cDNA as a template, the following primer set for GPR83 or the primer set for NK1R was used as a primer set, and a commercially available PCR enzyme. The PCR reaction solution was prepared according to the specified protocol using KOD-Plus-Neo (Toyo Boseki), and PCR was performed to amplify the DNA base sequence encoding rat GPR83 (SEQ ID NO: 2) (SEQ ID NO: 23). An amplified product containing the product and the DNA base sequence (SEQ ID NO: 24) encoding rat NK1R (SEQ ID NO: 6) was obtained. Each of the obtained amplification products was inserted into a restriction enzyme-treated plasmid expression vector pcDNA3.1 (invitrogen) to obtain GPR83 / pcDNA3.1 and NK1R / pcDNA3.1.
Primer set for GPR83
GPR83 sense; TCGAGTCCAGGTTCCCTCTGTG (SEQ ID NO: 7)
GPR83 reverse; TTCCGACACCTTGAGTCTGGTC (SEQ ID NO: 8)
Primer set for NK1R
NK1R sense; TGCAACAAGGTCCTGCGGCAAG (SEQ ID NO: 9)
NK1R reverse; AGCAACACAAGATGGGCTAGAGGC (SEQ ID NO: 10)

1.1.2. 部位特異的変異導入プラスミドの作製
上記で得られたプラスミドGPR83/pcDNA3.1およびNK1R/pcDNA3.1のアミノ酸を一部置換したプラスミドをそれぞれ作製した。
1.1.2. Preparation of site-specific mutagenesis plasmid The plasmids obtained above were prepared by partially substituting the amino acids of GPR83 / pcDNA3.1 and NK1R / pcDNA3.1, respectively.

ラットGPR83の4か所の特定のコンセンサス配列におけるアスパラギン(N38、N45、N66、N133)のうち1つをセリン(S)に置換した変異GPR83をコードする塩基配列を含むプラスミドは次の手順で作製した。N38をSに置換した変異体をGPR83 N1、N45をSに置換した変異体をGPR83 N2、N66をSに置換した変異体をGPR83 N3、N133をSに置換した変異体をGPR83 N4とそれぞれ称する。GPR83/pcDNA3.1 100 ngをテンプレートして用い、KOD-Plus-Neo (東洋紡)を用いて指定されたプロトコールに従ってPCR反応液を調製し、サーマルサイクラーを用いて(94℃ 2分、98℃ 10秒、60℃ 1分、68℃4分)×18回、68℃8分の条件にてPCRを行った。PCRにおいて各変異を導入するためにプライマーセットとして以下を用いた。
GPR83 N1 (N38S) 用プライマーセット
GPR83 N1 Sense: CTGACCGGAGCCAGTGCCTCGCATTTC (配列番号11)
GPR83 N1 Reverse: GAAATGCGAGGCACTGGCTCCGGTCAG (配列番号12)
GPR83 N2 (N45S) 用プライマーセット
GPR83 N2 Sense: CATTTCTGGGCCAGCTACACTTTCTC (配列番号13)
GPR83 N2 Reverse: GAGAAAGTGTAGCTGGCCCAGAAATG (配列番号14)
GPR83 N3 (N66S) 用プライマーセット
GPR83 N3 Sense: GCTGAGTCCCAGAGCCCCACAGTGAAA (配列番号15)
GPR83 N3 Reverse: TTTCACTGTGGGGCTCTGGGACTCAGC (配列番号16)
GPR83 N4 (N133S) 用プライマーセット
GPR83 N3 Sense: GTCCGCTTTGTGAGCAGCACATGGGTG (配列番号17)
GPR83 N3 Reverse: CACCCATGTGCTGCTCACAAAGCGGAC (配列番号18)
A plasmid containing a nucleotide sequence encoding a mutant GPR83 in which one of asparagine (N38, N45, N66, N133) in four specific consensus sequences of rat GPR83 was replaced with serine (S) was prepared by the following procedure. did. Mutants with N38 replaced with S are called GPR83 N1, mutants with N45 replaced with S are called GPR83 N2, mutants with N66 replaced with S are called GPR83 N3, and mutants with N133 replaced with S are called GPR83 N4. .. Using GPR83 / pcDNA3.1 100 ng as a template, prepare the PCR reaction solution according to the specified protocol using KOD-Plus-Neo (Toyobo), and use a thermal cycler (94 ° C for 2 minutes, 98 ° C 10). PCR was performed 18 times at 60 ° C for 1 minute and 68 ° C for 8 minutes. The following were used as primer sets to introduce each mutation in PCR.
Primer set for GPR83 N1 (N38S)
GPR83 N1 Sense: CTGACCGGAGCCAGTGCCTCGCATTTC (SEQ ID NO: 11)
GPR83 N1 Reverse: GAAATGCGAGGCACTGGCTCCGGTCAG (SEQ ID NO: 12)
Primer set for GPR83 N2 (N45S)
GPR83 N2 Sense: CATTTCTGGGCCAGCTACACTTTCTC (SEQ ID NO: 13)
GPR83 N2 Reverse: GAGAAAGTGTAGCTGGCCCAGAAATG (SEQ ID NO: 14)
Primer set for GPR83 N3 (N66S)
GPR83 N3 Sense: GCTGAGTCCCAGAGCCCCACAGTGAAA (SEQ ID NO: 15)
GPR83 N3 Reverse: TTTCACTGTGGGGCTCTGGGACTCAGC (SEQ ID NO: 16)
Primer set for GPR83 N4 (N133S)
GPR83 N3 Sense: GTCCGCTTTGTGAGCAGCACATGGGTG (SEQ ID NO: 17)
GPR83 N3 Reverse: CACCCATGTGCTGCTCACAAAGCGGAC (SEQ ID NO: 18)

