JPH06503642A - プロトオンコタンパク質c−JUNとホルモン受容体との間の機能的拮抗作用 - Google Patents
プロトオンコタンパク質c−JUNとホルモン受容体との間の機能的拮抗作用Info
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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】
プロトオンコタンパク質e−JUNとホルモン受容体との間の機能的拮抗作用
本発明は、National In5titute of Healthにより
認可された認証第GM26444号の下で政府の援助により行われた。政府は本
発明に対して特定の権利を有する。
本発明はステロイドホルモン、ステロイドホルモン様化合物、ステロイドホルモ
ン受容体、ステロイドホルモン様受容体、および関連する橿に関する。1つの特
別な面においては、本発明は、ステロイドおよび関連ホルモンが介在するプロセ
スに関する。さらに別の面においては、本発明はプロトオンコ遺伝子タンパクW
?1合体AP−1が介在するプロセスに関する。
l胛旦1五
ステロイドおよび関連ホルモンは発育、分化、およびホメtスタンスの調節に重
要な役割を果たす。ホルモンは、遺伝子転写の直接のモノュレーターである、細
胞内受容体のスーパーファミリーに結合することにより調節効果をもたらす。
ホルモン受容体の突然変異を分析することにより、転写活性化、核の位置確認、
DNA結合、およびホルモン結合に係わる機能ドメインが同定されている。
ホルモン受容体は種々の遺伝子転写の活性化および発現の抑制の両方に作用し得
る。このような抑制は、ホルモン受容体が、負のホルモン反応要素と呼ばれるD
NA調節配列に結合し、これにより転写アクティベーターを置換することにより
生じると考えられている。
疾患の治療、副作用発生率の少ない治療薬の開発などの目的のために、ホルモン
が直接または間接に特定の遺伝子のトランス活性化を活性化する程度、および/
またはホルモンが直接または間接に特定の遺伝子の発現を抑制する程度が制御可
能であれば望ましい。
AP−1タンパク質複合体は、細胞の成長、分化、および発育という多様な局面
に係わりのあるプロトオンコ遺伝子によりコードされる核タンパク質類の1員で
ある。AP−1結合部位は、c−Junホモダイマーおよびc−Jun/c−F
osヘテロダイマーにより認識される。c−FosのAP−1部位への結合はe
−Junを有するヘテロダイマーの形成に依存する。ホモダイマーおよびヘテロ
ダイマーの形成は、ロイシンジノパー(zipper)と呼ばれる構造により促
進される非共有結合相互作用に介在される。AP−1複合体は、いくつかの経路
に正の調節効果を付与することに加えて、いくつかの遺伝子に負の調節を行うこ
とも示されている。
現在までのところ、特定のタンパク質の遺伝子調節におよぼす効果は、一般には
、調節される遺伝子のプロモーター領域内でのタンパク質と調節要素との間の相
互作用の結果であると考えられている。従って、1つより多い経路に効果をもた
らす化合物は、1つより多い経路に共通する反応要素を認識すると考えられてい
る。これに関しては、Diamondら(Science 249: 1266
−1272 (1990))が、インビトロにお(1てグルココルチコイド受容
体およびc−J unまたはc−Fos (ホルホールエステル活性化AP−1
転写因子の構成分子)の両方に選択的に結合する「複合」グルフコルチコイド反
応要素(GRE)を使用する研究について述べている。著者らは次に受容体(す
なわちグルコフルチコイド受容体)および非受容体因子(すなわちc−Junま
たはC−Fos)の間の相互作用にDNA結合を必要とする複合体GRE作用の
一般的なモデルを提案している。
調節タンパク質が効果を奏するメカニズムを上述のように理解すれば、特定のタ
ンパク質の1つの調節効果を変更せずにそのタンパク質の他の調節効果を変更す
ることは可能で(よないだろう。従って、ホルモンまたはホルモンアナログの投
与によりもたらされるすべての有益な効果には、望ましくない副作用が起こる、
すなわち望ましくないプロセスの促進および/または所望のプロセスの阻害が起
こる可能性が強tX0従って、ごれまでは、当該技術分野において他の調節経路
