JPH01500964A - ホルモン受容体組成物および方法 - Google Patents

ホルモン受容体組成物および方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホルモン受容体蛋白質およびそれらをコードする遺伝子、組換えDNA 法その他の遺伝子工学的技術によるこれら受容体および遺伝子の修飾、ならびに これら受容体および遺伝子(修飾されていないものおよび修飾されたもの)の利 用に関する。より詳細には本発明はステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモン受 容体、ならびに関連遺伝子に関する。きわめて詳細には本発明はヒトのグルココ ルチコイド、ミネラルコルチコイドおよび甲状腺ホルモンの受容体、ならびにそ れらに対する遺伝子に関する。さらに本発明は受容体DNAクローンによりコー ドされるホルモン受容体蛋白質の機能性を測定するための新規なバイオアッセイ 系、および受容体蛋白質と複合体を形成したホルモンによってその転写が活性化 される遺伝子の発現を誘導および制御するための新規な方法に関する。
l肌@11 ヒトその他の哺乳動物、鳥類および魚類を含む複雑な真核生物における発育およ び恒常性の転写調節は、ステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモンを含む種々の 調節物質によって制御されている。これらのホルモンは系統発生的に異なる生物 における発育および分化に強い影響を与え、それらの作用はそれらと受容体と呼 ばれる特異的な高親和性結合蛋白質との相互作用の結合として媒介される。一般 にジエンセン(Jensen)ら(1972) ;ゴルスキ−(Gorski) ら(1976);ヤマモト(Ya鵬amoto)ら(1976);オマレイ(0 ’Malley)ら(1969);ヘイワード(Hayward)ら(1982 );およびアスバーナー(A 5burner)ら(1978)を参照されたい 。
それぞれ幾つかの群の同系ステロイドホルモン(すなわちエストロゲン(エスト ロゲン受容体)、ゲスターゲン(プロゲステロン受容体)、グルココルチコイド (グルココルチコイド受容体)、アンドロゲン(アンドロゲン受容体)、アルド ステロン(ミネラルコルチコイド受容体)のうちの1種、または同系甲状腺ホル モン(甲状腺ホルモン受容体)に対して特に特異的である受容体蛋白質が知られ ており、組織特異的な様式で分布している。ホルビッツら(Horwitz)ら (1978)およびバルミテール(Pamiter)ら(1976)を参照され たい。
ホルモンと受容体の相互作用については、ステロイドホルモンまたは甲状腺ホル モンが拡散の促進により細胞に入り、その特異的受容体蛋白質に結合し、蛋白質 のアロステリック変化を開始することが知られている。この変化の結果、ホルモ ン/受容体−複合体はクロマチン上の特定の特異的部位に高い親和性で結合する ことができる。ヤマモト(Yamamoto)ら(1972>およびジエンセン (J ensen)ら(1968)を参照されたい。
ステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモンの一次効果の多くが、特異的細胞型に おける一組の遺伝子の転写の増大を伴うことも知られている。ベテルコフスキー (Peterkofsky)ら(1968)およびマツフナイト(Mcknig ht)ら(1968)を参照されたい。
さらにステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモンに応答する(クロマチンとホル モン受容体/ホルモン−複合体との相互作用により)遺伝子の転写の可活性化( 結果的に発現の増大)は複合体が遺伝子に付随するエンハンサ−に結合すること によって行われることも証明されている(ホーリー(K houry)ら、19 83)を参照されたい。
いずれにしろ多数のステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモン応答性転写制御ユ ニット(それらのうちあるものはエンハンサ−を含むことが示されている)が同 定されている。これらには下記のものが含まれる。マウス乳腺腫瘍ウィルス5′ 側長鎖末端反復(MTV LTR):グルココルチコイド、アルドステロンおよ びアンドロゲンホルモンに応答;哺乳動物成長ホルモン遺伝子に対する転写制御 遺伝子:グルココルチコイド、エストロゲンおよび甲状腺ホルモンに応答;哺乳 動物プロラクチン遺伝子およびプロゲステロン受容体遺伝子に対する転写制御ユ ニット:エストロゲンに応答:烏頚卵アルブミン遺伝子に対する転写制御ユニッ ト:プロゲステロンに応答;哺乳動物メタロチオネイン(metal Ioth ionein)遺伝子転写制御ユニット:グルココルチコイドに応答:ならびに 補乳動物肝α2u−グロブリン遺伝子転写制御ユニット:アンドロゲン、エスト ロゲン、甲状腺ホルモンおよびグルココルチコイドに応答、(本明細書の実験の 部Iの序文を参照されたい)。
ステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモン受容体の十分な理解およびいっそうの 実用に対する障害は、これらの特性を調べるのに十分な量および十分な程度に純 粋な形で入手できないことであった。これはそれらをコードするDNA遺伝子セ グメントについても同じであった。これらのDNAセグメントを入手できないた め、受容体コード遺伝子のインビトロ操作およびインビボ発現が妨げられ、結果 的にこれらの操作および発現が与えられる知見が得られなかった。
11文に!圧 本明細書の背景の項では以下の刊行物を参照する。
五−1−h 1、 Asburner、M、、and Berendes、H,D、 in  TheGenetics and Biolo of Drosohila、E ds。
Ashburner、M、、and Wright、T、R,F、、Vol、  2.pp。
315−395.Academic、 London(1978)。
2、 Gorski、 J、、and Gannon、F、、A、 Rev、  Ph 5io1.。
38:425−450(1976)。
3、Hayward、M、A、、Broek、M、L、and 5hapiro 、D、J、。
Nucleic Ac1ds Res、、10:8273 8284(1982 )。
4、Horwitz、に、B、、and McGuire、W、L、、J、Bi ol。
Chew 253:2223−2228(1978)。
5、 Jensen、E、 V、、and DeSombre、E、 R,、A 、 Rev。
Biochen、、41:203 230(1972)。
6、 Jensen、E、 V、、et if、 、Proc、 Natl、  Acad、 Sci。
U、S、A、、59:632−638(1968)。
7、 Khoury、G、、and Gruss、P、、Cel↓、33:31 3−314(1983)。
8、McKnighL、G、S、、and Pa1vitre、R,D、、J、 Biol。
Cbc論、、254:9050−9058(1968)。
9.0°M、alley、B、W、、 McGuire、W、L、、Kohle r、P、○、。
and Kornman、S、 G、、Recent Pro 、Horn、  Res、。
25:105−160(1969)。
10、 Pam1ter、R,D、、Moore、P、 B、、Mulvihi ll、E、 R。
and Emtage、S、、Ce1l、8:557 572(1976)。
11、 Peterkofsky、B、、and Tomkins、G、、Pr oe、 Natl。
Ac1d、Sci、U、S、A、、60:222 228(1968)。
12、 Yamamoto、に、 R,、and Alberts、B、 M、 、A、 Rev。
Bioehem、 、45ニア 21−746(1976)。
13、 Yimamoto、に、 R,、and Alberts、B、 M、 、Proc。
Natl、Acad、Sci、U、S、A、、69:2105−2109(19 72)。
雌9迂封」1 本明細書に示される情報のうち若干は公表されている。
実験の部Iに示される研究は下記に公表されている。
Hollenberg、S、 M、、 Weinberger、C,、Ong、 E、 S、。
Cerelli、 G、、 Oro、 A、、 Lebo、 R,、Tho@p son、E、 B、。
Rosenfeic(、M、 G、、 and Evans、R,M、、”機能 性ヒトグルココルチコイド受容体cDNAの一次構造と発現″Nature。
(London)、3 1 8:6 3 5−64 1 (December、 1 98 5)。
実験の部■に示される研究は下記に公表されている。
Giguere、V、、 Hollenberg、 S、 M、、 Rosen field、 M、 G、。
and Evens、R,M、 、”ヒトグルココルチコイド受容体の機能区” 、Cetl、46:645−652(Auguet、1986)。
実験の部■に示される研究は下記に公表されている。
Weinberger、C,、Tho+epson、C,C,、Ong、E、  S、、 Lebo。
R,、Gruol、D、 J、、 and Evans、”c−erb−A遺伝 子は甲状腺ホルモンをコードする“Nature(Lonclon)、 324  :641−646 (D ecember、 1986 )。
実験の部■に示される研究は下記に公表されている。
Arriza、J 、 L、、 Weinberger、C,、Cerelli 、G、、 Glaser。
T、 M、、 Handelin、B、 L、、 House−man、D、  E、、 andEvans、R,M、、“ヒトミネラルコルチコイド受容体相補 的DNAのクローニング:グルココルチコイド受容体との構造的および機能的関 連”5cience、237:268 275(July。
1987)。
実験の部Vに示される研究は以下のとおり印刷中である。
Giguere、V、 、Yang、N、 、Segui、P、 、and E vans。
R,M、、“新しい一群のステロイドホルモン受容体の同定”。
実験の部■に示される研究は以下のとおり印刷中である。
Glass、C,K1.Franco、R,、Weinberger、C,、A lbert。
V、R,、Evans、R,M、、and Rosenfelcl、M、G、、 ”ラット成長ホルモン遺伝子のc−erb−A部位は甲状腺ホルモンによるトラ ンザクションを媒介する”。
実験の部■に示される研究は下記に公表されている。
Thompson、Catherine C、、Weinberger、Car y、Lebo。
Roger、and Evans、Ronaid M 、 、“哺乳動物中枢神 経系に発現される新規な甲状腺ホルモン受容体の同定”、5cience。
237:1610 1614(September、1987)。
区】ぎり1巣な」Ul 以下は図面の簡単な説明である。より詳細な説明は本明細書の実験の部に示され る。混同を避けるために実験の部Iに述べた図面には頭部に点字“I”を付し、 実験の部Hに述べた図面には頭部に点字“■”を付した。以下同様である。
図面は以下の40図からなる。
K1へ11 第1−1図(AおよびB)はヒトグルココルチコイド受容体cDN、A配列決定 法(第1−1 (A)[M)、およびeDNAクローンの模式図を示す図である 。
第1−2図はヒトグルココルチコイド受容体(hGR)のeDNAおよび推定− 次蛋白質配列を示す図である。(第1−2図は2部分に分かれている:第1−2 (1)およびl−2(2)図)。
第1−3(AおよびB)図はヒトグルココルチコイド受容体β−cDNA(β− hGR)の3′末端の制限地図(第1−3(A)図)およびヌクレオチド配列( 第1−3(B)図)を示す図である。
第1−4図(AおよびB)はインビトロで翻訳されたhGRと細胞抽出物からの インビボhGRとのイムノプロット比較に関する。第1−4(A)図はbGRc DNA配列のインビトロ転写のために構成されたベクターを示す図である。第1 −4(B)図はインビトロ翻訳生成物および細胞抽出物のウェスターンプロット 分析を示す写真である。
第1−5図はインビトロで翻訳されたアルファーhG R(G R107)のス テロイド結合を示すグラフである。
第1−6 (AおよびB)図は発現プラスミドpGERR1(第1−6(A)図 )およびpGERR2(第1−6(B)図)の模式図である。1ラスミドpGE RR1はエストロゲン関連受容体hERR1の発現に用いられ;pc E RR 2はhERR2の発現に用いられた。
失態91」− 第11−1図はhGR機能的アッセイ法を模式的に表わした図である。
第11−2図はhGR蛋白質の発現を表わすウェスターンプロット分析を示す写 真である。
第11−3図はhGRによるCAT活性の誘導を示すプロットの写真である。
第1r4(AおよびB)図はグラフである。第1l−4(A)図はpRshGR αのDEXに対する用量応答を示し、第1I−4(B)はpRShGRαの滴定 を示す。
第U−5図はhGRにおける機能区の位置を示す模式図である。
犬上1」L[ 第1!I −1(AおよびB)図はヒト胎qlc−erb−A cDNAの(A )制限地図および配列決定法、ならびに(B)ヌクレオチドおよび推定アミノ酸 配列を示す、(第1[[−1B図は2部分に分かれている:第111−1(B) −1およびI[l−1(B)−2図)。
第m−2図はV−肛旦−A発癌遺伝子生成物、ヒト胎磐C−虹上−Aポリペプチ ド、ならびにヒトグルココルチコイドおよびエストロゲン受容体のカルボキシ末 端部分間のアミノ酸配列比較を示す図である。
第1II−3(A、BおよびC)図はe−erb −A D N Aプローブに よるヒト胎ff1DNAのサザーン分析および染色体マツピングを示すプロット の写真である。第1I[−3(A)図はエンドヌクレアーゼにより消化し、アガ ロースゲル上で分離したヒト満期胎磐DNAを示す、第111−3(B)図はC −虹互−Aをプローブとして用いた胎!DNAの分析を示す、第1[1−3(C )はヒトc −erb−A遺伝子の染色体マツピングを示す。
第111−4(AおよびB)図はヒトc−erb−A発現を示す写真である。第 111−4(A)図はヒト細胞系およびヒト胎磐から得たRNAのノーザン分析 を示すプロットである。第[1−4(B)図はインビトロにおけるerb−Aポ リペプチドの合成を示す。
第1[1−5(A、B、CおよびD)図はインビトロで合成されたerb−Aポ リペプチドへの甲状腺ホルモンの結合に関連する4種のグラフである。第1[[ −5(A>図はインビトロで形成されたerb−Aポリペプチドへの125■− T、の結合のスカッチャード(Scatchard)分析である。第111−5 (B)図はインビトロにおける甲状腺ホルモン同族体の競合を示す、第1−5( C)図はインビトロで合成されたerb−Aポリペプチドへの”l−73結合に 対するトリョードチロニン異性体の競合を示す、第1[[−5(D)図は0.4 KCI HeLa[胞核抽出物への’2SI−73結合に対する甲状腺ホルモン 同族体の競合を示す。
第fir−6図はステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモン受容第m−7図はヒ ト甲状腺ホルモン受容体bE RB A8.7のcDNAヌクレオチド配列およ び推定−次蛋白質配列を示す区である、(甲状腺ホルモン受容体hFA8の配列 はhERBA8.7に関連がある。後記の発明の説明の項を参照されたい)。
K1些LL 第N−1(A、B、CおよびD)は3種の写真および1種の模式図からなり、こ れらはすべてhGR遺伝子に関連するゲノム配列の単離に関する。第N−1(A >図は指示されたヌクレアーゼにより消化したヒト胎zpNAの高ストリンジェ ンシーサザーン分析を示す写真である、第N−4(B)図は低ストリンジェンシ ーサザーン分析を示す以外は同じである。第1V−4(C)図もサザーンプロッ トの写真であり、これはラムダHGHと表示されるクローンにおけるゲノム配列 の単離を示す、第N−4(D>はラムダHGHゲノム断片のイントロン−エクソ ン構造およびそれとhGRとの相同を示す模式図である。
第N−2(AおよびB)図はヒトミネラロコルチコイド受容体のcDNAヌクレ オチド配列および推定−次歪白質配列を示す図である。第1V−2(A>図は若 干の制限エンドヌクレアーゼ開裂部位の線図と並んだhMRの複合構造を示す。
第1’V−2(B)図はhMRの全ヌクレオチド配列およびその一次推定アミノ 酸配列を示す、(第1V−2(B)図は2部分に分かれている:第N−2(B) −1およびl’V−2(B)2図)。
第ff−3図はミネラロコルチコイド受容体とグルココルチコイド受容体のアミ ノ酸相同を示す図である。
第N−4(A、B、CおよびD)図は発現したhMRのステロイド結合特性に関 する区および3種のグラフである。第N−4(A)図は発現プラスミドpRS  hM R1すなわちhMRの発現に用いたプラスミドの構造を示す、第]’V− 4(B)図はpRS hM Rトランスフェクションしたcoss胞から調製し た抽出物におけるトリチウム化アルドステロン結合のスカッチャード分析を示す 。第1V−4(C)および<D>図はトランスフェクションしたCO8細胞にお ける[3H]アルドステロンとの結合に対する非標識ステロイド類の競合を示す グラフである。
第1V−5(A、BおよびC)図はトランスフェクションしたCV−1+IEI 胞におけるhMRおよびhGR発現プラスミドによるM M T V L T  Rの転写活性化を示す図および2種の写真である。第1V−5(A)図はプラス ミドGMCATの模式図である。
第1V−5(B)図は正常血清によるhMRまたはhGR)ランスフェクション 後に見られたCAT酵素活性の差を示すプロットの写真である。第N−5(C) 図はhMRまたはhGRによりトランスフェクションした細胞における、アルド ステロンまたはデキサメタシンによるCAT活性誘導の差を示すプロットの写真 である。
第N−6図はラット組織におけるミネラロコルチコイド受容体−RNAのノーザ ーン分析を示すプロットの写真である。
第1V−7図はマイクロセルハイブリッドのサザーン分析によるhMR遺伝子の 染色体局在を示す写真である。
第1V−8図はhG R、hM RおよびhP Rfll造のアミノ酸比較を示 す模式図である。
K1@龜ぬ 第V−1(AおよびB)図はhERRlのcDNAヌクレオチド配列および推定 −次歪白質配列を示す図である。第V−1(A)図は若干の制限エンドヌクレア ーゼ開裂部位の線区と並んだhERRlの複合構造を示す、第v−1(B)図は bERRlの全ヌクレオチド配列および一次推定アミノ酸配列を示す、(第V− 1(B)図は2部分に分かれている:第V−1(B)−1およびV−1(B)− 2図)。
第V−2(AおよびB)はhERR2のcDNAヌクレオチド配列および推定− 次歪白質配列を示す図である。第V−2(A)図は若干の制限エンドヌクレアー ゼ開裂部位の線図と並んだhERR2の複合構造を示す、第V−:2(B)図は hERR2の全ヌクレオチド配列およびその一次推定アミノ酸配列を示す。
(第V−2(B)図は2部分に分かれている:第V−2(B)−1およびV−2 (B)−2図)。
第V−3図はhERRl、hERR2,ヒトエストロゲンおよびグルココルチコ イド受容体のカルボキシ末端領域間のアミノ酸配列比較を示す図である。
第V−4図はラットおよびヒトの組織におけるhERRl(第V−4(A)図) およびwIRN A (第V−4(B)図)ノノーザンプロットハイプリダイゼ ーション分析を示す写真である。
第V−5図はhERRlおよびhERR2,hERおよびヒト甲状腺ホルモン受 容体(hT3Rβ)の間のアミノ酸の比較を示す図である。
東I11綴j− 第Vl−1(A、BおよびC)図は2種の図、および図と写真からなり、これら はすべてラットGH5’側非翻訳配列を含む種々の遺伝子融合体の甲状腺ホルモ ン応答性に関する。第Vl−1(A)はラットGH遺伝子の5′側および3“側 欠失体の応答性を示す図である。第Vl−1(B)図は推定T3受容体結合部位 の機能分析を示す図である。第Vl−1(C)図はmRNA転写開始部位分析を 示す図/写真の組合わせである。
第Vl−2(AおよびB)図はビオチン−11−dUTPを含むオリゴヌクレオ チドグローブへのTコ受容体の結合に関する図である。第■−1(A)図はGH 5’側非翻訳配列へのT3受容体の結合をアッセイするために用いられる2種の オリゴヌクレオチドプローブの模式図である。第Vl−2(B)図は各種オリゴ ヌクレオチドプローブによる、GC2核抽出物からの+25I−T:1標識T3 受容体の沈殿を示すグラフである。
第Vl−3図はGC2核抽出物によるラットGHエンハンサー要素のDNアーゼ Iフットプリンティング(footprinting)を示す写真である。
第Vl−4図は64および29塩基対を含むオリゴヌクレオチドへの、ラット下 垂体細胞T、受容体およびhe−erb−Aインビトロ翻訳生成物の5′側非翻 訳GH配列の結合を示すグラフである。
火1へ11 第■−1(AおよびB)図はラット脳クローンrbeA 12由来の甲状腺ホル モン受容体cDNAの制限地図(A)、ならびにヌクレオチドおよび推定アミノ 酸配列(B)を示す模式図である。
第■−2図はラット甲状腺ホルモン受容体(rTRアルファ)蛋白質をヒト甲状 腺ホルモン受容体(hTRベータ)およびニワトリ甲状腺ホルモン受容体(eT Rフルファ)蛋白質と比較した模式図である。
第■−3(A、BおよびC)図はrTRアルファ遺伝子のサザーンプロット分析 およびヒト染色体局在を示す写真である。第■−3(A)図はrbeA 12由 来の500 bp Pvul?断片にハイブリダイズしたヒト胎盤DNAを示す プロットである。第■−3(B)図はhTRベータ由来の450−bp 斗畦I 断片にハイブリダイズした胎盤DNAを示す、第■−3〈C)図はrTRアルフ ァ遺伝子の染色体マツピングを示す。
第■−4(A、BおよびC)[JはrTRアルファのインビトロ翻訳および甲状 腺ホルモン結合に関する写真および2種のグラフである。第■−4(A)図はr TRアルファのインビトロ翻訳生成物を示す5DS−ポリアクリルアミドゲルの 写真である。第■−4(B)図はインビトロ翻訳されたrTRアルファへのl2 sI−T、結合のスカツチャード分析を示すグラフである。第■−4(C)図は インビトロ翻訳されたrTRアルファへの1251−T3結合に対する甲状腺ホ ルモン同族体の競合を示すグラフである。
第■−5図はrTRアルファmRNAの組織分布を示すゲルの写真である。
支−1 本明細書および請求の範囲においては、ここで以下のとおり明確に定義された技 術的な句および用語が用いられるであろう。
ここで用いるGRはグルココルチコイド受容体を意味する。
開示されたDNA hGRがグルココルチコイド受容体GRをコードする。
ここで用いるMRはミネラルコルチコイド受容体を意味する。
開示されたDNA hMRがミネラルコルチコイド受容体MRをコードする。
ここで用いるTRは甲状腺ホルモン受容体を意味する。開示されたヒトDNA  c−erb−A、hERBA8.7およびhFA8、ならびにラットrbeA  12がすべて甲状腺ホルモン受容体をコードする。
ここで用いるhERRlおよびhERR2はエストロゲン関連受容体蛋白質をコ ードするDNAを表わす。
ここで用いるグルココルチコイドホルモンにはコルチゾル、ヒドロコルチゾン( HC)、およびコルチコステロン(CS)が含まれ、その同族体にはデキサメタ シン(Dex)、デオキシコルチコステロン<Doc)およびトリアムシノロン アセトニドが含まれる。
ここで用いるミネラルコルチコイドにはアルドステロン(Aldo)、ならびに コルチコステロン(CS)、およびデオキシコルチコステロン(Doc)が含ま れる。
ここで用いる甲状腺ホルモンにはチロキシン(T4)およびトリョードチロニン (T3)が含琥れる。
ここで用いるエストロゲンにはエストラジオール−17ベータが含まれ、その同 族体にはジエチルスチルベストロールが含まれる。
ここで用いるゲスターゲンにはプロゲステロン(P rog)が含まれ、その同 族体には10メゲストンが含まれる。
ここで用いるアンドロゲンにはジヒドロキシテストステロンが含まれ、その同族 体にはメチルトリエノロンが含まれる。
ここで用いるMTVは乳腺腫瘍ウィルスを意味し、MMTVはマウス乳腺腫瘍ウ ィルスを意味する。
ここで用いるRSVはラウス肉腫ウィルスを意味し;SVはサルウィルスを意味 する。
ここで用いるCATはクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼを意味 する。
ここで用いるCO8はT抗原(Tag)を発現するサル腎細胞を意味する。グル ッツマン、堕、23:175(1981)を参照されたい、cos、ti胞は本 発明のバイオアッセイ系に有用である。
ここで用いるCV−1はCV−1”と呼ばれる細胞系に由来するマウス腎細胞を 意味する。CV−1はCO8の親細胞系である。SV40 T抗原(Tag)を 発現すべく形質転換されたCO8細胞と異なり、CV−1細胞はT抗原を発現し ない。
CV−1細胞はCO8細胞と同様に本発明のバイオアッセイ系および方法に有用 である。
ここで、ある蛋白質が“ホルモン受容体に特有のホルモン結合性”をもつと述べ た場合、これはある種に由来するホルモンまたはその合成同族体とその種に由来 する同系の受容体との結合親和性に関する標準アッセイ法のいずれにおいても、 ホルモンまたはその合成同族体に対する当該蛋白質の親和性が当該ホルモンまた はその同族体とその種に由来する同系の受容体との親和性の少なくとも約10% であることを意味する。
ここで、ある蛋白質(X)の転写活性化特性が、あるホルモン受容体(R)の特 性に“特有”であると述べた場合、これは下記を意味する。すなわち、たとえば 本発明の”シス−トランス”受容体機能性バイオアッセイ系(発明の記述の項を 参照されたい;またこのアッセイ法をhGRの機能性発現の証明に用いることに 関する実験の部■、特に第11−1図、ならびに“結果”および“実験法”と表 示した小区分も参照されたい)などのアッセイ法において試験する場合、遺伝子 (G)(その転写はホルモンまたはホルモン同族体と複合体形成した受容体の結 合によって活性化される)からの発現率が、受容体(R)の代わりに蛋白質(X )を用いた場合、受容体(R)自体が用いられた場合に示されるものの少なくと も約10%である。ただし、“受容体(Rどおよび”蛋白質(X)”いずれの場 合も、関与する細胞は同一濃度のホルモンまたはその同族体中に装入される。
ここで、ある蛋白質が“あるホルモン受容体に特有のホルモン結合特性または転 写活性化特性”をもつと述べた場合、これはそのホルモン受容体自体がこの定義 に包含されることを意味する。
ここで、ある遺伝子(G)の転写が”ホルモン(H)またはホルモン同族体(a H)によって実質的に活性化される”と述べた場合、これは遺伝子(G)が位置 する付近のクロマチンへのホルモン/受容体[(H)または(aH)/(R)ま たは(「)コ複合体の結合によって遺伝子(G)の転写が誘導されることを意味 する。この定義において(R)は“野生型”または未変化のホルモン受容体を表 わすものとする。 11者の(「)という表示は、機能性の“工学的に処理され た”もしくは“修飾された”受容体蛋白質、または“野生型”受容体遺伝子の− RNA変異型によりコードされた蛋白質を意味するものとする。
ここで用いるGREはグルココルチコイド応答要素を意味し、THEは甲状腺ホ ルモン受容体エンハンサ一様DNA配列を意味する。GREはGRと相互作用に よりグルココルチコイド応答性を与えるエンハンサ一様DNA配列である。ベイ バーら、がTRとの相互作用により甲状腺ホルモン応答性を与える点以外はGR Eと同様である。
ここで用いる“転写制御ユニット”、“転写制御要素”、“ホルモン応答性プロ モーター/エンハンサ−要素”および“転写刺激作用を媒介するDNA配列”と いう語は同じことを意味し、入れ換えて用いることができる。
ここで“作用性レポーター遺伝子に機能性結合した作用性ホルモン応答性フロモ ーター/エンハンサ−要素”という句において“作用性(operative) ”という語はそれらのDNA配列(“ホルモン応答性プロモーター/エンハンサ −要素”および“レポーター遺伝子”という語で表わされる)が作用性であるこ と、すなわちそれらの意図する目的に対して作用することを意味し;“機能性( functional ly)”という語はそれら2セグメントが結合したのち ホルモン/受容体−複合体によって適宜活性化された際に、“ホルモン応答性プ ロモーター”が“作動開始した(turnedon)”、すなわち活性化された 結果、レポーター遺伝子が発現することを意味する。
ここで用いる“受容体陰性”という語は細胞中に受容体が検出されないか、また は検出されたとしてもごく少量(すなわちかろうじて検出できる量)の受容体が 存在するにすぎないことを意味する。
ここで用いる本発明のDNAの“変異体”とは“野生型”のまたは修飾されてい ない配列と異なるべく遺伝子工学的に処理された本発明のDNAを意味する。こ の種の遺伝子工学的処理には野性型配列中への新たなヌクレオチドの挿入、野生 型配列からのヌクレオチドの失火、または野生型配列におけるヌクレオチドの置 換が含まれる。
本明細書および請求の範囲において用いられる“実質的な配列相同”という語は 、ここに開示され、特許請求された実際の配列からの配列の変動がごくわずかで あるDNAまたはRNA配列は請求の範囲に示された範囲内に含まれることを意 味する。
ここに示される各種アミノ酸配列を構成するアミノ酸は下記の3文字または1文 字の略語によって表示できる。
アミノ 1文吏乱1−一 1文も14 L−アラニン Ab A L−アルギニン Arg R L−アスパラギン Asn N L−アスパラギン酸 Asp D L−システィン Cys C L−グルタミン Gin Q L−グルタミン′eiG1uE L−ヒスチジン His H L−メチオニン Met M L−フェニルアラニン Pbe F L−プロリン Pro P L−)リプトファン Tro W ここに示される各種ヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドは当技術分野でル ーチンに用いられている通常の1文字表示(A 、G 、T 、CまたはU)に よる。
本明細書の本文および請求の範囲においてギリシャ文字についての言及はアルフ ァ、ベータなどと記載される0図面においては時には対応するギリシャ文字記号 が用いられる。
発現プラスミドpGEM3はプロメガ・バイオチク、53711ワイオミング州 マジソン、プラス・フィッシュ・ハツチエリ−・ロード2800から市販されて いる。
Ll、− プラスミドpRShGR−アルファ、pRShM R、peA 101、rbe A 12およびGMCAT(これらはすべて大腸菌(旦ユ」旦Uツとも大腸菌D H5中)、ならびにプラスミドphH3、phE RB A8.7およびphF A8はアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、米国マリ−ランド州ロ ックビル(ATCC)に特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブタベ スト条約、およびこの条約に基づく規則の条件下に寄託されている。上記プラス ミドの試料は上記の条約および規則の条件下で、または米国そのほか本出願もし くは本出願の優先権を主張する出願がなされるか、もしくはその出願に対する特 許権が付与される他のすべての国の特許法および規則に従ってそれらを受けるべ く合法的権利を有する企業事務所および他の個人が現在および将来入手できる。
上記10種の寄託物に対するATCC寄託番号は下記のとおりである。
pRShGR−アルファ 67200 pRS hM R67201 peA 101 67244 rbeA 12 67281 G M CA 7 67282 pE 4 67309 pHKA 67310 ph E RB A 8.7 40374phF A 8 40372 ph83 40373 光朋mケ ー観点においては本発明は、セグメントのプラスまたはセンスストランドが、グ ルココルチコイド受容体、ミネラロコルチコイド受容体および甲状腺ホルモン受 容体よりなる群から選ばれるホルモン受容体蛋白質に特有のホルモン結合特性お よび/または転写活性化特性を有する蛋白質の一次配列をコードするトリブレッ トの配列を含む二重鎖DNAセグメントからなる。
本発明のこの観点によれば、この二重鎖DNAセグメントは受容体蛋白質中に発 現されうるちのである。
他の観点においては本発明は、本発明による二重1DNAのセンスストランドで ある一重鎖DNA、および本発明の二重鎖DNAの転写により形成されたRNA からなる。
他の観点においては本発明は、本発明のDNAの実例であるDNAを含むプラス ミドからなる。これらの1ラスミドはアメリカン・タイプ・カルチャー・コレク ションに特許の目的で寄託されている0本発明のプラスミドには下記の群から選 ばれるプラスミドが含まれる。
pRShGR−アルファ(ATCC#67200)、pR3hMR(ATCC# 67201)、peAlol(ATCC#67244)。
rbeAl 2(ATCC#67281)、GMCAT(ATCC#67282 )、pE4(ATCC#67309)、pHKA(ATCC#67310)、p hERBA8.7(ATCC#40374)、phFA8(ATCC#4037 2)、およびphH3(ATCC#40373)。
さらに他の観点においては本発明は、本発明のDNAにより形質転換された細胞 、好ましくは哺乳動物細胞からなる9本発明のこの観点によれば、形質転換を行 うDNAはこの細胞において発現可能であり、これによりこのDNAがコードす る受容体の量が細胞中において増加する。
さらに本発明は、本発明のDNAにより形質転換された、酵母細胞および細菌細 胞、たとえば大腸菌および枯草菌(B 、 5ubtilis)を含む細胞から なる。
さらに本発明は、本発明のDNAの発現、または本発明の5RNAの翻訳によっ て形成された新規な受容体からなる0本発明のこの観点によれば、受容体は“修 飾されていない”本発明のDNAおよびm RN−Aの蛋白質生成物であるか、 または受容体DNA配列における工学的変異の結果、対応する天然の“野生型” もしくは同系の受容体く新規受容体ときわめて大幅なアミノ酸配列相同を有する 既知配列の天然受容体〉と1もしくは2以上のアミノ酸配列の相違を有する、修 飾された、もしくは遺伝子工学的に処理された蛋白質生成物であろう、好ましく はこれらの受容体は“修飾されていないもの”または“工学的に処理されたもの ”のいずれであっても、対応する天然の同系受容体のホルモン結合活性の少なく とも10%、および/または転写活性化活性の少なくとも10%を有するであろ う。
本発明はまた本発明のDNA(またはm RN A )から得たホルモン受容体 蛋白質の機能性を測定するための新規方法からなる。
ここでは“シス−トランス”バイオアッセイ法と呼ぶこの新規方法は2種のプラ スミド、すなわち“発現”プラスミドおよび“レポーター”プラスミドを用いる 0本発明によれば発現プラスミドは、本発明の受容体DNAまたはその工学的処 理による変異体を含有しており、それを適切な受容体陰性宿主細胞中において発 現しうるいかなるプラスミドであってもよい、また本発明によればレポータープ ラスミドは作動性レポーター遺伝子に機能性結合した作動性ホルモン応答性プロ モーター/エンハンサ−要素を含有するいかなるプラスミドであってもよい。
本発明の“シス−トランス”バイオアッセイを実施する際には、発現プラスミド (本発明の“受容体”DNAを含有する)およびレポータープラスミドを適切な 受容体陰性宿主細胞中へ共トランスフェクションするトランスフェクションされ た宿主細胞は、次いでレポータープラスミドのホルモン応答性プロモーター/エ ンハンサ−要素を活性化しうるホルモンまたはその同族体の存在下および不在下 に培養される0次いでトランスフェクションおよび培養された宿主細胞を、レポ ーター遺伝子配列の生成物の誘導(すなわち存在)について監視するl後に本発 明に従って受容体蛋白質(発現プラスミド上の受容体DNA配列によりコードさ れ、そしてトランスフェクションおよび培養された宿主細胞中で産生されたもの )の発現およびステロイド結合能を測定する。(この“シス−トランス”バイオ アッセイ系の模式図については第1I−1図を参照されたい、)“シス−トラン ス”バイオアッセイ系は本発明の受容体DNAが形質転換された宿主細胞中にお いて発現したか否かを判定するために特に有用である。これは本発明の受容体が 対応する天然の同系受容体の結合活性の少なくとも約10%を含有するか否か、 および本発明の受容体が対応する天然の同系受容体の転写活性化活性の少なくと も10%を有するか否かを判定するためにも有用である。
最後に、その転写が受容体との複合体を形成したホルモンによって活性化される 遺伝子(G)の転写を活性化するのに必要な、かつそれに十分な条件は、(G) と同じ細胞中にホルモンおよびその受容体が存在することであることが、本発明 のDNAを用いて見出された。この知見から遺伝子工学的に処理された細胞にお いて目的蛋白質を生成するための改良された組成物および方法を得ることが可能 となった。
これらの方法のうち2種類が本発明方法である。第1はその転写が受容体との複 合体を形成したホルモンによって活性化される遺伝子の転写を誘導する方法であ る。第2は細胞を遺伝子工学的に処理し、次いでその転写が受容体蛋白質との複 合体を形成したホルモンによって活性化される遺伝子によりコードされる蛋白質 の生成を増加させ、かつ制御する方法である。
これら2方法につき論じる際に、その転写が受容体蛋白質との複合体を形成した ホルモンによって活性化される遺伝子を遺伝子(G)と呼ぶ、遺伝子(G)を活 性化するホルモンを(H)、その同族体をいずれも(aH)と呼ぶ、受容体蛋白 質は(R)、その機能性修飾体は(r)と呼ばれる。最後に、遺伝子(G)が位 置する細胞を(C)、遺伝子(G)によりコードされる蛋白質を(P)と呼ぶ。
本発明の遺伝子誘導法によれば、遺伝子CG)を含有する細胞(C)を、細胞( C)において発現可能であり、かつ受容体(R)またはそれから修飾された機能 性形W(r)をコードする本発明のDNAによって形質転換し:そして細胞(C )におけるホルモン(H)またはその同族体(aH)の濃度を少なくとも遺伝子 (G)の発現の誘導を保証するのに十分な程度にまで高める。
細胞を工学的に処理したのち蛋白質(P)を生成させる方法によれば、ホルモン ()I)が受容体(R)との複合体を形成した状態で結合することができ、これ により遺伝子(G)の転写を誘導する転写制御要素の制御下に置かれる状態に、 蛋白質(P)をコードする遺伝子(G)を細胞(C)内に配置する。この蛋白質 製造法によれば、ホルモン(H)および受容体(R)の双方が細胞(C)中に存 在する。受容体(R)の存在は、受容体(R)またはその機能性の修飾された形 態(「)をコードする本発明のDNAにより細胞(C)を形質転換することによ って保証される。ホルモン(H)またはその合成同族体(aH)の存在は、ホル モン(H)またはその同族体(aH)を含有する浸漬液中に形質転換した細胞( C)を浸漬することによって保証される0次いで本方法に従って、形質転換した 細胞(C)を浸漬するために用いられる浸漬液中の(H)または(aH)の濃度 を制御することによって、遺伝子(G)の転写が制御される。こうして遺伝子( G)の転写を制御することによって、細胞(C)における蛋白質(P)の生成を 制御することができる。
この教示に基づいて当業者が認識するように、転写がホルモン/受容体−複合体 によって活性化される遺伝子(G)によりコードされる蛋白質(P)の生成が遺 伝子(G)の位置する細胞(C)内にホルモン()()およびその受容体を確実 に存在させ、次いで細胞(C)中に存在するホルモン(H)またはその同族体の 濃度を制御するだけで制御される状態に、細胞を工学的に処理することが可能と なるであろう。
光朋!I魁児 本発明は一部は、グルココルチコイド、ミネラルコルチコイドおよび甲状腺ホル モンの受容体に特有のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を有する 蛋白質をコードするDNAセグメントに関する0本発明のこの観点によれば、こ れらのDNAセグメントは適切な宿主細胞において発現され、これによりグルコ コルチコイド、ミネラルコルチコイドおよび甲状腺ホルモンの受容体、または受 容体様蛋白質を生成しうるちのである0本発明は本発明のDNAのセンスストラ ンドの転写の結果生成したmRNAにも関する。
本発明のDNAはここでは以下のとおり呼ばれるDNAによって例示される。ヒ トグルココルチコイド受容体DNA(hGR);ヒト甲状腺ホルモン受容体DN A(hTR:hTRアルファおよびhTRベータ、hTRアルファはたとえばh E RB A8.7およびhFA8である;h’r Rベータはたとえば細胞性 のもの、すなわち“c−erb−A“である);ラット甲状腺ホルモン受容体( rbeA 12)、これはヒト甲状腺ホルモン受容体アルファのラット同族体で ある;ヒトミネラルコルチコイド受容体(hMR);ならびに新規なヒトステロ イドホルモン受容体(hERRlおよびhERR2>、センスストランドcDN Aヌクレオチド配列、およびこれらによりコードされる推定−次歪白質配列は以 下の図に示される。第1−2(1)および1−2(2)図:hGRについて;第 111−1(B)−1およびII[−1(B)−2図:ヒトC−虹旦−Aについ て、ならびに第1II−7図:hE RB A8.7およびhFA8について; 第Fi’−2(B)−1およびIV−2(B)−2図:hMRにツイテ;第V− 1(B)−1およびV−1(B)−2、ならび4::V−2(B)−1およびV −2(B)−2図:それぞれbERRlおよびhERR2について:ならびに第 ■−1(B)図:ラット甲状腺ホルモン受容体rbeA 12について。
DNA、たとえばhGR、ヒトc−erb −A ShE RB A8.7、h FA8、hMR,hERRlおよびhERR2は本発明の好ましいDNAである 。同様にこれらおよび他の本発明のDNAを保有するプラスミドも好ましい、好 ましいプラスミドは以下のものが含まれる。pRShGR−アルファ、pRSh MR,peAl 01゜rbeA 12 、GMCAT、pE 4 、pHKA  、phE RB A8.7.phF A8、およびphH3。
pRS bG R−アルファのほかに好ましいDNAにはpRShGR−アルフ ァの修飾体も好まれ、これらはここでは下記のように表示される。!9.I37 ,1102,1120゜I204.I214.I262.I289.l305. l346゜l384.I403.I408.I422.I428.I440゜I 448.I490.l515.l532.l550.およびl684.ここで“ I”は“挿入配列(I n5ert)”を表わし、“工”に続く数字はDNA修 飾の表示を表わす、修飾されたpRsbGR系DNAのうちきわめて好ましいも のは、ヒトグルココルチコイド受容体に特有な転写活性化特性の少なくとも10 %を有する蛋白質をコードするものである。これらのDNAには、I9.I37 ,1102,1120,1204゜I 214.I 262,1289.I 3 05.I 346.I 384゜I403.I408.I422.I428,1 440.I448゜I490,1515,1532.l550.および工684 が含まれる。
pRShGR−アルファの構造は本明細書の“実験の部■”と表示される部分に 詳述されている。(特に項目11.F、(b)、“組換えプラスミド”を参照さ れたい)、実験の部■には上記の章に述べたpRShGR−アルファ修飾体の構 造および特性についても詳述されている。
第1−2(1)およびl−2(2)図に示したhGRに対する二DNA配列に関 しては、図示された配列の5′末端の2個のCはRSV−LTRを含むセグメン トの3°末端に図示したセグメントを結合させるKJi1部位の部分である6図 示した配列の3′末端のTは、図示したセグメントがSV40ポリアデニル化信 号を含むセグメントに結合する地点の5′側へ数個の塩基の位置にある。
pRShMRは本質的にpRS hG R−アルファと同じ様式で構成され、本 質的にpRS hG R−アルファと等しい、言い換えると、挿入部位における わずかな修飾を除いて、第1V−2(A>図に示したbMRセグメントが、第1 −2(1)およびl−2(2)図に配列を示したhGRに置換している。pRS hGRと同様にpRS hM Rはラウス肉腫ウィルス由来のプロモーターおよ びSV40複製開始点の制御下に受容体蛋白質DNAコード配列を含有する。実 験の部■の参考文獣部分の脚注41を参照されたい、第Fi’−4(A)図も参 照し、第11−1図と比較されたい。
第ff−2(B)−1およびff−2(B)−2図に示したhMR配・ 列に関 しては、このセグメントの5°末端にあるAGはHincHII部位から数塩基 対下流にあり、これによってhMRセグメントはR3V−LTR含有セグメント に結合している。第■−2(B)−2図に示したセグメントの3°末端のAAは SV40ポリアデニル化信号を含むセグメントの5°末端から塩基数個上流にあ る。
プラスミドpeA 101はヒト甲状腺ホルモン受容体C−→−Aのコード領域 全体を保有する。(c−→−Aに対する遺伝子はヒト染色体3に局在する;この 受容体遺伝子によりコードされる蛋白質生成物なここではhTRベータと呼ぶ、 実験の部■を参照し、実験の部■と比較されたい)。
プラスミドpeA 101はpheA 12 (第1[1−1(A)図参照)か らのEcoRI断片を発現ベクターpGEM3(プロメガ・バイオチク)のEe oRI部位に適正な向きに挿入することにより精成された。この構造についての 詳細は実験の部■、項目I[[、1の第m−4法と表示する項目を参照されたい 。
ヒト染色体3に局在しているhTR受容体のほかに、本発明者らはプラスミドp eA 101により推定される蛋白質配列と異なる第2の甲状腺ホルモン受容体 を見出した0本発明者らはこの新規な予想されなかった甲状腺ホルモン受容体を ラットおよびヒトの双方から単離し、特性を調べた。ラットの場合、この新規な 甲状腺ホルモン受容体はプラスミドrbeA 12のDNAによりコードされる 。 (rbeA 12に関するDNAおよび推定−次歪白質配列を第■−1(B )図に示す、)ヒトの場合、この新規な甲状腺ホルモン受容体はプラスミドクロ ーンhE RB A8.7およびその関連クローンhFA8によりコードされる 。
(hERBAの配列については第111−7図を参照されたい、)hE RB  A8.7およびhFA8は同一遺伝子からのcDNA生成物である。クローンh FA8のDNA配列は下記の点を除いてhERBA8.7(第m−7図に示す) と等しい、hFA8の配列は第m−7図に示す配列より短い、より詳細には、h ERBA8.7のヌクレオチド1(G)から514(A>までがhFA配列には ない、さらにhFA8配列は塩基対位置1138のグアニン(G)から塩基対1 244のグアニン(G)に及ぶ欠失を有する。この欠失によってアミノ酸368  (G Iu)から406 (G In)までがhFA8クローンによりコード されるポリペプチドから失われる。前記のように本発明の最初の甲状腺ホルモン 受容体は染色体3に局在している。実験の部■に示すように、新規な甲状腺ホル モン受容体に対するヒト遺伝子はヒト染色体17に局在している。ラット甲状腺 ホルモン受容体rbeA 12は染色体17からのヒト遺伝子生成物のラット型 同族体を表わす。
それらは異なる遺伝千生によりコードされるので、染色体17遺伝子生成物はh TRアルファとして分類され、染色体3遺伝子生成物はhTRベータとして分類 されている。関連性は高いが、アルファおよびベータ遺伝子生成物はそれらの一 部アミノ酸配列において特異的変化を含む、またアルファおよびベータ生成物は 特徴的に異なる発現パターンを示す。
甲状腺ホルモンの作用は多岐にわたり、それらの受容体に依存している0本発明 者らが甲状腺ホルモン受容体をクローニングする以前はこの受容体は精製または 生化学的特性の解明はなされていなかった。科学文献にも多種の甲状腺ホルモン 受容体遺伝子生成物の存在を示唆する証拠は全くなかった。多種の受容体が存在 することは、これら受容体のうち1種類のみを選択的に活性化する甲状腺ホルモ ン同族体を開発する基礎として有用である。これは広範な臨床的威力をもつと思 われるので、興味ある重要な知見である。
本発明者らが特性を明らかにした最初の甲状腺ホルモン受容体はpeA 12、 すなわち現在ヒト甲状腺ホルモン受容体ベータと呼ばれる受容体であった0本発 明者らは分子ハイブリダイゼーションによってラット脳cDNAライブラリーを 関連配列につきスクリーニングするためにこのベータクローンを用いた。
これによってプラスミドrbeA 12が同定され、のちにこれがアルファ群の 新規な甲状腺ホルモン受容体として同定された。
このラットrbeA 12はrbeA 12遺伝子生成物に対するヒト同族体を クローニングするための分子ハイブリダイゼーションプローブとして用いられた 。このヒト生成物はクローンhE RB A8.7およびhFA8によりコード される。
他の甲状腺ホルモン受容体cDNA(ラット甲状腺ホルモン受容体rbeA 1 2、ならびにヒト甲状腺ホルモン受容体hE RB A8.7およびhFA8) はそれらのcDNAをc−erb−Aについて行ったと同様に適正な向きで発現 ベクターpGEMB中へ挿入することによって発現させることができる。
ここでプラスミドGMCATについて述べると、これはクロラムフェニコールア セチルトランスフェラーゼ(CAT)に対する細胞遺伝子に結合したMTV L TRを含むレポータープラスミドである。この結合の結果、pGMCATを用い てMTVプロモーターの転写活性を評価するための酵素アッセイを行うことがで きる0MTVプロモーターは数種のグルココルチコイド応答要素(G RE ) を含むので、レポータープラスミドpGMCATはグルココルチコイドまたはミ ネラルコルチコイドレポーターDNA(現在知られているか、またはのちに見出 された)を保有する発現プラスミドと共に適切な宿主細胞中へ共トランスフェク ションすることができる。(このような共トランスフェクションは本発明の“シ スートランス″機能性バイオアッセイ系の一部である0本発明のこの観点につい てはのちに詳述する。)共トランスフェクションした宿主細胞においてCAT活 性が検出されたことは、受容体発現プラスミドにより産生されたポリペプチドが 機能性であること、すなわち受容体蛋白質に特有の転写活性化特性を有すること を示す、プラスミドpGMCATはATCCに特許の目的で寄託され、ATCC #672B2を得た。(pGMCATの模式図については第■−5(A)図を参 照されたい、) プラスミドpGHCATは本発明に有用な他のレポーター1ラスミドの一例であ る。pGHCATはクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT )に対する細菌遺伝子に機能性結合した成長ホルモンプロモーターの一部を含む 、この結合のため、pGHCATを用いて成長ホルモン(GH)プロモーターの 転写活性を評価するための酵素アッセイを行うことができる。GHプロモーター は甲状腺ホルモン応答要素(THE)を含むので、レポータープラスミドpGH CATは甲状腺ホルモンレポーターDNA(現在知られているか、またはのちに 見出された)を保有する発現ベクターと共に適切な宿主細胞中へ共トランスフェ クションすることができる。(このような共トランスフェクションら本発明の“ シス−トランス”レポーター機能性バイオアッセイ系の一部である0本発明のこ の観点についてはのちに詳述する。)ρGHCATをTR発現プラスミド(これ はたとえばhTRアルファまたはhTRベータDNAを保有する)と共に用いて 適切な宿主細胞を共トランスフェクションした場合、共トランスフェクションし た宿主細胞におけるCAT活性の検出は、甲状腺ホルモン受容体(TR)発現プ ラスミドにより産生されたポリペプチドが機能性であること、すなわち甲状腺ホ ルモン受容体蛋白質に特有の転写活性化特性を有することを示すために用いられ る。