また、NK1Rの2か所のグリコシル化部位のアスパラギン(N14、N18)を同時にS(セリン)に置換した変異NK1Rをコードする塩基配列を含むプラスミドは次の手順で作製した。N14およびN18をともにSに置換した変異体をNK1R-Aと称する。テンプレートとしてNK1R/pcDNA3.1を用い、プライマーセットとして以下を用いた以外は、上記のGPR83 N1/pcDNA3.1〜GPR83 N4/pcDNA3.1の作製時と同様の手順でPCRを行った。
NK1R-A (N14,18S)用プライマーセット
NK1R-A Sense: CTCTTCCCCAGCATCTCCACCAACATCTCCACCAGCACCTCTGAGTCT (配列番号19)
NK1R-A Reverse: AGACTCAGAGGTGCTGGTGGAGATGTTGGTGGAGATGCTGGGGAAGAG (配列番号20)
In addition, a plasmid containing a base sequence encoding the mutant NK1R in which asparagine (N14, N18) at two glycosylation sites of NK1R was simultaneously replaced with S (serine) was prepared by the following procedure. A mutant in which both N14 and N18 are replaced with S is called NK1R-A. PCR was performed in the same procedure as when preparing GPR83 N1 / pcDNA3.1 to GPR83 N4 / pcDNA3.1 above, except that NK1R / pcDNA3.1 was used as a template and the following was used as a primer set.
Primer set for NK1R-A (N14,18S)
NK1R-A Sense: CTCTTCCCCAGCATCTCCACCAACATCTCCACCAGCACCTCTGAGTCT (SEQ ID NO: 19)
NK1R-A Reverse: AGACTCAGAGGTGCTGGTGGAGATGTTGGTGGAGATGCTGGGGAAGAG (SEQ ID NO: 20)

上記の各PCR反応液から、目的とするGPR83 N1/pcDNA3.1〜GPR83 N4/pcDNA3.1およびNK1R-A/pcDNA3.1を以下の手順でそれぞれ取得した。すなわち。上記の各PCR反応液に制限酵素(Dpn I)を添加し37℃で一昼夜静置して変異を含まない鋳型プラスミドを分解して、目的とする変異が導入されたプラスミドを含む溶液を得た。次いで、この溶液により、大腸菌コンピテントセルを形質転換させた。形質転換した大腸菌を含む溶液をLB プレート培地に播き37℃で一昼夜静置した。その後、Macherey-Nagel社のキット(Plasmid DNA purification)を使用して、形質転換した大腸菌からプラスミドDNAをアルカリリシスによるプラスミドミニプレップ法(ミニプレップ法)で回収および精製し、シークエンス解析にて目的のプラスミドの有無を確認した。目的のプラスミドが確認された形質転換大腸菌のコロニーを抗生物質が添加された200 ml のLB液体培地に添加し37℃で一昼夜撹拌してから、ペレッティングにより形質転換大腸菌を回収し、上記と同様にMacherey-Nagel社のキット(Plasmid DNA purification)を使用してプラスミドDNAを回収した。 The target GPR83 N1 / pcDNA3.1 to GPR83 N4 / pcDNA3.1 and NK1R-A / pcDNA3.1 were obtained from each of the above PCR reaction solutions by the following procedure. That is. A restriction enzyme (Dpn I) was added to each of the above PCR reaction solutions, and the mixture was allowed to stand at 37 ° C. for 24 hours to decompose the mutation-free template plasmid to obtain a solution containing the plasmid into which the desired mutation was introduced. .. The E. coli competent cells were then transformed with this solution. A solution containing transformed Escherichia coli was seeded on an LB plate medium and allowed to stand at 37 ° C for 24 hours. Then, using a Macherey-Nagel kit (Plasmid DNA purification), plasmid DNA was recovered and purified from the transformed Escherichia coli by the plasmid miniprep method (miniprep method) by alkali lysis, and the target was obtained by sequence analysis. The presence or absence of the plasmid was confirmed. A colony of transformed E. coli in which the desired plasmid was confirmed was added to 200 ml of LB liquid medium supplemented with antibiotics, stirred at 37 ° C for 24 hours, and then the transformed E. coli was recovered by pelleting, and the same as above. The plasmid DNA was recovered using a Macherey-Nagel kit (Plasmid DNA purification).

