JPH04506449A - ドーパミンリセプター及び遺伝子 - Google Patents

ドーパミンリセプター及び遺伝子

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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】
19、多細胞生物からの請求項16の細胞。 20、哺乳類細胞である請求項19の細胞。 21、請求項16の細胞を培養することを含むドパミンレセプターの生物学的活 性を有するポリペプチドの製造法。 22、請求項1日の細胞を培養することを含むドパミンレセプターの生物学的活 性を有するポリペプチドの製造法。 23、神経伝達レセプターをコードする配列とハイブリダイズする配列の存在に ついて核酸サンプルをプローブする方法であって、前記サンプルをハムスターβ zARの1.3kb HindnIフラグメントとハイブリダイズするか、また は前記フラグメントとハイブリクイズするプローブとハイブリクイズすることを 含む前記方法。 24、 哺乳’llD* ドパミンレセプターである請求項29の実質上純粋2 571’l;(7)DN”A配列またはそれとハイブリダイズする配列によって コードされた請求項24のレセプター。 26、前記哺乳類はヒトである請求項24のレセプター。 27、請求項24のドパミンレセプターから少なくとも1個のアミノ酸が置換、 挿入または除去されている実質上純粋な哺乳類ドパミンD2レセプター。 2日、ドパミンレセプターの生物学的活性を有するミュータントである請求項2 7のドパミンレセプター。 29、 gilt乳類D2 ドパミンレセプターの生物学的活性を有する実質上 純粋なポリペプチド。 30、ヒトドパミンレセプターのフラグメントである請求項29のポリペプチド 。 31、哺乳類D2 ドパミンレセプターの抗原決定基を規定するアミノ酸配列を 有する前記レセプターのフラグメント。 32、前記レセプターの3番目細胞質ループから選ばれた請求項31のフラグメ ント。 33、 Ii乳類D2 ドパミンレセプターを結合し得る抗体。 34、請求項33のモノクローナル抗体。 35、ドパミンレセプターを結合し得るフラグメントである請求項33の抗体の フラグメント。 36、Fabフラグメントである請求項35の抗体フラグメント。 37、前記哺乳類はヒトである請求項33の抗体。 38、標識されている請求項33のフラグメント。 39、哺乳* D2 ドパミンレセプターの生物学的活性を存するポリペプチド またはその生物学的に活性なフラグメントもしくは変種、その抗体もしくは抗体 フラグメント、または請求項1の核酸配列と、薬剤学的に許容し得る担体とを含 む組成物。 40、前記哺乳類はヒトである請求項39の組成物。 41、 lI*乳類D2ドパミンレセプターの生物学的活性を存するポリペプチ ドを特徴とする請求項1の単離したDNA配列をある座に配置するかまたは該座 において発現させるか、またはそのようなポリペプチドを実質上純粋な形におい て該座に配置することを含む、ある座において哺乳!I D z ドパミンレセ プター活性を増加させる方法。 42、哺乳類D2 ドパミンレセプターに対する条件または物質の効果を決定す る方法であって、そのようなドパミンレセプターを前記条件または物質へ曝露す ることよりなり、その際前記ドパミンレセプターとして請求項29のポリペプチ ドを使用することを含む改良。 43、@乳類D2 ドパミンレセプターに対する親和性について、または哺乳1 fD、ドパミンレセプターへ結合するりガントによってトリガされるレスポンス を修正もしくは開始するその能力について化合物をスクリーニングすることを含 む請求項42の方法。 44、アミノ酸番号2−13,182−192,264−277.287−29 8または404−414を含む、第1図の部分的配列を結合する請求項33の抗 体。 45、請求項53の核酸配列がある座においてそのクロモソーム中に集積され、 それにより該配列は哺乳II o z ドパミンレセプター遺伝子として活性で ある遺伝子組換非ヒト哺乳類。 46、サンプルの少なくとも一成分をドパミンレセプターに独自に関連した核酸 もしくはアミノ酸配列へ曝露することを含む、サンプルのドパミンレセプター関 連性質を決定する方法。 47、前記サンプルはヒトからのものであり、そしてドパミンレセプターに関連 した病的状態が診断または特徴化される請求項46の方法。 48、前記病気は分裂症である請求項47の方法。 49、請求項16の細胞内の発現によって調製された、哺乳類D2 ドパミンレ セプターの生物学的活性を有するポリペプチド。 50、請求項17の細胞内の発現によって調製された、哺乳類D2 ドパミンレ セプターの生物学的活性を存するポリペプチド。 51、請求項5のDNAを含むベクターで形質転換された細胞内の発現によって 調製された、哺乳類D2 ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプ チド。 52、請求項54の組成物を投与することを含む、哺乳1! D z ドパミン レセプター活性を変調する方法。 53、実質上純粋な形の哺乳ND2 ドパミンレセプター遺伝子またはその生物 学的に活性なフラグメント。 54、哺乳1[D、ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプチドま たはその生物学的に活性なフラグメントもしくは変種、または請求項53の核酸 配列と、薬剤学的に許容し得る担体を含んでいる組成物。 明細書 ′−パミン1セ − − 1里坐皇l −・ 本発明は哺乳類からのドーバミンリセブター及びそれに対応する遺伝子に関する 。特に、本発明はD!ドーパミンリセプター遺伝子の単離、配列及び/又はクロ ーニング、変換細胞によるD2 ドーパミンリセプターの合成及びドーパミンリ セプターをコードするDNAの同定及びクローニングにより可能となる新規の産 物の製造及び使用に関する。 ドーパミンリセブターは一般に非常に多くの神経学的及び他の異常−例えば運動 異常、精神分裂、薬物依存、パーキンソン氏病、トウレット症候群、晩発性運動 障害及びその他多く−に関与している、その結果、、ドーパミンリセプターは多 くの薬理学的及び生化学的研究の対象となってきた。 一般に、ドーパミンリセブターは、薬理学的及び生化学的特徴に基づいてり、及 びDtのサブタイプに分類される(1.2)、Dzドーパミンリセプターは病理 生理学及び上記の異常に関連づけられてきた。加えて、D、ドーパミンリセプタ ーは第2のメツセンジャー系を調節するためにグアニジンヌクレオチド結合蛋白 質と相互作用することが知られている(6.7)。 ドーパミンリセプター及びその遺伝子の存在及び性質の解明について力点がおか れていたにも拘わらず、同定、単離、およびクローニングはこれまでなしえなか った。Gリセブターと結合する類縁のりセプターが、−次アミノ酸配列において がなりの類似性を示し7個の推定上の膜横断領域(8)よりなると予測される構 造形態を呈するということが知られているにもかかわらずそうであった。セロト ニンリセプターに関しては、例えば、Julfus et al、、5cien ce、241 :558 (1988)を参照のこと。 主!夏監! 本発明は成功裏に人類を含む哺乳類のDI ドーバミンリセプター遺伝子配列を 同定し、単離し、クローン化しコード化されたドーパミンリセプターを製造した 。対応するポリペプチドが合成された。 遺伝子とポリペプチド双方の配列が決定された0本発明はまた、多(の新規で有 用な核酸、細胞ライン、ベクター、及びポリペプチド及びとりわけ医薬品、並び にそれらを使用する方法を提供する。 このように、本発明はDNA配列−その同定された部分は構造遺伝子であり哺乳 ID、ドーパミンリセブターの生物学的活性を有するポリペプチドをコードして いる−の単層に関する。特にそれは、哺乳I DI ドーパミンリセブターをコ ードするDNA配列にハイブリッドされる単離されたDNA配列に関する。それ はまた、特に哺乳類のドーパミンリセプターの生物学的活性を有するポリペプチ ド、特に哺乳l!D! ドーパミンリセプター、をもコードするそのような配列 のフラグメント、変種及び突然変異体に関する。好ましくは、ヒトのドーパミン リセブターである。他に好ましくは、その配列は図1に示したようにラットのD 8 ドーパミンリセプターである。 無給、本発明の核酸はまた、前記の相補的ストランド、並びにコドンの変性によ る異なった配列及び前記の配列とハイブリッドした配列をも含むものである。 他に好ましくは、本発明は好ましくは放射性又はビオチン標識等の検出し得る部 分で標識した、オリゴヌクレオチドのプローブとして有用な核酸配列及びフラグ メントを含む。例えば、そのようなプローブは、Dつ ドーパミンリセプターの 生物学的活性を存するポリペプチドをコードするDNAと又はそれに関連した例 えば、Dz ドーバミンリセブター遺伝子若しくはそのイントロンの制御を提供 するDNA等のDNAとハイブリッドさせることができる。本発明のDNAはま たベクターの部分であることもできる。 本発明はまた、本発明のベクターで形質転換される細胞及びこれらの細胞をポリ ペプチド−例えばD2 ドーバミンリセブターの生物学的活性を有するもの−を 製造するために培養する方法をも含む。 好ましくは、該細胞はそのような方法に用いる場合には哺乳類起源のものである 。 本発明はまた、前記の核酸配列によりコードされるポリペプチド、特に単離され た哺乳類のドーパミンリセプターー好ましくはヒト起源のもの−に関する0本発 明は更に、かかるリセブターの突然変異体又は変種、好ましくはりセプターから 1又はより多くのアミノ酸が置換され、挿入され及び/又は除去されたもの、特 にドーバミンリセプターの生物学的活性を保持している突然変異体にも関する、 本発明はまた、抗体であって、好ましくは標識され、そして最も好ましくはモノ クロ□−ナルであり、ドーパミンリセプターー好ましくはヒトのものである−の アミノ酸配列に結合することができるもの又はかかる抗体のフラグメントにも関 する。 本発明は、上記の種々の産物の−、及び、典型的には、薬剤学的に許容し傅る担 体を含んでなる組成物に関し、並びに広範囲の効用のある結果を達成するために これらの産物を使用する方法にも関する。 厘 o−咀 本発明の種々の他の目的、態様及び付随する利点は、添付の図面と連結して考慮 され一層よ(理解されるときに一層完全に認識されるであろう0図において、 図1は、RG B t c D N Aのための核酸配列及びそれから導かれる ラットのDI ドーパミンリセプターのアミノ酸配列を示す、該核酸配列は、長 い開環読み取りフレームの第1のメチオニンに始まる番号を付与されている。ヌ クレオチド番号は、各行の右手末端におけるヌクレオチド配列の下に現れている 。導かれるアミノ酸配列はヌクレオチド配列の上に示されている。二重下線は、 5゛非翻訳*IJi!における小さい開環読み取りフレームを表す、仮定される N−結合グリコシル化部位は、アスタリスクにより示されている。推定されるプ ロティンキナーゼAリン酸化部位にはその上に線を引いである、イントロンの繋 ぎ接合は矢印で示されている。ポリAアデニル化部位は下線が施されている。 図2は、ラットD2 ドーパミンリセブター、ハムスターβ2−アドレナリンリ セブター、ヒトα8−アドレナリンリセプター、ヒトC,−21(セロトニンl a)リセプター、ブタの五支カリンMリセブター及び牛のサブスタンスにリセブ ターのアミノ酸配列の並びを示す、実線で囲み陰を付けたアミノ酸は、DI ド ーパミンリセブタ−と比較したとき少なくとも2つの他の配列において同一であ る残基を示している。推定される膜横断ドメインはメインはローマ数字で標識し た括弧で示されている。変化しうる第3の細胞質ループ内の及びC末端における 残基の数は括弧に入れである。 図3は、ラットの脳及び下垂体におけるRGB−2)ランスクリプトのNoth ernプロット分析を示す、各レーンは20膜gの全RNAf含fする。 右( 7)fi字!、t、RNAサイX[ji (BRL) で測定した分子量を示す 、A:真球、B:海馬、C:小脳、D二ロ部皮質、E:前部皮質、F:視床、G :視床下部、H:Wi’l、I:扁桃体、J:中脳、K:中隔、L:後部基底神 経節、M:前部基底神経節、N:下垂体神経性中葉、0:下垂体前葉図4は、L −RGB2Zem−1細胞からの膜に対する3H−スピペロンの結合を示す。 a)l : L−RGB2Zem−1細胞及びラット線条体から調製された膜に 対する3H−スピペロンの特異的結合を飽和等層線。4つの独立した実験からの 結果を示す。 2:データのスカッチャード分析。 b)L−RGB2Zem−1膜を用いた競合曲線、L−RGB2Zem−1細胞 からの膜における3H−スピペロンの特異的結合の薬物による阻害をめるための 代表的な曲線を示す。各薬物は3回試験した。 c)L−RGB2Zem−1及びラット線条体に対するKiの表、結果は、種々 の濃度の非標識薬物で0.5HMの3H−スビペロンを阻害した3つの実験の幾 何平均である。いくつかの薬物にあっては、ラット線条体組織における阻害曲線 は、2つのクラスの結合部位の存在を想定することによって最もよく当てはまっ た。阻害剤に対する高い又は低い親和性を有する結合部位の比率は括弧に示した 。lO乃至25%の特異的結合を示す結合部位クラスについてのKi値は、放射 性リガンドがKd値1nMでセロトニンリセブターに結合しているという仮定の もとに算定した。 図5は、(a)図1に示したアミノ酸配列び疎水性プロット、及び(b)β2− アドレナリンリセブターのアミノ酸配列の疎水性プロットを示す、膜横断領域は ローマ数字で印を付しである。 図6は、図1に示した核酸配列の2477塩基EcoR1フラグメントの計算さ れた制限地図である。 図6は、ヒトD2 ドーパミンリセプターの部分的配列を示し、示された中央の アミノ酸配列は正しいものである。 図8は、LZRI及びLZR2細胞に対する特異的な〔1H〕スビペロン結合の 飽和分析を示す、結果は、示しであるように、対照成長培養液または硫酸亜鉛を 加えた培養液においてLZRI及びLZR2細胞を成長させた代表的な実験から のものである。データは、特異的に結合した放射性リガンドを遊離の放射性リガ ンドの補正した濃度で割った値を、特異的に結合した放射性リガンドに対してプ ロットしたものである。亜鉛処理のためには、成長培養液に1゜OμMの硫酸亜 鉛を16時間加えた。対照細胞と亜鉛処理細胞の双方を、次いで洗浄しそして集 める前に対照培養液で1日間成長させた。示した実験においては、対照のLZR I細胞又は亜鉛で処理しは、それぞれ876及び914 fmo 1膜mg蛋白 質であった。対照の又は亜鉛処理したLRZ2細胞のBma x値は、それぞれ 385及び593膜mol/mg蛋白質であった。 図9は、アゴニストによる放射性リガンドの結合の阻害を示す。 結果は、競合薬物の不存在下での特異的結合のパーセントとして表した特異的結 合を、競合薬物の濃度の対数に対してプロットしたものである。膜は、次に記述 するようにしてLRZI細胞から調製した。 A、アゴニストによる〔3H〕スビペロンの結合の阻害をめるために一回の実験 からの曲線が示されている。各薬物は2回試験した。この実験においては、遊離 の〔3H〕スピロペリド一ル濃度は230膜M、(”H)スピロペリドールのK n値は60膜Mであった。この実験においては、K、値及びHill係数は、ブ ロモクリプチンについてはそれぞれ5HM及び1.05、(−)3−PPPにつ いては790mM及び0.89、キンピロールについては8膜M及び1. O, (±)3−PPPに対しては31ttM及び1. 05、LY181990に対 しては0.3mM及び0.72であったB、 (”H)スピロペリドールの結合 ODAによる阻害に対するGTP及びNaC1の効果を測定した4つの独立した 実験のうち1つの結果を示す、MH)スピロペリドールの濃度は323から49 81)Mであった。この実験においては、放射性リガンドの濃度は323膜Mで あった。白丸は0.1mMのGTP及び120mMのNaC1の存在下でODA による阻害を表し、黒丸は(1,TP及びNaC1の添加なしの場合の阻害を表 す、この実験でのIC,。値及びHill係数は、GTP及びNaC1の不存在 下ではそれぞれ29膜M及び0.65、存在下ではそれぞれ115膜M及び1. 03であった。 図10は、LZRIIII胞におけるアデニレートサイクラーゼ活性の阻害を示 す。アゴニストが、LZRI細胞から調製した膜におけるアデニレートサイクラ ーゼ活性の阻害をめるために試験された。各定置において50乃至1100uの 蛋白質が使用された。結果を、10膜Mのフォルスコリン存在下での全活性に対 するパーセントとして表し、(”P)cAMP/mg蛋白質/分として示す、少 なくとも各3回試験された6種の薬物について代表的な容量−作用曲線を示す、 データは、酵素活性を薬物濃度の対数に対してプロットしたものである。阻害が 何らみられないから、(−)3−PPPのデータについては曲線をプロットして いない。この図に示した実験においては、基準の及びフォルスコリンにより刺激 された活性は、それぞれ約、0.8乃至1. 5及び8.5乃至15.8膜mo l/mg蛋白質/分であった。 図11は、DA感受性アデニレートサイクラーゼの阻害を示す。 結果は3つの実験の平均上SEであり、10膜Mのフォルスコリン存在下におけ る全活性のパーセントとしてプロットしである。フォルスコリン(FSK)は、 示されているように、10膜Mのドーパミン(DA)又はDA及びlOμMの( ÷)−ブタクラモール(BUT)と共に、示した全ての実験において存在してい る。細胞のいくつかは、酵素活性の測定のために集める前に、百日咳トキシン( PT)で処理した。対照の基準活性及びPT−処理細胞の活性は、それぞれ1. 2±0.07及び1゜6±0.15膜mol/mg蛋白質/分であった。対照細 胞における全フォルスコリン刺激活性(FSX)は11.9±1.0膜mol/ mg蛋白質/分であった。 対平均に対してしたt−検定によると、対照細胞におけるFSKとの比較は(* )p<0.05゜ 図12は、百日咳トキシン処理によるドーパミン阻害の逆転を示す。膜アデニレ ートサイクラーゼ活性について下に掲げたデータは、平均(x)と標準誤差(S 、E、 )及び%阻害(%Inh、)を示す。%阻害は方程式 LOOX (1 −(S−B/r=Bl’、) 〕がら算出した。ここにおいて、B、S及び■は それぞれ、基準活性、刺激剤(S)又は阻害剤(I)の存在下での活性を示し、 B+ は阻害剤の存在下での基準活性を示す。結果は、対照と、百日咳トキシン (+P、 T、として示した)で前処理(16時間、50Hg/m1)した細胞 における、平行測定から得られた。 (A) アデニレートサイクラーゼ。 アデニレートサイクラーゼ測定用の膜は 短時間10μMのフォルスコリン(FSK)又は100μMのドーパミン(DA )に曝し、アデニレートサイクラーゼ活性は、pmol/mg蛋白質/分で表現 した。 (旦) 細胞内cAMP、 細胞を短時間■■P (200nM)及びドーパミ ン(1μM)で処理し、cAMP蓄積量(pmol/シャーレとして表現)を細 胞抽出液にて測定した。 (旦) 細胞外cAMP、同じ細胞のシャーレからの培養液サンプルよりc A  M Pを測定しpmo 1/シヤーレで表した。 図13は、特異的ドーパミンDよりセプタ−mRNAの表現及びQ Ha Z  Rフ転換細胞における結合を示す。 (A) GH,C,細胞の全RNA (205g/レーン)のN。 thernプロット分析。 Y軸はRNA分子量標準(kb)の移動を示す。 (B ) (1’ ) G H4Z”R1細゛胞より調製された膜への3H−ス ピペロンの特異的結合が、飽和分析により特徴づけられた(実(施例゛2「実験 手順」を参照)。4つの独立した実験から得られたデータを、特異的に結合した 放射性リガンド(縦座標)を補正した、遊離の放射性リガンド濃度(全量引く全 結合量)に対してプロット・しである、この実験ににおける算出されたKn及び Bma x値は、60HM及び1165fmol/mg蛋白質であった。 ・( B)(2) 特異的結合/遊離(Y軸)を3H−スビベロンの特異的結合濃度( Y軸)に対してプロットしたスキヤシチャード法によるデータの変換。 (旦)ドーパミンによる特異的3H−スビペロン結合の変位二〇TP/NaC1 の効果。GH,ZR?細胞膜を、100 μMGTP/120mMNaC1の不 存在下(○)又は存在下(・)にて、3H−スピペロン(0,47HM)及び示 した濃度のドーパミン(Y軸)と共にインキュベートした。結果は4つの実験の うちの1つである。示した実験におけるドーパミンについて算出されたICs。 及びHill係数値は、GTP/NaC1の不存在下では16HM及び0.61 、C;TP/NaC1の存在下では56HM及び0. 85であった。 図14は、GH,ZR,細胞における、ドーパミンによるcAMPの蓄積阻害及 びPRLの放出を示す。インキュベーシツンは、実施例2の「実験手順」に記述 したように、3つ行った。 (A) ドーパミンによる細胞外cAMP蓄積の阻害。 GH,C1及びGH, ZR,III胞の平行なシャーレを、種々の濃度のVIP、ドーパミン(D)並 びに250nM、10HM及び5HMの(−)−スルピリド(−5)をそれぞれ 加えてインキュベートした。無処理対照は「C」で表す。培養液は集められ、c AMPを測定し、pmol/シャーレ(fit座標)で表した。 (B)GH4ZRt細胞におけるドーパミンによる細胞内cAMPの蓄積阻害。  細胞抽出液につきcAMPを測定し、縦座標に表した。薬物濃度は、(A)に おけると同様に、(+)−スルピリドを除いて5μMであった。 (C)GH,ZR,細胞における刺激されたPRL放出のドーパミンによる阻害 。 示した処理の後、培養液サンプルにつきPRL(縦座標)を測定した。VI P、T)IR、ドーパミン(D)及び(−)−スルピリド(−5)の濃度はそれ ぞれ200nM、200nM、1100n及び2HMであった。 図15は、GH,ZR?細胞における基準の及びVIP刺激cAMP蓄積のドー パミン阻害の容量−作用関係を示す。 (八)示した各濃度のドーパミンの存在下における、細胞内(・)及び細胞外( 0)蓄積。 ドーパミンの不存在下において、基準のcAMPレベルは22±6 μmol/シャーレ(細胞内)及び12.4±0.6μmol/シャーレ(細胞 外)であった。ドーパミン作用のEC3,は4.9HM(細胞内)及び8.5H M(細胞外)であった。 (B)各濃度のドーパミンの存在下における、細胞内(・)及び細胞外(0)蓄 積、VIP (250nM)−刺激での細胞内及び細胞外cAMPレベル(ドー パミンの不存在下において)は、それぞれ145±2.8μmo1/シャーレ及 び146±2.8μmol/シャーレ、であす基準cAMPレヘルは、それぞれ 35±1.6μmo I/シャーレ及び15±0.2μmol/シャーレであっ た。ドーパミン阻害のEC,。は5.5HM(細胞内)及び5.8HM(ill 胞外)であった。 図16は、VIP−刺激cAMP蓄積のドーパミンによる阻害の特異的阻止を示 している。OH,ZR,細胞を、250nMのVIP及び1100nのドーパミ ン、並びに示した濃度の種々のドーパミンアンタゴニストの存在下に、FAT培 養液(実施例2の「方法」参照)中でインキュベートし、細胞外cAMPレベル を測定した。最大cAMPレベルのパーセントを示した濃度のドーパミンアンタ ゴニストの対数に対してプロットしてデータとした。3つの定量の標準誤差は8 %未満であった。基準の及びVIP−刺激cAMPレベル(ドーパミン及びアン タゴニストの不存在下にて)は25゜8±1.6μmo1/シャーレ及び214 ±14pmol/シャーレであった。ドーパミン作用のアンタゴニストについて のICs。及び推定Ki(diは:スビペ07 0.56HM及び30HM;  (+)−ブタクラモール 4.5HM及び0. 2 nM ; (−) −スフ 1/ピリド 38HM及び1.8HM; 5CH23390>1HM;(−)− ブタクラモール >10HMであった。推定に、値は方程式 KI ICs。/ (1+(値DA)/EC,。))で算出された。ここにおいて、(DA)は11 00n及びドーパミンのEC,。 は6HMである。スピペロン、(+)−ブタクラモール及び(−)−スルピリド のみ、基準cAMPレベルを変化させなかった。 図17は、ドーパミンアンタゴニストによるアデニレートサイクラーゼの阻害を 示す。アデニレートサイクラーゼ活性の阻害は10HMのフォルスコリンの存在 下で測定した。全活性のパーセントとして表した酵素活性の3つ測定の平均を薬 物濃度の対数に対してプロットしてデータとした。基準アデニレートサイクラー ゼ活性の平均は4.6±0.2pmo17mg蛋白質/分であり、全フォルスコ リン刺激活性は63.8±0.2pmol/mg蛋白質/分であった。示した実 験におけるEC,。値及び最大阻害は、ドーパミンについてはそれぞれ79nM 及び57%1.キンビロールについては200nM及び49%、ブロモクリプチ ンにおいては5nM及び23%、そして(+)−3−PPPにおいては600μ M及び40%であった。 図18は、ヒト下垂体ドーパミンD2リセプターcDNAの核酸配列を示す。導 かれるアミノ酸配列は、該ヒトcDNAO上に示しである。下記はクローン化し たラッ)cDNA(文献9、実施例3)の核酸及びアミノ酸の配列であり、これ ら二つのクローン間で相違している。番号1−Vllの箱で囲んだ領域は、推定 される膜横断領域を表す。三角はエキラン/イントロン繋ぎ接合を、ピリオドは 1対の失われた塩基対を、アスタリスクは可能性のあるN−結合グリコシル化部 位を示し、及び、プロティンキナ−ゼムリン酸の標的には下線を付しである。ポ リアデニル化記号には二重下線を付しである。 図19は、L−h P i t Dz Z emMへの〔3H〕 トムペリトン の結合の競合曲線を示す。該放射性リガンドは、1nMの濃度で使用され、特異 的結合はluMの(+)ブタクラモールを用いて決定した。データは3つの実験 のうち1つを示しである。 図20は、ヒトゲノムDNAの5outhernプロツトを示す、エキソン7を 含んでいるゲノムBamHI 1.6−kbフラグメントは、λHD2G1から 調製されプローブとして使用される(特異的活性、2xlO@cpm)、DAN は、BamHI(レ−y1)、Bglll (レーア2)、BamHI/Bgl  II (レーア3)及びHindIII(レーン4)で消化した。 図21は、ヒトドーパミンD2リセプター遺伝子及び下垂体cDNAの概念的表 現である。 (a)2つの重複するゲノム相、λhD2c1及びλhD2G2; A、Apa LI; B、BamHI; Bg、Bglll;H,HindlIfの制限地図 。 (b)ヒト遺伝子ローカスDRD2の図。 箱によって示されたエクソンに番号 が付されている。実線の箱はコードしている配列を示し、開いた箱は翻訳されな い配列を示す。ゲノムの配列決定の戦略が遺伝上にも拡張される。これらの領域 は一定のスケールでは描かれていない。DNA配列(+はセンス配列を、−はア ンチセンス配列を示す)は、各梯子を下から上へと矢印によって示された方向へ と読まれる(右を指して、5″から3°へそして左を指して、3゛から5′へと )。87−bPエキソンは5番である。イントロンのサイズは5outhern ブロツテイングと制限地図により決定され、一つの例外を除いて10パーセント 以内の正確さを有している: すなわち、イントロン1は20パ一セント以内の 正確さである。 (C)ヒト下垂体cDNAの構造。 エキラン/イントロン繋ぎ接合が三角形に より示されている。膜横断領域をコードしている領(TAG)は、ポリアデニル 化信号配列(AATAAAA)として示されている。 図22は、L−hPitD2Zem、L−RGB2Zeml及びラント線条体の 10.。値(nM)の比較を示している。 図23は、ヒトドーパミンD2リセブター遺伝子におけるエキラン/イントロン 接合を示している。 考察 本発明は、G蛋白質に結合するりセブターをコードする遺伝子ファミリー各々間 の核酸配列の類似性を独特な方法で利用したものである。ハイブリッド形成プロ ーブとして独特なハム°スターβ2−アドレナリンリセブタ−(β!AR)遺伝 子を使用することにより、ラットのD2ドーパミンリセブターをコードしている cDNAが同定され単離された。該リセプターは、3つの基準のもとに特徴づけ られる= 1)G蛋白質結合受容体のファミリーのメンバーであることが明らか である誘導アミノ酸配列、2)D2 ドーバミンリセブターに知られているのと 平行した対応するmRNAの組織分布、及び、3)該cDNAで形質転換された Ltk−細胞の薬理学的な性質。 ラットのゲノムライブラリーは、ハムスターのβ、AR遺伝子のコード領域の大 部分を含むn1ck=翻訳1.3kb HindI2フラグメントによって緩和 なハイブリッド化の条件下でスクリーンされた。ハムスターβzARリセブター 遺伝子は、部分的なハムスター肺λgt 10ゲノムDNAライブラリー(サイ ズ分画された(5−7kb)EcoRI消化DNA)から、Dixon等(9) の配列から設計された2つのオリゴヌクレオチドプローブ(30−mer、TC TGCTTTCAATCCCCTCATCTACTGTeGG; 40−mer 、CTATCTTCTGGAGCTGCCTTTTGG、CCACCTGGAA GACCCT)によってクローン化される。その遺伝子のコード配列の大部分を 含むハムスターβ、AR遺伝子の1.3kb Hindlllフラグメントは、 n1ck翻訳によって標識され、市販のファージEMBL3におけるラットゲノ ムDNAライブラリーを探索するのに使用される。該ライブラリーは、コロニー プラークスクリーンフィルター(NEN)に移され、次のハイブリッド化条件下 を用いて22p標識プローブでスクリーンされる:25%ホルムアミド、5XS SC,5XDenhardts、0.1%ピロリン酸ナトリウム、1%SDS及 びサケ精子DNA (100t1g/ml)、37℃。フィルターは2×SCC で及び0.1%SDSで55°Cにて洗浄した。 これらの条件を用いると数種のクローンがハムスタープローブにハイブリッド化 することが見出された。RGB−2と呼ばれる一つのクローンは、5outhe rnプロツト分析においてハムスターβ、ARプローブとハイブリッドとなる0 、8kb EcoEI −Pstlフラグメントを有することが見出された。こ のフラグメントは配列決定され、ハムスターβ、ARの膜横断領域Vllの核酸 配列に高度の同一性(40塩基中32)を有する核酸鎖を有することが示された 。可能な読み取りフレームの一つは、ハムスターβ2ARの膜横断領域VI及び VIIのアミノ酸配列に有意な類似性を示した。このゲノムフラグメント内に、 3′イントロン繋ぎ部位(10)及び400bpの推定されるイントロン配列が ある。 0.8kb EcoRI−Pstlフラグメント(nicki訳)が、50%の ホルムアミドを使用する以外は上記と同し/’Sイブリッド化条件で、λgtl o中のラット脳c DNAライブラリーを探索するのに用いられた。フィルター の洗浄は0,2xSSC及び0.1%DSDにて65°Cで行った。これらの高 度に厳しいノ\イブリッド化条件のもとで、サイズ約2.5kbの2つの明らか なりローンが、500,000クローンのライブラリーの中から同定された、両 方の鎖から、シーケネース(U、S、Biochemica 1)を用いたSa ngerジデオキシチェーン決定法により、DNA配列が得られた(26)。配 列と制限分析とが、これら2つのクローンが単一のクローンのレプリカであり、 プローブとして使用されたゲノムフラグメントの配列を含むものであることを示 した。う・ノドの脳から単離されたmRNAのNorthernプロット分析に おいてROB−2cDNAが使用されたときには、約2.5kbの帯が検出され た。この発見は、RGB−2クローンが殆ど完全な長さのものであることを示す ものであった。 図1は、RGB−2cDNAの2445塩基の核酸配列を示す。415アミノ酸 蛋白質(相対的分子量(Mr=47064))のcDNAコードにおける最長の 開いた読み取りフレームはまた、該図に示されている。この分子量は、SDSポ リアクリルアミドゲル電気泳動により決定されたD2リセプターのグリコジル化 型につむ1て報告されている(11)のと近似している.推定開始部位から36 塩基上流にあるフレーム内ジペプチドがRGB−、2 cDNAの5゛非翻訳領 域に見出される。小さな開いた読み取りフレームがβz A R m R N  Aの5゛非翻訳配列に認められる(9)。 RGB−2 cDNAから導かれる蛋白質の数種の構造的特徴が、それがG蛋白 質結合リセプターのファミリーに属することを示している。蛋白質配列の疎水性 プロット(図5)が、7つの膜横断領域(8)を表し得る7本の疎水性アミノ酸 の鎖の存在を示している。更に、RGB−2の一次アミノ酸配列は、他のG蛋白 質結合リセブターと高度の類似性を示して゛いる(図2)。最大のアミノ酸同一 性は推定される膜横断領域の内部に集まっている。これらの領域の内部において 、RGB−2蛋白質は、ヒトα2−アドレナリンリセプタ−(12)とは50% 、ヒトG−21リセブター(13)とは42%、ハムスターβ.ARーアドレナ リンリセブター(9)とは38%、ブタM.リセプター(14)とは27%、及 びウシsubstance K−リセブタ−(15)とは25%、の同一性を有 している。 第3に、RGB−2は、Gi白白質結合リブブタ−ファミリーのメンバーに共通 ないくつかの構造的特徴を有している。信号配列を有しないN末端にN結合グリ コジル化のための3個の一致配列がある。膜横断領域IIに見出されるAsp8 0は、全ての知られているG蛋白質結合リセプターにおいて保たれている.膜横 断領域IIIには、AspH4があり、それには陽イオン性アミン頻に結合する りセブターにのみ見出されるAsp残基が対応する(16)。 リン酸化が、リセプター機能を制御する手段として提案されてきた(17)、プ ロティンキナーゼAによるリン酸化の潜在的部位は、第3の細胞質ループにある Set228に存在する。ロドプシンとβーアドレナリンリセブターのC末端部 分には、リセプターキナーゼ類の潜在的基質である多くのSer及びThr残基 が見出される(18)、これに対し、RGB−2の短いC末端はSer及びTh r残基を有しない。しかし、α2−アドレナリンリセプターの場合のように、R GB−2はリン酸化基質として役立ち得る第3の細胞質ループに多くのSer及 びThr残基(22残基)を有する。RGB−2は、膜横断領域VとVlとの間 に、短いC末端(14アミノ酸)を伴った大きな細胞質ループ(135アミノ酸 )を含む。この構造組織は、β2−アドレナリンリセブターやM2ムスカリンリ セプターのようなGI (阻害的G,蛋白質)によって結合される他のりセプタ ーに近似している。アドレナリンリセプター及びムスカリンリセプターのファミ リーとは異なり、RC;B−2遺伝子は、膜横断領域VIに位置するコード配列 に少なくとも1つのイントロンを有する。 RGB−2の同定に向けた最初の段階として、RGB−2mRNAの組織分布が Northernプロット分析で試験された(図3)。 雄性のSprague Dawleyラットから脳組織が切り取られ、Chir gwin等(27)及びUllrich等(28)に従ってRNAが単離された 。Northernプロ・ントには、RNAはグリオキサール及びDMSOを用 いて変性し、そして1.2%アガロースゲル上で展開した。電気泳動の後、RN Aはナイロン膜上にブo 7トしくN−Bond,Amersham)、80° Cで2時間焼付けた。膜は、50%ホルムアミド、0.2%PVP(M、W.4 0,000)、0.2%f icol (M; W.400,000)、PH7 .5の0.05%トリス、IMのNaC1、0.1%PPi,1%SDS及び変 性サケ精子DNA (100ug/ml)中で42°Cにて16時間、前ハイブ リッド化した。RGB−2の1、6kb BamHI−BglIIフラグメント でこのクローンのコード領域を含むものから製したランダムに標識した3zP− 標識フラグメント(1−2 10” dpm/μg)が、42°Cで終夜該フィ ルターを探索するために、上記で得たハイブリッド化溶液中で10’dpm/m lの濃度で使用された。プロ・ノドは2x SSC及び0.1%SDSで65° CIO分間にて2回、0.5xSSC及び0.1%SDSにて室温15分間にて 2回、そして0.IXSSC及び0.1%SDSにて65°C15分間にて1回 、洗浄した。プロットは増感スクリーンを有するX線フィルムに一70°Cにて 終夜曝した。 RGB−2のmRNAは、ラット脳の種々の領域で異なったレベルに表現される が、基底神経節が最も高い濃度を示す。更に、RGB−2のmRNAは、ラット の下垂体神経性中葉に高濃度に見出され、この腺の前葉には少ない程度にした見 出されない。RGB−2のmRNAの表現パターンは、組織標本でのりセプター オートラジオグラフィー及び結合研究によって決定されたD2 ドーパミンリセ ブターの分布と著しく近似している。 RGB−2によりコードされるリセブターの薬理学的特徴を研究するために、c DNAが親核細胞にて表現された。全RGB−2cDNAが:マウスのメタロチ オネインプロモーター(21)からの転写を開始させるユーカリオート表現ベク ターpZem3 (20)中にクローン化された。このプラスミドは、選択的ネ オマイシンフォスフオドランスフェラーゼ遺伝子(pRSVneo)と共に、標 準Ca P Oa沈澱技術(21)によりLLk−マウス繊維芽細胞ライン中に 同時トランスフェクトされた。細胞は、350ug/mlのG418中で選別さ れた。トランスフェクト体は分離され、N。 rthernブo 7H分析により、RGB−2mRNAの表現の有無が試験さ れた。RGB−2に指令されたL−RGB 2 Z e m −1を表現してい る細胞ラインが単離された。RGB−2mRNAは@Ltk−細胞ラインには検 出されなかった。 RGB−2mRNAがD2 ドーバミンリセプターに期待される組織分布を示し たことから、D2リガンド3H−スピペロンを用いて、L−RGB2Zem−1 細胞ライン、自然のLtk−細胞及びラット線条体につき薬理学的研究が行われ た。 膜は、細胞を4℃にて0.25M蔗糖、pH7,4の25mM)リス、6mM  MgC1z 、1mM EDTA中でDounceホモジナイザーで細胞をホモ ジナイズすることにより調製した。ホモジナイズした溶液は800Xgで10分 間遠心し、そしてベレットは前記と同様にホモジナイズし遠心した。上澄は集め られ、200゜000Xgで1時間遠心された。この遠心のペレットは、25m MのpH7,4のトリス、6mMの塩化マグネシウム、1mMのEDTA中で、 約250μg蛋白質/mlの濃度に再懸濁され、少量ずつ一70℃にて保存され た。放射性リガンドの結合測定は、2m1(飽和分析)又は1ml (阻害曲線 )で各2つ行われた。液は(最終濃度として)次のものを含む:50mMのpH 7,4のトリス、0.9%塩化ナトリウム、0.025%アスコルビン酸、0. 001%牛血清アルブミン、3H−スビペロン(Ame、rsham、95Ci /mmol)及び適当な薬物。いくつかの実験においては、100μMのグアノ シン5“−トリフオスフェートが含まれた。(+)−ブタクラモール(2μM) が、非特異的結合を明らかにするために使用された。各測定において、インキュ ベーションは、15−40μgの蛋白質の添加により開始され、37°Cで50 分間行われ、10m1の水冷洗浄用緩衝液(10mMトリス、pH7,4及び0 .9%塩化ナトリウム)の添加によって停止された。サンプルは、硝子繊維フィ ルター(Schleicher及び5chueJINo、30)にて濾過され、 追加の10m1の洗浄用緩衝液にて洗浄された。フィルター上に保持された放射 活性は、Beckman LS 1701シンチレーシヨンカウンターを用いて カウントされた。データは、データ解析プログラムEnzfitterを用いて 描く以外は、前記(29)の通りにして解析された。得られたrc、、値は、C heng及びPrusoff (30)の方法によりに、値へと変換された。 