(こ望ましくない影響を与えずに、既知の経路を妨害し得る化合物を探索する方
法には動機づけがなかった。
l吸旦斐1
本発明によれば、ホルモン受容体および転写因子AP−1f;!相互に互いの転
写活性化活性を抑制し合うことが発見された。
同様に、ホルモン受容体および転写因子AP−1は相互に特定の遺伝子の発現を
阻害する互いの能力を脱抑制し得る。これは、DNA結合とは独立した新しいメ
カニズムにより起こると考えられる。
従って、本発明は、ホルモン反応性の遺伝子産物、および、/またはAP−1反
応性の遺伝子産物の転写活性化を制御する手段を提供する。さらに、本発明は、
細胞の成長を阻害するが、該細胞の分化を促進しない化合物をふるい分ける手段
を提供する。
の な目
図1は、転写因子c−Junによる、グルココルチコイド受容在する転写誘導の
抑制を示す。
図2は、グルコフルチコイド受容体によるコラゲナーゼプロモーターの抑制を示
す。
図3は、グルココルチコイド受容てよる、AP−1で誘導されるコラゲナーゼプ
ロモーターCATリポータ−の抑制を示す。
図4は、AP−1で誘導される発現を抑制しまたグルココルチコイドが介在する
転写を誘導する、グルココチコイド受容体のドメインを決定する遺伝子欠失研究
の結果を要約している。
図5は、e−Jun遺伝子の欠失分析を、グルココルチコイドが介在する転写活
性化を抑制する、様々な欠失突然変異株の能力の表示と共に示す。
図6は、グルココルチコイド受容体のグルココルチコイド反応要素への結合を抑
制するe−J unの能力を調べるために行われたゲルレターデーションアッセ
イを示す。
図7は、コラゲナーゼプロモーター活性の、RARが介在する抑制の抑制を示す
。
図8は、レチン酸受容体−アルファによるコラゲナーゼプロモーターの抑制を示
す。
図9は、コラゲナーゼプロモーターによる、AP−1で誘導される発現を抑制す
るレチン酸受容体のドメインを決定する欠失研究結果を要約している。
図10は、c−J unのAP−1結合部位への結合を抑制するRARの能力を
決定するために行われるゲルレターデーションアッセイを示す。
図11は、AP−1のAP−1結合部位への結合を抑制するRARの能力を調べ
るために行われるゲルレターデーションアッセイを示す。
日の! な!U
本発明によれば、異常細胞の治療に有用な化合物を同定する方法が提供される。
この方法は以下の(a) (b)両方の性質を示す化合物を選択する工程を包含
する:(a)化合物が、
(i>ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、
(ii) Ap−1、および
(iii)AP−1反応性レポーター
を発現し得る細胞系を有する第1のアッセイシステムで使用されるとき、AP−
1の機能を妨害する能力を示し;および(b)該化合物が、
(i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、および
(it)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様反応性リポータ−5
を発現し得る細胞系を有する第2のアッセイシステムで使用されるとき、ステロ
イドホルモン反応またはステロイドホルモン様反応遺伝子の転写活性を促進する
能力を実質的に示さない。
本発明の他の実施態様によれば、AP−1反応経路を妨害するがステロイドホル
モンまたはステロイドホルモン様反応性経路には実質的に効果を及ぼさない化合
物を同定する方法であって、
(a>該化合物のAP−1反応性経路に及ぼす効果を測定する第1のアッセイ/
ステムにおいて該化合物を試験する工程であって、該第1のアッセイシステムは
、
(i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、
Hi) AP−1、および
(iii)AP−1反応性レポーター
を発現し得る細胞系を有する、工程、および<b>該化合物の、ステロイドホル
モンまたはステロイドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化に及ぼす効果を測定
する第2のアッセイ/ステムにおいて該化合物を試験する工程であって、該第2
のアッセイシステムは、
(i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、および