1.2 一過性GPR83あるいはNK1R発現細胞の調製
上記1.1.1.で得た2種類のプラスミドGPR83/pcDNA3.1およびNK1R/pcDNA3.1をそれぞれ4μg(1μg/μl)ずつ10cmディッシュに培養したチャイニーズハムスター卵巣由来細胞(CHO細胞)に投与した。トランスフェクション試薬としてlipofectamine 2000 (sigma) を8μl用いた。この方法によって、GPR83あるいはNK1RのDNAがCHO細胞に導入され、一過性のGPR83およびNK1Rの発現細胞が得られる。細胞をCO2インキュベーターにて一昼夜培養した。プラスミド投与1日後、3×10-5個/mlとなるように細胞数を調整し、96ウェルプレートに入れ(100μl/ウェル)、プラスミド投与2日後に細胞内Ca++変化を測定した。なお、CHO細胞は、10%のウシ胎児血清(SAFC Biosciences社)、および10% Penicillin Streptomicin(life technologies社)を含むMEM Alpha(1×) (life technologies社)を培地として使用した。さらに、37 ℃ 5% CO2インキュベータにて培養した。
1.2 Preparation of transient GPR83 or NK1R expressing cells Chinese hamster cultivated 4 μg (1 μg / μl) of each of the two plasmids GPR83 / pcDNA3.1 and NK1R / pcDNA3.1 obtained in 1.1.1. Above in a 10 cm dish. It was administered to ovary-derived cells (CHO cells). 8 μl of lipofectamine 2000 (sigma) was used as a transfection reagent. By this method, the DNA of GPR83 or NK1R is introduced into CHO cells to obtain transient GPR83 and NK1R expressing cells. The cells were cultured in a CO 2 incubator for 24 hours. One day after the administration of the plasmid, the number of cells was adjusted to 3 × 10-5 cells / ml, and the cells were placed in a 96-well plate (100 μl / well), and the intracellular Ca ++ change was measured 2 days after the administration of the plasmid. For CHO cells, MEM Alpha (1 ×) (life technologies) containing 10% fetal bovine serum (SAFC Biosciences) and 10% Penicillin Streptomicin (life technologies) was used as a medium. Furthermore, the cells were cultured in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C.

1.3 GPR83またはNK1R安定発現細胞の調製
GPR83またはNK1R安定発現細胞は、上記1.1.1.で得たプラスミドを直鎖状にしたDNA鎖をCHO細胞に投与することで作製した。具体的には、制限酵素にて各プラスミドを切断して得られる直鎖状のプラスミド4μgを、10cmディッシュにて培養したCHO細胞に投与した。トランスフェクション試薬としてlipofectamine 2000 (sigma)を8μl用いた。投与1週間後、Hygromin B(Invitrogen)を培地に添加し、Hygromin B耐性細胞、すなわちGPR83またはNK1Rを発現する細胞、を選抜した。こうしてGPR83またはNK1Rの安定発現細胞を得た。得られた細胞を3×10-5個/ mlとなるように細胞数を調整し、96ウェルプレートに入れ(100μl/ウェル)、リガンドの添加による細胞内Ca++変化の解析に用いた。
1.3 Preparation of GPR83 or NK1R stable expression cells
GPR83 or NK1R stable expression cells were prepared by administering a linearized DNA strand of the plasmid obtained in 1.1.1. To CHO cells. Specifically, 4 μg of a linear plasmid obtained by cutting each plasmid with a restriction enzyme was administered to CHO cells cultured in a 10 cm dish. 8 μl of lipofectamine 2000 (sigma) was used as a transfection reagent. One week after administration, Hygromin B (Invitrogen) was added to the medium, and Hygromin B-resistant cells, that is, cells expressing GPR83 or NK1R, were selected. In this way, stable expression cells of GPR83 or NK1R were obtained. The number of cells obtained was adjusted to 3 × 10-5 cells / ml, placed in a 96-well plate (100 μl / well), and used for analysis of intracellular Ca ++ changes due to the addition of ligand.

