JPH04121190A - ラットCNPcDNA及び前駆体蛋白 - Google Patents
ラットCNPcDNA及び前駆体蛋白Info
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Abstract
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Description
ttriorepic peptide;rcNP)を
コードするcDNA及びこのcDNAにコードされてい
るrCNP前駆体タンパク(prepro rCNP)
に関する。
チド(++1tri++retie peptide;
HP)とよばれる種々のペプチドが発見されてきた。
前駆体構造から、3つのタイプ、すなわちA型NP (
A−trpe n1tri++retie pepti
de;ムNP) 、 BffiN P (B−typc
mitriureLic peptide; INF)
及びC型N P (C−1ype aatriwret
ic peptide; CNP)のいずれかに分類す
ることができる。このうち、ANP−BNPは最初それ
ぞれ心房、脳から単離同定されたことから、ANPは心
房性ナトリウム利尿ペプチド(Nrixl aatri
wretic pepLid@)、BNPは脳ナトリウ
ム利尿ペプチド(brain aatriwretic
peptide)とも呼ばれている(Malsuo、
H。
+o1.Melb、Cl1n、NortbAm、、+6
.43.19g7; 5adoh、T、ej al、N
otwre、!!!、78゜1988)。しかし、現在
ANPは心房のみならず脳にも存在していること、同様
にBNPは脳のみならず心房にも存在していることが判
ってきた。また、ANP−BNPはいずれも顕著なナト
リウム利尿作用及び血圧降下作用を示すことから、AN
P−BNPはいずれも心房から血中へ分泌されるホルモ
ンとしてのみならず、脳内においては神経伝達物質とし
ても作用し、哺乳類の体液量及び血圧の恒常性を調節し
ていることが明らかになってきた。
P−BNPのいずれにも帰属されない第3のタイプに分
類されるNPとしてブタ脳から単離・同定されf=
(Sudoh、T、et 11.Biochui、B
iopbys、Res。
残基より成り、(なお、本明細書においてこのペプチド
を以下pCNP−22と略す)、ANP−BNPと同様
2個のシスティン残基を含んでおり、これが分子内でジ
スルフィド結合を形成し、17アミノ酸残基より構成さ
れた環状構造を持っている。しかもこの環状構造を形成
しているアミノ酸−次配列にはANP−BNPのそれら
と高い相同性が見いだされた。
記環状構造のC−末端部分にさらに数個のアミノ酸が付
加したいわゆるテイル構造(tail構造)を持ってい
るのに対し、このtail構造を持っていない。すなわ
ち、pGNP−22のC−末端はシスティン残基で終わ
っている。このことから、pCNP−22の構造はAN
P−BNPと似ているが、これらとは全く異なっている
ことが判った。
降下作用を示し、かつヒヨコ直腸標本を用いた弛緩活性
でANP−BNPに比べ高い比活性を示すことが判った
ことから、pCNP−22は新しいタイプに帰属される
NPであることが判り、このタイプに属するペプチドは
GNPと命名されt;。
Pに帰属される第2のペプチドがブタ脳から単離・同定
された。このペプチドはpcNp−22をC−末端に含
む53アミノ酸残基から成るペプチドであることが判っ
た(以下、本明細書においてこのペプチドをpGNP−
53と略す)。
末端にさらに31個のアミノ酸残基が付加したペプチド
であることが判った。なお、興味あることにブタ脳では
pCNP−53がpGNP−22より多く存在している
ことが明らかにされている(特願平2−186582)
。
P−53の前駆体タンパクの構造が遺伝子の解析から明
らかにされ、これらペプチドの生合成構造についても明
らかにされてきた(特願平2−186583)。すなわ
ち、本発明者らjこより、pCNP−22、pCNP−
53をコードするブタ染色体遺伝子及びcDNAが単離