(2)ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性リポータ−
1
を発現し得る細胞系を有する、工程、およびその後、(a>の試験では阻害効果
を有し、また(b)の試験で(よ実質的に効果を有しないこれらの化合物を選択
する工程を包含する方法が提供される。
本発明のさらに別の実施態様によれば、発現系;こお(1て、ステロイドホルモ
ン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化をステロイドホ
ルモンまた(まステロイドホルモン様化合物により抑制する方法であって、該ス
テロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子の発現を抑制
するのに効果的なAP−1発現を誘導する化合物および/または状態に、該系を
曝す工程を包含する方法が提供される。
本発明のこの実施態様において使用される発現系1ま、ステロイドホルモンまた
はステロイドホルモン様イし合物(こ反応し、同時にc−Jun、 c−Fos
、またはAP−1の存在には実質的に反応しないことが望ましい。
本発明のさらに別の実施態様によれば、発現系において、ステロイドホルモン反
応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化をステロイドホルモ
ンまたはステロイドホルモン様化合物、またはそれらのアナログにより抑制する
方法であって、
c−J unのロイシンジノパー領域またはその機能的アナログを含有するペプ
チドを、該ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子
の発現を抑制するのに有効な量で該系に投与する工程を包含する方法が提供され
る。
本発明のこの実施態様に関しては、本発明のこの実施態様で使用される発現系が
、ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様化合物に反応し、同時にc−
Jun、 c−Fos、またはAP−1の存在には実質的に反応しないことが望
ましい。
本発明のさらに別の実施態様によれば、発現系において、AP−1反応性遺伝子
の転写活性化をAP−1またはそのアナログにより抑制する方法であって、
(1)ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様受容体、またはそ
のアナログの機能的なりガント結合ドメイン、および
(ii)ステロイドまたはステロイド状受容体またはそれらのアナログの機能的
なりNA結合ドメイン、を含有する組成物を、該AP−1反応性遺伝子の発現を
抑制するのに有効な量で該系に投与する工程を包含する方法が提供される。
本発明のこの実施態様で使用される発現系は、c−Jun、 e−FOS、また
はAP−1には反応するが、ステロイドホルモン、またはステロイドホルモン様
化合物の存在には実質的に反応しないことが望ましい。
本発明のさらに別の実施態様によれば、ステロイドホルモン、またはステロイド
ホルモン様化合物、またはそれらのアナログの存在下で、ステロイドホルモン受
容体、ステロイドホルモン様受容体、またはそれらのアナログによる負に調節さ
れる遺伝子からの遺伝子産物の発現の抑制を克服する方法であって、
該遺伝子産物の発現の抑制を抑圧するのに有効な量で、AP=1発現を誘導する
化合物および/または状態に該系を曝す工程を包含する方法が提供される。
本発明のさらに別の実施態様によれば、ステロイドホルモン受容体またはステロ
イドホルモン様受容体、またはそれらのアナログの存在下で、ステロイドホルモ
ン、ステロイドホルモン様化合物、またはそれらのアナログによるリン、f球系
細胞の増殖および機能の阻害を克服する方法であって、該リンパ球系細胞の増殖
および機能の阻害を抑圧するのに有効な、AP−1発現を誘導する化合物および
/または状態に該系を曝す工程を包含する方法が提供される。
本発明のさらに別の実施態様によれば、ステロイドホルモンまたはステロイドホ
ルモン様受容体と共に第1複合体を形成する化合物であって、該第1複合体は、
AP−1の存在下で、AP−1の機能を妨害し、また該第1?1合体は、ステロ
イドホルモンまたはステロイドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化を実質的に