2. 細胞内Ca ++ の変化の測定方法
リガンドの添加に伴う細胞内のCa++の変化は、蛍光プローブを用いて蛍光強度の値により定量化できる。
2. changes in the Ca ++ in cells with the addition of the measurement method ligand changes in intracellular Ca ++ may be quantified by the value of the fluorescence intensity using a fluorescence probe.

具体的には、カルシウム蛍光プローブキットCalcium Kit II - Fluo 4(同仁化学)を用いてキットに含まれるrecording mediumに5% Pluronic F-127 80μl、250 nmol/l Procenecid 50 μlをそれぞれ加え、更に、Fluo-4 AMをDMSO 45μlに溶解させた溶液を加えることで10ml loading bufferを調製した。次に培地を除いた細胞にloading bufferを添加し(100 μl/ well)、CO2インキュベータで1時間静置した。1時間後、キットに含まれるrecording mediumに250 nmol/l Procenecid を50 μl加えて10 ml recording bufferとし、このrecording bufferを細胞に添加した(100 μl/ well)。 Specifically, using the Calcium Fluorescent Probe Kit Calcium Kit II --Fluo 4 (Dojin Kagaku), add 5% Pluronic F-127 80 μl and 250 nmol / l Procenecid 50 μl to the recording medium included in the kit, respectively. A 10 ml loading buffer was prepared by adding a solution of Fluo-4 AM in 45 μl DMSO. Next, loading buffer was added to the cells from which the medium had been removed (100 μl / well), and the cells were allowed to stand in a CO 2 incubator for 1 hour. One hour later, 50 μl of 250 nmol / l Procenecid was added to the recording medium included in the kit to make a 10 ml recording buffer, and this recording buffer was added to the cells (100 μl / well).

なお、細胞内Ca++の変化の測定としてマイクロプレート蛍光分光光度計(FLEX Station 3 (Molecular Device社))中で37℃、10分インキュベートした。カルシウムフラックスアッセイモードにて蛍光波長(励起波長495 nm, 蛍光波長 518 nm)にて各ウェルについてリガンド添加後140秒間、蛍光強度を測定した。 Incubation was performed at 37 ° C. for 10 minutes in a microplate fluorescence spectrophotometer (FLEX Station 3 (Molecular Device)) to measure changes in intracellular Ca ++ . In the calcium flux assay mode, the fluorescence intensity of each well was measured at the fluorescence wavelength (excitation wavelength 495 nm, fluorescence wavelength 518 nm) for 140 seconds after the addition of the ligand.

3. リガンドの調製
実験に使用したペプチドは、以下のようなアミノ酸配列のペプチドである。
Substance P (SP): RPKPQQFFGLM-NH2(配列番号21)
Hemokinin-1 (HK-1): RSRTRQFYGLM-NH2(配列番号22)
3. The peptide used in the ligand preparation experiment is a peptide with the following amino acid sequence.
Substance P (SP): RPKPQQFFGLM-NH 2 (SEQ ID NO: 21)
Hemokinin-1 (HK-1): RSRTRQFYGLM-NH 2 (SEQ ID NO: 22)

これらの各リガンドペプチドの10-2M濃度の溶液を、滅菌蒸留水を用いて調製し、それぞれ10μlに分注して-30℃にて保存した。 A 10-2 M concentration solution of each of these ligand peptides was prepared using sterile distilled water, dispensed into 10 μl each and stored at -30 ° C.

また、細胞内Ca++の測定時には、それぞれ10-15Mから10-5Mの濃度に滅菌蒸留水にて希釈し、96 well プレートにそれぞれの濃度のペプチド溶液を8 well ごとに入れ(100 μl/ウェル)、37℃で30分加温した。 When measuring intracellular Ca ++ , dilute with sterile distilled water to a concentration of 10 -15 M to 10 -5 M, respectively, and place a peptide solution of each concentration in a 96-well plate every 8 wells (100). μl / well), heated at 37 ° C. for 30 minutes.

