JPH05255394A - バソアクティブ・インテスティナル・ポリペプチド受容体およびそれをコードするdna - Google Patents
バソアクティブ・インテスティナル・ポリペプチド受容体およびそれをコードするdnaInfo
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 脳ー腸管ペプチドホルモンの一員であるバソ
アクティブ・インテスティナル・ポリペプチド(VI
P)をコードするcDNAをクローニングし、そのヌク
レオチド配列を決定した。このDNAは429アミノ酸
からなるペプチドをコードする。該DNAを含有するプ
ラスミドpV19で形質転換されたCOP細胞の膜には
125I標識VIPが特異的に結合し、該プラスミドで形
質転換されたCOSGs1細胞ではVIP刺激によるc
AMP産生が増大した。 【効果】 本発明のVIP受容体をコードするDNAを
利用してVIPおよび近縁のホルモンの分子レベルでの
機能および制御機構を解明することが可能となり、さら
に、該DNAで形質転換された微生物を培養することに
より大量にVIP受容体ペプチドを製造し、研究、診断
および治療に用いることができる。
アクティブ・インテスティナル・ポリペプチド(VI
P)をコードするcDNAをクローニングし、そのヌク
レオチド配列を決定した。このDNAは429アミノ酸
からなるペプチドをコードする。該DNAを含有するプ
ラスミドpV19で形質転換されたCOP細胞の膜には
125I標識VIPが特異的に結合し、該プラスミドで形
質転換されたCOSGs1細胞ではVIP刺激によるc
AMP産生が増大した。 【効果】 本発明のVIP受容体をコードするDNAを
利用してVIPおよび近縁のホルモンの分子レベルでの
機能および制御機構を解明することが可能となり、さら
に、該DNAで形質転換された微生物を培養することに
より大量にVIP受容体ペプチドを製造し、研究、診断
および治療に用いることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ラット由来の新規なバ
ソアクティブ・インテスティナル・ポリペプチド受容体
および該受容体をコードするDNAに関する。
ソアクティブ・インテスティナル・ポリペプチド受容体
および該受容体をコードするDNAに関する。
【0002】
【従来技術】バソアクティブ・インテスティナル・ポリ
ペプチド(以下、VIPと略称する)は、消化管ホルモ
ンの1つであり、28アミノ酸残基からなる。VIPは
他の消化管ホルモンであるガストリン、CCK、グルカ
ゴン等と同様に脳−神経系にも存在しており、脳ー腸管
ペプチドホルモンの一員として、様々な生理作用に関与
していると考えられている。例えば、消化管や血管の平
滑筋の弛緩、小腸分泌の促進、電解物質分泌の促進等の
消化管への作用、並びに、大脳皮質でのグリコーゲン分
解、網膜ガングリオン細胞および交感神経芽細胞の死と
分化の調節、並びに脳および他の神経系のニューロン伝
達物質としての作用のあることが知られている。VIP
はまた、消化管、脳神経系の外、肝臓や肺等の組織を含
めて広範囲に分布していることも分かっているが、作用
には不明な点が多く残されている。また、肝臓に発生し
たVIP産生腫瘍が水様性下痢症候群の病因とされてお
り、疾病との関係も興味深い。
ペプチド(以下、VIPと略称する)は、消化管ホルモ
ンの1つであり、28アミノ酸残基からなる。VIPは
他の消化管ホルモンであるガストリン、CCK、グルカ
ゴン等と同様に脳−神経系にも存在しており、脳ー腸管
ペプチドホルモンの一員として、様々な生理作用に関与
していると考えられている。例えば、消化管や血管の平
滑筋の弛緩、小腸分泌の促進、電解物質分泌の促進等の
消化管への作用、並びに、大脳皮質でのグリコーゲン分
解、網膜ガングリオン細胞および交感神経芽細胞の死と
分化の調節、並びに脳および他の神経系のニューロン伝
達物質としての作用のあることが知られている。VIP
はまた、消化管、脳神経系の外、肝臓や肺等の組織を含
めて広範囲に分布していることも分かっているが、作用
には不明な点が多く残されている。また、肝臓に発生し
たVIP産生腫瘍が水様性下痢症候群の病因とされてお
り、疾病との関係も興味深い。
【0003】VIPは他のホルモンと同様、細胞の受容
体を介して作用を発揮する。従って、その受容体の構造
や性質を明らかすることは、VIPの生理作用の解明お
よびVIP関連疾患の治療法の開発に寄与すると考えら
れる。従来、VIP受容体について、1)VIPの細胞
内cAMP蓄積刺激作用を伝達することから、アデニレ
ートシクラーゼ−刺激Gプロテイン(Gs)のαサブユ
ニットに結合している;2)VIPとセクレチン/グル
カゴン群の消化管ホルモン群のペプチドとが類似するこ
とから、受容体相互も構造上類似する、ということが指
摘されていた。最近、VIPと結合する2つの異なるポ
リペプチド(分子量53,000および18,000)
がブタ肝臓[クーヴィノウら(Couvineau et. al.)
J.Biol.Chem. 265, 1336-13390 (1990)]およびモル
モット肺[ブルッガーら(Bruggeret al.) J.Biol.Che
m. 27, 18358ー18362 (1991)]から単離されたが、正確
な情報は得られていない。また、VIP受容体が神経伝
達において果す役割も未解明である。
体を介して作用を発揮する。従って、その受容体の構造
や性質を明らかすることは、VIPの生理作用の解明お
よびVIP関連疾患の治療法の開発に寄与すると考えら
れる。従来、VIP受容体について、1)VIPの細胞
内cAMP蓄積刺激作用を伝達することから、アデニレ
ートシクラーゼ−刺激Gプロテイン(Gs)のαサブユ
ニットに結合している;2)VIPとセクレチン/グル
カゴン群の消化管ホルモン群のペプチドとが類似するこ
とから、受容体相互も構造上類似する、ということが指
摘されていた。最近、VIPと結合する2つの異なるポ
リペプチド(分子量53,000および18,000)
がブタ肝臓[クーヴィノウら(Couvineau et. al.)
J.Biol.Chem. 265, 1336-13390 (1990)]およびモル
モット肺[ブルッガーら(Bruggeret al.) J.Biol.Che
m. 27, 18358ー18362 (1991)]から単離されたが、正確
な情報は得られていない。また、VIP受容体が神経伝
達において果す役割も未解明である。
【0004】本発明者らは、先にラットセクレチン受容
体をコードするDNAのクローニングに成功し、それが
7つの膜貫通領域を有するペプチドであることを開示し
た[石原等(Ishihara et al.) EMBO J., 1635-1641
(1991); 特願平第3−163946号]。他方、スリー
ドハランら[(Sreedharan et al.)Proc.Natl.Acad.Sc
i. USA, 88:4986-4990 (1991)]は、ヒトcDNAクロ
ンーンGPRN1が7個の膜貫通領域を有するVIP受
容体をコードしていると主張した。
体をコードするDNAのクローニングに成功し、それが
7つの膜貫通領域を有するペプチドであることを開示し
た[石原等(Ishihara et al.) EMBO J., 1635-1641
(1991); 特願平第3−163946号]。他方、スリー
ドハランら[(Sreedharan et al.)Proc.Natl.Acad.Sc
i. USA, 88:4986-4990 (1991)]は、ヒトcDNAクロ
ンーンGPRN1が7個の膜貫通領域を有するVIP受
容体をコードしていると主張した。
【発明が解決すべき課題】上記のように、VIPの作用
機構を理解し、種々の分野で有効に利用するためにはV
IP−受容体相互作用を解明することが必須である。そ
のためには、VIP受容体を単離し、該ポリペプチドの
アミノ酸配列を決定し、それをコードするDNAのヌク
レオチド配列を決定することが必要である。
機構を理解し、種々の分野で有効に利用するためにはV
IP−受容体相互作用を解明することが必須である。そ
のためには、VIP受容体を単離し、該ポリペプチドの
アミノ酸配列を決定し、それをコードするDNAのヌク
レオチド配列を決定することが必要である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らはラットの様
々な組織について検索し、肺細胞が最も多くVIP受容
体を生産することを見い出した。次いで、ラット肺細胞
のcDNAライブラリーを構築し、該ライブラリーから
新規なVIP受容体をコードするcDNAを単離、クロ
ーニングし、そのヌクレオチド配列、並びにVIP受容
体のアミノ酸配列を推定し、構造ならびに特性を分析し
た。このDNAのヌクレオチド配列の上流側は図1に、