プラスミドpE4および9HKAは、ここではhERRlと呼ばれるエストロゲ ン関連受容体をコードするcDNAに関係する。(実験の部■、特に第V−1( A)および(B)図を参照されたい。)プラスミドpE4は第V−1(A>図に おいてラムダhKE4とよばれるcDNAセグメントを保有し;p)I K A は同図においてラムダhKA1と呼ばれるセグメントを保有する。ρE4および pHKA共方ともATCCに特許の目的で寄託されている。これら2種のプラス ミドを後記に従って結合させて、エストロゲン関連受容体hERR1に対する全 コード配列を含む単一プラスミド(pGMERRl)を得ることができる。
2種のcDNAクローンpE4およびpHKAを結合させるための好ましい方法 は、各eDNAに存在する特異的制限酵素部位に対し各末端において相補的であ る合成リンカ−を利用する。
より詳細には、ラムダhKA1およびラムダhKE4からの挿入配列をEeoR Iil1片としてプラスミドベクターpGM3(プロメガ・バイオチク)中へク ローニングする:本発明者らはこれらをそれぞれpGMKAおよびpGMKEと 命名した。次いでpGMKAをNarIおよび比ind[[により切断し、hE RRlをコードする断片をアガロースゲルから精製する(断片1)。
pGMKEを旦」」およびH力は■により切断し、hERRlの5′末端領域お よびベクター配列をコードする断片をアガロースゲルから精製する(断片2)。
第3に、互いに相補的な2種の合成オリゴヌクレオチドな合成する。これらのオ リゴヌクレオチドは下記のものである。
オリゴ■: GTGCCTGGTGCGGTGGGAGGAAAACCAGAGTGTATG CTACAAGCAGCCGGCGGG;オリゴ■: CGCCCGCCGGCTGCTTGTAGCATACACTCTGGTTTT CCTCCCACCGCACCAGGCACTTT。
最後に断片1および2ならびにオリゴIおよび■を当業者に周知の標準法に従っ て互いにリゲートさせ、次いで細菌DH5株中へ形質転換する。得られたコロニ ーをここではpGMERRlと呼ばれるDNA構造物につきスクリーニングする 。プラスミドpGMERR1を用いてhERRlを発現させることができる。p GMERRlの模式図については第1−6(A)図を参照されたい。
プラスミドphH3は、ヒト心臓ラムダgtll cDNAライブラリーから、 ラムダhKA1の5°部分を表わす、ニックトランスレーションされた700− bp 旦eoRI −S ma I断片を用いて単離されたラムダhH3クロー ンに関連する。(ラムダhKE4およびラムダhKA1クローンはヒト腎ラムダ εtl。
cDNAライブラリーから単離された;実験の部V、H,特に第V−1およびV −2図法と表示される項目を参照されたい、)ラムダhH3クローンはここでは bERR2と呼ばれるエストロゲン関連受容体をコードするcDNAを保有する 。phH3からのcDNAをpGM3中へ挿入してpGMERR2を形成するこ とができる。その図は第1−6(B)図に示されている。受容体様ポリペプチド hERR1およびhERR2の機能上および構造上の特性を実験の部Vに示す。
本発明者らが本発明のDNAを用いて得た知見の1つは、同一種内の各種ホルモ ン受容体間の、また特定のいずれかの受容体については種間の著しい配列相同で ある。(たとえばv−erb−へ発癌道伝子生成物、ヒト胎盤C−虹亙−Aポリ ペプチド、ならびにヒトグルココルチコイドおよびエストロゲン受容体のカルボ キシ末端部分を比較した第m−2図;ステロイドおよび甲状腺ホルモン受容体を 比較した第111−6図;ミネラルコルチコイド受容体とグルココルチコイド受 容体のアミノ酸相同を比較した第■−3図、hGR,hMRおよびhPR間のア ミノ酸比較を示した第■−8図、hERR1,hERR2、ヒトエストロゲンお よびヒトグルココルチコイド受容体のカルボキシ末端領域を比較した第V−3図 ;ならび4:l:hERRl、hERR2,bER。
hGRおよびヒト甲状腺ホルモン受容体hT、Rベータ間のアミノ酸の比較を示 す第V−5図を参照されたい、)この相同性があるため本発明のDNAおよびR NAは、ホルモンと複合体を形成したのちクロマチンDNAに結合することによ り転写を活性化するホルモン受容体をコードする遺伝子を実質的にいかなる種か らも検出および単離することができる0本発明のDNAおよびRNA、特にAT CCに特許の目的で寄託された好ましいDNAを用いることにより、当業者は多 大な試験を行うことなくゲノムライブラリーをスクリーニングして、本発明の範 囲に含まれる他のグルココルチコイド、ミネラルコルチコイドおよび甲状腺ホル モン受容体を見出すことができる0本発明のこの観点は本発明者らによりエスト ロゲン関連受容体hERR1およびhERR2(実験例V、特に項目A、序、お よび項目B、受容体hERRに対するcDNAクローンの項を参照されたい)、 ならびにラット甲状腺ホルモン受容体およびヒト甲状腺ホルモン受容体TRアル ファ(実験の部■、特に項目C5第2甲状腺ホルモン受容体DNAの単離、なら びに第■−1(A)および(B)図を参照されたい)が見出されたことにより説 明される。
本発明のDNAおよびセンスストランドDNAはたとえば本発明の誘導法および 蛋白質製造法と組合わせて使用して、大量の実質的に純粋な受容体蛋白質を製造 することができる。さらに、こうして製造された実質的に純粋な受容体蛋白質を 周知の方法により診断アッセイ法に使用して、各種の体液および組織試料におけ る特定のホルモンの存在を調べることができる。
さらに本発明の受容体蛋白質を結合アッセイ法、たとえば実験の部mに述べるp eA 101によりコードされる受容体へのT、の結合に関する方法、または後 述する本発明の“シス−トランス”受容体機能性バイオアッセイ法により、受容 体作用素および受容体拮抗薬をスクリーニングするのに用いることができる。
最後に、本発明の受容体蛋白質は実質的に純粋な形で製造されるので、それらと 結晶化し、X線回折法によりそれらの構造を調べることができる。当業者に周知 のように、これらの測定は“合成”または修飾された受容体蛋白質同族体を工学 的に製造する際にきわめて有用である。
DNAおよびRNA、ならびにこれらにより製造された新規な受容体蛋白質のほ かに、本発明は以下の3種の一般法を開示する。一方法は受容体蛋白質の機能性 を測定するためのバイオアッセイ法に関する。他の三方法はそれらの転写がクロ マチンDNAに結合したホルモン−受容体−複合体により活性化される遺伝子の 発現を誘導および制御する方法に関する。これら3種の一般法それぞれにつき別 個に述べる。
本発明者らが“シス−トランス”バイオアッセイ系と呼ぶ、受容体機能性を試験 するための新規なバイオアッセイ系は2種のプラスミド、すなわち“発現”プラ スミドおよび“レポーター”プラスミドを使用する0本発明によれば発現プラス ミドは本発明の受容体DNAまたはそれらの変異体を適切な受容体陰性宿主細胞 において発現しうるいかなるプラスミドであってもよい。
同様に本発明によればレポータープラスミドは作動性レポーター遺伝子に機能性 結合した作動性ホルモン応答性プロモーター/エンハンサ−要素を含むいかなる プラスミドであってもよい。
(ここで用いる用語の説明については本明細書の定義の項を参照されたい、)プ ラスミドpGMCATおよびpGHCATは作動性レポーター遺伝子に機能性結 合した作動性ホルモン応答性プロモーター/エンハンサ−要素を含むレポーター 1ラスミドの例であり、従って本発明の受容体機能性バイオアッセイに使用でき る。pGMCATの場合、作動性ホルモン応答性プロモーター/エンハンサ−要 素はMTV LTRであり;pGHCATの場合、これは成長ホルモン受容体の 機能性部分である。pGMCATおよびpGHCATの双方において作動性レポ ーター遺伝子はクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)に 対する細菌性遺伝子である。
本発明の“シス−トランス”受容体機能性バイオアッセイを実施する際には、発 現プラスミドおよびレポータープラスミドを適切な受容体陰性宿主細胞中へ共ト ランスフェクションする。
トランスフェクションされた宿主細胞は次いでホルモンまたは同族体の存在下ま たは不在下で培養され、レポータープラスミドのホルモン応答性プロモーター/ エンハンサ−要素を活性化することができる。トランスフェクションおよび培養 された宿主細胞を次いでレポーター遺伝子配列の生成物の誘導(すなわち存在) につき監視する。I!を後に、ホルモン受容体蛋白質またはそれらの変異体(発 現プラスミド上の受容体DNA配列によりコードされ、トランスフェクションお よび培養された宿主細胞において産生されたもの)の発現および/またはステロ イド結合能を本発明に従って測定する。(この“シス−トランス”バイオアッセ イ系の模式図については第1I−1図を参照されたい、) 本発明の”シス−トランス”受容体機能性バイオアッセイ系を好ましい形態にお いてグルココルチコイドまたはミネラルコルチコイド受容体の機能性の測定に用 いる場合、プラスミドは選択可能なマーカー、たとえばす且遺伝子を保有するで あろう。
さらに、好ましい形態においてはレポータープラスミドはMTV LTRまたは 成長ホルモンプロモーターの機能性部分をホルモン応答性プロモーター/エンハ ンサ−要素として含むであろう、MTV LTRが好ましいのは、グルココルチ コイドホルモンがMTV LTR内の特異的部位において転写開始の効率を高め ることによりMTV DNAの転写速度を刺激することが知られているからであ る。さらにグルココルチコイド受容体はMTV LTR内にマツピングされたD NA配列に特異的に結合し、従って異種プロモーターに対するグルココルチコイ ドの応答性を与えることができる。(実験の部■、特に項目C,(a)、アッセ イ系および実験様式を参照されたい、)またミネラルコルチコイド受容体がグル ココルチコイド受容体と機能的関連を示すこと、およびhMRのDNA結合区が M T VLTRを認識することも知られている。(実験の部■、特に項目E、 :発現およびホルモンの結合、および項目F、:転写活性化を参照されたい、) 成長ホルモンプロモーターが好ましいのは、その活性化が甲状腺ホルモン−受容 体−複合体による結合に応答するからである。
本発明の“シス−トランス”バイオアッセイ系に用いるために好ましい宿主細胞 はCoS細胞およびCV−1細胞である。
(本発明のバイオアッセイ系に用いられる好ましい宿主細胞については、実験の 部■、項目C,(i)アッセイ系および実験様式を参照されたい、)COS−1 (COSと呼ぶ)細胞は5V40T抗原(Tag)を発現するマウス腎細胞であ り;cv−1はSV40 Tagを発現しない、CV−1細胞は内在性グルココ ルチコイドもしくはミネラルコルチコイドまたは他の既知のステロイドホルモン もしくは甲状腺ホルモンの受容体をいずれも欠如するので好都合である。従って 適宜な発現ベクターを用いる遺伝子転写によりこれらの宿主細胞を受容体陰性か ら受容体陽性へ転換させることが可能である。CO5−1誘導体系にTagが存 在することによって、導入された発現プラスミドを複製し、アッセイ期間中に生 成する受容体の量を相対的に高めることができる。
SV40複製開始点(ori)を含む発現プラスミドは、S■40Tagを発現 するいかなる宿主細胞においても高いコピー数にまで増殖することができる。従 ってSV40“ori”を保有する本発明の発現プラスミドはCO5@胞におい て複製しうるが、CV−1細胞においては複製されない、高いコピー数によって 与えられる高い発現が望ましいが、これは開示されたバイオアッセイ系にとって 決定的なものではない、いずれかの特定の細胞系を“宿主”として用いることも 決定的なものではない、上記発現ベクターはきわめて有効であるので、本発明者 らによればこのアッセイ法は本発明者らが試験したすべての宿主において作動し た。CV−1細胞が好ましいのは、それが遺伝子転移の研究に好都合であり、感 受性の、かつ十分に報告された宿主細胞系を提供するからにすぎない。
“シス−トランス”バイオアッセイ系は、本発明の受容体D N 、Aが転移し た宿主細胞中に発現したが否かを判定するために特に有用である。これは本発明 の受容体が対応する天然の同系受容体の結合活性の少なくとも約10%を有する が否が、またこの受容体が対応する天然の同系受容体の転写活性化活性の少なく とも10%を有するか否かを判定する際にも有用である。
第11−1図は本発明の“シス−トランス”受容体機能性バイオアッセイ系をh GRcDNAによりコードされる受容体ポリペプチドの機能性の測定に用いる方 法につき模式的に示す。このバイオアッセイ法の詳細、および受容体の機能性分 試験するための定量性バイオアッセイ系としてのその有効性は実験の部■に開示 および論述される。(特に項目F、実験法;および項目C(b)、機能性hGR の発現を参照されたい、)同実験の部に示されるように、ホルモン応答性プロモ ーター/エンハンサ−要素の活性化を証明するために採用できるCAT酵素アッ セイ法のほかに、転移宿主細胞のウェスターンプロット分析法を採用して、対照 として用いられる同系受容体から移動性に関して区別できない受容体ポリペプチ ドの合成を証明することができる。
さらに本発明の“シス−トランス”バイオアッセイ系を採用して、特異的ホルモ ンによる受容体(トランスフェクションおよび培養された宿主細胞において産生 されたもの)の活性化、ならびにそれらのホルモン結合能および特性を調べるこ とができる。
実験の部■に証明されるように、これがhERについて行われた場合本発明のh GRは機能性であり、同系受容体の場合と同じ特異性および濃度でグルココルチ コイドホルモンと結合することが示された。
最後に本発明者らは要約の項に示すように本発明のDNAを用いて、その転写が 受容体との複合体を形成したホルモンにより活性化される遺伝子(G)の転写活 性化に必要かつ十分な条件は、(G)が存在する細胞(C)中にホルモンおよび その受容体が存在することであることを見出した。(ホルモン(H)および受容 体(R)が遺伝子(G)の転写に作用する様式は完全には理解されていない。し かし受容体(R)はホルモン(H)と複合体を形成した場合、特異的DNA部位 、すなわち当技術分野で“転写制御要素”または゛″転写刺激を媒介するDNA 配列”と呼ばれ、遺伝子(G)が位置する付近のクロマチン上に存在するものに 結合すると考えられる。ホルモン/受容体−すなわち(H)/(R)−複合体に よるこの結合は、まだ解明されていない様式で、遺伝子(G)に対するプロモー ターを“始動させる(turn on>”かまたは何らかの他の方法で活性化し 、これにより(G)遺伝子の転写を刺激するホルモン依存性“スイッチ”として 作用すると思われる。) 本発明者らの知見によって、遺伝子工学的に処理された細胞において目的蛋白質 を産生させるための改良された組成物および方法が得られた。これらの方法2種 が本発明方法である。第1はその転写が受容体との複合体を形成したホルモンに よって活性化される遺伝子の転写を誘導する方法である。第2は細胞を遺伝子工 学的に処理し、次いでその転写が受容体との複合体を形成したホルモンによって 活性化される遺伝子によりコードされる蛋白質の生成を増大および制御する方法 である。
これら2方法につき述べる際にも、受容体蛋白質との複合体を形成したホルモン により転写が活性化される遺伝子を遺伝子(G)と呼ぶ、遺伝子(G)を活性化 するホルモンを(H)、その同族体をいずれも(aH)と呼ぶ、受容体蛋白質は (R)、その機能性修飾体は(r)と呼ばれる。最後に、遺伝子(G)が存在す る細胞を(C)と呼び、遺伝子(G)によりコードされる蛋白質を(P)と呼ぶ 。
本発明の遺伝子誘導法によれば、遺伝子(G)を含む細胞(C)が、細胞(C) において発現可能であり、受容体(R)またはその修飾された機能性形!!!( r)をコードする本発明のDNAにより形質転換される。そして細胞(C)にお けるホルモン(H)の濃度または同族体(aH)の濃度を少なくとも遺伝子(G )の発現を確実に誘導するのに十分な水準にまで高める。
実験の部■に示したように本発明の誘導法を採用した場合、意外にも遺伝子(G )が位置する細胞に(H)および(R)が存在することによって遺伝子(G)の 転写が誘導されるだけでなく、蛋白質(P)の産生が500〜1000倍高約1 00.この知見はこの誘導法が転写を誘導するためにだけでなく、これを増大お よび制御するためにも採用されることを本発明者らに示した。
この知見から、細胞を工学的に処理し、次いでその転写が受容体との複合体と形 成したホルモンにより活性化される遺伝子(G)によりコードされる蛋白質の生 成を制御する本発明方法も開発された。この方法についてはのちにより詳細に述 べる。
本発明の誘導法は細胞に与えられるホルモン(H)またはその同族体(aH)の 濃度を調節するだけで蛋白質(P)の生成を増大させ、および制御するためにも 採用できる。(当業者に自明のとおり、細胞(C)を本発明のDNAで形質転換 すると、細胞(C)において(R)または(r)の適切な供給が保証されるので 、(R)または(「)の欠如はもはや遺伝子(G)の転写における制限因子とは ならない、このため、培養液中の(H)または(aH)の量を増加させるだけで 遺伝子(G)の転写を増加させ、結果的に細胞(C)において産生される蛋白質 の量を増加させることができるであろう、) 本発明の誘導法は下記の条件を満たす限り、ホルモン(H)またはその同族体( aH)のうちのいずれかと複合体を形成したステロイドホルモンまたは甲状腺ホ ルモン受容体が結合することによって活性化される転写制御要素による転写制御 下にあるいかなる遺伝子(G)の発現をも誘導するために採用できる:(1)受 容体(R)、または(R)の転写活性化特性を備えたその機能的な修飾された形 !!(r)とコードするDNAを使用できる;(2)細胞(C)が培養可能な細 胞である;(3)細胞(C)がホルモン(H)または同族体(aH)との複合体 形成のために必要な(R)−または(r)−コード化DNAを発現すべく形質転 換されうる。
当業者は寄託された本発明のDNAのいずれをも70−プとして用いて、現在入 手できない(R)−または<r)−コード化DNAのゲノムライブラリーを多大 な実験なしに探査することができる。これらのDNAが見出されると、これらが 遺伝子(G)の存在する細胞(C)において発現可能である場合には細胞(C) の形質転換に使用できる。培養細胞を形質転換する方法は周知であり、当業者が 多大な実験なしに用いることができる。
同様に多大な実験なしに、細胞(C)に(H)が存在する場合その基礎水準はど の程度であるが、また遺伝子(G)の転写な、従って蛋白質(P)の生成を誘導 および制御するためには(H)または(aH)の濃度はどの程度でなければなら ないかを当業者は判定できる。培養細胞(C)の浸漬に用いられる培養液に(H )または(8H)を添加することにより、必要な濃度の(H)を形質転換細胞( C)に供給することができる。
本発明により、遺伝子(G)の転写に必要かつ十分な条件は遺伝子(G)が存在 する細胞(C)に(H)または(&H)および(R)または(r)が存在するこ とであり、遺伝子(G)の転写、従って蛋白質(P)の生成は形質転換細胞(C )の浸漬に用いられる培養液中の(H)または(aH)の量を増加させるだけで 誘導および制御できるこ、とが教示された。当業者に自明のとおりこれらの知見 に基づいて細胞を工学的に処理し、その結果遺伝子(G)が位置する細胞(C) 中にホルモン(H)およびその受容体を確実に存在させ、次いで細胞(C)中に 存在するホルモン(H)またはその同族体の濃度を制御するだけで、その転写が ホルモン/受容体−複合体により活性化される遺伝子によってコードされる蛋白 質の生成を制御することができる。この概念は本発明による細胞の工学的処理お よび蛋白質の製造のための方法の基礎である。
本発明による細胞の工学的処理法および蛋白質の製法によれば、(1)細胞(C )を遺伝子(G)が含有されるべく工学的に処理し、その結果遺伝子(G)の転 写は適宜なホルモン/受容体、(H)/(R)、複合体が結合し、これにより遺 伝子(G)の転写が活性化される転写制御要素による制御下に置かれ:(2)こ の時点で転写制御要素による制御下にある遺伝子(G)が含有される細胞(C) を、細胞<C>において発現可能であり、受容体(R)またはその修飾された機 能的形態(r)をコードする本発明のDNAにより形質転換し;(3)最後に、 細胞(C)におけるホルモン(H)またはその同族体の濃度を調節して、形質転 換細胞(C)の浸漬に用いる培養液から細胞が利用しうるホルモン(H)の量を 増大および制御することにより、遺伝子(G)の転写が誘導されるだけでなく効 果的に増大および制御される。このように遺伝子(G)の転写を増大および制御 することにより、蛋白質(P)の生成も増大および制御される。
上記の誘導法の場合、本発明による細胞の工学的処理および蛋白質製造のための 方法においてはホルモン(H)および受容体(R)の双方が細胞(C)中に存在 する。また誘導法の場合、受容体(R)またはその機能的な修飾された形態(「 )の存在が本発明の(R)−または(r)−コード化DNAにより細胞(C)を 形質転換することにより保証される。前記のように、培養細胞を形質転換する方 法は周知であり、当業者が多大な実験なしに用いることができる。適宜な濃度の (H)または(aH)を含有する浸漬液中に形質転換細胞(C)を浸漬するだけ で、(H)またはその同族体(aH)の存在を保証し、かつ(H)または(aH )の濃度を制御することができる。f4宜な濃度、すなわち一定量の蛋白質を生 成するために細胞(C)が必要とする(H)または(aH)の濃度は、一定の条 件下で多大の実験なしに当業者が判定することができ同様に当業者に自明のとお り、細胞(C)を本発明のDNAにより形質転換することによって細胞(C)に おける適切な(R)または(r)の供給が保証され、従って(R)または(r) の欠如が遺伝子(G)の転写における制限因子となることはない、このため、培 養液中の(H)またはく&H)の量を増加させるだけで、細胞(C)中に産生さ れる蛋白質の(P)の量を増加させることができるであろう。
本発明の誘導法の場合と同様に1本発明による細胞の工学的処理および蛋白質の 製造のための方法は下記の条件を満たす限り、細胞(C)に挿入することができ 、その結果ホルモン(H)またはその同族体のいずれかと複合体を形成したステ ロイドホルモンまたは甲状腺ホルモン受容体(R)の結合によって活性化される 転写制御要素による転写制御下に置かれるいかなる遺伝子(G)の発現の制御に も採用することができる:(1)受容体(R)、または(R)の転写活性化特性 を備えたその機能的な修飾された形B (r)をコードするDNAを使用できる ;(2)細胞(C)が培養可能な細胞である;(3)(R)−または(r)−コ ード化DNAは遺伝子(G)が存在する細胞において発現可能である。
この場合も多大な実験なしに当業者は寄託された本発明のDNAのいずれをもプ ローブとして用いて、現在入手できない(R)−または(「)・−コード化DN Aのゲノムライブラリーを探査することができる。これらのDNAが見出される と、これらが遺伝子(G)の存在する細胞(C)において発現可能である場合に は本発明の工学的蛋白質製造法に使用できる。
同様に多大な実験なしに、細胞(C)に(H)が存在する場合その基礎水準はど の程度であるか、また遺伝子(G)の転写を、従って蛋白質(P)の生成を誘導 および制御するためには(H)または(aH)の濃度はどの程度でなければなら ないかを当業者は判定できる。培養細胞(C)の浸漬に用いられる培養液に(H )または(aH)を添加することにより、目的量の蛋白質(P)を確実に生成さ せるのに必要な濃度の(H)を形質転換細胞(C)に供給することができる。
本発明の種々の観点を以下の7実験例に詳述し、例示する。
実験の部Iはヒトグルココルチコイド受容体に関する。より詳細にはこの例はh GReDNAの一次構造、およびこれまで報告されたhGR蛋白質と機能的に区 別できないポリペプチドへのその発現を示す、実験の部■はhGRcr)機能区 に関する。この例に示されるように、GRは少なくとも4個の機能区を含み、そ れらのうち2個は予想されたものであり、予想されたDNA−およびステロイド −結合区に対応し、それらのうち2個は予想されなかったものであり、転写に対 し強い作用をもつ、実験の部■は甲状腺ホルモン受容体c−erb−Aに関する 。この実験例に示すように、c−erb−Aは本発明者らがここでhTRアルフ ァと呼ぶ甲状腺ホルモン受容体をコードする0本発明者らが予想外に第2の甲状 腺ホルモン受容体を見出したことと合わせて(実験例■参照)、実験の部mに示 されたe −erbに関するデータは甲状腺ホルモン受容体蛋白質についてのよ り詳細な知見を得るのにきわめて有用であろう、実験の部■はヒトミネラルコル チコイド受容体に関する。これは本発明者らが示すようにグルココルチコイド受 容体に対し構造的および機能的類似性ともつ、実験Vは本発明者らがhERRl およびhERR2と呼ぶ新規な予想されなかった一部のステロイドホルモン受容 体を示す。
これらの受容体は新規なステロイドホルモン系の存在に対する最初の証拠を与え る。新規な“シス−トランス”バイオアッセイ系に関する本明細書の記述と合わ せて、この新規なエストロゲン関連受容体hERR1およびhERR2は新規な ホルモンの同定へ系統的に導くアッセイ系を開発するための基礎を与えるであろ う、このような新規な系の同定は広範な生理学的および臨床上の重要性をもつと 思われる。実験の部■にはラット甲状腺ホルモン受容体c−erb−Aオリゴヌ クレオチドにおいて本発明者らがT、調節に必要であることを見出した部位に関 する本発明者らのデータを若干示す、これらの知見は、実験の部■、およびヒト 染色体17に結合した新規な予想されなかった甲状腺ホルモン受容体に間する実 験■の記述と合わせて、甲状腺ホルモン受容体蛋白質の特性を開明する際に有用 であろう。
これ以上詳述しなくても当業者は以上の記述および以下の実験の部によって本発 明を最大限に利用することができると考えられる。実験の部に示した材料は特に 指示しない限り例示の目的で示されたものであり、従って何らかの形で請求の範 囲の記載を限定するものと解すべきではない。
火1へ11 機能性ヒトグルココルチコイド受容体cDNAの一次構造および発現 上ff ヒトリンパ様細胞および線維芽細胞cDNAクローンから推定したヒトグルココ ルチコイド受容体(hGR)の全アミノ酸配列を報告する。この配列はこの受容 体の構造上の種々の特性を明らかにする。これには主免疫原区、およびDNA結 合区の一部をなすと思われるシスティン/アルギニン/リジンに富む領域が含ま れる0分析量の全長蛋白質を生成するためのSP6転写ベクター系の使用につき 記述し、無細胞転写された蛋白質が免疫原性であり、かつ天然のグルココルチコ イド受容体に特有のステロイド結合特性な備えていることを証明する。ワインバ ーガー(W’einberger)ら(1985b)はhGR配列と発癌遺伝子 v−erb−Aの配列の相同性を報告している。
上」しコ五l グルココルチコイド受容体は多種の培養細胞系に広く分布し、発現しているので 、グルココルチコイドによる遺伝子発現の制御は転写調節のモデルとして広く研 究されている。多数のグルココルチコイド応答性転写ユニットが確認されており 、これにはマウス乳腺腫瘍ウィルス(MMTV>(リンゴールド(Ringol d)ら、1975.バークス(Parks)ら、1974)、マウスおよびヒト メタロチオネイン(バーガー(Hager)ら、1981;カーリン(Kari n)ら、1980)、ラットアルフy2M−グロブリン(クルゾ(K urtz )ら、1977)ならびにラットおよびヒト成長ホルモン(スピントラ−(Sp indler)ら、1982;エバンス(E vans)ら、1982;ロビン ス(Robins)ら、1982)の遺伝子が含まれる。これらの遺伝子数種の 転写刺激を媒介するDNA配列の位置が決定された。MMTVについては、これ らの配列は転写開始部位の上流にある別個のゲノム領域であり、これらは方向お よび位置と無関係にそれらの作用を及ぼすと思われる(チャンドラ−(Chan dler)ら、1983;オストロフスキー(Ostrowski)ら、198 4)、ステロイド/受容体−複合体はこれらの調節配列に結合すると思われ、精 製された受容体を用いて特異的結合部位が決定された(ゴビンダ(Govind a)ら、1982:シャイブライト(S eheidereit)ら、1983 .プファール(Pfahl) 1982 ;ベイバール(p ayvar)ら、 1983)、数種の応答性遺伝子のフットプリンティング分析に基づいて、コア 配列5°7GT/CTC”r3’e共有するコンセンサスDNA結合配列が提唱 された(カーリン(Karin)ら、1984)。
グルココルチコイド応答要素(GRE)がその位置および方向を変えてもなおプ ロモーター誘導性を保持しうろことは、これがエンハンサ−と命名される一部の シス作用性調節配列に類似することを示唆する(チャンドラ−(Chandle r)ら、1983>。
最初にウィルス中に、次いで細胞遺伝子中に見出されたこれらの配列はインビボ における効果的な転写のために必要である(ライモニス(Laimonis)ら 、1982.ベノイスト(Benoist)ら、1981;ベルジ(Baerj i)ら、1983)、エンハンサ−は組織特異性転写制御により調節作用を媒介 するトランス作用性因子により認識されることが示された。エンハンサ−因子は 十分には解明されていないが、グルココルチコイド受容体はこれら推定遺伝子活 性化蛋白質の一例であると考えられる。
放射性標識された高親和性グルココルチコイド同族体、たとえばデキサメサゾン およびトリアムシノロンアセトニドの入手が容易であるため、精製法が開発され 、その結果はぼ純粋なラットおよびヒト受容体が単離されたくシモンズ(S i mons)ら、1981;ゲージング(Gehring)ら、1983)、受容 体はショ糖濃度勾配液中を二量体として移動するが、変性作用性5DS−ポリア クリアミドゲル上での分析によれば相対分子量(M t)−94,000(94 K )の単一ポリペプチドが検出される(ウェストパール(Westpahl) ら、1982;ラング(Wrange)ら、1979)。
その天然のポリペプチドはステロイド結合およびDNA配列認識に対する固有の 特異性を備えている。精製されたラットおよびヒト受容体に対して産生されたモ ノクローナル抗体およびポリクローナル抗体(オフレット(Okret)ら、1 981;ハーモン(Harmon)ら、1984;ガメッチュ(Gameteh u)ら、1984)をプローブとして用いて、ステロイド−およびDNA−結合 領域と別個の分子部分上にある主免疫原領域を確認することができた(カールス テッドーデューク(Carlstedt−Duke)ら、1982、ラング(W range)ら、1984;デルウェーク(Dellweg)ら、1982>、 この分子の構造につきさらに情報を得るために、またこれが遺伝子の転写を調節 する分子機構の分析に着手するために、本発明者らは受容体cDNA配列のクロ ーニングを試みた。受容体特異性抗体をプローブとして用いて、本発明者らはヒ トまたはラットグルココルチコイド受容体cDNA挿入配列を含むクローンを分 離した(ワインバーガー(Weinberger)ら、1985a;ミースフェ ルド(Miesfeld)ら、1984)。
ニー9−1U」 a ルココル コイドP穴 eDNA 先きに報告されたように(ワインバーガー(Weinberger)ら、198 5a)ヒトリンパ様細胞系IM−9から得たポリ(A)+RNAを鋳型として用 いてファージ発現ベクターラムダgtllにおいてcDNAクローンのライブラ リーを構成した。このライブラリーをまず精製グルココルチコイド受容体に対す る家兎ポリクローナル抗血清によりスクリーニングした結果、約2.5×10’ プラークから免疫陽性の候補クローン数種が分離された。
これらのクローンから得たベータガラクトシダーゼ融合蛋白質を用いて受容体エ ピトープ特異性抗体をアフィニティ精製し、次いでこれを採取し、細胞抽出物の 蛋白質プロットへの結合により同定した。ヒトグルココルチコイド受容体の抗原 決定因子を発現する挿入配列を含むクローン3種を分離した。これらのクローン の挿入配列は異なるサイズであったが交差ハイブリダイズした。それはそれらが 恐らく受容体の主免疫原区の境界を定めると思われる共通配列を含むことを示す 0合わせてこれらのクローンは1.4kbpの長さに及んだが、明らかに受容体 全体をコードするのに十分なほど長くはなかった。これはMt94にのポリペプ チドをコードするために約2,500個のヌクレオチドを必要とすると推定され た。
他のcDNAクローンを分離するために本発明者らは最初のライブラリーを再び スクリーニングし、かつオカヤマ(○km)+am+a)およびベータ(Ber g)(1983>により報告されたベクターにおいてヒト線維芽細胞からのポリ (A)” RNAを用いて得た第2のライブラリー(オカヤマにより供与)をも 試験した。免疫陽性cDNA挿入配列(hGRl、2)の1種をプローブとして 用いて12クローンと分離した。これらは合わせて4.0kbp以上となった。
これらのクローンのヌクレオチド配列をマキサム(Mayam)およびギルバー ト(G 1lbert)(1977)の方法により、第1−1 (A)図に示し た手法に従って調べた。RN、Aプロット分析から全長クローンを得るためには 5〜7kbのcDNA挿入配列が必要であろうということが示された。配列分析 から重複クローン○B7およびhG R5,16はアミノ酸720個のオープン リーディングフレームに及ぶことが示されたが、これは完全な受容体をコードす るのに十分な長さではない、従って約2X10’個の形質転換体を含む第2の線 維芽細胞cDNAライブラリーをスクリーニングし、推定翻訳開始部位の上7X 150bpに及ぶ大型の挿入配列を含むクローン(OBlo)を得た(第1−1 (A)図9照)、配列分析により2種の蛋白質の形態(アルファおよびベータと 命名)が予想された。これらはアミノ酸727において異なり、それらのカルボ キシ末端にそれぞれアミノ酸50個および15個の付加的な異なるオーブンリー ディングフレームを含む(第1−1(B)図参照)、クローンOB7により表わ されるアルファ形はグルココルチコイド受容体の主要な形態である。各種ライブ ラリーから分離された8種のeDNAクローンがこの配列を含むからである。
直用Aおび の 第1−2(1)およびl−2(2)図はクローンhGR1,2、hGR5,16 、OB 7および0B10を用いて判定された、ヒトアルファグルココルチコイ ド受容体をコードする4、800ヌクレオチド配列を示す、翻訳開始部位はヌク レオチド133−135に対応するメチオニンコドンに帰属すると判定された。
これがフレーム内ターミネータ−TGA(ヌクレオチド121−123)から下 流に現われる最初のATG)リブレットだからである。
しかしアミノ末端ペプチド配列に関する情報がなければ開始部位の明確な決定は まだ不可能である。777位のリジンに特異的なコドンの後に翻訳終止コドンT GAがある。残りのコード化配列は多数の重複クローンに包含され、OB7はポ リ(A)付加部位に続< 4.3kbの挿入配列を含み、oBloは推点イニシ エーターであるメチオニンを含む、クローンOB7およびOBloの3′領域は 制限エンドヌクレアーゼおよびcDNA配列分析の双方により示されるようにヌ クレオチド2,314において異なる。この分岐点においてアルファ受容体には さらに50個のアミノ酸をコードする独自の配列が続き、一方ベータ受容体には わずか15個のアミノ酸をコードする配列が続く(第1−3(B)図)、OB7 の3゛側非翻訳領域はヌクレオチド2.325個の長さであり、一方0BIOの 場合はヌクレオチド1.433個である。直接的な配列比較により(第1−2( 1)、l−2(2)およびl−3(B))、またはストリンジェント条件下での ハイブリダイゼーション分析により(データは示されていない)示されるように 、これら2領域間には有志の相同性はない。
さらに本発明者らはヒト一部!!維芽細胞ライブラリーから他のcDNAクロー ン、OB 12<データは示されていない)を分離した。これはOB7と等しい 配列を含むがヌクレオチド3.101におけるポリアデニル化信号を使用しく第 1−1 (B)およびl−2(1)およびl−2(2)図)、より短い3°側非 翻訳領域を生じる。OB7の3°側非翻訳領域に特異的なプローブを用いてヒト 胎ficDNAライブラリーをスクリーニングすることにより、大部分のクロー ンはOB7の第1ポリ(A)部位において終止することが明らかになった。従っ てメツセンジャーRNAの相違は択一的ポリアデニル化および択一的RNAスプ ライシング双方による見掛けの結果である(後記参照)、ヒト線維芽細胞ライブ ラリーが双方のeDNAを含んでいたという事実は、双方の形の受容体が同一細 胞内に存在する可能性を示唆配列分析によって、アルファ形およびベータ形双方 のヒトグルココルチコイド受容体はそれぞれ残基777個および742個の長さ であることが明らかになった。これら2形態は残基727までは等しく、その後 でこれらは相違する。インビボにおける受容体の水準を調べるために、数種のヒ トおよびマウス細胞系からの細胞質抽出物を、ヒトグルココルチコイド受容体に 対するポリクローナル抗体を用いるイムノプロット分析法により検査した(ハー モン(Har論onH984)、アルファーおよびベーター受容体cDNAをS pb転写ベクターに挿入してインビトロ翻訳用の合成*RNAを作成した(第1 −4(A)図)、これらのRNAを別個に家兎網赤血球溶解系に添加し、非標識 生成物を5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(S D S −PAGE) により分析した。これら2種のRNAは、移動の相違が2種の形態の予想ポリペ プチド長さと一致する異なる翻訳生成物の合成をプログラムする(第1−4(B )図、レーン2.3)、未処理■へ1−9細胞、および1μ八クトリアムシノロ ンアセトニド処理したIM−9m胞がらの細胞質抽出物が94に受容体(79に 形は推定受容体分解生成物を表わす)に対するマーカー(第1−4(B)図、レ ーン4.5)として用いられる(ランデ(Wrange)ら、1984)、ステ ロイド処理後に、受容体/クロマチンの結合がより強くなること、従って受容体 が核へ転位することと対応して、94にバンドの強度が低下する点を留意された い、アルファ形は受容体陰性の94にバンドと共に移動し、一方ベータ形はより 速やかに移動する(第1−4(B)図参照、レーン2.3をレーン4.5と比較 されたい)。各種のヒトおよびマウス細胞系からの細胞質抽出物を比較すること により、アルファ受容体のみが存在することが明らかになった(第1−4CB) 図、レーン6〜9参照)。興味深いことに、ステロイド誘導性細胞溶解に対する 抵抗性に関して選択されたマウスADR6リンパ腫細胞系(ダニエルンン(Da nielsen)ら、1984)はステロイド結合活性をもたず、免疫反応性受 容体を示さない(第1−4(B)図、レーン7)、従ってイムノプロット分析法 による多種の受容体cDNAクローンおよび受容体蛋白質の解明に基づいて、本 発明者らはグルココルチコイド受容体の主要な生理学的形態はアルファ(94K )種であると結論する。
dインビ ロにお【 hGRの クローニングされた受容体が機能性であるという他の証拠を提示するために、本 発明者らはインビトロ翻訳生成物がコルチコステロイドを選択的に結合しうる能 力を調べた。従って家兎の網赤血球溶M物をインビトロ合成したアルファまたは ベータhGRRNAの添加前または添加後に、放射性標識された合成グルココル チコイド同族体3H−トリアムノシロンアセトニド(’H−TA)と共にインキ ュベートした。第1−5図に示すようにhGRRNAによりプログラムされた溶 解物は選択的にステロイド結合能を獲得した。意外に6インビトロき成したベー タ受容体は競合性’H−TAを結合しなかった。インビトロ合成したアルファー hGRは、過剰の非標識コルチゾルまたはデキサメサゾンの添加によって競合す る可能性のある放射性標識ステロイドを結合した。しかし’H−TAの結合は過 剰の非標識エストロゲンまたはテストステロンによっては効果的に競合されなか った。これに対し過剰のプロゲステロンは有効な競合体となり、これは先に報告 されたプロゲステロンの抗グルココルチコイド活性と一致する(ルソー(Rou sseau)ら、1972)、これらの結果ご確認するために、ヒトリンパ様細 胞の抽出物から調製された天然グルココルチコイド受容体を用いて競合実験を反 復した。インビトロ翻訳された受容体および天然のインビボ受容体の双方とも、 ステロイドの結合、および過剰の非標識ステロイド同族体との競合に関してほぼ 等しい特性を示す(第1−5図参照)。
ell・t 2 の に hGR; ヒトグルココルチコイド受容体は染色体5に機能的にマツピングされている。受 容体欠損マウスT細胞(EL4)をヒト受容体含有子細胞(CEM−C7)と融 合させることにより構成された体細胞ハイブリッドの分析から、野生型OEM− C7受容体を発現する分離体はヒト染色体5と保持するが、デキサメサゾン酎性 分離体はこの染色体を失っていることが示された(ゲーゾング(Gehring )ら、1985)。
明者らはヒト染色体5のみを保有する、チャイニーズハムスター/ヒト体細胞ハ イブリッド(HHW454)を用いて受容体eDNA配列をマツピングした。ヒ ト胎盤HHW454ハイブリッド細胞およびチャイニーズハムスター卵巣(CH O)1!!胞から抽出したDNAを旦eoRIまたは旦力tdllr制限エンド ヌクレアーゼにより消化し、0.8zアガロースゲル上で分離した。ニトロセル ロースへ移したDNA断片をヌクレオチド570〜1.640から誘導される受 容体コード領域の一部(第1−1 (A)図のhGRl、2を参照されたい)に より試験した。ハイブリッド細胞系からのDNAは、6.8オよび17 kbp ノCHO特異性EcoRIバントのほかに3.0および5.0kbpのヒト特異 性バンドをも含む(ホレンバーグ(Hof lenberg)ら、1985の図 68、レーン2.3を参照されたい)、(ここに実験の部Iとして示した研究は ホレンバーグ(Hollenberg)ら、1985として公表された。図6お よび7は同報文中に示され、本明細書には示されていない。)意外にも9.5k bpのDNA断片は全ヒトDNA中に見出されたが、ハイブリッド系には見出さ れなかった(ホレンバーグ(Hollenberg)ら、1985、図6a、レ ーン1を参照されたい)、同様にHindll[消化によって染色体5ハイブリ ツド細胞DNA中に存在しない7.5kbpのバンドが示された(ホレンバーグ (Hollenberg)ら、1985、図68、レーン4を参照されたい)、 これらの結果は、受容体cDNAはヒト染色体5にマツピングされるが、このゲ ノムの他のいずれかの位置に付加的な受容体関連配列があることを示す、これら の配列をマツピングするために、デュアルレーザー蛍光活性化細胞ソーター(F AC5)!使用し、DIPI/クロモマイシン(ベキスト33258クロモマイ シンと併用)により染色した分裂期染色体懸濁液を識別した;この方法により2 4種のヒト染色体を22画分に分離することができたくレボ(Lebo)ら、1 984)。染色体を直接にニトロセルロース上に識別したのち、染色体DNAを 変性し、h G Rc D N Aプローブにハイブリダイズした。染色体5の 配置確認のほかに、染色体16上に付加的配列が見出されたくホレンバーグ(H ollenberg)ら、1985、図6bを参照されたい)。この配置を確認 するために、マウス赤白血病細胞、およびヒト染色体16を含むマウス赤白血病 細胞系(ボーア(B ode)ら、1981参照)からのDNAをHindmに より消化し、hGRcDNAにより調べた(ホレンバーグ(Hollenber g)ら、1985、図6 e f!:9照されたい);予想されたようにハイブ リッド中に見出され、対照中には見出されなかった唯一のDNAが7.5kbf )D N AiJi片テア’)、これにより染色体16の帰属が確立したくホレ ンバーグ(Ho t Ienberg)ら、1985、図6c、レーン1.2を 参照されたい)。
OR3および0B10の3′側非翻訳領域からの旦eoRI−XbaI断片を用 いた他のサザーンプロット分析により、染色体5のみへのハイブリダイゼーショ ンが明らかになった(データは示されていない)0本発明者らは、アルファーお よびベーター受容体cDNAは共に恐らく染色体5上の羊−遺伝子によってコー ドされると結論し、これら2形態のcDNAが択一的スプライシングにより生じ ることを示唆する。さらに本発明者らは、染色体16上に位置する他の遺伝子は 少なくともヌクレオチド570〜1.640においてグルココルチコイド受容体 遺伝子との相同性を有すると結論する。これらの染色体16上の配列が関連ステ ロイド受容体遺伝子、処理された遺伝子もしくは偽遺伝子、またはグルココルチ コイド受容体に対する遺伝子と共通の区域を共有する遺伝子のいずれを表わすか は明らかでない、ゲノムクローニングおよびDNA配列決定により解答が得られ るであろう。
グルココルチコイド受容体をコードするmRNAのサイズを測定するために、ヒ ト線維芽細胞系HT1080から分離された細胞質−RNAを用いてノーザンブ ロットハイプリダイゼーション実験を行った(ボーア(Bode)ら、1981 )、hGRl、2コ一ド化配列をプローブとして用いて、5.6.6.1および 7.1kbpの多数のmRNAを検出した。これらの細胞をグルココルチコイド と共に24時間処理すると受容体mRNAが2〜3倍減少し、潜在的な負のフィ ードバック調節が示唆された。
上]し三1色 グルココルチコイド受容体の構造分析は、この調節分子が遺伝子の転写に作用な 及ぼす機構を洞察するための前提条件である。ここに本発明者らはeDNAクロ ーンのヌクレオチド配列分析から推定したヒトグルココルチコイド受容体の一次 配列を提示した。
hGRcDNAの分離によって、少なくとも2形態のポリペプチドをコードする 多数のmRNAの存在が明らかになった。
これらの推定蛋白質はそれらのカルボキシ末端において、アルファーhGRの場 合は50個アミノ酸、ベーターhGRの場合は15個のアミノ酸の置換によって 異なる。アルファグルココルチコイド受容体は数種のヒト細胞系およびcDNA ライブラリーにおいて同定された主要な形態である。しかしノースロップ(N  orthrop)ら(1985)による最近の雑文では、これら2形態の受容体 がマウスリンパ様細胞において明らかにされている。
マウスダブレット種に対するアルファーおよびベーターhGRの関係は未確認で ある。ベーターhGRの細胞分布および潜在的機能も明らかでないが、変異型受 容体がRIAm特異性の機能に用いられている可能性はある。本発明者らは現在 それらの組織特異性発現を解明するために各形懇のヒト受容体に特異的な合成ペ プチドに対する抗血清を生成している。
免疫陽性ファージDNA挿入配列hGR1,2Aをプローブとして用いて選ばれ たeDNAには、ヌクレオチド3101にあるAATAAAを用いてポリアデニ ル化がより早期に信号化されている点以外はOR3と同様な3°末端を含むもの がある。これらのクローンはヒト線維芽細胞および胎盤双方のライブラリーから 分離されたくデータは示されていない)、択一的ポリ(A)部位の選択は多くの 真核転写ユニットの特色である(ダーネル(Darnell) 1982 >、 ある場合にはポリ(A)部位の選択によって特定のポリペプチド生成物が定めら れる(アマラ(Amara)ら、1982;o−ゼンフィールド(Rosenf eld)ら、1983;アル)(Alt)ら、1980;シュワルツバラエル( S chwarzbauer)ら、1983)が、他の場合にはいずれかのポリ (A)部位の選択によってポリペプチドの一次構造に何ら変化が生じない(ゼツ ツエル(Setzer)ら、1982)、受容体の転写に際してポリ(A>部位 の選択は(1)特定の組織におけるーRNAの安定性を変えるか、(2)スプラ イシングを変化させるか、または(3)ランダムであり、生理学的結果を生じな い。
ここに記載したインビトロ翻訳実験から、クローニングされた分子が完全なグル ココルチコイド受容体をコードするという直接的証明が得られる。第1にインビ トロ翻訳生成物はサイズが天然のグルココルチコイド受容体と等しく、受容体特 異性抗血清と免疫学的に区応する。第2に、インビトロ翻訳された蛋白質は、合 成グルココルチコイドであるトリアムシノロンアセトニドを選択的に結合させる という点で、機能的にグルココルチコイド受容体として作用する。この結合グル ココルチコイド、グルココルチコイド同族体およびプロゲステロンにより特異的 に競合されるが、性ステロイドであるテストステロンおよびエストロゲンによっ ては競合されない、この点に間して、インビトロ翻訳された受容体はヒトリンパ 様細胞から得たインビボ受容体と等しい挙動を示し、クローニングされた分子に 関する機能の第1の証拠を与える。ステロイド結合性の獲得は何ら特定の修飾を 要しないと思われるが、これが必要であったとしてもこれらの修飾はインビトロ 翻訳混合物中で行われる。
ここに示した結果は真核細胞の転写調節蛋白質とその標的遺伝子の分子レベルで の相互作用を研究するために必要な情報を提供した。これらの構造研究から、グ ルココルチコイド受容体、その遺伝子、およびそのRNA生成物を分析しうる基 礎が得られる。さらにインビトロで受容体を発現しうろことにより、特異的イン ビトロ突然変異生成の結果を速やかに試験しうる新規な方法が得られる。最後に 突然変異生成および蛋白質結合双方の実験によるグルココルチコイドおよび特異 的調節要素に応答する遺伝子の分離から、この蛋白質が誘導性真核遺伝子調節の 分析に対するきわめて有用なモデルとして役立つことが示唆さヒトグルココルチ コイド受容体eDNA配列決定法およびcDNAクローンの模式図、A、アルフ ァグルココルチコイド受容体に対する複合cDNAを最上部に示し、非コード化 配列(直線)およびコード化配列(点彩部分)を示す、共通の6ヌクレオチド制 限酵素部位を示す、配列を決定するために用いた重複cDNA挿入配列が示され 、配列決定された領域の下方の矢印は配列決定の方向および範囲を表わす、0B IOの3°末端の破線は相違する配列を示す、数字は0BIOにおいて5°側寄 りの転写された配列に対するヌクレオチドの位置を意味する。