・同定され、この解析から、ブタGNP前駆体タンパク
(prsprapcNP)の構造が明らかにされると共
に、pCNP−22、pCNP−53は最初126アミ
ノ酸残基からなる一propcNPとしてmRNAから
翻訳され、次j;このN−末端領域に存在するシグナル
ペプチドが公認過程で切断されpropcNPに転換さ
れ、さらにprepropcNPはプロセシング酵素に
より特異的に切断されることによりpCNP−53とp
CNP−22に転換されることが判った。
ついてもANP −BNP同様共通の前駆体タンパク(
prepropcNP)から生合成される分泌ペプチド
であることが判った。
属されるペプチド類がいずれも心房から血中に分泌され
るホルモンとしてのみならず、脳内においては神経伝達
物質として作用し、体液量及び血圧の恒常性をllsし
ていることが判っているのに対し、GNPの詳細な生体
内分布及び生理作用に関しては不明な点が多い。
の構造が明らかにされ、ラットANP、ラットBNPを
用いたラットでの生理作用が明らかにされており、種差
による影響を排除した薬効評価がなされているが、GN
Pに関しては、現在までのところ、ラットにおける構造
が明らかにされていない。
構造、特にpcNP−22、pcNP−53に対応する
ラットGNP構造を明らかにすると共に、この前駆体タ
ンパク(ブタにおけるprepl’0pcMPに対応す
る)の構造をも明らかにすることを目的とする。
ドする遺伝子の塩基配列が各種動物間で強く保存されて
いることから、GNPの場合も同様の可能性が高いと考
えた。そこで、本発明者らは、先にブタGNPの染色体
遺伝子あるいはcDNAを単離するのに用いたDNAプ
ローブ(pDC−53)を用いrCNPのcDNAを単
離し、これを解析することによりrCNP前駆体タンパ
クの構造を明らかにすることを計画した本発明では、ま
ずpDC−53をDNAプローブとして用い、ラット染
色体遺伝子ライブラリー(λ7アージにラット染色体遺
伝子断片を組み込んだもの)をスクリーニングしたとこ
ろ、pDC−53に弱い条件下でハイブリダイズ(ky
bridi*e)するクローンが5つ得られた。このう
ちの1つのクローン(λrcNPG3)を解析したとこ
ろ、λr CN P G 3は約14tcbpのラット
染色体遺伝子を含んでおり、またこの14kbpのうち
約2.1kbpからなるBis+I[I DNA断片が
pDC−53DNAプローブとkybriシixeする
ことが判った。そこでこの約2.1kbpからなるB*
a+III DNA断片の一部の塩基配列を決定したと
ころ、このDNAが、r CNP遺伝子をコードするこ
とが明らかとなった。
配列を決定した領域を第1a図に、また決定しt;塩基
配列及びそこにコードされるアミノ酸配列を第1b図に
示した。
制限酵素で切り出されるrCNP−22をコードする1
50bpのDNA断片(以下このDNA断片をrDC−
22と略す。)をプローブとして用い、ラット脳cDN
Aライブラリーをスクリーニングした。
のクローンが得られ、このうち最も長いc DNA(約
I Kbp)を持つクローンはλrCにPalである
ことが判った。そこで次にこのλrCNP!lがもつ約
1kbl)のcDNA断片の全塩基配列を決定した。
CNP前駆体タンパクの全アミノ酸配列をコ−ドしてる
ことが判っt二。
3に存在するATGから始まる長いオープンリーディン
グフレームが存在しており、このATGは、cDNAの
中で最初に現れるメチオニンコドンであり、しかもこの
コドンの回りの塩基配列は真核生物で知られている翻訳
開始コドンのフンセンサスシーフェンスA/G NNA
TG (Nはム、T、G、C。
明者らはこのATGがrCNP前駆体の翻訳開始コドン
であると推定した。このオープンリーディングフレーム
には126アミノ酸残基からなるポリペプチドがコード
されていることが判った。また、このアミノ酸−次配列
を、pcNP前駆体のそれと比較すると非常によく一致
していることが判った。このことから本発明者らは、得
られたCDNAが間違いなくrCNPをコードするcD
NAであることを確信した。