4. リガンドと受容体の結合に関する評価
4.1 GPR83およびNK1R安定発現細胞による細胞内Ca ++ の変化
GPR83およびNK1Rの安定発現細胞に、10-15M〜10-5Mに滅菌蒸留水にて希釈したSPおよびHK-1を細胞に添加し、添加に伴う細胞内Ca++濃度の変化を測定した。
4. Evaluation of ligand-receptor binding
4.1 GPR83 and NK1R changes in intracellular Ca ++ by stably expressing cells
To the cells stably expressing GPR83 and NK1R, SP and HK-1 diluted with sterile distilled water at 10 -15 M to 10 -5 M were added to the cells, and the change in intracellular Ca ++ concentration due to the addition was measured. did.

その結果、HK-1添加に伴う細胞内Ca++の変化は、HK-1濃度10-15Mから10-5Mにおいて、いずれの受容体発現細胞でも濃度曲線に大きな違いは認められなかったが、GPR83発現細胞試験区のほうがNK1R発現細胞試験区より全てのHK-1濃度において蛍光強度が高くなっていた(図1B)。一方、SPを用いた実験でも同様に二つの曲線の間に差が見られなかったが、NK1R発現細胞試験区のほうが全てのSP濃度において蛍光強度が高いことが示された(図1A)。このことから、GPR83のリガンドはHK-1がSPよりも優位であると考えられた。 As a result, the change in intracellular Ca ++ associated with the addition of HK-1 did not show a significant difference in the concentration curve of any receptor-expressing cells at HK-1 concentrations of 10 -15 M to 10 -5 M. However, the GPR83-expressing cell test group had higher fluorescence intensity at all HK-1 concentrations than the NK1R-expressing cell test group (Fig. 1B). On the other hand, in the experiment using SP, no difference was observed between the two curves, but it was shown that the NK1R-expressing cell test group had higher fluorescence intensity at all SP concentrations (Fig. 1A). From this, it was considered that HK-1 was superior to SP as the ligand of GPR83.

また、図1A,Bの結果より、10-9MのSPおよびHK-1添加による蛍光強度の結果を棒グラフとして示すと、10-9M SPではNK1R発現細胞試験区の方がGPR83発現細胞試験区より蛍光強度が高く、10-9M HK-1ではGPR83発現細胞試験区の方がNK1R発現細胞試験区より蛍光強度が高いことが認められた(図1C)。この結果から、GPR83のリガンドはHK-1の方がSPより優位であることが示唆された。 Further, FIG. 1A, the results of B, 10 -9 when showing the result of SP and HK-1 fluorescence intensity by the addition of M as a bar graph, 10 -9 M towards NK1R expressing cells test group in the SP GPR83 expressing cells tested The fluorescence intensity was higher than that of the group, and in 10-9 M HK-1, the fluorescence intensity of the GPR83-expressing cell test group was higher than that of the NK1R-expressing cell test group (Fig. 1C). This result suggests that HK-1 is superior to SP as the ligand for GPR83.

4.2 GPR83 N1〜GPR83 N4またはNK1R-Aの発現細胞を用いたHK-1またはSP添加に伴う細胞内Ca ++ 変化の検討
GPR83およびNK1Rの安定発現細胞を用いた実験より、GPR83のリガンドはHK-1がSPよりも優位であることが示された。
4.2 Examination of intracellular Ca ++ changes associated with HK-1 or SP addition using cells expressing GPR83 N1 to GPR83 N4 or NK1R-A
Experiments using stable-expressing cells of GPR83 and NK1R showed that HK-1 was superior to SP as a ligand for GPR83.

さらに、GPR83のどの部位がリガンドとの結合に重要であるかを明らかにするために、上記1.1.2.で得られたアスパラギン(Asn; N)を変異させたプラスミドDNAである、GPR83 N1/pcDNA3.1〜GPR83 N4/pcDNA3.1およびNK1R-A/pcDNA3.1を、上記1.2.と同様の手順でCHO細胞に導入して、GPR83 N1〜GPR83 N4またはNK1R-Aの一過性発現細胞を作製した。当該細胞を用いてリガンドとGPR83 N1〜GPR83 N4またはNK1R-Aとの結合を検討した。 Furthermore, in order to clarify which site of GPR83 is important for binding to the ligand, GPR83 N1 / is a plasmid DNA obtained by mutating asparagine (Asn; N) obtained in 1.1.2. Above. Transiently expressing cells of GPR83 N1 to GPR83 N4 or NK1R-A by introducing pcDNA3.1 to GPR83 N4 / pcDNA3.1 and NK1R-A / pcDNA3.1 into CHO cells in the same procedure as in 1.2. Above. Was produced. The binding of the ligand to GPR83 N1 to GPR83 N4 or NK1R-A was examined using the cells.