下流側は図2に示されている。また、図1および2には
推定のアミノ酸配列も併記されている。このDNAでC
OP細胞を形質転換し、形質転換された細胞を培養する
と、得られた形質転換体はVIP受容体活性を有するポ
リペプチドを産生した。即ち、本発明の新規なラットV
IP受容体をコードするDNAで形質転換されたCOP
細胞の細胞膜は125I標識VIPと特異的に結合した。
また、ラットGsタンパク質αサブユニットを大量発現
するCOSGs1細胞を本発明のVIP受容体をコード
するDNAで形質転換し、得られた細胞においては、V
IPによるcAMP産生刺激作用の結果、cAMP蓄積
量の増大が観察された。これらの事実は、本発明のcD
NAがラットVIP受容体をコードしていることを証明
するものである。
々な組織について検索し、肺細胞が最も多くVIP受容
体を生産することを見い出した。次いで、ラット肺細胞
のcDNAライブラリーを構築し、該ライブラリーから
新規なVIP受容体をコードするcDNAを単離、クロ
ーニングし、そのヌクレオチド配列、並びにVIP受容
体のアミノ酸配列を推定し、構造ならびに特性を分析し
た。このDNAのヌクレオチド配列の上流側は図1に、
下流側は図2に示されている。また、図1および2には
推定のアミノ酸配列も併記されている。このDNAでC
OP細胞を形質転換し、形質転換された細胞を培養する
と、得られた形質転換体はVIP受容体活性を有するポ
リペプチドを産生した。即ち、本発明の新規なラットV
IP受容体をコードするDNAで形質転換されたCOP
細胞の細胞膜は125I標識VIPと特異的に結合した。
また、ラットGsタンパク質αサブユニットを大量発現
するCOSGs1細胞を本発明のVIP受容体をコード
するDNAで形質転換し、得られた細胞においては、V
IPによるcAMP産生刺激作用の結果、cAMP蓄積
量の増大が観察された。これらの事実は、本発明のcD
NAがラットVIP受容体をコードしていることを証明
するものである。
【0006】従って、本発明は、図1および図2で示さ
れる新規なラット由来のVIP受容体を提供するもので
ある。また本発明は、上記のラット由来VIP受容体を
コードするDNAを提供するものである。
れる新規なラット由来のVIP受容体を提供するもので
ある。また本発明は、上記のラット由来VIP受容体を
コードするDNAを提供するものである。
【0007】ラットVIP受容体のクローニングは常法
に従って行われた。VIP受容体を高発現するヒトHT
29細胞の誘導体であるヒト結腸腺がんWiDr 細胞株
[ラブルセら(Laburthe et al.)、Proc.Natl.Acad.Sc
i. USA. 75:2772-2775 (1978)]から得たmRNAの逆
転写によって調製したcDNAライブラリーをセクレチ
ン受容体cDNAをプローブとしてスクリーニングして
9個の陽性クローンを得た。これら陽性クローンの1つ
(pWV2)を用いてラットの各種組織のノーザンハイ
ブリダイゼーションを行うことにより、該クローンとハ
イブリダイゼーション(ハイブリッド形成)する5.5
kbのmRNAを多量に発現している組織を検索し、肺が
このmRNAを最も多く発現していることを見い出し
た。
に従って行われた。VIP受容体を高発現するヒトHT
29細胞の誘導体であるヒト結腸腺がんWiDr 細胞株
[ラブルセら(Laburthe et al.)、Proc.Natl.Acad.Sc
i. USA. 75:2772-2775 (1978)]から得たmRNAの逆
転写によって調製したcDNAライブラリーをセクレチ
ン受容体cDNAをプローブとしてスクリーニングして
9個の陽性クローンを得た。これら陽性クローンの1つ
(pWV2)を用いてラットの各種組織のノーザンハイ
ブリダイゼーションを行うことにより、該クローンとハ
イブリダイゼーション(ハイブリッド形成)する5.5
kbのmRNAを多量に発現している組織を検索し、肺が
このmRNAを最も多く発現していることを見い出し
た。
【0008】次いで、ラット肺cDNAライブラリーを
石原等の方法(特願平3−163946号)に従い、C
DM8ベクターを用いて構築し、これを、pWV2クロ
ーンをプローブとしてスクリーニングした。22個の陽
性クローンを得、各クローンでCOS細胞をトランスフ
ェクション(形質転換)した。形質転換細胞と125IV
IPとの結合能力を調べ、互いに重なりあう5つの陽性
クローンを得た。その内最長のcDNAクローン(pV
19)を単離し、塩基配列を決定し、その構造を検討し
た。
石原等の方法(特願平3−163946号)に従い、C
DM8ベクターを用いて構築し、これを、pWV2クロ
ーンをプローブとしてスクリーニングした。22個の陽
性クローンを得、各クローンでCOS細胞をトランスフ
ェクション(形質転換)した。形質転換細胞と125IV
IPとの結合能力を調べ、互いに重なりあう5つの陽性
クローンを得た。その内最長のcDNAクローン(pV
19)を単離し、塩基配列を決定し、その構造を検討し
た。
【0009】pV19クローンのヌクレオチド配列およ
び推定のアミノ酸配列を図1および図2に示す。配列は
459アミノ酸からなるタンパク質をコードするオープ
ンリーディングフレームを有するが、NH2末端の30
個のアミノ酸はシグナル配列である[フォン・ハイネ
(von Heijne)Nucl.Acid.Res. 14: 4683-4690 (198
6)]。従って、成熟VIP受容体は429アミノ酸から
なり、分子量計算値は48,946となる。この値はプ
ロボウらが125I−VIPを用いる交差反応によって求
めた分子量、55kDaとよく一致する[(Provow et a
l., Endcrinol. 120:2442-2452 (1987)]。両者の差異
(6kDa)はN−グリコシル化部位(Asn-X-Ser/Thr)に
おけるグリコシル化に起因すると考えられる。このVI
P受容体をコードするDNAを組み込んだEscherichia
coli. pV19は受託番号、微工研菌寄第12743号
の下、通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所に寄
託されている。(受託日:平成4年2月4日)
び推定のアミノ酸配列を図1および図2に示す。配列は
459アミノ酸からなるタンパク質をコードするオープ
ンリーディングフレームを有するが、NH2末端の30
個のアミノ酸はシグナル配列である[フォン・ハイネ
(von Heijne)Nucl.Acid.Res. 14: 4683-4690 (198
6)]。従って、成熟VIP受容体は429アミノ酸から
なり、分子量計算値は48,946となる。この値はプ
ロボウらが125I−VIPを用いる交差反応によって求
めた分子量、55kDaとよく一致する[(Provow et a
l., Endcrinol. 120:2442-2452 (1987)]。両者の差異
(6kDa)はN−グリコシル化部位(Asn-X-Ser/Thr)に
おけるグリコシル化に起因すると考えられる。このVI
P受容体をコードするDNAを組み込んだEscherichia
coli. pV19は受託番号、微工研菌寄第12743号
の下、通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所に寄
託されている。(受託日:平成4年2月4日)
【0010】本発明のVIP受容体は他のGタンパク連
結型受容体と同様に7つの膜貫通領域を有する。このV
IP受容体を他のGタンパク連結型受容体と比較し、ラ
ットセクレチン受容体、ブタカルシトニン受容体、およ
びフクロネズミの副甲状腺ホルモン受容体(PTH−P
THrH)と、それぞれ48%、33%および39%の
相同性を示すことが分かった(図9参照)。しかしVI
P受容体をコードすると推定されるヒトGPRN1cD
NAをも含む、他のGタンパク連結型受容体ファミリー
のペプチドと本発明VIP受容体DNAとの間には、相
同性は殆ど認められなかった。
結型受容体と同様に7つの膜貫通領域を有する。このV
IP受容体を他のGタンパク連結型受容体と比較し、ラ
ットセクレチン受容体、ブタカルシトニン受容体、およ
びフクロネズミの副甲状腺ホルモン受容体(PTH−P
THrH)と、それぞれ48%、33%および39%の
相同性を示すことが分かった(図9参照)。しかしVI
P受容体をコードすると推定されるヒトGPRN1cD
NAをも含む、他のGタンパク連結型受容体ファミリー
のペプチドと本発明VIP受容体DNAとの間には、相
同性は殆ど認められなかった。
【0011】本発明のVIP受容体をコードするプラス
ミドpV19でマウスCOP細胞をトランスフェクショ
ンし、培養することにより得られた形質転換細胞の膜画
分(組換えVIP受容体)は、125IVIPと有意に結
