JPH03501738A - ラットの顎下腺から導出したペプチド及びポリペプチド、対応するポリクローナル及びモノクローナル抗体、対応するハイブリドーマ並びに診断、検出及び治療目的でのこれらの生成物の使用 - Google Patents

ラットの顎下腺から導出したペプチド及びポリペプチド、対応するポリクローナル及びモノクローナル抗体、対応するハイブリドーマ並びに診断、検出及び治療目的でのこれらの生成物の使用

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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】 ラットの願下線から導出したペプチド及びポリペプチド、対応するポリクローナ ル及びモノクローナル抗体、対応するハイブリドーマ並びに診断、検出及び治療 目的でのこれらの生成物の使用本発明は、ラットの願下線により分泌されるポリ ペプチドの成熟生成物である新規なペプチド、及びこれらのペプチドの類似物に 関する。
一定の生化学的特性を有する多くのポリペプチドが、薔歯傾動物の願下線(SM G) 、特にマウスのS−Gで多量に合成される。これらのタンパク質は、神経 成長因子(NGF) 、上皮成長因子(EGF)及びレニンを含み、所定の共通 する特性を有している。これらはすべて同じタイプの細胞、即ち曲線管GCT  (顆粒状曲線管)の細胞において、種々のホルモン性刺激、特にアンドロゲンに 応答して合成される。またこれらの分泌タンパク質がマウスの唾液中に存在する ことを観察することも可能であり、それらは前駆体の形で合成されて、カリクレ イン型のプロテアーゼが関与する成熟過程を経た後に活性となる。
このカリクレイン型のプロテアーゼの幾つかのものもまた、アンドロゲンの制御 の下にSMGにおいて合成される。
ラットのSMGにおいてアンドロゲンにより制御される遺伝子の特性指摘を行う 試みにおいて、本発明者らはこの組織のmRNAの試験管内翻訳生成物の電気泳 動の輪郭の分析を行った。
雄のラットの願下線に特異なmRNAが分離された。このmRNAは、S?IR 1と称するポリペプチドに対応している。このポリペプチドは、生理活性を有す る成熟生成物を与える。本発明は主としてこれらのペプチドと、その他の同様の 特性を有するペプチドに関するものである。
しかして本発明の主題は次式: %式% のペプチドであり、式中Xはグルタミン酸(Gun)又はピログルタミン酸(p yro−Glu)残基を示し、Yは水酸基又は塩基性アミノ酸残基を示す。
塩基性アミノ酸は、リシン又はアルギニンでありうる。
より詳しく言えば、本発明の主題は次式:%式% のペプチドである。
本発明の別の主題は、式■、■、■及びVの成熟生成物を与えるポリペプチドS ?lR1である。このポリペプチドは、次式:%式% に対応している。
本発明の別の主題は、本発明によるペプチド及びポリペプチドに対して指向され るモノクローナル及びポリクローナル抗体である。
本発明の別の主題は、ペプチドlから■及び本発明によるポリペプチドに対して 指向されるモノクローナル抗体を産生ずるハイブリドーマである。
本発明の別の主題は、本発明によるモノクローナル及びポリクローナル抗体を用 いることを含む、組織及び生物学的溶液中における本発明によるペプチド及びポ リペプチドの分析及び検出方法である。
この目的のためにはとくに、放射性同位体によって標識されたペプチドと、この ペプチドと分析すべきペプチドとの間の競合を用いるRIAタイプの方法を使用 することが可能であるにズヴエンダー(Niswender G、D、)ら;  Proc、 Soc、 Exp、 Biol、 128+ 807+ 1968 ) eまた、例えば支持体に結合されたペプチドと、このペプチドと分析すべき ペプチドとの間において、このペプチドに対して調製された抗体についての競合 を用いるELISAタイプの方法を使用することも可能である。支持体に結合さ れたペプチドによって結合された抗体は、これに対する抗体によって検出され、 酵素にリンクされる(アフ゛ロミアス(Avromeas J、)及びグイルバ ート(Guilbert、 B)によって導出された方法、C,R,Acad、  Sci、 Paris 197L 273+ 2305)e本発明によるペプ チドは、包含すべき異なるアミノ酸残基を連続的にカップリングすることによっ て(液相ではN末端からC末端に向けて、また固相ではC末端からN末端に向け て)液相又は固相におけるペプチド合成により標準的な手法で調製でき、そのN 末端及び反応性の側鎖は標準的なグルービングによって予めブロックされる。