を解析することにより、r CNP前駆体タンパクが第
2図に示すアミノ酸−次配列を持っ126アミノ酸残基
からなるポリペプチドであること明らかにすることに成
功した。このようにして明らかにされたrCNP前駆体
タンパク(以降、本発明では、preprorCNPと
略す。)のアミノ厳−次配列のC−末端領域には、ブタ
脳から最初に構造決定されたpCNP−22およびpC
NP−53に対応する配列であるラットGNP−22(
rCNP−22;第2図アミノ酸配列番号105から1
26番目)及びラー/トCNP−53(rcNP−53
;第2図アミノ酸配列番号74から126番目)が存在
し、しかもpGNP−22とrCNP−22およびpC
NP−53とrCNP−53のアミノ酸配列はそれぞれ
完全に一致していた。なお、これらのペプチドが合成さ
れるためには、前駆体からのプロセシング酵素による切
断が不可欠と考えられるが、このプロセシングが起こる
と考えられるpreprorCNPのC−末端から22
番目付近、及び53番目付近のアミノ酸配列がラットと
ブタで完全に一致していることからラット脳においても
rCNP−22あるいはrCNP−53が合成されてい
る可能性は極めて高いといえる。また% prepro
rcNPのN−末端領域には、これもブタ同様、疎水性
アミン憩残基に富む領域(第2図アミノ酸−次配列番号
10から16番目)が存在していることがら、prep
rorcNPのN−末端領域には分泌に必要なシグナル
ペプチドが存在している可能性が高い。
Nj−53は以下に述べる経路で生合成されることが推
定される。すなわち、まず126アミノ酸残基からなる
preprorcNPがmRNAから翻訳される。次に
このN−末端領域に存在するシグナルペプチドが分泌過
程で切断されprorcNPに転換される。さらに、p
rorCNPはプロセシング酵素により特異的に切断さ
れ(第2図アミノ酸配列番号で73と74の間、104
と105の間)、rCNP−53とrCNP−22に転
換される。
22、rCNP−53)前駆体タンパクをコードするc
DNAを単離し、これを解析するこトニヨってrCNP
前駆体タンパクのアミノ酸−次配列を明らかにすると共
に、ブタcNP (pCNP−53、pCNP−22)
に対応するラットGNP (rCNP−53、rCNP
−22)の構造をも明らかにすることに成功し、本発明
を完成させた。
イブラリー(Cloaeteek社製)を大腸菌に12
株由米LE392に感染させ、LB培地(10(Bie
…r7ptome、51 Yeast txLrscL
、f N5CI。
で一夜培養した。プレートを4℃で30分間冷却した後
、7アジプラーク上にニトロセルロースフィルターC5
k1gieker & 5cbu11社製〕を5分間放
置した。
カリ変性液(0,51NiOH,1,5M N*C1)
に1分間浸し、次に中和液(0,SM Tris−HC
I pH7,0゜1.5MN&CI)に1分間浸した。
,3g、クエン酸三ナトリウム 1L2H全量11 )
でニトロセルロースフィルターをすすぎ、風乾後、減圧
下80℃120分間熱処理を行った。
用い、以下に示す条件でプラークハイプリダイゼーシ膳
ンを行った。すなわち、ニトロセルロースフィルターを
プレハイブリダイゼーシ曹ン液[3XSSC,5Xデン
ハート液(アルブミン、ポリビニルピロリドン、フィコ
ール、各々11g/鳳1)。
、0.1%SDS]に加え37℃にて2時間プレハイブ
リダイゼーシ1ンを行った。次に2枚のニトロセルロー
スフィルターあたり、前記pDC−53DNAプローブ
(このDNAプローブの作製は本発明者等により、特願
平2−186583に記載されている)を100万Cp
I11.及び前記プレハイブリダイゼーンヨン溶液1
鱈を用い、37℃にて一部ハイブリダイゼーションを行
った。
溶液で40℃40分間2回、55℃30分間1回洗浄後
、風乾し、オートラジオグラフィーを一80℃で一昼夜
行った。このようにして約50万クローンをスクリーニ
ングすることによりpDC−53DNAプローブと/h
イブリダイズするクローンが8個得られた。これらのク
ローンのうちの一つをλr CN P G 3と命名し