対照Ltk−細胞から調製された膜は、3H−スピペロンの、(+)−ブタクラ モール−又はスルピリド置換性の結合を示さなかった。L−RGB2 Zem− 1細胞から調製した膜への3H−スピベロンの結合は、Kd値48pM(図4a )で飽和した。この値は、平行実験におけるラット線条体膜はの3H−スピベロ ンの結合において観察されたもの(52μM)と一致する。図4aに示した実験 において、L−RGB2Zem−1から調製された膜についてのKd及びBma x値は、40μm及び876fmol/mg蛋白質であり、一方、線条体膜の対 応する値は37μm及び547fmol/mg蛋白質であった。結合部位の濃度 は、4つの実験で測定したところでは、L−RGB 2 Z em −1膜にお いては945fmol/mg蛋白質及びラット線条体膜においては454fmo l/mg蛋白質であった。 L−RGB2Zem−1細胞からの膜への3H−スビペロンの結合は、多くの薬 物により阻害され、得られたに、値は線条体膜を用いて得られたものとよく一致 した(図4b、4c)。D2アゴニストである(+)−ブタクラモール及びハロ ペリドールは、最も強い阻害剤であり、スルピリドがこれに続いた。Dl ドー パミンアンタゴニストである5CH23390及びセロトニン5HT、アンタゴ ニストであるケタンセリンは、3H−スビベロン結合の阻止力がずっと弱かった 。結合の阻害において(+)−ブタクラモールが(−)−ブタクラモールよりず っと強かったことから、結合は立体選択性を有するものと思われた。これらの実 験においては、ドーパミンアンタゴニストの絶対的親和性と薬物の強さの序列( スビペロン〉ハロペリドール〉スルピリド>>(−)−ブタクラモール)は、前 に公表されたD2 ドーパミンリセブターの値(2)とよく一致している L−RGB 2 Z e m −1膜の全ての結合データは、単一のクラスの結 合部位の存在を想定することにより最も良く当てはまった。他方、ラット線条体 膜への3H−スビベロンの結合の数種の薬物による阻害は、2つのクラスの結合 部位の存在を想定することにより最もよく当てはまった。こうして、5CH23 390及びケタンセリンは、ラット線条体膜への3H−スピペロンの結合の10 −20%を高い親和性をもって阻害した(図4c)。ラット線条体膜においては 、スルピリドによる放射性リガンドの結合の阻害は、1つのクラスの結合部位に より最もよく当てはまったが、(+)−ブタクラモール置換性結合の10−15 %は、使用した濃度のスルピリドでは阻害されなかった。ケタンセリン及び5C H23390に高い親和性を有し且つスルピリドによっては置換されない結合部 位は、ラット線条体膜の5TH2セロトニンリセブターへの3H〜スピペロンの 結合を示しているものと思われる。5TH2リセプターへの5CH23390の 結合は既に記述されている(22)。ラット線条体膜においては、D2 ドーパ ミンリセブターー80乃至90%の3H−スピペロン結合を含んでなるクラスの 結合部位−についての薬物の見かけの親和性は、L−RGB2Zem−1細胞か ら調製するされた膜への薬物の見かけの親和性と区別のつかないものであった( 図4c)。 D2 ドーパミンリセプターの刺激の生理学的効果は、G、により仲介されるよ うに見える。GTPによるD2 ドーパミンリセプターへのアゴニストの結合の 阻害は、アゴニストに対して高い親和性を有するリセブターG、複合体のGTP −誘導性の解M(23,24)によるものと考えられる。3H−スピペロン結合 がKs値17μmにてL−RGB 2 Z em −1膜において阻害されたと はいえ、このドーパミン結合は追加のGTPには反応しなかった。しかしこの知 見は、報告されているL細胞におけるG、の欠如(25)と符合している。ここ に提示した薬理学的データは、D2 ドーパミンリセプターの結合特性がRGB −2cDNAを表現しているLtk−細胞において見出されたことを証明してい る。 前述のデータは、RGB−2cDNAが、親核細胞にトランスフェクトされたと き、D2ドーパミン結合蛋白質の表現を指令することを示している。このcDN Aに対応するmRNAがD2 ドーパミンリセブターの存在が知られている組織 に局在していることから、そして、このmRNAがG蛋白質結合リセブターの全 ての予期される特徴を有する蛋白質をコードすることから、RGB−2はラット D2 ドーパミンリセプターのクローンである。 図1に示した核酸配列は、例えばEcoRI部位又は他の適当な部位を用いて、 広範な種類の通常のそして好ましくは市販のプラスミドに挿入することができる 。図6は、図1の配列の制限地図である。 この開示に基づく本発明のドーパミンリセブター遺伝子、特に哺乳ND2 ドー パミンリセブター遺伝子は、多くの通常の方法をもちいて今や日常的に製造し、 単離し及び/又はクローン化することができる。例えば、ここに開示した手順は 、ドーパミンリセプターDNA配列を含むライブラリーについて実質的に反復す ることができる。代わりに、ドーパミンリセブター遺伝子、特にヒトドーパミン D!リセプター遺伝子、に選択的なオリゴヌクレオチドのプローブが、例えば図 1の配列及び/又は省略されたイントロンから、日常的に設計され得る。これら は、ドーパミンリセプター核酸配列を含む核酸ライブラリーをスクリーニングす るのに用いることができる。該プローブ、特にそのようなプローブの複数(例え ば2又は3)の全て、にハイブリッドするこれらのライブラリーにおける配列は 、高い確立をもって本発明のDNA配列であろう、熱論、通常の方法を用いて図 1又はそのいかなるフラグメントの配列をも合成することが可能である。 本発明はまた、広範囲にわたる有用な産物の製造及び広範囲にわたる種々の有用 な方法の使用を可能にし、並びにドーバミンリセプターの研究及び制御のための 基礎的な道具を提供する。 これら産物及び方法は、よく知られた組み換えDNA、免疫化学的な及びその他 のバイオテクノロジー産業の方法を用いて、それぞれ生産され及び実施されるこ とができる。次を参照のこと: 米国第4273875号、米国特許第4293 652号、ヨーロッパ特許第093619号、Davis et al、、”A  Manual for Genetic Engineering、Adva nced Bacterial Genetics”、ColdSring H arbor Laboratory、ColdSpring Harbor、N ew York (1980);Maniatis et al、、Mo1ec ular C1oni□、Co1d Spring Harbor Labor at。 ’ ry、Co1d Spring Harbor、N、Y、HDavis e t al、、Ba5ic Methods in Mo1ecular Bio lo 、Elsevier、N、Y、(1986);Methods in E nz molo 、Berger & Kimmel (Eds、)、(198 7)。 本発明は、第一に、ドーパミンD8リセブターの1次アミノ酸配列の全て並びに その生物学的性質を育する、精製され及び単離されたポリペプチド産物を提供す る。それは次のものを含む: リン酸化及びグリコジル化のような共有結合的修 飾のための全ての部位、機能的蛋白質の2次、3次及び4次構造を決定する全て の1次アミノ酸配列、抗原性及び抗体結合部位を提供する全ての分子部分、資質 、炭水化物、及び蛋白質例えばグアニンヌクレオチド結合調節蛋白質のような他 の生物学的分子との非共有結合的相互作用を提供する全ての蛋白質部分、アゴニ スト、部分的アゴニストおよびアンタゴニストその他のりガントへの結合部位を 形成する全蛋白質部分、脱感作のような正常な生物学的活性に含まれる機能的な コンフォメーション変化のために必要な全蛋白質部分、及びこのリセプターの遺 伝子のそのたの繋ぎにより生じ得る全蛋白質。 これらのポリペプチドは、例えば培養した細菌、酵母又は哺乳類細胞のような、 原核又は親核ホストにより、完全に慣用の形質転換又はトランスフェクション( 例えば哺乳類細胞ではリン酸カルシウムによる)技術を用いて、本発明の核酸か ら表現させることができる。を椎動物(例えば哺乳類及び鳥類)細胞におけるそ のような表現の産物は、自然の形態では関連するであろう他のヒト例えば又は夾 雑物を含まないものとして得られるという点において、特に有利である。表現の ための好ましいホストは、哺乳類でありこれは例えば、マウスC1細胞、ハムス ターCHO細胞、マウスC1細胞、マウスC1細胞、マウス/ラットNG108 −15細胞及びマウスALT20細胞を含む。例えば、図1の遺伝子が市販の成 長ホルモンOH,細胞にトランスフェクトされると、cAMPセカンドメツセン ジャー系が調節されるのが認められた。好ましいベクターには、pZem又はp R3V又はワクチニアウィルス及びレトロウィルスのようなウィルスのベクター が含まれる。 本発明のポリペプチドは、例えばグリコジル化及び非グリコジル化形態の双方の 全ての可能な変種を含む。含まれる特定の炭水化物は、表現のために使用した哺 乳類又は他の親核細胞に依存するであろう0本発明のポリペプチドはまた、先頭 メチオニンアミノ酸残基を含むこともできる。 更に本発明には、合成的又は他の方法で、図1のアミノ酸配列及び/又は本発明 のドーバミンリセプター自身を複製した、又はこれを部分的にのみ複製した、ポ リペプチドも含まれる。これら全体または部分的に複製したポリペプチドは、好 ましくはまた、ドーパミンリセプター自身の生物学的及び/又は免疫学的活性を 保持するであろう。更に本発明の範囲には、そのようなポリペプチドと免疫学的 に反応性のあるモノクローナルまたはポリクローナル抗体(慣用の技術で生産さ れ好ましくは標識された)をも含む。 好ましい部分的ポリペプチド(フラグメント)は図2に示した疎水性膜横断領域 V、Vl及びVllに位置する配列の一部を少なくとも含むものである。これら は、リガンド結合部位、特に領域V■■の位置に近似している。第3の細胞質ル ープもまた重要なフラグメントSN域である。すなわち例えばG−蛋白質結合は この領域及び領域V及びv■を特徴とする特定の領域リセプターに高度に選択的 な抗体を得たい場合には、そのような抗体を生産するフラグメントが、膜横断領 域V及びV2O間の高度に特徴的な領域、すなわちいずれも他のりセブターとは 相同性が低いものである第3の細胞質ループ、又はC末端領域が選別され及び/ 又はこれらの領域にあるエピトープに特異的な抗体が選別されるであろう。他の りセプター/遺伝子の特異的領域は、イントロン配列、例えば上記のRGB−2 の領域である。合成された特に好ましいペプチドは(図1のアミノ酸番号を参照 して): (A)2−13 ;’ (B)1B2−192 ;(C)264−2 77 ; (D)287−298 ;及び(E)404−414である。これら は次の原理に基づいて選別される。すなわち、大きな数のPro残基(B/C/ D)を含むペプチドの知られた抗原性、N及びC末端(A)及び(E)のカバリ ッジ、リセブター反応をブロックするに効果的な細胞外領域(リセプター反応領 域)に抗体を向かわせる能力(A/C/D)。これらフラグメントに対する抗体 、例えば完全に慣用のハイブリドーマ技術によるモノクローナル抗体、は慣用の 方法で作られる。 本発明はまた、ドーパミンリセブター全体又はそのフラグメントをコードするD NA配列、並びに、そのような全体又は部分的配列を含んだ表現ベクター(例え ばウィルス及び環状プラスミドベクター)にも関するものである。同様に、ホス ト(例えば細菌、酵母及び哺乳類)又はそのようなベクターで形質転換され又は トランスフェクトされた細胞も含まれる。そのようなベクターにある配列に対応 するポリペプチドを表現させる対応した方法もまた含まれるが、それらは例えば 、外因性配列の大きい規模での表現のための及び例えば成長培養液、細胞溶解液 又は細胞膜分画からのポリペプチドの単離のための、適当な条件のもとて形質転 換され又はトランスフェクト細胞を培養することを含んでなるものである。 本発明のDNA配列はまた、ここに記述された自然の配列と異なるポリペプチド の変種、突然変異又は類縁体をコードするものをも含む。そのような相違は、自 然の配列から1又はより多くのアミノ酸残基を除去することにより、そのような 残基を置換することにより及び/又は自然の配列に1又はより多くのアミノ酸残 基を加える添加により、誘導することができる。好ましくは、得られる修飾され たポリペプチドはドーパミンリセプターの生物学的又は免疫学的活性のうち少な くとも1つを保持するであろう。 ドーパミン親和性活性に影響を及ぼしそうな突然変異は、膜横断領域V、Vl若 しくはVllにおける又は第3の細胞質ループにおけるものであろう。加えて、 DNA配列はまた、ここにおいて述べられた、特に各図にて示した、他のDNA 鎖のいかなる相補的な配列をも含む。すなわち、典型的にはここに述べたハイブ リッド化条件下にて若しくはより激しい条件下にてここに述べたDNA配列にハ イブリッドする又はそのようなりNA配列のフラグメントとハイブリッドするD NA配列、及び遺伝子コードの変性によりここに示したものと異なっているDN A配列。こうして、本発明は、ドーパミンリセブターをコードし及びここに示し た配列の1又はより多くのものとハイブリッドする全てのDNA配列を含む、こ れらには、対立変種及びここに記述した実験にて述べた種以外の哺乳類からのド ーパミンリセプターが含まれる。cDNA又はゲノムドーパミンリセプターDN Aの修飾は、部位指向性の突然変異技術を含むよく知られた技術により容易に達 成することができる。そのような修飾されたDNA配列は、ドーバミンリセブタ ーの生物学的活性の保持が望まれる場合には例えば膜横断領域■、Vl若しくは VIIや第3の細胞質ループではない選ばれた領域おいてなされた、除去、付加 及び/又は置換を含むことができる。前述の生物学的活性及び/又は対応するD NA配列を保持しない修飾された蛋白質もまた、例えば本発明の種々の測定にお いて、有用であろう。そのような特に好ましいものにおいては、膜横断領域V、 Vl、Vll又は第3の細胞質ループは、配列の修飾により除去又は不活化され るであろう。 グリコジル化部位の除去もまた、例えば酵母細胞におけるポリペプチドの表現の ためには有用な変種である。 上記のように、ドーパミンリセブターをコードするDNA配列のかなりの部分が 種々の哺乳類種で保存されているということが確立されている。従って、日常的 な実験を用いるのみで、熟練した当業者は、5°側、図1に示したイントロン性 及び構造遺伝子配列並びに図7に示したヒト配列を含むここに示した配列の詳細 に従って製造されたプローブを用いて、他のドーパミンリセプター遺伝子特にD ! ドーパミンリセプターの存在をめて、例えば与えられた哺乳類からのDNA ゲノムライブラリー又は好ましくはcDNAライブラリーを、容易にスクリーニ ングすることができる。プローブは好ましくは、図2に示した7つの高度に保存 された膜横断領域、好ましくは領域■■及びVll、から選ばれるであろう。そ のような日常的スクリーニングは、プローブとハイブリッドするクローンを同定 するであろう。これらから、ここに記述した技術を用いてドーバミンリセブター は日常的に選別されることができる。ヒトD2 ドーパミンリセプターに関して は、特に有用な原料としては、cDNAには線条体、下垂体、神経芽細胞種、腎 臓、胎盤細胞等が、ゲノムDNAには肝臓、胎盤細胞等が含まれる。例えば赤毛 ザルのような霊長類に関しては、特に有用なゲノムDNA又はcDNAライブラ リーとしては、脳、腎臓及び胎盤細胞が含まれる。 ヒトDz ドーバミンリセブター遺伝子に関しては、図7に示した部分的配列は 、λgtlo中のラット脳cDNAの0.8kbのEcoRI=Pstlフラグ メントによる探索のための上記の激しいハイブリッド化条件の下で、全長ラット cDNA、RGB−2であイブラリ−は、例えば上に引用した、例えばDavi s et al、の参考文献に記載されたような、完全に慣用の方法により調製 することができる。この配列又はそのフラグメントもまた、ヒトドーパミンリセ ブター遺伝子をめて上記の及び他の全く慣用の手順に従って、例えば上記の慣用 のライブラリーをスクリーニングするために、プローブとして有用であり得る。 図7の配列と図1及び2に示した配列とを比較すればわかるように、図7の部分 的なヒトの配列は、図1の第259番のアミノ酸に始まるRGB−2と高い相同 性を有している。 同様に、本発明はより一般的に、最も広い意味における哺乳類D2 ドーパミン リセブター遺伝子、例えばそのような調節及び構造遺伝子を、例えば読み取りフ レーム中に、単体で又は組み合わせで、含むものである。例えば、ここに論する 日常的な方法を用いて、そのような遺伝子が哺乳@DNAライブラリーからクロ ーン化されてきたし、またそうされ得る。同様に、本発明は、生物学的に活性な そのような遺伝子のフラグメント、例えば哺乳Jut ドーパミンリセブターの 生物学的活性を有するポリペプチドをコードするフラグメント、又はそのような コードするフラグメントの表現を調節するのに有用なフラグメント、又は、例え ばそれとハイブリッドさせることにより、そのような遺伝子若しくはフラグメン トのためのプローブとして有用なフラグメント、を含む。 本発明の種々のポリペプチド及び配列は、検出マーカー物質、典型的には共有結 合により、及び更に典型的には放射性標識により、又はDNAの場合にはビオチ ンのような非同位体標識により、慣用のように標識することができる。該ポリペ プチド産物(例えば標識抗体)は、種々のサンプル中のドーパミンリセブターの 存在の検出及び定量のために慣用の方法で使用することができる。すなわち、該 標giliDNA産物は、通常のハイブリッド法(例えばNortherプロッ ト、5outhernプロツト、スポットアッセイ等)において、例えば、種々 の哺乳類染色体地図におけるドーパミン遺伝子の位置をつきとめるため、標準レ ベルに比較してmRNA又はリセプター濃度が異常に高い又は低いが否かを測定 するため等の目的に、サンプル中の関連核酸(DNA、RNA)の存在を検出し 及び定量するため、慣用の方法で使用することができる。それらはまた、やはり 全く慣用の手順を用いて、例えば染色体異常を検出する等のため、例えばRFL P分析(例えばGenes III、Levin、John Wi ley a nd 5ons (1987)を参照)を用いて、与えられた患者がらのDNA サンプルに基づくエエvitroの診断にてドーパミンリセブター遺伝子異常を 同定するために、有用であろう。例えば、ドーバミンリセブターが精神分裂症に 関与することが言われれいることがら、本発明の産物及び方法は、精神分裂症の 患者からの核酸を例えばサイズ分画形態で特徴づけ、とりわけ患者を精神分裂症 サブグループに分類し、標準DNA分画列との比較に基づき診断する等のために 、使用することができる。無論、それらはまた、ヒト又は他の哺乳類ゲノムのマ ツピングにおいて、随伴する遺伝子を、例えばRFLP分析及び適用しうるとき は他の異常の分析において、同定するための遺伝子マーカーとして使用すること もできる。上に論じた遺伝子の特徴的領域、例えばイントロン領域、第3の細胞 質ループ等は、この点特に有用であろう。 本発明のポリペプチドが使用できる典型的な測定には、RIA:ELISAその 他の、in vitro及びin vivo双方の、よく知られたイムノアッセ イ技術のあらゆるものが含まれる。ドーパミンリセプターのポリペプチド配列の 種々のフラグメントはまた、与えられたフラグメント内のエピトープをめて、対 応するポリクローナル抗体又は好ましくはモノクローナル抗体(例えば、対応す るハイブリドーマの慣用の調製及び表現により)を製造するために慣用のように して使用することができる。抗体は、しばしば慣用のようにして、例えば放射性 又は酵素的に標識されよう。好ましくは、得られるポリクローナル又はモノクロ ーナル抗体はまた、上述のフラグメントに対してのみならず全蛋白質に対しても 免疫特異的であろう。そのような抗体は、例えば、ドーパミンリセプター及び関 連産物の検出及びアフィニティー精製又はクロマトグラフィーにおいて、慣用の ようにして使用されよう。 