合した。この結合部位をスキャッチャード分析で求める
と、解離定数173pMと21.0nMの2つの結合部
位が明らかになった(図3a)。高親和性および低親和
性の結合部位のタンパク質濃度はそれぞれ4.1および
53pmol/mgであった。組換えVIP受容体のこれらの
解離定数はラット肺の膜画分(天然VIP受容体)の値
と近似している(図3b、レローら(Leroux et al.)E
ndocrinol. 114: 1506-1512 (1984))。
ミドpV19でマウスCOP細胞をトランスフェクショ
ンし、培養することにより得られた形質転換細胞の膜画
分(組換えVIP受容体)は、125IVIPと有意に結
合した。この結合部位をスキャッチャード分析で求める
と、解離定数173pMと21.0nMの2つの結合部
位が明らかになった(図3a)。高親和性および低親和
性の結合部位のタンパク質濃度はそれぞれ4.1および
53pmol/mgであった。組換えVIP受容体のこれらの
解離定数はラット肺の膜画分(天然VIP受容体)の値
と近似している(図3b、レローら(Leroux et al.)E
ndocrinol. 114: 1506-1512 (1984))。
【0012】また、125I−VIPと、pV19で形質
転換されたCOP細胞の膜との結合に対する他のペプチ
ドホルモンの競合作用は、VIP(IC50=3.0n
M)よりもPACAP−38(IC50=1.0nM)お
よびPACAP−27(IC50=2.5nM)で大き
く、これらの親和性の強さを示している(図4)。Hel
oderminおよびPHMはIC506.0nMで125I−VI
Pの膜結合を阻害したが、セクレチンやグルカゴンの阻
害作用は小さいか殆ど無いことが認められた。これらは
ラット肺の天然VIP受容体での結果(図5)と一致し
ている。
転換されたCOP細胞の膜との結合に対する他のペプチ
ドホルモンの競合作用は、VIP(IC50=3.0n
M)よりもPACAP−38(IC50=1.0nM)お
よびPACAP−27(IC50=2.5nM)で大き
く、これらの親和性の強さを示している(図4)。Hel
oderminおよびPHMはIC506.0nMで125I−VI
Pの膜結合を阻害したが、セクレチンやグルカゴンの阻
害作用は小さいか殆ど無いことが認められた。これらは
ラット肺の天然VIP受容体での結果(図5)と一致し
ている。
【0013】ラットGsタンパクαサブユニットを高発
現するCOSGs1細胞をプラスミドpV19でトラン
スフェクションして得られた細胞はVIP刺激下でcA
MPを多量に生産した(400pmol/105形質転換
体)(図6)。しかし、CDM8ベクターで形質転換さ
れた細胞はVIP刺激下でのcAMP生産を示さなかっ
た。これは本発明の組換えVIP受容体がシグナル伝達
作用を有することを示すものである。PACAP−38
およびPACAP−27のcAMP生産刺激効果はVI
Pよりも少し大きいが、HeloderminおよびPHMのそ
れはVIPよりも小さい。またセクレチンが、VIPと
同等の作用を発揮するには後者の約30倍存在すること
が必要であり、グルカゴンはcAMP産生を刺激しなか
った。これらの結果は上記の125IVIPー受容体結合
に対する各ペプチドホルモンの競合作用の結果を反映し
ている。
現するCOSGs1細胞をプラスミドpV19でトラン
スフェクションして得られた細胞はVIP刺激下でcA
MPを多量に生産した(400pmol/105形質転換
体)(図6)。しかし、CDM8ベクターで形質転換さ
れた細胞はVIP刺激下でのcAMP生産を示さなかっ
た。これは本発明の組換えVIP受容体がシグナル伝達
作用を有することを示すものである。PACAP−38
およびPACAP−27のcAMP生産刺激効果はVI
Pよりも少し大きいが、HeloderminおよびPHMのそ
れはVIPよりも小さい。またセクレチンが、VIPと
同等の作用を発揮するには後者の約30倍存在すること
が必要であり、グルカゴンはcAMP産生を刺激しなか
った。これらの結果は上記の125IVIPー受容体結合
に対する各ペプチドホルモンの競合作用の結果を反映し
ている。
【0014】種々のラット組織から得たpoly(A)
RNAとpV19を用いるノーザンハイブリダイゼーシ
ョンにより、5.5kbVIP受容体mRNAは、肺に最
も多く、次いで、肝臓および腸に存在することが分かっ
た。さらに弱い発現は胸腺および脳に認められた。しか
し、心臓、腎臓、脾臓、膵臓、胃および副腎には認めら
れなかった(図7)。成熟ラットの脳全域に発現を認め
たが、大脳皮質および海馬におけるシグナルは脳の他の
部分のそれよりも強かった(図8)。脳でのVIP受容
体の存在を、標識化アンチセンスRNAを用いる系中
(in situ)ハイブリッド形成によって調べた。その結
果、シグナルは大脳皮質、海馬および嗅球の僧帽細胞層
で優勢であり、皮質下領域および小脳皮質では広範囲に
及ぶが弱いことが分かった。非標識アンチセンスRNA
を100倍過剰加えるとシグナルが消失することから、
その特異性が示された。さらに、大脳皮質のエマルジョ
ン浸漬切片を用いる明視野での顕微鏡観察により、VI
P受容体mRNAはニューロンに局在することが明らか
になった。
RNAとpV19を用いるノーザンハイブリダイゼーシ
ョンにより、5.5kbVIP受容体mRNAは、肺に最
も多く、次いで、肝臓および腸に存在することが分かっ
た。さらに弱い発現は胸腺および脳に認められた。しか
し、心臓、腎臓、脾臓、膵臓、胃および副腎には認めら
れなかった(図7)。成熟ラットの脳全域に発現を認め
たが、大脳皮質および海馬におけるシグナルは脳の他の
部分のそれよりも強かった(図8)。脳でのVIP受容
体の存在を、標識化アンチセンスRNAを用いる系中
(in situ)ハイブリッド形成によって調べた。その結
果、シグナルは大脳皮質、海馬および嗅球の僧帽細胞層
で優勢であり、皮質下領域および小脳皮質では広範囲に
及ぶが弱いことが分かった。非標識アンチセンスRNA
を100倍過剰加えるとシグナルが消失することから、
その特異性が示された。さらに、大脳皮質のエマルジョ
ン浸漬切片を用いる明視野での顕微鏡観察により、VI
P受容体mRNAはニューロンに局在することが明らか
になった。
【0015】このように、本発明により、VIP受容体
をコードするcDNAがクローニングされ、その性質が
明らかにされた結果、VIPおよび近縁のホルモンの分
子レベルでの機能および制御機構の解明に役立つことが
予想される。また、VIP受容体をコードするcDNA
がクローニングされ、ヌクレオチド配列が明らかになっ
たので、適当な宿主系内で組換えVIP受容体を発現す
る発現ベクターを構築することは当業者にとって通常の
技術範囲である。次いで、構築した発現ベクターで宿主
細胞を形質転換し、得られた形質転換体をVIP受容体
をコードするDNAの発現に適した条件下で培養するこ
とにより、組換えVIP受容体を製造することができ
る。このようにして得られた組換えVIP受容体は、V
IP並びに近縁のホルモンの作用機構の研究および臨床
面等、様々な分野で有用である。
をコードするcDNAがクローニングされ、その性質が
明らかにされた結果、VIPおよび近縁のホルモンの分
子レベルでの機能および制御機構の解明に役立つことが
予想される。また、VIP受容体をコードするcDNA
がクローニングされ、ヌクレオチド配列が明らかになっ
たので、適当な宿主系内で組換えVIP受容体を発現す
る発現ベクターを構築することは当業者にとって通常の
技術範囲である。次いで、構築した発現ベクターで宿主
細胞を形質転換し、得られた形質転換体をVIP受容体
をコードするDNAの発現に適した条件下で培養するこ
とにより、組換えVIP受容体を製造することができ
る。このようにして得られた組換えVIP受容体は、V
IP並びに近縁のホルモンの作用機構の研究および臨床
面等、様々な分野で有用である。
【0016】当業者ならば、図1および図2に記載のV
IP受容体をコードするcDNAのヌクレオチド配列
に、ヌクレオチドの挿入、置換または欠失を行うことに
より、天然のVIP受容体と同様の機能を有する誘導体
を導くことができるということを理解するであろう。従
って、そのようにして導かれるDNAも本発明の範囲に
包含されるものである。
IP受容体をコードするcDNAのヌクレオチド配列
に、ヌクレオチドの挿入、置換または欠失を行うことに
より、天然のVIP受容体と同様の機能を有する誘導体
を導くことができるということを理解するであろう。従
って、そのようにして導かれるDNAも本発明の範囲に
包含されるものである。
【0017】本発明のVIP受容体をコードするDNA
を含有する発現ベクターは当業者既知の方法で構築する
ことができる。VIP受容体DNAの発現に適したベク
ターは、該DNAの挿入部位の直ぐ上流に転写開始のた