面相でのこの合成については特に、メリフィールド(Merrifield)に よる「面相ペプチド合成j (J、 Am、 Chew、 Sac、、 85. 2149−2154)と題する論文に記載の技術を用いることが可能である。
メリフィールド法に従ってペプチド鎖を生成するためには、ペプチド鎖の最初の C末端アミノ酸が結合する非常に多孔質の重合体樹脂を使用することが必須であ る。このアミノ酸はそのカルボニル基を媒介として樹脂に結合し、そのアミン官 能基は例えばt−ブトキシカルボニル基によって保護される。
この最初のC末端アミノ酸がかくして樹脂に結合されたならば、この樹脂を酸で 洗うことによってアミン官能基から保護基が外される。アミン官能基の保fi1 基がt−ブトキシカルボニル基である場合には、それは樹脂をトリフルオロ酢酸 を用いて処理することによって外される。
次いで所望とする配列の二つめの残基を提供する第二のアミノ酸が、樹脂に結合 された最初のC末端アミノ酸の脱保護されたアミン官能基にカップリングされる 。好ましくは、この第二のアミノ酸のカルボニル官能基は例えばジシクロへキシ ルカルボジイミドによって活性化され、アミン官能基は例えばt−ブトキシカル ボニル基によって保護される。
このようにして、所望とするペプチド鎖の最初の部分が得られるが、これは二つ のアミノ酸と、保護されている末端アミン官能基を含むものである。前と同じよ うにしてアミン官能基は脱保護され、そして次いで、第二のC末端アミノ酸の付 加についてと同様の条件の下に第三の残基を付けるよう処理することが可能であ る。
このようにして、ペプチド鎖を構成するアミノ酸は、樹脂に担持され既に形成さ れたペプチド鎖の一部の、それぞれの時点で予め脱保護されたアミン官能基に次 から次へと付けられる。
所望とするペプチド鎖の全体が形成されたならば、ペプチド鎖を構成している各 種のアミノ酸から保護基が外され、このペプチドは例えばフッ化水素によって樹 脂から切り離される。
かくして得られたペプチドは、例えばカラムクロマトグラフィーによって精製さ れうる。
SMRIペプチド又はこのペプチドの誘導体はまた、遺伝子工学の技術を借りて 得ることもできる。またそれらは、例えば脳下垂体から産生されるヒトの成長ホ ルモンの精製について使用されるのに*偏のクロマトグラフィー又は沈降技術に よって、生物学的材料からの精製によって得ることも可能である。
モノクローナル及びポリクローナル血清は、標準的な技術によって調製すること ができる。この目的で、テトラペプチド又はペンタペプチド、或いはこれらのペ プチドの多重結合誘導体をK1.H(キーホールリンペットヘモシアニン)、オ ボアルブミン、牛血清アルブミンその他の如き免疫原に、グルタルアルデヒドの 如きカップリング剤によって結合することができる。 SMRIタンパク質及び このタンパク質の誘導体(このタンパク質から誘導されたペプチド、或いはプロ ティンAの如き別のタンパク質にリンクされたSMRIの一部又は全部を含むハ イブリッドタンパク質)はまた、直接に注射することも可能である。
免疫化は標準的な手法で行うことができる。例えばウサギ及びマウスでは、3週 間の間隔を置いて3回から4回、フロイントのアジュバントの存在下にカップリ ング生成物をこれらの動物にたとえば100マイクログラム注射することによっ て行われる。かくしてウサギでポリクローナル血清を得ることが可能となる。
ハイブリドーマ及びモノクローナル抗体は、標準的な手順によって得ることがで きる。
SMRIポリペプチドに対応するmRNAの分離、並びにポリペプチドの特性及 び成熟生成物については、以下により詳しく説明する。