B、アルファ形およびベータ形の受容体をコードするeDNA(それぞれOR3 および0BIO)、OR3の5゛末端(破線)は0B10クローンにより与えら れる。蛋白質コード化情報は幅広い棒により表わされ:非翻訳配列は細い棒によ り示される。
ヌクレオチドおよびアミノ酸はコード化配列のそれぞれ上方および下方に番号が 示される。共通DNA配列はヌクレオチド2.313(アミノ酸残基727)に まで及び、この地点でアルファ形とベータ形の受容体が分かれ、アルファcDN A(OR12゜0B7)は150個のヌクレオチド(50個のアミノ酸)のオー プンリーディングフレームへと続き、ベータcDNA<0B10)は45個のヌ クレオチド(15個のアミノ酸)へと続く(第1−3(B)図参照)、これらの クローンにおいてポリ(A)のすぐ上流にヘキサヌクレオチド信号(AATAA A)が示されており、OR3の最初のへキサヌクレオチドは0B12においてポ リ(A)として作用する。
■−IAおび(B゛の′ 挿入配列hG R1,2、hG R2,9およびhG R5,16を前記に従っ てラムダgtllIM−9リンパ様細胞cDNAライブラリーから分離した(ワ インバーガー(Weinberger)ら、1985)。2種のクローンがρc DにおいてH,オクヤマにより(オクヤマ(○kayama)ら、1983)、 GM637ヒト線維芽細胞<OB 7 )および−次ヒト線維芽細胞(OBIO >からのポリ(A)3mRNAを用いて構成されたcDNAライブラリーから分 離された。スクリーニングは”P−dCTPを用いるニックトランスレーション により放射性標識されたhG R1,2−cD N Aを用いて行われた。マキ サム(Maxam)およびギルバー) (G 1lberL)<1977)の化 学的開裂法により配列が決定された。
第1−2(1お び(2゛ ヒトグルココルチコイド受容体のcDNAおよび推定蛋白質配列。完全なアルフ ァコード化配列およびOR7の3′側非翻訳領域を図示し、推定アミノ酸を長い オープンリーディングフレームの上方に示す。ヌクレオチド121−123にお ける上流フレーム内終止コドンおよびOR7における推定の付加的ポリアデニル 化信号に下線な施した。
1−3(Aおよび(B)゛ ヒトグルココルチコイド受容体ベータcDNAの3′側の制限地図およびヌクレ オチド配列。A、共通の6ヌクレオチド制限酵素部位と0BIOの3゛側非翻訳 領域につき示す。ベータ形(OBIO)のヌクレオチド2,281から3.82 0まテノcDNA配列をアルファ形(OR7)の3゛末端コ一ド化部分に見られ る蛋白質コード化情報と比較したもの、各eDNAによりコードされるアミノ酸 をヌクレオチド配列の上方に示す。0B10の3′側非翻訳配列における推定ポ リアデニル化信号(AATAAA)に下線を施した。
−1I−4AP3 B; インビトロにおいて翻訳されたhGRと細胞抽出物からのインビボhGRのイム ノプロット比較、A、hGRcDNA配列インビトロ転写のために構成されたベ クター。完全なアルファ(1)OR107)およびベータ(pGR108)コー ド化配列はpGEMl中のSP6プロモーターの転写制御下に置かれた。
ベクター配列、非コード化cDNA配列、およびコード化配列はそれぞれ細い直 線、太い欅、および四角で囲った領域により示される。約60個のヌクレオチド のポリ(A)領域をApiにより示す、異なるコード化配列は斜線領域および点 彩領域により示される。B、インビトロ翻訳生成物および細胞抽出物のウェスタ ンプロット分析、RNAを添加して(レーン1)またはpGR108から(ベー タ、レーン2)もしくはpGR107から(アルファ、レーン3)合成されたR NAを添加して家兎の網赤血球溶解系において合成した非標諾翻訳生成物を7. 5SS D S −ポリアクリルアミドゲル上で分画した。他のレーンは下記の ものである。IM−9(レーン4)、1μMトリアムシノロンアセトニドで処理 したIM−9(レーン5)、HeLa(レーン6)、ADR6,M1890.A DIマウスリンパ腫(レーン7)、S49マウスリンパ腫(レーン8)およびE L4リンパM(レーン9)からの細胞質抽出物、蛋白質をニトロセルロースに移 し、抗hGR抗体、次いで+211標識黄色ぶどう球菌(旦口励f二μ:cus  aureus)蛋白質Aにより前記に従って試験した(ワインバーガー(We inberger)ら、1985)。
■−4Aお B゛の゛ 第1−2(1)およびl−2(2)図に示したアルファコード化配列全体を含む 発現ベクターを構成するために、OR7の3′側コ一ド化配列を0B10の5“ 側コード化配列に融合させた。
OR3をEcoRIにより部分的に消化し、XbaIによって完全に消化し、1 .20kbpの断片をゲル精製してE coRI / X巨I消化0BIOとリ ゲートさせて、中間体pOB107を得た。5゜側ポリ(G)領域(11個のヌ クレオチド、nt)および3′側ポリ(A)領域(約60個のnt)を含む全p OB107 cDNA配列と部分凡stI/完全BamHI消化により切断した 。得られた3、5kbpの断片をゲル精製し、pGEMl(プロメガ・バイオチ ク)のPstIおよびBa+sHr部位間に挿入してpGR107を得た。
プラスミドpGR108は直接にpOBloから、部分江I/完全旦■HI消化 し、得られたcDNA挿入配列をpGEMlの対応する部位へ挿入することによ り構成された。キャッグ付きSP6転写体はPvuII−直線化されたpGRL O7およびpGR108からクリープ(K rieg)およびメルトン(Mel ton)(1984)の記載に従って合成され、GTP濃度を400JiMから 100μMに低下させかつm’GppG(ファルマシア)を500μMにまで添 加することにより同時キャッピングが行われた。転写体をP60クロマトグラフ ィーにより精製し、ミクロコツカスヌクレアーゼ処理した家兎網赤血球溶解物( プロメガ・バイオチク)により、製造業者が指示する条件で翻訳した。
ステロイド処理細胞からのIM−9サイドシルの調製は先きに報告されたとおり である(ワインバーガー(Weinberger)ら、1985)、サイズマー カーはホスフオリラーゼB(97K)、ウシ血清アルブミン(66K>および卵 アルブミン(45K)であった。
第」二二iロー インビトロ翻訳されたアルファーhGRのステロイド結合性。
IM−9サイドシル抽出物(点彩した棒)およびSP6産生アルファーhGRR NAを含む網赤血球溶解物(OR107,無地の棒)への結合を示す、各棒は1 00倍過剰の各種ステロイド競合体と用いて測定した結合’H−)リアムシノロ ンアセトニド(TA)を表わす;非標識TAを競合体として用いて100%の競 合が測定された。各値は3回測定の平均を表わし、誤差の棒はP<0.05を示 す。ステロイド系競合体はデキサメサゾン(D ex)、コルチゾル(Cort )、プロゲステロン(P rag)、テスト第」二」41ケ方恭− 結合アッセイは10mM)リス−HCl pH7,4,100mM・NaC1, 1n+M EDTA、10mMモリブデン酸ナトリウム、10ジチオトレイトー ル、150n+M’HTA(20Cionol−’;アメルシャム)と含有する 100μl、および翻訳混合物10μmまたは新鮮なI M −9シストゾル1 00μs中で行なわれた。非標識競合体(15μM)を指示に従って添加した。
0℃で2時間後に50%デキストラン被覆活性炭5μりにより5分ずつ2回抽出 して未結合ステロイドを除去し、計数した。
アルファグルココルチコイド受容体(GR107)に対する非競合値および完全 競合値はそれぞれ490および290c、 p、 +s。
であった、転写体を添加せずに、またはベータ受容体5P6RNA(GR108 )を用いてプログラムした網赤血球溶解物翻訳混合物は競合性’H−TA結合を 含まなかった。
Aへ圀 ここに実験の部Iとして提示した科学研究はNature、 318:635− 641(1985)に発表された。そのN atureの和文はこの実験例に含 まれない2図を含む。それらの図は図6、hG ReD N Aの染色体マツピ ング分析;図7、hGReDNAのノーザーンプロット分析である。
1、F、のI−1昭t・ 1、 Alt、 F、 W、、 et al、、Cel±、20+293−30 1(1983>。
2、 Amara、S、 G、、Jonas、V、、 Rosenfeld、  M、 G、、Ong。
E、 S、 、and Evans、R,M、、Nature、298:240 −244(1982)。
3、 Baerji、J、、 0lson、L、 、ancl 5chaffn er、W、、Ce1l。
33ニア29−740(1983)。
4、 Benoist、C,、and Chambon、P、、Nature、 298:304−310(1981)。
5、 Bode、 U、、DeisseroLh、A、、and Hendri k、D、。
Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 U、 S、 A、、78:2 815−2819(1981)。
6、 BourHeois、S、、and Newby、R,F、、Cel↓、 11:423−430(1977)。
7 、 Carlstedt −D uke、 J 、、0kret、 S 、 、Wrange、0.、andGustafsson、J 、 −A、、Pro c、 Na11. Acad、 Sci。
U、S、A、、79:4260−4264(1982)。
8、 Chandler、V、 L、、Maler、B、 A、、and Ya mamoto。
K、R,、Ce1l、33:489 499(1983)。
9、 Danielsen、M、、and 5tallcup、 M、 R,、 Mo1e、 Ce1l。
互違+1.,4:449 453(1984)。
10、 Darnell、J、 E、、 Nature、297:365 37 1(1982)。
11、DellweH,H,G、、Hotz、A、、 Mugele、に、、  andGehring、 U 、 、 E INりBOJ、、1:285−28 9(1982)。
12、 Evans、R,M、、Birnberg、N、 C,、and Ro senfeld。
M、G、、Proc、Natl、Acad、 Sci、U、S、A。
79ニア659−7633(1982)。
13、 Gametchu、B、、and Harrison、R,W、、En docrinolo 。
114:274−279(1984)。
14、 Gehring、U、、and Hotz、A、、Bioche+*i c±g、 22 :4013−4018(1983)。
1.5. Gehring、U、、Segnitz、B、、Foellmer、 B、、 andFrancke、U、、Proc、Natl、Aead、Sci 、U、S、A。
82:3751−3755(1985)。
16、 Govinda、M、 V、、5piess、E、、 and Maj ors、J、。
Proe、Natl、Acad、Sci、U、S、A、、79:5157−51 6 Hl 982)。
17、Grosschedl、R,、and Birnstiel、M、L、、 Proc。
Natl、Acad、Sci、U、S、A、、77:7102−7106(19 80)。
18、 Grove、J、 R,、Dieck+++ann、B、S、、5ch roer、T、 A、。
and Ringold、G、 M、 、Cel±、21:47−56(198 0)。
19、 Hagr、L、J、、 and Pa1m1ter、R,D、、Nat ure291:340−342(1981)。
20、Harmon、J、M、、et al、、Cancer Res、44: 4540−4547(1984)。
21、Karin、M、、Anderson、R,D、、S!ater、E、、 Sm1th。
K、、 and Herschman、H,R,、Nature、286:29 5−297(1980)。
22、 Kirin、M、 、et al、 、Nature、308:513  519Acids Res、、12ニア057−7070(1984)。
Acad、Sei、U、S、A、、74:4791 4795(1977>。
25、Laimonis、L、 A、、Khoury、G、、Gorman、C ,、Howard。
B、、and Gruss、P、、Proc、Natl、Aead、Sci。
U、S、A、、79:6453−6457(1982)。
26、 Lebo、R,V、 、and Ba5tian、A、 M、 、p3 :213−219(1982)。
27、Lebo、R,V、、et ai、、5cience、225:57 5 9(1984)。
2B、Maxim、A、、and G11bert、W、、Proc、Natl 、Acad。
Sci、U、S、A、、74:560 564(1977)。
29、 Miesfeld、R,、et at、、Nature、312 ニア  79−781(1984)。
30、 Northrop、J 、 P、、 Gametehu、B、、 Ha rrison、R,W、。
and Ringold、G、M、、J、Biol、Chew、、260:63 98−6403(1985)。
31、Okayama、H,、and Berg、P、、Mo1ee、Ce11 . Biol、。
3:280−289(1983)。
32、 0kret、S、、Carlstedt−Duke、J 、、Wran ge、O,。
CarlsLrom、に、、and Gustafsson、J、−A、、Bi oche+e。
互違1回シーΔσ、a、677:205 219(1981)。
33、Ostrowski、M、C,、Huang、A、L、、Kessel、 M、。
Woolford、R,G、、and Hager、G、L、、EMBO工、、 3:1891−1899(1984)。
34、Parks、W、P、、5colnick、E、M、、and Kozi kowski。
E、H,,5cience、184:158 160(1974)。
35、Payvar、F 、、et at、、Cel±、35:381−392 (1983)。
36、Pfahl、M、、Cel±、31:475−482(1982)。
37、Ringold、G、M、、Yamamoto、に、R,、Tomkin s。
G、M、、B15hop、J、M、、and Varmus、H,E、。
q刺↓、6:299−305(1975)。
38、Robins、D、M、、Pack、I 、、Seeburg、P、H, 、andAzel、R,、Ce1l 29:623−631(1982)。
39、Rosenfeld、M、G、、 et ml、、Nature、304  :129=135(1983)。
40、Rousseau、G、G、、Bixter、J、D、、 and To 論kins。
G、M、、J、Mo1ec、Biol、、67:99−115(1972)。
41、 5eheidereit、C,、Ge1sse、S、、Westpha l、H,M、。
and Beato、M、、Nature、384ニア49−752(1498 B)。
42、Sehwarzbauer、J 、E、、Tamkun、J 、 W、、 Le+m1schka。
1 、R,、and Hynes、R,O,、Ce1l、35 :421−43 H1983)。
43、 5etzer、D、R,、McGrogan、M、、and Sch’ rw+ke。
R,T、、J、Biol、Chew、、257:5143−5147(1982 )。
44、 S imons、 S 、 Sl、and Thompson、E、  B、、Proc。
Natl、Acad、Sei、U、S、、A、、78:3541−3545(1 981)。
45、 5pindler、S、R,、Mellon、S、H,、and Ba xter。
J、D、、J、Biol、Chew、、257:11627−11632(19 82)。
4B、Thomas、P、S、、Proc、Natl、Acad、Sei。
U、S、A、、77:5201−5205(1980)。
47、 Weinberger、C,、Hollenberg、S、M、、Ro senfeld。
M、G、、and Evans、R,M、、Nature、318:670−6 72(1985b)。
48、Weinberger、C,、et al、5cience、228ニア 4040−742(1985゜ 49、 Westphil、H,M、、Mo1denhauer、G、、and  Beato。
M、、EMBOJ、、1:1467−1471(1982)。
50、 Wrange、O,、Carlstedt−Duke、J、、and  Gustafsson。
J、−A、、J、Biol、Chew、、254:9284−9290(197 9)。
51、Wyange、O,,0kret、S、、Radojcic、M、、Ca rlstedt−Duke、J、、and Gustafsson、J、−A、 、J、Biol。
Ω畑!T1.,259:4534 4541[1984)。
52、Yamamoto、に、R,、Stampfer、M、R,、and T oa+kins。
G、M、、Proe、Natl、Acad、Sei、U、S、A、。
71:3901−3905(1974)。
犬1m ヒトグルココルチコイド受容体の機能区■−ノし二阻!− CV−1411胞においてhGR発現ベクターのトランスフェクションにより産 生されたヒトグルココルチコイド受容体(hGR)はMTV−CAT融合遺伝子 の転写活性化のために必要かつ十分な因子として機能する。誘導の規模(500 〜1000倍)から、hGRは転写“スイッチ”として作用し、グルココルチコ イド応答要素を含む休止状店のプロモーターを活性化状態に変換するのであろう ということが明らかになった。hGRによるMTV−CATld合遺伝子の転写 の刺激はCV−1細胞において制限的な転写因子に依存しない、hGRの挿入変 異体27種の特性を調べることにより少なくとも4種の機能区の位置が決定され た。それらのうち2種は推定DNA−およびステロイド−結合区に対応する。他 の2区は転写に対するそれらの有効な作用のため、タウ(τ)と呼ばれる。これ は、この受容体における他の領域は完全な転写活性化のために必要でるが、ステ ロイドまたはDNAの結合に特異的には関与していないという可能性を示す。
、B、 =組 2群のステロイドホルモン受容体の一次構造がそれらのeDNAのクローニング および配列決定により解明された。実験の部Iに示すように、ヒトグルココルチ コイド受容体(hGR)をコード化するcDNAの同定により2形態の蛋白質、 すなわちアミノ酸777個のもの(アルファ)および742個のもの(ベータ) が明らかになった。これらはそれらのカルボキシル末端において異なる。(実験 の部工の記載はホレンバーグ(Hol lenberg)ら、1985として発 表された。)ヒトエストロゲン受容体はこれよりも若干小さな、アミノ酸595 個の蛋白質である(グリーン(Greene)ら、1986;グリーン(Gre en)ら、1986)、アミノ酸配列の比較により、これら2群の受容体間のみ でなく、鳥類赤芽球症ウィルスのv−erb−A発癌遺伝子生成物とも広範な相 同性が明らかになった(ワインバーガー (Weinberger)ら、198 5.グリーン(Greene)ら、1986、グリーン(Green)ら、19 86)、これはステロイド受容体遺伝子およびc−erbAプロト発癌遺伝子が 共通の原始的な先祖由来の調節遺伝子に由来するという示唆を支持する(ワイン バーガー(Weinberger)ら、1985)。
クローニングされたeDNAから推定されたhGRのアミノ酸配列(実験の部I 参照)に基づいて、この蛋白質の機能的および免疫学的に重要な領域の配置を提 示した(ワインバーガー(Weinberger)ら、1985)、これらには 、蛋白質のアミノ末端側半分に位置する免疫区、他のDNA結合性蛋白質との構 造的類似性を示すDNA結合区、および分子のカルボキシル末端付近に位置する グルココルチコイド結合区が含まれる。しかし各区の位置は仮定であり、転写自 体の活性化に関与する区は確認されていなかった。この研究において本発明者ら はhGR蛋白質に代替アミノ酸を導入することによりhGR内に提唱されている 機能区の部位を確認し、かつ他の重要な領域を見出すことを試みた。本発明者ら はまずサル腎細胞における新規な発現系を開発した。この系では機能性hGRの 合成がラウス肉腫ウィルス(RSV)の長鎖末なリピートの制御下でのcDNA の転写によって方向づけちれる。合成受容体の機能はクロラムフェニコールアセ チルトランスフェラーゼ(CAT)アッセイ(ボルマン(Gorman)ら、1 982m)およびステロイドホルモン結合により測定した、マウス乳i腫瘍ウィ ルス(MTV)LTRの転写誘導によって監視された。この新規な発現系によっ て本発明者らは挿入変異生成が受容体の種々の機能に与える影響を調べることが でき、これによってhGRの機能区構造のより詳細なモデルを提唱した。27種 の挿入変異体の分析に基づく本発明者らの結果から、グルココルチコイド受容体 は別個の機能区からなることが確認された(ワインバーガー(Weinberg er)ら、1985>、さらにこれらにより、提唱したDNA−およびステロイ ド−結合区外の他の配列が確認され、これを前記のように本発明者らは転写に対 するそれらの有効な作用のためτと呼ぶ。
l−ゴL」前玉− a ツセ 二お び クローニングされたcDNAからの機能性hGR(実験の部I)の発現を調べる ために用いたアッセイ系および方法を第11−1図に示す、これらの実験におい ては、レポーター遺伝子に結合したグルココルチコイド応答性プロモーター/エ ンハンサ−要素を受容体陰性細胞に導入した。従って原理的にこの構造物は転写 不活性のはずである0本発明者らのアッセイ法にはクロラムフェニコールアセチ ルトランスフェラーゼ(CAT)をコードする配列に融合させたMTV LTR を選択使用した(EC2゜3.1.28)。グルココルチコイドホルモンがMT VLTR内の独自の部位における転写開始の効率を高めることにより(ラッカー (Ueker)ら、1983)MTV DNAの転写速度を高めることは先に証 明されている。(ロンゴールド(Ringolg)ら、1983)、さらにグル ココルチコイド受容体はMTV LTR内にマツピングされたDNA配列に特異 的に結合しくベイバー(P ayvar)ら、1983)、これがグルココルチ コイド応答性を異種プロモーターに与えうる(チャンドラ−(Chanc(Ie r)ら、1983)、pMTVCAT(またはpGMCAT)を受容体発現プラ スミドと共トランスフェクションすることにより、トランスフェクションされた 細胞をグルココルチコイドホルモンで処理した際に活性を誘導しうる機能性受容 体が得られる。さらに生化学的実験、たとえば発現した受容体のステロイド結合 活性およびウェスタンプロット分析を同時に行うことができる。
RSV LTRを全長hGRcDNA(pR3hGRアルファ)に結合させる発 現ベクターをデザインして、広範な宿主細胞型において高水準の発現を得た。ベ クターpRS hG RアルファはpR3VCAT(ボルマン(Gorman) ら、1982b)の誘導体であり、CAT遺伝子のコード化配列がhG RcD  N Aにより置換されている。SV40の複製開始点をこのベクターに導入し 、これにより組換えプラスミドはT抗原(Tag)を発現するCO3−1cco sと呼ぶ)サル腎細胞において高いコピー数にまで増殖可能となった(グルッツ マン(Gluzman)1981)、 CO3細胞および親細胞系CV−1はグ ルココルチコイド受容体の水準が検出不可能であるという付加的な利点をも与え る(未発表の所見ならびに第1[−2およびll−3図)。
b 、、hGRの 上記のアッセイ法はステロイドホルモン受容体の作用機構を研究する際に遭遇す る主な難点の幾つかを克服するために企画された。これらの難点には受容体の細 胞内水準が低いこと、受容体の異質性の可能性があったこと、および受容体の機 能を試験する定量可能なバイオアッセイ系がなかったことが含まれる。
従って本発明者らはpRShGRアルファでトランスフェクションしたCoSm 胞が産生しうるhGRの相対量をまず調べた。
第n−2図(右のレーン)のトランスフェクションされたCO8細胞のウェスタ ンプロット分析は、CoS細胞が1M9al胞系(左レーン)に存在するhGR と移動性に関して区別できない94kdのhGRポリペプチドを合成したことを 証明する。さらに一時的にトランスフェクションされたCO8細胞中に存在する hGRの量はIM9細胞、すなわち細胞当たりioo、ooo−200,000 の受容体を含むもの(ハーモン(Har霧on)ら、1984)に見出される水 準よりも多い、この発現系は高い細胞内)IGR水準を有する細胞を提供するだ けでなく、hGRの機能研究を妨げる可能性のある受容体ミクロ異質性の可能性 をも除く。
発現したhGRの有効な転写因子としての機能性を試験するために、pMTVC ATおよびpRS hG Rアルファを共トランスフェクションしたのちに得た 細胞抽出物を用いてCATアッセイを行った。COSおよび親細胞であるcv− IMJ胞の双方へのトランスフェクションを調べた。予想どおり(アービン(A lwine)1985)CO5中にSV40 Tagが存在するとMTV LT Rの基礎活性が高まった(データは示されていない)、従って最大の誘導を得る ために、S V 40 Tagを発現しないCV−1図胞を用いた。第1f−3 図に示すように、pMTVCATを対照プラスミドと共トランスフェクションし た場合、CV−1細胞中にCAT活性は生じなかった。同様にpMTVCATお よびpR3hGRアルファを共トランスフェクションした場合もCAT活性は生 じなかった。しかし同じく共トランスフェクションされたCV−1図胞をデキサ メサゾン(DEX)で処理すると、MTV−CAT融合遺伝子の転写が開始され る。pMTVCATにより生じるCAT活性の基礎水準はcv−1図mにおいて かろうじて検出しうる程度(しばしばゼロ)であるので、この誘導係数はきわめ て大きい(約500〜1000倍)、対照実験として本発明者らはベータ形のh GRを共トランスフェクションした(実験の部I)、これはステロイドを結合し 得ないことが示されているものである(第1[−1表参照)、第1I−3図はh GRベータが本発明の発現アッセイ法において機能しないことを証明する。また 、hGRによる転写の活性化はグルココルチコイド応答性要素を含むプロモータ ーに限定される。pMTVCATの代わりにpM T I aC,1s、 T、 すなわち重金属には応答するがグルココルチコイドには応答しないヒトメタロチ オネインIa遺伝子の調節領域を含むプラスミドを用いた場合、トランスフェク ションしたCV−1のホルモン処理後にCAT活性の誘導は認められながった( データは示されていない)、これらの結果は、細胞内でhGRがステロイド依存 性転写スイッチとして機能するのに必要かつ十分な因子として作用することを証 明する。
・ このアッセイに基づいて、ステロイドによる受容体の活性化を試験すること ができた。第U−4(A>図に示したように、DEXはhGRにより誘導された CAT活性に対し3nMのED、。値を示す、これは種々の生理学的作用におい てDEXにつき観察されたED、。値(5nM)と一致する。共トランスフェク ションされたcv−1細胞を1100nのテストステロン、エストラジオールお よびプロゲステロンで処理することによりhGRつ作用の特異性をさらに調べた 。これらのステロイドはプロゲステロン以外はCAT活性を誘導し得なかった。
プロゲステロンはDEXにより生じた最大誘導の1%の値でhGRの機能を刺激 した(データは示されていない)。これらの結果は、トランスフェクションされ たcv−i細胞が、天然受容体の特異性および濃度において薬理学的リガンドと 相互作用する機能性hGRを合成することを示す。
エンハンサ−含有分子と細胞成分との特異的相互作用に関する研究から、CV− 1細胞は特定のウィルス性エンハンサ−の機能に必要なM3胞性因子を限定され た量含有することが示されたくショラー(Seholer)およびグルメ(G  russ) 1984 )、これらの細胞においてはトランスフェクションされ たpSV2CAT(ボルマン(Gorman)ら、1982a)により生じるC AT活性はプラスミド0.3pmol/ディツシュでプラトーに達する。同様に 、hGRが限定因子と相互作用するならば漸増する量のpRShGRアルファの トランスフェクションにより誘導されるCAT活性を一定量のpMTVCATで 飽和させることができるはずである。この実験では2+)+101(5μ2)の pMTVCAT DNAを使用し、漸増する量のpRShGRフルファDNAを 非特異的キャリヤーDNAと共に添加して、合計30ttg/ディツシュを得た 。第1t−4(B)図は0.03pml(100r+y)程度の少量のpR5h GRアルファ(ディツシュ当たり)をトランスフェクションした際にCAT活性 を検出しうろこと、およびCAT活性においてプラトーに達することはないこと を証明する。これらデータは、hGRによるM T V −CAT融合遺伝子の トランスフェクションの刺激はCV−1細胞中で限定する転写因子に依存しない ことを示唆する。
ChGRの のマツピン hGRが遺伝子転写を調節するi構を理解するためには、まずその機能図の解明 が必要であった。グルココルチコイド受容体の蛋白質分解に関する限定された研 究(カールスデットーデューク(Carlsdedt −D uke) 198 2 ;デルウェーク(Dellweg)ら、1982、タンプ(Wrange) ら、1984.ライヒマン(Reich論an)ら、1984)、およびhGR の一次構造の分析(実験の部I9照)に基づいて、受容体の構造に対するモデル が提示されている(ワインバーガー(Weinberger)ら、1985>。
このモデルにより主要な3区域が確認される。すなわちアミノ酸145から28 0に及ぶ免疫区、アミノ酸421から481に及ぶDNA結合区、および蛋白質 のカルボキシル末端付近に位置するステロイド結合区である。このモデルを試験 するために本発明者らはグルココルチコイド受容体コード化配列における27種 の部位特異性挿入変異体をリンカ−スキャニング法により形成した0次いでこれ らの遺伝子工学的に形成された変異体につき、遺伝子転写およびステロイドホル モン結合に対するそれらの能力をアッセイした。
hGRのリンカ−挿入変異体を形成するために、DNA分子を高い頻度で開裂さ せる制限酵素を用いて部分開裂することによりプラスミドpRS hG Rアル ファをまず線状化した。線状プラスミドを分離し、BapeHIリンカ−を添加 して、hGRをコードするオーブンリーディングフレームを再生した。得られた 変異体は3個または4個の付加的アミノ酸を保有し、これらが野生型の蛋白質の 配列を中断している。この方法により本発明者らは一連のランダムなhGR変異 体を形成した(第n−5図)。
これらの変異体が全長hGRを発現する能力をウェスタンプロット分析により推 定した。産生されたhGRは30%以上は異ならないことが示され、従ってこれ らの変異体はいずれも発現された蛋白質を不安定化しないと思われた。
各変異体の機能性を第1[−1表の野生型hGRのものと比較した。27種のh GR変異体のうち12種により誘導されるCAT活性は野生型の水準に匹敵した 。CAT活性の誘導によりアッセイして機能が低下し、または完全に失われてい る15種のhGR変異体の分析により、これらは別個の4群に属することが示さ れた。いわゆる免疫原区のアミノ酸120と215の間に位置する一部のこれら 変異体が第1群を形成する。受容体分子のこの領域には特異的機能は帰属されて いないが、3種の変異体(1120,I204およびI214)は低イCA T 活性誘導能を示す、これらの変異体はステロイド結合能を完全に維持した。
意外ではないと思われるが、第2群の欠損変異体は受容体の推定DNA結合区に 見出される。この機能図はシスティンに富み、それぞれアミノ酸約25個の2反 復単位がらなり、これがZn”リガンドにより調整されたループ構造に折れ曲が っている(ミラー(Miller)ら、1985)、変異体I422の場合は、 配列モチーフCys−X2−C31SがCys−X5−Cysに変わっている。
付加的アミノ酸の存在が受容体の機能を完全に失わせている。変異木工440は 第1ループの形成に関与する他の2個のシスティン間に同様にアミノ酸4個の挿 入配列を有し、同様に検出可能な水準のCAT活性を誘導できない、他方、変異 体I428ではループ自体の長さがアミノ′fIi13個から17個に伸長して いる。著しく低下してはいるが、I428にょるCAT活性の誘導はなお検出可 能である。3種の変異体すべてについてDNA結合区に存在するステロイド結合 容量は野生型の水準の範囲内にあることが示された。突然変異により影響を受け る第3の領域はDNA結合区に隣接した位置にある。変異体I488およびI  4.90は低い水準のC−A T活性を示すが、ステロイドを効果的に結合する 。第4群は受容体蛋白質の最後の200個のアミノ酸を包含する。5種の変異体 は(l582゜I 589.I 599.I 626およびl696)は検出可 能な水準のCAT活性な示さない。この機能活性の欠如はそれらがデキサメサゾ ンを全く結合し得ないことと関係がある。これらの結果は、ステロイド結合領域 が蛋白質の大部分を包含することを示す、これらはすべて−C末端付近に集中し ている。分子のアミノ末端と異なりこの領域は受容体の一次構造の変化に対して きわめて敏怒である。
包■口り二り邑 hGR′″ イ の 。
挿入 CAT DEX hGR7ミ/ ’ ?> 4A! アルフア −100100 19F!、IR117NT l37 RIR^ 95 NT 1102 にSV 130 NT l120 RにS^ 276 1204 RIR3125 1214RにS^ 279 I262 ADPR97NT 1289 RIR125NT 1305 ADPR86NT l346 八DPR19107 1384RIR101NT l403 ADPR114NT l408 ADPR55NT 1422 GSV 0 105 1428 RIR^ 292 1440 ADPRO69 1488GSV 15 96 1490 RIR^ 10 115 1515 RIR109NT l532 GSV 115 NT l550 ADPR519 I582 RIRO0 I589 にSV 0 0 1599 SDP OO l626 ADPRO0 1684RGS^ 7981 1696 R(:SA OO ベー C,、軸/″″00 CV−1またはCOS細胞をI)R5hGRフル77、pRS hG Rベータ 、または突然変異したhGRアルファによりトランスフェクションし、CAT活 性およびステロイド結合能につきアッセイした。トランスフェクション後にCV −1細胞をlonM−DEXの存在下で2日間培養したのち、細胞溶解およびC ATアッセイを行った。COS細胞は普通の培地に維持された。これら2パラメ ーターを野生型hGR活性に対する%として定量した。hGRアルファに挿入さ れたアミノ酸を1文字コードで表示する。NTは試験しなかったことを意味する 。
hGRアルファとhGRベータのアミノ酸組成の相違を第11−5図および実験 の部■に示す。
L−以−1匙 hGR発現ベクターのトランスフェクションによりCV−1細胞中で産生された hGRがMTR−CAT!!合遺伝子の転写活性化に必要かつ十分な因子である ことを示した。誘導の規模から、hGRは転写“スイッチ”として作用し、これ がグルココルチコイド応答要素を含む静止状態のプロモーターを活性化状態に変 換しつることが明らかになった。f#成性活性を示す他の転写因子と異なり、h GRによる転写刺激は完全にグルココルチコイドホルモンの存在に依存性である (第1f−3および■−4(A)図)、細胞内で蛋白質が大量に産生されるだけ では調節された遺伝子の転を誘導するのに十分ではない、hGRがホルモンによ って活性化される機構は十分には解明されていないがサイクリックAMP結合蛋 白質の場合と同様に、蛋白質内におけるアロステリック転移を伴うものと思われ る(マツケイ(Mekiy)およびスタイッ(S teitz) 1981 ; ゲージス(Gages)およびアジャ(Adhya> 1985 )。
本発明者らは、hGRによる転写の活性化はCV−1細胞中に限定された量で存 在する因子によって制限されないことを認めた(第n−4(B)図)、これらの 結果はグルココルチコイド応答性エンハンサ−へのhGR−ステロイド−複合体 の結合がプロモーター付近の一般的転写因子の活性を高めるのに十分であること を示唆する。他の数種の転写因子について同様な特性が報告されている。たとえ ばAdfl、すなわちメラノガスター(ツユtnelano aster)にお けるアルコールデヒドロゲナーゼ(Adh)の近位プロモーターを活性化する転 写因子は他の蛋白質因子の不在下でAdh鋳型DNAを結合し、Adh RNA 合成の開始を活性化するために内在性RNAポリメラーゼIi、および他の一般 的転写因子を含む画分を必要とするにすぎない(ヘーベライン(Heberle in)ら、1985)。SV40エンハンサ−/プロモーター要素を含む組換え プラスミドpSV2CATを用いる他の型の実験において、ショーラー(Sch oler)およびグルス(Gruss)(1984)は、エンハンサ−含有DN Aの機能に細胞性分子が必要であることを示した。彼らの実験によれば、SV4 0エンハンサ−要素によるCAT遺伝子の活性化に必要な限られた量の細胞性因 子の存在が示された。しかし一般的転写因子の枯渇は観察されなかった。これら のデータは特定の有効な転写因子の作用機作が一般的転写因子の活性を高める因 子自身、またはポリメラーゼ自身によって誘導されるクロマチンの構造における 変化なもたらすらしいということを示唆しているモロ−(Moreau)ら、1 981.ウェイシリク(Wasylyk)ら、198B)、グルココルチコイド 処理によってM T V L T Rのセグメントを含むDNA領域に可逆的お よび永続的双方の変化が生じることはすでに示されている(ザレット(Zare t)およびヤマモト(Yama、noto) 1984 )、結合した受容体が プロモーター活性を高める機構は完全に解明されている。しかしhGRを過剰に 発現する系が得られれば、有効な転写因子による分子基磐での転写活性化につい ての将来の研究が容易になるであろう。
27種の挿入変異体の解明の結果は、ヒトグルココルチコイド受容体が一連の機 能図からなるという本発明者らの先の示唆を支持し、拡大する。ステロイド結合 に影響を与える変異体がすべてカルボキシル末端に集中していることは注目に値 する。
この領域がホルモンの特異性をコードする別個の機能図として機能することが示 唆されるほか、これらの結果はこの受容体内に確認された他の機能図が別個の機 能を果たすとい可能性をも暗示する。従って、受容体が特定のDNA配列を認識 し、これと相互作用する能力は、エストロゲン受容体および発癌遺伝子生成物v −er上−Aによって高度に保持されているCys−Lys −Argに富む領 域にあると思われる。これらの領域における突然変異は受容体分子が転写を活性 化する能力を低下させるというのは論理的であると思われる。活性化はリガンド がアロステリック形質転換を誘導する能力、および形質転換した分子がDNAを 認識し、これと相互作用する能力の双方に依存するからである。ステロイド受容 体構造の最初のモデル(ワインバーガー(Weinberger)ら、1985 )に基づけば、これらは突然変異誘発の解明に際し予想された結果であった。し かし予想されなかった結果は、転写活性に影響を与える他の領域が少なくとも2 か所確認されたことである。これは、転写活性化に必要であるがステロイドまた はDNAの結合のいずれにも特異的に関与してはいない他の機能図が受容体中に 存在するという興味深い可能性を与える。変異体1120.1204および12 14は野生型の親和性なもってステロイドと結合するが、転写活性が低下してい る。これらの変異体は本発明者らがτ、と呼ぶこの機能図が完全なhGR活性を 得るために機能的に重要であり、かつ必要であることを明瞭に証明している。興 味深いことに、数系列のグルココルチコイド耐性細胞に見出された非機能性の切 除型変異体(すなわち40kd)は野生型受容体よりも効率的に核内に保持され るが、転写を活性化し得ないくヤマモト(Ya蒙amoto)ら、1976:ア ンドレアセン(A ndreasen)およびゲージング(Gehring)  1981 ;ウエストファル(Westphal)ら、(1984>、これらの “核転移増加型”(At )変異体において失われた受容体断片は明らかに蛋白 質のアミノ末端である。それらはホルモン結合能を保持しているからである0本 発明者らはτ、がhGRの主免疫原区と一致することを指摘したくワインバーガ ー(Weinberger)ら、1985)、これは恐らくこれが分子の外表に あることを示す、この機能図がその機能を果たす様式についての考察には、受容 体の三量化をもたらす自己相互作用、RNAポリメラーゼHなどの一般的転写因 子との相互作用の可能性、および/または活性化された受容体の残りの部分にア ロステリック作用を及ぼすことによるDNA結合の調節が含まれる(デルウェー ク(Dellweg)ら、1982)、τ1は受容体のアミン末端、すなわちよ り小型のエストロゲン受容体とは共有されない領域に含まれる。恐らくエストロ ゲン受容体が第2の蛋白質との相互作用によりこの機能図と同等の機能を得るか 、またはτ、が他の調節分子との相互作用ではなくグルココルチコイド受容体自 体の内部の他の残基と相互作用するのであろう。
転写活性化に影響を及ぼす他のτ領域(τ2と呼ぶ)はエストロゲン受容体およ びV−虹b−A発癌遺伝子中に存在する領域である。その位置からも、これがス テロイド−およびDNA−結合区を結合させる“ちょうつがい”領域として作用 するという可能性が示唆される。従ってこれらの変異体は受容体の活性化に必要 なアロステリック形質転換を遮断するであろう。
アミノ酸挿入配列により影響を受ける第3の領域は、ワインバーガー(Wein berger)ら(1985)により報告される推定DNA結合区内に位置する 。この機能図はCys−Lys−Argに富む配列を含む2個の反復単位からな り、v−erbA発癌遺伝子およびエストロゲン受容体と比較して最も強く保守 されるものである(ワインバーガー(WeinberBer)ら、1985.グ リーン(G reen)ら、1986;グリーン(Green)ら、1986) 、これらの反復単位はまず因子TF−111a(ミラー(Miller)ら、1 985)に観察され、それ以来多数の他の核酸結合性蛋白質中に配列相同性研究 によって見出された、(ループ(B erg)1986)、因子TF miの実 験的および理論的研究に基づいてミラー(Miller)ら(1985)は蛋白 質がDNA分子を結合する新規な機構を提示した。彼らのモデルにおいては各ユ ニットは亜鉛イオンを中心とした“フィンガー状”構造に折れ曲がっている。1 本のフィンガーがDNAの半回転に結合する。変異体重422およびI440は フィンガーモデルの中心となるモチーフCys −X 2− CFSを乱すアミ ノ酸挿入配列を有する。これらの変異体は転写活性化に関しては全く不活性であ るが、それらグルココルチコイド結合能は保持する。予備実験が示すように、こ れらの変異体もホルモン処理後に核に転座することができず、インビトロにおい てDNAを結合するこができない(ニス・ホレンルーグ、未発表の所見)、これ らの突然変異した受容体はhGR中に存在するフィンガーモチーフの機能的重要 性を証明する。この領域に位置する第3の変異体重428は4個のアミノ酸の添 加によりフィンガーが伸びている。I428の転写活性は大幅に損われる(野生 型水準の2%)が、なお検出可能である。従って各ループは亜鉛結合モチーフよ りも変化に耐えると思われる。フィンガ一様機能区がhGRにおいて機能的に重 要であるという証明から、本発明者らはステロイドホルモン結合体が原始的な祖 先由来のDNA結合蛋白質から進化した金属蛋白質であると提唱するに至った。
これらのデータを合わせると、受容体は調節機能図の集合体からなり、これらは 原始的なステロイドホルモン受容体中へ進化の過程で侵入凝縮されたものと思わ れ、これが哺乳動物ゲノム中に存在する一部の多数のホルモン応答遺伝子を生じ たことが示唆される。この分子の転写活性はそれが遺伝学的スイッチとして作用 する潜在的能力をもつことを証明する。これは各種の進化上の種族および恒常的 機能の活性化におけるステロイドホルモンの役割りと一致する。この突然変異の 方式によれば、希望する小規模または大規模の欠失変異体のいかなる組をも好都 合に形成することができ、機能を研究するために関連分子間の機能区を始動させ ることができる。この実験例に記載した迅速かつ定量的な機能アッセイと合わせ て、τ、DNA−およびステロイド−結合区の機能性に関して特定の問題を提起 することが可能となった。
、の) に述べた゛に る l乱r調哩 !■二上区 hGRアッセイ゛の ゛ このアッセイ法においては、hGRアルファcDNAを含む発現ベクターまたは それから誘導される変異体を、CAT遺伝子を保有するプラスミドと共にMTV  LTRの制御下にCV−1またはcosg胞中へ共トランスフェクションする 。次いで細胞をホルモンの存在下または不在下で培養する。CV−1細胞はCA T活性の誘導を監視するために用いられ、CoS細胞はステロイド結合能および hGR蛋白質の発現を測定するために用いられた。
策l二11 hGRの CO8細胞を偽トランスフェクションしく中央レーン)、またはプラスミドpR 3hGRアルファでトランスフェクションしく右レーン)、2日後にhGR蛋白 質の存在につき分析した。粗製の細胞質抽出物を5DS−PAGEにより溶解し 、ウェスタンプロットにより分析した。IM9細胞からの細胞質抽出物な比較の ため同一ゲルに付与したく左レーン)。
サブコンフルエンシー状態のCV−IM!A胞をpRS Vgal(対照)、p R3hGRアルファ、またはpRShGRベータ、およびレポータープラスミド pMTVCATで共トランスフェクションし、10nMデキサメサゾンの存在下 (+)または不在下(−)で2日間培養した。CATアッセイは実験法(実験の 部■。
F、)に示したとおり行われた。C,クロラムフェニコール;AC13−アセチ ルクロラムフェニコール。
(A )pRS hG RアルファおよびpMTVCAT(各プラスミド10μ lF)で共トランスフェクションしたCV−1細胞を漸増する濃度のデキサメサ ゾンの存在下に培養した。DEXに対する見掛けのED、。値は3nMであった 。CAT活性の水準を特定の実験において観察された最大応答に対する%として プロットした。DEXの不在下ではCAT活性は検出されなかった。
(B)滴定。漸増する量のpR3hGRアルファをサブコンフルエンシー状態の CV−1細胞中へ一定量のpMTVCAT(5μ2)と共に共トランスフェクシ ョンした。プラスミドpBR322をキャリヤーDNAとして用いて全体として DNA結合区g/プレートを得た。10nM−DEXの存在下に細胞を2日間培 養し、CAT活性を測定し、(A)の場合と同様にプロットした。
!に」」乙 hGRにお番る 、の位! hGRを転写活性化に関与する推定機能図τ1およびτ2(斜線を施した領域に より示す)と共に模式的に示す、DNA結合区は点彩を施した四角で、ステロイ ド結合区は点を施した四角により表わされる。Ba5HIリンカ−挿入配列は三 角形および丸印で表わす、数字はその後で挿入が起こるアミノ酸の位置を意味す る(実験の部I参照)、白地の記号はCAT活性により測定して野生型水準のホ ルモン依存性転写活性を誘導しうる変異体を表わす、黒地の記号は大幅に低下し た、または無効になった機能を示す、棒は機能を示さないhGRベータ中に存在 する異なるアミノ酸の位置を示す。
、F、に1汲 玩L」創1に生 CV−1およびC08−1細胞は370℃で、5%(v/v)ウシ胎仔血清、ア ンピシリン400μg/zl、およびストレプトマイシン100μmF/lll を補充したダルベツコの改良イーグル培地において増殖させた。良好なトランス フェクション効率を得るために細胞を3日毎に継代し、コンフルエンシーに到達 させながった。
トランスフェクションされた培養物は5%CO2下で37℃に保持された。
b ″ ′ブースミド プラスミドpRS hG RアルファおよびpR3hGRベータ、す、なわちc v−1およびCO8細胞において2形態のhGRの合成を方向づけるものは、3 個のDNA断片から構成された。第1断片はpRSVCATゴルマン(Gorm an)ら、1982b)から誘導され、RSV LTR,pBR322配列、お よびSV40;f?!J7デニル化部位を含む、この断片を得るためにはpR3 VCATをHindl[Iで切断し、各末端をDNAポリメラーゼ■のクレノー 断片で処理することにより修復した。□Iロリンーを標準法によりこれらの末端 に付加しくマニアチス(Maniatis)ら、1982)、このプラスミドを 次いでh■で切断し、これによってCATコード化配列配列去した。第2の断片 はhGRアルファまたはhGRベータのいずれのコード化配列をも含む、プラス ミドp。
B113およびpOB117(ニス、エム、ホレンルーグ、未発表の結果)、す なわちそれぞれアルファ形およびベータ形のhGRのコード化配列全体を含むも のを旦amHIで切断した。各末端をクレノー断片で修復し、これらの1ラスミ ドをbすで切断した。
第1および第2断片のリゲーションによりプラスミドpRhGRアルファおよび pRhGRベータを形成した。付加すべき第3の断片はプラスミドp S V  2 CA Tから得た5V400RIを含む几翌■一旦道は■からなる(ゴルマ ン(Gorman)ら、1982g)、この断片の各末端をクレノー断片で処理 することにより修復し、これらにNdeIリンカ−を付加した。SV40 0R Iを含むこのDNA断片を次いでpRhGRアルファおよびpRhGRベータ中 に存在する1個のNde1部位に導入した。最後にこれらのはpR3hGRアル ファおよびpRS hG Rベータであった。プラスミドpMTVCATおよび pMTIaCATはニス、ゴールド氏からの供与であった。
(C殉然六 ン hGRアルファの野性型配列を乱すアミノ酸の挿入は下記の方法により行われた 。全長線状pR5hGRアルファDNAはAlul、匣1.およびBstNI制 限酵素による部分消化によって形成された。BstNIにより切断したDNAの 場合、各末端をまずクレノー断片で修復した0次いでDNA分子をアガロースゲ ル電気泳動により分画し、線状の1ラスミドを抽出しな。
8−または12−11erのl阻HIリンカ−を付加してhGRアミノ酸配列配 列来の解読フレームを再生した。hGRのコード化領域に1個のB堕HIリンカ −を保有するプラスミドの配列を決定しくマクサム(Mayim)およびギlレ バート(G 1lbert)1980)、リンカ−の位置およびhGR変異体の 全体性を確認した。