めのプロモーターを有するものであろう。適当なプロモ
ーターも当該技術分野で既知であり、宿主細胞内での機
能特性に応じて選択することができる。例えば、T7ポ
リメラーゼのプロモーター、β−ガラクトシダーゼなど
の細菌プロモーターを用いて、細菌内でVIP受容体を
発現させることができる。
を含有する発現ベクターは当業者既知の方法で構築する
ことができる。VIP受容体DNAの発現に適したベク
ターは、該DNAの挿入部位の直ぐ上流に転写開始のた
めのプロモーターを有するものであろう。適当なプロモ
ーターも当該技術分野で既知であり、宿主細胞内での機
能特性に応じて選択することができる。例えば、T7ポ
リメラーゼのプロモーター、β−ガラクトシダーゼなど
の細菌プロモーターを用いて、細菌内でVIP受容体を
発現させることができる。
【0018】培養動物細胞でVIP受容体を発現させる
には、その発現ベクター中に薬物耐性マーカーのような
選択可能マーカーが存在することが望ましい。特に望ま
しいマーカーとしてネオマイシン耐性遺伝子を挙げるこ
とができる。あるいは、VIP受容体をコードするDN
Aを含有する発現ベクターと別個の抗生物質等の薬物耐
性をコードするプラスミドを用いて同時に形質転換して
もよい。
には、その発現ベクター中に薬物耐性マーカーのような
選択可能マーカーが存在することが望ましい。特に望ま
しいマーカーとしてネオマイシン耐性遺伝子を挙げるこ
とができる。あるいは、VIP受容体をコードするDN
Aを含有する発現ベクターと別個の抗生物質等の薬物耐
性をコードするプラスミドを用いて同時に形質転換して
もよい。
【0019】発現ベクターを構築するには本発明のVI
P受容体をコードするDNAを適当なベクターに挿入す
る。適当なベクターは、プロモーター、polyAシグナ
ル、選択マーカーその他の条件を考慮し、当該技術分野
で既知のものから選択する。本発明のcDNAを挿入
し、培養細胞に導入してこのcDNAを発現する目的に
用いることができるDNAベクターとして、例えばCM
Vのプロモーターを用いたCDM8、ヒトペプチド鎖延
長因子1αのプロモーターを用いたpEF−BOS、S
V40のプロモーターを用いたpKCR、ウシパピロー
マウィルス・ベクター等を挙げることができる。
P受容体をコードするDNAを適当なベクターに挿入す
る。適当なベクターは、プロモーター、polyAシグナ
ル、選択マーカーその他の条件を考慮し、当該技術分野
で既知のものから選択する。本発明のcDNAを挿入
し、培養細胞に導入してこのcDNAを発現する目的に
用いることができるDNAベクターとして、例えばCM
Vのプロモーターを用いたCDM8、ヒトペプチド鎖延
長因子1αのプロモーターを用いたpEF−BOS、S
V40のプロモーターを用いたpKCR、ウシパピロー
マウィルス・ベクター等を挙げることができる。
【0020】本発明のラットVIP受容体の発現に用い
得る培養細胞は複製可能で図1および2記載のDNAを
発現し得るものであればよい。例えば、大腸菌のような
原核性微生物、S.セレビシエのような真核性微生物、
さらには哺乳類細胞が用いられる。組織培養細胞にはト
リ、または哺乳類細胞、例えばネズミ、ラットおよびサ
ル細胞が含まれる。適当な宿主細胞−ベクターシステム
の選択および使用方法等は、当業者に既知であり、それ
らの内から本発明のVIP受容体をコードするcDNA
の発現に適した系を任意に選択することができる。以下
に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、こ
れらの実施例は本発明を制限するものではない。
得る培養細胞は複製可能で図1および2記載のDNAを
発現し得るものであればよい。例えば、大腸菌のような
原核性微生物、S.セレビシエのような真核性微生物、
さらには哺乳類細胞が用いられる。組織培養細胞にはト
リ、または哺乳類細胞、例えばネズミ、ラットおよびサ
ル細胞が含まれる。適当な宿主細胞−ベクターシステム
の選択および使用方法等は、当業者に既知であり、それ
らの内から本発明のVIP受容体をコードするcDNA
の発現に適した系を任意に選択することができる。以下
に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、こ
れらの実施例は本発明を制限するものではない。
【0021】
【実施例】以下の実施例における出発物質であるWiDr
細胞株(JCRB 0224)はJCRB細胞バンクよ
り得、非必須アミノ酸と10%ウシ胎児血清(FCS;
Hyclone)を補充した最小イーグル培地で培養した。マ
ウスCOP細胞[チンダールら(Tyndall et al., Nuc
l.Aciod. Res. 9:6231-6250 (1981)]はカメン(Kamen)
博士から譲り受け、10%FCSを含有するダルベッコ
の改良イーグル培地(DMEM)で培養した。ブタセク
レチンは既述の方法で合成し、精製した(石原等、前
掲)。プラークまたはコロニーハイブリダイゼーション
は、高ストリンジェンシー[サムブルックら(Sambrook
et al.)Molecular Cloning(1989)]、または低スト
リンジェンシー[フクナガら(Fukunaga et al.)Proc.
Natl.Acad.Sci. USA 87: 8702-8706 (1991)]条件下で
行われた。ヒトVIP、PHM、PACAP−38およ
びPACAP−27はペプチド研究所(大阪)から、he
loderminはPeninsula Laboratories, Inc. (Belmont)か
らそれぞれ購入した。125I標識VIP(比活性=22
00Ci/mmol)はDupont/New England Nuclearから
購入した。
細胞株(JCRB 0224)はJCRB細胞バンクよ
り得、非必須アミノ酸と10%ウシ胎児血清(FCS;
Hyclone)を補充した最小イーグル培地で培養した。マ
ウスCOP細胞[チンダールら(Tyndall et al., Nuc
l.Aciod. Res. 9:6231-6250 (1981)]はカメン(Kamen)
博士から譲り受け、10%FCSを含有するダルベッコ
の改良イーグル培地(DMEM)で培養した。ブタセク
レチンは既述の方法で合成し、精製した(石原等、前
掲)。プラークまたはコロニーハイブリダイゼーション
は、高ストリンジェンシー[サムブルックら(Sambrook
et al.)Molecular Cloning(1989)]、または低スト
リンジェンシー[フクナガら(Fukunaga et al.)Proc.
Natl.Acad.Sci. USA 87: 8702-8706 (1991)]条件下で
行われた。ヒトVIP、PHM、PACAP−38およ
びPACAP−27はペプチド研究所(大阪)から、he
loderminはPeninsula Laboratories, Inc. (Belmont)か
らそれぞれ購入した。125I標識VIP(比活性=22
00Ci/mmol)はDupont/New England Nuclearから
購入した。
【0022】実施例1 ラットVIP受容体cDNAの
クローニング 1.ラット肺cDNAライブラリーの構築 WiDr 細胞株からtotalRNAを調製し、mRNAを得
た。当業者既知の方法によって該mRNAから既述(石
原等、前掲)の方法に従い、ランダム・ヘキサマーでプ
ライムすることによりcDNAを合成した。EcoRIア
ダプターの付加の後、アガロースゲルから1.4キロ塩
基対(kb)以上のcDNAを回収し、T4ポリヌクレオ
チドキナーゼでりん酸化してラムダgt11ベクター
(Stratagene)に結合(ライゲーション)させた。これ
を用いて、大腸菌(Esherichia coli)Y1090rでc
DNAライブラリー(1.5x106組換えクローン)を
構築した。他方、セクレチン受容体cDNAを鋳型に適
当なプライマーを用いてPCR法によってプローブを調
製し、ランダムプライマー法で32P標識した。このプロ
ーブを用いて上記のcDNAライブラリーをスクリーニ
ングすることによって9個の陽性クローン(pWV1〜
9)を単離した。
クローニング 1.ラット肺cDNAライブラリーの構築 WiDr 細胞株からtotalRNAを調製し、mRNAを得
た。当業者既知の方法によって該mRNAから既述(石
原等、前掲)の方法に従い、ランダム・ヘキサマーでプ
ライムすることによりcDNAを合成した。EcoRIア
ダプターの付加の後、アガロースゲルから1.4キロ塩
基対(kb)以上のcDNAを回収し、T4ポリヌクレオ
チドキナーゼでりん酸化してラムダgt11ベクター
(Stratagene)に結合(ライゲーション)させた。これ
を用いて、大腸菌(Esherichia coli)Y1090rでc
DNAライブラリー(1.5x106組換えクローン)を