無論、本発明のポリペプチドは、上記のようにして細胞から慣用の手順に従って 表現されたもの及びやはり慣用の手順を用いて合成したものを含む。本発明は、 第1に、自然環境の成分を実質上台まない哺乳類ドーパミンリセプターの非自然 的調製を可能にする。「実質上純粋な」の語はここではこの意味、すなわち実質 上これらの自然の成分を含まないという意味、で用いられている0本発明はまた 、上記の種々の原料より単離することのできる又は全く慣用の方法を用いて合成 的に調製することのできるDNA配列を含む。 更に本発明の範囲に含まれるのは、本発明のポリペプチド産物の1若しくはより 多くの又は本発明の核酸配列の1若しくはより多くのものの有効量を、製薬産業 においてよく知られている適当な慣用の賦形剤、補助薬及び/又は単体と混合し てなる、薬剤学的組成物である。これらは、in vitroの使用、例えば、 サンプル中のドーパミンリセブターの存在の若しくはサンプル中の遺伝子若しく は異常遺伝子の存在の検出のため、又はサンプル中のりセプター若しくはその遺 伝子の濃度を高めるため、又は遺伝子治療のようなin vivoでの使用(例 えば欠損遺伝子若しくは遺伝子を不活化し、例えば適当なモノクローナル抗体に よりそれをブロックすること)のため及び/又は新しい機能的遺伝子(例えばレ トロウィルスベクターを使用して)を提供するため、または与えられた位置にお けるドーバミンリセプターの濃度を高めるため、例えばアンチセンスオリゴ配列 を投与することによりリセプター表現及び/又は活性を調節するために、ヒトを 含む全ての哺乳類において、使用することができる。かくして、これらの組成物 は、疾患状態、とりわけ上述のようなドーパミンリセプターやその遺伝子の構造 、表現又は濃度の異常に関連するものを、治療するに有用であろう。与えられた 患者におけ与えられた状態に対する有効な個々の投与量は、よく知られているよ うに、患者の全身状態、体重、特定のドーパミン欠乏疾患状態の同−性及び重症 度を含む通常の状態によって変化するであろう。 本発明のポリペプチドはまた、薬物のような候補化合物のそれに対する親和性、 例えばD2 ドーパミンリセブターに対する(例えばアゴニスト的又はアンタゴ ニスト的な)親和性、を試験するために、例えば競合的結合測定において使用す ることができる。そのような手順は、例えば、ここにおいて及び/又はドーバミ ンリセブターの自然の原料に基づく知られた慣用のプロトコールに類似の、例え ば、Schwarcz et al、、J、Neurochemistry、i 工(1980)、772−778及びCreeseet al、、Europe an J、Pharmacol、、J−6(1977)、377−381の方法 に従って、線条体リセプター、及び他のりセプターに対するトリチル化したドー パミンアゴニスト及びアンタゴニストの結合の阻害のための知られた試験とIf ()2の、全く慣用の手順を用いて行うことができる。ドーバミンリセプターへ のりガントの結合によって開始される反応、例えばセカンドメツセンジャー系の tittmのような細胞反応、を修正し又は開始させる能力をめて物質をスクリ ーニングすることも可能である。そのような分析は、本発明の核酸配列で形質転 換した本発明の細胞を利用することができる。 ドーパミンリセプターに対する又はドーバミンリセブター遺伝子、特にD2 ド ーバミンリセブター、に対する本発明の抗体は、例えば放射線診断、MHI又は ポジトロン造影による、診断的造影技術にも使用することができる。放射性、バ ラマグネティック又はポジトロン標識は、抗体(好ましくは自然のモノクローナ ルな)に慣用の方法、例えばポジトロン放射、放射性核種若しくはバラマグネテ ィック金属のためにはキレート性基の共有結合、により取りつけることができる 。MRI、放射線感受性又はポジトロン造影は、これらの試薬を用いて慣用の方 法で達成することができる0例えば、Maziere et al、、Life  Sci、、 11,1349 (1984)を参照。 適当な薬剤学的担体としては、水、生理的食塩水、ヒト血清アルブミン等が含ま れる。組成物はまた、慣用のドーパミンアゴニスト、ドーパミンアンタゴニスト 等の、関与する特定の疾患状態の緩和に通した他の活性成分を含むこともできる 0組成物は、例えば抗体又はDNAプローブ(例えば、遺伝子の相同性や異常を 検出できるもの)を、例えば酵素、基質、DNA制限フラグメント分析用材料の ような検出方法に特異的な試薬と共に含有する、慣用のキットの形態で提供する ことができる。本発明はまた、例えば米国特許第4736866号に記載されて いるのに類似の、知られた方法を用いて、対応する形質転換動物、特に例えばラ ット、サル等のヒト以外の哺乳類、を製造するためにも有用である。そのような 動物は例えば、特に商業的な研究目的に有用である。DNA配列又は対応するm RNAはまた、例えばカエルからの卵母細胞に注入するのに慣用のようにして使 用することができ、それは次いで慣用のようにして結合やセカンドメツセンジャ ーの解析に使用することができる。更に、1次アミノ酸配列が入手しうろこと自 体、ドーパミンリセプターの2次及び3次構造についての実験的及びコンピュー ターモデル化と理解とを可能ならしめるものである。この3次元的情報は、例え ば細胞膜、そのリガンド(結合ポケット)、関連蛋白質、メ・ンセンジャー系等 との相互作用等のりセブター機能の詳細をモデル化して理解するのに基礎を提供 する。そのような解析は、理性的な薬物設計を可能にし、それによって例えば新 しいドーパミンリセプター調節化学薬剤がこの相互作用の詳細に従って設計され ることができる。 (以下余白) 1、Craase、工、、5ibley、D−R,,Hamblin、M、W、 & Laff。 S、E、 v 6,43−71 (198:I)。 2、5@eman、P、 ev コ2. 229−313 (1980)。 コ、 Lea、T、et al、K妃i広旦273. 59−61 (1984 )。 4、 Seaman、P、at al、 旦Ω裏旦n9旦 225. 728− 7コ1 (1984)。 5、Barnes、D、M、シム旦m遣241,415=4.17 (198B )。 6、Cots、T、!、、Frey、E、A、、Grew@、C,W、、& K ebabian、J、W。 eu 、 u 、1B、1:19−147 (198コ)。 7、Senogles、S、E、at al、 ’ C,262゜4860−4 867 (1987)。 8、Dohlman、 H,G、、 Caron、 M、G、& Lef]co witz、 R,,7゜” 26. 2657−2664 (1987)。 9、 Dixon、R,A、F、、at al、E旦工只工旦 コ21. 75 −79 (1986)。 10、 Mount、 S、M、 ” s 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【a :129.  75−79 (198))。 14、Kubo、T、、at al、El」コLに9323. 411−416  (1986)。 15、Kubo、y、、at al、ド^立田I立 :129. 13]6−8 38 (1986)。 16、5trader、 C,D、、 at al、L2旦ムユエSh仙L2G 3r 10267−10271 (198B)。 17、5iblay、D、R,、Banovic、 J、L、、Caron、  M、G、&しifkowitz。 RJ、Qal 4B、91:l−922(1987)。 1B、Bouviar、M、、at al、出ル思1333. 370−373  (198B)。 19、 Boyson、 S、J、、 McGonigle、 P、& Mo1 inoff、 P、B、 、L出ム仄q名ム、6,3177−:11BB (1 986)。 20、υhler、M、& Mc)Cnight、G、S、 、’ C,262 ゜15202−15207 (1987)。 21、Gorman、 C,、Padmanabhan、 R,& )towa rd、 B、)(、8ム爪岨25、 Jonas、 S、V、P、、 at a l、 、 ’ U 、 。 29、Nava、K、A、& Mo1inoff、P、B、 、 a ac 、 30. 104−111 (1986)。 30、 Chang、 Y、C,& Prusoff、 W、H,’oc e  a c 22゜コ099−3108 (1973)。 さらに研究することなく、以上の説明を利用して、当業者は本発明のその全範囲 において利用することができるものと信しられる。 それ故言及した具体例は単に例示と考えるべきであり、開示の残部の限定と考え るべきではない。 以上の説明から、当業者は本発明の本質的特徴を容易に確かめることができ、そ してその精神および範囲から逸脱することなく、種々の使用および条件に適応さ せるため本発明の種々の変更および修飾を行うことができる。 上に引用したすべての出願、特許および文献のすべては参照のためここに取入れ る。 一1益±一 実施例1 !h 我々は最近ラットドパミンD−2レセプターに対する相補的DNAをクローンし 、このレセプターを発現する細胞ラインをつくることを可能にした。D−2cD NA (RGB−2)をマウスフィブロブラストLtk−細胞中にトランスフェ クトすることによって細胞ライン(LZRI)かつ(られた。以前L−RGB2 Zem−1として記載された(1)LZRI細胞はD−2レセプターの高密度を 発現したが、野性タイプの細胞は発現しなかった。RGB−2cDNAのトラン スフェクションは亜鉛誘発マウスメタロチオネインプロモーターによって調節さ れるけれども、LZRIから調製された膜上のD−2レセプターの密度は該細胞 を亜鉛で処理後も増加しなかった。LZR2と命名されたLtk−細胞から誘導 された第2の細胞ラインは非誘発状態においてD−2レセプターの低密度を持つ ていたが、亜鉛による処理はレセプター密度に50%増加を誘発した。多数のア ゴニストは、発現したD−2レセプターに対する〔3H〕スピロペリドールの結 合を競合的にそして選択的に阻害した。 LZRI細胞においては、ドパミンはGTPおよびNaC1の存在したよりも不 存在下において放射性リガンド結合のより強力な阻害剤であった。ドパミンは、 LZRI細胞から調製した膜においてフォルコリン刺激アデニレートサイクラー ゼ活性を27%減少させた。ドパミンによる阻害は(+)ブタクラモールにより 、または無傷の細胞の百日咳トキシンによる前処理によってブロックされた。こ れらデータは、RGB−2cDNAはグアニンヌクレオチド結合タンパクと相互 作用し、そしてアデニレートサイクラーゼ活性を阻害することができるドパミン D−2レセプターの発現を命令することを指示する。さらにRGB−2cDNA は、ドパミンD−2レセプターの生物学的および薬理学的特徴化のための道具と して有用な多数の細胞ラインをつくる手段を提供する。 正論 ドパミン(DA)レセプターは、機能的および薬理学的プロフィルに基いて二つ のサブタイプに分けられている(2)。DA D−2レセプターはそれらのアデ ニレートサイクラーゼ活性を阻害する能力によって機能的に特徴化される(3) 。D−2レセプターの活性化はカルシウムチャンネルを阻害しく4.5)、カリ ウム伝導度を増加しく6)、そしてイノシトールフォスフェートの蓄積を阻害し 得る(7.8)。DAレセプターの調節および機能的特徴の研究を妨げていた一 つの要因は、該レセプターを発現する細胞ラインがないことであった。プロラク チン分泌腫瘍から誘導された一つの細胞ラインが最近その中でDAがアデニレー トサイクラーゼ活性およびプロラクチン分泌を阻害すると記載された(9)。 我々は最近、β2−アドレナリンレセプターおよびグアニンヌクレオチド結合タ ンパクと相互作用する他のレセプターと著名な同族性を有する、RGB−2と命 名したラット脳相補DNA (cDNA)をクローンした。三系統の証拠がRG B−2cDNAはDAD−2レセプターをコードすることを指示する。(1)こ のタンパクの推定アミノ酸配列はグアニンヌクレオチド結合タンパクへ結合する レセプターに典型的である7個の膜スパニング領域(10)の存在を指示する。 (2)cDNAとハイブリダイズするメンセンジャRNAの分布がD−2レセプ ターの分布と平行している。(3)RGB−2cDNAをD−2選択性リガンド 〔3H〕スピロペリドールの高いアフィニティー結合を欠く細胞中へトランスフ ェクトする時、細胞はD−2レセプターの薬理学的プロフィル特徴(1)を有す る放射性リガンドのための結合部位を発現する。 D−2レセプターcDNAのクローニングは、レセプター活性化の効果が容易に 決定できる細胞ライン中にDAレセプターを発現させることが可能になる。我々 は、マウスLit胞を亜鉛誘発マウスメタロチオネインプロモーターの規制のも とでRGB−2でトランスフェクトすることによって得られた細胞ラインへ〔3 H〕スピロペリドールおよび他のD−2アンタゴニストの結合を以前記載した( 1)、我々はまた、以前使用したアッセイ条件のもとでは、DAのLZRI膜へ の結合はGTPへ応答しなかったことを報告した。我々は今や、RGB−2cD NAによってコードされたD−2レセプターはアゴニストの結合のグアニンヌク レオチド感受性およびアゴニストがアデニレートサイクラーゼ活性を阻害する能 力に関して機能的であることを示す。 皿 U:(α−32P〕アデノシン−5゛−トリリン酸(ATP、10〜50C4/ mmo I)および〔3H〕サイクリツクATP (31,9Ci/mmol) はNew England Nuclear (Bos ton、MA)から購 入し、〔3H〕スピロヘリドール(95Ci/mmol)はAmersham( ArlingtonHeights、It)から購入した。グアノシン−5”− トリリン酸(GTP)、DA、サイクリックATP、3−イソブチル−1−メチ ルキサンチン、ATPおよびフォルコリンはSigma Chemical C ompany(St、Louis、MO)から購入した。キンピロール、LY1 81990 (Lilly Laboratories)、ブロモクリプチン( Sandoz Re5earch In5titute)、(+)および(−) 3−PPP(Astra)は親切な贈与品であった。 トランスフエフシラン:全ROB−2cDNAはプラストpZem3 (11) にクローンされた。cDNAおよびベクターはベクター上のBgl n部位およ びcDNAアダプター上のSat 1部位へ部分的にはめ込むことによって両立 性とされた。このプラスミドはプラスミドpR3Vneoと共にアウスLtk− 細胞中へCaPOa沈澱技術(12)によって同時トランスフェクトされた。 トランスフェクトントはG418の350μg / m l中で選択され、単離 され、ノーザンプロット分析によってRGB−2mRNAの発現についてスクリ ーンされた。RGB−2mRNAの高い発現に基いで選択されたサブクローンL ZRIは以前L−RGB 2 Zem−1として一部特徴化された(1)。第2 の細胞ライン、LZR2は同じ方法で単離された。 組織培養:細胞は、150mm直径のFalcon組織培養プレート(Beck ton Dickinson、Lincoln Park、NJ)中20,00 0細胞/cm”の密度においてプレートされ、成育培地をトリプシン−EDTA (0,1%トリプシン。 0.02%EDTA、リン酸塩緩衝食塩水中)で交換するか3日目に供給するこ とによってサブカルチャーされ、そして5日または6日目に収穫された。細胞は 、5%ウシ胎児血清および5%鉄補給子ウシ血清(Hyclone、Logan 、UT)を補強したDulbecco修正イーグル培地(Sigma)中、10 %co、/90%空気雰囲気中37°Cで成育された。細胞は、成育培地を水冷 低張緩衝液(1mM Na゛−HEPES、pH7,4,2mM EDTA)で 交換することによって溶解された。10〜15分間膨潤後、細胞をプレートから かき落とし、24,000xgにおいて20分遠心した。得られた粗膜分画をB rinkmann Po1ytronホモジナイザーでセツティング6において 10秒トリス等張食塩水(50mM)リスMCI、pH7,4,0,9%NaC 1)中に再懸濁し、レセプター結合実験のため一70℃で貯蔵するか、または直 ちにアデニレートサイクラーゼ実験に使用するためトリス等張食塩水に再懸濁し 、24,000xgで20分遠心し、トリス等張食塩水に再懸濁した。 レセプター結合アッセイ:膜調製物は解凍し、24,000xgで20分遠心し 、指示した場合を除きトリス等張食塩水に再懸濁した。膜調製物の部分標本は、 (最終濃度)50mMt−リスHCI。 pH7,4,0,9% NaC1,0,025アスコルビン酸、0.001%ウ シ血清アルブミン、〔3H〕スピロベリドール、および適当な薬物を含んでいる アッセイチューブへ加えた。(+)ブタクラモール(2μM)は、KI、値に近 い放射性リガンドの濃度においては典型的には総結合の10%以下である非特異 性結合を決定するために使用された。アッセイは、飽和分析のためには2m1. 阻害分析のためには1mlの容積を実施された。インキュベーションはタンパク 15〜50μgの添加によって開始され、37°Cで50分実施され、そして各 アッセイへ水冷緩衝液(10mMトリス、pH7,4,0,9%NaCI)を加 えることによって停止された。 サンプルはガラス繊維フィルター(Schlicher & 5chuell  No、30)を通して濾過され、洗浄緩衝液の10m1で洗浄された。フィルタ ーに残っている放射能をBeckmanLS 1701シンチレーシヨンカウン ターを用いてカウントした、データは、データ解析プログラムEnzf 1tt er (Elsevier−Biosoft)を用いて非直1g回帰によって解 析された。競合実験においては、K1値が実験的に決定したIC,。値からCh engおよびPrusoff法によって計算された。K1およびK。の平均値は 幾何平均である。DAの結合に対するGTPおよびNaC1の効果を評価するた めに仕組まれた実験においては、新鮮な組織が使用される。細胞が収穫され、遠 心され、そしてトリスMg” (50mM トリス、pH7,4,4mM Mg C1z)中にMg”再懸濁された。組織は再遠心前にこの緩衝液中37°Cで1 5分インキュベートされた。再懸濁したタンパクは、添加したNaC1またはG TPなしのトリスMg″1か、または120mM NaC1および100μM  GTPを含むアンセイヘ添加された。 アデニレートサイクラーゼアッセイ: 〔α”P)ATPの(32P〕cAMP への変換はSa lomon et a 1.(14)が記載したのと実質的に 同じようにして決定した。トリス等張食塩水に再懸濁した膜(50〜100μg タンパク)は、50mM )リスHCI、pH7,4,5mM cAMP、1m M S−インブチル−1−メチルキサンチン、1mM MgCIz 、0.5m M EDTA、0.25mM ATP、30μM GTP、約2X10”cpm  (α”P)ATP、および種々の薬物を含む0.2mlのアッセイへ001m 1の容積で加えられた。アッセイは25 c DNAへ加温することにより開始 され、20分後O℃へ冷却し、次に各ア7セイヘトリクロル酢酸(30%溶液I QOu1)を加えることによって停止された。〔3H〕サイクリツクATP ( 約30,000cpm)を内部標準として各アッセイへ加えた。アッセイ容積を 水で1mlとし、チューブを2000xgで10分遠心した。上清中のサイクリ ックAMPは、Dowex AG50W−X4および中性アルミナを含むカラム 上の逐次クロマトグラフィーによって単離した。各アルミナカラムからの2ml 溶離液は液体シンチレーションカウントのためBlo−3afe I I (R PI、Mount Prospect、IL)10mlに溶かした。アルゴニス トによるアデニレートサイクラーゼの阻害のための投与量レスポンス曲線は、プ ログラムEnzfitterを使用する非直線回帰により解析した。データは以 下の式にあてはめた。 E= (100−Ema x)/ 1 + (A/EC5o) ’ +Ema  xここでEは総刺激活性の%で表した酵素活性の量であり、Aはアゴニストの4 度、EC,。