1)材料及び方法 ホルモン几 lO0週齢雄と雌のウィスター(旧5tar)ラットをIffa−Creclo から入手した。去勢によってアンドロゲンを除去し、10日後に35■のテスト ステロン(プロピオン酸テストステロンリタード、19Hssel)をここに示 したケースについて腹腔的経由で注射した。ここに示したケースについて、同量 のテストステロンを雌のラットに投与した。8週齢のDBA/2及び「スイス」 マウスをパスツール研究所から入手した。
RNAの RNAはラット及びマウスの組織から、文献(トロニック(Tron i kD 、) ら、1987. E?IBOJ、 6.983−987)記載のようにし て調製した。
RNAの試験管内翻訳は、mRNA依存性網状赤血球の存在下で、5RKA依存 性翻訳システムを溶解質として用いて行った(ベルハム(PelhamH,II B)ら、197L Fur、 J、 Biochem、 67、247−256 ) *生成物は、ポリアクリルアミド−ドデシル硫酸ナトリウムの変性ゲルを用 いて電気泳動により分析した。
SMRについ のcDNAコー゛コークーニック び ヒ雄のウィスターラット のSMGから得たポリ(A) RNAをリバーストランスクリプターゼの基質と して用い、アマ−ジャム(Amersham)のIINA合成システムにより、 この製造業者により供給されるプロトコルを用いて二重鎖cDNAを得た0次い でこの二重鎖cDNAを、オリゴ−d (C)末端法(マニアナイス(Mani atis、 ?、)ら「分子クローニングJ (1982)、研’R所マニエア ルにューヨーク州コールドスプリングハーバ−、コールドスプリングハーバ−研 究所) pp、241−242)によってptlc9のPst1位置に挿入した 。宿主細1!(DHIから誘導した細菌株DH5−1であり高い効率で形質転換 を生ずる* flanat、ianのl)N^クローニングvol。
1、 p、 111参照)を形質転換し、そのコロニーを後に記載するプローブ を用いてハイブリッド形成により分離した。要約して言うと、雄及び雌のSMG から導出したーRNAを5−20%のショ糖密度勾配で分離した。低分子量のm RNAに冨む分画(試験管内翻訳によって、SMRIに対する一RNAコードを 含むことが示される)をエタノールで沈降し、■Pで放射性ts議されたdGT P及びdCTPの存在下で、それらをリバーストランスクリブターゼの基質とし て用いた。約3000の組み換え体が、雄及び雌のラットのSMGから得られた 放射性標識されたcDNAを備えて、重複標本でもうてフィルタ上に分離された 。選択されたクローンは、雄のcDNAプローブと強いハイブリッド形成を示し たが、雌のプローブとは非常に弱いハイブリッド形成を示していた。mみ換えク ローンは、無細胞系におけるDNA−+eRN^ハイブリッド形成によるmRN Aの翻訳阻害実験により同定された(ペイターリン(Paterson)ら(1 977) Proc、 Natl、 Acad、 Set、 113^、 74 .4370−4374) 。
S?lRについ のcDNAコー゛コーク゛種々の制限酵素の助けを借りて、S MRIについてのcDNAコードを切断し、得られた断片をM13 mp9ベク ターでサブクローン化した。このDNAの配列決定は、ジデオキシリボヌクレオ シドを用いるターミネータ−法(サンガー(Sanger、 F、)ら、(19 77) Proe、 Nat、1. Acad。
Set、USA、 74.5463−5467)によって行った。
1−庭果 −・ マ ス SHG′ たmRNAの の雄及び雌のマウス又は雄又は雌のラ ットのSMGから得た全部のIIN^のうち5Mgを、8I5−メチオニンの存 在下で綱状赤血球の無細胞系において翻訳した。試験管内翻訳の生成物を12. 5%のドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲルで電気泳動し、オート ラジオグラフィーで分析した。