構築した。他方、セクレチン受容体cDNAを鋳型に適
当なプライマーを用いてPCR法によってプローブを調
製し、ランダムプライマー法で32P標識した。このプロ
ーブを用いて上記のcDNAライブラリーをスクリーニ
ングすることによって9個の陽性クローン(pWV1〜
9)を単離した。
【0023】T7DNAポリメラーゼ(Pharmacia)とα
−35S−dATPαS(Amersham)を用い、ジデオキシ
ヌクレオチド・チェーン・ターミネーション法でこれら
DNAクローンのヌクレオチド配列を決定した。得られ
たヌクレオチド配列は、いずれもラットセクレチン受容
体cDNAに相同な配列を有するが、介在配列や、欠失
をも有することが示された。
−35S−dATPαS(Amersham)を用い、ジデオキシ
ヌクレオチド・チェーン・ターミネーション法でこれら
DNAクローンのヌクレオチド配列を決定した。得られ
たヌクレオチド配列は、いずれもラットセクレチン受容
体cDNAに相同な配列を有するが、介在配列や、欠失
をも有することが示された。
【0024】次いで、cDNAクローンを用いるノーザ
ンハイブリダイゼーションでラットの各種組織における
VIP受容体mRNAの存在を調べ、肺がcDNAクロ
ーン(pWV2)とハイブリッド形成する5.5kbmR
NAを最も高発現することを見い出した。石原等(前
掲)の方法に従い、CDM8ベクターを用いてラット肺
cDNAライブラリーを構築した。即ち、サムブルック
ら(前掲)の方法でtotalRNAを調製し、oligo(dT)-
セルロースカラムクロマトグラフィーを用いてpoly(A)
RNAを選択した。ランダムヘキサマーオリゴヌクレオ
チド(pdN6)でプライムされた2本鎖cDNAを、AM
V逆転写酵素ではなくM−MLVRNaseH-逆転写酵素
(BRL)を用いる外は文献記載の方法と同様にして合
成した[フクナガら(Fukunaga et al.) Cell 61, 341-
350(1990)。BstXIアダプターを加えた後、1.0kb
以上のcDNAをアガロースゲルから回収しBstXI消
化CDM8ベクター[シードら(Seed et al.) Nature
329: 840-842(1987)]に結合させ、E.coli MC10
61/p3細胞に電気穿孔法で導入した。
ンハイブリダイゼーションでラットの各種組織における
VIP受容体mRNAの存在を調べ、肺がcDNAクロ
ーン(pWV2)とハイブリッド形成する5.5kbmR
NAを最も高発現することを見い出した。石原等(前
掲)の方法に従い、CDM8ベクターを用いてラット肺
cDNAライブラリーを構築した。即ち、サムブルック
ら(前掲)の方法でtotalRNAを調製し、oligo(dT)-
セルロースカラムクロマトグラフィーを用いてpoly(A)
RNAを選択した。ランダムヘキサマーオリゴヌクレオ
チド(pdN6)でプライムされた2本鎖cDNAを、AM
V逆転写酵素ではなくM−MLVRNaseH-逆転写酵素
(BRL)を用いる外は文献記載の方法と同様にして合
成した[フクナガら(Fukunaga et al.) Cell 61, 341-
350(1990)。BstXIアダプターを加えた後、1.0kb
以上のcDNAをアガロースゲルから回収しBstXI消
化CDM8ベクター[シードら(Seed et al.) Nature
329: 840-842(1987)]に結合させ、E.coli MC10
61/p3細胞に電気穿孔法で導入した。
【0025】2.ラット肺VIP受容体をコードするc
DNAのクローニング 次いで、pWV2クローンからプローブを前記と同様に
して調製し、1.で得た5x105クローンのcDNA
ライブラリーを低ストリンジェンシー条件下でスクリー
ニングすることにより22個の陽性クローンを得た。各
クローンから得たプラスミドDNAをCOS細胞にDE
AEデキストラン法で導入した。形質転換細胞と125I
VIPとの結合能力に基づいて、互いに重なりあう5つ
の陽性クローンを得た。その内最長のcDNAクローン
(pV19)を単離し、T7DNAポリメラーゼ(Phar
macia)とα−35S−dATPαS(Amersham)を用い、
ジデオキシヌクレオチド・チェーン・ターミネーション
法でDNAの配列を決定した。以下に、該DNAのヌク
レオチド配列を示す。
DNAのクローニング 次いで、pWV2クローンからプローブを前記と同様に
して調製し、1.で得た5x105クローンのcDNA
ライブラリーを低ストリンジェンシー条件下でスクリー
ニングすることにより22個の陽性クローンを得た。各
クローンから得たプラスミドDNAをCOS細胞にDE
AEデキストラン法で導入した。形質転換細胞と125I
VIPとの結合能力に基づいて、互いに重なりあう5つ
の陽性クローンを得た。その内最長のcDNAクローン
(pV19)を単離し、T7DNAポリメラーゼ(Phar
macia)とα−35S−dATPαS(Amersham)を用い、
ジデオキシヌクレオチド・チェーン・ターミネーション
法でDNAの配列を決定した。以下に、該DNAのヌク
レオチド配列を示す。
【化1】 このヌクレオチド配列によりコードされ得るアミノ酸配
列を以下に示す。
列を以下に示す。
【化2】
【0026】上記の、pV19クローンのヌクレオチド
配列および推定のアミノ酸配列の対応関係を図1および
図2に示す。このヌクレオチド配列は459アミノ酸か
らなるタンパク質をコードするオープンリーディングフ
レームを有するが、NH2末端の30アミノ酸はシグナ
ル配列であり、成熟VIP受容体は429アミノ酸から
なる。配列式の上下の数字はそれぞれ、アミノ酸および
ヌクレオチド番号を表す。アミノ酸配列は成熟VIP受
容体のN末端アミノ酸(Ala)を1として表し、シグナ
ルペプチドは負の番号で表した。7個の推定の膜貫通セ
グメントには下線を、N−グリコシル化部位(Asn-X-Se
r/Thr)には星印を施した。最初の細胞外ドメインにおけ
るシステイン残基(□で囲まれた残基)はVIP受容体
とセクレチン受容体で保存されている(図9参照)。
配列および推定のアミノ酸配列の対応関係を図1および
図2に示す。このヌクレオチド配列は459アミノ酸か
らなるタンパク質をコードするオープンリーディングフ
レームを有するが、NH2末端の30アミノ酸はシグナ
ル配列であり、成熟VIP受容体は429アミノ酸から
なる。配列式の上下の数字はそれぞれ、アミノ酸および
ヌクレオチド番号を表す。アミノ酸配列は成熟VIP受
容体のN末端アミノ酸(Ala)を1として表し、シグナ
ルペプチドは負の番号で表した。7個の推定の膜貫通セ
グメントには下線を、N−グリコシル化部位(Asn-X-Se
r/Thr)には星印を施した。最初の細胞外ドメインにおけ
るシステイン残基(□で囲まれた残基)はVIP受容体
とセクレチン受容体で保存されている(図9参照)。
【0027】図9はラットVIP受容体、ブタカルシト
ニン受容体(Calcitonin R)、フクロネズミ副甲状腺ホ
ルモン受容体(PTH−PTHPγR)およびセクレチ
ン受容体(Secretin R)のアミノ酸配列の比較であ
り、配列の適正化のために適宜、空白が設けられてい
る。3残基以上が同一の箇所は箱で囲み、膜貫通領域に
は線を、推定のGs活性化部位には2重線をそれぞれ施
した。VIP受容体はラットセクレチン受容体、ブタカ
ルシトニン受容体、およびフクロネズミの副甲状腺ホル
モン受容体(PTH−PTHγH R)と、48%、3
3%および39%の相同性を示した。
ニン受容体(Calcitonin R)、フクロネズミ副甲状腺ホ
ルモン受容体(PTH−PTHPγR)およびセクレチ
ン受容体(Secretin R)のアミノ酸配列の比較であ
り、配列の適正化のために適宜、空白が設けられてい
る。3残基以上が同一の箇所は箱で囲み、膜貫通領域に
は線を、推定のGs活性化部位には2重線をそれぞれ施
した。VIP受容体はラットセクレチン受容体、ブタカ
ルシトニン受容体、およびフクロネズミの副甲状腺ホル
モン受容体(PTH−PTHγH R)と、48%、3
3%および39%の相同性を示した。
【0028】実施例2 クローン化VIP受容体の特性 1.VIPへの結合活性 本発明のVIP受容体をコードするDNAで形質転換さ
れた細胞により産生された組換えラッットVIP受容
体、またはラット肺膜画分の天然VIP受容体に対する
125IVIPの結合活性を調べた。 1)ラット肺膜画分の調製 実質上、プロボウら[Provow et al. Endocrinol. 120:
2442-2452 (1987)]の方法に従って、ラット肺膜画分
を調製した。雄性ウイスター種ラットをエーテル麻酔
し、断頭して氷冷りん酸緩衝化食塩水(PBS)30ml
で心臓灌流した。白化した肺を破砕し、破砕組織に、湿
重量1gあたり20mlの25mM Hepes(pH7.