促進し得ない、化合物が提供される。
ホルモンが介在する転写活性化が多くのホルモンで解明されている。そして、い
くつかのホルモンで、この活性化のモードは多くの異なる。遺伝子に作用し得る
。この転写活性化を調節することが望ましい場合がある。本発明によれば、これ
はAP−1発現を誘導する化合物および/または状態に系を曝すことにより、ま
たはホルモン反応性の遺伝子産物の発現を抑制する有効量で、c−Junのロイ
シンジノバー領域を有するペプチドまたはそのアナログをこの系に投与すること
により、実現され得る。
AP−1の発現を誘導し得る化合物としては、腫瘍形成(例えば、ホルボールエ
ステル)、成長因子(例えば、EGF、 FGF、 C5F)、サイトカイン(
例えば、IL=1、IL−2)、神経ペプチド(例えば、ソマトスタチン)、神
経伝達物質(例えば、アセチルコリン)、プロティンキナーゼC(および、プロ
ティンキナーゼCを誘導し得る化合物、例えば、EGF、インシュリン、血小板
由来成長因子、アルファー1アンドロナージノク(andronergic)剤
、IL−1、IL−2など)などを誘導する化合物を含む。
AP−1の発現を誘導し得る条件としては、系を紫外線照射、ガンマ線照射、ヒ
ートショック、ストレスなどに曝すことが含まれる。
あるいは、本発明の方法は、内因性(または外因性’) AP−1の発現を誘導
する代わりに、有効量のc−Junロインンジノパー領域を系に投与することに
より実行され得る。この構成分子を含有するペプチドの投与は、例えば、所望の
構成分子を含有する精製または部分精製ペプチド組成物を直接導入、ロイノンジ
ノバー領域をフードする遺伝子構築物の発現を誘導するなど多様な方法で実行さ
れ得る。
ロイノンジソバ−6頁域はアルファへリノクスにそれ自身を据える少くとも29
個のアミノ酸のフラグメントである。ここでアミノ酸鎖の各7番目のアミノ酸が
ロイノンであり、このため、1つのアルファへリソクスのロイシン残基は、第2
のアルファへリノクス、例えば別のc−Jun部分くこれによりホモダイマーを
産生ずる)、e−Fos部分(これによりヘテロダイマーを産生ずる)などのロ
イシン残基と嵌合し得る。
c−J unロイ/ンジ、バー領域を有するタンパク質の、発現系に存在するス
テロイドホルモン受容体のモル量に対するモル比は大幅に変動し得る。一般的に
、約05から100:1の範囲の比率が有効である。好ましくは、AP−1構成
分子(またはその誘導体)のステロイドホルモン受容体に対する比率は約1から
20.1の範囲であり、現時点で最も好適なモル比は約5から15.1の範囲で
ある。
本発明の本実施例で使用されるステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様
反応性遺伝子としては、グルココルチコイド反応性遺伝子、レチン酸反応性遺伝
子、ビタミンD3反応性遺伝子、甲状腺ホルモン反応性遺伝子、鉱質コルチコイ
ド反応性遺伝子、エストロゲン反応性遺伝子、エストロゲン関連ホルモン反応性
遺伝子、アンドロゲン反応性遺伝子、黄体ホルモン反応性遺伝子、レチノイド(
ret 1noid)反応性遺伝子、アリール炭化水素反応性遺伝子などが含ま
れる。
ホルモンで誘導される転写活性化を調節する本発明の方法は、疾患を示す患者を
治療するために使用され得る。このような治療を受け得る疾患としては、神経性
食欲不振、アルコール中毒症、重度の欝病、慢性ストレス症候群(これら疾患は
グルココルチコイドが異常に高レベルであることにより免疫系が抑圧されること
に関連する)などが含まれる。
ホルモンはまた、特定のプロセスに負の調節を行うことも知られている。この負
の調節を調節することが望まれることがある。本発明によれば、これは、系をA
P−1発現を誘導する化合物および/または状態に曝すことにより、または遺伝
子産物の発現のホルモンで介在される抑制を抑圧するのに有効な量で、c−Ju
nのロイシンジノバー領域またはそのアナログを含有するペプチドをこの系に投
与することにより実行され得る。
ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様化合物により負の調節が行われ
る遺伝子としては、プロオピオメラノコルチン遺伝子、プロラクチン遺伝子、プ
ロリフニリン遺伝子、絨毛性ゴナドトロピンアルファサブユニ、ト遺伝子、ホス