は酵素活性の50%最高阻害を生ずるアゴニストの濃度、Emax はアゴニストの最高に阻害する濃度の存在下観察された酵素活性(総刺激活性の %で表す)、Nは傾斜計数である。EC,。値の平均値は幾何平均である。タン パク濃度はPeterson法(15)によって決定した。 監果 Hスピロ゛1 ′−ル Aの : LZRI細胞から調製した膜上のD−2レセプターの密度は〔3H]スピロペリ ド一ル結合の飽和分析によって決定された。RGB−2は亜鉛誘発マウスメタロ チオネインプロモーターの制御下にあるので、細胞の100,1/M@酸亜鉛前 処理の(”HEスピロペリドール結合に対する効果も決定した。結合部位の密度 は、対照LZR1細胞においては736±140fmol/mgタンパクであり 、亜鉛で処理したLZRI細胞では759士L 55 f mo 17mgタン パクであった。LZR2と命名した第2の細胞ラインは、D−2レセプターの低 い密度(平均Bmax±SE、435±71fm。 1 / m gタンパク)を持っていた。LZRI細胞と対照的に、LZR2細 胞の結合部位密度は亜鉛処理により、630±52fmol/mgタンパクへ5 0%増加した(n=2)。対照LZRIおよびLZR2$1胞のための42pM の平均Kn CpKo±SE、10゜37±0.15.n=4)は、亜鉛処理細 胞の47PMの平均に9値(10,33±0.17)と有意差はなかった。すべ ての実験からの飽和分析の5catchard)ランスフォーメーションは直線 を与えた。野性タイプLtk−細胞は〔3H〕スピロベリドールの置換結合が検 出されなかった(データ示さず)。LZRI細胞はD−2レセプターの高密度を 有するので、これら細胞はすべての以後のすべての実験に使用された。 アゴニス による ■ガン′ ムの :いくつかのアゴニストおよび関連化合物 に対するD−2レセプターの見掛はアフィニティーを二つの実験において決定し た(第9A図1表1)。試験した6化合物のうち、ブロモクリプチンが最強力で あり、平均Kl [2nMであったが、D−2選択性アゴニストキンピロールの 不活性エナンチオマーであるLY181990は最も弱かった。すべてのアッセ イは、LZRI細胞から調製した膜を用いて、0.1mM GTPおよび120 mM NaC1の存在下実施された。 他の実験においては、DAによる放射性リガンド結合の阻止に対するGTPおよ びNaClの影響が決定された(第9B図)。これらの実験には新たに調製され た膜が使用され、ホモシネ−ジョンおよびアッセイ緩衝液へ4mM MgC1z が加えられた。GTPおよびNaC1の不存在下、平均IC5oは25#M(平 均−1og(IC,。)±5E=4.6±0.3)であった。アッセイ緩衝液へ GTPおよびNCIの添加は平均IC2゜値を、〔3H〕スピロベリドールの結 合を変えることなく167μM(3,8±0.3.n=4)へ上昇させた。GT PおよびNaC1の不存在下のHill計数は0.50ないし0.68(平均0 .64)の範囲であったが、GTPおよびNaC1の存在下の値は0.77ない し1.1(平均0.94)の範囲であった。GTPおよびNaClの不存在下で 、DAの阻害曲線は、結合部位に二つクラスが存在すると仮定することによって 最良に適中し得る。高いアフィニティーの一クラスは、しセプター総数の48± 14%を表わし、0.3μMODAに対する平均Krを持っていた。レセプター 総数の52±13%を占める第2のクラスは平均に1値24μMを持っていた。 ゴニス に −ニレ−イ −−ゼゞ の :LZRI細胞からの新たに調製した 膜において、しかし野性タイプLtk−細胞からの膜ではなくて、DAはフォル スコリン刺激アデニレートサイクラーゼ活性の濃度依存変調を生ぜしめる。最大 阻害は624 nMのE Cs。値をもって総活性の27%であった(第1OA 図、表1)。キンビロールはドパミンと大体同じく有効であり、すなわちキンビ ロールによって誘発される最高阻害はDAによる誘発と類似であった。LY18 1990はその活性異性体より強力でなくそして有効でなく(第10B図、表1 )、アデニレートサイクラーゼ活性のD−2レセプター仲介阻害は立体選択的で あることを示す、3実験のうち2実験だけにおいて、LY181990が測定し 得る酵素活性阻害を示した(表1)との知見は、この化合物はアゴニスト活性を 少ししかまたは全く持っていないことを示唆する。同様に、(−)3−PPPは 検出し得るアゴニスト活性を持っていなかった。ブロモクリプチンは、E Cs 。値45nMを持ち、最も強力なアゴニストであった。フ゛ロモクリブチンおよ び(+)3−PPPはDAより有効でなく、このためこれら薬物は部分的アゴニ ストであるように見える。 10mM DAによるLZRI細胞中のアデニレートサイクラーゼ活性の阻害は 、アッセイへ(+)ブタクモールlOμMの添加によって防止され(第11図) 、DAの阻害はレセプター仲介であることを示す。また、百日咳トキシンによる LZRI細胞の処理(5Ong/ml成育培地、16時間)は、細胞から調製し た膜においてDA−阻害酵素活性をブロックしく第10C図)、Giは酵素活性 ODAによる阻害を仲介することを示す。興味あることに、百日咳トキシン処理 細胞からの膜中のフォルスコリン刺激アデニレートサイクラーゼ活性は、対照膜 中の活性よりも2.5倍大であった。 (以下余白) 表 1 アゴニストによる放射性リガンド結合およびアデニレートサイクラーゼ活性阻害 〔3H〕スピロペリドール(0,2nM)の結合阻害によって決定した、LZR I細胞から調製した膜上のD−2レセプターに対する6種の薬物の見掛はアフィ ニティーと、フォルスコリン刺激アデニレートサイクラーゼ活性の半最高阻害を 生ずる各薬物の濃度(EC3゜)を示す。μMで表した薬物濃度は、3実験(E C,。、キンビロールおよび(+)3−PPP)、4実験(EC,。、DA)ま たは2実験(K2.すべての薬物およびEC,。、ブロモクリプチン)の幾何平 均である。観察されたアデニレートサイクラーゼ活性の最高阻害(May)は、 10μMフォルスコリンの存在下の総活性の%阻害の平均値±SEMとして表わ した。LY18990については、示した結果は酵素阻害が見られた2実験から のものである。3番目の実験では阻害がなかった。 f −1旦L−M a x ドパミン 17 0.6 27±3% キンビロール 9 0.7 28±2%LY18990 277 5.0 10 ±2%ブロモクリプチン 0.0024 0.04 17±1%(+)3−PP P 33 4.0 16±3%(−)3−PPP 0.87 − − I論 以前に報告したように、ラットD−2レセプターcDNAで形質転換したLtk −細胞はRA D−2レセプターの高密度を発現する(1)。我々は、D−2レ セプターを750ないし1001000f/mgタンパクの密度で安定に発現す る(現在の結果;1を参照)、LZRIと命名したこれら細胞のサブクローンの 一つを特徴化した。 D−2cDNAはプライミド pZem3に含まれるので、亜鉛誘発プロモータ ーの規制のもとで、放射性リガンド結合の性質に対する亜鉛処理の効果が決定さ れた。LZRI細胞上のD−2レセプターは亜鉛の不存在下において最大に発現 されるように思われ、そのため亜鉛処理はレセプターの密度に増加を生じなかっ た。亜鉛に対する応答性の欠如はLtk−細胞ラインの特徴ではない。我々はL tk−細胞の第2の形質転換されたラインLZR2を分離し、それではD−2レ セプターの密度は435ないし630 fmo 17mgタンパクから亜鉛処理 によって約50%上昇される。〔3H〕スピロペリドールに対するD−2レセプ ターのアフィニティーは亜鉛処理によって有意に変化しなかった。 LZRI細胞上のD−2レセプターのいくつかのアゴニストおよび関連する薬物 に対する見掛はアフィニティーは〔3H〕スピロペリドールの特異結合のGTP 存在下での薬物による阻害に決定された。ブロモクリプチンは2nMのに、値を もって極めて強力なアゴニストであった。キンビロールの強度は、DAと同様に 約10uMであった。アゴニストの結合は立体選択的であった。これはLYI8 1990はその活性エチナチオマーであるキンビロールよりかなり弱く、そして (−)3−PPPは(+)3−PPPより強力であるからである。これらデータ はLZRI細胞上のD−2レセプターに対するアンダゴニストの結合の我々の以 前の研究(1)を拡大する。 D−2レセプターの刺激の生理学的効果は、アデニレートライクラーゼ活性を阻 害するグアニンヌクレオチド結合タンパクGiによって仲介されるものと考えら れる(16)。アゴニストの高いアフィニティー結合は、アゴニスト、レセプタ ー、およびGiのα−サブユニット(Giα)よりなる三元複合体であると考え られ、GTPによるD−2レセプターへのアゴニスト結合の阻害はGiαからの D−2レセプター〇〇TP誘発解離を表明する。RGB−2CDNAによってコ ードされたD−2レセプター〇Gタンパクへ結合する能力を評価するため、放射 性リガンド結合の阻害に対するDAの強度に対するGTPの効果が決定された。 LZRI細胞を用いた予備研究において、我々は120mM NaC1を含みそ して添加したMg”を含まない我々のjlA1!アッセイ緩衝液において、DA の結合はGTPへ感受性ではないが(1)、同じ条件下でラット線条体膜へのD Aの結合はGTPによって阻害される(データ示さず)ことを発見した。LZR 1膜におけるGTPへの感受性の欠如については三つの可能性ある説明が存在し た。(1)Ltk−細胞から誘導したLZRI細胞は適当なGタンパクを欠いて いる可能性がある。(2)RGB−2cDNAはD−2レセプターの結合サブユ ニットだけをコードする。RGB−2によってコードされたこのタンパクの予想 された主要構造とグアニンヌクレオチド結合タンパクへ結合した他のレセプター 間の類似性のため、この可能性はありそうちなかった。(3)結合アッセイのイ オン性条件が三元複合体の形成または不安定化のために適性ではなかった可能性 がある。ここに記載した研究においては、イオン性条件はGTP感受性結合を観 察する可能性を増すように変化された。高アフィニティーアゴニスト結合を最大 にするため、組織はMgC1,と前インキュベートされ、そしてMgC1□はア ッセイ緩衝液中に含めされた(17)。 三元複合体のGTP誘発不安定を最大にするため、NaC1をGTPと共に加え た(17)。これらの条件下、GTPおよびNaC1の添加はD−2レセプター に対するDAの強度を低下させ、LZR1細胞からの膜において阻害曲線の傾斜 を増加させた。三元複合体の形成および不安定化のためのイオン必要性はLZR 細胞からの膜においてラット線条体からの膜におけるよりも一層急務であったこ とは興味がある。 DA D−2レセプターによるアデニレートサイクラーゼ活性の阻害は良く特徴 化された現象である(3,18.19)。いくつかの薬物によるアデニレートサ イクラーゼ活性の阻害はLZRI細胞からの膜において評価された。DAおよび D−2選択性アゴニストであるキンピロールの最大有効濃度は、フォルスコリン 刺激酵素活性を約30%減少させた。DAによる酵素活性の阻害はD−2アンタ ゴニストである(+)ブタクラモールによってブロックされた。 試験した最も強力なアゴニストであるブロモクリプチンは、他によって報告され たように(19,20)、部分的アゴニストのようであった。アゴニストによる アデニレートサイクラーゼの阻害は、キンピロールの右旋性エナンチオマーであ るLY181990は少ししかまたは全く有効性を持っていなかったので、立体 選択的であった。以前報告されたように、部分的アゴニスト(+)3−PPPは (−)3−PPPより強いアゴニストであるが、(−)3−PPPは高いアフィ ニティーをもってD−2レセプターへ結合する(21.22)。我々はLZRI 細胞からの膜においては(−)3−PPPによるアデニレートサイクラーゼ活性 の阻害を観察しなかった。 アゴニストによるアデニレート活性の阻害について決定したEC,。 値は、リガンド結合のアッセイにおいて決定したに、値よりも一般に低かった( 表1)。これはこれら細胞上のレセプター予備の存在のためかも知れないが、薬 物は酵素活性の最高阻害において異なるとの観察は、最も有効なアゴニストであ るDAおよびキンピロールに対してさえも多くのレセプター予備は存在しないこ とを示唆する、さらに、(+)3−PPPのような部分的アゴニストのためのレ セプター予備も存在しないであろう。代りの説明は、アデニレートサイクラーゼ 活性の阻害は、後部下垂体中のDAによる酵素活性の阻害について提案されてい るように(23)、三元複合体の形成によって誘発された高アフィニティー状態 におけるアゴニストのD−2レセプターへの結合に関係していることである。他 方、GTPおよびNaClの存在下決定された本報告中のに1値は、低アフィニ ティー状態におけるアゴニストのレセプターへの結合を表明する。 アデニレートサイクラーゼおよび放射性結合アッセイは異なる温度で実施された ので直接比較は困難であるが、高アフィニティークラスの部位へのDA結合のに 1値(0,3膜M)は、DA阻害アデニレートサイクラーゼに対するEC,。値 (0,6μM)に近く、低アフィニティークラスの部位へのDAの結合のための に、値(24μM)およびGTP存在下の結合のためのに、値(17μM)はか なり高い。 DAは、百日咳トキシンで処理したLZRI細胞からの膜中ではアデニレートサ イクラーゼ活性を阻害しなかった。百日咳トキシン触媒GiのADPリボシル化 はアデニレートサイクラーゼのGi仲介阻害を防止するので、この知見はD−2 レセプターは形質転換したLZRl細胞中のGiαと相互作用するとの仮説と一 致する。他の細胞タイプの百日咳トキシン処理後アデニレートサイクラーゼのイ ソブレテレノールによる刺激について観察されたように(24)、百日咳トキシ ンによる無傷のLZRI細胞の処理はアデニレートサイクラーゼを刺激するフォ ルスコリンの能力を増強し、ある種の細胞ラインにおいてはGiはフォルスコリ ンおよびホルモン刺激アデニレートサイクラーゼ活性を変調するように通常作用 することを示唆した。 我々は、D−2レセプターの高密度を安定して発現する、RGB−2cDNAで トランスフェクトした細胞ラインを特徴化した。 この細胞ラインをもって、アデニレートサイクラーゼ活性を阻害するようにグア ニンヌクレオチド結合タンパクと生産的に相互作用するDA D−2レセプター をコードするcDNAが決定された。RGB−2cDNAは、殆どすべてのタイ プの細胞において機能的D−2レセプターの発現を命令するように見える。例え ば、ラット下垂体腫瘍から得た0H4C,細胞は、ラット前部下垂体中のラクト トロフはD−2レセプターを発現するけれども、DAレセプターを欠くプロラク チン分泌細胞である。GH,C,細胞へのRGB−2cDNAのトランスフェク ションは、ここに記載したものと似た機能的特徴を有するD−2レセプターの発 現を生ずる(26)。 D−2レセプターcDNAでのトランスフェクションによってつくられた細胞ラ インは、D−2レセプターの作用および規制のメカニズムの研究に有用であろう 。 1、Bunzow、 J、R,、)1.H,M、 Van Tol、 D、に− Grandy、P、λ1bart 。 J、 5alon、 M、 Christie、 C,λ、 Machida、 K、l Nave。 and O,C1velli、Cloning and *xpre+sgin g of a ratoz dopamine receptor CDN八。 ココ6:78コー787 (1988)。 l Kebabian、 J、W、、 and D、B、 Ca1ns、Mul tiple receptorsfor dopamina、 277:’D− 96(1979)。 3、De Cam1lli、 P、、 D、 Macconi、 and A、  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24、Abramson、S、N、、M、W、Martin、A−R,Hugh es、T、K。 Harden、)C,A、Neva、D+入+ Barratt、and P− B。 Mo1inoff、Interaction ofβ+adrenargic  receptorswith the 1nhibitory guanina  nucleotide−bindingprotein of adenyl ate cyclasa in membranesprepared fro m CYC−5491ymphoma cellg、1江臆シ七LPh復rm克 qq11 3フ:4289−4297 (198B)。 25、 Ta5hうian、A、H,C1onal 5trains of h onnone−producingpituitarycells、 et、  58:527−535(1979)。 26、Albert、P、R,、に、Nave、J、Bunzow、and O ,C1velli。 Biological functions of the rat dopa mine C2r@captor cDNA axprassad in GH ,C,rat pituitarycallg、 フ1: (in press )。 実施例2 肛 我々は、C2−ドパミンレセプターの薬理学との結合部位をエンコードするcD NAを記載した(Bunzow、J、R,ら(1968)Nature 336 .783−787)、我々は、このタンパクは機能性レセプターであること、す なわちcAMP生産およびホルモン分泌を阻害するようにG−タンパクと結合す ることをここに明らかにする。このcDNAはドパミンレセプターを欠(ラット 体泌乳刺激ホルモン細胞株であるGH,C,に表現された。安定なトランスフェ クトントが単離され、ノーザン班上のC2−ドパミンレセプターmRNAの最高 レベルを持つ−クローンGH,ZR?が詳細に研究された。GH,ZR?から単 離された膜へのC2−ドパミン拮抗体3H−スピペロンの結合は、Ko=96p MおよびBmax=2300 fmo 17mgタンパクで飽和し得る。GTP /NaC1の添加は、3H−スピペロン結合に対してドパミン競合のIC5o値 を2倍増加させ、C2−ドパミンレセプターは一種以上のGタンパクと相互作用 することを示した。ドパミン結合部位の機能へアクセスするため、ドパミンの急 性生物学的作用がGH4ZR?細胞中で特徴化された。ドパミンは休止細胞内お よび細胞外cAMPレベルを50〜70%(ECso=8±2nM)減少し、そ して基準レベルの8〜12倍であるcAMPレベルのVIP−誘発増強を完全に ブロックした(ECso=6±1nM)。スピペロン、(+)−ブタクラモール 、(−)−スルピライドおよび5CH23390によるVIP−増強cAMPレ ベルのドパミン誘発阻害の拮抗作用は、D、−レセプターにおけるこれら拮抗体 のに1値から予期される濃度において発生し、そして立体選択的であった。ドパ ミン(およびいくつかのC2−選択的アゴニスト)は、GH,ZR,膜中500 〜800 nMのEC,。をもって、フォルスコリン刺激アデニレートサクラー ゼ活性を45±6%阻害した。細胞cAMPおよび脱調製物中におけるアデニレ ートサイクラーゼ活性のドパミン阻害は、百日咳トキシンによる前処理(50n M/m l、16 h)によって停止された。ドパミン(200nM)はVIP およびTRH−誘発プロラクチン放出を停止した。これらデータは、このcDN Aクローンは、Gタンパクへ結合し、アデニルサイクラーゼと、そしてcAMP 依存および非依存ホルモン分泌を阻害する機能的ド)iミンDi レセプターを エンコードすることを結論的に示す。GH,ZR,細胞は、ドパミンC2レセプ ターの生化学のそれ以上の解明に有用であることを証明するであろう。 庄並 下垂体からのPRL分泌を支配する主要エレメントは、下垂体同車流中のドパミ ン濃度である(1)。ドパミンは下垂体ラクトトロフ上のドパミン−C2レセプ ターを介して基本およびホルモン刺激PRL分泌を阻害するように作用する(1 −5)。ドパミン−Dtレセプターは百日咳トキシン感受性阻害Gタンパクと相 互作用しく6−9Lアゼニレートサイクラーゼ活性を減らし、そして他の剤によ るcAMPレベルの増強をブロックする(6.1O−12)。 