図1で示す結果を基に10-9M のペプチド添加に伴う細胞内Ca++の変化を検討した。10-9Mという濃度は、EC50に近位する値である。 Based on the results shown in Fig. 1, changes in intracellular Ca ++ associated with the addition of 10-9 M peptide were investigated. The concentration of 10 -9 M is proximal to EC 50 .

上記1.2で作製されたGPR83(野生型)一過性発現細胞に10-9MのSPおよびHK-1を添加し、安定発現細胞での実験と同様の手順で蛍光強度を測定した(図2A GPR83)。次に、GPR83 N1、GPR83 N2、GPR83 N3、GPR83 N4の一過性発現細胞に10-9M SPおよびHK-1を添加したときの蛍光強度の増加は、野生型GPR83一過性発現細胞を用いた場合と比較して小さい値を示した(図2A GPR83 N1, GPR83 N2, GPR83 N3 およびGPR83 N4)。このことは、GPR83における4か所の特定部位がそれぞれリガンドであるSPおよびHK-1とGPR83との結合に重要な役割を果たしていることを示唆する。 10-9 M of SP and HK-1 were added to the GPR83 (wild-type) transiently expressing cells prepared in 1.2 above, and the fluorescence intensity was measured in the same procedure as in the experiments on stable expressing cells (Fig. 2A). GPR83). Next, the increase in fluorescence intensity when 10 -9 M SP and HK-1 were added to transiently expressing cells of GPR83 N1, GPR83 N2, GPR83 N3, and GPR83 N4 increased wild-type GPR83 transiently expressing cells. The values were smaller than those used (Fig. 2A GPR83 N1, GPR83 N2, GPR83 N3 and GPR83 N4). This suggests that four specific sites in GPR83 play important roles in the binding of ligands SP and HK-1 to GPR83, respectively.

また、野生型NK1Rおよび2か所のグリコシル化部位を同時に欠損させた変異型NK1R-Aを発現した細胞に対する10-9M SPおよびHK-1添加に伴うCa++の変化を検討すると、変異型NK1R-A発現細胞に10-9M SPを添加した時の蛍光強度の変化(増加)は、野生型NK1R発現細胞に10-9M SPを添加した時の蛍光強度の変化(増加)よりも有意に小さいことが確認された。一方、10-9M HK-1を添加した場合には、このような有意差は認められなかった(図2B NK1R-A)。このことから、NK1Rの2か所のグリコシル化部位はSPとの結合に関与することが示唆された。 In addition, when examining the changes in Ca ++ associated with the addition of 10-9 M SP and HK-1 to cells expressing wild-type NK1R and mutant NK1R-A in which two glycosylation sites were simultaneously deleted, the mutations were examined. change in fluorescence intensity upon addition of 10 -9 M SP on the type NK1R-a expressing cells (increase), from the change in fluorescence intensity upon addition of 10 -9 M SP wild type NK1R expressing cells (increase) Was also confirmed to be significantly smaller. On the other hand, no such significant difference was observed when 10-9 M HK-1 was added (Fig. 2B NK1R-A). This suggests that the two glycosylation sites of NK1R are involved in the binding to SP.

以上の結果より、GPR83の特定部位のアスパラギン残基が、リガンドとの結合において重要な機能担う部位であることが認められる。GPR83の特定部位のアスパラギン残基と相互作用する物質が、GPR83の受容体機能の阻害物質として有用であると推定できる。 From the above results, it is recognized that the asparagine residue at a specific site of GPR83 is a site that plays an important role in binding to the ligand. It can be presumed that a substance that interacts with the asparagine residue at a specific site of GPR83 is useful as an inhibitor of the receptor function of GPR83.

本発明は、生化学用試薬、医薬等の分野において利用することができる。 The present invention can be used in the fields of biochemical reagents, pharmaceuticals and the like.