d トランスフェクションお CATアッセイ組換えDNA構造体をリン酸カル シウム共沈法によりc■−1細胞中へ(ウィグラー(Wigler)ら、197 9)、またはDEAE−デキストランによりCO5細胞中へ(ディーンズ(D  eans)ら、1984)導入した。トランスフェクションに用いた各プラスミ ド調製物は2種の連続CsC1−EtBr平衡濃度勾配により精製された。CA T遺伝子構造物でトランスフェクションしたのち、ボルマン(Gorman)ら (1982a)の記載に従ってCV−1細胞をCATアッセイ用に調製した。こ れらのアッセイは全細胞抽出物の3分の1を用いて、インキュベーション時間6 時間で行われた。
(e) ウェスタンプロッド 布 cos′MA胞からの粗抽出物は10+*M)リス−HCf(pH7,5)、1 00+mM NtCl、 1 sM E D T A 、0.5%トライトンX −100を含有するvl、WI液を用いる細胞溶解により調製された6等量の蛋 白質(100μg)p7.5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により溶解し、 ニトロセルロースフィルターに移し、抗hGR抗体GR884(ハーモン(Ha rson)ら、1984)により検査したのち1251標諏−黄色ぶどう球菌蛋 白iAにより検出した。フィルターを風乾し、フィルムに露光しな。受容体の量 をオートラジオグラフのスキャニングにより定量した。
(f ステロイド結合のアッセイ COS細胞を、10mM)リス−HC1(pH7,5)、10w+M NaC1 ゜1 va M E D T A 、 5μg/xiアンチベイン、5μg/  l 10イベブチンおよび0.5mM−P M S Fを含有する低張緩衝液中 でダウンスホモジナイゼーションにより細胞溶解し、15,0OOXyで10分 間遠心分離してサイドシル画分を得た。100mM−NaC1に調整され、サイ ドシル画分からの蛋白質10μsおよび2 xlO−”(’H)DEX(アメル シャム、950 i/ wnal)を全容量200μmに含有する低張緩衝液中 でインキュベーションを行った。非特異的結合は2X10−1非標識DEXの添 加により測定された0反応は0℃で2時間行われ、次いで50%デキストラン被 覆活性炭(10:1活性炭:デキストラン)20μlと共にインキュベーション し、is、oo。
×3で4℃において2分間、遠心分離した。上層液をベックマンL S −78 00液体シンチレーション分光先度計による液体シンチレーション法によって計 数した。各アッセイは通常2500〜3000epm (’ H)標識ステロイ ドを与えた。非標識DEXはこの結合の70%に対し競合した。
、 の で 昭した 1 、 A 1w1ne、 J 、C、、Mo1.(≧11.Bio1.5:1 034−1043<1985>。
2、 Andreasen、P、A、、and Gehring、U、、旦ur 、J 、B iochem。
120 :443−449(1981) 、 ’3、 Bazett−Jone s、D、P、、Yeekel、M、、and Gottesfeld。
J 、 F 、 、 N ature、317:824−828(1985)  。
4 、 B erg、 J 、 、 S cience、232:485−48 7(1986) 。
5 、 CarlsLedt−D uke、 J 、 、 Okret、 S  、 、Wrange、O、、andGustafsson、 J 、 −A 、 、 P roe、N atl 、Acad、 S ei、 U S A 。
79:4260−4264<1982) 。
6 、Chandler、V 、L 、、Maler、B 、A 、、and  Ya餉amoto、K 、R、。
Qml↓、33:489−499(1983) 。
7 、Deans、R、J 、、Denis、K 、A 、、Taylor、A  、、andwal I 。
R,、Proe、N1t1.Acad、Sci、、U S A 、81:129 2−1296(1984) 。
8、 Dellweg、H,−G、、HoLz、A、、MugeIe、に、、a nd Gehring。
U、、EMBOJ、、1:285−289(1982)。
9、 Dynan、W、S、、and Tjian、R,、Ce1l、32二6 69−680(1983)。
10、 GarBes、S、、and Adhya、S、、Cel±、41ニア 45−751(1985)。
11、 Gluzman、Y、、Celユ、23:175−182<1981) 。
12、 Gorman、C,M、、Moffat、L、F、、and Howa rd、B、H,。
Mo!、Ce11.B iol、、2二1044−1051(1982a)。
13、Gorman、C、M 、、Merlino、G 、T 、、W ill ingham、M 、C、。
P astan、 I 、 、and Howard、 B 、H、、P ro e、 Natl、Acad。
旦杉工US、と、79:6777−6781 <1982b) 。
14、G reen、 S 、 、Walter、 P 、、K umar、  V 、、 K rust、A 、 、BornerL。
J 、M、、Argos、P 、、and Chambon、P 、、Natu re。
320:134−139(1986) 。
15、Green、G、L、、G11na、P、、Waterfield、M、 、Baker、A、。
Hort、Y、、and 5hinej、、5cience、321:1150 −1t54(1986)。
16、Harmon、J 、M 、、E 1sen、H、J 、、Brower 、S 、T 、、S imons。
S 、 S 、、 Langley、C、L 、 、and Thompson 、 E 、 B 、 、C5neer上ζ!じ孔、、44二4540−4547 (1984>。
17、Heberlein、U、、England、B、、and Tjian 、R,、Cel±。
41 :965−977<1985) 。
18、Hollenberg、 S 、M 、 、Weinberger、 C 、、Ong、 E 、 S 、 。
Cerel li、G 、、Oro、A 、、Lebo、R、、Thompso n、E 、B 、。
Rosenfeld、M 、G 、、and Evans、R、M 、、NaL ure。
318:635−641(1985) 。
19、Khoury、G、、andGruss、P、、Mo1ecular C Ioning+A Laborator Manual、Co1d Sprin g Harbor。
N ew York (1982)。
20、Maxa+s、A、M、、and G11bert、W、、Proe、N atl、Acad。
旦杉よ4口3 A 、 74:580−564(1977) 。
21、McKay、D 、B 、、andS teitz、T 、A 、、Na ture。
290ニア44749(1981) 22、 Miller、J、、MeLaehlan、A、D、、and Klu g、A、。
EMBOJ、、4:1809−1814(1985)。
23、Moreau、 P 、 、 Hen、 R、、Wasylyk、 B  、 、 E verett、 R、、Gaub。
M、P、、and Chambon、P、、Nuci、Aeids Res、。
9:6047−6067<1981)。
24、Parker、C,S、、and Topol、J、、Cel↓、37: 273−283<1984) 。
25、Piyvar、F、、DeFranco、D、、Firestone、G 、L、、Edgar。
B 、Wrange、O、,0kret、S 、、Gustafsson、J  、−A 、、andYasamoto、に、R,、Ce11,35:381−3 92(1983)。
26、 Reichman、M 、E 、、 F oster、C、M 、、  E 1sen、 L 、P 、、 E 1sen。
H,J 、、Torain、B 、F 、、and S imons、S 、S  、、J r、。
B ioehemistr 、23:5376−5384(1984) 。
27、Ringold、G 、M 、 、Yamamoto、 K 、R、、B  1shop、 J 、M 、、andVarmus、H、E 、、上−roe 、Natl、y\cad、sci、、リニSA。
74:2879−2883(1977)。
28、Sawadogo、M、、and Roeder、R,G、、Cel↓。
43:165−175<1985)。
29、 5choler、H,R,、and Gruss、P、、Ce11,3 6:403−411(1984)。
30、 5hya+mala、G、、旦iochem、Bio h s、Res 、cowmun、。
64:408−415(1975)。
31 、Ucker、 D 、 S 、、 F 1restone、G 、 L  、、and Yamamoto、 K 、R、。
Mo1.Cel I 、 B iol 、、3:551−561(1983)  。
32、 Wasylyk、 B 、 、Wasylyk、C、、A ugere au、 P 、 、and Chambon 。
P、、Ωml↓、32:503−514(1983) 。
33、Weinberger、 C、、Hel Ienberg、 S 、M  、 、 Rosenfeld、 M 、 G 、 。
ancl Evans、R,M、、Nature 318:670−672(1 985)。
34、 Westphal 、 H、M 、、Mugele、 K 、、 Be ato、M 、 、and Gehring。
U、、EMBOJ、、 3:1493−1498 (1984)。
35、Wigler、M 、、Sweet、R,、S i(G 、K 、、Wo ld、B 、。
Pe1ficer、A、、Laey、E 、、Maniatis、T、、S 1 lverstein。
S、、and Axel、R,、Cel↓、 16:777−785 (197 9)。
36、Wrange、O,,0kret、S 、、Radojcie、M、、C arlstedt−Duke、J 、、and Gustafsson、J 、 −A 、、J 、B iol、chem、。
259:4534−4541 (1984)。
37、Yamamoto、に、R,、Gehring、U、、Sta+apfe r、M、R,、andSibley、C,、Ree、Pro 、Horsone  Res、、32:3−32 (1976)。
38、Zaret、に、S、、and Yamamoto、に、R,、Celユ 、38:29−38e−erb−A遺伝子は甲状腺ホルモン受容体をコードする 、A、および = ヒトグルココルチコイド受容体(hGR)の相補DNAはその塩基配列が決定さ れており(Weinbergerら、1985bおよび実験の部Iを参照)、機 能的に活性であることが分かつている(実験の部■を参照)、興味あることには 、その受容体の塩基配列解析により、それは鳥類の赤芽球症ウィルス(AEV) のv−erb−A腫i遺伝子産物に関係のあることが見出された(Weinbe rgerら、1985を参照)、これはステロイド受容体とerb−A[i瘍遺 伝子産物が共通の原子的原型(primordial arehetype)を 共有し、そしてerb−A原腫瘍遺伝子産物もまたDNAエンハンサ−因子と結 合するタンパク質でありうるという提案へ導いた。ヒトエストロゲン(Gree nら、1986およびGreeneら、1988)、ニワトリプロゲステロン( Jeltsehら、1986およびConneelFら、1986)およびヒト アルドステロン(J 、 Arriza、C、W、およびR9M、E、、未発表 データ)の最近の特性決定はこれらの結論をさらに支持するものである。
従って、我々はたとえヒトc−erb−A原腫瘍遺伝子が機能的に確実に固定さ れなくとも、その遺伝子の配列を決定することから始めた。これらの実験の進行 中に、グルココルチコイド受容体の機能的ドメイン(実験の部■を参照)の解説 において進歩が見られ、hGRのホルモン結合ドメインはカルボキシ末端の30 0個のアミノ酸を包含する異常に大きい領域であることが判明した。この全領域 はv−erb−Aのカルボキシ末端とのわずかではあるが有意な類似性を有し、 それ故にステロイドホルモンの作用と類似した転写調節作用を及ぼしうる分子の 部類に我々の関心が集中した。
遺伝子発現の甲状腺ホルモン刺激の分子t!1tIIはステロイドについて概略 したものと類似していると思われる(Eberhardtら、1980を参照) 、甲状腺ホルモンは試験したすべてのを索動物種に存在し、そして発生および分 化(例えば両生類の変態)に対して重要な作用を及ぼす(E berharcl tら、1980を参照〉、ステロイドと同様に、甲状腺ホルモンは受動拡散によ って細胞に入り、高親和性該受容体と結合し、その後遺伝子発現の迅速かつ選択 的な活性化を仲介する(Tataら、1966およびOppenheimerら 、1972) 、この仮説を支持する証拠は、ラット下垂体前葉のツマ・トトロ ビン生成細胞および多数の関連するラットソマトトロピン生成細胞株における成 長ホルモンおよびそのメツセンジャーRNAの誘導の研究からもたらされた(S asuelsら、1973およびTataら、1974) 、甲状腺ホルモンは これらの細胞における成長ホルモン遺伝子の転写を速やかに増強する(Mart ialらj 977およびE vansら、1982) 、この転写増強は核甲 状腺ホルモンー受容体複合体のレベルが上昇することにより達成され、時間およ び濃度に依存しているが、タンパク質合成とは無関係である( S amuel sら、1976; S pindlerら、1982.およびYaffeら、1 984を参照)。
ステロイドホルモン作用と甲状腺ホルモン作用との類似性は、erb−Aタンパ ク質それ自体が甲状腺ホルモン受容体でありうるという可能性を調べることへ導 いた。我々は初めにヒトC−erb−AのeDNAを単離して、その配列を決定 した。その塩基配列から、ステロイドホルモン受容体の推定上のDNA結合ドメ インに類似したシスティン/リシン/アルギニンに富む領域、およびそのステロ イド結合ドメインとわずかに関連したカルボキシ末端領域を含む456個のアミ ノ酸から成るポリペプチドが推定された。クローン化したステロイド受容体のホ ルモン結合特性を調べるために#4発された機能検定(実験の部Iを参照)を用 いて、我々はヒトc−erb−AeDNAの翻訳産物が天然甲状腺ホルモン受容 体分子に特徴的な、固有の甲状腺ホルモン結合活性を保持することを証明した。
、 B、 c−erb−A eDNAの、 ゛ヒトe−erb −A eD N  Aを単離するために、v−erb−A遺伝子のみを含むAEVゲノム領域から 分離した500塩基対(bp)のPstIDNAフラグメント(Vennstr omら、1980)を32 P [% gプローブとして使用して、2つのヒト 胎fieDNAライブラリーをスクリーニングした。それぞれ約106個のファ ージ組換え体の2つの独立したライブラリーと選択することにより、2つの重複 するラムダBtlOcD N Aクローンが得られた。pUc8サブクローンか らのcDNAクローンEcoRI挿入物pheA4およびpheA12のそれぞ れの制限地図を作成したく第111−1(A)図)。
これらの重複する1、5キロ塩基(kb)eD N Aクローンのヌクレオチド 配列解析により、ヌクレオチド番号301に推定上のイニシエーターメチオニン コドンおよびヌクレオチド番号1669にターミネータ−コドンを有する456 個のアミノ酸の長いオーブン・リーディング・フレームを含むことが明らかにな った(第■−1(B)−1図および第1n −1(B)−2図)、ATGの7コ ドン上流には読み枠内のターミネータ−TAAが存在してイニシエーターメチオ ニンに対する支持を与えているが、26コドン下流に存在する別のメチオニンは この割当てを不確かなものにする。
共通のポリアデニル化付加シグナル(AA T A A A 、 P roud footら、1976を参照)はpheA12のターミネータ−とポリ(A)領 域の間の27ヌクレオチド中に存在しない。
ヒトe−erb −A eD N A翻訳オーブン・リーディング・フレーム内 にコードされる相対分子量52000(M 、 = 52K ’)の推定上のポ リペプチドは、AEV中のウィルスgag配列(Debuireら、1984) から下流の領域と82%のアミノ酸同一性を共有する。アミノ酸の比較において 大きな相違は見られなかったやヒトe −erb−Aアミノ酸配列はウィルスの アミノ酸残基37から始まるウィルスタンパク質と相同である(第m−2図)、 c−erb−Aのカルボキシ末端はv−erb−Aのそれと次の点で相違する: すなわち、2種のポリペプチドのアミノ酸配列類似性がe−erb−Aの残基4 45およびv−erb−Aの残基380で終止する(第m−2図)。
ヒトc−erb−A核酸配列とv−erb−Aのそれとを整列させると、ヒト遺 伝子の約74%がアミノ酸の相同領域(c −erb −Aのヌクレオチド56 3−1636 、データは示さず)においてウィルス遺伝子と同一であることが 分かる。これらの比較は、染色体17にマツピングされる他のヒトerb−A遺 伝子に関する以前のデータ(J anssonら、1983 ; S purr ら、1984.およびD aytonら、1984)と考え合わせると、我々の 分離したヒト結盟c−erb−A遺伝子が別個のものであることを示す、2種の 染色体17erb−A遺伝子(我々は両方ともhe−erb−Aアルファと呼ぶ よう提案する)のうちの1種はヌクレオチド配列に関して82%がv −erb  −A遺伝子と類似しており、アミノ酸配列に関しては89%が同一である(D ayton、1984を参照)、従って、我々がhe−erb−Aベータと呼ぶ よう提案する胎盤c−erb−A cDNAは、he −erb −Aアルファ 遺伝子よりもウィルスerb−A遺伝子との関連性かうすい。
ウィルスおよび細胞erb Aタンパク質産物とグルココルチコイド受容体との アミノ酸配列の比較は、hGRのカルボキシ末端半分との段階的レベルの相同性 を示す(第nl−2図)、!にも高い類似性はc−erb−Aアミノ酸残基10 2から始まって65個のアミノ酸から成るシスティンに富む配列に見られる(W einbergerら、1985を参照)、hGRと比較した場合には47%の アミノ酸同一性が見られ、そしてc−erbAをヒトエストロゲン受容体(hE R)のアミノ酸配列と比較した場合には52%の同一性が存1′ メイン4を表 すと提案した。突然変異誘発および発現実験により、転写活性化におけるその役 割の直接的証拠が得られたく実験の部■を参照)、システィンに富むドメインか ら下流の領域(ホルモン結合ドメインに相当する)には、ウィルスerb−A産 物において先に述べたようなhGRおよびhERとの低下したしかし有意な(1 7%)相同性が存在する(Weinbergerら、1985゜Greeneら 、1986.およびG reenら、1986を参照)。
FA−”C,erb A − 制限エンドヌクレアーゼ消化ヒト胎盤DNA、 D、 c−erb−A−の 種々のヒト細胞株またはヒト胎盤から分離した細胞質ポリ(A)含有RNAと、 pheA4からの650bp B amHI −P st Iフラグメント(第 111−1(A)図)と、をハイブリダイズする)ザン・ブO−/ト(Nort hern blot)は、HeLaおよびMCF−7細胞中に最も豊富に存在す る2000ヌクレオチドの単一のRNA種を明らかにした(第111−4(A) 図)、mRNAの大きさは、我々がほぼ全長のc−erb −AeD N Aを 分離したことを示す、 HT1080細胞は少量の2kb転写物を含み、一方そ れはIM−9細胞中に検出されない、ヒト胎盤は2.0kbのRNAに加えて5 .3および2.5kbの多数のRNA種を含むと思われる。多数の胎盤バンドが 核前駆体、または単一遺伝子からの成熟as RN A、もしくは他のerb− A遺伝子の産物を表すかどうかは定かでない。
ヒトc−erb −A eD N Aのタンパク質産物はin vitroll 訳により同定した。全c−erb−Aコード領域を含むcDNAは両方の向きで 発現ベクターpGEM3のEcoRI部位に挿入した。
ウサギ網状赤血球溶解液中でのタンパク質合成をプログラミングするために、こ れらの鋳型からT7ボリメラーゼにより合成したキャップ(cap)をもつRN A転写物を使用し、そして3sS−メチオニン標識産物を5DS−ポリアクリル アミドゲル上で分離した(Laemmli、1970)、 9A型としてpeA lolDNA(e、yb−Aセンス転写物)を用いたときにはMr55.52お よび35にのタンパク質が検出されたが(第nl−4(B)図、レーン3および 4)、peA 102D N A (erb −Aアンチセンス転写’s>を用 いたときには検出されなかった(第1[[−4(B)図、レーン2)、55およ び52にの産物はそれぞれメチオニン1および27で翻訳を開始するポリペプチ ドに相当しく第1[[−1(B)−1図)、35に産物はタンパク質分解産物で ありうる。
、E、゛ ホルモンの4:A hGRのカルボキシ末端とhERのカルボキシ末端(ホルモン結合ドメインを定 めるHKrustら、1986を参照)の間の部分的アミノ酸配列相同性(40 %)並びにステロイドリガンドの構造的類似性は、ステロイド受容体が調節タン パク質の1つのファミリーから成るという仮説を支持するものである。eerb Aのカルボキシ末端とステロイド受容体のカルボキシ末端との比較的少ない相同 性は、erb A原m瘍遺伝子が恐らくステロイド受容体をコードしないことを 示唆しており、erb−Aが他の分子に応答しうるという仮説に一致する。我々 はin vitrof!訳がクローン化したステロイド受容体のホルモン結合活 性を同定する手段として使えることを示したく実験の部■と参照)、従って、推 定上のc−erb−Aリガンドを同定するために、この検定分利用した。
ステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモンは基本的に類似した樋楕によりそれら の作用を及ぼす。erb−A甲状腺ホルモン受容体でありうる可能性を引き出す ために、in vitro翻訳産物を”’I−3,5,3’ −)リョードーチ ロニン(”51−T))とホルモン結合反応条件下で混合した(Samuels ら、1974を参照)、非特異的ホルモン結合は同様な試料に500倍過剰モル 量の冷却T、を加えることにより調べた。驚いたことに、55および52にポリ ペプチドを含む混合物(peAlol)は”J−73と結合したが、アンチセン スRNA−プログラム化溶解液(peA102)はバックグラウンド結合のみを 示した。ホルモン結合はプロテアーゼに対して感受性であるが、ヌクレアーゼに は非S受性である(データは示さず)、クローン化erb−Aタンパク質に対す る手段として使えることを示したく実験の部Iを参照)、従って、推定上のc− erb−Aリガンドを同定するために、この検定を利用した。
ステロイドホルモンおよび甲状腺ホルモンは基本的に類似したFR横によりそれ らの作用を及ぼす、erb−A甲状腺ホルモン受容体でありうる可能性を引き出 すために、in vitro翻訳産mヲ12’1 B、’5.3’ −ト’)ヨ F−チOニン(”’I T3)とホルモン結合反応条件下で混合した( S a +muelsら、1974を参照)、非特異的ホルモン結合は同様な試料に50 0倍過剰モル量の冷却Tコを加えることにより調べた。驚いたことに、55およ び52にポリペプチドを含む混合物(peAlol)は12J−T3と結合した が、アンチセンスRNA−プログラム化溶解液(peA 102)はバックグラ ウンド結合のみを示した。ホルモン結合はプロテアーゼに対して感受性であるが 、ヌクレアーゼには非感受性である(データは示さず)。クローン化erb−A タンパク質に対するTsM和性はスカツチャード分析により測定した(第1If −5(A)図)、5X10−11MのKd値がか得られ、これはHe L a細 胞の核抽出物におけるT、結合(6X10−IM)とほとんど同じである(デー タは示さず)。
特殊な甲状腺ホルモン類似体は、天然甲状腺ホルモン受容体へのT、結合に対し 特徴的な競合パターンを有する。我々はinν1troで合成したerb−A産 物が天然および合成甲状腺ホルモンに対して同じ固有の親和性を有するかどうが 調べた 125I−T、結合は3.5’ 、3′−トリヨードチロ酸1!!(T  RI A C)ノ場合に最も効果的に競合され、それは300pMで12’I −T、結合の50%を阻害した(第1[[−5(B)図)、さらに、し−チロキ シン(第1[1−5(B)図)、D−T、およびrTs(3、3’ 、 5 ’  −)リョードーし一チロニン)はT、よりら弱く競合しく第111−5(C) 図)、一方100μMのビタミンD1、アルドステロン、コルチゾル、テストス テロン、プロゲステロンまたはエストラジオールは競合せず(データは示さず) 、ラット甲状腺ホルモン受容体の生化学的性質と一致する(Samuelsら、 1974;Samue!sら、1979.およびL atha−ら、1976を 参照)。
高塩(0,4M KCI)HeLa細胞核抽出物は甲状腺ホルモン(12’ I −T、)結合活性を含むが、細胞質または低塩(0,1MKCf)核抽出物には 全く見られなかった(データは示さず)、核抽出物における甲状腺ホルモン結合 の競合は、in vitroで調製したe−erb−A含有溶解液のそれと定量 的に類似していた(第111−5(B)図および(D)図を比較されたい)、さ らに、検出不能なレベルのc−erb−A @RNA(第111−4(A)図、 レーン4)を含むIM−9細胞由来の0.4M KCI核抽出物を用いた甲状腺 ホルモン結合は、類似のHeLam胞抽出物と比較したとき、ごくわずかである 、これらの結果はc−erb−A甲状腺ホルモン受容体であるという直接的証拠 を提供する。
1−L−級友 ここで得られたデータは、e−erb−A産物を甲状腺ホルモン受容体として同 定するための3つの基準を6たらす、第一に、c−erb−Aの全体的な構造相 同性はリガンド応答性調節タンパク質である可能性を示している。第二に、発現 されたタンパク質産物は天然および合成甲状腺ホルモンに対して天然受容体左向 じ固有の親和性を有している。第三に、erb−Aのin vitr。
翻訳産物の分子量はフォトアフィニティ標識ラット甲状腺ホルモン受容体と類似 している(Pascualら、1982)、甲状腺ホルモン受容体としてのer b−Aの本性は、成長ホルモン遺伝子のようなT3一応答性遺伝子のその転写調 節を証明することによりさらに実証されるであろう。
hGRおよびhMの分析により、これらのタンパク質は一連の機能的ドメインか ら構成されていることが明らかになった。
(実験の部■および■;Weinbergerら、1985a;Carlste dt −Dukeら、1982;Dellwegら、1982;Reiehma nら、1984.およびShermanら、1978を参照されたい、)これら はキセノブス(X enopus) 5 S遺伝子の第mA転写因子および他の 転写調節タンパク質(Millerら、1985 ; B erg 、 198 5)に見られる反復したシスティンに富む配列とのi造的類似性を有するシステ ィンに富む領域、並びにステロイド結合ドメインをコードするカルボキシ末端領 域(実験の部If ;Weinbergerら、1985a;およびK uma rら、1986を参照)を含む、甲状腺ホルモン受容体に類似したこの範囲はそ のホルモン結合領域がその分子のカルボキシ末端近傍に局在化することを予告す るであろう(第m−67)、推定上のDNA結合配列はシスティンに富む領域に 存在しく第fir−6図)、hGRおよびhERのDNA結合特性は局在化され ると思われる(実験の部1;Kumarら、1986;S、 Hollenbe rgおよびRlM、E、、未発表データを参照)。
[1,G、 ホルモン 0 お び 多鳥類の赤芽球によるv−erb−A産物 の発現は、完全に形質転換された表現型の維持のために必要とされる(Graf ら、1983゜F rykbergら、1983;5ealyら、1983 、 およびK ahnら、1986を参照)、v−erb7A遺伝子を欠失したウィ ルスに感染したニワトリは比較的悪性でない症状を呈するが、in vitro においてこれらの感染赤芽球は自然に分化して、複合培地を補給したときだけ生 育する。しかしながら、erb −A ” / erb −B+ウィルスに感染 した細胞は増大した自己回復能を有し、比較的未分化の表現型を呈する。v−e rb−Aタンパク質の構造的変化は異常な成長調節特性を及ぼす産物を生じさせ るであろう0例えば、カルボキシ末端における変化は甲状腺ホルモン結合活性に 影響を及ぼして、以前にヒトグルココルチコイド受容体のベータ型において示し たように、構成的に活性な分子をもたらすかも知れない(実験の部■および[1 ;Weinbergerら、1985aを参照)。この場合の変化はステロイド 結合活性を排除する。このドメインにおける挿入変異もまたステロイド結合特性 を不活性化する(実験の部■を参照)、シかしながら、ホルモン結合領域の欠失 は構成的に活性な受容体を生じさせ、このことはこのドメインが転写活性化にお いて調節的役割を演じていることを示す(■。
G:guereおよびR,M、E、、未発表データ)、これらのデータは、v− erb−Aがホルモンと結合しそうもなく、むしろ甲状腺ホルモン受容体の構成 的に活性な形体であることを推測させる。甲状腺ホルモン受容体としてのerb −Aの同定は、腫瘍の原因となる形質転換にエンハンサ−およびそれらの結合タ ンパク質を巻き込む最初の直接的証拠を提供する。
、H6・ −のスーツ寸−フアミ1− ステロイド受容体とv−erb−A腫瘍遺伝子産物との類似性は、これらが原始 的な受容体遺伝子から進化したものであると我々が提案するのに十分であったC Weinbergerら、1985a)、 2つの驚くべき結果がここに示した 実験から得られた。第一は、erb−A[腫瘍遺伝子のファミリーの存在が甲状 腺ホルモン受容体と密接に関連したlNまたはそれ以上の他の分子の存在を暗示 するということである。生理学的研究は第二のクラスの甲状腺ホルモン受容体の 存在を予告しなかった。従ってこのファミリーの同定は発生およびホメオスタシ ス調節の8!楕に新たな光を投げかけるかも知れない、これらの結果から得られ た第二の驚くべき観察は、甲状腺ホルモン受容体とステロイドホルモン受容体フ ァミリーとの密接な関係である。この関係は、これらの分子がすべてより複雑な 真核生物の次第に高まる発生学的および生理学的要求に適合すべく進化の過程で 生じた調節タンパク質のスーパーファミリーの一部でありうることを示している 。
II[,1,の部■に関連した面の詳細t=日111−1(A)および(B)゛ ヒト胎盤c−erb −A cD N Aの制限地図および塩基配列決定計画( A)、並びにそのヌクレオチド配列および推定上のアミノ酸配列(B)、 a、 複合制限地図に対する2つのサブクローンpheA4およびpheA12の方向 性。共通の制限エンドヌクレアーゼ切断部位を線状地図の上に示す。IiI線、 非翻訳配列;斜線ボックス、erb−Aコード領域;矢印塩基配列を決定したD NAフラグメント、b、複合erb−A eDNAのヌクレオチド配列を5′− 43′の方向で示す。ウィルスerb−Aタンパク質21に関する翻訳オープン ・リーディング・フレームをヌクレオチド配列の上に示す、アデノシン残基(約 130個)がpheA12の3′末端に存在する。翻訳配列の上の番号はアミノ 酸残基を示し、そしてヌクレオチド番号はその配列の右側に示す。
−Aお B゛の ゛ 2つのヒト胎盤ラムダgtlOD N Aライブラリー(Huynhら、198 5)のそれぞれからの組換えファージ(約106個は)は、pAF。
V−11(V ennstromら、1980)から単離した500bp P  st Iフラグメントにツク・トランスレーションを行なったものHRigby ら、1977)を用いてスクリーニングした。ハイブリダイゼーション混合物は 50%ホルムアミド、1×デンハート溶液、5xSSPE、0.1%ドデシル硫 酸ナトリウム(SDS)、100μg/ml変性サケ精子DNAおよび10’c pa+/ xiの32p標識PstIフラグメント(比活性= I X 10” cpm/μg)を含んでいた。2通りのニトロセルロースフィルターを37℃で 18時間ハイブリダイズさせ、o、txssc 、 0.1%SDS(IXSS C=150mM NaCl、15−Mクエン酸三ナトリウム)で20分ずつ3回 洗い、そして増感紙を用いて一70℃でオートラジオグラフィーにかけた。2つ のハイブリダイゼーション陽性クローンが単離され、それをpCU8のECOR ■部位にサブクローニングし、その後化学的切断方法により塩基配列を決定した (M+1xi−ら、1977)。
1111区 v −erb −A 51瘍遺伝子産物、ヒト胎j!1je−erb−Aポリペ プチド、およびヒトグルココルチコイド受容体並びにヒトエストロゲン受容体の カルボキシ末端部分のアミノ酸配列比較、v−erb−Aタンパク質(上段の配 列)とヒト胎盤c−erb−Aポリペプチド(第二段の配列)との翻訳アミノ酸 配列は、対応する残基を整列させることにより比較した。3個以上のアミノ酸配 列の同時比較用のコンピュータプログラム(J ohnsonら、1986)は 、C−erb A、ヒトグルココルチコイド受容体(第三段のhGR配列;実験 の部I、第1−2(1)およびl−2(2)図を参照)、およびヒトエストロゲ ン受容体(下段のhER配列;Greenら、1986を参照)のカルボキシ末 端アミノ酸配列を、各配列の所定のセグメントの漸進的評価に基づいて整列させ るべく用いられた。
少なくとも3種のポリペプチド間で一致するアミノ酸残基をボックスで囲った。
2種のerb−Aポリペプチド間のアミノ酸の一致は、各欄の上段配列の上に星 印で示した。ステロイド受容体間のアミノ酸配列の同一性は、配列の下に十字形 の印で示したやハイフン、ギャップは比較の際にアミノ酸の同一性の数を最大と するために挿入した。4種のポリペプチド間に保存されたシスティン残基は黒地 に白で印刷した。
111−3(A>(Bおよび(C)パ c−erbADNAプローブによるヒト胎盤DNAのサザン分析および染色体マ ツピング、A、妊娠期間終決後のヒト胎盤DNAを制限エンドヌクレアーゼで消 化し、生成物を0.8%アガロースゲルで分離した。DNAはニトロセルロース 紙に移行させ(Southern、1975)、pheA4由来の450bp  Sst Iフラグメントにツク・トランスレーションを行って、比活性5X10 ”cps/μgとしたもの)を用いて50%ホルムアミド、5xSSPE、1× デンハート溶液、0,1%SDS、100μg/wlサケ精子DNA中でハイブ リダイズさせた。フィルターを0.lX5SCO91%SDS中で60℃にて洗 い、その後増感紙を用いて一70℃でX線フィルムに露光した。ラムダH1nd I[[D N Aマーカー(Kbでのサイズ)をオートラジオグラムの左側に並 べる。
B、非ストリンジェントハイブリダイゼーション条件下での上記セクションaと 同じe−erb−Aプローブを用いた胎盤DNAの分析、同じ試料を含む類似の プロットをセクション8のようにハイブリダイズさせた(但し、35%ホルムア ミドを使用)、ハイブリダイズしたフィルターは2XSSC10,1%SDS中 で55℃にて洗い、その後上記の如<xmフィルムに露光した。
C,ヒトc−erb−A遺伝子の染色体マツピング、ヒトリンパ球染色体をレー ザー・サイトフルオロメトリー(Leboら、1984)により分離し、セクシ ョンbて説明した非ストリンジェントハイブリダイゼーション条件下に、phe A4由来の1.5kb EcoRI挿入物ドブローブとして使用して検索した。
第1−4(A)およびB)パ ヒトc−erb−Aの発現。A、ヒト細胞株およびヒト胎盤がらのRNAのノザ ン分析、HeLa、MCF−7およびIM−9細胞からy)HB胞資質ポリA) 含有RN A (12tt y)、またはHT1080もしくは胎馨からの全ポ リ(A)RNAはホルムアルデヒドを含有する1%アガロースゲル上で分離し、 ニトロセルロースに移行させ(Thomas、1980)、モしてニック・トラ ンスレーションを行った650bp B amHI −P st I pheA  4フラグメントを用いて検索した。細胞質RNAは等張′M街液および0.5 %NP40を用いて細胞株から分離し、一方胎盤RNAはグアニジンチオシアネ ートを用いて新鮮な組織から抽出した(Chirgwinら、1979) 。
レーン1.HeLa;レーン2. HT1080;レーン3.ヒト胎盤;レーン 4.IM−9;レーン5.MCF−7,B、 in vitroでのerb−A ポリペプチドの合成、T7ポリメラーゼにより触媒されたRNA転写物を用いて 合成した35s−メチオニン標識産物は12.5%5DS−ポリアクリルアミド ゲル上で分離し、フルオログラフィー(EN’HANCE、ニューイングランド ヌクレアー)にかけた、レーン1.対照(mRNA不含);レーン2.peA1 02(アンチセンスRNA、4μl);レーン3.peAlol(センスRNA 。
1μl):レーン4 、peA 101 (4μlRN A )、タンパク質標 準のサイズ:ウシ血清アルブミン、66.2K ;卵アルブミン、4.5に;お よびカルボニックアンヒドラーゼ、31K。
−4AおびB・・の゛ e −erb −Aの全コード領域を含むpheA12由来のEcoRI挿入物 は両方の向きでpG E M 3 (P romega B 1otec社)の Ec。
RI部位へ挿入した。プラスミドDNAのpeAlolおよびpeA102をH indI[lで線状となし、0.8%アガロースゲル上で精製し、モしてT7ボ リメラーゼにより触媒されるin vitroRN A合成のための鋳型として 使用した(実験の部1e参照)。P60クロマトグラフィー後に、全核酸物質( 2μt)はウサギ網状赤血球溶解液系(Promega BioLee社)中で 35S−メチニオン(25μCi、l100Ci/ M gaol>を用いて最 終容量25μpにてタンパク質翻訳を行わせるべく使用した。
第111−5(A)(B (C)および(D in vitroで合成したer b−Aポリペプチドへの甲状腺ホルモンの結合、A、in vitroで合成し たerb−Aポリペプチドの12siTs結合のスカツチャード分析、erbA ポリペプチド(全容&2wl中のin vitro翻訳混合物からの2μm)は 異なる+25I−74度での結合した標識ホルモン量および遊離の標識ホルモン 量を測定するためにヒドロキシルアパタイトを用いて特異的甲状腺ホルモン結合 活性について検定した(Gruol 、1980)。
B 、in vitroで合成したerb−Aポリペプチドへの”’1−T3結 合に対する甲状腺ホルモン類似体の競合、 peAlol(センス鎖)−プログ ラム化反応からの試料(2μりは、次第に増加する濃度の未標識甲状腺ホルモン または類似体く標識ホルモンと競合する)と共に”I−T3標識結合反応< S  a餉uelsら、1974)において使用した。特異的に結合した甲状腺ホル モンを競合化合物の濃度に対してプロットする。C,in vitroで合成し たerb −Aポリペプチドへの”l−73結合に対するトリョードチロニン異 性体の競合、結合反応は次第に増加する濃度のT、異性体を加えて上記の通りに 行った。erb−Aに結合した甲状腺ホルモンは縦座標上にプロットする。D、 0.4M KCI HeLa#胞核抽出物への”5I−T3結合に対する甲状腺 ホルモン類似体の競合、HeLa1胞核は0.4M KCIを含む緩衝液で抽出 した(Samuelsら、1974) 、タンパク質抽出物(25μIり (パ イオーラッドタンパク質検定法により測定)は次第に増加する濃度の甲状腺ホル モンおよび類似体を含む標準結合反応混合物中で0.6mMI2’l−73と混 合した(SamuelSら、1974;Latha−ら、1976)。
−5A(B(CおよびD)の ゛ 標識+2’I−3,3’ 、5−トリヨード−L−チロニン(NewEngla nd Nuclear社製、2200Ci/+* mol、0.3mM最終)は Ts−結合緩衝液(0,25Mシェークロース、0.25M MCI、20ax MトリスーH(,1(pH7,5)、1mM MIFCII!2,211M E DTA、5mMジチオトレイトール(D T T >> (S amuelsら 、 1974)中でin vitr。
翻訳混合物(第111−4(A)にて説明)中で合成したerb−Aポリペプチ ドと最終容量250μlにて0℃で2時間混合した。特異的ホルモン結合は10 00倍過剰の未標識ホルモンを加えることにより測定し、セファデックスG−2 5微粒子(Pharmicia社)0.9X4、OC−カラムから排除容量中に 溶出される放射能を計数することにより検定した(Samuelsら、1974 ) 。
!に1m ステロイドホルモン受容体と甲状腺ホルモン受容体との模式図による比較、第m −2図に示した受容体分子のアミノ酸配列を模式図で表す、CYS、受容体タン パク質に見られる推定上のDNA結合ドメインをコードするシスティンに富む領 域(Cysに富む領域の残基は:e−erb −A 、102−169;hG  R,421−486;hE R,185−250) ;Cortisol、 E stradiolおよび’r s/ T 4 、カルボキシル末端のホルモン結 合領域;IMM、ヒトグルココルチコイド受容体の免疫原領域、ボックスを分離 する数学、垂直破線間の受容体種同士のアミノ酸同一性のパーセンテージ;hE R。
ヒトエストロゲン受容体、hGR,ヒトグルココルチコイド受容体;he−er b−Aベータ、ヒト甲状腺ホルモン受容体。
11T、 J、 の部■で した 1 、 Berg、J 、、5cience、232:485−487 (19 85)。
2 、 Carlstedt −D uke、 J 、 、0kret、 S  、 、Wrange、O、、andGustafsson、J、−A、、Pro c、Natl、Acad、Sci、 USA。
79:4260−4264 (1982)。
3 、 Chirgwin、 J 、M 、、 Przybyla、A 、F  、 、MacDonalcl、 R、J 、。
and Rutter、W、F 、、B iochemistr 、18:52 94−5299 (1979)。
4 、 Conneely、O,M、、et al、、5cience、、23 3ニア6アー770 (1986)。
5 、 Dayton、A 、 I 、、Proc、Natl、Acad、Sc i、U S A 。
81:4495−4499 (1984)。
6 、 Debuire、B、、et ml、、5cience、224:14 56−1459(1984)。
7 、 D ejean、A 、 、 Bougueleret、 L +、G rzeschik、K 、 −H、、ancl8、Dellweg、H,−G、 、HoLz、A、、MBele、に、、and Gehring。
U 、、E M B OJ、J:285−289(1982) 。
9 、E berhardt、 N 、 L 、、A priletti 、  J 、W、、and B axter、 J 。
D、in Bioehe+*1eal Actions of Hormone s、Vol。
V I I (ed、Litwack、G、)、pp、 311−394.Ae ade+sic。
New York (1980)。
10、Evans、R,M、、Birnberg、N、C,、and Rose nfeld、M、G、。
Proe、Natl、Acad、Sei、USA、79ニア659−7663( 1982)。
11、Frykberg、L−、et al、、Celユ、32:227−23 8 (1983)。
12、 Graf、T、、and Beug、H,、旦mlユ、34ニア−9( 1983)。
13、Green、S、、et al、、Nature、320:134439  (2986)。
14、Greene、G、L、、et al、、5cience、231:11 50−1154 (1986)。
15、 Gruol、D 、J 、、Anin上山Bioches+、、101 :387−393 (f980)−16、Huynh、T 、V 、 、You ng、 R、A 、 、and Davis、 R、W 、、 1nDNA C Ionin a Practical A roach、Vol、I (ed。
G 1over、D 、、pp、49−78. I RL P ress、0x ford(1985) 。
17、Jir+son、M、、Ph1lipson、L、、and Venns trom、B、。
EMBOJ、、2:561−565 (1983)。
18、J eltseh、 J J’i 、、 P roc、Natl、Aca d、sci 、U S A 。
83:5424−5428 (1986)。
19、J ohnson、M 、 S 、4nd D ooliLtle、 R 、F 、 、 J 、Mo1ee。
旦ヱリエ、23:267−278 (1986)。
20、 Kahn、P、、et al、、Ce11,45二349−356 ( 1986)。
21、Krust、A、、et al、、EMBOJ 、、5:891−897  (1986)。
22、K ummar、V 、、Green、S 、、S taub、A 、、 and Cha+*bon、P 、。
EMBOJ、、5:2231−2236 (1986)。
23、Laem+m1i、U、に、、Nature、227:680−685  (1970)。
24、Latham、 K 、R、、Ring、 J 、C、、and Bax ter、J 、D 、。
J 、B iol、chem、、251ニア388−7397 (1976)。
25、Lebo、R,、et al、、5cience、225:57−59  (1984)。
26、Martial 、 J 、A 、 、 B axter、 J 、D  、 、Good餉an、H、M 、 、andSeeburg、P 、H,、P roc、Natl、Acad、Sci、USA 。
74:1816−1820 (1977)。
27、Maxam、A、、and G11bert、W、、Proc、Natl 、Aead、Sei、。
U S A 、74:560−564 (1977) 。
28、 M 1ller、 J 、 、Melachlan、A 、D 、、a nd K lug、A 、 。
EMBOJ 、、4:1609−1614 (1985)。
29、 0ppenheimer、 J 、 H、、Koerner、D 、、  Schwartz、H、L 、。
and 5urks、M、I 、J 、、CIin、Endoer、Metab 、。
35:330−333 (1972)。
30、Pa5cual 、A 、、Casanova、 J 、 、ancl  S amuels、 H、H、。
J 、 B iol 、 Chem、 、257:9640−9647(198 2) 。
31、Proudfoot、N、J、、and Brownlee、G、G、、 Nature。
263:211−214 (1976)。
32、Reichman、M、E、、et at、、旦ioehemistr  。
23:5376−5384 (1984)。
33、Rigby、 P 、W 、 J 、 、 D 1eekI−ann、M  、 、 Rhodes、C、、andBerg、P 、、J 、Mo1ec、 B iol、、113:237−251 (1977)。
34、Sj+*uels、H,H,、and 5hapiro、L、E、。
Proc、Natl、Aead、 Sci、L] S A 、73:3369− 3373 (1976)−35、Samuels、H,H、,5tanley、 F 、、and Ca5anova、J 、。
J 、CIin、 I nvest、、63:1229−1240 (1979 )−36、Samuels、H,H,、Tsai、J、S、、Ca5anova 、J、、andS tanley、 F 、J 、、 J 、CIin、 i  nvest、、54:853−865 (1974) 。
37、Samuels、H,H,、Tsai、J、S、、and C1ntro n、R,。
5cieneej81:1253−1256 (1973)。
3B、 5ealy、L、、Pr1valsky、N、L、、Mo5eovie i、G、、Mo5covici。
C、、and B 1shop、 J 、M 、 、 竺亘昶μm、130:1 55−178 (1983) 。
39、S herman、M 、R、、P ickering、L 、A 、、 Ro! 1ungen、F 、M 、。
and M 1ller、 L 、K 、、 F edn、P roe、 、3 7:167−173 (197g) 。
41、 5pindler、B、J 、、Mellon、S、H,、and B axter、J 、D、。
J 、B iol 、Chem、、257:[627−11632(1982) 。
42、 5purr、N、に、、et al、、EMBOJ 、、3:159− 163 (1984)−43、Tata、 J 、R、、and Widnel l、C、C、、B 1oehe+*、 J 、。
98:604−620 (1986)。
44、 Thomas、P 、、Proc二Nat±、Aead、Sci、US A。
77:5201−5205 (1980)。
45、Tsai 、J 、S 、、and 5asuels、H、H、、B i ochew、B io h s。
Res、Com5un、、59:420−428 (1974)−46、Ven nstrom、 B 、 、 F anshier、 L 、 、 Mo5eo vici 、 C、、andBishop、J 、M、、J、Virol、、3 8:575−585 (1980)。
47、Weinberger、 C、、Hollenberg、 S 、 M  、、 RosenfeleJ、M 、 G 、。
and Evans、R,M、、Nature、318:670−672 (1 985m)。
48、 Weinberger、 C、、Ho! lenberg、 S 、M  、 、 Rosenfeld、 M 、 G 、 。
and E vans、 R、M 、 、 S cience 、228ニア4 0−742 (1985b) 。
49、Yaffe、B 、M 、、and Samuels、H、H、、J 、 B io!、Chem、。
259:6284−6291 (1984)。
寒皇lυL酊 ヒトグルココルチコイド受容体相補DNAのクローニング:グルココルチコイド 受容体とのi造的および機能的類似性り一ん工」灸 推定上の107キロダルトンのポリペプチドをコードする新しい遺伝子を単離す るために、ヒトグルココルチコイド受容体(hGR)相補DNAとの低ストリン ジェントハイブリダイゼーションを使用した4発現試験により、高親和性でもっ てアルドステロンと結合し、そしてアルドステロンに応答して遺伝子転写を活性 化するその能力が証明され、それによりヒトグルココルチコイド受容体(hMR )としてのその本性が確立される。
この分子はまたグルココルチコイドに対して高い親和性を示し、グルココルチコ イド応答性10モーターを刺激する。hMRおよびhGRは一緒になって、ホル モン結合特性、標的遺伝子相互作用および組織特異的発現パターンが組合わされ た様式で使用され、複雑な生理学的コントロールを達成する予期せぬ機能的多様 性をもたらす。