、以後の解析を行った。
製した。次に、この77−ジDNAを制限酵素Ba5a
l I、EeoRI及びPst Iを用い切断し、切断
されたDNA断片をアガロースゲル電気泳動で分離・解
析した。この結果、λrcNPG3は約14kbpのラ
ット染色体遺伝子を含む7アージであることが判った。
ット解析を行った結果、約11kbpのB1鳳II I
DNA断片、約19kbpのEeoRIDNA断片、
約1.1shbpのPst ID N A断片がpDC
−53DNAプローブとハイブリダイズすることが判っ
た。そこで、pDC−53DNAプローブとハイブリダ
イズするB直■HI (!、1kbP)DNA断片の一
部の塩基配列を、以下に示す方法で決定した。
IltmHI DNA断片の塩基配列を決定するために
、−旦、l11m1l I DNA断片をプラスミドベ
クターpUC18(宝酒造)の11鳳Hlサイトにサブ
クローニングした。得られたプラスミド(PUCrCN
PG3)から、pDC−53DNAプローブとに7dr
idtseするDNA断片Sms I XbiIフラグ
メント(450b p)を単離し、7ア一ジベクターM
13 m p 1 g及び19にサブクロニングした
。得られた一本鎖DNA断片を1eaplateにして
Uiiマers*lプライマーを用い、ジテオキン法[
5EQUENASE(U++1ted 5(Nts B
iochemic*ICorpors目on)、シーク
エンスキット(宝酒造)コでDNA塩基配列を決定した
。以上の方法で決定した塩基配列及びこの塩基配列から
予想されるアミノ酸配列を第1b図に示した。
ーニングするために用いるDNAプローブ(rDC−2
2)の作製は、前記のプラスミドpUCrCNPG3を
制限酵素Smm +及びMva Iで切断し、目bpD
N A断片を単離、このDNAを[a −”p ]
dcTPを用い、マルチプライムラベリングキット(宝
酒造)で放射標識することにより作製した。
用い、全RNA (t+t*l RNA) 129SJ
gを抽出単離した。次に、このtotil RNA N
95J1gからオリゴ(dT)セルロースカラムを用い
、poly(^)+RNAを約84 μg調製した。続
いて、4 月のpoly(^)+ RN Aを用いて、
GublerとHoffmxnの方法(Gubler、
U、cl xl、Gene、25,263.1983)
により2重鎖cDNAを作製した。得られたc DNA
に13塩基からなるEcoRIアダプターをライゲート
し、これらを1%アガロースゲル電気泳動を用いてサイ
ズ分画した。このようにして得られた300−1500
塩基対からなるcDNAをファージλgt10アームに
ライゲートし、in vitro pickitiuに
より1 p g poly(A)+RN A当たり、4
.7−11.1X10’個の1ndependent
elo++eからなるcDNAライブラリーを作製した
。
DNAライブラリーの中の約6XIO’クローンを実施
例4で作製したrDC−22DNAプローブを用いスク
リーニングした。方法は、実施例2で示したものと同様
であるが、菌体はc600hflを使用、ハイブリダイ
ゼーション溶液中のホルムアミドの濃度は50%また塩
は5XSSPE(20X 5SPE、3M NaC1,
0,2Mリン酸−ナトリウム、0.02+IIEDTA
) トした。また洗いの条件は2XSSC,0,1%S
DS。
ブとハイブリダイズするクローンを得、このクローンを
λrcNP21と命名した。
製した。このDNAを制限酵素EcoR+で切断した結
果、λrcNP21は約1 kbpのcDNAを含んで
いることが判った。最終的なeDNAの解析は、この1
kbpのDNA断片を−HM13ファージにサブクロ
ーニングし、ジデオキシ法でこのDNA塩基配列を決定
することにより行った。第2図にこのようにして決定し
たcDNAの塩基配列と、このDNA塩基配列から予想
されるアミノ酸−次起動を示した。
として、ラット染色体遺伝子ライブラリーからrCNP
遺伝子の一部を単離し、さらにこれをプローブとして、
rCNP前駆体の全領域をコードするcDNAをラット