ドパミンはまた、ラクトトロフ中の(Ca”)を減少させ、そして特にTRHの ような他の剤による(Ca”)の上昇を阻害する(13−15)。ドパミンのc AMPおよび(Ca ”)の阻害は、一つ以上の百日咳トキシン感受性Gタンパ クへの結合によって仲介され、そしてPRL分泌のドパミン阻害に貢献するよう に見える(15)。ドパミン作用のこれらの要素間の正確な関係は、非均質細胞 タイプの存在、細胞数の制限、および広汎なラクトトロフ調製物の応答性の変動 のため、研究することが困難であった(15.16)。 ドパミン−C2レセプターcDNAの最近のクローニング(17)は、このレセ プターの細胞内作用および調節を検討するための有用な道具を提供する。このC 2−ドパミンレセプタークローンが機能的レセプターの合成を指令し、ドパミン −C2レセプター活性化を生物学的効果の間の経路を規定するかどうかを検討す るため、我々は下垂体由来細胞株G Ha C+細胞中ヘドパミンーD2レセプ ターcDNAをトランスフェクトした。0H4C+細胞はラット下垂体細胞であ り、これはPRLおよびGHを合成分泌し、そして種々のホルモン、成長因子、 神経伝達レセプター、二次メ・ノセンジャーシステムおよびイオンチャンネルを 有し、そしてラクトトロフ機能のアクセスし得るモデルを提供した(18.19 )、Lかしながら、これら細胞は正常ラクトトロフ上に存在するドパミン−C2 レセプターを欠いており、このためドパミン=C2レセプターの機能の研究のた めの理想的ホストを提供する。本報告は、cDNAクローンの遺伝子生産物はド パミン−C2レセプターとして機能し、そして阻害Gタンパクへ結合し、cAM P蓄積およびPRL放出を減少させることを明らかにする。ここで特徴化された GH,C,)ランスフエクタントは、C2レセプターにおけるドパミン作用のメ カニズムをさらに研究することができる有用な細胞システムを提供するに違いな い。 皇11作 材料:ドパミンアゴニストおよびアンタゴニストは、キンピロール(リリー)、 ブロモクリプチン(サンド研究所)、および(+)および(−)3−PPP ( アトラス)を除いて、リサーチ、バイオケミカルズ、インコーホレーテッド(マ サチューセッツ州つオルサム)からのものであった。2−0−スクシニル−cA MPに対するウサギ抗体−ウシ血清アルブミン複合体は、ICN(カリフォルニ ア州アービン)から得、そしてrPRL[[準および抗−rPRL抗体はl ’ J−ラ7ド州ヘセスダ、NIDDKSSalvatoreRa i t i博士 からのものであった。ペプチド類はPenlnsula社(カリフォルニア)ま たはS i gma社(ミズリー州セントルイス)からのものであった。α”P −dcTP (2,20QCi/mmo I)”!−2−0− (ヨードチロシ ルメチルエステル)スクシニルcAMP (2,200Ci/mmol)、3H −cAMP (31,9Ci/mmo l)はNew England Nuc lear社(マサチューセッツ州ボストン)からのものであった。 すべての他の薬品は主としてS i gma社から得た試薬級であったP ZE M Di−cDNAの構築:pZEM−3プラスミド(20)をメタロチオネイ ンプロモーターとhGH3’ −フランキング配列の間のBgl n部位におい て切断した。ドパミン−DzcDNA全長(17)は、λGTIOからSal  Iで切開し、そしてdATPおよびdGTP (250gM)の存在下切断した pZEM−3プラスミドヘリゲートし、そしてE、Colt株XL−1(Str atagene)中へ形質転換した。組換え物はそれらの32p標識D z c  D N Aへのハイブリダイゼーションと、次に制限分析およびDNA配列に よって特徴化された。オリエンテーシタンの意味におけるcDNA挿入物による 組換え物を調製し、真核細胞中へのトランスフェクションのためCsCl勾配遠 心によって精製した細胞培養:A、H,Ta5hijian、Jr、博士(マサ チューセッツ州ボストン、バーバート大学)から得たGHaC+細胞およびサブ クローンを、10%ウシ胎児血液を補給したHam FlO培地中、37°Cに おいて5%CO2中で発育させた。3H−スピペロン結合またはアデニレートサ イクラーゼ活性、の研究のため、細胞は10%ウシ胎児血清を補給したDuJb eccoの修正イーグル培地中、37°Cで10%CO2中で成育させた。培地 はトランスフェクションまたは実験前12〜24時間に交換した。トランスフェ クションのため、GH,C,II胞は2〜4X10”$111F胞/10cm皿 へ成育させた。20#gのp Z EM Dz c DNAおよびlugのpR 3V−ネオを2mlのHepes緩衝化食塩水中リン酸カルシウムで共沈させ、 細胞上に10〜20分置いた装加温F10+10%ウシ胎児血清(pH7,0) 8mlを加え、細胞を37°Cで4〜5時間インキュベートした。プレートを洗 浄し、細胞をインキュベーター中に16〜20時間置いた装700t1g/ml のG418(ジェネチシン、Gibco、N、Y、)を補給した新しい培地を次 の3〜4週にわたって添加し、ネオ抵抗を発現する安定なトランスフェクシント を選別した。個々のコロニー3〜5μmを採取するため無菌マイクロピペットを 使用して単一コロニーを単離した。トランスフェクタント細胞ラインのストック を液体窒素中に貯蔵冷凍すれば、041Bは成育培地から排除した。 RNA単離およびノーザン斑分析:細胞をカルシウム不含Hepesil衝化食 塩水+0.02%EDTA中で洗い、そしてトリス緩衝化グアニジウム塩酸塩で 抽出し、1.7g/ml CsClパッドを通して遠心しく33.−00Orp m、16h)、そしてペレットをフェノール/クロロホルムで抽出し、エタノー ル沈澱させる(21)、RNAを再懸濁し、0D=260 nynにおけるUV 吸収によって定量する。ノーザン斑のため、RNAをグリオキサールZDMSO 中で変性しくIh、50℃)、10mMリン酸ナトジナトリウム中ガロースゲル 上へ流した。RNAをナイロン膜(N−結合。 Amersham)上に一夜しませ、80°Cで2時間焼付けした。 プレハイブリッド化は6時間42℃において記載したように行った、ランダムに プライムしたD z c D N Aの3Rp標準1. 6KbBamHI−B gl 117ラグメント(1〜2 X I O’ d p m / Bg)を5 0%ホルムアミド中42℃における16〜20hのハイブリッド化のために使用 した。斑点を2XSSCXSSC中室0で洗浄し、0.2xSSC,0,5%S DS中70°Cにおける3×15分洗浄を行い、そして増悪スクリーンを使用し てX線フィルムへ一夜−80°Cにおいて露出した。 リガンド結合:細胞膜は、最初成育培地を水冷した低張緩衝液(1mM Hep es、pH7,4,2mM EDTA)で交換することによって調製した。10 〜15分膨潤した後、細胞をプレートからかき落し、24,000gにおいて2 0分遠心し、トリス等張食塩水(50mMトリス、pH7,4,0,9NaCI )中セツティング6においてBrinkman Po1ytronホモジナイザ ーで10秒分解し、レセプター結合実験のための一70°Cにおいて貯蔵するか 、またはアデニレートサイフサラーゼアッセイ(後記)に直ちに使用するため、 50mMトリス、PH7,4中に再懸濁し、上記のように遠心し、50mMトリ ス中に再懸濁した。結合アッセイのため、膜調製物は解凍し、遠心しく24,0 00gX20分)、特記した場合を除きトリス等張食塩水中に再懸濁した。膜調 製物の部分標本を50mMトリス、pH7,4,0,9%NaC1,0,025 %アスコルビン酸、0.001%ウシ血清アルブミンaH−スビペロンおよび指 示した薬物を含んでいる試験管へ加える。(+)−ブタクラモール(2μM)は 非特異性結合を規定するために使用した。これは放射性リガンドのに、値近くの 濃度における総結合の10%以下であった。アッセイは、飽和分析のため2ml のまたは阻害分析のため1mlの容積において二度実施した。インキュベーショ ンは膜タンパク10〜50μgの添加によって関しされ、そして37°Cにおい て50分実施し、そして各試験管へ水冷した緩衝液(10mMトリス、pH7, 4,0,9%NCI)10mlの添加によって停止した。サンプルはガラス繊維 フィルター(Schlicherおよび5chuell No、30)を通して 直ちに濾過し、水冷緩衝液10m1で洗った。フィルター上に保持された放射能 をベックマンLS1701シンチレーションカウンターを用いてカウントした。 ドパミン結合に対するGTPの効果を調べる実験においては、細胞を収穫し、遠 心し、トリス−Mg”(50mM)リス、pH7,4,5mM MgCl、)中 に再懸濁し、15分間37°Cでインキュータートした。遠心後再懸濁したタン パクを、GTPまたはNaClを添加しないトリス−M g ”、または120 mM NaClおよびlooμM GTPを添加したトリス−Mg”を含むアッ セイへ加えた。 c A M PおよびPRLアッセイ:細胞を実験3〜7日前に6ウエル、35 mm皿中にプレートした。細胞は2ml/ウェルの加温下10+0.1%(−) アスコルビン酸+2mM)リス(pH7,2)(FAT)中5〜10分プレイン キュベートし、1ml/ウェルのFAT+100μm IBMX+実験化合物を 加え、37℃において30分間インキュベートした。実験化合物はアッセイ直前 につくったストック溶液から200〜1000倍希釈した。最終エタノール濃度 はGH,ZR,細胞中の基準またはVIP増強cAMPまたはPRLレベルに対 し影響のない濃度である、0.1%を決してこえなかった。培地を集め、細胞を 沸騰水1ml中で直ちに分解した。細胞分解物および培地を遠心しく2000  g、10分、4°C)、上清を細胞抽出物としてアッセイのため集めた。細胞抽 出物および培地サンプルは、もし直ちにアッセイしなければアッセイまで一20 ℃で冷凍した。cAMPは、使用した抗体を1:500希釈して記載した特異性 ラジオイムノアッセイ(22)によってアッセイした。4℃において16時間イ ンキュベーション後、10%B5A20μ!および95%エタノール1mlを続 いて加え、抗体−抗原複合体を沈澱させた。標準曲線はcAMPを標準として用 い、0゜5±0.2μmolのIC,、を示した。PRLは、FAT培地中30 分インキュベーションの間IBMXを省略したことを除き、上記のようにして得 た培地サンプル中でアッセイした。PRLレベルは抗体−抗原複合体を沈澱する ため5taphyloccus A分解物(IgSornb、The Enzy me Center、Malden、MA)を使用する特異性ラジオイムノアッ セイ(23)によって測定した。 アデニレートサイクラーゼアッセイ:α”P−ATPの:+zp−cAMPへの 転換は、本質上Salomon et al (24)によって記載されたよう に測定された。膜(10〜50μg)は100μmの容積において、50mM) リス、pH7,4,5mM cAMP、1mM IBMX、1mM MgC1z 、0.5mM EDTA、0.25mM ATP、30μm GTP、約2X1 0”cpmのα”P−ATPおよび種々の薬物を含んでいるアッセイ200μl へ添加された。、3回実施されたアッセイは、25°Cへ加温することによって 開始され、0°Cへ冷却することにより停止された、各アッセイへトリクロル酢 酸(30%溶液100μl)を加え、そして各チューブ’H−cAMP (30 ,000c pm)を内部標準として加えた。アッセイ容積は水の添加によって 1mlへ増量され、チューブは遠心(2000gX10分)された。上清中のc AMPはDowe x ACy50W−Xs樹脂および中性アルミナを含むカラ ム上のシーケンシアルクロマトグラフィーによって単離された。各アルミナカラ ムからの2ml溶離物を液体シンチレーション計数のため10m1のBlo−3 afeII (RPI、MountProspect、rL)中に溶解した。 計算:cAMPおよびPRLアッセイからのデータは、3回測定の平均上標準誤 差として表わされる。曲線あてはめパラメータは、Enzfitterプログラ ム(Elsevier Biosoft)を使いる非直線回帰分析によって得ら れた。平均アフィニティ+、EC,。およびICs。値は、実験の指示数の幾何 平均である。競合実験においては、K1値はChengおよびPrusoffの 方法(25)により実験的に決定したIC,、値から計算された。すべての実験 は第16図に提供したもの(2回)を除いて、独立した3〜5回の試験の代表で あった。 結果: 安定なトランスフェクトントの特徴化:c)1.c、細胞は、pZEM Dz  cDNAおよびpR3V−ネオで同時トランスフェクトされ、抗生物質G418 へ抵抗性のコロニーが単離され、最初ノーザン斑分析によって特徴化された。− クローンGH,ZR,は、他のクローンより高い2.5kb Dz RAAレベ ルを持っていた(第13A図)。野性タイプ(トランスフェクトしない)GH, C、m胞、そしてp ZEM−3ベク9−3中ニア ット5 HT’+aレセプ ター遺伝子を発現するGH,C,細胞トランスフェクトント(GH,ZD、。) は、D!−レセプタープローブへハイブリッド化を示さなかった。36時間10 μM ZnSO4によるOH,ZR4細胞の前処理は、D2レセプターmRNA の著しい増強を誘発し、転写されたmRNAは亜鉛感受性メタロチオネインプロ モーターによって調節されること(20)を示す。GH,ZR,クローンは、こ のクローンにおけるドパミン−D2レセプター発現の高レベルのため、以後の分 析(後記)のために使用された。 選択的ドパミン−D2レセプターアンタゴニストである3H−スピペロンの特異 的結合は、GH,ZR,細胞から調製した粗製膜中でアッセイされた(第13B 図)、GH,ZR,膜は、ZuM(+)ブタクラモールによって置換された3H −スピペロン結合の飽和し得る成分を示したが、野性タイプGH4C,細胞から の膜は特異的3H−スピペロン結合を示さなかった(データ示さす)。5回の実 験において、GH,ZR,細胞膜は2046±315fmol/mgタンパクの 最高特異性3H−スピペロン結合と、9G±1pMの平均に、値を示した。これ らの値は、これら細胞中のドパミン−D2結合部位の強い発現と、そしてラット 線状膜中に、そしてPZEM−D、−cDNAでトランスフェクトしたLtk− 細胞中に得られるもの(17)に匹敵するsH−スピペロンに対する親和性を指 示する。 発現されたドパミン結合部位がGタンパクと相互作用するかどうか確かめるため 、ドパミンによる3H−スピペロン結合の阻害を100μM GTPおよび12 0mM NaC1の不存在または存在下においてOH,ZR?細胞膜中でアッセ イした(第13C図)。 アッセイはドパミンの高いアフィニティー結合を向上させるため4mM MgC l□の存在下で実施された。添加したGTPおよびNaC1の不存在下では、ド パミンはIC,。=49±15μMと、Hill計数0.69をもって8H−ス ピペロン結合を阻害し、ドパミンに対し高いおよび低いアフィニティ一部位の存 在を示唆した。 2種類の結合部位の存在を推測させるモデルに従ったデータの解析は、レセプタ ーの46±15%はドパミンに対し高いアフィニティ(Kn=0.5μM)を有 し、残りのレセプターはアゴニスト点対して低いアフィニティー(30μM)を 持っていることを示した。GTPおよびNaC1の存在下においては、ドパミン に対する■CSOは、単一性(0,93)へ近いHill計数をもって109± 20μM(K+−t7μM)へ2倍シフトした。このように、GTP/NaCl の存在は、線条細胞調製物中で観察されたように(6、7)、ドパミンレセプタ ーを高いおよび低いアフィニティーレセプターの不均質集団から低アフィニティ ーアゴニスト集団状態にあるレセプターの殆ど均質な集団へコンバートする。こ れらのデータは、クローン化したドパミン結合部位はOH,細胞中に発現させる 時Gタンパクと相互作用することを示唆する。 cAMPおよびPRLレベルに対するドパミンの作用:発現したドパミン−Dt  レセプタークローンの機能を直接テストするため、細胞cAMPレベルに対す るドパミンの作用を測定した。これらのアッセイは、これら細胞中のフォスフオ シエステラーゼ活性を阻害するため、100μM IBMXの存在下で実施した (22)。このように、cAMPレベルの観察された変化は、c A M Pの 分解の変化ではなくその合成速度の変化を表わす、ベースcAMPレベルに対す るドパミンの作用と、そしてcAMPのVIP−増強レベルのドパミン阻害が測 定された。GH4Ct 1胞は、他者により記載されたように(22,26)、 cAMP蓄積の増強をもってVIPに応答する(第14A図)、ドパミンは、イ ンキュベーションの間v!Pが存在してもしなくても、野性タイプGH,C,細 胞における細胞外cAMPレベルに対して効果を持たなかった。この結果D2− ドパミンレセプターmRNAおよびGH,C,細胞中の結合穴上昇させないため 検知し得るり、〜ドパミンレスポンスを欠いていることを指示する。GH4ZR ?からの培地においては、ドパミンはベースcAMPレベルを阻害しく50〜7 0%)、そしてVIP−増強cAMPをベースレベルへ減少させた。cAMPレ ベルヲ減少させるドパミンのこれらの作用は、すべて実験に一貫して観察され、 そしてドパミンは細胞内cAMPレベルの低下にも等しく有効であった(第14 B図)。GH,C,細胞において以前観察されたように、細胞内および細胞外c AMPレベルは平行して変化するが、cAMPの低回収率のために一層著明であ り得る。cAMP蓄積に対するドパミンの作用は、高度に選択的なドパミン−D 2アンタゴニストである(−)スルピライドによってブロックされるが、非活性 立体異性体(+)スルピライドはcAMP蓄積に対するドパミン阻害をブロック しなかった。スルピライドによる立体選択的ブロックは、ドパミンによるGH, ZR7中のcAMPレベルの阻害は野性タイプGH,C,I−中に存在しないド パミン−D2レセプターの活性化によって仲介されたことを示した。 ドパミン作用の生理学的成果は分泌の阻害であり、それはGH。 ZR,細胞中の急性(30分)PRL放出を測定することによってアッセイされ た(第14D図)。VIPおよびTRHはPRL分泌をそれぞれ1. 5倍およ び3倍増強した。VIPはc A M P依存メカニズムによってPRL放出を 増強するものと考えられ(22,23,26)、他方TRHはカルシウム代謝へ リンクしたcAMP非依存メカニズムによって作用する(19.27)。ドパミ ンはベースPRL放出を阻害しないが、VIPおよびTRH誘発PRL分泌の増 強はドパミンによってブロックされた。このようにドパミンはGH4ZR?細胞 においてcAMP依存およびcAMP非依存分泌をブロックした。ドパミンのこ れらの作用は(−)スルピライドによって逆転されるが、しかしく+)スルピラ イドによっては逆転されない、C;H4Ct細胞においては、ドパミンはPRL のベース、VIP刺激またはTRI刺激分泌に対して効果を持たなかった(デー タ示さず)。 生物学的応答に必要な濃度がドパミン=D2レセプターに対するアフィニティー と相関するかどうかを調べるため、cAMPレベルに対するドパミン作用につい て投与量レスポンス関係を調べた(第15図)、ドパミンは似たcAMPレベル を強力に阻害した。さらに、ドパミンは、それぞれ8±2nMおよび6±1nM のEC,。値をもって、ベースおよびVIP増強cAMP蓄積を阻害した。これ らのデータは、ドパミンは大体等しい強度をもってベースおよび促進cAMP蓄 積を阻害することを示す。ドパミンのこれら阻害作用の高強度は、GHaZRt 細胞が機能的ドパミン=D2レセプターを発現するとの主張を支持する。 GH,ZR,中のcAMPのVIP増強レベルのドパミン阻害の薬理学的特異性 は、特異性レセプターアンタゴニストを使用してさらに検討された(第16図) 、このデータは、ある種のレセプターアンタゴニストは細胞外cAMPのVIP 増強レベルのドパミン誘発阻害を逆転することを示す、最高cAMP(100% )はVIP単独の存在下におけるcAMPレベルに相当した。