L−」し−チ論− 視床下部一下垂体一副腎軸はいろいろな神経内分泌の入力信号を統合して、副腎 コルチコステロイドの合成および分泌を調節している。これらのステロイドホル モンは数組の標的遺伝子の転写を直接的に調節する細胞内受容体タンパク質との 相互作用によって成長、発生およびホメオスタシスに影響を及ぼす(1,2)、 2つの受容体系がコルチコステロイドのために定められ、これらはグルココルチ コイド受容体(GR)およびミネラロコルチコイド受容体(MR>と名づけられ な、初期の機能検定により、コルチコステロイドは肝臓へのグルコーゲン貯蔵を 促進するそれらの作用によりグルココルチコイド、または腎臓によるナトリウム 貯留を促進するそれらの作用によりミネラロコルチコイドのいずれかに類別され た。しかしながら、それぞれのステロイドクラスはその同族受容体とのみ相互作 用するように制限されておらず、とりわけグルココルチコイドは実質上のミネラ ロコルチコイド活性を示すことができる(1−3>。
今や、MRはグルココルチコイドとミネラロコルチコイドの両方に対して有意な in vitro親和性を有することが明らかである(3.4>、グルココルチ コイドの循環濃度はアルドステロン(代表的なミネラロコルチコイド)よりも数 段高いので、MRのグルココルチコイド活性化は機能的に意義がある。腎および 腸のような組織の分泌上皮はアルドステロンに応答して電解質と水のバランスを 調節しているが、別の機構はこれらの組織にミネラロコルチコイドに対する6受 性を付与することが可能である(5)、他の組織において発現されるMRの機能 的役割は全く明らかになっていないが、脳での生理学的応答はMRとグルココル チコイドとの相互作用の結果として起こる(5−7>。
高親和性の放射性標識リガンドの利用可能性にもかかわらず、MRは精製が困難 であり、その生化学的性質はGRに比べて十分に理解されていない0MRの研究 に分子生物学の技術を応用することにより、MRの生化学的同定が容易となり、 終局的にその転写制御下にある遺伝子およびそれらの産物がホメオスタシスにお いて演する役割が理解されるであろう。
グルココルチコイド(実験の部Iおよび文献8,9を参照)、エストロゲン(1 0)、およびプロゲステロン(11)受容体の分子クローニングはそれらの一部 アミノ酸構造の決定およびこのファミリーの調節タンパク質に共通の機能的ドメ インの推定を可能にした。グルココルチコイド(実験の部■および文献12を参 照)およびエストロゲン(13)受容体の実験的解析はシスティン、リジンおよ びアルギニンに富む中央に位置するDNA結合ドメイン、およびステロイドホル モンが作用するカルボキシル末端領域を明らかにした。GRの機能的研究は、カ ルボキシル末端へのホルモン結合が、受容体とDNAとの相互作用および転写の 活性化を可能にすべくDNA結合領域をアンマスキング(unmasking) すると示唆した(14.15)、ステロイド受容体および甲状腺ホルモン受容体 のシスティンに富むDNA結合領域の比較は、これらの分子間に高度の関連性を 示す(16)、不変のシスティン残基は、Zn2+金属原子の配位がキセノプス (Xenopus)58遺伝子第mA転写因子について提案されたものに類似し たDNA結合の構造的形状を維持するという仮説へ導いた(17) 。
また、ステロイド受容体ファミリーのステロイド結合領域も、共通の原始的前駆 物質からの種々の受容体クラスの進化と矛盾しない実質的保存(conserv ation)を示す(11,16) 。
我々はヒトグルココルチコイド受容体(hGR)に密接に関連した遺伝子産物を 単離するために、ステロイドホルモン受容体間の構造的類似性を利用した。hG Rプローブとの非ストリンジェントハイブリダイゼーションにより、hGRのシ スティンに冨む配列と高度に関連したヒトゲノムDNAフラグメントを分離した 。このDNAをプローブとして使用して、我々はシスティンに富む領域からカル ボキシル末端までのhGRと強い相同性を有する分子をコードする相補DNA( cDNA)を得た。
細胞内で発現させたとき、この分子は高い親和性でもってアルドステロンと結合 し、しかもマウス乳腺癌ウィルス(MMTV)のロング・ターミナル・リピート (LTR)のアルドステロン応答性転写を活性化する。このヒトグルココルチコ イド受容体のリガンドおよびDNA配列特異性とhGRのそれらとのオーバーラ ツプは、これらの調節分子に対して伝統的に割り当てられている別々の役割が再 考されるべきであることを示唆している。
、C3bMReDNAの グルココルチコイド受容体関連遺伝子を同定するために、ヒト胎盤DNAを制限 エンドヌクレアーゼで消化し、アガロースゲル電気泳動で分画化し、そしてその 分画をhG R1,2(D N A結合ドメインをコードする配列を含むhG  RcD N Aの1100bpフラグメント)とハイブリダイズさせた(実験の 部Iおよび文献15を参照)、サザンプロット分析は低ストリンジェントハイブ リダイゼーション条件に特有の数本のバンドを示した(第N−1、<A)および (B)図を比較されたい)、 2.5キロ塩基対(Kbp)のHindI[Iフ ラグメント(第N−1(B)図中に星印で示したもの)は他のハイブリッド形成 バンドからよく分割され、直接的ゲノムクローニングに適していると判定された 。ヒト胎盤からのH:ndm消化DNAはアガロースゲル上で大きさに基づいて 分画化し、そしてゲノムライブラリーの横築のために2.5Kbp領域を分離し た。その後、このラムダ8t10ライブラリーはプローブとしてhGRl、2を 用いて低ストリンジェントハイブリダイゼーション条件下でスクリーニングした 。1つの陽性ゲノムクローン(ラムダHGH)からの挿入物はニックトランスレ ーションを行って、高ストリンジェントハイブリダイゼーション条件下でのサザ ンプロットにおいてプローブとして使用したく第N−1(C)図)、 2.5K bp Hindl[[シグナルは非ストリンジェント条件下で見られたものに相 当し、所望のゲノムフラグメントの一部が分離されたことを示している。ラムダ HGH由来の挿入物の塩基配列解析は、イントロン配列によってはさまれた14 0塩基対(bp)のエクソンを明らかにしたく(第]’V−1(D)図)、この 全エクソンは相同性のh G Rc D N A配列と68%のヌクレオチド同 一性を有するが、104個のヌクレオチドのうち85個を保存する領域がその交 差ハイブリダイゼーション特性を与えるものと思われる。この高度に保存された 領域はhGRのDNA結合ドメインの一部に対応する<15) 、ラムダHGH エクソンは16個の非交換残基から始まってその後にステロイドホルモン受容体 に特徴的な高度に保存されたシスティン残基の最初の残基が続<46個のアミノ 酸をコードしている(8−11)、次の30個の残基のうち、28個がhGRと 同一である。これらの分析は、hGRcDNA配列中に存在するものと関連があ るが、それとは明らかに異なる配列を含むゲノムフラグメントが分析されたこと を示す(実験の部■を参照)。
ラムダ)(GHからの挿入物は、このhGR関連遺伝子に対応するクローンにつ いて、cDNAライブラリーをスクリーニングするための10−ブとして使用し た。ミネラロコルチコイド受容体はこの種の遺伝子によってコードされる候補T hffであると考えられた。腎臓はミネラロコルチコイド応答性組織であること が知られているので、数人のヒト腎11icDNAライブラリーをスクリーニン グした。11個の陽性クローンが10’組変えファージ当たり3〜4の頻度でこ れらのラムダgtloライブラリーがら分離された。2つの重複するクローン、 ラムダhK2および、ラムダhK10、をヌクレオチド配列分析にかけ、合わせ て5823ヌクレオチドに及ぶことが見出された(第fV−2(A)、IV−2 (B)−1およびI’V−2(B)−2図)、ラムダ)(G)(のエクソン−イ ントロン境界はこれらのeDNAクローンの塩基配列を決定することにより証明 した。ラムダhK10(ヌクレオチド1から3750まで)は大きいオープン・ リーディング・フレームを含み、完全な一部アミノ酸配列を予告している。ラム ダhK2がらのDNA挿入物はヌクレオチド802から5823にまで伸長して いるが、2235から2586までの351b、内部欠失を有している。3個の 別のクローンも試験し、欠失領域がラムダhK10と同じ構造であることを確か めた。ラムダhK2における欠失はクローニングアーチファクト(人工産物)を 表すか、あるいはまれなメツセンジャーRN A (we RN A )のスプ ライシングエラー(切り継ぎの誤り)を表すと思われる(18) 、ヌクレオチ ド375oの下流側の報告された3′非翻訳領域の配列はラムダhK2から誘導 される。
これらの2つのcDNAの複合配列とhMRと名づける(第N−2(A)図)、 読み枠内終止コドン(136位)の下流側に最初の読み枠内A T G (22 3位)があり、hMRは少なくとも216ヌクレオチドの5′非翻訳領域を有し ている。この最初のATGをとりまく配列はK ozak(19)によって示さ れたコンセンサス配列と一致する。この推定されたイニシエーターメチオニンコ ドンは、984個のアミノ酸をコードする大きいオープン・リーディング・フレ ームの最初の部分をなす。終止コドン(3175位)に続いて、70ヌクレオチ ド−ポリ(A)(ポリアデニル化)尾部の17ヌクレオチド上流にポリアデニル 化シグナル(AATAAA)を有する2゜6Kbの3′非翻訳領域が存在する。
長い3′非翻訳領域はステロイドホルモン受容体のwRNAに特徴的な性質であ る(実験の部1および文献9−11を参照)。
1’V、D、DNA−およびホルモン−+4 。
h M Rc D N Aによりコードされるタンパク質は、hGRと密接に関 連したステロイドホルモン受容体の構造的特性を有する。hMRの推定上のアミ ノ酸配列とhGRのそれとの比較により、hGRのDNA結合ドメインおよびス テロイド結合ドメインの両方と高度に相同であることが立証された。hMR遺伝 子は777残基のhGRよりもはるかに太き(,984個のアミノ酸からなるタ ンパク質(推定分子量107KD)をコードする。この大きさの不一致は主とし てhGRと相同でない大きいアミノ末端のためである。この領域のサイズおよび 配列の相当な不均一性はグルココルチコイド、エストロゲンおよびプロゲステロ ンのそれぞれの受容体間に存在する(実験の部I;文献9−11を参照)。
アミノ酸相同は68残基中94%のアミノ酸が同一である中央のDNA領域から 始まる(第N−3図)、他のステロイドホルモン受容体に見られる配列保存の比 較的低い領域が、DNA結合ドメインとカルボキシル末端ステロイド結合ドメイ ンとを隔てている。この領域は2つのドメイン間の分子ヒンジ(molecul arhinge)として役立つことが推測されたく実験の部■および文献13を 参照)、hGRとの比較は、hMRのこの領域が反復ヌクレオチド配列によって コードされる4個のグルタミンそれに続く8個のプロリンの配列を含む24個の 追加のアミノ酸を含むことを示す、起源および機能に関してこの例外的配列の意 義は明らかでないが、構造を切断するプロリンはヒンジ領域と一致する。
hMRとhGRのカルボキシル末端の250個のアミノ酸を比較すると、57% のアミノ酸同一性および多数の保存的アミノ酸置換が見られる。これらの置換の いくつかはステロイドホルモンとの相互作用に必要な疎水領域を維持している。
、E、およびホルモン ム 我々はグルココルチコイド受容体機能を調べるために、サル腎am胞株C■1お よびその誘導的(すなわち、5V40T抗原−形質転換)細胞株CO5−1(C O3と呼ばれる)のトランスフェクションを使用したく実験の部■を参照)、ト ランスフェクションされたhMRからの高レベルのポリペプチド発現は、トラン スフェクションした細胞によるステロイド結合実験を容易にするために不可決で あった。SV40複製起点を含むプラスミドはcosm胞内で高コピー数に複製 することができるので、bGRの研究において以前に使用したpR8hGRアル ファと類似したhMRコード配列用の発現ベクターを構築した。プラスミドpR S hM Rはラウス肉腫ウィルス由来の10モーターの支配下にあるhMRコ ード配列、およびSV40複製起点を含む(第N−4(A)図)。
hMRタンパク質のリガンド特異性はpRS hM Rでトランスフェクション したCO8細胞からの細胞質ゾル抽出物を調製することにより調べた。トランス フェクションの2日後に細胞を回収して、デキストラン処理チャーコール検定に よりホルモン結合を測定した。疑似トランスフェクションした対照の抽出物は〔 3H〕アルドステロンに対して特異的結合活性を全く示さなかったが、pR9h MRでトランスフェクションした細胞からの抽出物は高親和性でもって有意量の 〔3H〕アルドステロンと結合した。スカツチャード分析により、(’H)アル ドステロン結合に関する解離定数(K、)は1.3nMと測定されたく第N−4 (B)図)、この値はミネラロコルチコイド受容体へのアルドステロン結合につ いて報告されたものとよく一致している(2゜20)、その後、1−.10−ま たは10〇−倍過剰モル量で存在させたときに、結合を5nM[:3H)アルド ステロンと競合する異なる未標識ステロイドの能力を調べるために、競合試験を 行った(第N−4(C)および(D)図)、これはhMRに対するこれらのステ ロイドのそれぞれの相対親和性の度合を提供した。これらの実験の結果は、アル ドステロン、コルチコステロン、デオキシコルチコステロン、ヒドロコルチゾン (コルチゾル)の全てがhMRに対して非常に類似した親和性をもつことを示し た。デキサメタシン、プロゲステロン、およびスピロノラクトンは比較的弱い結 合親和性を示し、一方エストラジオールはhMRの結合に対して極めて弱く競合 した。結局、この親和性の差異はhMRがヒトミネラロコルチコイド受容体をコ ードすることを表している(2.20)。
1 F、計 パ ステロイドホルモン作用は標的遺伝子転写のホルモン依存性調節により特徴づけ られる。CVI細胞内にトランスフェクションされたhGRによる転写調節検定 (実験の部■を参照)がhMR用に改変されたく第■−5(A>、(B)および (C)図)。ステロイド結合検定に用いた発現プラスミドpR3hMRは、タロ ラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)の細菌遺伝子に連結さ れたMMTV−LTRを含むGMCATと呼ばれるリポータ−プラスミドと共に 同時トランスフェクションされた。こうして、CAT活性はMMTVプロモータ ーの転写活性に関する酵素検定を与える。M M T VプロモーターはGRと の相互作用を介してグルココルチコイド応答性を与える数種のグルココルチコイ ド応答因子(G RE )、エンハンサ一様DNA配列を含む(21)、hMR は、そのDNA結合ドメインがhGRのそれとほぼ同一であるために、M M  T V −L T Rを認識できるかも知れないと考えた。CVI細胞をpRS hMRおよびGMCATで同時トランスフェクションしたとき、我々は十分なC AT活性を観察した。この活性は添加したアルドステロンの影響を受けず、この ことはトランスフェクションされたhGRと対照的に、hMRを十分に活性化す るに足るホルモンが血清くウシ胎児血清、5%)中に存在していたことを示唆す る(第■−5(B)図)、チャーコール処理血清(22)の存在下では、CAT 活性は外因性アルドステロンの添加に応答するようになり、このことはhMRc DNAが機能的ステロイドホルモン受容体をコードすることを示している。hM Rはまたグルココルチコイド・アゴニストのデキサメタシンによって活性化され たが、hGRは生理学的濃度以上(10nM)のアルドステロンにさえも応答し な我々はノザン・プロット・ハイブリダイゼーションによりラット組織内でのh MReDNAに相応するMRmRNAの発現を調べた。脳、下垂体および心臓ば かりでなく、腎1iU(24)や腸(25)のような古典的ミネラロコルチコイ ド標的組織はhMRに相応するmRNAを含んでいた(第■−6図)、腎臓にお けるアルドステロン恐受性細胞は主として遠位の皮質性集合管に局限されており (2)、それ故にこの組織によるわずかな発現レベルは意外なことではなかった 。高レベルのM R(I型コルチコステロイド結合部位)はラットの脳、特に海 馬体(hippocampalfor nation)において報告された(4 .6)、切開した海馬RNAと全脳から調製したRNAとを比較した際に、我々 は海馬中に著しく豊富な鋤RNAを見出した。アルドステロン結合は下垂体(2 6)、培養大動脈細胞(27)およびlff1i(28)において報告されてい るが、この種の活性は筋肉では報告されていない、肝臓はGRと発現するが、検 出しうる高親和性のアルドステロン結合活性を示さず(29)、予期されるよう に肝ll1IRNAとのハイブリッド形成は観察されなかった。 hG RcD  N Aの類似部分を用いる同じノザン・プロットの再検索は異なる大きさの鋤 RNA種とのハイブリッド形成を示し、MRとGRとが異なる組織特異的発現パ ターンを示すことが分かった。
rv、 H,:九 マッピング ミネラロコルチコイド受容体遺伝子の染色体位置を決定するために、我々はヒト 染色体の異なる組合わせな保有するネズミーヒト体細胞ハイブリッドのパネルに 対してhMRを調べた(30) 、ミネラロコルチコイド受容体遺伝子に特異的 なりNAフラグメントは、15種のハイブリッド細胞株においてヒト染色体4と 一致して分離された。染色体5(グルココルチコイド受容体遺伝子部位)を含む 他のすべてのヒト染色体については、不一致の分Fl! (segregati on)が観察された(実験の部Iおよび文献31を参照)、染色体4への割当て を確認するために、我々はサザン分析を用いてhMR遺伝子について限定組の微 小核ハイブリッド(それぞれは1〜3本のヒト染色体を保有する(32))を試 験した(第■−7図)、ラムダhK2のコード部分により検出された6本のEe oRIフラグメントは、このハイブリッドパネルにおいて染色体4と同時分離さ れる。とりわけ、hMR遺伝子は唯一のヒト染色体として染色体4を保有する細 胞株HDm−1132B中に存在する。
、■、! コル コスーロイドの 理 との・ tヒトミネラロコルチコイド受 容体cDNAはヒトグルココルチコイド受容体に高度に相同であるポリペプチド をコードする。
DNA結合ドメインにおいて、hMRはhGRと約94%のアミノ酸同一性を維 持するが、カルボキシル末端に局在化されるステロイド結合ドメインは57%の 同一性を有する。最近報告されたウサギプロゲステロン受容体(rPR)配列も またhMRとの高度な関連性をもっている。hGRおよびrPRtl造ドメイノ ドメインのそれとのアミノ酸同一性の比較(第ff−8図)は、これらの機能的 に異なる調節タンパク質の驚くべき類似性を示す。
hMRとrPRとの相同性はhG R−hM R比較にほとんど一致し、DNA 結合ドメインでは90%のアミノ酸を共有し、そしてステロイド結合ドメインで は56%を共有していた。対照的に、hMRとヒトエストロゲン受容体(10) との同一領域の比較は、DNA結合ドメインにおいて56%の同一性およびステ ロイド結合ドメインカルボキシル末端において21%の配列同一性を示す。
hM R、hG RおよびrPRによって共有される構造的関連性およびそれら のリガンドの構造的関連性は、それらがステロイドホルモン受容体のサブファミ リーから成ることを示唆している。
一時的トランスフェクションによるcoSm胞内でのhMRポリペプチドの発現 は、そのステロイド結合能の評価を可能にした。これらの分析結果は、hMRe DNAがヒトミネラロコルチコイド受容体をコードしていることを明らかにした 。スカツチャード分析は、pRShMRでトランスフェクションした細胞からの 抽出物が1.3nMのKD値でもって(’H)アルドステロンと結合することを 示した。MRと結合するアルドステロンの報告されたKD値は0.5〜3nMの 範囲である(2)、これはこの遺伝子産物をヒトグルココルチコイド受容体とし て定める際のただ1つの最も重要な基準である。ステロイド結合競合実験は、h MRのこの同定をさらに支持した。ミネラロコルチコイドのデオキシコルチコス テロンおよびグルココルチコイドのコルチコステロイドよびコルチゾルはアルド ステロンそれ自体と同様に競合するが、一方合成グルココルチコイドのデキサメ タシンおよびプロゲステロンはhMRに対して比較的低い親和性を有する。hM R,hGRおよびrPRの推定上のステロイド結合ドメインにおける十分なアミ ノ酸配列同一性は、これらの受容体の類似リガンド結合特性とよく合っている。
ミネラロコルチコイド受容体、グルココルチコイド受容体およびプロゲステロン 受容体はミネラロコルチコイド、グルココルチコイドおよびプロゲスチンの類似 した21−炭素原子構造間な識別するのに限られた能力を示す、この特異性の欠 如は特にMRとGRに当てはまる0例えば、MRはアルドステロンと等しい親和 性でもってグルココルチコイドと結合する。実際に、別の8!福がアルドステロ ンへの選択的応答を与える腎臓のような組織においてのみ、MRは古典的ミネラ ロコルチコイド受容体として機能するのかも知れない(3,5)、MRはまたプ ロゲステロンと高い親和性で、しかしコルチコステロイドに対するその親和性よ りも低い親和性でもって結合する。10ゲステロンはミネラロコルチコイド作用 の部分アゴニストまたはアンタゴニストとして作用するいくつかの徴候があり( 33)、またグルココルチコイドはミネラロコルチコイド受容体への結合におい て十分なアゴニストとして作用するかどうか明らかでない、同様に、GRは20 〜40n MのKd値でグルココルチコイドと結合し、それは25〜65nMの Kd値でアルドステロンと結合する(2)、従って、MRとGRのホルモン結合 特性間の重要な差異はリガンド特異性のそれではなく、むしろコルチコステロイ ドに対する高親和性対低親和性受容体の差異である。
hMRのin vivoi能は血清コルチゾン結きタンパク質のトランスコルチ ンによって複雑になっている。このタンパク質はコルチゾルを結合封鎖し、その 特異な分布のために、トランスコルチンは局部のグルココルチコイド濃度に影響 を及ぼすであろう、腎臓における高レベルのトランスコルチンは血漿からの利用 可能なコルチゾルを減少させて、アルドステロン感受性を与え、−左脳における 低レベルのトランスコルチンは、中枢神経系において、グルココルチコイドが主 なhMRリガンドでありうることを示唆するであろう。従って、hMRのための 好適な生理学的リガンドは受容体発現の部位に応じて明らかに変化する(3)。
このモデルおよび他のモデル(5)は、より一層高いレベルの競合性グルココル チコイドにもかかわらず、アルドステロンへの若干の組織の応答性な説明するた めに提案されたものである。
hMRとhGRのDNA結合ドメイン間の相同度(この保存された68残基領域 中で4個のアミノ酸残基のみが相違する)は、これらの受容体が類似の調節因子 を認識しうろことを示唆する。
アルドステロンおよびデキサメタシンの両方に応答してトランスフェクションさ れたhMRがM M T V −L T Rを活性化することはこの結論を支持 するが、プロゲステロン受容体もまたこのプロモーターを調節することが立証さ れている(21)、さらに、DNA結合ドメインにおけるhMRとhGRの差異 、またはこれらの分子の高度に異なるアミノ末端のような他の領域における差異 が、この検定では立証できないやり方で標的遺伝子特異性に影響を及ぼすのかも 知れない、しかしながら、我々はhMRおよびhGRによるMMTV−LTRの 転写調節を利用して、ミネラロコルチコイドおよびグルココルチコイドによるそ れらの活性化を調べた。hMR応答は10nMアルドステロンまたはデキサメタ シンの場合にほぼ等しかった。一方hGRはこの検定においてデキサメタシンに よって活性化されたが、アルドステロンには不感受性であった。外因性コルチゾ ルに応答するhMRによる転写活性化も観察された。これらのデータは、トラン スフェクションした細胞において、ミネラロコルチコイドとグルココルチコイド の両方がhMR媒介遺伝子転写を活性化しうろことを示している。この機能的特 性に基づいて、我々はhMRが副腎コルチコステロイドに対して高度に応答し、 それ故にグルココルチコイド受容体として機能しうると結論を下した。
コルチコステロイドに協調応答するミネラロコルチコイド受容体の薬理学的およ び生理学的機能を明らかにするほかに、hMRcDNAの分離は多数の病気、な かでも高血圧および偽低アルドステロン症(pseudo bypo aldo steronis−;P HA )におけるhMRの役割の証明をうながす、ミ ネラロコルチコイドと高血圧の関連性は数十年の間認められており、hMR媒介 ナトリウム貯留および血液量の増加がいくつかの形態の高血圧症に部分的に関与 しているのかも知れない(34)、PHAは正常レベルまたは高レベルのアルド ステロンへの応答性の欠如によって特徴づけられる常染色体劣性疾患であるl近 の研究により、この疾患をもつ患者では高親和性アルドステロン結合部位が減少 しているか又は完全に消失していることが証明され(35)、このごとはミネラ ロコルチコイド受容体遺伝子の欠陥により生ずると思われる。hMR遺伝子の染 色体マツピングはPHAの遺伝子座が染色体4に存在することを示唆する。
機能的hMRのクローニングおよび発現は予期しない考察をもたらし、生理学的 複雑性の下に横たわる機構への新たな興味を刺激し、そして遺伝子ネットワーク の協調調節のための新しいモデルの開発および試験を可能にするであろう。
lV、J、験の部■に 達した図面の詳細t・日IV−1(A (B) (Cお よび(D >GhGR遺伝子に関連したゲノム配列の分離、(A)表示した制限 エンドヌクレアーゼで消化したヒト胎fiDNAの高ストリンジェントハイブリ ダイゼーション、hGReDNA(hGRl、2)をプローブとして使用した。
 Hindll消化により作ったラムダDNAフラグメントマーカーの大きさく キロ塩基対で表す)をオートラジオグラムの隣に示す、(B)低ストリンジエン トサザン分析、 Hindllレーンに星印ではさまれた2、5kb、バンドは 直接ゲノムクローニングの的にされた配列であった。(C)ラムダHGHと命名 されたクローン中のこのゲノム配列の分離は、類似のサザンプロットでプローブ として使用することにより証明される。ラムダHGHゲノムフラグメントは、こ のクローニングから分離されたハイブリッド形成性内部EcoRIフラグメント を含む、(D)ラムダHGHゲノムフラグメントのイントロン−エクソン構造お よびhGRとのその相同性、ラムダHGHに存在するhGR関連エクソンは、そ の推定アミノ酸配列と共に黒地に白で示される。保存されたシスティン残基は白 い点て示される、アンダーラインを施した共通のスプライス供与部位および受容 部位を有するイントロン配列部分がエクソンの両側に存在することが分かる。h GRとのヌクレオド相同性を下側に示す、hGRのヌクレオド番号は実験の部I で論じた第1−2(1)およびl−2(2>図からのものであり、また実験の部 ■としてここで使用した研究を発表したHollenbergら(1985)( 文献8)を参照されたい。サザン分析のために、我々は妊娠期間終結後のヒト胎 盤由来のDNAを制限エンドヌクレアーゼで消化し、消化産物を0.8%アガロ ースゲル上で分離した。DNAをニトロセルロース紙へ移行させ、ストリンジェ ントまたは非ストリンジェント条件下でハイブリダイズさせた。ストリンジェン トハイブリダイゼーションは50%ホルムアミド、5xSSPE (N a C l 、 N a H2P O、、E D T A 、 pH7、4)、1×デン ハート溶液、0.1%sps、iooμg/xiのサケ精子DNAおよびプロー ブ(10’epm/ ml)を用いて42℃で行った。非ストリンジェントハイ ブリダイゼーションの場合は、50%ホルムアミドの代わりに35%ホルムアミ ドを用いた。洗浄条件はストリンジェント条件の場合が60℃で0.1%SDS を含む0.lX5SC(標準NaC1−クエン酸塩)、そして非ストリンジェン トフィルターの場合が55℃で0.1%SDSを含む2XSSCから成っていた 。プローブとしてラムダHGH由来の338bp挿入物を用いたときの洗浄条件 は、68℃で0.1%SDSを含む2XSSCに変更した。ラムダHGHの分離 のために、ヒト胎盤D N A (300μfI)はHindI[Iで消化し、 1%低融点アガロースゲル(Seaplaque、FMC)上で大きさにより分 画化した。ゲルを0.5ciの細片に切り取り、フェノール抽出およびエタノー ル沈澱によりDNAを精製した。
(B)において星印ではさまれたバンドに大きさの点で対応する分画からのDN A(2μg)は、EeoRIリンカ−を付加するためにフレノウDNAポリメラ ーゼで修復した。EeoRTでの消化およびセファロース4Bカラムによる過剰 リンカ−の除去後に、このDNAをEcoRI消化ラムダgうlOD N Aに 連結し、1nvitroでパッケージした(カリフォルニア州すンジエゴ、ベク ター・クローニング・システムズ社からのラムダアームおよび抽出物)。約4X 10’個の独立した組換え体と非ストリンジェントサザン分析のために使用した 条件と同じ条件下でスクリーニングしてラムダHG Hを得た。
第N −2(Aおよび(B・ ヒトミネラロコルチコイド受容体のヌクレオド配列および一部アミノa構造。( A)いくつかの制限エンドヌクレアーゼ切断部位の線図と整列したbMRの複合 構造(EcoRI部位はヌクレオド1および5823に示され、リンカ−から誘 導される)、この複合体は2つの重複するラムダgtlOクローンのラムダhk lOおよびラムダhk2から組み立てられた。ラムダhk2の線区におけるかっ こは351bpの欠失を示す、斜線ボックスはイニシヱーターコドンと終結コド ンを含む推定されたコード配列を示す、(B)hMRの完全なヌクレオド配列お よびその推定上の一部アミノ酸配列、推定されたイニシエーターメチオニンの上 流にある読み枠内の5′終結コドンおよび4つの可能なポリアデニル化部位(A ATAAA)にはアンダーラインが施しである。ヒト腎臓ラムダgtlOライブ ラリー(18)はラムダHGH由来の挿入物を用いて、このプローブによる高ス トリンジェント条件下でのサザン分析のために記載した条件と同じ条件でスクリ ーニングした。
それぞれのcDNAの重複欠失はサイクロン高速欠失サブクローニング法(イン ターナショナル・バイオテクノロジー)により得られた(36)、欠失クローン はジデオキシ法(37)によりその塩基配列を決定し、そしてギャップやアンビ ギュイテイ(a+*biguity)を化学的切断法(38)により解明した。
DNA配列は編集してD evereuxら(39)およびS taden ( 40)のプログラムにより分析した。
寒り二11 ミネラロコルチコイド受容体とグルココルチコイド受容体のアミノ酸相同性、h MRの一部アミノ酸配列は、ギャップ(点で表示)を導入することにより最大の 相同性を得るように、hGRのアミノ酸配列と整列させた。数字はhMRについ ては第N−2(B)−1およびIV−2(B)−2図から、モしてhGRについ ては第1−2(1)およびl−2(2>図から引用した0表示した領域の上流に は有意な相同性が全く見られなかった。縦線は同一のアミノ酸残基を示す、矢印 はDNA結合ドメイン(DNA)およびステロイド結合ドメイン(STEROI D)の推定上の境界を示す、DNA結合ドメインのアミノ末端境界は最初の保存 システィン残基によって任意に定められたが、カルボキシル末端限界はDNA結 合および転写活性化に必要な配列を示す突然変異誘発実験に基づいて選択された (15)、DNA結合ドメインに続く数個の保存的塩基性残基もまたこれらの機 能にとって重要でありうる。アミノ酸相同領域により定められたステロイド結合 ドメインの境界もまた突然変異分析と一致する。アミノ酸残基の一文字略号はA  、Afa;C、Cys;D 、Asp;E 、Glu;P 。
Phe、G 、Gly;H、His; I 、 I le;K 、 Lys;L  、 Leu;M 、Met;N 。
Asn;P 、 P ro;Q 、Gl’n;R、Arg; S 、 Ser; T 、Thr;V 、Val;W 。
Trp;およびY、Tyrである。
−4ABCおびD゛ 発現されたhMRのステロイド結合特性、(A)hMR発現プラスミドpRSh MRの構造(41)、 (B)ρR9hllでトランスフェクションした細胞か ら調製された抽出物における〔3H〕アルドステロン結合のスカッチャード分析 、各点は200μe中の抽出タンパク質100μ2を0℃で2.5時間インキュ ベーションする3通りの実験により検定した。500倍過剰の未標識アルドステ ロンを用いて測定した非特異的結合は全カウント数の約20%であった。疑似ト ランスフェクションした細胞では特異的結合が全く見られなかった。(Cおよび D))ランスフェクションしたCO8細胞の抽出物における5nM(’H)アル ドステロンと未標識ステロイドとの競合結合、これらの競合実験を代表する2つ の独立した実験の結果を示す、冷却競合剤は1−.10−.100−倍過剰モル 量で存在していた。100%結合の値は、1000倍過剰の未標識アルドステロ ンの存在下で結合したep−数を、競合剤の不在下で結合したカウント数から減 算することにより決定した。略号:ALDO,アルドステロン;DOC,デオキ シコルチコステロン、D E X 、デサメタゾン;5PIRQ、スピロノラク トン、E21,17β−エストラジオール;C3,コルチコステロン:HC,ヒ ドロコルチゾン;およびPROG、プロゲステロン、亜S密約生長(subeo nfluent) COS細胞はDEAE−デキストラン法(42)により培養 皿当たり10μ2のpRshMRp用いてトランスフェクションした。細胞は5 %チャーコール処理ウつ胎児血清を含むDMEM(イグール最少培地のダルベツ コ修飾)中に2日間維持し、その後40mM)リス−HC/(pH7,8)、1 0信MNaC1,1mMEDTA、10mM N112M00−15mM ジチ オトレイトール、アンチパイン(5μg/xl)、ロイペプチン(5μ2/11 )および500μM弗化フェニルメチルスルホニル中に収集した。 15000 Xyで10分遠心した後、抽出物は結合に先立って100、曽MNaC1および 5%グリセロールへ調整した。[:’H)アルドステロン(比活性78Ci/m mof、アマージャム社製)との標識反応は全容量200μl中O℃で2.5時 間インキュベーションし、その後20μpの50%デキストラン被覆チャーコー ル(活性チャーコールコブキストラン10: 1 )と共に10分間インキュベ ーションした。15000X4.4℃で2分遠心した後、上清中の三重水素を液 体シンチレーション分光光度計により定量化しな。
づA Bお Cパ トランスフェクションしたCVI細胞内でのhMRおよびhGR発現プラスミド によるMMTV−LTRの転写活性化。
(A)GMCATの構造、このプラスミドはホルモン依存性転写活性化のための リポータ−遺伝子としてステロイド受容体と同時トランスフェクションされた( 実験の部■を参照)、(B)正常血清の存在下でのhMRまたはhGR)ランス フエクション後に見られた示差的CAT酵素活性、トランスフェクションした細 胞は5%ウシ胎児血清を含むDMEM中に維持した。血清はその後の実験におい て遊離ステロイドを排除するためにチャーコールで処理した。その結果外因性ス テロイドの効果が測定できるであろう、(C)hMRまたはhGRでトランスフ ェクションした細胞におけるアルドステロンまたはデキサメタシンによるCAT 活性の示差的誘導、cvxa胞は10μ2のpR3Vgal(対照)、pRS  hM Rまたはp RS h G Rアルファのいずれかおよび10μgのリポ ータ−GMCATで同時トランスフェクションし、そして10nMアルドステロ ン(A)または10nMデキサメタシン(D)の存在下または不在下(−)で培 簑した。AC,3−アセチルクロラムフェニコール;C,クロラムフェニコール 。リン酸カルシウム共沈によるトランスフェクション(43)の2日後、抽出物 をCAT検定のために調製した(44)、検定は50μgのタンパク質抽出物を 用いて6時間インキュベーションした。
1L二i区 ラット組織中のミネラロコルチコイド受容体va RN Aのノザン分析、ラム ダhkloからの1270 bp EcoRIフラグメント(1770−304 0)を、ラットでの相同−RNA発現のためのプローブとして使用した。すべて のレーンにおいて、10μgのポリ(A)中輪RNAを用いた。リポソームRN A(28Sおよび18S)の泳動をサイズマーカーとして示す、ストリンジェン ト条件下でのハイブリダイゼーション後に、フィルターは0.1%SDSを含む 2xsscで30分ずつ2回、68℃で洗浄した。
λL二ZJi 微小核ハイブリッドのサザン分析によるhMR遺伝子の染色体局在化、これらの ハイブリッドの構築および特性決定は以前に開示されている(32) 、それぞ れのヒト染色体含有物は次の通りである:HDe+−4A(染色体20)、HD m−5(染色体14および非特定化Eグループ染色体)、HD簡−9(染色体2 0.14およびzi)、HDm−15(染色体21.11および4)、HDm− 20(染色体7および14)、およびHDa−1132B (染色体4のみ)、 ヒト(HeLa)およびマウス(3T#)対照DNA試料も示す、微小核体由来 のゲノムD N A (10,cz g>はEcoRIで消化し、1.0%アガ ロースゲルで電気泳動にかけ、ナイロン膜(Nytran、5ehleiche r &5ehuel1社)に移行させ、そして高ストリンジェント条件下でbM RcDNAプローブを用いてハイブリダイズさせたく第■−1(A))、放射性 プローブは2つのランダムにプライムした(45)hMRcDNAM型(ラムダ hk2の1000−および800− bp E c。
RIフラグメント)から大腸菌DNAポリメラーゼのフレノウ断片により合成し た。 Hindl[I消化ラムダDNAのサイズをオートラジオグラムに近接し て示す。
lL二比区 hG R、hM RおよびrPR構造の模式図によるアミノ酸比較。
−次アミノ酸配列を模式図的に整列させ、点線の間のそれぞれの相同領域につい てアミノ酸同一性のパーセンテージを示す。
各ドメイン境界のアミノ酸位置をそれぞれの受容体について示す、NおよびCは アミノ末端およびカルボキシル末端を表す。
Cysは推定上のDNA結合ドメインをコードするシスティンに富む領域に相当 し、一方S teroid(コルチゾル、アルドステロンまたはプロゲステロン )はステロイド結合ドメインを表す。
hGRの免疫原領域(IMM)も示す、アミノ酸残基番号はhGRについては実 験の部Iから、rPRについてはLoosfeltら(11)から、そしてhM Rについては我々のデータから引用する。
ff、 K、 の部■で した 1 、 Baxter、J 、D 、、and Tyrrell、J 、B 、 、in Endocrinol。
and Metabolism、F elig、P 、、B axter、J  、D 、、B roadus。
A 、E 、 、and F rohvan、 L 、 S 、、 E ds、  、pp、385−510.M eG raw−)lill、New York  (1981);Marver、D、、in BioehemicalActi ons of Hormones、Litwack、G、、Ed、、vol、1 2. pp。
385−431.Acade+mie Press、0rlando F L  (1985)。
2、 Fanestil、D、D、、and Park、C,S、。
Annu、Rev、Ph 5io1..43:637 (1981)。
3、F under、 J 、W 、 、 in Adrenal Corte x、A nderson、 D 、C、。
and W 1nter、J 、S 、D 、、Eds、、pp、86−95. B utterworths。
London (1985)。
4、Beaumont、に、、and Finestil、D、D、、Endo crinolo 。
113:2043 (1983;K rozowski、 Z 、 S 、、a nd F under、 J 、W、 。
几ユニN廊上Jヱ組、Sci、工膳亀A、80:6056 (1983)。
5、 Funder、J 、W、、and 5hepparc(、に、、Ann u、rev、Ph 5iol。
49:397 (1987)。
6 、 Reui、 J Jl 、H、M 、、and deK 1oet、E  、R、。
E ndoerinolo 、117:2505 (1985) 。
7 、 MeEwen、 B 、S 、、deK 1oet、E 、R、、an d Rosterne、W、。
2社1星ニジ□、、66:1121 (1986)。
8、 Holtenberg、S、M、、et al、、Nature、318 :635 (4985)。
9 、 Miesfeld、R,、et al、、Cel±、46:389 ( 1986)。
10、Green、S、、et al、、Nature、320:134 (1 986)。
Greene、G、L、、eL al、、5cience、231:1150  (1986)。
11、Loosfelt、H,、et al、、Proe、Natl、Acad 、Sci、、USA。
83:9045 (1986)。
12、G iguere、V 、 、 Hol lenberg、 S Ji  、、 Rosenfeld、M 、G 、。
and Evllns、R,M、、Cel↓、46:645 (1986)。
13、Kumar、V、、Green、S、、5taub、A、、and Ch ambon、P、。
EMBOJ、、5:2231 (1986);Green、S、、and Ch ambon。
P 、、Nature、235ニア5 (1987)。
14、Godowski 、P 、J 、、Ru5eoni 、S 、、M 1 esfeld、R、、andYa@a@oto、に、R,、Nature、32 5:365 (1987)。
15、Hollenberg、 S J(、、G iguere、V 、、 S  egui、 P 、 、andEvans、R,M、、Cel↓、49:39  (1987)。
16、Weinberger、 C、、Hof lenberg、 S 、M  、 、 Rosenfeld、 M 、G 、 。
and Evans、R,M、、Nature、318:670 (1985) ;Krust、A、。
et al、、EMBOJ 、、5:891 (1986);Sap、J 、、 et al、。
Nature、324:635(1986) ;We+nberger、 C、 、Hol lenberg、 S 、M 、 、 Rosenfeld、 M  、G 、 。
and E vans、 R、M 、 、 N ature、318:641( 1985) −17、Fi4i11er、J−、McLachlan、A、D、 、and K!ug、A、。
EMBOJ、、4:1609 (1985)。
18、その他のcDNAクローンの欠失はこれらのライブラリーに報告されてい る(G、I 、Be1l、et al、、Nucleic Ac1dsRes、 、14:8427 (1986)) 。
19、 Kozak、M、、Nature、308:241 (1984)。
20、 A rmanini 、 D 、、 S trasser、T 、 、 and Weber、 P 、C、。
Am、J 、Ph 5io1..248:E3S8 (1985)。
21、Ringold、 G 、M 、 、Ya+++amoto、 K 、R 、、B 1shop、 J 、M 、、andVarmus、H、E 、、Pr oe、Natl、Acad、Sci、U S A 。
74:2879 (1977);Payvar、F 、、et al、、Ce1 1,35:381(1983);S chiedereit、 C、、Ge1s se、 S 、 、 Westphal 、 H、M 、 、andB eat o、 M 、 、 N ature、304ニア49 (1983) 。
22、内因性ステロイドの除去のために、洗浄チャーコールを血清に加え(10 0zf当たり29〈乾燥重量)) 、37℃で40分間、次に55℃で30分間 インキュベーションした。チャーコールは0.45ミクロンその後0.2ミクロ ンのフィルターを通してP遇することにより除いた。
23、ヒト細胞株は高親和性アルドステロン結合部位を発現すると報告されてい ない。ヒト卵巣RNAのノザンプロット分析により、大きさが約6kbおよび4 kbの2つのハイブリッド形成RNA種が明らかになにっな、卵巣でのアルドス テロン結合活性は報告されていない。
24、 Fuller、P、J、、tnd Funder、J、W、、Kidn e Ink、。
10:154 (1976) ;Matulich、 D 、T 、 、 S  pindler、 B 、 J 、 。
S cha+abelan 、M 、、and B axter、J、D 、、 J、CI in 、E ndoerinol 。
Metab、、43:1170 (1976)。
25、Pressley、L 、and Funder、J、W、、Endoe rinolo 。
97:588 (1975)。
26、 Lan、N、C,、Matulieh、D、T、、Morris、J、 A、、andBaxter、 J 、D 、、Endocrinology、1 09:1963 (1981)。
26、Krozowski、Z、、and Funder、J 、W、、End ocrinolo 。
109:1221 (1981)。
27、Meyer、W、J、、and N1chols、N、R,、J、5te roid Biochem、。
14:1157 (1981);I型費容体は心臓において初期の研究では検出 されなかった( F under、 J 、W、、Duval、D 、、and Meyer、P、、Endocrinolo 、93:1300 (1973) ) 。
28、Swaneck、G 、E 、、Highland、E 、、and E delman、J 、S 、。
反、屁on、6:297 (1969)。
29、 Duval、D、、and Funder、J 、W、、Endocr inolo 。
94:575 (1974)。
30、 Draeopoli、N 、C、、et al、、Am、J 、Hum 、GeneL、。
37:199 (1985);Rettig、W、、et al、、J 、Ex  、Med、。
182:1603 (1985)、31. Gehring、U、、Segni tz、B、。
Foellmer、B、、and Francke、U、、Proe、Natl 、Aead。
旦住ユ止ジA、82:3751 (1985)。
32、 Lugo、T、G、、Handelin、B、L、、K11lary、 A、M、。
Hous+san、D 、E 、、and F ournier、K 、、Mo 1.Celf、B iol 、。
in press、 33. Wambaeh、G、、and Higgins 、J 、R,。
旦岨虻吐阻肢江、102:1686 (1978)。
34、 Vallotton、M、B、、and Favre、L、、in A drenal Cortex。
Anderson、D 、C、、and Winter、J 、S 、D 、、 Eds、、pp。
169−187.Butterworths、London (1985)。
35、 Armanini、D、、et al、、N 、En 1.J 、Me d、。
313:1178 (1985)。
J、P、、Plasmid、13:31 (1985)。
37、Sar+ger、F、、N1cklen、S、、and Coulson 、A、R,、Proc。
N atl、Acad、 S ei、U S A 、74:5463 (197 7) 。
38、Maxa(A、M、、and G11bert、W、、Melすrods  Enz +*o1.。
65:499 (1980)。
39、Devereux、J、、Haeberli、P、、and Sm1th ies、O,。
Nueleic Ac1ds Res、、12二387 (1984>。
40、 5taden、R,、Nucleie Aeids Res、、10: 4731 (1982);5taden、R,、Nucleie Ac1ds  Res、、12:521 (1984)。
41、pRShMRの構築、ラムダhkloからの3.75kb挿入物は、hM Rコード配列の5′末端に−ptsポリリンカーが隣接する方向で、pG E  N 4 (P romega社)のEcoRI部位へ連結した。このプラスミド (phklO)をHindulで消化してポリリンカ一部位から3562位のh MR部位に及ぶHindDIフラグメントを形成させ、このフラグメントを単離 し、DNAポリメラーゼ■のフレノウ断片を用いて両末端を修復しな、プラスミ ドpRS VCA T (C、M、Goreaan、G、T 、Merlino 。
M、C、S illingham、 I 、Pa5tan、B 、H、Howa rd、Proc。
Natl、Acad、Sc弓旦旦人、79:6777 (1982))はHin dI[IおよびHpa)で消化し、そしてpBR322配列、RSV−LTRお よびSV40ポリA部位を含むH1ndll −Hpa Iフラグメントもまた 修復した。hMRフラグメントと9RSVCAT由来のフラグメントとの連結は 、正しい方向でRSVプロモーターにより支配されるhMRコード配列を含むベ クターをもたらした。第■−4(A)図でかっこに入れた部位はこのクローニン グ段階で失われた。翻訳効率を改良するために、5′非翻訳領域中のいくつかの 上流の開始コドンおよび終結コドンが、このベクターをAcclで消化してり1 8ポリリンカーからhMR5’ −UT領域中の188位までの約zoobp配 列を除去することにより欠失された。最後に、Nde(リンカ−を付加したSV 40複製起点をNtJe1部位(12)に導入してpR3hMRを形成させた。
42、 Deans、R,J、、Denis、に、A、、Taylor、A、、 and Wall。
R,、P阻虹N畦り戊組しジ吐ユ止斗戊、81:2292 (1984)。
43、 Wigler、M、、et ml、、Cel↓、16:777 (19 79)。
44、Gorman、C,M、、Moffat、L、F、、and Howar d、B、H,。
Mo1.Ce11.B iol、、2:1044 (1982)。
45、Feinberg、A、P、、and Vogelstein、B、、A nal、Biochem、。
137:266 (1984)。
尺1α罷■ 新しいクラスのステロイドホルモン受容体の同定V、A、=星論− 生殖腺および副腎はエストロゲン、プロゲスチン、アンドロゲン、グルココルチ コイドおよびミネラロコルチコイドを含む5つの主なグループに類別される多種 類のステロイドを産生ずる。生殖腺ステロイドは生殖系の分化および成長をコン トロールし、性的特徴を誘導・維持し、そして生殖行動を調節する。