雄及び雌のラットのS郭から調製したRNAの試験管内翻訳生成物を比較すると 、幾つかのポリペプチド(見掛は上の分子量が18.000.19、 Goo、 35,000及び46.000)が雌のラットよりも雄のラットの方に多量に存 在することが示された。これらのデータは、ラットの5IIGに性的なニル性が あることを示している。
さらに、これらの翻訳生成物をマウスのS?lGから導出されたRNAから得ら れたものと比較すると、これらの二つの種においては殆どの主要なポリペプチド が異なっていることが示された。特に、マウスにおいても体性的な相違が観察さ れうるが、これらのものはラットにおけるように同じポリペプチドに関連しては いなかうた。逆に、ラットにおいて観察された雄に特異な翻訳生成物は、マウス では存在しないようである。
の−・ に を鴎RNAに ・ cDNAのラットのSMGから雄に特異な輸R N^を分離するために、ラットの組織から調製したcDNAのバンクをpLIc 9において構成した0本明細書の「材料及び方法」の節に記載した如き分離スク リーニング方法を用いることにより、組み換えクローンを分離した。陽性クロー ンは、無細胞系におけるDNA−−RNAハイブリッド形成によるmRNAの翻 訳阻害実験により特徴付けした。組み換えcDNAの一つの種類は、19.00 0ドルトンの見掛は上の分子量を有するポリペプチドの試験管内合成を抑制した 。このポリペプチドがS?lR1として示されるものであり、雄のラットからの RNAの試験管内翻訳生成物中には存在するが、雌からのものには存在していな い、これに対応するcDNAを、ニトロセルロース膜への転写によるRNAハイ ブリッド形成実験におけるプローブとして使用した。このハイブリッド形成につ いては、0.5Mのリン酸ナトリウム、pH7,27%のドデシル硫酸ナトリウ ム(SO3)1%Mのエチレンジアミン四酢酸 1%のウシ血清アルブミン 音波処理したサケの精子DNA: 100■/dを含有する溶液が用いられた。
4抛Hのリン酸ナトリウム、PH7,21%の503 1mMのエチレンジアミン四酢酸 を含有する溶液で、65℃で1回につき10分間の洗浄を4回行った。
このcDNAは、雄のラットのSMG中に大量に存在する700ヌクレオシドの 長さを有する一11N^とハイブリッド形成された。この挿入されたcDN^エ レメントはより詳しく特徴付けされている。
SMRIについてのcDN^コードの配列、及び導出されるタンパク質の配列は 以下に示される。
AAA CTG ACT GACCAG AGA GCT TCT GACCA G CACATTTCCCCG CTCAGA^G↑1 シACA AAA A CA GAT GCCAAA ATCTCCAACACT ACT GCG A CT ACCCAA AAT TCCAbT 486 挿入されたcDNAは、ポリ(A)断片を除くと652ヌクレオシドの長さを有 する。この配列は、510ヌクレオシドの読み取り枠を含んでいる。開始コドン として機能することのできる唯一のATGは、cDNAのクローンの5゛末端か ら73ヌクレオシド下流に位置している。3°末端の未翻訳領域(142ヌクレ オシドの長さ)は、ポリ(A)尾部から23ヌクレオシド上流にあるポリアデニ ル化の一致(consensus)信号(^ATAAA)を含んでいる(ヌクレ オシド625−630)、翻訳の終結コドンは別のAATAAA配列(512− 517)において見出されるが、これは明らかにポリアデニル化信号として認識 されるものではない。
これに対応するタンパク質は146アミノ酸の長さを有し、これは約16,00 0ドルトンの分子量に相当する。この分子量は、電気泳動移動度からめられる試 験管内翻訳生成物の分子量(19,000ドルトン)よりも僅かに少ない、配列 の分析から計算される分子量と、電気泳動移動度からめられる分子量の間のこの ような相違は、既にラット又はマウスのSMGの他のタンパク質について記載さ れている。