ホエノールピルビン酸カルボキシナーゼ遺伝子、および/またはフラーゲナーゼ
遺伝子が含まれる。
またAP−1が介在する転写活性化が数多くの遺伝子産物に対して解明されてい
る。この転写活性化を調節することが望まれることがある。本発明によれば、こ
れは、(i ) R能的ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様
受容体リガンド結合ドメイン、またはそのアナログ、および
(ii)遺伝子産物の発現を抑制するのに有効な量の、機能的なステロイドホル
モン受容体またはステロイドホルモン様受容体DNA結合ドメイン、またはその
アナログを含有する組成物を、AP−1反応性の系に投与することにより実現さ
れ得る。
本発明の本実施例で使用される組成物は、リガンド結合ドメインおよびDNA結
合ドメインの両方を含有する単一タンパク質として、または各々が所望の機能の
1つを提供する2つの個別のタンパク質として投与され得る。現時点では、取扱
が容易なため、2つの所望の機能を単一のタンパク質の一部として提供すること
が好適である。
本発明の本実施!l!様で使用される組成物が1つのタンパク貫挿として投与さ
れるかまたは2つのタンパク貫挿として投与されるかに関係なく、組成物は多様
な方法で調節される系に導入され得る。例えば、精製または部分精製タンパク質
を系に直接投与し得る。あるいは、所望のタンパク質をコードする発現ベクター
をこのような産物を発現するために誘導し得る。
リガンド結合ドメインおよびDNA結合ドメインを含有する組成物の、発現系に
存在するAP−1に対するモル比は大幅に変動し得る。一般的に、約0.5から
100:1の範囲の比率が有効である。好ましくは、組成物のAP−1に対する
比率は約1から2o:1の範囲であり、現時点で最も好適なモル比は約5から1
5:1の範囲である。
本発明の方法は、例えば、AP−1により刺激される疾患を治療するために、多
様な方法で使用され得る。このような疾患としては腫瘍形成(例えば、リンパ腫
)、関節炎、喘息、アレルギー、発疹などが含まれる。
本発明の実施において使用が予想されるホルモン受容体には、例えば、グルココ
ルチコイド受容体、レチン酸受容体、ビタミンD3受容体、甲状腺受容体、鉱質
コルチコイド受容体、エストロゲン受容体、エストロゲン関連受容体、レチノイ
ド受容体、アンドロゲン受容体、黄体ホルモン受容体、アリール炭化水素受容体
などのような細胞内ステロイド受容体が含まれる。現時点で好適な受容体として
は、グルココルチコイド受容体、甲状腺受容体、鉱質コルチコイド受容体、エス
トロゲン受容体、エストロゲン関連受容体、レチノイド受容体、アンドロゲン受
容体、および黄体ホルモン受容体がある。本発明の実施において使用される現時
点で最も好適な受容体はグルココルチコイド受容体である。これは、この受容体
が特に十分に特徴づけされているためである。
本発明の1つの実施管機によれば、異常細胞を治療するのに有用な化合物は、A
P−1の機能を妨害するがステロイドホルモン反応性遺伝子の転写活性化は促進
しないという2つの基準を満たす化合物をめてスクリーニングすることにより同
定され得る。
AP−1の機能を妨害する試験化合物の能力を評価する便利な手段は、ステロイ
ドホルモン受容体、AP−1、およびAP−1反応性リポータ−を発現し得る細
胞系を有するアッセイシステムでこの試験化合物を使用することである。内因性
受容体、AP−1、およびAP−1反応性リポータ−を発現する細胞、または上
記の1つ以上の外因性の供給源を有する細胞を使用し得る。
この目的のために使用する好適な細胞は、AP−1反応性リポータ−と結合する
[ホルモン反応性要素」を有しない細胞である。
化合物がAP−1経路の機能を妨害するのに有効である場合は、AP−1反応性
リポータ−(従来の方法により容易に測定し得る遺伝子産物)は発現しない。反
対に、化合物がAP−1反応性経路を妨害しない場合は、AP−1反応性リポー
タ−が発現し、容易に測定し得る。
ステロイドホルモン反応性遺伝子の転写活性化を促進する(または促進しない)
試験化合物の能力を評価する都合のよい手段は、ホルモン受容体およびホルモン
反応性リポータ−を発現し得る細胞系を有するアッセイシステムにおいてその試
験化合物を使用することである。内因性ステロイドホルモン受容体および/また