脳由来のmRNAから合成し、単離することに成功した
。この結果、まず、ラットにおいてもブタ同様GNPを
コードする遺伝子が存在することが明らかとなり、ざら
にrCNP前駆体タンパクの全構造が決定された。
酸残基からなり、そのC−末端には、ブタ脳から単離さ
れたpGNP−53および9CNP−22に対応するア
ミノ酸配列が存在した。これらのペプチドのプロセシン
グ部位のアミノ酸配列はブタとラットで完全に一致する
ことから、ラットにおいても本発明者らがすでに明らか
にしているブタ同様の生合成経路を経て、これらのペプ
チドが作られ、生体内の体液および血圧の恒常性を調製
するホルモンまたは神経伝達物質として作用することが
予想される。
胞で発現させ、細胞外へ分泌されるタンパクあるいはペ
プチドを単離、同定すれば、rCNP前駆体から生合成
されるペプチドのうちpCNP前駆体からは合成されえ
ない3種の新規ペプチド(+)reprorcNPのア
ミノ酸−次配列番号24.30番目のリジン、33番目
のアルギニン残基のC−末端側がそれぞれ特異的に切断
されてできるもの。)の生理活性を調べることができる
。
およびrCNP−22の構造が同定され、それがブタの
ものとまったく同一であることが明らかになった点にあ
る。このことは、いままでラットを用いて評価してきた
pGNPの生理活性が種差の影響を受けず正しく測定さ
れたことを示すものである。さらに、ここで得たラット
GNPをコードするcDNAを用いれば、ラットにおけ
るCNPの発現部位を正確に調べることができる。
パクのcDNAおよびアミノ酸−次配列の情報は、今後
、哺乳動物におけるCNPの生合成、生理作用のメカニ
ズムを解明する上で、さらに、GNP77ミリーに属す
るペプチドを医薬品へと応用する上で、多いに貢献する
ものである。
BJIHI DNA断片)の制限酵素地図及び塩基配列
を決定した領域(図中矢印で示した部分)を示す図であ
る。 第1b図は、決定した塩基配列及びそこにコードされて
いるrCNP前駆体タンパクのアミノ酸−次配列を示す
図である。 第2図は、CNPcDNAの全塩基配列とこれにコード
されるr CNP前駆体タンパクのアミノ酸−次配列を
示す図である。 代 理 人 弁理士 湯 浅 恭 三−〉τ−ヒー二
=9 (外4名)
Claims (8)
- (1)下記のアミノ酸配列を有するポリペプチド。 【アミノ酸配列があります。】
- (2)請求項第1項記載のアミノ酸配列においてN末端
からシグナルペプチドが欠損しているポリペプチド。 - (3)請求項第1項記載のアミノ酸配列においてN末端
の1位及至73位何れか2個の隣接するアミノ酸残基間
が切断され、N末端のペプチドが欠損しているポリペプ
チド。 - (4)下記のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコー
ドするDNA。 【アミノ酸配列があります。】 - (5)前記のDNAが下記の塩基配列を有する請求項第
4項記載のDNA。 【塩基配列があります。】 - (6)下記のアミノ酸配列においてN末端からシグナル
ペプチドが欠損しているポリペプチドをコードするDN
A。 【アミノ酸配列があります。】 【アミノ酸配列があります。】 - (7)下記のアミノ酸配列においてN末端側の1位乃至
73位の何れか2個の隣接するアミノ酸残基間が切断さ
れ、N末端のペプチドが欠損しているポリペプチドをコ
ードするDNA。 【アミノ酸配列があります。】 【アミノ酸配列があります。】 - (8)下記の塩基配列を有するDNA。 【塩基配列があります。】 【塩基配列があります。】 【塩基配列があります。】
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1997
- 1997-08-29 GR GR970402222T patent/GR3024580T3/el unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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