同様に、副腎ステロイドは代謝調節剤としての重要な役割のほかに分化にも影響 を与える。この広範囲の生理学的作用にもかかわらず、各ステロイドの効果は主 としてそれが結合する特定の同族受容体に基づいており、従ってステロイドホル モン作用はそれらの生理活性を媒介する受容体に従ってより正確に分類できるか も知れない、ヒトグルココルチコイド受容体(hGR)eDNA(実験の部Iを 参照されたい、これは文献1として発表した)、すぐその後に実施されたエスト ロゲン2°3(hER)、プロゲステロン’(hPR)およびミネラロコルチコ イド受容体(hMR)をコードするcDNA(実験の部■を参照、これは文献5 として発表)、ならびにいろいろな種i−口からの相同体の上首尾のクローニン グ、塩基配列決定および発現は受容体の構造およびこれらの分子が遺伝子発現を 制御する分子1llllIIを研究するための機会を提供する。これらのタンパ ク質の配列比較および突然変異分析は、すべてのクラスのステロイドホルモン受 容体に共通した構造的特徴を明らかにする(文献12として発表した実験の部■ を参照;また文献13および14を参照)、とりわけ、受容体は高度に保存され たシスティンに富む領域(今や、DNA−タウドメインと呼ばれる)を共有し、 その領域はグルココルチコイド受容体+5111!のDNA結合機能およびトラ ンス活性化機能の両方に必要な情報をすべて含む、受容体間の共通セグメントの 存在は、関連遺伝子産物についてゲノムを走査する可能性を与える0例えば、h MRcDNAはハイブリダイゼーションプローブとしてhGRを用いることによ り分離された(文献5として発表した実験の部■を参照)0分子生物学が健康お よびヒトの病気ならびにこれらの現象を支配する生理学の我々の理解を促し得る 1つの方法は、新しいホルモン応答系の同定と通してである。この研究において 、ヒトエストロゲン受容体cDNAの高度に保存されたDNA−タウ領域をハイ ブリダイゼーションプローブとして使用することにより、我々はステロイドホル モン受容体の構造的特徴をポリペプチドをコードする2つのeDNAクローンを 単離した。
V、B、” hERRlのeDNAクローン認定されていないホルモン応答系を 検索する1つの方法は、低下したストリンジェントハイブリダイゼーションを系 統的に利用して、新規なホルモン受容体について組換えDNAライブラリーをス クリーニングすることである。エストロゲン受容体のDNA−タウセグメントが これらの研究を開始するために用いられた。ラムダgtlOヒト精巣cDNAラ イブラリーの分析により、3xlO’組換えファージ当たり1個のクローンの頻 度で3個の陽性クローンが同定された。ヌクレオチド配列分析は、これらのクロ ーンのうち2個が実際にエストロゲン受容体をコードしており、3番目のクロー ン(2,0キロ塩基に及び、ラムダbT16と命名した)が部分的な配列相同を 示すことを明らかにした。その後、このクローンを使用してヒト胎児腎臓および 成人心臓cDNAライブラリーをスクリーニングし、それにより3個の追加クロ ーンを同定した。腎臓ライブラリーからの2個のクローン(ラムダhKE4およ びラムダhKA1)はラムダhT16と同じ遺伝子産物を表すが、心臓クローン (ラムダh)13)は部分的に関連しているにすぎない、同一配列を共有する3 つのeDNAの複合配列(ここではhERRlと呼ぶ)を第V−1(B)−1お よびV−1(B)−2図に示す、約150〜200ヌクレオチド1′のポリ(A )尾部を仮定すると、この配列(約2430nt)はほぼ全長であるにちがいな い、ラムダhKA1からのcDNA挿入物はヌクレオチド179から2430ま でを含み、一方ラムダhKE4はまれなメツセンジャーRNAのスプライシング エラー(spl ieingerror)を示し、エクソン2の欠失およびイン トロン配列の挿入を有する。ラムダhKE4によって示唆されたエクソン/イン トロン境界は、この遺伝子をコードするゲノムフラグメントをクローニングして 部分的に塩基配列を決定することにより確かめた(データは示さず)、最初のA TGをとりまく配列は、翻訳開始部位についてK ozak’ ”によって開示 されたコンセンサス配列と一致する。 Mr57300のポリペプチドを予告す る521個のアミノ酸のオープン・リーディング・フレームは、775ヌクレオ チドの3′非翻訳領域と接している。
V、C,”” hERR2のeDNAクローンクローンラムダhH3の特性決定 により、それはhERRlと高度に関連した唯一のポリペプチドをコードするこ とが分かった。第V−2(B)−1およびV−2(B)−2図は、ラムダhH3 の2153ヌクレオチド配列およびそのタンパク質屋1(hERR2と呼ぶ)の −次構造を示す、その翻訳開始部位はヌクレオチド100−102に一致するメ チオニンコドンに指定された。その理由は、これが読み枠内(in frame )ターミネータ−TGA(ヌクレオチド31−33)から下流に現れる最初のA TG)リプレットであるからである。433個のアミノ酸を含むオーブン・リー ディング・フレームはMr47600のポリペプチドをコードし、752ヌクレ オチドの3′非翻訳領域が後に続く。
V、D、hERRIおよびhERR2の 性゛、先に述べたように、ステロイド ホルモン受容体は配列分析により同定しうる別個の機能的ドメインから精成され る。+4推定されたhERRIおよびhERR2ポリペプチドはステロイド受容 体の予測されたドメイン特徴を含む、hERRlとhERR2との間のアミノ酸 比較は、これらの2種のタンパク質が分岐(divergent)アミノ末端を 有し、この領域内では他のクラスの受容体との相同性が全く検出されないことを 示す(データは示さず)、この発見はこの領域の配列が高度に変化しうろことを 示した先の比較研究〈実験の部■を参照:また文献5.8.10.14を参照) と一致している。hERRl、hERR2,hERおよびhGRの整列(第V− 3図)により、これらのタンパク質の間には最高の相同度がhERRlのアミノ 酸175から240までの66個のアミノ酸のシスティンに富む領域〔ステロイ ドホルモン受容体のDNA−タウドメイン(実験の部■および文献15を参照) に相当する〕に見られる。hERRlとhERR2との比較においては91%の アミノ酸同一性が存在し、hERとの比較では68%、そしてhGRとの比較で は56%の同一性が存在する。9個のシスティン残基の位置は厳格に保存されて いるが、hERRlの206位およびhERR2の134位におけるヒスチジン 残基の不在は前述のステロイドホルモン受容体と大きく相違するところである。
このヒスチジン残基は元来保存性システィン残基と共にDNA結合フィンガーの 形成に関与すると考えられていた。リガンド結合トランス活性化因子スーパーフ ァミリーの他の一員であるビタミンD受容体+9の対応するアミノ酸配列にもこ のヒスチジン残基の存在しないことが最近になって分かり、このことはZn2+ 原子がこれらのタンパク質に存在する提案されたDNA結合フィンガーの形成を 調整するために、排他的にシスティン残基と相互作用することを示唆している。
hERRlのアミノ酸295と521の間に位置づけられる推定上のステロイド 結合ドメインは、hERR2と比較したとき63%の同一性を示し、hERとは 36%、そしてhGRとは28%の同一性を示す。
V、E、hERRlおよびhERR2の−RNAの4ステロイド受容体はそれら の一次生理作用に直接間係する特徴的な組織特異的パターンで発現される。恐ら く、これらの推定受容体の分布はそれらの隠された本性に手がかりを与えるであ ろう、従って、多種類のラットおよびヒト組織から分離した全RNAはホルムア ルデヒド−アガロースゲル電気泳動で分画化し、ニトロセルロースフィルターへ 移行させた。プローブとしてラムダhKA1を用いることにより、hERRlを コードする2、6kb mRN Aが検査したすべてのラットおよびヒト組織に 検出された。その際、驚いたことに、小脳および海馬では高レベルで、そして肝 臓、肺、精嚢および牌臓では最低レベルで検出された(第V−4(A)図)、こ うして、hERR1遺伝子は広く豊富に発現されるが、ラット中枢神経系により 一層高いレベルで存在すると思われる。hERRl mRNA発現パターンとは 対照的に、hERR2タンパク質をコードするmRNAの分布は、極めて低レベ ルのmRNAが検出される少数の特定組織に限られる(第V−4(B)図)、ク ローンラムダbH3から誘導されたプローブを用いて、4.8kb m RN  Aが腎臓、心臓、精巣、視床下部、海馬、小脳およびラット前立腺から検出され た。しかしながら、ヒト胎笈または前立腺ではハイブリダイゼーションが全く検 出されなかった。露出時間の差異および生成する信号強度を考慮すると、hE  RR2+*RN AのレベルはhERRlのそれよりも約10〜100倍低下す る。
V、F、hERRlとhERR2との 1従来の研究は、ステロイドホルモン受 容体間のリガンド結合ドメインの相同度がそれらのリガンドの構造的関連性を反 映すると指摘している0例えば、リガンド結合ドメインが56%の同一性を示す hGR,hMRおよびhPR(実験の部■を参照)は関連ホルモンと親密に結合 する。実際、hMRはアルドステロンに等しい親和性でもってグルココルチコイ ドと結合し、また比較的高い親和性でプロゲステロンと結合する(実験の部■を 参照)、hERR遺伝子産物の場合には、アミノ酸配列相同がhERとの比較的 遠い関係を示し、DNA−タウ領域では70%およびステロイド結合領域では3 6%の同一性を示す(第V−5図)。
これらの相同レベルはhGR,hMRおよびhPRの間にa察されたものよりも 低く、従って推定上のhERRタンパク質はエストロゲンとは異なるクラスのス テロイドホルモンと相互作用することが推測される。しかしながら、hERRl とhERR2との相同性は、それらが単一のまたは2つの密接に関連したステロ イド中間代謝物の受容体であることを示唆している。hERRIおよびhERR 2コード配列から作製したキャップ構造をもつS P 6 RNAのin vi tro翻訳産物またはCos、−IN胞による2つのcDNAの発現産物を使用 する予備ステロイド結合実験(実験の部■および■を参照)は、エストロゲンお よびアンドロゲンを含む主要クラスのステロイドとの結合を証明できhERRl およびhERR2e*RNA発現の組織分布は、それぞれの推定上の受容体が別 々の生物学的機能をコントロールするであろうことを示唆する。これらのステロ イドホルモン受容体の機能は何故見落されたのであろうか、多分、それらの活性 の多くは非定形の作用として分類される差異をもつ他の受容体に誤って属すると みなされたのであろう、神経細胞ステロイド!Ol 2+の最近の同定は、脳内 でバラクリン作用をもつと思われる新しいステロイドホルモンの証拠を提供する 。このような系は従来の生理学的検出を容易に免れた。従って、2種類の新規な ステロイドホルモン受容体cDNAの単離は、新しいホルモン応答系の同定へ向 けて第一歩を踏み出すことになろう。
hERRlの制限地図(A)およびDNA配列と推定されたアミノ酸配列(B) 、A、hERRlの複合cDNAを上段に表し、非コード配列(細線)およびコ ード配列(斜線部分)を示す0通常の6−ヌクレオチド制限酵素部位は線状地図 の上に記す、配列決定に使用した重複するcDNA挿入物を示す、ラムダhKE 4の5′未満付近の波線は分岐配列を示す、B、ロング・オープン・リーディン グ・フレーム上に与えられた推定アミノ酸を伴う複合hERR1eDNAのヌク レオチド配列。
第V−1(Aおよび(B)図の 法 クローンラムダhT16はhE RcD N A (V 、G iguereお よびR,M、Evans、未発表データ)から誘導されたリンカ−走査突然変異 体”(Iinker−scanning mutant)のpER945に由来 するニックトランスレーション22を行った446 bp Bgl I Bam HIフラグメントを用いて、ヒト精巣ラムダgtlOeD N Aライブラリ( CIoneLech社)から分離された。ハイブリダイゼーション混合物は35 %ホルムアミド、1×デンハート溶液、5XSSPE、0.1%ドデシル硫酸ナ トリウム(SDS)、100μg/xl変性サケ精子DNAおよび10’cpm /zpのコ2P標1NByfl BamHIフラグメント(>10”epm/μ 2)を含んでいた。2通りのニトロセルロースフィルターを42℃で16時間ハ イブリダイズさせ、2XSSC10,1%S D S (I X S S C= 150mM NaC1,15−M クエン酸ナトリウム)を用いて55℃で20 分ずつ3回洗浄し、そして増悪紙を使って一70℃でオートラジオグラフィー分 行った。クローンラムダhKE4およびラムダhKA1は、ラムダhT16由来 のニックトランスレーションした挿入物を用いて、ヒト腎臓ラムダgtlocD NAライブラリー23から分離された。このスクリーニングのために、ハイブリ ダイゼーション混合物は50%ホルムアミドに変更し、洗浄条件は68℃で0, 1%SDSを含む2xsscに変えた。cDNAクローンは多数の制限酵素で消 化し、生成したフラグメントをM13塩基配列決定ベクター5p18およびmp 19に両方の向きでサブクローニングし、そしてジデオキシ法24で塩基配列を 決定した。ギャップやアンビギュイテイは化学的切断法2Sにより解明した。D NA配列は編集してDevereuxら26およびS taden”のプログラ ムにより分析した。
V−2(Aおよび(B゛ hERR2の制限地図(A)およびDNA配列と推定されたアミノ酸配列(B) 。A 、 h E RR2e D N Aの模式図:いくっかの通常の制限酵素 部位を示す、斜線ボックスは推定されたオーブン・リーディング・フレームを表 す。B、ラムダhH3の完全なヌクレオチド配列を、ロング・オーブン・リーデ ィング・フレーム上の推定アミノ酸配列と共に示す、5′非翻訳領域におけるシ ョート・オーブン・リーディング・フレームは肉太の活字で示す。
■−2AおよびB゛の ゛ クローンラムダhH3は、ラムダhKA1の5′部分を表すニック トランスレ ーションした700bp EcoRI −5IIIJL Iフラグメントを用い て、ヒト心臓ラムダgtll eDNAライブラリー(アルバート・アインシュ タイン医科大学のり、A、Leinwand博士から寄贈)から分離された。ハ イブリダイゼーション、洗浄条件および塩基配列決定の手法はヒト腎臓ライブラ リーについて第V−1(A)および(B)図で説明した通りであった。
第yヨニ1図− hERRl、hERR2、ヒトエストロゲンおよびグルココルチコイド受容体の カルボキシ末端領域間のアミノ酸配列の比較。
4種のアミノ酸配列はギャップ(ハイフンで示す)を導入することにより最大相 同性を得るように整列させた0番号はhERRlおよびhERR2については第 V−1(B)−1およびV−1(B)−2図ならびに第V−2(B)−1および V−2(B)−2図から、bGRについては第1−2図から、モしてhERにつ いてはGreenら2から引用した。少なくとも3種のポリペプチドにおいて一 致するアミノ酸残基はボックスで囲った。hERRlの残基206の上の星印は 、hER配列中に存在するがhERRlとhERR2の′前記列中には存在しな いヒスチジン残基の位置を示す。
■−4AおよびB゛ ラットおよびヒト組織におけるhERRl(A)およびhERR2(B)mRN Aのノザン・プロット・ハイブリダイゼーション。
■−4Aおよび(B ゛の ゛ 全RNAはグアニジンチオシアネート28を用いて種々の組織から分離し、1% アガロース−ホルムアルデヒドゲル上で分画化し、ニトロセルロースへ移行させ 、そしてストリンジェント条件下でラムダhKA1由来のニックトランスレーシ ョンしなEeoRl−5II& (フラグメント(a)およびラムダhH3由来 のニックトランスレーションした1192bp EcoRI −H1ndI[I フラグメント(b)を用いてハイブリダイズさせた。すべてのレーンにおいて2 0μgの全RNAを使用した。リポソームRNA(28Sおよび18S)の泳動 をサイズマーカーとして示す、ニトロセルロースフィルターは増感紙を使って一 70℃で24時間(a)および6日間(b)オートラジオグラフィーにかけた。
(a)におけるMRNAの泳動速度の明らかな差はゲルからのアーチファクト( artifact)である。
1L二1 hERRlおよびhERR2、hER,hGRおよびヒト甲状腺ホルモン受容体 (hT’sRベータ)間の模式図によるアミノ酸比較。
アミノ酸配列はステロイドおよび甲状腺ホルモン受容体スーパーファミリー4の 機能的ドメイン構造に従って模式図により整列させた。それぞれの受容体とhE RRlとのアミノ酸同一性のパーセンテージは各ドメインの内側に示す、それぞ れのドメイン境界のアミノ酸位置を各受容体について示す。
V、1. の V・ した 1 、 Hollenberg、S、M、、et al、、Nature、31 8:635−641(1985)。
2、 Green、S、、et al、、Nature、320:134−13 9 (1986)。
3、 Greene、G、L、、et al、、5cience、231:11 50−1154 (1986)。
4 、M israchi(M、、et al、、B ioehem、B io  h s、Res、comi*、。
143ニア4O−748(1987) 。
5 、 A rriza 、 J 、 L 、 、et al 、 、 S c ience、237:268−275(1987) 。
6、 Miesfeld、R,、et al、、Cel↓、46:389−39 9(1986) 。
7 、 Danielser+、M 、 、 Northrop、、 J 、P  、 、and Ringold、 G 、M 、。
EMBOJ、、5:2513−2522(1988)。
8、 Krust、A、、et al、、EMBOJ、、5:891−897( 1986)。
9 、 Maxwell、B、L、、et ml、、Mo1.Endocrin ol、。
1 :25−35(1987) 。
10、 Loosfelt、H,、et al、、Proc、Natl、Aca d、Sci、U SA。
83:9045−9049(1988) 。
11、 Weiler、 I 、J 、、Lew、D 、、and 5hapi ro、D 、J 、、J 、Mol。
E ndocrinol 、 、 1 :355−362(1987) 。
12、 G iguere、 V 、 、 Hollenberg、 S 、M  、 、 RosenfeId、 G 、M 、 。
and E vans、 R、M 、 、 Cel±、46:645−652( 1986) 。
13、Ku+++ar、V、、Green、S、、5taub、A、、and  Chasbon、P、。
EMBOJ、、5:2231−2236 (1986)。
1=L Evans、R,M、、5cience、(in press)。
15、Hof Ienberg、 S 、M 、、G iguere、V 、、  S egui、 P 、、andEvans、R,M、、Cel↓、49:3 9−46(1987) 。
16、 M 1esfeld、 R、、Godowski 、 P 、 J 、  、Maler、 B 、A 、 、andYamamoto、 K 、R、、 S cience、236:423−427(1987) 。
17、Sawiki、S、G、、Jelinek、W、、and Darnel l、J、E、。
J 、Mo1.B iol、、113:219−235(1977)。
18、 Kozak、M、、Nature、308:241−246(1984 )。
19、 McDonnell、D、P、、et al、、5cience。
235:1214−1217(1987) 。
20、Le Goascogne、C,、et al、、5cience。
237:1212−1215 (1987)。
21、 Hu、Z、Y、、Bourreau、E、、Robel、P、、and  Baulieu、E。
E 、、Proc、Natl、Aead、Sci、U S A 、(in pr ess)。
22、 R,igby、 P 、WJ 、、 D ieekmann、M 、、  Rhodes、C、、andBerg、P 、J 、、J 、Mo1.Bio l、、113:237−251 (1977)。
23、Be1l、G、 I 、、et al、、Nucleic Ac1d R es、。
14:8427−8446(1986) 。
24、 Sanger、F、、N1eklen、S、、and Coulson 、A、R,、Proc。
Aead、 S ei、U S A 、74:5463−5467(1977)  。
25、Maxa(A、、and G11bert、W、、Proe、Nat、1 .Acad、Sci、。
U S A 、74:560−564 (1977) 。
26、Devereux、J、、Haeberli、P、、and Sm1th ies、O,。
Nue!eic Ac1d Res、、12:387−395(1984)。
27、 5taden、R,、Nueleie Aeid Res、、10:2 951−2961(1982)。
28、 Chirgwin、 J 、M 、 、 P rzybyla、A 、 F 、 、MeD onald、 R、J +1and Rutter、W、F  、、B二L9s」L竺!LL巨Jコ−t218:5294−5299(198 0)。
天上fIL1 ラット成長ホルモン遺伝子のe−erbA結合部位は甲状腺ホルモンによるトラ ンス作用を仲介する1−N−L襄 1.3.3−)リョードチロニン(T、)物質はラット下垂体腫瘍細胞1−4に おいて成長ホルモン遺伝子転写を刺激する。この刺激は、その転写開始部位の5 ′側の調節因子に核T、受容体が結合することにより仲介されると考えられる。
5−8甲状腺ホルモンが遺伝子転写を活性化するメカニズムの理解は、核T、受 容体が豊富に存在しないためにそれらを精製するのが困難であること、およびT ユ調節に作用するT、受容体−DNA結合部位が明確でないことにより制限され ている。最近、ヒトおよびトリc−erb−A遺伝子産物は、高親和性でもって 甲状腺ホルモンと結合しく文献10として発表した実験の部■を参照)、甲状腺 ホルモン受容体の分子量および核結合特性をもつことが見出された。目下の研究 において、我々はラット成長ホルモン遺伝子の転写開始部位の5′側の164塩 基対に位置する配列5′CAGGGACGTGACCGCA3’へのラット下垂 体細胞Ts受容体の特異的高親和性結合を検出できるアビジン−ビオチン複合D NA結合検定の開発について説明する。この配列を含むオリゴヌクレオチドは、 トランスフェクションしたラット下垂体ac :za+胞においてT3調節を単 純庖疹ウィルスチミジンキナーゼプロモーターへ転移し、またヒト胎盤c−er b−A遺伝子のin vitro翻訳産物と特異的に結合した。このデータは。
ヒトe−erb−A遺伝子がT3の転写作用を仲介し、またGC2細胞核抽出物 がラット成長ホルモン遺伝子T、応答因子への下垂体T、受容体の結合を変更す る別の因子を含むことを支持する証拠を提供する。
Vi、 B、 T、−に必 t−ット 長ホルモンDNA【差α11汲支 (a)−ットGH T、調節に必要な成長ホルモン(GH)5’側ゲノム配列中のシス活性因子を同 定するために、我々は細菌クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ( CAT)遺伝子へ融合し且つラット下垂体GC2細胞にトランスフェクションし た、ラットGH遺伝子の一連の5′欠失フラグメントを使用した(第■−1(A )図)、−235位から転写開始(CAP)部位までの5′欠失物はT、に対す る調節を転移させ(4,6倍、第VI −1(A)図)、以前の研究5″に一致 して1.7キロ塩基(kb)または307塩基対(bp)の5′側ラツトGH情 報を含む構築物に等しかったくデータは示さず)、(ヌクレオチド位置はCAP 部位に対して番号付けされており、負の位置番号はそれに対して5′側であるこ とを意味する。)235bpより少ない5”1llGH情報を含む欠失物は、T sの不在下でのCAT発現レベルが有意にバックグラウンド以上でなかったので 、T、誘導について検定できなかった。この問題を解決するために、ラットプロ ラクチンエンハンサ−因子IIを181bpおよび110b、の5′側情報を含 むラットGH遺伝子フラグメントに近接して融合させた。−181位まで延びる 5′欠失フラグメントはT、によって2.6倍の誘導を与え、そしてCAP部位 から一107位までの別の欠失はTJI節を示さなかった(第Vl −1(A) 図)。
(b繕ヲー」1l九区 3′欠失について検定するために、ラットGH遺伝子のフラグメントは単純庖疹 ウィルスチミジンキナーゼ(H3Vtk)プロモーターに融合した。CAP部位 から一235位ないし一45位まで延びるGH遺伝子フラグメントは、天然のま まの向きでおよび逆向きでtkプロモーターに融合したとき、それぞれ2.5倍 および2.3倍のCAT活性刺激をもたらした(第Vl−1(B)図)。
GHCAP部位から235位ないし145位まで延びる90b、フラグメントは 、235−45b、フラグメントよりも一層効果的にT、調節を転移させ、この ことはネガティブT、調節因子がCAP部位から45bpと145bpの間に存 在しうろことを示唆している(第■−1(A)図)、CATメツセンジャーRN Aは、tkプロモーターを含むプラスミドでトランスフェクションした細胞にお いて観察されたCAT活性のT、依存性刺激が適当に開始された転写物の増加に よって起こるのかどうかを調べるために、プライマー伸長技術I2を用いて分析 した。 tkプロモーターに融合した235−45b、 GHフラグメントはT zの存在下で正しく開始されたCATmRNAを約4倍増加させ(第Vl−1( C)図)、これは観察されたCAT活性の測定値と一致する結果であった。
(e)アビジン−ビオチン 合DNA結合2 (ABCD検、)T、調節に必要 とされる配列をさらに明確に定めるために、成長ホルモンT、調節因子への核T 、受容体の特異的結合を証明する必要があった。ゲルシフトおよびフットプリン ト検定によりT、受容体結合部位をマツピングする試みが初め不成功に終わった ので、特異的結合を検出する新しい検定法、アビジン−ビオチン′W、きDNA 結合<ABCD)検定法、が創案された。第V? −2(A)図に示すような、 いろいろな位置にビオチン−11−dUTPを有する、T、調節に必要なGH遺 伝子の5′側領域を含む二本鎖オリゴヌクレオチドが作製された。初めに一20 9位から一146位までの成長ホルモンゲノム配列を含む77bpオリゴヌクレ オチド(G209−146)を使用した。GC2核抽出物がらのT、受容体は” ’l−73を用いて高い比活性へ標識し、そしてビオチニル化オリゴヌクレオチ ドとインキュベートした。タンパク質−DNA複合体は、その結合反応後に、ア ガロースビーズに結合したストレプトアビジンを用いて溶液から沈澱させた。
第Vl−2(B)図から明らかなように、プローブG209−146は6900 cpmの”’l−73活性の沈澱を生じさせた。これは約3.2フ工ムトモルの T3受容体の結合を表し、結合反応温き物中に存在する全T、受容体の約40% を占める。 ’2’I −T、標識受容体の沈澱はプローブ依存性であった;沈 澱した’25I−T)の全放射能のく15%がG209−149の不在下で回収 された。100倍過剰モル量の未標識T、の添加は沈澱した12’I−T3をバ ックグラウンドレベルにまで低下させ(第Vl−2(B)図)、このことはプロ ーブによって沈澱されるはずのT、結合タンパク質が制限された量で存在してい たことを示している。T、受容体−DNA複合体の平衡結合定数は1.4xlO −’Mであると概算された(データは示さず)。
G209−146による標識T、受容体の沈澱が特定のラットGH配列に依存す るかどうかを調べるために、成長ホルモンエンハンサ−との明らかな配列類似性 をもたないがG209−146と同じ長さであり且つ同じ数のビオチン−11− dUTP残基を含む一連のビオチニル化プローブ分作製した。第Vl−2(B) IIIに示すように、GC2核抽出物への100100fの各プローブの添加は 測定しうる12’I−Tffの沈澱を与えなかった。これはG209−146に よる+25I−T:lの沈澱がこのプローブに含まれるラットGH配列に依存す ることを示している。
(d)フッドブ1ント 。
通常のフットプリント法を用いてT、受容体結合部位を局在化するための初期の 試みは成功しなかったが、ABCD結合検定における緩衝条件の変化は、もしも DNA結合のための塩およびpH条件が最適であるならば、¥!製製油抽出物場 合にもフットプリントが達成しうろことを示唆した(データは示さず)、GHエ ンハンサ−の末端標識フラグメントはGC2核抽出物とインキュベートし、DN アーゼIで消化した。変性条件下での消化物のPAGE分析(第Vl−3図)は 以前に記載された2つのフットプリントを与えlff1+4.これらのうちの1 つはヌクレオチド−179と−164の間のアンチセンス鎖中の16b、保護領 域により示される。センス鎖において5’ CAGGGACGTGACCGCA 3’に相当するこの配列は、T、受容体と特異的に結合するオリゴヌクレオチド プローブ中に含まれ、以前に同定されたT、依存性DNアーゼ■高S受性部位I 9の位置に対応する。
センス鎖それ自体中にはっきりしたフットプリントは検出されなかったが、それ は主としてこのGに富む領域におけるDNアーゼIによる不完全消化のためであ る。
、C,T、lゴ フレ ドの GH遺伝子のT、調節におけるこの配列の機能を調べるために、特定部位の突然 変異誘発を用いて野生型エンハンサ−から11bpのフットプリントを欠失させ たく突然変異体Gデルタ166/177)、 tkプロモーターに融合した突然 変異体Gデルタ166/177でトランスフェクションした細胞へのT、の添加 はCATの発現量に何ら影響を及ぼさなかったが、野生型エンハンサ−はCAT 発現を9倍刺激した(第Vl−1(B)図ン、従って、オリゴヌクレオチドおよ びDNアーゼI結合検定により同定した推定上のT、受容体結合領域の除去は、 tkプロモーターにT3調節を付与するGHエンハンサ−の能力を失わせた。
−164位から一179位までの16塩基対が機能的なT、調節因子を構成する ことを証明するために、5′末端側および3′末端側にそれぞれ7塩基および6 塩基を付加したこの配列を含む二本鎖オリゴヌクレオチドが作製された。このオ リゴヌクレオチドはtkプロモーターに近接して天然のままの向きで挿入した( 構築物G29TK、第■−1(B)図)、この構築物でトランスフェクションし た細胞では、CAT発現がT、によって2.9倍刺激された。この配列3つを直 列に配置したもの(構築物G293TK)を挿入すると、T、によって5倍の刺 激が生じた。
tkプロモーターへのTsm節の転移のために使用した短いオリゴヌクレオチド (G186−158)もまた、G209−146中f)nTs受容体結合部位と 特異的に結合したが、これはヌクレオチド位置−177から−235までのラッ トGH配列を含むオリゴヌクレオチド(測定可能な量のT、受容体と結合しなか った)を用いることにより失われた(データは示さず)、非ビオチニル化G20 9−146オよびG 186−158はまたビオチニル化G209−146とT 3受容体との結合を競合させるべく使用した。G209−146に対するT。
受容体の相対親和性はG186−158よりも2〜3倍高がった(データは示さ ず)、短い方のプローブに対する明らかな親和性の低下は、T、受容体結合反応 に直接関与する塩基の欠乏により生ずるのかも知れない、このことは、DNアー ゼIフットプリントの境界がこのプローブの両末端内にあるので、ありそうもな い、その他に考えられることとして、GC2核抽出物は長いプローブへのT、受 容体の結合を安定化させる他の因子を含むのかも知れない。
、D、 ′″・および結論 これらの実験は、CAP部位に対して5′側の一164位がら−179位まで延 びる16bpノツトプリントを含む29塩基対のGI(遺伝子がT3受容体と結 合し、ラットGHエンハンサ−のT。
調節にとって必要であり、またT3調節をtkプロモーターへ転移できることを 証明した。ヒトc−erb−Aがこの因子と結合するかどうかを試験するために 、in vivo翻訳産物を358−メチオニンで標識した(実験の部■を参照 )、この産物はSDSゲル電気泳動上で相対分子量(Mr>48000<48K )および52にのダブレットとして泳動し、そして5X10”’のhd値でT、 と結合した。ヒトc−erb−A in vitro翻訳産物のラットG HT  s調節因子と含むG209−146およびG186−158オリゴヌクレオチ ドブ1フープへの結合は第Vl−4図に示す、長いプローブおよび短いプローブ は両方ともin vitro翻訳産物と有意に結合したが、GH遺伝子のTコ受 容体結合部位に対して相同性を欠くプローブに存在する(jlS)メチオニンの 概算上の比活性に基づいて、第■−4図に示した結合活性は1〜2 fmolの erb−Aタンパク質に相当する。 +25I−T3受容体を含むGC2細胞核 抽出物と相違して、c−erb−A in vitro翻訳産物は長いオリゴヌ クレオチドと短いオリゴヌクレオチドの両方に同程度に結合した。
類似のデータが+2’l−73で標識したヒトc −erb −Aの1nvit ro翻訳産物を用いて得られた(データは示さず)、これらの結果は、c−er b−A遺伝子産物がGC2核抽出物からのT、受容体によって結合される同じT 、調節配列と特異的に結合することを示している。それらは、c−erb−A遺 伝子産物の機能が73の転写作用を仲介することであるという更なる証拠を提供 する。
Plugら(1987)は、ヌクレオチド位置−210と−181の間のGH配 列が一時的にトランスフェクションしたGC紺胞におけるT’sの完全刺激作用 に不可欠であることを最近報告し、さらにこの領域がT、調節される他の遺伝子 に対し限られた類似性を保有することを指摘した。我々の実験は、T、受容体− DNA結合部位をCAP部位から164b、と179bpの間に位置づけ、さら にGH遺伝子のTAN節におけるヌクレオチド位置−210と−181の間の配 列の機能的重要性について証明する。これは、我々がT、受容体源として粗製核 抽出物を用いてin 、vitro D N A結合実験で観察したように、i n vivoにおいてこの上流因子を含むGHエンハンサ−フラグメントに対す るT、受容体の増大した親和性を反映するであろう、erb−A in vit ro翻訳産物がG 209−146およびG186−158と同程度に結合する ということは、粗製GC2核抽出物がヌクレオチド位置−210と−181の間 の配列と結合し且つその結合部位に対するT、受容体の結合を安定化する別の因 子(1種または2種以上)を含む可能性と一致する。
真核細胞の転写因子間の協同的相互作用は十分に確立されている1g−11,い くつかの場合において、これは別の因子のDNA結合親和性を変更するある因子 の能力を反映している。この種の相互作用は甲状腺ホルモン作用の組織特異的調 節において重要であるだろう、″にこで使用したABCD結合検定はこれらの問 題を処理するのに有用であり、それはまた標識リガンド、化学的修飾または標識 アミノ酸によるin vitro翻訳を用いて選択的に放射性標識しうるすべて のDNA結合タンパク質に応用できるであろう。
ラットGH5’−フランキング配列を含む種々の遺伝子融合物の甲状腺ホルモン 応答性、A、ラットGH遺伝子の5′および3′欠失の応答性、ラットGH遺伝 子の5′欠失フラグメントは、pSV2CATをヘーストしたベク9−”(SV 40複製起点およびプロモーターを除去したもの)中のCAT遺伝子に融合させ た。これらの構築物はGC2細胞にトランスフェクションし、T、に対する応答 性について検定した。ヌクレオチド位置−107ないし+8および−181ない し+8のフラグメントの基礎発現は低レベルであるため、T、によって調節され ないラットプロラクチンエンハンサ−(Pr1)”をこれらのフラグメントに近 接して配置した0例示した3′欠失フラグメントは、−197位から+54位ま でのtkプロモーターフラグメントに融合させ、同じベクター中のCAT遺伝子 に近接して配置した。B、推定上のT、受容体結合部位の機能的分析、突然変異 体Gデルタ177/166はCAP部位から177−166塩基対のT、受容体 結合部位の11個の塩基の欠失を含む、プラスミドG29TKおよびG293T Kは、それぞれ1および3のコピー数でT、受容体と結合するラットGH遺伝子 の28bp領域を含む、T、の作用は10−”M T。
の存在下でのクロラムフェニコールの転化百分率を75の不在下でのその転化百 分率で割ることにより決定した。3通、りのプレートはDEAE−デキストラン 11を用いる被験プラスミドでのトランスフェクション前に、イオン交換クロマ トグラフィーでT、を除いた10%ウシ胎児血清中に2日間維持した0m胞はト ランスフェクションの24時間後にホルモンで処理し、T、暴露の24時間後に CAT活性について検定した。誤差限界は平均値の標準誤差を表す、AnはSV 40ポリ°アデニル化部位を表す。
C,メツセンジャーRNA転写開始部位の分析、模式図はtkjロモーターを含 むプラスミドの転写物のCAP部位を決定するために用いられた。CATコード 配列のヌクレオチド67〜89に相補的な33ヌクレオチドプライマーを表す、 ac4a+胞はパネルaおよびbて示した実験において説明したように、被験プ ラスミドでトランスフェクションし、ホルモン処理を行った。プライマー伸長分 析は50μ2の全RNAに対して実施した。レーンAおよびBはtkプロモータ ーに融合したCAP部位から235−45位に及ぶGHフラグメントを含むプラ スミドでトランスフェクションした細胞からの伸長産物を表す、レーンCおよび Dはtkプロモーターのみを含むプラスミドでトランスフェクションした細胞か らの伸長産物を表す、伸長産物は全く観察されなかった。レーンAおよびレーン Cに示した産物はT、の不在下でインキュベートした細胞からのものであり、そ してレーンBおよびDに示した産物は10− t Mの濃度のT、で処理した細 胞からのものであった。レーンEは(ヌクレオチドの)サイズ測定のために使用 したpBR322のHindl[[消化物を示す。
−■A BおびC゛の′ CAP部位の−1,7kbから+8bpまでのラットGH遺伝子の5′フランキ ング配列を含むCAT発現ベクターの構築は開示されている。■ラットプロラク チンエンハンサーを含む融合物は、プラスミドpPSS■からこのフラグメント (ラットプロラクチン配列ヌクレオチド位置1831−1530に相当する)を 切り出し、それを成長ホルモン因子の5′欠失物に近接して逆向きに挿入するこ とにより作製した。HSVtkSVt−ターを含む融合物は、プラスミドp a  P O(文献11?照)からGHエンハンサ−のフラグメントを切り出し、そ れらを−197位から+54位までのtkプロモーターに近接してpSV2CA Tをベースとした発現ベクターのBamHIおよびSa1■部位に挿入すること により作製した。別法として、GHエンハンサ−はBamHIおよび5ailポ リリン力一部位に挿入することにより、pUc8をベースとしたベクター20中 の一107位から+54位のtkプロモーターに近接して配置した。GHエンハ ンサ−因子の特定部位突然変異誘発は、CAP部位から235−45bpのフラ グメントf!−M13mp18のI3amHIおよび5a11部位に挿入するこ とにより行った。アンチセンスGHヌ2レオチド−188ないし−157に相当 する21塩基オリゴヌクレオチド(ヌクレオチド−177ないし−166を欠失 させて、Aヌクレオチドで置換したもの)は合成した。
このオリゴヌクレオチドを用いて、Kunkelの方法21によりGHエンハン サ−中の塩基−177から−166を欠失させた。CAT活性は薄層クロマトグ ラフィー1g後にメチル化クロラムフェニコール誘導体のラジオアッセイにより 測定した。プライマー伸長はE l5holtzらの方法+2を用いた。
−2AおびB゛ ビオチン−11−dUTPを含むオリゴヌクレオチド70−ブへの73受容体の 結合、A、GH5’−フランキング配列へのT、受容体結合を検定するために用 いた2つのオリゴヌクレオチドプローブの模式図、太い線、相補的3′末端を有 する合成オリゴヌクレオチド、細い線、大腸菌DNAポリメラーゼの大フラグメ ントを用いて5′突出部を修復することにより組込まれた塩基、星印、ビオチン −11−dUTP残基、BamHIおよびBglmの制W敵位も示される。G2 09−146およびG186−158は図示した5′および3′境界をもつラッ トGHエンハンサー配列を含む、B1種々のビオチン−11−dUTP含有オリ ゴヌクレオチドプローブによるGC2核抽出物からの”’I−T:+標識T、受 容体の沈澱、P−EGF、PBI−B、PH1−BおよびPH4−Bはそれぞれ 10.11.10および10個のビオチン−11−dUTPを含む68.53. 55および58塩基対のオリゴヌクレオチドである。これらのオリゴヌクレオチ ドはG209−186に含まれるラットGH配列に対して明らかに相同性を欠く ラットプロラクチン遺伝子の5′フランキング配列を含む、沈澱は100フェム トモルの各プローブを用いて行った。ビオチニル化オリゴヌクレオチドプローブ の不在下でストレプトアビジンアガロースビーズに付随する+25I活性を示す バックグラウンドは、本実験において1400cpmであった。結果は3通りの ポイントの平均値および標準誤差としてプロットした0本実験は12J−T3結 合の配列特異性を調べる6通りの実験を表す。
第Vr −2(AおよびB ゛の  核はD inghamらの技法22に従ってフットGC2細胞から分離し、そし て0.6M KCI、10−Mヘベス(pH7,9)、0.5mMジチオトレイ トール(DTT)、0.2mM E D T A、20μM Zn C12中で 氷上にて30分間塩抽出した。その核抽出物は緩衝液A(5μMMCI、20m M KsP O−(pH7,4)、1mM MgCb、1mM79−メルカプト エタノールおよび20%グリセロール)中でゲル枦遇することにより脱塩し、− 70°Cで貯蔵した。GC2核受容体に対するT、の特異的結合の検定は5as uelsら2コによって記載されたように行われたが、ただしT、結合反応は2 00Mg/dポリ(dI−dC)の存在下に緩衝液A中で実施した。DNA結合 を検定するために、初めに核抽出物を1μMの+2’ I −T、(2200C i/mmol)と22℃で20分間インキュベートして、T、受容体を高い比活 性へ標識した。その後、核抽出物のアリコート(40At1)は200Iilポ リ(dI−dC)の存在下にビオチニル化プローブと共に22”Cで40分間イ ンキュベートした。タンパク質−DNA複合体はアガロースビーズ(BRL)に 結合したストレプトアビジンを加えることにより沈澱させた。アガロースビーズ をベレットとなし、緩衝液A(lil)で3回洗い、その後125)活性につい て検定した。
1111区 GC2核抽出物によるラットGHエンハンサー因子のDNアーゼIフットプリン ト、アンチセンス鎖中の16bp保護領域が示される。CAP部位から一110 位ないし一140位まで延びる第二ワットプリントもはっきりと示される。レー ンA−C1それぞれ24.12および4μgのDNアーゼIを用いた、GC2核 抽出物とのインキュベーション後の標iGHエンハンサ−の消化、レーンD−F 、GC2核抽出物の不在下での24.12および4μ2のDNアーゼIによる標 識GHエンハンサ−の消化、レーンGおよびM、マーカー、表示した配列はフッ トプリントされた領域内のセンス鎖の配列に相当する。
第11」■シュ友恭− 成長ホルモンエンハンサ−のアンチセンス鎖は、pcpoのBamHI消化およ びウシ腸ホスファターゼ処理後に、T4ポリヌクレオチドキナーゼを用いてその 5′末端を3’P−dATPで標識した。エンハンサ−フラグメントはXhoI 消化でpGPOから切り離し、アガロースゲル電気泳動で精製した。標識GHエ ンハンサーフラグメント(1nlF、8fmojりは12℃mo1の特異的T3 3受容結合活性を含む25μlのGC2核抽出物とインキュベートした。DNA 結合反応は緩衝液A中22℃で30分間行った。
DNアーゼ消化は最終容量50μ!中で上記濃度のDNアーゼ■を用いて22℃ で2分間行った。この反応は20μlの505M EDTAおよび1%SDSで 停止させた。試料はフェノール/クロロホルムで一回抽出し、エタノール沈澱さ せ、そして標準10%塩基配列決定用ゲル上で電気泳動により分析した。
11二±圀 ラット下垂体細胞Tコの64bpおよび29bpの5′側GH配列を含むオリゴ ヌクレオチドへの結合、 100fso1のG209−146、G186−15 8またはP−EGFとインキュベートし、第VI −2(A)および(B)に記 載の如く結合について検定した。また、ysS−メチオニンで標識したhe−e rb−A in vitro翻訳産物<4μl>は、10nM Tsの存在下で のこれらのオリゴヌクレオチドへの結合について検定した。 he−erb−A  in vitro翻訳産物を調製するために、be−erb−A相補的DNA のキャップ構造を6つ−RNA転写物を用いて、ウサギ網状赤血球溶解液系16 における翻訳をプログラミングした。アンチセンスhe−erb−A *RNA を組み入れた網状赤血球溶解液は、いずれのGH−プローブにも測定可能な結合 活性を示さなかった(データは示さず)、結果は3通りのポイントの平均値およ び標準誤差としてプロットした。示した実験は、2種類のGHプローブへのGC 2核T3受容体の結合を比較する3回の実験、およびhe−erb−A inv itro翻訳産物の結合を調べる4回の実験を代表するものである。
■、F、 の で した 、l、 E vans 、 R、1−グ 、 、B irnberg、 N 、  C、、and Rosenfe Id、 lり 、G 、@。
Proc、Natl、Acad、Sci、USA、79ニア659−7663( 1982)−2、D iamond、D 、J 、、and Goodman、 H、M 、、J 、Mo1ee、B iol 、。
181 :4l−62(1985) 。
3 、 S pindler、 S 、R、、Mel Ion、 S 、H、、 and Baxter、 J 、D 、。
J 、 B iol、 Cbes、 、257:11627−11632 (1 982) 。
4 、Yaffee、 B 、M 、、and Sa+*uels、H、H、、 J 、 B iol、chem、。
259:6284−6291 (1984)。
5 、Larsen、 P 、R、、Harney、 J 、W、 、and  Moore、D 、D 、。
J 、 B iol 、Chem、 、261:14373−14376(19 86) 。
6 、F Iug、 F 、、et al、、 J 、 B iol、c he m、、282:6373−6382(1987)。
7 、Ca5anova、 J 、、Copp、 R、P 、、 J anoc ko、 L、、ancj S amuels。
T−1、H、、J 、B iol 、Chem、、260:11744−117 48(1985)。
8、Crew、M、、and 5pindler、S、R,、J、Biol、C hem、。
261 :5018−5022(1986) 。
9 、Sap、J 、、et al、、Nature、324:635−640 (1986)。
10、Weinberger、C,、et al、、NaLure、324:6 41−646(1986)。
11、Ne1son、C,、et al、、Nature、322:557−5 62<1986)。
12、Elsholtz、H,P、、et al、、5cience、234: 1552−1557(1986)。
13、West、B、L、、et ml、、Mo1ee、Ce11.Biol、 。
7:1193−1198(1987) 。
14、Catanzaro、 D 、 F 、、West、 B 、L 、、  Baxter、 J 、D 、、andReudelhuber、 T 、 L  、 、 Mo1ee、 E ndo、 、 1 :9O−96(1987)  。
15、Nyborg、J 、K 、、and 5pindler、S 、R,、 J 、B iol、cbess−。
261 :5685−5688(1986) 。
1B、 Topol、J、、Ruden、D、M、、antJ Parker、 C,S、、Ce1l。
42:527−537(1985)。
17、 Reinberg、D、、Horikosbi、M、、and Roe der、RJ、。
J 、B iol 、Chem、、262:3322−3330(1987)。
18、 Mcknight、S、、and Tjian、R,、Ce1l、46 :795−805(1986)。
19、 Gormaa、C、M 、、MoffaL、 L 、 F 、 、an d Howard、 B 、 H、。
Mo1ec、Cel 1.B iol、、2:1044−105H1982)  。
20、 Linney、E、4nd Donerly、S、Ce11,35:6 93−699 (1983)。
21、 Kunkel、T、、Proe、Natl、Acad、Sci、USA 。
82:488−492 (1985)。
22、 D inghara、 J 、D 、 、 Lebovi tz、 R ,M 、 、and Roeder、R、G 、 。
Nueleic Aeids、Res、、11:1475−1489(1983 )−23、5aasue!s、H,H,、Tsai、J、S、、Ca5anov a、J、、andS Lan1ey、 F 、 、 J 、CI in 、 I  nvest、 、54:853−865(1974) 。
衷致011 r@乳動物中枢神経系で発現された新規な甲状腺ホルモン受容体の同定 蚤−ムー且! ラット脳メツセンジャーRNAから誘導された相補的DNAクローンは、ヒト甲 状腺ホルモン受容体遺伝子に対する相同性に基づいて分離された。この相補的D NAの発現は甲状腺ホルモンに高い親和性を示す結合タンパク質をもたらす、塩 基配列の分析および特定のヒト遺伝子座へのこの遺伝子のマツピングは、複数の ヒト甲状腺ホルモン受容体の存在を示す、この遺伝子からのメツセンジャーRN Aは組織特異的であり、中枢神経系において最高レベルで発現される。
!ユl−装置 甲状腺ホルモンは高等を椎動物の多くの組織において発生学的および生理学的応 答の複雑な機構に関与している(1)、それらの多種多様な作用には重要な代謝 酵素、ホルモンおよび受容体の調節が含まれる(2)、甲状腺ホルモンの作用は 油受容体により仲介され、標的細胞による特定遺伝子の発現を調節する(3−5 )、これらの性質はステロイドホルモンとそれらの受容体との相互作用に類似し ており、最近観察されたステロイドホルモン受容体と甲状腺ホルモン受容体との 構造類似性に合致している(実験の部■を参照)。
、0.2 ホルモンP−六 DNAの 甲状腺ホルモン作用の多様性にもかかわらず、一般に甲状腺ホルモン機能は単一 の高親和性該受容体を介して起こることが認められている。しかしながら、v− erb−A腫瘍遺伝子産物の細胞相同体としての甲状腺ホルモン受容体の最近の 同定(実験の部■および文献7を参照)は、ヒ1〜染色体3および17上の複数 のc−erb−A遺伝子の先の同定(実験の部■および文献8を参照)と合わせ て、複数の甲状腺ホルモン受容体の存在を示唆している。複数の甲状腺ホルモン 応答の基礎をなすtl&楕が、構造的に異なる甲状腺ホルモン受容体の発現から 誘導されうる可能性を調べるために、我々はこれらの関連遺伝子座の1つの産物 をコードする相補的DNA(cDNA)クローンを分離した。