4)、250mMショ糖、5mM MgCl2、1mM フェ
ニルメタンスルホニルフルオリド(PMSF)を加え、
Polytron homogenizerでホモジェネートした。ホモジェ
ネートをglass-teflon homogenizerで再度ホモジェネー
トした後、医用ガーゼでろ過し30、000xgで10
分間遠心した。沈殿を25mMHepes (pH7.4)、
5mM MgCl2および1mMPMSF含有バッファーに
懸濁した。遠心後、ペレットを1mMEGTAを含有す
る同じバッファーに10ml/組織湿重量の割合で再度懸
濁し、天然VIP受容体を含む膜画分試料とした。
れた細胞により産生された組換えラッットVIP受容
体、またはラット肺膜画分の天然VIP受容体に対する
125IVIPの結合活性を調べた。 1)ラット肺膜画分の調製 実質上、プロボウら[Provow et al. Endocrinol. 120:
2442-2452 (1987)]の方法に従って、ラット肺膜画分
を調製した。雄性ウイスター種ラットをエーテル麻酔
し、断頭して氷冷りん酸緩衝化食塩水(PBS)30ml
で心臓灌流した。白化した肺を破砕し、破砕組織に、湿
重量1gあたり20mlの25mM Hepes(pH7.
4)、250mMショ糖、5mM MgCl2、1mM フェ
ニルメタンスルホニルフルオリド(PMSF)を加え、
Polytron homogenizerでホモジェネートした。ホモジェ
ネートをglass-teflon homogenizerで再度ホモジェネー
トした後、医用ガーゼでろ過し30、000xgで10
分間遠心した。沈殿を25mMHepes (pH7.4)、
5mM MgCl2および1mMPMSF含有バッファーに
懸濁した。遠心後、ペレットを1mMEGTAを含有す
る同じバッファーに10ml/組織湿重量の割合で再度懸
濁し、天然VIP受容体を含む膜画分試料とした。
【0029】2)形質転換細胞の細胞膜の調製 15cmのプレートで培養したCOP細胞をDEAEデキ
ストラン法により、プラスミドpV19またはCDM8
プラスミドでトランスフェクション(形質転換)した。
形質転換されたCOP細胞から、石原等(前掲)の方法
で粗細胞膜画分を調製し、組換えVIP受容体を含む試
料とした。
ストラン法により、プラスミドpV19またはCDM8
プラスミドでトランスフェクション(形質転換)した。
形質転換されたCOP細胞から、石原等(前掲)の方法
で粗細胞膜画分を調製し、組換えVIP受容体を含む試
料とした。
【0030】3)VIPとの結合分析 1)または2)で調製した膜画分試料10μgを種々の
濃度の125IVIP(比活性=2200Ci/mmol)と
共に25mM Hepes(pH7.4)、5mM MgC
l2、1mM EGTA,50mM NaCl、10mg/mlB
SA,2mg/mlバシトラシン、0.1mM(p−アミジノ
フェニル)メタンスルホニル・フルオリド塩酸塩および
0.1mg/mlのロイペプチンを含有する溶液100μl
中で37℃において2時間インキュベーションした。1
4,000xgで3分間遠心して反応を停止した。ペレ
ットを氷冷BSA1mlに懸濁し、懸濁液をあらかじめ
0.3%ポリエチレンイミンに浸漬しておいたWhatman
GF/Cフィルターでろ過した。ろ紙上の放射能をガン
マ−カウンターで測定した。125IVIPの膜への非特
異的な結合を測定するために大過剰の非標識VIP(5
μM)を分析混合物に混入し、全結合から差し引いて特
異的な結合を算出した。結果をMacLigand Program
[ムンソンら(Munson et al. Anal.Biocnem. 107: 220
-239 (1980)]に従いスキャッチャード分析に付した。
結果を図3aおよびbに示す。VIPはプラスミドpV
19で形質転換された細胞の細胞膜画分と有意に結合し
たが、CDM8プラスミドで形質転換された細胞のそれ
とは結合しなかった。
濃度の125IVIP(比活性=2200Ci/mmol)と
共に25mM Hepes(pH7.4)、5mM MgC
l2、1mM EGTA,50mM NaCl、10mg/mlB
SA,2mg/mlバシトラシン、0.1mM(p−アミジノ
フェニル)メタンスルホニル・フルオリド塩酸塩および
0.1mg/mlのロイペプチンを含有する溶液100μl
中で37℃において2時間インキュベーションした。1
4,000xgで3分間遠心して反応を停止した。ペレ
ットを氷冷BSA1mlに懸濁し、懸濁液をあらかじめ
0.3%ポリエチレンイミンに浸漬しておいたWhatman
GF/Cフィルターでろ過した。ろ紙上の放射能をガン
マ−カウンターで測定した。125IVIPの膜への非特
異的な結合を測定するために大過剰の非標識VIP(5
μM)を分析混合物に混入し、全結合から差し引いて特
異的な結合を算出した。結果をMacLigand Program
[ムンソンら(Munson et al. Anal.Biocnem. 107: 220
-239 (1980)]に従いスキャッチャード分析に付した。
結果を図3aおよびbに示す。VIPはプラスミドpV
19で形質転換された細胞の細胞膜画分と有意に結合し
たが、CDM8プラスミドで形質転換された細胞のそれ
とは結合しなかった。
【0031】図3aはVIP受容体cDNAで形質転換
されたCOP細胞の細胞膜画分と125IVIPとの結
合、図3bはラット肺の膜画分と125IVIPとの結合
を示す。形質転換細胞からの膜画分は解離定数173p
Mと21.0nMの2つの結合部位を有することが明ら
かになった。高親和性および低親和性の結合部位のタン
パク質濃度ははそれぞれ4.1および53pmol/mgであ
った。組換えVIP受容体のこれらの解離定数はラット
肺の膜画分の値に近似している(図3b)。 4)グルカゴン/セクレチン類ホルモンの競合作用 非標識ヒトVIP(白四角)、PACAP−38(黒
丸)、helodermin(黒四角)、PACAP−27(白
丸)、PHM(白三角)、セクレチン(黒三角)および
グルカゴン(+)の存在下、組換えVIP受容体(pV
19で形質転換されたCOP細胞の細胞膜)または天然
VIP受容体(ラット肺膜画分)と125IVIPとの結
合を上記と3)と同様にして測定し、競合作用を調べ
た。結果を図4および5に示す。
されたCOP細胞の細胞膜画分と125IVIPとの結
合、図3bはラット肺の膜画分と125IVIPとの結合
を示す。形質転換細胞からの膜画分は解離定数173p
Mと21.0nMの2つの結合部位を有することが明ら
かになった。高親和性および低親和性の結合部位のタン
パク質濃度ははそれぞれ4.1および53pmol/mgであ
った。組換えVIP受容体のこれらの解離定数はラット
肺の膜画分の値に近似している(図3b)。 4)グルカゴン/セクレチン類ホルモンの競合作用 非標識ヒトVIP(白四角)、PACAP−38(黒
丸)、helodermin(黒四角)、PACAP−27(白
丸)、PHM(白三角)、セクレチン(黒三角)および
グルカゴン(+)の存在下、組換えVIP受容体(pV
19で形質転換されたCOP細胞の細胞膜)または天然
VIP受容体(ラット肺膜画分)と125IVIPとの結
合を上記と3)と同様にして測定し、競合作用を調べ
た。結果を図4および5に示す。
【0032】図4はVIP受容体cDNAで形質転換さ
れたCOP細胞の膜と125IVIPとの結合に対する置
換反応を、図5はラット肺から得た膜と125IVIPと
の結合に対する置換反応を示す。図から、125I−VI
Pと膜との結合に対する置換作用は、PACAP−38
(IC50=1.0nM)およびPACAP−27(IC
50=2.5nM)でVIP(IC50=3.0nM)より
も大きい(図4)ことが分かる。heloderminおよびPH
MはIC50=6.0nMで125I−VIPの膜結合を阻
害した。しかし、セクレチンやグルカゴンの阻害作用は
小さいか殆ど無いことが認められた。これらはラット肺
の天然VIP受容体での結果(図5)と一致した。VI
Pとセクレチンとの高度の相同性にかかわらず、セクレ
チンのVIP受容体への親和性が低いことは、結合に関
与する部位がこれらの両受容体で相違することを示唆す
るものである。これは、リガンド結合に関与すると予測
されるシステイン豊富領域の保存性が低いことからも予
測される(図9参照)。
れたCOP細胞の膜と125IVIPとの結合に対する置
換反応を、図5はラット肺から得た膜と125IVIPと
の結合に対する置換反応を示す。図から、125I−VI
Pと膜との結合に対する置換作用は、PACAP−38
(IC50=1.0nM)およびPACAP−27(IC
50=2.5nM)でVIP(IC50=3.0nM)より
も大きい(図4)ことが分かる。heloderminおよびPH
MはIC50=6.0nMで125I−VIPの膜結合を阻
害した。しかし、セクレチンやグルカゴンの阻害作用は
小さいか殆ど無いことが認められた。これらはラット肺
の天然VIP受容体での結果(図5)と一致した。VI
Pとセクレチンとの高度の相同性にかかわらず、セクレ
チンのVIP受容体への親和性が低いことは、結合に関
与する部位がこれらの両受容体で相違することを示唆す
るものである。これは、リガンド結合に関与すると予測
されるシステイン豊富領域の保存性が低いことからも予
測される(図9参照)。
【0033】2.クローン化VIP受容体による、VI
Pのアデニレートシクラーゼ活性刺激作用の伝達 細胞内cAMP濃度の測定はゾウら[Zhou et al., Na