ドパミン−D2ア ンタゴニスト(スピペロン、(+)ブタクラモール、(−)スルピライド)の低 濃度はドパミン作用をブロックしたが、特異性ドパミンアンタゴニストである5 CH23390は非常に高濃度においてのみ活性であった。Dよ一アンタゴニス トの不活性立体異性体(−)ブタクラモール、(+)スルピライド(第14C図 )はドパミン作用に対し少ししかまたは全く効果がなかった。ドパミン不存在下 添加したアンタゴニストはcAMP濃度を変えなかった。アンタゴニストに対す るICs。値から得た推測に1値(第16図の説明を見よ)は、ドパミンレセプ ターの結合競合研究(I7)から決定した値に似ており、GH,ZR,細胞中ド パミンによるcAMPレベル・の阻害は、ドパミン−D2レセプターと薬理学的 に区別されるレセプターによって仲介されることを示す。 アデニレートサイクラーゼの阻害:ドパミンレセプターアゴニスト↓こよるアデ ニレートサイクラーゼ活性の阻害を直接評価するため、”P−ATPのコ”P− cAMPへの変換をGH4ZR?細胞から調製した膜中で測定した(第17図) 。ドパミンは総フォルスコリン(10μM)刺激活性を0.36μM (n=5 )の平均EC5o値をもって45%阻害した。下垂体において(11)そして線 状(28)Hにおいて観察されたように、ブロモクリプチンは部分的アゴニスト として行動し、酵素活性を最高23%阻害した(ECs=6nM)、選択的Dt −アゴニストによるアデニレートサイクラーゼ活性の阻害は立体選択的であった 0例えば、キンピロールはフォルスコリン刺激サイクラーゼ活性を41%(E  Cs。−0,32nM)阻害したが、LY181990すなわちキンピロールの 不活性(+)エナンチオマーは酵素活性の一貫した減少を生じなかった。同様に 、(+) 3 P P P (ECso”0. 86 nM)はドパミンのよう に有効であったが、エナンチオマー(−)3−PPPはアデニレートサイクラー ゼ活性を一貫して減少しなかった。VIPもGHaZR1細胞膜において、野性 タイプGH,C,II胞膜について報告されているように(29)、アデニレー トサイクラーゼ活性を刺激した。200mM VIPにより刺激された総括性は 22±7pm。 17mgタンパク/分(n=3)であり、そしてVIP増強活性はラット前下垂 体膜中50〜50%阻害(11)と比較して、ドパミン(100μM)によって 41%阻害された。これら調製物においてベースアデニレートサイクラーゼ活性 に対するドパミンの効果は観察されなかった。それにもかかわらず、ドパミンに よるフォルスコリンまたはVIP刺激アデニレートサイクラーゼ活性の阻害は、 GH,ZR?細胞におけるドパミンによるcAMP蓄積の阻害の可能性あるメカ ニズムを徒供スる。 百日咳トキシン感受性:百日咳トキシンに対する感受性は、レスポンスを誘発す るように阻害Gタンパク(例えばGiまたはGo)へ結合する、ドパミン−D2 レセプター(6〜12.15)のようなレセプターの品質証明である。16時間 の百日咳トキシンによるGH4ZR?細胞の前処理(第12図)は、フォルスコ リン刺激膜アデニレートサイクラーゼ活性のドパミン仲介阻害を解離し、ドパミ ンによるベースおよびVIP刺激cAMP蓄積の阻害を破壊した、使用した百日 咳トキシン濃度およびインキュベーション時間は野性タイプ細胞におけるソマト スタチンレスポンスの最高ブロックを生じ(30)、そしてドパミンレスポンス はこれらの条件下で殆ど完全に阻害された。対照的に、ベースおよびVIP刺激 eAMP蓄積、およびベースおよびフォルスコリン刺激サイクラーゼ活性は百日 咳トキシン前処理によって有意に変化しなかった。これらデータは、発現された cDNAクローンはG Ha細胞中に存在する阻害Gタンパクへ機能的に結合し 、そのため善意のレセプターを代表するドパミン−D2結合部位をコードすると いう主張を支持する。 量論 ドパミン−D2結合部位をコードするcDNAクローンは、該クローンがアデニ レートサイクラーゼ阻害、cAMP蓄積、およびPRL分泌の阻害(6〜12. 15)、へ百日咳トキシン感受性阻害Gタンパクによって結合される、機能的D 2レセプターを発現するかどうかを決定するため、GH,C,細胞中に発現され た。ドパミン−D z レセプターは、GH,、ZR7)ランスフェクタント中 のDtレセプターmRNAの存在によって証明されるように、マウスメタロチオ ネインプロモーター(20)の制御下D z c D N A構造から特異的に 発現された。ドパミン−D22レセプターRNAレベルはトランスフェクトしな いGH,C,細胞中、またはラット5−”HT1Aレセプターサブタイプでトラ ンスフェクトした細胞中において検出できなかった(第13A図)。GH,ZR ,細胞中に発見されたmRNAスペシスはラット脳中に見られるD22レセプタ ーRNAと大体同じ分子量であった(17)。ドパミン−D t m RN A のレベルはGH4ZR?細胞中1100u Zn”の添加によって増加し、mR NAの発現はZn”i受性マウスメタロチオネインプロモーターによって制御さ れ、内因性遺伝子の転写を表わさないことを指示する。3H−スピペロン結合の 特異的結合はGH4ZR?細胞のみに存在し、100μM Zn”によって増加 され、そのためこれら細胞におけるドパミン=D2レセプターmRNAの発現に 相関した。Dt−レセプターmRNAはGH,ZR?細胞中の高アフィニティー ドパミンD2結合部位の強力な発現が得られるように転写された。 cH,ZRt )ランスフェクタント中のドパミン−〇z、結合の存在は、cA MPの強力な阻害およびPRL放出と、フォルスコリン刺激アデニレートサイク ラーゼ活性の阻害に相関したが、ドパミンの作用はトランスフェクトしない゛G 珂a C+細胞に見られなかった、ドパミンのこれら阻害作用は、下垂体ラクト トロフ中のドパミンの既知の生理学的作用(1,2)と正確に一致する。特に、 ドパミンは、これらのプロセスの刺激はドパミン濃度が低濃度へ減少しない限り 発生しないように、ラクトトロフ中のPRL分泌およびcAMP蓄積を制御する (l、3〜5)。同様に、ドパミンの最高濃度の存在下、vrpはOH,ZR? 細胞中のcAMPレベルまたはPRL分泌を増強しない(第14図)。GH,Z R,細胞中のベースおよびV I Pil1強cAMP蓄積のドパミン阻害の強 度(第15図)は、下垂体間車流中のドパミン濃度が発情前記のメスラットにお いて7HMから発情中20nMに変化し、そしてオスラットにおいては3HMで あること(31)を考慮に入れ、ラクトトロフについて期待される濃度範囲内で あった。特異性アゴニストおよびアンタゴニストを使用するアデニレートサイク ラーゼおよびcAMP蓄積のドパミン誘発阻害の薬理の詳細な解析は、GHaZ Rt細胞中のドパミン作用はドパミン−Dt レセプターとは区別し得るレセプ ターによって仲介されるとの結論と完全に一致する。 ° ドパミンの測定されたアフィニティー(第13C図)とcAMP蓄積阻害す るドパミンの強度(第13C図)との間の食い違いは、GHaZRq細胞は余分 のレセプターを持っていること、すなわち生物学的作用のためのE Cs。をK ゎ値より低い値シフトされるのに十分に過剰の結合部位を持っている可能性を生 ずる。代りの説明の一つは、膜調製物中のレセプターは細胞自体よりもアゴニス トに対して低アフィニティーを持っている(しかし測定したIC3゜値はに1) 値に相関しているからアンタゴニストに対するアフィニティーは不変)というこ とである、そのままの細胞中に存在する一細胞質ゾルまたは膜関連成分は膜結合 およびアデニレートサイクララーゼアッセイ条件では完全に置換されないから、 膜調製物中のドパミンレセプターの最適機能を許容す、る成分が欠けている可能 性がある。この主張はドパミンによる粒状アデニレートサイクラーゼの阻害に対 するED5゜値、すなわち結合競合実験からドパミンに対して得られたに、値( 500nM)に近い値と、しかしそのままの細胞においてドパミンによるc A  M Pレベルの阻害に対して得られた100倍高いEC,。値(6〜8nM) によって支持される。この条件の差はそのままの細胞対細胞調製物間のアッセイ に見られまた差を説明し得る。しかしながら、アンタゴニストのアフィニティー はcAMP蓄積実験から得られた推定に、値(第16図)と良く相関し、アンタ ゴニスト結合は膜および全細胞において同様であることを指示した発現されたド パミン−D2結合部位のGタンパクへの結合の別の証拠は、GTPの存在下ドパ ミン結合アフィニティーの低アフィニティーへのシフトである。このようなアフ ィニティーのGTP誘発シフトはラット脳からの膜におけるドパミン結合につい て報告されており(6,7LそしてレセプターとGタンパクとの相互作用のため である(8.9)。GTPの存在下、Gタンパクはレセプターから解離し、レセ プターを低アフィニティーアゴニスト状態に置く(6,7)w ドパミンの場合 、この二つの状態間のアフィニティーの差は小さく、その5.ため低アフィニテ ィー状態へのGTP誘発シフトは小さく (2倍)、そしてG!タンパク解離を 最大にするためNa゛イオンの存在を必要とする(28)。ドパミンアフィニテ ィーにおけるGTP−誘発シフトの観察は、発現されたレセプターはGH,ZR ,細胞中の一種以上のGタンパクと関連していることを示唆する。 ドパミンの阻害作用は、レセプターが阻害Gタンパクへ結合することを指示する が、これは阻害Gタンパクを不活性化するようにGH4ZR7細胞を百日咳トキ シンで前処理することによって一層直接的にテストされた(30)。百日咳トキ シン前処理は、ベースまたはVIP誘発cAMP蓄積を変えることなく、ドパミ ン作用を完全にブロックした。このように、百日咳トキシンは、多分ドパミン− Dtレセプターを阻害Gタンパクから解離することにより、生物学的レスポンス のドパミン増強形質導入を阻止した。他の系(32)と異なって、しかし野性タ イプGH,C,細胞(30)と同様に、スチミュレーター(例えばVIP)によ るcAMPレベルの増強は百日咳トキシン処理GH,ZR,細胞においては増強 されないし、ベースcAMPレベルも百日咳トキシンによって変化しなかった。 これはGH−ZR7細胞中に存在する阻害GタンパクはcAMP生産を強くする ように阻害しないことを示唆する。 GH,C,細胞上のソマトスタチンレセプターの存在は、ソマトスタチンとドパ ミンの阻害作用の直接比較を許容する。ドパミンと同様に、ソマトスタチンはベ ースアデニレートサイクラーゼ活性(29)またはベースPRL分泌(30)を 阻害しない。GH4C1細胞におけるVIP刺激サイクラーゼ活性(29)、V IP増強CAMP蓄積(22)、およびPRL分泌(23,30)のソマトスタ チン誘発阻害は、すべてGH,ZR,細胞においてドパミンによって誘発された 最大阻害の約半分であった。ドパミンの大きな効果はD2レセプターの過剰数の 存在のためではなかった。これはcAMP蓄積およびPRL分泌実験の条件下で のレセプター数は、GH4C1細胞中のソマトスタチンレセプター数(13,0 00部位/細胞)(33)より少ない10,000部位/細胞以下であったから である。 これら細胞に発現されたドパミンレセプターは形質導入阻害作用においてソマト スタチンよりも有効であることが明らかであり、GH細胞に存在するGタンパク に対するドパミンレセプターの一層効果的な結合を示唆する。 GH,C,細胞におけるドパミン−D2レセプターcDNAの発現の第2の理由 は、ドパミン作用およびDt レセプターメカニズムを研究する新しいモデルを 確立することである。今日までドパミンD2レセプターを発現する最も入手し易 い細胞系であるラソトラクトトロフ中のドパミン作用の現在の研究は、ドパミン 阻害のメカニズムについて多岐の結論へ導いた。ノイロンにおいて、ドパミンは D2レセプターが阻害Gタンパクへ結合することによって仲介される作用である (15Lカリウムチヤンネルを開くこと(35)による膜電位を高分極する(3 4)。ラクトトロフにおけるドパミンによって誘発された腋窩分極(36)はカ ルシウムチャンネルを閉じ、ベースカルシウム流入束を減らし、ドパミンによっ て誘発されたベース(Ca”)の観察された低下(13〜15,37.38)を 説明するであろう。しかしながら、ドパミンはある種の下垂体細胞において(C a”)を増加することが観察されている(37)。 GH4ZR?I]1胞中の(Ca”)のドパミン誘発変化を検討することにより 、D2レセプターが(Ca”)の変化に特異的に関連し、そしてホルモン分泌の ドパミン阻害の仲介において(Ca”)の役割を確かめることが可能になるであ ろう。他の解決されない論争の一つは、ドパミンが分泌の増強を阻止し、そして TRHのようなカルシウム移動ホルモンによって阻害するメカニズムである。あ るものはフォスファチジルイノシトール代謝(39,40)および〔Ca”)( 13,14)のTRHK発増強のドパミンによる阻害を報告し、他のものは変化 を認めていない(38,41)。GH,ZR1細胞においてドパミンによるTR H誘発PRL放出の認められた阻害は、ドパミンはTRH誘発カルシウム移動ま たはフォスファチジルイノシトール代謝を変えるプロセス(例えばカリウムチャ ンネルの開口)へGタンパクによって結合されることができることを示唆する。 G Ha Z Rを細胞は、ドパミン−D2レセプターのメカニズムに関するこ れらおよび他の疑問を研究するための均質な、豊富なそして高度に応答性の調製 物を提供するであろう。 この報告に提供されたデータは、発現されたクローン(17)は、PRL分泌、 cAMP生産、およびアデニレートサイクラーゼ活性を含む検討されたすべての 作用において、ドパミン−D2レセプターの薬理を持っていることを指示する。 D2クローン、1)ドパミン−D2結合部位のためのcDNAクローンはGタン パク結合レセプターの原型構造を有する;2)該クローンは飽和し得るそして特 異性結合性質を持ったタンパクを発現する;3)発現された結合部位に対するア ゴニスト結合アフィニティーはGTPの存在下減少する;4)発現されたレセプ ターはGタンパクによって規制される合される;5)Gタンパクを解離する剤( 例えば百日咳トキシン)は適当するレスポンスの発生から発現されたレセプター の活性化を解離する;との機能的Gタンパク結合レセプターとしての分類のため の五つの基本的基準を満たす。結論として、クローン化したドパミン−D2レセ プターとGタンパクとの相互作用は生産的であり、α、またはα。サブユニット へ導びき、そしてcAMP依存性およびcAMP非依存性メカニズムによるcA MPおよびPRLレベルの阻害へ導びく。 2の欠 (以下余白) eell 1. 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41、Canonico、P、L、、Jarvis、W、D、、Judd、A、 M、、andMacLeod、R,M、 (1986)、J、Endocrin ol、】−LQ、コ89−393゜ 1 使用した略語は以下のとおり。 PRL、プロラクチン;GH,成長ホルモン;(Ca”)、細胞質ゾル不合カル シウム濃度; V I P、血管活性腸ペプチド;TRH、タイロトロピン放出 ホルモン、r、BMX、3−インブチル−1−メチルキサンチン;に8.平衡解 離定数、EC,。(IC5゜)、50%最大効果(阻害)を誘発するのに必要な 濃度。 2 これらの結果は一部第71回Annual Endocrine Meet ing、5eattle、WAにおいて発表。抄録#3 Albert、P、R ,et at、、投稿準備中実施例3 !拾 ヒトドパミンD2レセプターをコードするクローンを下垂体cDANライブラリ ーから単離し、配列化した。推論されたタンパク配列は、一つの主な差をもって クローン化したラットレセプター〔Bunzow et al、(1988)、 Nature 336゜783−787)と96%同じである。ヒトレセプター はその推定3番目細胞質ループ中に追加の29個のアミノ酸を含んでいる。サウ ザン班は工種だけのヒトドパミンD2レセプター遺伝子の存在を示した。この遺 伝子を含む2#1の重複するファージが単離され、特徴化された。これらクロー ンのDNA配列分析は、コーディング配列は6個のイントロンによって中断され 、そしてヒト下垂体レセプター中に存在する追加のアミノ酸は87ヘースペアの 単一エキソンによってコードされることを示した0代替スプライシングにおける この配列の関与およびその生物学的意義が論ぜられる。 1説 霊長類中枢神経系中のドパミンニューロンは、運動の開始および実行、感情安定 性の推持、および下垂体機能の調節に関与する。パーキンソン病(1)および分 裂症(2)を含むヒト神経病は、ドパミンレセプターとドパミンの間のインバラ ンスの発現であると考えられる。ドパミンの効果を仲介するレセプターはDlお よびD2サブタイプに分けられ、それらはそれらのGタンパク結合(3,4)、 リガンド特異性、解剖学的分布および生理学的効果(5)によって区別し得る。 ドパミンD2レセプターは、プロラクチン分泌の調節(6)および抗精神薬に対 するアフィニティー(7,8)の故に特別の臨床的関心である。 ドパミンD2レセプターはGタンパク結合レセプターのファミリーに属す。この ファミリーのメンバーが占める配列類似性は、我々がラット脳ドパミンD2レセ プターcDNAをクローンすることを可能にする(9)。我々は、ここに記載す るヒト下垂体ドパミンD2レセプターcDNAを単離するためのこのクローンを 使用した。 これら二つのレセプターの推論されたアミノ酸配列は一つの著しい相違点を除い て非常に似ている。ヒトレセプターは、遺伝子のエクソンの一つによってコード されるその推定3番目細胞質レープ中に追加の29個のアミノ酸を含んでいる。 このゲノム組織は、2種のドパミンD2レセプターmRNAの存在は代替スライ シングイベントの結果であることを示唆する。 林粁夫圭丈方法 ヒ cDNAのクローニング ヒト下垂体組織はカナダのC11nical Re5earchInstitu de of MontrealのN、5eidahおよびM、Chretien 博士からの親切な贈物であった。ポリ(A)mRNAおよびcDNAは以前記載 された方法(9)で調製した。cDNAはアガロースゲル上でサイズ選別(1〜 6kb)L、Geneclean (Bio 101)を使用して単離し、Ec oRIアダプターヘリゲートし、そしてパッケージ(Gigapak Gold )した。組換物(1,5X10’ ”)はレプリカナイロンフィルター(デュポ ンブラック/コロニーハイブリダイゼーションフィルター)上で(izp)標識 ハイブリダイゼーションプローブでスクリーンされた。前ハイブリダイゼーショ ンおよびハイブリダイゼーションは、50%ホルムアミド、1%SDS、2XS SC(IXSSC=0.15M NaC110,015M クエン酸ナトリウム 、pH7)中37℃で実施された。DNAの両方のストランドの完全な配列は、 合成オリゴヌクレオチドをプライムしたシーケナーゼ(U、S、Biochem ical)を用いてMl 3!p 19中で決定された。 主里夫スゲ1理 2.5kbヒト下垂体とcDNA (hP i tDz )はpZem’(Dr 、EoMulvihill、Zymogeneticsからの贈物)ヘクローン され、CaPO4沈澱によってマウスL t K−中へpR3Vneoと共に同 時トランスフェクトされた。安定なトランスフェクタントが選ばれ、G41B( ゲネチシン硫酸塩、Gibco)の750Mg / m I中に保持された。膜 収穫20時間前に、これら細胞は70MM硫酸亜鉛とインキュベートされた。膜 はL−HPiD、Zimから、クローンしたラットドパミンD2レセプターを発 現するLtK=細胞ライン(L−RGB 2 Z em −1)から、そして新 たに分離したラット線条体(Taconic Farm、Germantown 、New York)から、以前記載された(11.12)ように調製された。 結合アンセイのため、膜タンパクはL−hPitDz Zemからは10〜15 μgにおいて、L−RGB2Zem−1からは50〜759Hにおいて、う7ト 線条体からは220〜250Mgにおいて使用された。