推定上の神経細胞型甲状腺ホルモン受容体は、ヒト甲状腺ホルモン受容体cDN Aの1500bpフラグメントを用いて、ラット脳メツセンジャーRNA(mR NA)から作製したcDNAライブラリーをスクリーニングすることにより分離 された。(文献6として発表した実験の部■を参照されたい、)約106個のフ ァージから3個の陽性クローンを分離し、それらのうちで最も大きいもの、rb eA12、の完全ヌクレオチド配列を決定したく第■−1(B)図)、この配列 は2079bpの鎖長であり、ヌクレオチド位W325にイニシエーターメチオ ニンコドンおよびヌクレオチド位置1554にターミネータ−コドンを有する1 230bpの長いオープン・リーディング・フレーム(open readin g frame)を含む、このオープン・リーディング・フレームは推定上のイ ニシェーターメチオニンの上流に3つの短いオープン−リーディング・フレーム を含む少なくとも320bpの5′非翻訳領域によって先行され、410個のア ミノ酸残基から成るタンパク質(計算した分子量45KD)をコードしている。
ホルモン罵” タンパク との rbeA12からの推定アミノ酸配列とヒト甲状腺ホルモン受容体のアミノ酸配 列(実験の部■を参照)との比較により、これらの2種類のタンパク質は異なる アミノ末端をもっことが分った(第■−2図)、神経細胞タンパク質の最初の4 1個のアミノ酸とヒト甲状腺ホルモン受容体の最初の90個のアミノ酸は有意な 相同性を示さず、一方カルボキシル末端の367個のアミノ酸は75%のヌクレ オチド同一性と82%のアミノ酸同一性を共有している。ラットのタンパク質は 予告された大きさおよび相同性の両方の点でニワトリの甲状腺ホルモン受容体( 7)とより一層関連が深く、82%のヌクレオチド同一性と89%のアミノ酸同 一性を共有している。参考として、ニワトリ甲状腺ホルモン受容体は以前に分能 されたerb−A遺伝子との相同性ゆえにアルファ(cTRα)と称せられそし てヒト甲状腺ホルモン受容体はベータ(hTRβ)と称せられる。ラット神経細 胞型はニワトリの受容体とより一層関連が深いので、それはアルファ(rTRα )と呼ばれている。
ステロイドホルモン受容体との類似性により、甲状腺ホルモン受容体のシスティ ンに富む領域はDNA結合ドメインであると予想される(実験の部■および■を 参照:また文献10を参照)。
この領域において、rTRαタンパク質はeTRαタンパク質と97%のアミノ 酸同一性と有し、そしてhTRβと90%のアミノ酸同一性を有する。これらの タンパク質はまた、ステロイド受容体から類推して、ホルモン結合ドメインであ ると思われるカルボキシル末端部分において十分に保存されている(実験の部■ および文献11を参照)、rTRαのこの領域はcTRαと94%のアミノ酸同 一性を示し、そしてhTRβと85%のアミノ酸同一性を示す。
■、E、 しい ゛ ホルモンμ′ の1塩基配列データに基づくと、我々が分 離したcDNAは以前に同定されたヒト甲状腺ホルモン受容体とは異なるタンパ ク質をコードすると思われる(実験の部■を参照)、神経細胞クローンが別の遺 伝子産物であることを立証するために、rbeA12を用いてサザンプロットお よび染色体分析によりヒト相同体と同定した。種々の制限酵素で消化したヒト胎 磐DNAはアガロースゲル上で分にし、ニトロセルロースへ移行させ、そしてラ ットまたはヒトTR特異的プローブ(それぞれの遺伝子の重複領域から誘導され たもの)とハイブリダイズさせたく第■−3(A)および(B)図)。試験した 全ての制限酵素に対して異なるハイブリダイゼーションパターンが観察され、こ のことは2つのcDNAが全く別の遺伝子であることを示している。rbeA1 2由来の同じプローブは、ヒトリンパ様細胞から調製したレーザー還別染色体と ハイブリダイズさせたく第■−3(C)図)、ハイブリダイゼーションは染色体 17にのみ観察され、c−erb−A遺伝子をヒト染色体17に局在化した以前 のマツピング実験と一致した(8)、これはヒト染色体3に存在するhTRβと rTRαとを区別している(実験の部■を9照)。
1−凡工凡1夫牧 rTRα cDNAが機能的な受容体タンパク質をコードするか否かを調べるた めに、発現実験を行った。rTRの遺伝子の産物は初めにin vitroi写 それに続(in vitroi訳により同定された。 in vitroi写の ために、rbeA 12のEcoRI挿入物は、発現ベクターpGEM1にサブ クローニングすることによりバクテリオファージSP6プロモーターへ連結した 。第2構築物のrbeA 12 Bは翻訳効率を高める目的で作製された。
ヌクレオチド位197までの5′非翻訳領域は欠失させて、この領域内の3つの 短いオーブン・リーディング・フレームのうち2つを除去した。SP6ボリメラ ーゼを用いて合成した転写物はウサギ網状赤血球溶解液と共にin vitro ′″C翻訳し、[3SS]メチオニン標識産物を5DS−ポリアクリルアミドゲ ル上で分析した(第■−4(A)図)、約52.48.35および33KDの4 種のタンパク質がセンス鎖を翻訳したときだけ観察された。
同じ4種のバンドがrbeA 12およびrbeA 12 Bについて観察され た。これらの翻訳産物はその後甲状腺ホルモン結合を試験するために使用した。
■、G、ホルモンPム 甲状腺ホルモン結合は[12SIコ3,5.3’−トリヨード−L−チロニン( ”’ ■−’r、)を用いて測定した一rTRαの特定タンパク質を含む試料の みがT、結合と示した。ホルモン親和性はスカッチャード分析により決定し、解 離定数(K d)2.9 x 10− ”Mを与え(第■−4(B)図)、これ はhTRβタンパク質について観察されたKd値(5X 10−”M)と類似す るが<4.5>、eTRαタンパク質に対して測定されたKd値(2,I X  10− ”〜3.3X 10− ” M)よりも低かった(実験の部■を参照) 、得られたKd値の差異は使用した検定系が異なることによるのかも知れない。
競合実験において、in vitro9訳したrTRαタンパク質はhTRβタ ンパク質と同じ<L Tsおよびし一チロキシン(L−T、)に対して特有の親 和性を示したが、3,5”、3°−トリヨードチロ酢酸(TRIAC)に対して は異なるパターンを示した(第■−4(C)図)、TRIACはhTRβタンパ ク質の場合T、結合に対して比較的良好に競合したが、rTRαタンパク質への 結合に対してはT、とほぼ同程度に競合した。hTRβおよびcTRαのタンパ ク質の場合のように、過剰のアルドステロン、エストロゲン、プロゲステロン、 テストステロンまたはビタミンD、によるrTRαタンパク質へのT、結合に対 する競合は見られなかった。従って、我々は以前に開示された甲状腺ホルモン受 容体と類似した結合特性をもつが、それとは同一でない甲状腺ホルモン受容体を 単離したと思われる(実験の部■および文献7を参照)。
■、H1組特 験 甲状腺ホルモンに対する代謝応答のMi織持持異性より、この甲状腺ホルモン受 容体は特定の組紐において発現されるものかも知れないと考えた。こうして、r TRα遺伝子の発現パターンがノザンプロット分析により調べられた(第■−5 図)、いろいろなラット組織から分離した全RNAはホルムアルデヒド−アガロ ースゲル上で分画化し、ニトロセルロースへ移行させ、そしてサザンプロット分 析および染色体マツピングの際に使用したものと同じrbeA 12フラグメン トとハイブリダイズさせた。2.6Kb RNAが肝臓と除いて試験した全ての 組織に観察された。このRNAは下垂体や筋肉にも存在し、そしてGC、ラット −1およびPCI2細胞株において発現される。デンシトメーター走査は、rT Rαの発現レベルが試験した他のどの組織よりも脳において10〜20倍高いこ とを示した。約5.OKbと6.OKbの別の2種類のRNAが全ての組織にほ ぼ等しい量で存在するが、それらは2.6Kb RNAよりもはるかに少量であ る。これらのバンドは2.6Kb RNAの前駆体または関連遺伝子の産物であ りうる。
■、■、論議および結論 第2の哺乳動物甲状腺ホルモン受容体の分離は、以前の生化学的研究が単一の甲 状腺ホルモン受容体よりも多くの受容体の存在を予告していないので、驚くべき ことである。振り返ってみると、多くの臨床生理学的研究は複数の受容体の存在 を示すものとして解釈することができる0機能的異質性の1つの形態は、家族性 甲状腺ホルモン抵抗(甲状腺ホルモンに対する末梢応答が喪失または減少するが 、神経細胞機能は維持される)を有する患者の確認により示唆された(12.1 3)、さらに、循環性甲状腺ホルモンの低レベルと関連した苛酷な発生学的作用 (フレチン病)は、神経系に強く影響を与えるタイプと周辺機能により胴的に作 用するタイプとに分類された(13.14>。
構造的に異なる形の甲状腺ホルモン受容体の存在を証明したのに加えて、我々が 同定した受容体はラット中枢神経系において高レベルで発現される* in 5 ituハイブリダイゼーシヨンを利用する予備実験は海馬、視床下部、大脳皮質 および扁桃での高レベル発現を明らかにした。RNAハイブリダイゼーション実 験もまた小脳において異例に高いレベルを示す、甲状腺ホルモンは初期の脳発生 において重要な役割を演することが知られているが(14)、この高レベル発現 は予期されないことである。
なぜならば、生化学的研究により、脳は他の多くの組織よりも甲状腺ホルモン受 容体が少なく(5,16)、しかも成人の脳はリン酸脱水素酵素活性によって甲 状腺ホルモンに応答しないことが示されたからである。 (17)。
発現実験からの第2の興味ある結果は、この転写物が肝臓に存在しないというこ とである。肝臓は通常甲状腺ホルモン受容体が分離される組織である。この不在 はさらに別の形の甲状腺ホルモン受賽体の存在と暗示している。この提案は、肝 臓と心臓に薬理学的に区別しうる甲状腺ホルモン応答が存在することを示すUn derwoodらのデータ(18)と一致するであろう、さらに、DNAハイブ リダイゼーション実験からのデータは、吐乳動物甲状腺ホルモン受容体のcDN Aクローンとハイブリダイズする複数の遺伝子座の存在を示し、異なる関連遺伝 子座が5つも存在しうろことを示唆する(実験の部■および文献8を参照)、こ れらの遺伝子座のいくっがは恐らく別の機能分子をコードすると思われ、このこ とは発生およびホメオスタシス機能をコントロールする遺伝子の重なり合ったネ ットワークな協調的に調整する甲状腺ホルモン受容体のファミリーの存在3うが がわせる。
■、J、の部■に る面のテ細を説B 第■−1(AおよびB・。
ラット脳からの甲状腺ホルモン受容体eDNAの制限地図、ならびにヌクレオチ ドおよび推定アミノ酸配列、(A)ラット脳からの甲状腺ホルモン受容体cDN Aの模式図;通常の制限エンドヌクレアーゼ切断部位をいくつが示す。斜線ボッ クスは推定されたコード領域を示す、ハイブリダイゼーション実験で用いた50 0bp P vυ■フラグメント(ヌクレオチド位置607−1113に相当す る)は制限地図の下に実線で示す、 (B)rbeA 12の完全なヌクレオチ ド配列を、長いオープン・リーディング・フレー上の推定アミノ酸配列と共に示 す、5′非翻訳領域内の3つの短いオーブン・リーディング・フレームは肉太の 活字で示され、終結コドンにはアンダーラインが引いである。クローンrbeA 12はニック・トランスレーションしたプローブとしてpheA4(Sigma 社)の全EcoRI挿入物を用いて、J 、 Arrizaから得たラット脳c DNAライブラリーからの約108個のファージなスクリーニングすることによ り分離した(19)、3個の陽性クローンが分離され、そのうちで最も大きいも の(rbeA、 12 )の完全ヌクレオチド配列をMaxam a G 1l bcrtの化学的切断法(20)により両鎖について決定した。
呆立二l圀 ラット甲状腺ホルモン受容体(r T Rα)タンパク質とヒト甲状腺ホルモン 受容体(hTRβ)およびニワトリ甲状腺ホルモン受容体(cTRα)タンパク 質との略図による比較、ボックス上の番号はアミノ酸残基を示し;ボックス内の 数字は閉じた領域内のrTRαタンパク質とのアミノ酸同一性のパーセントを示 す、DNAはヒトグルココルチコイド受容体くアミノ酸421から486まで) との類似性から推定されたDNA結合ドメインを表し、一方T、/T、は推定上 のホルモン結合ドメインを表す。
−A Bお C: rTRα遺伝子のサザンプロット分析およびヒト染色体局在化、ヒト胎笈DNA を種々の制限酵素で消化し、0.8%アガロースゲル上で分離し、ニトロセルロ ースへ移行させ、DNA結合領域を含むrbeA 12由来の500bp Pv uI[フラグメント(A)またはbTRβ由来の450bp 5stIフラグメ ント(実験の部■と9照)(B)とハイブリダイズさせた0両プロットは50% ホルムアミド、5XSSPE(0,15M NaCl、0.OIMN a H2 P O,、O,OOIM EDTA)、1×デンハート溶液、0.1%SDS、 およびサケ精子DNA(100μy/xl)中42℃でハイブリダイズさせ、2 XSSC(standard 5aline citrate)および0.1% SDSを用いて68℃で洗浄した。ラムダHindl[マーカーのサイズをキロ 塩基対で示す、(C)、rTRα遺伝子の染色体マツピング、ヒトリンパ球染色 体をレーザーサイトフルオロメトリー(21)で分離し、上記条件と同じ条件下 でrbeA12の500bp Pvu[フラグメントとハイブリダイズさせた。
■−4(A (BおびC゛ rTRαのil vitroR訳および甲状腺ホルモン結合、(A)rTRαは in vitroで転写し、ウサギ網状赤血球溶解液中で翻訳した。[”S]メ チオニン標識産物は7.5%5DS−ポリアクリルアミドゲル上で分離し、フル オログラフィーで視覚化した。
レーン1、添加RNAなし;レーン2、全5′非翻訳領域を含むrbeA 12  ;レーン3.97bpの5゛非翻訳配列のみを含むrbeA12B、タンパク 質マーカーのサイズ:ウシ血清アルブミン、66.2K D ;卵アルブミン、 45KD;カルボニックアンヒドラーゼ、31 KD、 (B)in vitr oH訳したrTRαに対する125ITy結合のスカツチャード分析、 in  vitro翻訳したrbeA12B転写物を含む溶解液は、”’I−T:lの異 なる濃度で結合したホルモン量を測定することにより、甲状腺ホルモン結合活性 について検定した。 Kd=2..9X10−”M、(C)in vitro翻 訳したrTRαへの+2’I−T)結合に対する甲状腺ホルモン類似体の競合、  rbeA 12 Bプログラム化溶解液からの試料は、標識ホルモンと競合さ せるべく次第に増加する濃度の未標識甲状腺ホルモンまたは類似体と混合した。
7!異的に結合した+251−T、はM合化合物の濃度に対してプロットする。
4つの別々の実験において同じ競合パターンが観察された。 in vitro 転写/翻訳およびホルモン結合は記載した通りに行った(22゜23)、白の円 はTRIAC1黒の円はL T3、黒の三角形はr T Ram RN Aの組 織分布、全RNAはグアニジンチオシアネートを用いて種々のラット組織から分 離しく24)、1%アガロース/ホルムアルデヒドゲル上で分高2し、ニトロセ ルロースへ移行させ、そしてrbeA 12由来のニック・トランスレーション した500bp PvuI[lフラグメントとハイブリダイズさせた6組織型お よび負荷した全RNA1を各レーンの上に示す。
CHO−Bのc D N A (試験したすべての組織において等しいレベルで 発現されたチャイニーズハムスター卵巣細胞mRNA)(25)を内部標準とし て使用した。28Sおよび18SリポソームRNAの位置を示す。
〜、に、 拳のハ1で した 1、Wolff 、E、 C,and Wolfr、J、 in The Th  roidGland、Pitt−Rivers、R,V、 and Trot ter、W、 R,。
Eds、 (Butterworths、London、1964)、vol、  1 、pp−237−282; Schwartz、H,L、 、in Mo 1ecularBasis of Th raid Hortaone Act ion、 Oppenheiwaer。
J、 H,and Samuels、H,H,、Eds、 (Academic Press、 New York、13)、pp、 413−444゜2、 E berhardt、N、 L、、Apriletti、J、 W、、BaxLe r。
J、 E、、 in Biochemical Actions of Hor mones。
Liewack、G、、Ed、 (Academic Press、New Y ork。
1980)、vol、7.pp、 311−394゜3、 0ppenheim er、J、 H,、Koerner、D、、Schwartz、H,L、。
5urks、M、 J、 J、、J、 Cl1n、 Endocrinal M etab、。
35:330(1972);Samuels、H,H,and Tsai、J、  S、。
4、Tata、J、 R,and Widnell、C,C,、Biochem 、J、。
98:604(1966);Martia!、J 、 A、、Baxter、J  、 D、。
Goodman、H,M、、Seeburg、P、H,、Proe、Natl。
Acad、Sei、 U、S、 A、、74:1816(1977);Evan s。
R,M、、Bimberg、N、C,、Rosenfeld、M、G、、1bi d、。
79.7659(1982)。
5、 Schwartz、H,L、、and Oppenheimer、J、H ,。
旦上嫡工順復四江、103:287(1978) 。
6、Weinberger、C,、et al、、 Nature、324:6 41(1986)。
7、Sap、J、 et al、、 1bid、、 p、 635゜8、 5p urr、N、 K、、 et al、 EMBOJ、、 3:159(1984 ); Dayton、A、J 、 et al、Proe、 Natl。
Jhanwar、S、C,Chaganti、R,S、K、、Croce。
C,M、、Somaric Ce1l Mo1. Genet、、 11:99 (1985)。
9、GiHuere、V、、 Hollenberg、S、 M、、 Rose nfeld。
M、 G、、 Evans、R,M、、 (:Clユ、46:645(1986 )。
10、 Hollenberg、S、 M、、 Giguere、V、、Seg ui、P、、Evans。
R,M、、胆坦、、49:39(1987)。
11、 Kumar、V、、 Green、S、、5taud、A、、 Cha mbon、P、。
EMBOJ、、5:2231(1986)。
12、 Menezes−Ferreira、 M、 M、、Bil、C,、W ortsman。
J 、、We:nLraub、B、D、、J 、Cl1n、Endocrina lMetab、、59:108](1984)。
13、 Burrow、 G、 N、、 in E回ocrinolo and Metabolis(Fe11g、P、、Baxter、J、D、、Broad hus。
A、F、、、Frohman、L、A、、Eds、(MeGraw−Hill。
New York、1981)、 pp、 351−385゜14、DeGro ot、L、J、 and 5tanbury、J、B、、TheThroid  and It’s Diseases (Wiley、New York。
ed、4.1975)。
15、Bayrs、J、T、、Br、J、Anis、Behav、、1 :14 4(195B); Ford、D、 H,and Crimer、E、B、、1 nTh raid Hormones and Brain Develo w ent。
Grave、 G、、 Ed、 <Raven、New York、1977) 、pp。
1−17゜ 16、 0ppenhei+*er、J、H,、Schwartz、H,L、、 5urks。
M、1.、Endocrinolo 、95:895(1974)。
17、Barker、S、P、and KIitHaard、H,M、、、Aj  J。
旦b1ム状、、 170:80(1952);Lee、Y、P、 and La rdy。
H,A、、J、Biol、Cheea、、240:1427(1965)。
18、Underwood、A、H,et al、、Nature、324:4 25(1986)。
19、ラット1lijcDNAライブラリーは全ライブラリー脳からオリゴ(d T)i別RNAを用いて作製された。第1鎖合成のためにモロニーネズミ白血病 ウィルス(M M u L V )の逆転写酵素CRT)を使用し;第2a合成 はDNAポリメラーゼIのフレノウ断片を使用し、その後M −Mu L V  RT−cDNAはSIヌクレアーゼで処理し、メチル化し、セファロース4B上 でサイズにより分画化し、ラムダgtI[アームへ連結し、そしてバラゲージン グを行った。このライブラリーは500bp以上の挿入物を含む25X10’個 の独立した組換え体から成る。
20、 Maxam、A、 M、 and G11bert、W、、 Proc 、 Na1l。
Acad、 Sci、 U、 S、 A、、 74:560(1977)。
21、 Lebo、R,V、 et ml、、5cience、225:57( 1984)。
22、 Kr1e8.P、 A、 and Melton、D、 A、、 Nu cleicAcids Res、12ニア057(1984);)jollen berg、S、 M。
et ml、、 Nature、318:635(1985)。
23、 in vitro転写のために、rbeA 12の全EcoRI挿入物 はpG E M 1 (P roahega B 1otec社)にクローニン グした。
227 bpの5°非翻訳配列を欠く第2構築物(rbeA 12 B )は、 T、DNAポリメラーゼ修復したrbeA 12のBgll−3*aIフラグメ ント(ヌクレオチド位置227からポリリンカーまで)をpGEM3のSmaI 部位に挿入することにより作製した。甲状腺ホルモン結合のために、転写はSP 6ボリメラーゼおよび5stIr線状化したrbeA 12 B 5〜10μg を用いて行った。転写物はP60クロマトグラフィーで精製し、150〜200 μlのウサギ網状赤血球溶解液(Promega Biotec社)中で製造者 の指示した条件下に翻訳した。スカツチャード分析および競合分析の両方におい て、甲状腺ホルモン結合は同じ方法で測定した(但し、スカツチャード分析の場 合には未標識タンパク質を使用した)[125エコ3,3’、5−)リョードチ ロニン(NewEngland Nuclear社、2220 Ci/ ++m ol、最終濃度0.3n M )はT、結合緩衝液中でin vitro合成し たrTRαポリペプチド(結合反応あたり溶解液200μlの5〜8μm)と0 ℃で2時間250μlの最終容量にて混きした。特異的ホルモン結合は1000 倍過剰未標識ホルモンを加えることにより測定し、セファデックスG−25フア イン(Pharmacia社)0.9X4.Oc−カラムから排除容量中に溶出 される放射能をカウントすることにより検定した。
24、 Chirgwin、J、 M、、 Przbyla、A、 F、、 M acDonald。
R,J、、 Rutter、W、 F、、 Bioche+aistr 、 1 8:5294(1974) 。
25、 Harpold、M、M、、 Evans、R,M、、 5aldit t −Goeorgieff、M、、 Darnell、J、 E、、 Cel ユ、17:1025肌団1!J1ケ 前述の説明により、当分野で通常の知識を有する者は、本発明がグルココルチコ イド受容体、ミネラルコルチコイド受容体または甲状腺ホルモン受容体のホルモ ン結き特性および/または転写活性化特性を有するタンパク質をコードする配列 から成る実質的に純粋なりNAを提供することを理解できるであろう。
本発明はまた本発明D N 、Aの実例となる受容体配列を含む種々のプラスミ ドを提供する0本発明の代表的なプラスミドは特許目的のためにアメリカン・タ イプ・カルチャー・コレクションに寄託された。
本発明はさらに本発明DNA(または−RNA)から発現された受容体タンパク 質(その修飾された機能形体を含む)を提供する。
新規な受容体DNA−RNAおよびタンパク質組成物に加えて、本発明は受容体 タンパク質の機能性5:調べるためのバイオアッセイを包含する。それはまた遺 伝子工学的に処理された細胞において所望タンパク質を生産するための2つの新 しい方法を包含する。第1の方法は受容体と結合したホルモンによって転写が活 性化される遺伝子の転写を誘発する方法である。第2の方法は細胞を遺伝子工学 的に操作し、その後受容体タンパク質と結合したホルモンによって転写が活性化 される遺伝子によりコードされるタンパク質の生産を増大し且つ制御する方法で ある。
本発明DNAは、ホルモン受容体タンパク質およびその機能的修飾体を以前には 不可能であった量で生産させるべく使用できる0本発明の結果として利用し得る 受容体の量を用いれば、今やこのタンパク質の詳細な構造解析が受容体結晶を分 析するX線回折法により可能である。さらに、受容体タンパク質の十分な供給は 、重合体−アゴニストまたは受容体−アンタゴニスト活性について多くの化合物 をスクリーニングするために、それらを使用しうろことを意味している。また、 受容体タンパク質の利用可能性は、診断検定においてそれらを使用しうろことを 意味している。
本発明の精神および範囲から逸脱するこなく、当業者は多種多様の用法および条 件に適合させるべく本発明をいろいろに変更および修飾することができる。これ らの変更および修飾は当然であり、公正であり、そして次の請求の範囲の均等の 範囲内に含まれるものである。
特表千1−5009に4 (57) 1.J L、l W l、J L、l−L、J L、J4x ■ −□ 丁 ○ 刀 冒=乏 8片足 :二i ; ロ ロ ′ 0 ロ o 0 297 M I K R5 208P A I T R 273P A I T R + ★嚢 會★ ★ ★ ★ ★會會★★冑 ★き ≧ FIG、 lll−4(A) FIG、 lll−4(B) 6kD− 0kD− ρ 〇 1I 1ll1 111ij z %atQ 3H−ALDOgA % 将墨t’J 3H−AL[)01 FIG、 IV−5(A) FIG、 IV−5(B)廿 黙、 R3hMRR ShGRα [−一一一一][−一一一一]「−一一一−]・・ ・ −AD −AD −AD FIG、、−IV−6 FIG、IV−7 ―−@I!4I−一一 2、− 2、( 鴫― FIG、 VII−3(B) 国際調査報告 +my++a+m−^−−”−−’ :a+=τ!=q!171027821す a+゛−I A eo+cah叶’Is、 p(77C5B −、/ 02−、  B 2

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.センスストランドが、グルココルチコイド受容体、ミネラルコルチコイド受 容体および甲状腺ホルモン受容体よりなる群から選ばれるホルモン受容体に特有 のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を有する蛋白質の一次配列を コードするトリプレットの配列を有するセグメントからなり、該セグメントが上 記蛋白質に発現可能である、実質的に純粋な二重鎖DNA。
  2. 2.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、グルココルチコイド受容体に 特有のホルモン結合特注および/または転写活性化特性を有する蛋白質の一次配 列をコードする、請求の範囲第1項に記載の実質的に純粋なDNA。
  3. 3.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、ミネラルコルチコイド受容体 に特有のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を有する蛋白質の一次 配列をコードする、請求の範囲第1項に記載の実質的に純粋なDNA。
  4. 4.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、甲状腺ホルモン受容体に特有 のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を有する蛋白質の一次配列を コードする、請求の範囲第1項に記載の実質的に純粋なDNA。
  5. 5.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、鳥類または哺乳類のグルココ ルチコイド受容体に特有のホルモン結合特注および/または転写活性化特性を有 する蛋白質の一次配列をコードする、請求の範囲第2項に記載の実質的に純粋な DNA。
  6. 6.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、ヒトグルココルチコイド受容 体に特有のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を有する蛋白質の一 次配列をコードする、請求の範囲第5項に記載の実質的に純粋なDNA。
  7. 7.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、哺乳類または鳥類のミネラル コルチコイド受容体に特有のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を 有する蛋白質の一次配列をコードする、請求の範囲第3項に記載の実質的に純粋 なDNA。
  8. 8.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、ヒトミネラルコルチコイド受 容体に特有のホルモン結合特注および/または転写活性化特性を有する蛋白質の 一次配列をコードする、請求の範囲第3項に記載の実質的に純粋なDNA。
  9. 9.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、哺乳類または鳥類の甲状腺ホ ルモン受容体に特有のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を有する 蛋白質の一次配列をコードする、請求の範囲第4項に記載の実質的に純粋なDN A。
  10. 10.該セグメントにおけるトリプレットの配列が、ヒト甲状腺ホルモン受容体 に特有のホルモン結合特性および/または転写活性化特性を有する蛋白質の一次 配列をコードする、請求の範囲第4項に記載の実質的に純粋なDNA。
  11. 11.甲状腺ホルモン受容体がヒト甲状腺ホルモン受容体アルファおよびヒト甲 状腺ホルモン受容体ベータよりなる群から選ばれる、請求の範囲第10項に記載 の実質的に純粋なDNA。
  12. 12.pRShGRアルファ、(ATCC♯67200)、pRShMR(AT CC♯67201)、peA101(ATCC♯67244)、rbeA12( ATCC♯67281)、GMCAT(ATCC♯67282)、PE4(AT CC♯67309)、pHKA(ATCC♯67310)、phERBA8.7 (ATCC♯40374)、phFA8(ATCC♯40372、およびphH 3(ATCC♯40373)よりなる群から選ばれるプラスミド。
  13. 13.pRShGR−アルファ(ATCC♯67200)、pRShGR−アル ファ修飾体19,137,1102,1120,1204,1214,1262 ,1289,1305,1346,1384,1403,1408,1422, 1428,1440,1488,1490,1515,1532,1550,お よび1684よりなる群から選ばれるDNA。
  14. 14.(a)翻訳終止コドンに相当する1トリプレットであって、翻訳開始コド ンに相当するトリプレットとフレームをなし、かつ該開始コドントリプレットの 下流にあるもの、ならびに(b)最長オーブンリーディングフレームとして、ヒ トグルココルチコイド受容体ならびにpRShGR−アルファから発現されるそ の修飾体であって、修飾体19,137,1102,1120,1204,12 14,1262,1289,1305,1346,1384,1403,140 8,1422,1428,1440,1488,1490,1515,1532 ,1550,および1684として知られているもの;ヒトミネラルコルチコイ ド受容体;ヒト甲状腺ホルモン受容体;ならびにhERR1およびhERR2と して知られているヒトステロイドホルモン受容体よりなる群から選ばれる蛋白質 の一次配列をコードするトリプレットの配列を有する実質的に純粋なセグメント を含むDNAセグメント。
  15. 15.ヒト甲状腺ホルモン受容体がhERBA8.7、hFA8、およびpeA 101として知られるDNAよりなる群から選ばれるアルファまたはベータ受容 体である、請求の範囲第14項に記載の実質的に純粋なDNA。
  16. 16.第I−2(1)およびI−2(2)図(hGR)、第III−1(B)− 1およびIII−1(B)−2図(hTRベータ)、第III−7図(hTRア ルファ)、第IV−2(B)−1およびIV−2(B)−2図(hMR)、第V −1(B)−1およびV−1(B)−2図(hERR1)、ならびに第V−2( B)−1およびV−2(B)−2図(hERR2)に示されたDNA配列よりな るDNA配列群から選ばれる実質的に純粋なDNA配列。
  17. 17.第III−1(B)図(hTRベータ)、第III−7図(hTRアルフ ァ)、第IV−2(B)図(hMR)、第V−1(B)図(hERR1)、およ び第V−2(B)図(hERR2)に示されたアミノ酸配列よりなる群から選ば れるアミノ酸配列からなる実質的に純粋な一次蛋白質配列。
  18. 18.ヒトミネラルコルチコイド受容体をコードする実質的に純粋なDNA。
  19. 19.受容体がヒト甲状腺ホルモン受容体アルファおよびヒト甲状腺ホルモン受 容体ベータよりなる群から選ばれる、ヒト甲状腺ホルモン受容体をコードする実 質的に純粋なDNA。
  20. 20.受容体がhERR1およびhERR2よりなる群から選ばれる、エストロ ゲン関連受容体をコードする実質的に純粋なDNA。
  21. 21.請求の範囲第1項ないし第20項のいずれかに記載のDNAのいずれかと 実質的な配列相同性を有するDNA。
  22. 22.請求の範囲第1項ないし第20項のいずれかに記載のDNAのいずれかの 変異体。
  23. 23.請求の範囲第1項ないし第20項のいずれかに記載の実質的に純粋なDN A配列のいずれかから転写されたmRNA。
  24. 24.請求の範囲第1項ないし第20項のいずれかに記載の実質的に純粋なDN A配列のいずれかによりコードされる実質的に純粋な蛋白質。
  25. 25.哺乳類および鳥類の甲状腺ホルモン受容体、哺乳類および鳥類のミネラル コルチコイド受容体、ならびに哺乳類および鳥類のステロイド系ホルモン受容体 hERR1およびhERR2よりなる群から選ばれる実質的に純粋な受容体蛋白 質。
  26. 26.甲状腺ホルモン受容体が甲状腺ホルモン受容体アルファおよび甲状腺ホル モン受容体ベータよりなる群から選ばれる、請求の範囲第25項に記載の実質的 に純粋な甲状腺ホルモン受容体。
  27. 27.請求の範囲第1項ないし第20項のいずれかに記載の実質的に純粋なDN Aのいずれかにより形質転換された細胞。
  28. 28.(a)受容体陰性の細胞中へ、作動性レポーター遺伝子に機能性結合した 本質的に作動性ホルモン応答性プロモーター/エンハンサー要素からなる第1プ ラスミド、および本質的に、ホルモン受容体蛋白質(R)またはその修飾された 機能性形態(r)をコードする作動性DNA配列からなる第2の受容体発現プラ スミドを共トランスフェクションし、 (b)工程(a)で得た共トランスフェクションされた細胞を、第1プラスミド のホルモン応答性プロモーター/エンハンサー要素を活性化しうるまたはその同 族体の存在下または不在下に培養し、 (c)該細胞において上記レポーター遺伝子のDNA配列の生成物の誘導を監視 し、そして (d)該細胞において、上記第2プラスミドのDNA配列によりコードされるホ ルモン受容体蛋白質(R)またはその修飾された機能性形態(r)の発現および ステロイド結合能を測定することよりなる、修飾された機能性形態(r)は受容 体(R)が有する転写活性化特性を備えており、かつ(R)および(r)は発現 可能なDNA配列によりコードされるものである、ホルモン受容体(R)または その工学的に処理された、修飾された機能性形態(r)の機能性を測定するため のバイオアッセイ法。
  29. 29.受容体陰性の細胞がCV−1およびCOS細胞よりなる群から選ばれる、 請求の範囲第28項に記載のバイオアッセイ法。
  30. 30.第1および第2プラスミドがSV−40の複製開始点をも含む、請求の範 囲第28項に記載のバイオアッセイ法。
  31. 31.第1および第2プラスミドが選択可能なマーカーをも含む、請求の範囲第 28項に記載のバイオアッセイ法。
  32. 32.作動性ホルモン応答性プロモーター/エンハンサー要素がマウス乳腺腫瘍 ウィルス長鎖ターミナルリピート(MTVLTV)および哺乳類成長ホルモンプ ロモーターよりなる群から選ばれ、レポーター遺伝子がCATである、請求の範 囲第28項に記載のバイオアッセイ法。
  33. 33.ホルモン受容体蛋白質(R)がグルココルチコイド受容体(GR)、ミネ ラルコルチコイド受容体(MR)および甲状腺ホルモン受容体(TR)よりなる 群から選ばれる、請求の範囲第28項に記載のバイオアッセイ法。
  34. 34.遺伝子(G)−すなわちホルモン(H)またはその同族体(aH)が受容 体(R)またはその修飾された機能性形態(r)との複合体を形成した状態でか つこの[(H)または(aH)/(R)または(r)]複合体が遺伝子(G)の 位置するクロマチン上の転写制御要素に結合した状態でその転写がホルモン(H )またはその同族体(aH)によって活性化される遺伝子−を含む細胞(C)に おいて、遺伝子(G)の発現を誘導し、結果的に遺伝子(G)によりコードされ る蛋白質(P)の生成を誘導する方法であって、(1)細胞(C)において、受 容体(R)、または受容体(R)の転写活性化特性を有するその修飾された機能 性形態(r)をコードするDNAを発現させ、そして(2)遺伝子(G)の発現 、すなわち結果的に蛋白質(P)の生成を誘導するのに十分な水準にまで細胞( C)におけるホルモン(H)またはその同族体(aH)の濃度を増大させること よりなる方法。
  35. 35.ホルモン(H)またはその同族体(aH)の濃度の増大が、遺伝子(G) の転写、従って蛋白質(P)の生成を制御すべく制御される、請求の範囲第34 項に記載の方法。
  36. 36.細胞(C)が真核細胞である、請求の範囲第34項および第35項のいず れかに記載の方法。
  37. 37.真核細胞(C)が哺乳類の細胞である、請求の範囲第34項および第35 項のいずれかに記載の方法。
  38. 38.真核細胞(C)がヒトの細胞である、請求の範囲第34項および第35項 のいずれかに記載の方法。
  39. 39.ホルモン(H)がグルココルチコイドホルモン、ミネラルコルチコイドホ ルモンおよび甲状腺ホルモン、ならびにそれらの同族体よりなる群から選ばれる ホルモンである、請求の範囲第34項および第35項のいずれかに記載の方法。
  40. 40.受容体(R)がグルココルチコイド受容体、ミネラルコルチコイド受容体 および甲状腺ホルモン受容体よりなる群から選ばれる受容体である、請求の範囲 第34項および第35項のいずれかに記載の方法。
  41. 41.細胞を工学的に処理し、そして遺伝子(G)−すなわちホルモン(H)ま たはその同族体(aH)が受容体(R)またはその修飾された機能性形態(r) との複合体を形成した状態でかつこの[(H)または(aH)/(R)または( r)]複合体が遺伝子(G)の位置するクロマチン上の転写制御要素に結合した 状態でその転写がホルモン(H)またはその同族体(aH)によって活性化され る遺伝子−によりコードされる蛋白質(P)を製造する方法であって、(1)転 写制御要素に結合した状態の[(H)または(aH)/(R)または(r)]複 合体によって活性化されうる転写制御要素の制御下に遺伝子(G)が置かれるべ く遺伝子(G)を細胞(C)内に配置し;(2)受容体(R)、または受容体( R)が有する転写活性化特性を備えたその修飾された機能性形態(r)をコード するDNAにより細胞(C)を形質転換し;そして(3)遺伝子(G)の発現、 すなわち結果的に蛋白質(P)の生成を誘導および制御するのに十分な水準にま で細胞(C)におけるホルモン(H)またはその同族体(aH)の濃度を増大さ せることよりなる方法。
  42. 42.細胞(C)が真核細胞である、請求の範囲第41項に記載の方法。
  43. 43.真核細胞(C)が哺乳類の細胞である、請求の範囲第42項に記載の方法 。
  44. 44.真核細胞(C)がヒトの細胞である、請求の範囲第43項に記載の方法。
  45. 45.ホルモン(H)がグルココルチコイドホルモン、ミネラルコルチコイドホ ルモンおよび甲状腺ホルモン、ならびにそれらの同族体よりなる群から選ばれる ホルモンである、請求の範囲第41項に記載の方法。
  46. 46.受容体(R)がグルココルチコイド受容体、ミネラルコルチコイド受容体 および甲状腺ホルモン受容体よりなる群から選ばれる受容体である、請求の範囲 第41項に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002532084A (ja) * 1998-12-14 2002-10-02 ユニバーシティー オブ マイアミ 結合組織成長因子(ctgf)断片とそれを用いた方法および使用

Families Citing this family (261)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5688763A (en) * 1987-06-12 1997-11-18 Hammonds, Jr.; R. Glenn Compositions and methods for the synthesis of growth hormone receptor and growth hormone binding protein
CA1309044C (en) * 1987-11-09 1992-10-20 Toshiya Takano Method of producing foreign gene products
US4981784A (en) * 1987-12-02 1991-01-01 The Salk Institute For Biological Studies Retinoic acid receptor method
US5317090A (en) * 1987-12-16 1994-05-31 Institut Pasteur Steroid/thyroid hormone receptor-related gene, which is inappropriately expressed in human hepatocellular carcinoma, and which is a retinoic acid receptor
ATE143413T1 (de) 1987-12-16 1996-10-15 Pasteur Institut Retinoesäurerezeptor und derivate davon, beide substanzen codierende dns und die verwendung der proteine und der dns
FR2634495B1 (fr) * 1988-07-01 1990-10-26 Chambon Pierre Procede de preparation d'une proteine par des levures utilisant un systeme inductible, vecteurs et souches transformees correspondantes
US5217867A (en) * 1988-11-30 1993-06-08 The Salk Institute For Biological Studies Receptors: their identification, characterization, preparation and use
US5262300A (en) * 1988-11-30 1993-11-16 The Salk Institute For Biological Studies Receptors: their identification, characterization, preparation and use
US5602009A (en) * 1988-12-23 1997-02-11 The Salk Institute For Biological Studies Dominant negative chimeras of the steroid/thyroid superfamily of receptors
AU633045B2 (en) * 1988-12-23 1993-01-21 Salk Institute For Biological Studies, The Receptor transcription-repression activity compositions and methods
EP0473716A4 (en) * 1989-05-26 1992-09-09 The Salk Institute For Biological Studies Dominant negative members of the steroid/thyroid superfamily of receptors
US5665543A (en) * 1989-07-18 1997-09-09 Oncogene Science, Inc. Method of discovering chemicals capable of functioning as gene expression modulators
US5580722A (en) * 1989-07-18 1996-12-03 Oncogene Science, Inc. Methods of determining chemicals that modulate transcriptionally expression of genes associated with cardiovascular disease
EP0483249B1 (en) * 1989-07-18 2003-04-23 OSI Pharmaceuticals, Inc. Method of transcriptionally modulating gene expression and of discovering chemicals capable of functioning as gene expression modulators
US5776502A (en) 1989-07-18 1998-07-07 Oncogene Science, Inc. Methods of transcriptionally modulating gene expression
US6203976B1 (en) * 1989-07-18 2001-03-20 Osi Pharmaceuticals, Inc. Methods of preparing compositions comprising chemicals capable of transcriptional modulation
WO1991006677A1 (en) * 1989-10-25 1991-05-16 The Salk Institute For Biological Studies Receptor infection assay
AU637446B2 (en) * 1990-01-16 1993-05-27 Baylor College Of Medicine Expression vectors that produce steroid receptors, steroid receptor chimera, screening assays for steroid receptors and clinical assays using synthesized receptors and receptor vectors
US5747334A (en) * 1990-02-15 1998-05-05 The University Of North Carolina At Chapel Hill Random peptide library
CA2075974C (en) * 1990-02-15 2001-02-06 Dana M. Fowlkes Totally synthetic affinity reagents
US5498538A (en) * 1990-02-15 1996-03-12 The University Of North Carolina At Chapel Hill Totally synthetic affinity reagents
US5641652A (en) * 1990-03-22 1997-06-24 The Salk Institute For Biological Studies Insect retinoid-like receptor compositions and methods
US5861274A (en) * 1990-03-22 1999-01-19 The Salk Institute For Biological Studies Nucleic acids encoding peroxisome proliferator-activated receptor
US5369028A (en) * 1990-04-03 1994-11-29 The Salk Institute Biotechnology/Industrial Associates, Inc. DNA and mRNA encoding human neuronal nicotinic acetylcholine receptor compositions and cells transformed with same
US6440681B1 (en) 1990-04-03 2002-08-27 Merck & Co., Inc. Methods for identifying agonists and antagonists for human neuronal nicotinic acetylcholine receptors
CA2042093C (en) * 1990-05-09 2002-12-24 Gyula Hadlaczky Cell line carrying an excess of mammalian centromeres
US5401629A (en) * 1990-08-07 1995-03-28 The Salk Institute Biotechnology/Industrial Associates, Inc. Assay methods and compositions useful for measuring the transduction of an intracellular signal
ES2157197T3 (es) 1990-09-13 2001-08-16 Univ Duke Expresion de receptores acoplados a una proteina g en levadura.