SMRIは比較的大きなグルタミン及びプロリン残基含量を有しているが、しか し繰り返し領域は含んでいない、従ってこれは、SMGの必須タンパク質である 「プロリンに富む」又は「グルタミンに富む」ポリペプチドの種類には属してい ない、さらに、mRNAの配列はその5°末端に、この種類に特徴的な80ヌク レオシドの配列を含んでいない、しかしながら、これらのタンパク質と同様に、 SMRIは(そのシグナルペプチドにあるものを除いて)システィン又はメチオ ニン残基を含んでいない。
SMRIのアミノ末端部分は非常に疎水性であり、これは殆どの分泌タンパク質 のシグナルペプチドに特徴的なことである。成熟タンパク質のアミノ末端配列は 直接には決定されていないが、フォノ・ヘインCG、 Von Be1jne) によって行われた統計的分析(Nucleic Ac1dsRes、 14.4 683−4690.1986) (’−3.−1」則)によれば、シグナルペプ チドの切断個所は18と19の残基の間に位置していることが想定できる。
タンパク質5M111はまた、糖タンパク質に特冑のある種の特徴を示す、Nに リンクされた二つの潜在的なグリコジル化部位の存在が、139と136の位置 に観察される。このタンパク質は、プロリン(12%)、トレオニン(12%) 及びグルタミン(9,5%)に比較的冨んでいる。かくして0にリンクされた幾 つかのグリコジル化部位が、針R1のカルボキシ末端断片に存在しうるが、これ はプロリン及びトレオニン残基に冨んだ領域が一般に、ムコタンパク質やシアロ 糖タンパク質の如く非常にO−グリコジル化されたタンパク質中に存在するから である。
興味を引く特徴は、27−28及び33−34の位置における一対の塩基性アミ ノ酸Arg−^rgの存在である。このようなジペプチドは、成熟酵素による切 断の潜在的な部位を示している(ラジェア(Lazure、 C,)ら、(19 83) Can、 J、 Biochem、、 Ce1l Biol、 61. 501−515及びドチャテ4 (Docherty、に、)ら、(1982)  Ann、 R@w、Physiol、 44.625−638>。
これらはテトラペプチドG1nJis−Asn−Proの側面に位置している。
このテトラペプチド及びこれに隣接する配列は親水性環境に位置しており、二′ の領域を何らかの成熟酵素によりアクセス可能なものとしている。
成熟酵素によるArg−Arg連鎖の切断に続いて、塩基性残基の除去をカルボ キシペプチダーゼ已により(フリッカ−(Fricker、 L、D)ら、(1 983)J、 Biol、 Cheis、 258.10950−10955) また恐らくはアミノペプチダーゼにより(ロー(Loh、 Y、P、) ら、( 1984)^1B、 Rev、 Neurosci。
7、189−222)行うことによりて、テトラペプチド(Gin−11ia− ^sl!I−Pro)とペンタペプチドCGin−H1s−Asn−Pro−A rg)の混合物が生成されるが、これはrPro−Arg Jがカルボキシペプ チダーゼ已にとって良い基質ではないからである。翻訳後の他の修飾にはまた、 これらの生成物のピログルタミン酸誘導体の形成を含みうるちのであり、その場 合pyroG1u−11is−Asn−Pro−ArgとpyroGlu−旧5 −A5n−Proの混合物が生成される。これらの構造は、チロリベリン(τR H)の構造を思い起こさせる。
−・トのSMG のSζRについ のmRNAコードのアン゛口 °ンに11坐 坦皿 ラットの5rlG中のSMRIについての−[INAニードのアンドロゲンによ る蓄積の調節を調べるために、ポリ(A)配列を含む−RNAを、成体の雄、2 0日前に去勢した雄、アンドロゲン処理を受けた去勢した雄、雌、及びアンドロ ゲンで処理した雌のSMGから調製した。雄のラット、テストステロンで処理し た雌のラット、去勢した雄のラット、テストステロンで処理した去勢した雄のラ ット、及び雌のラットから得た合計でlIgのRNAを1.4%のアガロース− ホルムアルデヒドゲルで電電泳動させ、これらのRNAをナイロン膜に転写して S)’IRIについてのcDNAプローブコードとハイブリッド形成した。オー トラジオグラフィーでの露光時間は2時間であった。これらのa+RNAを固体 支持体へと転写することにより得られた、2tpで標識されたSMRIプローブ を用いてのRNA分析の結果を図面(Aの部分)に示す。釦R1についての閤R NAコードの蓄積におけるかなりの相違が、雄のラフトのSMG及び雌のそれに ついて観察される。