ture 347:76-80 (1990)]の方法に従って行われた。ラ
ットGsタンパクαサブユニットを高発現するCOSG
s1細胞を、VIP受容体cDNAで形質転換し、得ら
れた細胞内でのcAMP発現のVIPによる刺激作用を
調べた。結果を図6に示す。
Pのアデニレートシクラーゼ活性刺激作用の伝達 細胞内cAMP濃度の測定はゾウら[Zhou et al., Na
ture 347:76-80 (1990)]の方法に従って行われた。ラ
ットGsタンパクαサブユニットを高発現するCOSG
s1細胞を、VIP受容体cDNAで形質転換し、得ら
れた細胞内でのcAMP発現のVIPによる刺激作用を
調べた。結果を図6に示す。
【0034】DEAEデキストラン法でCOSGs1細
胞をVIP受容体発現プラスミドpV19でトランスフ
ェクションした。グリセリンショックの24時間後、細
胞を6ウエルのマイクロタイタープレートに分配し培地
中で37℃、48時間培養した。細胞をインキュベーシ
ョンバッファー(1mg/mlBSAおよび0.5mM 1ー
メチルー3ーイソブチルキサンチンを含有するDME
M)で2回洗浄した後、様々な濃度のペプチドホルモ
ン:VIP(白四角)、PACAP−38(黒丸)、he
lodermin(黒四角)、PACAP−27(白丸)、PH
M(白三角)、セクレチン(黒三角)、およびグルカゴ
ン(+)を含有するインキュベーションバッファー中で
37℃、45分間インキュベーションした。バッファー
を吸引除去した後エタノール1mlを加えて反応を停止
し、1.5mlのエッペンドルフ管に入れた。14,00
0xgで3分間遠心したのち上清を乾燥しcAMP濃度
をAmersham社のcAMPアッセイシステムを用いて測
定した。対照(X)として、CDM8ベクターを用いて
COSGs1細胞を10μMVIPで処置した。図6か
ら分かるように、プラスミドpV19でトランスフェク
ションして得られた細胞はVIP刺激下でcAMPを多
量に生産した(400pmol/105形質転換体)。しか
し、CDM8ベクターで形質転換された細胞はVIP刺
激下でのcAMP生産を示さなかった。PACAP−3
8およびPACAP−27のcAMP生産刺激効果はV
IPよりも少し大きいが、HeloderminおよびPHMの
それはVIPよりも小さい。またセクレチンが、VIP
と同等の作用を発揮するには後者の約30倍存在するこ
とが必要であり、各々の受容体の構造上の相違が示唆さ
れた。また、グルカゴンはcAMP産生を刺激しなかっ
た。
胞をVIP受容体発現プラスミドpV19でトランスフ
ェクションした。グリセリンショックの24時間後、細
胞を6ウエルのマイクロタイタープレートに分配し培地
中で37℃、48時間培養した。細胞をインキュベーシ
ョンバッファー(1mg/mlBSAおよび0.5mM 1ー
メチルー3ーイソブチルキサンチンを含有するDME
M)で2回洗浄した後、様々な濃度のペプチドホルモ
ン:VIP(白四角)、PACAP−38(黒丸)、he
lodermin(黒四角)、PACAP−27(白丸)、PH
M(白三角)、セクレチン(黒三角)、およびグルカゴ
ン(+)を含有するインキュベーションバッファー中で
37℃、45分間インキュベーションした。バッファー
を吸引除去した後エタノール1mlを加えて反応を停止
し、1.5mlのエッペンドルフ管に入れた。14,00
0xgで3分間遠心したのち上清を乾燥しcAMP濃度
をAmersham社のcAMPアッセイシステムを用いて測
定した。対照(X)として、CDM8ベクターを用いて
COSGs1細胞を10μMVIPで処置した。図6か
ら分かるように、プラスミドpV19でトランスフェク
ションして得られた細胞はVIP刺激下でcAMPを多
量に生産した(400pmol/105形質転換体)。しか
し、CDM8ベクターで形質転換された細胞はVIP刺
激下でのcAMP生産を示さなかった。PACAP−3
8およびPACAP−27のcAMP生産刺激効果はV
IPよりも少し大きいが、HeloderminおよびPHMの
それはVIPよりも小さい。またセクレチンが、VIP
と同等の作用を発揮するには後者の約30倍存在するこ
とが必要であり、各々の受容体の構造上の相違が示唆さ
れた。また、グルカゴンはcAMP産生を刺激しなかっ
た。
【0035】実験例 ノーザンハイブリダイゼーション 実施例2でラット肺由来のVIP受容体をコードするこ
とが示されたプラスミドpV19を用いてVIP受容体
の生体内での分布を調べた。ラットの様々な組織からグ
アニジンチオシアネート/酸フェノール法[チョモシジ
ンスキーら(Chomczynski et al.)Anal.Biochem. 162:
156-159 (1987)]でtotal RNAを得、oligo(dT)30 L
atex (宝酒造)を用いてpoly(A)RNAを回収し
た。poly(A)RNAを6.6%ホルムアルデヒド含有
1.5%アガロースゲル上、約2μg/レーンで電気泳動
し、ナイロンメンブラン(Schleicher &Shuell)上に移
した。ハイブリダイゼーションの温度が42℃であり、
洗浄を、0.1xSSCおよび0.1%SDS中、50
℃で2回行うことを除き、サムブルックらの方法(Sam
brook et al, 1989、前掲)に従い、ハイブリッド形成を
行った。pV19のPstI断片(ヌクレオチド番号24
9−1291)をランダムプライマー法で32P標識した
ものをプローブDNAとして用いた。
とが示されたプラスミドpV19を用いてVIP受容体
の生体内での分布を調べた。ラットの様々な組織からグ
アニジンチオシアネート/酸フェノール法[チョモシジ
ンスキーら(Chomczynski et al.)Anal.Biochem. 162:
156-159 (1987)]でtotal RNAを得、oligo(dT)30 L
atex (宝酒造)を用いてpoly(A)RNAを回収し
た。poly(A)RNAを6.6%ホルムアルデヒド含有
1.5%アガロースゲル上、約2μg/レーンで電気泳動
し、ナイロンメンブラン(Schleicher &Shuell)上に移
した。ハイブリダイゼーションの温度が42℃であり、
洗浄を、0.1xSSCおよび0.1%SDS中、50
℃で2回行うことを除き、サムブルックらの方法(Sam
brook et al, 1989、前掲)に従い、ハイブリッド形成を
行った。pV19のPstI断片(ヌクレオチド番号24
9−1291)をランダムプライマー法で32P標識した
ものをプローブDNAとして用いた。
【0036】フィルターをX線フィルムに24時間(組
織由来の試料、図7)または7日間(脳由来の試料、図
8)暴露した。図7から、5.5kbVIP受容体mRN
Aは、肺に最も多く、次いで、肝臓および腸に存在して
いることが分かる。さらに弱い発現は胸腺および脳に認
められる。しかし、心臓、腎臓、脾臓、膵臓、胃および
副腎には認められない。図8から、成熟ラットの脳全域
に発現が認められるが、大脳皮質および海馬におけるシ
グナルは脳の他の部分のそれよりも強いことが分かる。
さらに、肺、肝臓および結腸の場合には、5.5kbVI
P受容体mRNAバンドは単一であるが脳および小腸の
場合には、さらに2.4および1.3kbの小さいバンド
も観察された。
織由来の試料、図7)または7日間(脳由来の試料、図
8)暴露した。図7から、5.5kbVIP受容体mRN
Aは、肺に最も多く、次いで、肝臓および腸に存在して
いることが分かる。さらに弱い発現は胸腺および脳に認
められる。しかし、心臓、腎臓、脾臓、膵臓、胃および
副腎には認められない。図8から、成熟ラットの脳全域
に発現が認められるが、大脳皮質および海馬におけるシ
グナルは脳の他の部分のそれよりも強いことが分かる。
さらに、肺、肝臓および結腸の場合には、5.5kbVI
P受容体mRNAバンドは単一であるが脳および小腸の
場合には、さらに2.4および1.3kbの小さいバンド
も観察された。
【0037】脳でのVIP受容体の存在を、標識したア
ンチセンスRNAを用いる系中(insitu)ハイブリッド
形成[マスら(Masu et al.)Nature 349: 760-765 (19
91)]によって調べた。成熟雄性ラットの脳切片(厚さ
10μm)をクリオスタット上で切断し、ポリ−L−リ
ジン被覆したスライドに溶かしながら吸着させ、4%ホ
ルムアルデヒドで固定化し、0.1Mトリエタノールア
ミンバッファー(pH8.0)中0.25%無水酢酸でア
セチル化した。pV19の1.3kbSacI断片をpBlues
cript KS+にサブクローンし、T7RNAポリメラーゼ
とα−35S−CTPを用いてインビトロで転写し、35S
標識RNAを調製した。標識化RNA産物(比活性2x
109cpm/μg)を0.1M NHCO3(pH10.0)
中で60℃で50分間インキュベーションすることによ
り断片化し、2〜3x105cpm/μlの濃度でプローブと
して用いた。
ンチセンスRNAを用いる系中(insitu)ハイブリッド
形成[マスら(Masu et al.)Nature 349: 760-765 (19
91)]によって調べた。成熟雄性ラットの脳切片(厚さ
10μm)をクリオスタット上で切断し、ポリ−L−リ
ジン被覆したスライドに溶かしながら吸着させ、4%ホ
ルムアルデヒドで固定化し、0.1Mトリエタノールア
ミンバッファー(pH8.0)中0.25%無水酢酸でア
セチル化した。pV19の1.3kbSacI断片をpBlues