JPH06505152A (ja) 1990-12-21 1994-06-16 ザ ロックフェラー ユニヴァーシティ 肝集積性転写因子
US5726014A (en) * 1991-06-27 1998-03-10 Genelabs Technologies, Inc. Screening assay for the detection of DNA-binding molecules
US5578444A (en) 1991-06-27 1996-11-26 Genelabs Technologies, Inc. Sequence-directed DNA-binding molecules compositions and methods
EP0593618B1 (en) * 1991-06-27 1998-04-22 Genelabs Technologies, Inc. Screening assay for the detection of dna-binding molecules
DE69232537T2 (de) * 1991-09-17 2002-10-24 Salk Inst For Biolog Studies L Rezeptoren der steroid/thyroid superfamilie von rezeptoren
SE500453C2 (sv) * 1991-10-07 1994-06-27 Karobio Ab Ett in vitro förfarande för utvärdering av en substans effekter
US6992108B1 (en) 1991-12-18 2006-01-31 The Salk Institute For Biological Studies Means for the modulation of processes mediated by retinoid receptors and compounds useful therefor
US5968989A (en) 1991-12-18 1999-10-19 The Salk Institute For Biological Studies Means for the modulation of processes mediated by retinoid receptors and compounds useful therefor
US7056954B2 (en) * 1991-12-18 2006-06-06 The Salk Institute For Biological Studies Means for the modulation of processes mediated by retinoid receptors and compounds useful therefor
US5756448A (en) * 1992-02-26 1998-05-26 The General Hospital Corporation Constitute activator of retinoid (CAR) receptor polypeptides
US6989242B1 (en) 1992-02-26 2006-01-24 The General Hospital Coporation Car receptors and related molecules and methods
US5808139A (en) * 1992-04-21 1998-09-15 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Non-steroid progesterone receptor agonist and antagonist and compounds and methods
WO1993021145A1 (en) * 1992-04-21 1993-10-28 Ligand Pharmaceuticals Inc. Non-steroid progesterone receptor agonist and antagonist compounds and methods
US5962731A (en) * 1992-04-22 1999-10-05 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Compounds having selective activity for retinoid X receptors, and means for modulation of processes mediated by retinoid X receptors
US5780676A (en) * 1992-04-22 1998-07-14 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Compounds having selective activity for Retinoid X Receptors, and means for modulation of processes mediated by Retinoid X Receptors
US7655699B1 (en) 1992-04-22 2010-02-02 Eisai Inc. Compounds having selective activity for retinoid X receptors, and means for modulation of processes mediated by retinoid X receptors
ATE365209T1 (de) * 1992-05-14 2007-07-15 Baylor College Medicine Mutierte steroidhormonrezeptoren, methoden für ihre benutzung und molekularer schalter für gentherapie
EP0666926A4 (en) * 1992-10-30 1998-04-29 Gen Hospital Corp INTERACTIVE POLYPEPTIDES FROM CELL CORE AND RELATED MOLECULES AND METHOD WITH HORMONE RECEPTORS.
US5714666A (en) * 1993-02-09 1998-02-03 Children's Hospital Of Philadelphia Measurement of intracellular calcium using bioluminescent apoaequorin expressed in mammalian cells
GB2286397B (en) * 1993-03-08 1997-09-10 Salk Inst Biotech Ind Human neuronal nicotinic acetylcholine receptor compositions and methods of employing same
US7235648B1 (en) 1993-03-31 2007-06-26 Cadus Technologies, Inc. Yeast cells engineered to produce pheromone system protein surrogates, and uses therefor
US6100042A (en) 1993-03-31 2000-08-08 Cadus Pharmaceutical Corporation Yeast cells engineered to produce pheromone system protein surrogates, and uses therefor
US6255059B1 (en) 1993-03-31 2001-07-03 Cadus Pharmaceutical Corporation Methods for identifying G protein coupled receptor effectors
WO1994023068A1 (en) * 1993-04-07 1994-10-13 Ligand Pharmaceuticals, Incorporated Method for screening for receptor agonists
DE4317577A1 (de) * 1993-05-27 1994-12-01 Boehringer Ingelheim Int Verfahren zum Screenen von Substanzen mit modulierender Wirkung auf einen Interleukin-5-Rezeptor-abhängigen zellulären Signalübertragungsweg
US6495343B1 (en) * 1993-06-18 2002-12-17 The Salk Institute For Biological Studies Cloning and recombinant production of CRF receptor(s)
US6638905B2 (en) * 1993-06-18 2003-10-28 The Salk Institute For Biological Studies Cloning and recombinant production of CFR receptor(s)
IL109990A (en) * 1993-06-21 1999-06-20 Lilly Co Eli Materials and methods for screening anti-osteoporosis agents
US6156723A (en) 1993-09-01 2000-12-05 The Regents Of The University Of California Compositions comprising inhibitors of estrogen response
US5723291A (en) * 1993-09-01 1998-03-03 The Regents Of The University Of California Methods for screening compounds for estrogenic activity
US5677336A (en) * 1993-10-21 1997-10-14 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Non-steroid androgen receptor antagonist compounds and methods
US5506102A (en) * 1993-10-28 1996-04-09 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Methods of using the A form of the progesterone receptor to screen for antagonists of steroid intracellar receptor-mediated transcription
AU1091595A (en) * 1993-11-08 1995-05-29 Salk Institute Biotechnology/Industrial Associates, Inc., The Human neuronal nicotinic acetylcholine receptor compositions and methods employing same
US5639598A (en) * 1994-05-19 1997-06-17 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Method and kit for identification of antiviral agents capable of abrogating HIV Vpr-Rip-1 binding interactions
US5780220A (en) * 1994-05-19 1998-07-14 Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and compositions for inhibiting HIV replication
JPH10502256A (ja) * 1994-07-01 1998-03-03 ザ ソールク インスチチュート フォア バイオロジカル スタディズ 哺乳動物のペルオキシソーム増殖物質活性化受容体およびその使用
US6124448A (en) * 1994-08-17 2000-09-26 The Rockfeller University Nucleic acid primers and probes for the mammalian OB gene
US6350730B1 (en) 1994-08-17 2002-02-26 The Rockefeller University OB polypeptides and modified forms as modulators of body weight
US6001968A (en) 1994-08-17 1999-12-14 The Rockefeller University OB polypeptides, modified forms and compositions
US6309853B1 (en) 1994-08-17 2001-10-30 The Rockfeller University Modulators of body weight, corresponding nucleic acids and proteins, and diagnostic and therapeutic uses thereof
US6124439A (en) * 1994-08-17 2000-09-26 The Rockefeller University OB polypeptide antibodies and method of making
US6048837A (en) * 1994-08-17 2000-04-11 The Rockefeller University OB polypeptides as modulators of body weight
US6471956B1 (en) 1994-08-17 2002-10-29 The Rockefeller University Ob polypeptides, modified forms and compositions thereto
CA2209183A1 (en) * 1994-12-29 1996-07-11 Joel L. Pomerantz Chimeric dna-binding proteins
US5932699A (en) * 1995-01-13 1999-08-03 The General Hospital Corporation Retinoid X receptor-interacting polypeptides
WO1996022390A1 (en) * 1995-01-17 1996-07-25 The Salk Institute For Biological Studies Methods, polypeptides, nucleotide sequence of xor-6, a vitamin d-like receptor from xenopus
US5854202A (en) * 1995-01-24 1998-12-29 Dedhar; Shoukat Peptide fragments of calreticulin, peptide mimetics thereof, and pharmaceutical compostions comprising same
US6518397B1 (en) 1997-07-24 2003-02-11 Shoukat Dedhar Pharmaceuticals for modulating hormone responsiveness
US7115728B1 (en) * 1995-01-30 2006-10-03 Ligand Pharmaceutical Incorporated Human peroxisome proliferator activated receptor γ
US5665873A (en) * 1995-02-09 1997-09-09 Dana Farber Cancer Institute Glucocorticoid response elements
US5741657A (en) 1995-03-20 1998-04-21 The Regents Of The University Of California Fluorogenic substrates for β-lactamase and methods of use
US5631133A (en) * 1995-05-12 1997-05-20 The Regents Of The University Of California Transition in transcriptional activation by intracellular hormone receptors at the tumor stage of dermal fibrosarcoma development
EP0832295A1 (en) * 1995-06-07 1998-04-01 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Method for screening for receptor agonists and antagonists
US6485967B1 (en) 1995-06-07 2002-11-26 Merck & Co., Inc. Human neuronal nicotinic acetylcholine receptor α6 and β3 nucleic acid
US6306649B1 (en) * 1995-06-27 2001-10-23 Ariad Gene Therapeutics, Inc. Heterologous transcription factors
US5569588A (en) * 1995-08-09 1996-10-29 The Regents Of The University Of California Methods for drug screening
WO1997008342A1 (en) * 1995-08-30 1997-03-06 Gentest Corporation Cytochrome p450 reporter gene
US6489441B1 (en) 1995-09-01 2002-12-03 The Salk Institute For Biological Studies Transcriptional co-repressor that interacts with nuclear hormone receptors
ATE183516T1 (de) * 1995-09-08 1999-09-15 Karobio Ab Waisen-rezeptor
CA2204616C (en) 1995-09-18 2002-12-17 Ranjan Mukherjee Ppar gamma antagonists for treating obesity
KR100625255B1 (ko) * 1995-10-06 2008-01-30 리간드 파마슈티칼스 인코포레이티드 다이머-선택적rxr변조물질및그의사용방법
IL123796A0 (en) 1995-10-10 1998-10-30 Novartis Ag Juvenile hormone or one of its agonists as a chemical ligand to control gene expression in plants by receptor mediated transactivation
EP0862651A2 (en) * 1995-10-16 1998-09-09 Chiron Corporation Method of screening for factors that modulate gene expression
US6266622B1 (en) * 1995-12-13 2001-07-24 Regents Of The University Of California Nuclear receptor ligands and ligand binding domains
WO1997021993A2 (en) 1995-12-13 1997-06-19 The Regents Of The University Of California Nuclear receptor ligands and ligand binding domains
FR2745008A1 (fr) * 1996-02-20 1997-08-22 Ass Pour Le Dev De La Rech En Recepteur nucleaire de glucocorticoides modifie, fragments d'adn codant pour ledit recepteur et procedes dans lesquels ils sont mis en oeuvre
US6723531B2 (en) 1996-04-05 2004-04-20 The Salk Institute For Biological Studies Method for modulating expression of exogenous genes in mammalian systems, and products related thereto
US20030033617A1 (en) * 1996-04-10 2003-02-13 Gyula Hadlaczky Artificial chromosomes, uses thereof and methods for preparing artificial chromosomes
US6025155A (en) * 1996-04-10 2000-02-15 Chromos Molecular Systems, Inc. Artificial chromosomes, uses thereof and methods for preparing artificial chromosomes
US20020160970A1 (en) * 1996-04-10 2002-10-31 Gyula Hadlaczky Artificial chromosomes, uses thereof and methods for preparing artificial chromosomes
US6077697A (en) * 1996-04-10 2000-06-20 Chromos Molecular Systems, Inc. Artificial chromosomes, uses thereof and methods for preparing artificial chromosomes
US5919667A (en) * 1996-06-20 1999-07-06 The Salk Institute For Biological Studies Modular assembly retroviral vectors and uses thereof
US6017924A (en) 1996-06-27 2000-01-25 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Androgen receptor modulator compounds and methods
US5728534A (en) 1996-07-19 1998-03-17 New England Medical Center Hospitals, Inc. Methods for identifying cardiovascular therapeutic agents
US6692928B1 (en) 1996-07-19 2004-02-17 New England Medical Center Hospitals, Inc. Methods for identifying cardiovascular agents
US5928888A (en) * 1996-09-26 1999-07-27 Aurora Biosciences Corporation Methods and compositions for sensitive and rapid, functional identification of genomic polynucleotides and secondary screening capabilities
DE69726182T2 (de) * 1996-12-11 2004-08-12 Dana-Farber Cancer Institute, Inc., Boston Methoden und pharmazeutische zusammenstellungen zur wachstumsverhinderung von tumorzellen enthaltend einen ppar-gamma agonisten und einen map kinase inhibitor
US7541141B2 (en) * 1997-02-27 2009-06-02 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of using estrogen-related receptor alpha (ERRα) status to determine prognosis, treatment strategy and predisposition to breast cancer, and method of using ERRα as a therapeutic target for the treatment of breast cancer
EP0866127A3 (en) * 1997-03-17 1999-12-22 Smithkline Beecham Plc HE8AN36, a steroid hormone receptor homolog
US6489451B1 (en) * 1997-04-10 2002-12-03 Hefei-Siu-Fung Ustc Pharmaceutical Co., Ltd. Antithrombosis enzyme from the snake venom of agkistrodon acutus
US6528271B1 (en) 1997-06-05 2003-03-04 Duke University Inhibition of βarrestin mediated effects prolongs and potentiates opioid receptor-mediated analgesia
US20020098477A1 (en) * 1997-06-30 2002-07-25 Peter J. Kushner Methods for screening nuclear transcription factors for the ability to modulate an estrogen response
US6300488B1 (en) 1997-07-10 2001-10-09 The Salk Institute For Biological Studies Modified lepidopteran receptors and hybrid multifunctional proteins for use in transcription and regulation of transgene expression
US5972639A (en) * 1997-07-24 1999-10-26 Irori Fluorescence-based assays for measuring cell proliferation
CA2301554A1 (en) * 1997-08-27 1999-03-04 Merck & Co., Inc. Dna molecules encoding human nuclear receptor proteins
US6054295A (en) * 1997-08-27 2000-04-25 Merck & Co., Inc. DNA molecules encoding human nuclear receptor proteins
US6222015B1 (en) 1997-09-08 2001-04-24 Merck & Co., Inc. Estrogen receptor
US7271009B1 (en) * 1997-11-18 2007-09-18 Bio-Rad Laboratories, Inc. Multi-analyte diagnostic test for thyroid disorders
US6362009B1 (en) 1997-11-21 2002-03-26 Merck & Co., Inc. Solid phase synthesis of heterocycles
US6242196B1 (en) 1997-12-11 2001-06-05 Dana-Farber Cancer Institute Methods and pharmaceutical compositions for inhibiting tumor cell growth
GB9726431D0 (en) * 1997-12-15 1998-02-11 Dower Steven Expression cloning and single cell detection of phenotype
EP0939123A3 (en) * 1998-01-15 2000-12-27 Smithkline Beecham Plc Estrogen receptor-related polypetide SBPERR4
WO1999047178A1 (en) * 1998-03-20 1999-09-23 Genzyme Corporation Novel complementing receptor-ligand pairs and adoptive immunotherapy using same
US6348348B1 (en) * 1998-04-07 2002-02-19 The Carnegie Institution Of Washington Human hairless gene and protein
US6333318B1 (en) * 1998-05-14 2001-12-25 The Salk Institute For Biological Studies Formulations useful for modulating expression of exogenous genes in mammalian systems, and products related thereto
EP1093362A1 (en) * 1998-06-12 2001-04-25 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Treatment of anti-estrogen resistant breast cancer using rxr modulators
US6720153B1 (en) 1998-09-04 2004-04-13 Aventis Pharmaceuticals Inc. Luciferase reporter bioassay of parathyroid hormone compounds
US6504082B1 (en) * 1998-09-10 2003-01-07 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Ecdysone receptors and methods for their use
CA2343320A1 (en) 1998-09-18 2000-03-30 The Rockefeller University Lynx, a novel family of receptor ligands in the central nervous system, corresponding nucleic acids and proteins and uses therof
US6660468B1 (en) * 1998-10-27 2003-12-09 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Vitro and in vivo models for screening compounds to prevent glucocorticoid-induced bone destruction
US6773911B1 (en) 1998-11-23 2004-08-10 Amgen Canada Inc. Apoptosis-inducing factor
HUP0104719A3 (en) * 1998-12-18 2004-03-01 Wyeth Corp Bioassay for identifying estrogen receptor-betha/alfa selective modulators
US6465258B1 (en) * 1999-01-07 2002-10-15 Tularik, Inc. FXR receptor-mediated modulation cholesterol metabolism
US7056656B1 (en) 1999-01-25 2006-06-06 University Of Medicine And Dentistry Of New Jersey Tat-derived oligourea and its method of production and use in high affinity and specific binding HIV-1 TAR RNA
WO2000047735A2 (en) * 1999-02-08 2000-08-17 Mcgill University NON-HUMAN TRANSGENIC ANIMAL WHOSE GERM CELLS AND SOMATIC CELLS CONTAIN A KNOCKOUT MUTATION IN DNA ENCODING ORPHAN NUCLEAR RECEPTOR ERRalpha
US7189506B1 (en) * 1999-03-03 2007-03-13 Genelabs Technologies, Inc. DNA binding compound-mediated molecular switch system
US20020132223A1 (en) * 1999-03-26 2002-09-19 City Of Hope Methods for modulating activity of the FXR nuclear receptor
US6346397B1 (en) 1999-04-12 2002-02-12 Smithkline Beecham Corportion GyrA
ATE340267T1 (de) 1999-04-14 2006-10-15 Sumitomo Chemical Co Zelle zur bestimmung der fähigkeit die aktivität eines liganden-abhängigen transkriptionskontrollfaktors zu kontrollieren
AU5561599A (en) * 1999-05-05 2000-11-21 Sterrenbeld Biotechnologie North America, Inc. Dna promoter sequence for gene expression
WO2000077011A1 (en) 1999-06-11 2000-12-21 Allergan Sales, Inc. Organosilyl compounds having nuclear hormone receptor modulating activity
US6548739B2 (en) * 1999-06-18 2003-04-15 City Of Hope Method for activating peroxisome proliferator activated receptor-γ
US6586189B2 (en) 1999-06-18 2003-07-01 City Of Hope Screening method for PPAR-γ ligands
CZ2002711A3 (cs) 1999-08-27 2003-11-12 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Modulátory androgenních receptorů, způsoby jejich výroby a způsoby jejich použití
US6566372B1 (en) 1999-08-27 2003-05-20 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Bicyclic androgen and progesterone receptor modulator compounds and methods
JP2003508397A (ja) 1999-08-27 2003-03-04 リガンド・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド アンドロゲンレセプターモジュレーターとしての8−置換−6−トリフルオロメチル−9−ピリド[3,2−g]キノリン化合物
EP1216221A2 (en) 1999-09-14 2002-06-26 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Rxr modulators with improved pharmacologic profile
EP1955700B9 (en) 1999-09-30 2011-09-07 Harbor BioSciences, Inc. Therapeutic treatment of androgen receptor driven conditions
US20050148018A1 (en) * 1999-10-07 2005-07-07 David Weiner Methods of identifying inverse agonists of the serotonin 2A receptor
JP2003511467A (ja) * 1999-10-14 2003-03-25 ブリストル−マイヤーズ スクイブ カンパニー アンドロゲンレセプターリガンド結合ドメインの結晶構造
US6403766B1 (en) 1999-10-15 2002-06-11 Cornell Research Foundation, Inc. Human actin regulatory proteins and methods for detection, diagnosis and treatment of different stages of carcinogenesis
JP2003520226A (ja) 2000-01-21 2003-07-02 ノバルティス アクチエンゲゼルシャフト ジペプチジルペプチダーゼ−iv阻害剤および抗糖尿病薬剤を含む組合せ物
WO2001059450A2 (en) 2000-02-08 2001-08-16 Sangamo Biosciences, Inc. Cells expressing zinc finger protein for drug discovery
US20040033600A1 (en) 2001-03-21 2004-02-19 Palli Subba Reddy Ecdysone receptor-based inducible gene expression system
US20020037514A1 (en) * 2000-03-24 2002-03-28 Klein Elliott S. Identification of nuclear receptor-dependent coregulator recruitment
WO2001072837A2 (en) * 2000-03-24 2001-10-04 City Of Hope Methods of modulating drug clearance mechanisms by altering sxr activity
US6852546B1 (en) 2000-03-30 2005-02-08 Diagnostic Hybrids, Inc. Diagnosis of autoimmune disease
US8293879B2 (en) 2000-03-30 2012-10-23 Diagnostic Hybrids, Inc. Methods of using chimeric receptors to identify autoimmune disease
CA2405440A1 (en) * 2000-04-12 2001-10-25 Puracyp Compositions and methods for induction of proteins involved in xenobiotic metabolism
AU2001251413B2 (en) * 2000-04-13 2004-07-29 Bio-Rad Laboratories, Inc. Multi-analyte diagnostic test for thyroid disorders
FR2808802B1 (fr) * 2000-05-09 2002-08-16 Inst Nat Sante Rech Med Modele d'animal transgenique par expression d'un antisens du recepteur mineralocorticoide
CA2412998A1 (en) * 2000-06-13 2001-12-20 The Board Of Trustees For The University Of Arkansas Methods of dissociating nongenotropic from genotropic activity of steroid receptors
AU2001267008A1 (en) * 2000-06-28 2002-01-08 Bristol-Myers Squibb Company Cell lines and cell-based assays for identification of androgen receptor modulators
CA2421267C (en) * 2000-09-28 2009-01-06 Bioriginal Food & Science Corporation Fad4, fad5, fad5-2, and fad6, novel fatty acid desaturase family members and uses thereof
US8105825B2 (en) * 2000-10-03 2012-01-31 Intrexon Corporation Multiple inducible gene regulation system
US6576422B1 (en) * 2000-10-17 2003-06-10 Rohm And Haas Company Method for identifying products employing gene expression
AU2002251724B2 (en) * 2000-10-24 2007-06-21 Syngenta Participations Ag Control of gene expression in plants
US7018812B2 (en) 2000-11-03 2006-03-28 Duke University Modified G-protein coupled receptors
US7163800B2 (en) 2000-11-03 2007-01-16 Molecular Devices Corporation Methods of screening compositions for G protein-coupled receptor desensitization inhibitory activity
WO2002066615A2 (en) 2001-02-20 2002-08-29 Rheogene, Inc. Novel substitution mutant receptors and their use in a nuclear receptor-based inducible gene expression system
MXPA03007493A (es) 2001-02-20 2004-10-15 Rheogene Holdings Inc Nuevo sistema de expresion genetica inducible a base de receptor de ecdisona/receptor x retinoide de invertebrado.
EP1373470B1 (en) 2001-02-20 2013-04-24 Intrexon Corporation Novel substitution mutant receptors and their use in a nuclear receptor-based inducible gene expression system
DK1572862T3 (da) 2001-02-20 2012-11-26 Intrexon Corp Kimære, retinoide x-receptorer og deres anvendelse i et hidtil ukendt ecdysonrecepttorbaseret inducerbart genekspressionssystem
US7026484B2 (en) * 2001-02-23 2006-04-11 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Tricyclic androgen receptor modulator compounds and methods
US7214690B2 (en) * 2001-02-23 2007-05-08 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Tricyclic quinolinone and tricyclic quinoline androgen receptor modulator compounds and methods
US20040143015A1 (en) * 2001-03-12 2004-07-22 Villhauer Edwin Bernard Combination of organic compounds
AU2002305052A1 (en) 2001-03-13 2002-09-24 Corvas International, Inc. Nucleic acid molecules encoding a transmembrane serine protease 7, the encoded polypeptides and methods based thereon
MXPA03008229A (es) * 2001-03-14 2004-11-12 Lilly Co Eli Trienos fluorados y su uso como moduladores rxr.
JP2004535166A (ja) 2001-03-22 2004-11-25 デンドレオン・サンディエゴ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー セリンプロテアーゼcvsp14をコードする核酸分子、コードされるポリペプチドおよびそれに基づく方法
EP1572866A4 (en) * 2001-03-23 2008-01-16 Syngenta Participations Ag INSECT NUCLEAR RECEPTOR GENES AND USES THEREOF
NZ527971A (en) 2001-03-27 2006-03-31 Dendreon Corp Nucleic acid molecules encoding a transmembrane serine protease 9, the encoded polypeptides and methods based thereon
AU2002307393A1 (en) * 2001-04-20 2002-11-05 The Salk Institute For Biological Studies Inducible expression of transfected genes
US20100056762A1 (en) 2001-05-11 2010-03-04 Old Lloyd J Specific binding proteins and uses thereof
US20110313230A1 (en) 2001-05-11 2011-12-22 Terrance Grant Johns Specific binding proteins and uses thereof
WO2002092771A2 (en) 2001-05-11 2002-11-21 Ludwig Institute For Cancer Research Specific binding proteins and uses thereof
WO2002092841A2 (en) 2001-05-14 2002-11-21 Dendreon San Diego Llc Nucleic acid molecules encoding a transmembrane serine protease 10, the encoded polypeptides and methods based thereon
WO2002095405A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-28 The Regents Of The University Of California Membrane-resident steroid receptors and methods of use thereof
EP2390256A1 (en) 2001-05-30 2011-11-30 Agrisoma, Inc. Plant artificial chromosomes, uses thereof and methods of preparing plant artificial chromosomes
US20030170791A1 (en) * 2001-06-12 2003-09-11 Yong Zhu Gene family encoding membrane steroid receptors
WO2003000730A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-03 The General Hospital Corporation Compounds that modulate estrogen actions
WO2003002741A2 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 Decode Genetics Ehf. Nucleic acids encoding nuclear receptors
AU2002315525A1 (en) * 2001-07-03 2003-01-21 Dendreon San Diego Llc Nucleic acid molecules encoding a transmembrane serine protease 20, the encoded polypeptides and methods based thereon
EP1414450A1 (en) * 2001-07-20 2004-05-06 Eli Lilly And Company (pyridinyl and pyrimidyl)trienoic acid derivatives as retinoid x receptor modulators
NZ531223A (en) * 2001-07-27 2006-08-31 Univ Rochester Androgen receptor knock-out transgenic animals
MXPA04002810A (es) 2001-09-26 2005-06-06 Rheogene Holdings Inc Acidos nucleicos receptores de ecdisona de saltarilla, polipeptidos, y sus usos.
US20040139489A1 (en) * 2001-10-05 2004-07-15 Robert Lanza Method for generating cloned animals using chromosome shuffling
AU2002357004A1 (en) * 2001-11-20 2003-06-10 Dendreon San Diego Llc Nucleic acid molecules encoding serine protease 17, the encoded polypeptides and methods based thereon
CA2469435A1 (en) 2001-12-21 2003-07-24 X-Ceptor Therapeutics, Inc. Modulators of lxr
US7482366B2 (en) 2001-12-21 2009-01-27 X-Ceptor Therapeutics, Inc. Modulators of LXR
ATE521599T1 (de) * 2001-12-21 2011-09-15 X Ceptor Therapeutics Inc Heterocyclische modulatoren von nukleären rezeptoren
US20040121304A1 (en) * 2001-12-21 2004-06-24 Ulrike Fuhrmann Method for screening for progesterone receptor isoform-specific ligands and for tissue-selective progesterone receptor ligands
US20030220374A1 (en) * 2002-01-14 2003-11-27 Pharmacia Corporation Compositions and methods of treatment involving peroxisome proliferator-activated receptor-gamma agonists and cyclooxygenase-2 selective inhibitors
US20030212138A1 (en) * 2002-01-14 2003-11-13 Pharmacia Corporation Combinations of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha agonists and cyclooxygenase-2 selective inhibitors and therapeutic uses therefor
EP1520010B1 (en) * 2002-03-25 2007-11-07 Applera Corporation Systems and methods for detection of nuclear receptor function using reporter enzyme mutant complementation
US20040001801A1 (en) * 2002-05-23 2004-01-01 Corvas International, Inc. Conjugates activated by cell surface proteases and therapeutic uses thereof
EP1388352A1 (en) 2002-08-08 2004-02-11 Laboratoires Fournier S.A. Use of a ppar-alpha agonist to treat patients suffering from weight gain associated with a ppar-gamma agonist treatment
US7354713B2 (en) * 2002-09-05 2008-04-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of using estrogen-related receptor gamma (ERRγ) status to determine prognosis and treatment strategy for breast cancer, method of using ERRγ as a therapeutic target for treating breast cancer, method of using ERRγ to diagnose breast cancer, and method of using ERRγ to identify individuals predisposed to breast cancer
US20050074777A1 (en) * 2002-09-24 2005-04-07 Toran-Allerand C. Dominique Novel cell-surface estrogen receptor and related compositions and methods
US7514233B2 (en) 2002-09-26 2009-04-07 K.U. Leuven Research & Development Integrase cofactor
JP2006510370A (ja) * 2002-12-20 2006-03-30 バイオディテクション・システムズ・ベスローテン・フェンノートシャップ 試料中の一つ以上のリガンドの存在を決定する方法
US7304161B2 (en) 2003-02-10 2007-12-04 Intrexon Corporation Diaclhydrazine ligands for modulating the expression of exogenous genes in mammalian systems via an ecdysone receptor complex
US7456315B2 (en) 2003-02-28 2008-11-25 Intrexon Corporation Bioavailable diacylhydrazine ligands for modulating the expression of exogenous genes via an ecdysone receptor complex
US7858044B2 (en) 2003-04-30 2010-12-28 Nexus Biosystems, Inc. Multi-well plate providing a high-density storage and assay platform
BRPI0413820A (pt) * 2003-08-22 2006-10-24 Ligand Pharm Inc derivados de 6-cicloamino-2-quinolinona como compostos moduladores de receptor de androgênio
PL1694342T3 (pl) 2003-11-12 2021-07-05 Trustees Of The University Of Pennsylvania Sposoby zastosowania gelsoliny do leczenia lub zapobiegania posocznicy bakteryjnej
US9408891B2 (en) * 2003-11-12 2016-08-09 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods of using gelsolin to treat or prevent bacterial sepsis
ATE502298T1 (de) * 2003-12-19 2011-04-15 Univ California Verfahren und materialien zur beurteilung von prostatakrebstherapien
US7767792B2 (en) 2004-02-20 2010-08-03 Ludwig Institute For Cancer Research Ltd. Antibodies to EGF receptor epitope peptides
AU2005232526B2 (en) 2004-02-24 2011-06-23 The Regents Of The University Of California Methods and materials for assessing prostate cancer therapies and compounds
WO2005085872A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-15 Bayer Healthcare Ag Diagnostics and therapeutics for diseases associated with thyroid hormone receptor alpha (thra)
WO2005090282A1 (en) 2004-03-12 2005-09-29 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Androgen receptor modulator compounds and methods
US7935510B2 (en) * 2004-04-30 2011-05-03 Intrexon Corporation Mutant receptors and their use in a nuclear receptor-based inducible gene expression system
PL1755661T3 (pl) * 2004-05-12 2014-10-31 Brigham & Womens Hospital Inc Gelsolina do stosowania w leczeniu infekcji
WO2005115992A1 (en) 2004-05-23 2005-12-08 Housey Pharmaceuticals, Inc. Theramutein modulators
EP1637885A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-22 Vivalis Method of screening by using conformation sensitive peptides
US20060121499A1 (en) * 2004-09-28 2006-06-08 Manolagas Stavros C Methods of identifying glucocorticoids without the detrimental side effects of bone loss
WO2006037495A2 (en) * 2004-10-08 2006-04-13 Bayer Healthcare Ag Diagnostics and therapeutics for diseases associated with nuclear receptor subfamily 3, group c, member 2 (nr3c2)
US20060188937A1 (en) * 2004-10-19 2006-08-24 Board Of Regents, The University Of Texas System G-protein estrogen membrane receptor
WO2006117592A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Inserm Methods of modulating nuclear receptors
US7709517B2 (en) * 2005-05-13 2010-05-04 The Regents Of The University Of California Diarylhydantoin compounds
US8431110B2 (en) 2005-05-23 2013-04-30 Hmi Medical Innovations, Llc. Compounds and method of identifying, synthesizing, optimizing and profiling protein modulators
EP1891067B1 (en) * 2005-06-17 2016-01-13 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Androgen receptor modulator compounds and methods
CA2613522A1 (en) 2005-06-27 2007-01-04 Exelixis, Inc. Imidazole based lxr modulators
PE20070458A1 (es) 2005-09-14 2007-07-05 Takeda Pharmaceutical Composicion farmaceutica que comprende 2-[[6-(3r)-3-amino-1-piperidinil]-3,4-dihidro-3-metil-2,4-dioxo-1(2h)-pirimidinil]metil]-benzonitrilo como inhibidor de dipeptidil peptidasa
GB0523954D0 (en) * 2005-11-24 2006-01-04 Ucb Celltech Bioassays
WO2007106577A2 (en) * 2006-03-15 2007-09-20 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Gelsolin in the treatment and diagnosis of neurological disease
PT3279663T (pt) 2006-03-15 2021-09-24 Brigham & Womens Hospital Inc Utilização de gelsolina para o diagnóstico e tratamento de doenças inflamatórias
EP3412290B1 (en) * 2006-03-27 2021-03-03 The Regents of The University of California Androgen receptor modulator for the treatment of prostate cancer and androgen receptor-associated diseases
CN101460467B (zh) * 2006-03-29 2012-09-19 加利福尼亚大学董事会 二芳基硫代乙内酰脲化合物
EA200802167A1 (ru) 2006-04-22 2009-04-28 Холлис-Эден Фармасьютикалс, Инк. Лекарства и применения
CA2690815A1 (en) 2007-06-12 2008-12-18 Case Western Reserve University Targeted cell death
JP5535925B2 (ja) 2007-10-26 2014-07-02 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア アンドロゲン受容体調節物質としてのジアリールヒダントイン化合物
CA2709677C (en) 2007-12-21 2017-03-14 Lin Zhi Selective androgen receptor modulators (sarms) and uses thereof
ES2634263T3 (es) * 2008-01-25 2017-09-27 The General Hospital Corporation Usos de diagnóstico terapéuticos de gelsolina en insuficiencia renal
US20110076232A1 (en) 2009-09-29 2011-03-31 Ludwig Institute For Cancer Research Specific binding proteins and uses thereof
WO2011041293A1 (en) 2009-09-30 2011-04-07 Takeda Pharmaceutical Company Limited Pyrazolo [1, 5-a] pyrimidine derivatives as apoptosis signal-regulating kinase 1 inhibitors
WO2011097079A1 (en) 2010-02-03 2011-08-11 Takeda Pharmaceutical Company Limited Apoptosis signal-regulating kinase 1 inhibitors
SI3124481T1 (en) 2010-02-16 2018-06-29 Aragon Pharmaceuticals, Inc. Androgen receptor modulators and their use
EP2558622A4 (en) 2010-04-06 2013-07-24 Univ George Washington COMPOSITIONS AND METHODS FOR IDENTIFYING INTERFERENCE FROM THE AUTISM SPECTRUM
MY180834A (en) 2012-09-26 2020-12-10 Aragon Pharmaceuticals Inc Anti-androgens for the treatment of non-metastatic castrate-resistant prostate cancer
JOP20200097A1 (ar) 2013-01-15 2017-06-16 Aragon Pharmaceuticals Inc معدل مستقبل أندروجين واستخداماته
NZ712167A (en) 2013-03-15 2018-05-25 Intrexon Corp Boron-containing diacylhydrazines
US10441567B2 (en) 2014-01-17 2019-10-15 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Methods and compositions for modulating hormone levels
JP6567657B2 (ja) 2014-09-17 2019-08-28 イントレキソン コーポレーション ホウ素含有ジアシルヒドラジン化合物
US10684741B2 (en) * 2015-02-12 2020-06-16 International Business Machines Corporation System and method for calculating metrics
TWI726969B (zh) 2016-01-11 2021-05-11 比利時商健生藥品公司 用作雄性激素受體拮抗劑之經取代之硫尿囊素衍生物
CA3025057A1 (en) 2016-05-25 2017-11-30 Inserm (Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale) Methods and compositions for treating cancers
CA3039406A1 (en) 2016-09-19 2018-03-22 University Of Southern California Non-radioactive cytotoxicity assays
WO2018236749A2 (en) 2017-06-20 2018-12-27 Corcept Therapeutics, Inc. METHODS OF TREATING NEURO-EPITHELIAL TUMORS USING GLUCOCORTICOID RECEPTOR SELECTIVE MODULATORS
AU2018351714A1 (en) 2017-10-16 2020-04-30 Aragon Pharmaceuticals, Inc. Anti-androgens for the treatment of non-metastatic castration-resistant prostate cancer
US11679148B2 (en) 2017-11-24 2023-06-20 Institut National De La Santé Et De La Recherche Médicale (Inserm) Methods and compositions for treating cancers
EP4281034A1 (en) 2021-01-24 2023-11-29 Forrest, Michael, David Inhibitors of atp synthase - cosmetic and therapeutic uses
WO2023097259A1 (en) 2021-11-23 2023-06-01 Io Therapeutics, Inc. METHODS OF USING RARγ AGONISTS FOR CANCER TREATMENT

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4859585A (en) * 1986-04-17 1989-08-22 Trustees Of Tufts College In-vitro methods for identifying compositions which are agonists and antagonists of estrogens
US4859609A (en) * 1986-04-30 1989-08-22 Genentech, Inc. Novel receptors for efficient determination of ligands and their antagonists or agonists
AU7802587A (en) * 1986-08-01 1988-02-24 Genetics Institute Inc. High level inducible expression of heterologous genes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002532084A (ja) * 1998-12-14 2002-10-02 ユニバーシティー オブ マイアミ 結合組織成長因子(ctgf)断片とそれを用いた方法および使用

Also Published As

Publication number Publication date
ATE182173T1 (de) 1999-07-15
JPH10108684A (ja) 1998-04-28
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US5298429A (en) 1994-03-29
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US5606021A (en) 1997-02-25
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DE3752284D1 (de) 1999-08-19
CA1341515C (en) 2006-11-21
EP0733705A1 (en) 1996-09-25
AU616389B2 (en) 1991-10-31
JP2003125792A (ja) 2003-05-07
US5071773A (en) 1991-12-10
US5597705A (en) 1997-01-28
EP0287653B1 (en) 1999-07-14
EP0287653A1 (en) 1988-10-26
EP0287653A4 (en) 1989-06-13
JP2001069998A (ja) 2001-03-21

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