Claims (5)

GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-Ser (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Serはセリン残基を示す) またはAsn-X-Thr (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Thrはトレオニン残基を示す)で示される配列のうち少なくとも1つを改変する工程を含む、GPR83の受容体機能を阻害する方法。 In the amino acid sequence of GPR83, Asn-X-Ser (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Ser indicates a serine residue) or Asn-X-Thr (Asn indicates an asparagine residue). A method of inhibiting the receptor function of GPR83, which comprises the step of modifying at least one of the sequences shown in (X indicates an arbitrary amino acid residue and Thr indicates a threonine residue). 前記改変する工程が、GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-Ser (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Serはセリン残基を示す) またはAsn-X-Thr (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Thrはトレオニン残基を示す)で示される配列に含まれるアスパラギン残基のうち少なくとも1つを改変する工程である、請求項1に記載の方法。 The modification step is Asn-X-Ser (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Ser indicates a serine residue) or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of GPR83. (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Thr indicates a threonine residue), which is a step of modifying at least one of the asparagine residues contained in the sequence represented by the claim. Item 1. The method according to Item 1. 前記GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のXがプロリンを除く任意のアミノ酸残基を示すものである、請求項1または2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein in the amino acid sequence of GPR83, X in the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr indicates any amino acid residue other than proline. 被験物質と、以下の(a)または(b):
(a) GPR83;
(b) GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-Ser (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Serはセリン残基を示す) またはAsn-X-Thr (Asnはアスパラギン残基を示し、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Thrはトレオニン残基を示す)で示される配列を含む部分アミノ酸配列からなるポリペプチド
とを接触させ、前記被験物質と前記(a)または(b)のアミノ酸配列におけるAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域のうち少なくとも1つとの相互作用の有無を確認する工程1と、
前記工程1において、前記相互作用が確認された被験物質を、GPR83の受容体機能の阻害物質の候補として選抜する工程2と
を含み、
前記工程1が、以下の1-(i)〜1-(iii):
1-(i): 前記(a)または(b) のポリペプチドと被験物質とを接触させ、結合の有無を確認し、結合により複合体が形成された場合はその量を定量すること、
1-(ii): 前記(a)または(b)のポリペプチドの、それぞれアミノ酸配列においてAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のうち少なくとも1つを改変した変異体と被験物質とを接触させ、結合の有無を確認し、結合により複合体が形成された場合はその量を定量すること、並びに、
1-(iii): 両者を比較し、結合の有無又は複合体の量に差異がある場合に、被験物質と、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域とが相互作用していると結論付けること
を含む、
或いは、
前記工程1が、前記(a)または(b) のポリペプチドと被験物質とを接触させ、接触させた後の(a)または(b) のポリペプチドの構造解析を行い、被験物質と、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域との結合状態を確認することを含む、
或いは、
前記工程1が、以下の2-(i)〜2-(iii):
2-(i): 前記(a)または(b)のポリペプチドの、それぞれアミノ酸配列においてAsn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のうち少なくとも1つを改変した変異体を発現する細胞を用いて、任意の濃度に調製されたリガンドを添加し、このリガンドとの結合に伴う細胞内カルシウムイオン濃度を測定すること、
2-(ii): 前記(a)または(b) のポリペプチドを発現する細胞と被験物質を接触させ、前記2-(i)と同濃度に調製されたリガンドを添加し、このリガンドとの結合に伴う細胞内カルシウムイオン濃度を測定すること、並びに、
2-(iii): 両者を比較し、測定された細胞内カルシウムイオン濃度に差異がない又は小さい場合に、被験物質と、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列を含む領域とが相互作用していると結論付ける
ことを含む、
GPR83の受容体機能の阻害物質のスクリーニング方法。
The test substance and the following (a) or (b):
(a) GPR83;
(b) In the amino acid sequence of GPR83, Asn-X-Ser (Asn indicates an asparagine residue, X indicates an arbitrary amino acid residue, Ser indicates a serine residue) or Asn-X-Thr (Asn indicates a serine residue) The test substance is contacted with a polypeptide consisting of a partial amino acid sequence containing the sequence shown by) indicating an asparagine residue, X indicating an arbitrary amino acid residue, and Thr indicating a threonine residue), and the test substance is referred to as (a). Or step 1 to confirm the presence or absence of interaction with at least one of the regions containing the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence of (b).
In the step 1, a test substance that said interaction is confirmed, viewed contains a step 2 of selection as a candidate for an inhibitor of receptor function GPR83,
In step 1, the following 1- (i) to 1- (iii):
1- (i): Contact the polypeptide of (a) or (b) with the test substance, confirm the presence or absence of binding, and if a complex is formed by binding, quantify the amount.
1- (ii): Tested with a mutant of the polypeptide of (a) or (b) above, in which at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence was modified. Contact the substance, check for the presence or absence of binding, and if a complex is formed by binding, quantify the amount, and
1- (iii): When the two are compared and there is a difference in the presence or absence of binding or the amount of the complex, the test substance and the region containing the sequence indicated by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr are found. To conclude that they are interacting
including,
Or,
In step 1, the polypeptide of (a) or (b) is brought into contact with the test substance, and after the contact, the structure of the polypeptide of (a) or (b) is analyzed, and the test substance and Asn are analyzed. -Including checking the binding state with the region containing the sequence indicated by X-Ser or Asn-X-Thr,
Or,
In step 1, the following 2- (i) to 2- (iii):
2- (i): Expresses a variant of the polypeptide of (a) or (b) above, in which at least one of the sequences represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr in the amino acid sequence is modified. To add a ligand prepared to an arbitrary concentration and measure the intracellular calcium ion concentration associated with the binding to this ligand.
2- (ii): The cell expressing the polypeptide of (a) or (b) is brought into contact with the test substance, a ligand prepared at the same concentration as 2- (i) is added, and the ligand is combined with this ligand. Measuring the intracellular calcium ion concentration associated with binding, and
2- (iii): A region containing the test substance and the sequence indicated by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr when the measured intracellular calcium ion concentration is the same or small when the two are compared. Conclude that is interacting with
Including that
A method for screening substances that inhibit the receptor function of GPR83.
前記GPR83のアミノ酸配列における、Asn-X-SerまたはAsn-X-Thrで示される配列のXがプロリンを除く任意のアミノ酸残基を示すものである、請求項4に記載の方法。 The method according to claim 4, wherein in the amino acid sequence of GPR83, X in the sequence represented by Asn-X-Ser or Asn-X-Thr indicates an arbitrary amino acid residue other than proline.
JP2016112686A 2016-06-06 2016-06-06 Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83 Active JP6785494B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016112686A JP6785494B2 (en) 2016-06-06 2016-06-06 Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016112686A JP6785494B2 (en) 2016-06-06 2016-06-06 Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017219372A JP2017219372A (en) 2017-12-14
JP6785494B2 true JP6785494B2 (en) 2020-11-18