さらに、雄のラットと雌のラットのSMGから得た種々の量(図面に示す)の[ lNAを2%のアガロース−ホルムアルデヒドゲルで電気泳動し、それらをフィ ルターに転写して、SMRIについてのcDNAプローブコードとハイブリッド 形成した。このフィルムは30時間露光した。Bの部分で明らかなように、SF !R1についてのmRNAコードは雄のウィスターラットのSMGにおいて非常 に大量に蓄積している。なぜならRNAの合計が最低でも1.5 rgの量であ れば、ハイブリッド形成信号をもたらすのに十分だからである。逆に、雌のウィ スターラットのSMGにおけるSMRIについての一1’lNAコードの蓄積レ ベルは、雄のそれよりも約1000から3000倍も少なかった。
去勢した雄では、SMRIについてのmRNAコードの量は10から20倍も減 少した。これらの雄にテストステロンを投与すると、SMRIについてのmRN Aコードの量は去勢していない雄について観察されるものと同じ値に回復した。
さらにまた、成体の雄のラットにテストステロンを投与すると、S?lR1につ いてのmRNAコードの蓄積は雄について観察されるものと同程度の量で生じた 。
SMRIについてのmRNAコードの顕著な性質は、アンドロゲンでの処理に応 じてラットのSMG中に高度に蓄積することである。このことは、SMRIがS MGのGCT細胞において合成されることを強く示唆している(ちょうどEGF  5NGF及びレニン、並びにマウスのSI’lG中のアンドロゲンの制御下に ある他のタンパク質と同様に)、さらにまた、雄と雌における5M1illにつ いてのmRNAコードの蓄積レベルの相違は、標的器官(腎臓、肝臓、SMG) 中で抗原によって制御される他の遺伝子について通常観察されるものに比較して 、非常に大きい(1000倍以上も大きい)。
以上の結果、また特にアンドロゲンによるSMrll遺伝子の高度な誘導は、5 nRtがラットの雄について特異な重要な機能を満足するであろうことを示唆し ている。SMRIは、雄のラットにおける行動特性を制御している分子(前述の テトラ又はペンタペプチド、或いはSMRIのC末端部分)の前駆体であろう。
本発明において記述された生成物は、治療目的で、又は研究用試薬として使用す ることができる。
Φ ユ 国際調査報告

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.式:【配列があります】I で表され、式中Xはグルタミン酸又はピログルタミン酸残基を示し、Yは水酸基 又は塩基性アミノ酸残基を示すペプチド。
  2. 2.Yがリシン又はアルギニン残基である、請求項1のペプチド。
  3. 3.式:【配列があります】II のペプチド。
  4. 4.式:【配列があります】III のペプチド。
  5. 5.式:【配列があります】IV のペプチド。
  6. 6.式:【配列があります】V のペプチド。
  7. 7.式:【配列があります】VI のペプチド。
  8. 8.式:【配列があります】VI のペプチド。
  9. 9.式: 【配列があります】 のポリペプチド及びこのポリペプチドの誘導体。
  10. 10.請求項1から9の何れか一つのペプチド又はポリペプチドに対して向けら れるモノクローナル及びポリクローナル抗体。
  11. 11.請求項10によるモノクローナル抗体を産生することを特徴とするハイプ リドーマ。
  12. 12.請求項1から8の何れか一つによるペプチドに対して向けられるモノクロ ーナル抗体を使用することからなる、前記ペプチドの分析又は検出方法。
  13. 13.請求項9によるポリペプチドに対して向けられるモノクローナル抗体を使 用することからなる、前記ポリペプチドの分析方法。
  14. 14.請求項1から9の何れか一つのペプチド又はポリペプチドを含む治療用組 成物。
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