結合アンセイは、50m M1−リス−HCl、120mM NaC1,5mM KCI、2mM CaC 1z、1mM MgCL、pH7,4中37°Cで60分インキュベートされ、 そしてガラスフィルター(Schleicher and 5chuell、N o、32)上の急速濾過によって停止された。フィルターは0.5%ポリエチレ ンイミン中に事前浸漬した。フィルターは氷冷50mMt−リス−MCI、pH 7,4中で2回洗った。飽和曲線は高度にD2特異性アンタゴニスト〔1H〕  トムペリトン(13)の上昇する濃度を使用して発生させた。アンタゴニスト薬 物はそれらの特異性結合〔3H〕トムベリトン(1nM)を阻害するそれらの能 力について評価した。 Bmax、Kd、およびIC,。値は以前記載された方法(14)のように決定 した。 サウザンブロー−ング 正常男性ドナーから調製したヒトゲノムDNAはM、Littからの贈物であっ た。DNA3μgを制限酵素で消化し、フラグメントを0.7%アガロース中で 電気泳動し、ニトロセルロースフィルター(Schlicher and 5c huell)上へプロットした。前ハイブリダイゼーションおよびハイブリダイ ゼーシヨンは、以前記載されたように(15)50%ホルムアミド中37°Cに おいて実施された。 Y左A配且決定 正常ヒト男性DNAから調製したゲノムバクテリオファージラムダライブラリー は、Stratragene and C1ontech Laborator ies、Inc、から購入し、そしてクローンしたラフトドパミンD2レセプタ ーcDNAの一部分づつでスクリーンした。DNA配列はゲノム配列決定アプロ ーチ(16,17)によって決定された。要約すると、使用した各制限酵素につ いて、クローンしたゲノムファージDNA(50Mg)が消化され、化学的開裂 にかけられ、そして得られたフラグメントが変性するポリアクリルアミドゲル中 で分割された。次にDNAはゲルから移されたナイロンフィルター(Plasc o Genetran)上に固定された。(3!p)末端標識合成オリゴマーを 使用して、配列の梯子がエクソン内に可視化され、隣接するイントロン中に読取 られた。次にフィルターは異なるオリゴマーでプローブされるか、またはエクソ ンを横断して戻る補完的配列を読取るため新しいフィルターがつくられた。コー ディング区域の両方のスタンダードが配列決定された。 ■ ヒ cDNAの ローニン ゛ i プローブとしてラット脳D2レセプターcDNAを使用し、ヒト下垂体ライブラ リーから3種の部分的cDNAが単離され、配列決定された。これら配列に基づ く2種のオリゴヌクレオチドブ口−ブがレセプタータンパクの全長(第18図) をコードする4番目のCDNA hPitDzを単離するために使用された。ヒ ト下垂体レセプターは7個の推定トランスメンブレン領域を含み、そしてシグナ ル配列を欠いている。全体として、ヒトおよびラットヌクレオチド配列は90% 類似であり、アミノ酸レベルにおいて96%同一であることを示す。N−結合グ リコシル化、タンパクキナーゼAフォスフォリル化およびバルミトイル化のため のい(つかの一致した配列(18)がヒトおよびラットレセプター間に保存され る。これらタンパク間には18個のアミノ酸の遅い(1個の欠如を含む)があり 、驚くべきことにヒトレセプターはその推定3番目細胞ループ中追加のアミノ酸 29個を含んでいる。 hPit D cDNAの ゛ W ヒト下垂体レセプターの薬理学的特徴を評価するため、そのcDNAをpZem 3中にサブクローンし、マウスLtk−細胞中に発現させた(L−hP i t Dz Zem)。これら細胞から調製した膜は、4.05±0.3膜mol/m gタンパク(n=2)のBmaXおよび0.74±O6l 1 nM (n=2 )のKd値をもって、D2選択性アンタゴニストである(12,13)(’H) トムペリトンとの特異性結合を示した。このKd値は、マウス脳細胞膜中の公表 された値0.74mMと良く一致している。このデータの5catchardプ ロツトは直線であった。pZem3のみでトランスフェクトした細胞から調製し た膜には検出し得る〔3H〕 トムペリトン結合は存在しなかった(データ示さ ず)。L−hPitDzZemに対する〔3H〕トムペリトン結合は多数のドパ 与ンD2特異性薬物によって阻害された(第19図)。それらの強さの順序は、 スピペQン、(+)ブタクラモール、へロペリドールおよびスルピライドの順で あった。セロトニン選択性アンタゴニストであるミアンセリンおよびり、選択性 アンタゴニストである5CH−23390は、不活性異性体(−)ブタクラモー ルと同様に、非常に高濃度においてのみトムペリトン結合を阻害した。これらの 値は、クローンしたラットドパミンD2レセプターcDNAでトランスフェクト したLtk−細胞(L−RGB2Zem−1)から、そしてラット線条細胞から の膜について得たものに実質上同じである(第22図)。 ヒトドパミンD レセブ −゛ − プローブとしてラントcDNAを一部分づつ使用し、ヒトゲノムライブラリーか らクローンを単離した。このゲノムクローン、λHH2G1は、ヒトD2レセプ ターの最後の64個のアミノ酸をコードする1、6kb BamHIフラグメン トと、そして3”非コード配列の1.2kbを含んでいた。1.6kbフラグメ ントは3種の制限酵素を消化したヒトゲノムDNAのサウザンプロットをプロー ブするために使用された。各酵素はプローブへハイブリッド化された単一フラグ メントを生成しく第20図)、多分1種だけのヒトドパミンD2レセプター遺伝 子が存在することを指示する。 ヒトレセプタータンパクのN末端をコードするゲノムクローンを単離するため、 クローンしたラットドパミンD2レセプターcDNAからのttsbp制限フラ グメント(アミノ酸残基1−39に相当)が2番目のゲノムライブラリーをスク リーンするために使用された。λHO2G2が単離され、400個のヌクレオチ ドだけλHD2C,1と重複することが発見された。これらファージはヒトドパ ミンD2レセプター遺伝子位置の34.kb DRD2をスパンしく19)、そ してhP i tDz cDNAに見られる配列と、それにポリアデニル化シグ ナルの下[3,7kbおよびほん訳開始部位の上流3.7kbを延びる配列を含 んでいる。この遺伝子のイントロン/エキフン構造を特徴化するため、オリゴヌ クレオチドプローブおよび化学的開裂を採用するゲノム配列決定アプローチが使 用された(第21b図)。このレセプターファミリーのヒトおよびラットメンバ ー間のヌクレオチド配列の違いは約10%(未発表所見)であるため、我々はク ローンしたラットドパミンD2レセプターcDNA中に存在するハイブリダイゼ ーションプローブおよび制限部位に依存してゲノム配列決定を開始することがで きた。我々の結果は、ヒトドパミンD2レセプター遺伝子のコーディング部分は 7個のエキソンに分れることを示した(第21b図)。興味あることに、エキソ ン5は57bp長さであり、そしてクローンしたヒト下垂体レセプターに存在す る29個のアミノ酸配列全体をコードすることを発見した(第18および21c 図)。6個のイントロンの分析は、第23図に要約するように、各自G T/A  G規則(20)に一致するアクセプターおよびドナー配列を含むことを明らか にした。これらイントロンの大体のサイズはサウザンプロテイング実験の結果に 基いたものである(データ示さず)。比較する時、ゲノムおよびCDNA配列は 二つの過渡点、一つは939(遺伝子においてTからC)および他は957(遺 伝子においてCからT)において異なるだけであることが判明した。 1論 我々のヒト下垂体D2レセプターcDNAクローンに存在する余分の配列につい ていくつかの仮説を立てることができる。一つの可能性は、ヒト遺伝子はラット 遺伝子が持っていない余分の87個の塩基を含んでいることである。他の一つは 、ヒトおよびラットの両方は2種の異なるドパミンD2レセプターをコードする 一2種の異なる遺伝子を持っていることである。最後に、単一転写の代替スプラ イシングは1個のmRNAとそして87個塩基なしの他のものを生ずることがあ り得る。この最後の仮説の支持として、我々は多分1種だけのヒトドパミンD2 レセプター遺伝子DRD2が存在すること、および87bP配列はその遺伝子の 別のエキモノ上に含まれていることを示した。さらに、我々は87bp配列を含 むラット脳CDNAをクローンした(未発表結果)。この配列はヒ)cDNAに 高度に類似であり、29残基を含んでいるドパミンDz レセプターはヒト下垂 体独自のものでないことを確立した。 L−hP i tDz Zemに発現されたヒトドパミンD2レセプターは、ラ ット線条およびL−GB22em−1膜と実質上同じ薬物結合プロフィルを有す る。それ故、アミノ酸29個は結合に影響しないから、それらはレセプター機能 の他のレベルにおいて関与し得る。例えば、β2−アドレナリンレセプターの3 番目の細胞質ループは適切なGタンパク結合に必要であることが示されている( 21)。それ故、一つの可能性は、この配列はドパミンD2レセプター刺激がア デニルサイクラーゼを阻害し、カリウムチャンネル伝導度を活性化するかまたは カルシウム移動を阻害するかどうかに影響し得ること(22)である。他の可能 性の一つは、29個アミノ酸が後部シナプスドパミンD2レセプターを前記シナ プス自己レセプターから分化すること(23)である。コンピューター検索(V AX/rnte l l igenet 1cs)は有意な同族性の他の配列を 同定するのに失敗したので、我々はこの配列はD2レセプター独自のものである と考える。 ゲノムおよびcDNA配列の比較に基いて、ヒトドパミンD2レセプター遺伝子 は少なくとも7種のエキソンに分けられる。ムスカリンレセプター遺伝子の場合 そうであることが示されたように(24)、遺伝子の5°端に一以上の追加のエ キソンが固定されずに残っていることもあり得る。 イントロンによるコーディング配列の中断はヒトドパミンD2レセプター遺伝子 を、オプシン遺伝子(25)を除いてGタンパク結合レセプター遺伝子ファミリ ーの大多数の他のメンバーから区別する。有意義な観察の一つは、このヒト遺伝 子ウニつのイントロン(NO13および5)の配置はウシおよびDrosoph iaオプシン遺伝子(26,27)に保存されたイントロン位置に殆ど正確に対 応することである。この発見の最も簡単な解釈は、約lO億年令の遺伝子である それらの共通の祖先(28)がこれらのイントロンを含んでいたことである。我 々の遺伝子構造の特徴化は、エキソンがタンパク構造の認識し得るエレメントを コードする証拠を提供する(29)。そのようなイントロンはトランスメンブレ ンセグメントIf、III、および■の後に見られ(第18および21図を見よ )、繰り返し構造がこれらレセプターの特徴をモチーフするとの議論が内部重複 化によって発生し得る。さらに、3番目細胞質ループ内のいくつかのイントロン の存在は、ファミリーにわたって観察された長さの実質的変動の良い説明を提供 する(30)。 構造的に別の形へ発展する代替的にスプライスされたドパミンD2レセプターm RNAの可能性は興味深い。ドパミンD2レセプター m RN Aの一つの形 または他の形の発現は、ヒト疾病に関する含蓄を持ち得るコントロールレベルを 表わす。 謝辞 我々はHoward Goodmanに対し原稿の討論および校閲、Dee Y arozeskiに対し原稿作成、およびVicky Robertson、N ancy KurkinenおよびJune Shiigiに対しイラストレー ションのために感謝する。D、 K、 G、はNIHからの奨学金を得ている。 この研究はNIHグランドNos、DK37231およびMK45614と、C ambidge Neuro 5cience Re5earch。 Inc、、Cambr idge、から0.C9に対するグランドによって支援 された。 (以下余白) B13仄旦m四5 N−L14!et T−# Be@mane P−t Rajput、 k−t  Yar’Lgayt 工、J、andHornykiewicz、 O,(1 978) Nature L〕、59−612、Seeman、P、、t)lp ian、G、、Bergeron、C,、Riaderer、P−。 Jellinger、 L、 Gabriel、 E、、 Reynolds、  G、P、 andTourtellotte、W、W、(1984) 5ci ence 211,728−730゜3、 Kebabian、J、W、 (1 9)a) 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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.哺乳類D2ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプチドをコー ドする請求項53の単離されたDNA配列、またはそのような配列のためのプロ ーブとして有用でありかつそれをハイブリダイズする核酸配列。 2.第1図に記載した配列を有するDNA配列、その補完的ストランド、コード ン縮重によりそれと異なる配列、それとハイブリダンズしかつ哺乳類D2ドパミ ンレセプターをコードする配列、またはそのような配列のためのプローブとして 有用でありかつそれをハイブリダイズする核酸配列。 3.ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプチドをコードする単離 されたDNA配列。 4.哺乳類D2ドパミンレセプター遺伝子またはそのようなレセプターの生物学 活性を有するポリペプチドをコードするそのフラグメントである請求項53の核 酸配列。 前記哺乳類はヒトである請求項53の核酸配列。 第7図のDNA配列、その補完的ストランド、コードン縮重によりそれと異なる 配列、それとハイブリダイズしかつヒトD2ドパミンレセプターをコードする配 列、そのような配列のためのプローブとして有用でありかつそれとハイブリダイ ズする核酸配列、または前記配列の一つを含む配列。 7.請求項53の核酸配列とハイブリダイズするプローブとして有用なオリゴヌ クレオチド。 8.請求項1の核酸配列とハイブリダイズするプローブとして有用なオリゴヌク レオチド。 9.請求項5の核酸配列とハイブリダイズするプローブとして有用なオリゴヌク レオチド。 10.検出し得る基で標識した請求項7のオリゴヌクレオチド。 11.その7個のトランスメンブレンドメインの1個からまたはその3番目の細 胞質ループから哺乳類D2ドパミンレセプターフラグメントをコードする請求項 7のオリゴヌクレオチドプローブ。 12.請求項53のDNAを含むベクター。 13.請求項1のDNAを含むベクター。 14.DNAはビールスプロモーターの制御下にある請求項12のベクター。 15.ワクチンビールスまたはレトロビールスである請求項12のベクター。 16.請求項12のベクターにより形質転換された細胞。 17.請求項13のベクターにより形質転換された細胞。 18.前記哺乳類がヒトである請求項12のベクターで形質転換された細胞。 19.多細胞生物からの請求項16の細胞。 20.哺乳類細胞である請求項19の細胞。 21.請求項16の細胞を培養することを含むドパミンレセプターの生物学的活 性を有するポリペプチドの製造法。 22.請求項18の細胞を培養することを含むドパミンレセプターの生物学的活 性を有するポリペプチドの製造法。 23.神経伝達レセプターをコードする配列とハイブリダイズする配列の存在に ついて核酸サンプルをプローブする方法であって、前記サンプルをハムスターβ 2ARの1.3kb HindIIIフラグメントとハイブリダイズするか、ま たは前記フラグメントとハイブリダイズするプローブとハイブリダイズすること を含む前記方法。 24.哺乳類D2ドパミンレセプターである請求項29の実質上純粋なポリペプ チド。 25.第1図のDNA配列またはそれとハイブリダイズする配列によってコード された請求項24のレセプター。 26.前記哺乳類はヒトである請求項24のレセプター。 27.請求項24のドパミンレセプターから少なくとも1個のアミノ酸が置換、 挿入または除去されている実質上純粋な哺乳類ドパミンD2レセプター。 28.ドパミンレセプターの生物学的活性を有するミュータントである請求項2 7のドパミンレセプター。 29.哺乳類D2ドパミンレセプターの生物学的活性を有する実質上純粋なポリ ペプチド。 30.ヒトドパミンレセプターのフラグメントである請求項29のポリペプチド 。 31.哺乳類D2ドパミンレセプターの抗原決定基を規定するアミノ酸配列を有 する前記レセプターのフラグメント。 32.前記レセプターの3番目細胞質ループから選ばれた請求項31のフラグメ ント。 33.哺乳類D2ドパミンレセプターを結合し得る抗体。 34.請求項33のモノクローナル抗体。 35.ドパミンレセプターを結合し得るフラグメントである請求項33の抗体の フラグメント。 36.Fabフラグメントである請求項35の抗体フラグメント。 37.前記哺乳類はヒトである請求項33の抗体。 38.標識されている請求項33のフラグメント。 39.哺乳類D2ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプチドまた はその生物学的に活性なフラグメントもしくは変種、その抗体もしくは抗体フラ グメント、または請求項1の核酸配列と、薬剤学的に許容し得る担体とを含む組 成物。 40.前記哺乳類はヒトである請求項39の組成物。 41.哺乳頬D2ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプチドをコ ードする請求項1の単離したDNA配列をある座に配置するかまたは該座におい て発現させるか、またはそのようなポリペプチドを実質上純粋な形において該座 に配置することを含む、ある座において哺乳類D2ドパミンレセプター活性を増 加させる方法。 42.哺乳類D2ドパミンレセプターに対する条件または物質の効果を決定する 方法であって、そのようなドパミンレセプターを前記条件または物質へ曝露する ことよりなり、その際前記ドパミンレセプターとして請求項29のポリペプチド を使用することを含む改良。 43.哺乳類D2ドパミンレセプターに対する親和性について、または哺乳類D 2ドパミンレセプターへ結合するリガンドによってトリガされるレスポンスを修 正もしくは開始するその能力について化合物をスクリーニングすることを含む請 求項42の方法。 44.アミノ酸番号2−13,182−192,264−277,287−29 8または404−414を含む、第1図の部分的配列を結合する請求項33の抗 体。 45.請求項53の核酸配列がある座においてそのクロモシーム中に集積され、 それにより該配列は哺乳類D2ドパミンレセプター遺伝子として活性である遺伝 子組換非ヒト哺乳類。 46.サンプルの少なくとも一成分をドパミンレセプターに独自に関連した核酸 もしくはアミノ酵配列へ曝露することを含む、サンプルのドパミンレセプター関 連性質を決定する方法。 47.前記サンプルはヒトからのものであり、そしてドパミンレセプターに関連 した病的状態が診断または特徴化される請求項46の方法。 48.前記病気は分裂症である請求項47の方法。 49.請求項16の細胞内の発現によって調製された、哺乳類D2ドパミンレセ プターの生物学的活性を有するポリペプチド。 50.請求項17の細胞内の発現によって調製された、哺乳類D2ドパミンレセ プターの生物学的活性を有するポリペプチド。 51.請求項5のDNAを含むベクターで形質転換された細胞内の発現によって 調製された、哺乳類D2ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプチ ド。 52.請求項54の組成物を投与することを含む、哺乳類D2ドパミンレセプタ ー活性を変調する方法。 53.実質純粋な形の哺乳類D2ドパミンレセプター遺伝子またはその生物学的 に活性なフラグメント。 54.哺乳類D2ドパミンレセプターの生物学的活性を有するポリペプチドまた はその生物学的に活性なフラグメントもしくは変種、または請求項53の核酸配 列と、薬剤学的に許容し得る担体を含んでいる組成物。
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