Family

ID=60657004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016112686A Active JP6785494B2 (en) 2016-06-06 2016-06-06 Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6785494B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017219372A (en) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Harper et al. Is growth differentiation factor 11 a realistic therapeutic for aging-dependent muscle defects?
JP6621752B2 (en) Mutated fibroblast growth factor (FGF) 1 and methods of use
JP5941497B2 (en) CXC chemokine receptor 4 (CXCR4) antagonistic polypeptide
KR100529270B1 (en) Promotion or Inhibition of Angiogenesis and Cardiovascularization
EP3577462B1 (en) Interaction between c-peptides and elastin receptor, a model for understanding vascular disease
EP2282728B1 (en) Modulation of the Vps10p-domain receptors.
US11319530B2 (en) Host cells and systems for membrane protein expression
Zhong et al. Novel progerin-interactive partner proteins hnRNP E1, EGF, Mel 18, and UBC9 interact with lamin A/C
JP2018535964A (en) Treatment of steroid-induced hyperglycemia with fibroblast growth factor (FGF) 1 analog
Wang et al. Calmodulin binds to the N-terminal domain of the cardiac sodium channel Nav1. 5
JP2024037767A (en) Method for treating nonalcoholic steatohepatitis (NASH) using modified fibroblast growth factor 21 (FGF-21)
KR20040088077A (en) Promotion or Inhibition of Angiogenesis and Cardiovascularization
Larsen et al. The C-terminus is critical for the functional expression of the human serotonin transporter
JP6785494B2 (en) Method of Inhibiting Receptor Function of GPR83
US9981005B2 (en) Methods for increasing DISC1 in a subject with schizophrenia or bipolar disorder by an antagonist inhibiting DISC1 binding to FBXW7
WO2006038684A1 (en) Method of screening transmembrane enzyme inhibitory substance
Kovaleva et al. MANF regulates unfolded protein response and neuronal survival through its ER-located receptor IRE1α
US20160333386A1 (en) Use of peptidylglycine alpha-amidating monooxigenase (pam) for c-terminal amidation
JP2008253265A (en) Method for screening nesfatin-1 action controlling substance or substance with nesfatin-1-like action using receptor protein selected from group consisting of gpr3, gpr6 and gpr12
Mano et al. Novel split luciferase-based biosensors for evaluation of vitamin D receptor ligands and their application to estimate CYP27B1 activity in living cells
WO2014014819A2 (en) Methods of treating glucose metabolism disorders
Grimes The Role of HRS Phosphorylation in Endosomal Trafficking and Signalling
US20220177531A1 (en) Selective and Noncovalent Inhibitors of Oncogenic RAS Mutants
JP4016280B2 (en) Screening method for lipid metabolism improving substances
DiChiara Type I collagen proteostasis

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190531

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200929

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201020

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6785494

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250