cript KS+にサブクローンし、T7RNAポリメラーゼ
とα−35S−CTPを用いてインビトロで転写し、35S
標識RNAを調製した。標識化RNA産物(比活性2x
109cpm/μg)を0.1M NHCO3(pH10.0)
中で60℃で50分間インキュベーションすることによ
り断片化し、2〜3x105cpm/μlの濃度でプローブと
して用いた。
【0038】ハイブリッド形成はハイブリダイゼーショ
ンバッファー(50%ホルムアミド、10%硫酸デキス
トラン、100mM DTT、1xDenhardt's溶液、
0.2%SDS、2xSSC、10mM Tris−HCl、
pH7.5、250μg/mltRNA、および500μg/ml
ニシン精子DNA)中、55℃で5時間行った。10m
Mβ−メルカプトエタノール含有2xSSC中で2回洗
浄した後、スライドを20μg/mlRNaseAで37℃で
30分間処理し、10mMβ−メルカプトエタノール含
有0.1xSSCで60℃で1時間洗浄し、Hyperfilm
βマックス(Amersham)に2週間暴露した。プローブR
NAの非特異的結合を検討するために、ハイブリダイゼ
ーションバッファーに100倍過剰の非標識cDNAを
含ませた。エマルジョンオートラジオグラフィーのため
に、スライドを蒸留水で1:1希釈したNTB2エマル
ジョン(Kodak)に浸け、6週間暴露した。現像後、脳切
片をクレシルバイオレットでカウンター染色した。
ンバッファー(50%ホルムアミド、10%硫酸デキス
トラン、100mM DTT、1xDenhardt's溶液、
0.2%SDS、2xSSC、10mM Tris−HCl、
pH7.5、250μg/mltRNA、および500μg/ml
ニシン精子DNA)中、55℃で5時間行った。10m
Mβ−メルカプトエタノール含有2xSSC中で2回洗
浄した後、スライドを20μg/mlRNaseAで37℃で
30分間処理し、10mMβ−メルカプトエタノール含
有0.1xSSCで60℃で1時間洗浄し、Hyperfilm
βマックス(Amersham)に2週間暴露した。プローブR
NAの非特異的結合を検討するために、ハイブリダイゼ
ーションバッファーに100倍過剰の非標識cDNAを
含ませた。エマルジョンオートラジオグラフィーのため
に、スライドを蒸留水で1:1希釈したNTB2エマル
ジョン(Kodak)に浸け、6週間暴露した。現像後、脳切
片をクレシルバイオレットでカウンター染色した。
【0039】ハイブリッド形成シグナルは大脳皮質、海
馬および嗅球の僧帽細胞層に優勢であり、皮質下領域お
よび小脳皮質では広範であるが弱かった。このシグナル
はまた、非標識アンチセンスRNAを100倍過剰加え
ると消失した。さらに、大脳皮質のエマルジョン浸漬切
片を用いるbright-field photomicrographにより、VI
P受容体mRNAはニューロンに局在することが示され
た。
馬および嗅球の僧帽細胞層に優勢であり、皮質下領域お
よび小脳皮質では広範であるが弱かった。このシグナル
はまた、非標識アンチセンスRNAを100倍過剰加え
ると消失した。さらに、大脳皮質のエマルジョン浸漬切
片を用いるbright-field photomicrographにより、VI
P受容体mRNAはニューロンに局在することが示され
た。
【0040】
【発明の効果】 本発明のVIP受容体をコードするD
NAを用いてVIPおよび近縁のホルモンの分子レベル
での機能および制御機構を解明することが可能となっ
た。また、該DNAで形質転換された微生物を培養する
ことにより大量にVIP受容体ペプチドを製造し、研
究、診断および治療に用いることができる。
NAを用いてVIPおよび近縁のホルモンの分子レベル
での機能および制御機構を解明することが可能となっ
た。また、該DNAで形質転換された微生物を培養する
ことにより大量にVIP受容体ペプチドを製造し、研
究、診断および治療に用いることができる。
【図1】 ラットVIP受容体をコードするDNAのヌ
クレオチド配列の上流側半分および推定のアミノ酸配
列。
クレオチド配列の上流側半分および推定のアミノ酸配
列。
【図2】 ラットVIP受容体をコードするDNAのヌ
クレオチド配列の下流側半分および推定のアミノ酸配
列。
クレオチド配列の下流側半分および推定のアミノ酸配
列。
【図3】 図1および図2で示されるDNAを含有する
プラスミドpV19でトランスフェクションされたCO
P細胞の細胞膜(a)、およびラット肺細胞膜(b)と
VIPとの親和性を表すグラフ。
プラスミドpV19でトランスフェクションされたCO
P細胞の細胞膜(a)、およびラット肺細胞膜(b)と
VIPとの親和性を表すグラフ。
【図4】 pV19で形質転換されたCOP細胞の細胞
膜と125IVIPとの結合に対する他のホルモンの拮抗
作用を表すグラフ。
膜と125IVIPとの結合に対する他のホルモンの拮抗
作用を表すグラフ。
【図5】 ラット肺の細胞膜から調製した膜画分と125
IVIPとの結合に対する他のホルモンの拮抗作用を表
すグラフ。
IVIPとの結合に対する他のホルモンの拮抗作用を表
すグラフ。
【図6】 種々のホルモンの存在下での、ラットVIP
受容体を発現するCOSGs1細胞におけるcAMP蓄
積を表すグラフ。
受容体を発現するCOSGs1細胞におけるcAMP蓄
積を表すグラフ。
【図7】 ラット組織のVIP受容体RNAのノーザン
ハイブリダイゼーションによる分析結果の模写図。
ハイブリダイゼーションによる分析結果の模写図。
【図8】 ラット脳のVIP受容体RNAのノーザンハ
イブリダイゼーションによる分析結果の模写図。
イブリダイゼーションによる分析結果の模写図。
【図9】 ラットVIP受容体、ブタカルシトニン受容
体、フクロネズミ副甲状腺ホルモン受容体(PTH−P
THPγR)およびセクレチン受容体のアミノ酸配列の
比較図。
体、フクロネズミ副甲状腺ホルモン受容体(PTH−P
THPγR)およびセクレチン受容体のアミノ酸配列の
比較図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61K 37/24 ACL 8314−4C C12P 21/02 C 8214−4B (C12P 21/02 C12R 1:91)
Claims (4)
- 【請求項1】 ラット由来のバソアクティブ・インテス
ティナル・ポリペプチド受容体。 - 【請求項2】 図1および図2に記載のアミノ酸配列で
示される請求項1のバソアクティブ・インテスティナル
・ポリペプチド受容体。 - 【請求項3】 図1および図2に記載のアミノ酸配列で
示されるバソアクティブ・インテスティナル・ポリペプ
チド受容体をコードするDNA。 - 【請求項4】 図1および図2に記載のヌクレオチド配
列で示される請求項3のDNA。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4026607A JPH05255394A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | バソアクティブ・インテスティナル・ポリペプチド受容体およびそれをコードするdna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4026607A JPH05255394A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | バソアクティブ・インテスティナル・ポリペプチド受容体およびそれをコードするdna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05255394A true JPH05255394A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=12198192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4026607A Pending JPH05255394A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | バソアクティブ・インテスティナル・ポリペプチド受容体およびそれをコードするdna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05255394A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995006724A1 (en) * | 1993-09-01 | 1995-03-09 | Medical Research Council | Vip2 (vasoactive intestinal polypeptide) receptor |
-
1992
- 1992-02-13 JP JP4026607A patent/JPH05255394A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995006724A1 (en) * | 1993-09-01 | 1995-03-09 | Medical Research Council | Vip2 (vasoactive intestinal polypeptide) receptor |
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