はステロイドホルモン反応性リポータ−を発現する細胞が使用され得る。あるい
は、ステロイドホルモン受容体および/またはステロイドホルモン反応性受容体
を持つトランスフェクトされた細胞が使用され得る。試験化合物が転写活性化を
促進する場合は、ステロイドホルモン反応性リポータ−は発現し、また容易に測
定し得る。反対に、試験化合物が転写活性化を促進しない場合は、ステロイドホ
ルモン反応性リポータ−は発現しない。
次に本発明を以下の制限されない実施例によりさらに詳しく説明する。
支患廻
本明細書に記載される実施例で使用される実験の手順を以下に示す。
9 えプラスミド
コラ−ゲナーゼ−CAT構築物およびプラスミド(AP−1)S−TKCATに
ついてはAngelらにより述べられている(Mo、C、B’。
1、、1:2256−2266 (19B?>参照)。
組換えGR突然変異株についてはHo l fen ber gらにより述べら
れている(Cell、 49:39−46 (1987)およびCe1l 55
: 899−906(1988)、GiguereらNature 330:6
24−629 (1987)、ならびにLlmosonoおよびEvans、
Ce1l S7:1139−1146 (1989)参照)。
RAR突然変異株RARaΔ1−80は、GR13のNot I−’law旧断
片をRARNxの断片に置換することにより生成した( Hollenberg
およびEvans、 Ce1l 86:899−906 (198g)参照)。
突然変異株RARaΔN×は、RARIZNXのNotl−Xhol断片をNo
tl−Xhol制限酵素部位を含有する合成オリゴヌクレオチドに置換す名こと
により生成した。
組換えマウスc−Jun構築物はLamphらのNature 334: 62
9−631 (1988)およびRan5oneらにより述べられている(Ge
nes andDevel、3ニア70−781 (1989)およびProc
、 Nat’l Acad、 Set、 U、S−A、 87: 3806−3
810 (1990)参照)。マウスc−Jun (Lamphら、上述)のア
ミノ酸282から334をコードするDNA配列をポリメラーゼ鎖反応で増幅し
、ひき続< pRS発現ベクター(Giguereら、Ce1l 46:645
−652 (1986>)にある、SV40核転座信号(KalderOnら、
廁且39: 499−509 (1984))の下流との結合により、構築物5
VTLZJunを形成した。配列はTaboeおよびRichardson、
Proc、 Nat’1. Acad、 Sci、 U、S、A、 84:47
67−4771 (1987)により確認した。
トランスフェクションおよびリポータ−のアッセイプラスミドDNAのHeLa
、 N!)13T3、またはCV−1細胞へのトランスフェクションは、Gor
manら、Mo1. Ce11. Bjol、 2:1044−1051 (1
982)に記載された襟章リン酸カルシウム共沈法を用い、これにSch;le
I:)、 Nature 332:87−90 (1988>に記載された僅か
な改変を加えて行った。細胞は10%のウシ血清(BCS)を添加したDMEM
培地で維持した。トランスフェクションの24時間前に、100mm皿当り7に
105個の細胞を、10%の活性炭処理したウシ血清(BCS)を添加しフェノ
ールレッドを含まないDMEMにて平板培養した。典型的には、2μgのリポー
タ−プラスミドおよび2μgのRAS−β−ガラクト/ダーゼ(効率的なトラン
スフェクン目ンのための内部対照)発現ベクター(UmesonoおよびEva
ns、上述)を使用した。別の発現構築物の同時トランスフェクションは各実施
例で示す。トランスフェクトされたDNAの全量はp[1c111で常に20P
gに調整した。細胞を沈澱物に16−20時間曝した。特に指示のない限り、細
胞は、10%の活性炭処理したBCSおよび10−7M DEX (または10
−6M RA)を添加したフェノールレッドを含まないDMEMで扱われた。C
o1−CATリポータ−構築物のTPA誘導に対しては、HeLa細胞は、0.
5%の活性炭処理したBCSを添加したフェノールレッドを含まないDMEMで
扱い、同時に1100n/+*lのTPAおよび10−7M DEXでインキュ
ベートした。
タンパク −DflAAアッセイ
新しくインビトロ翻訳されたタンパク質3μlを結合緩衝液[10+aM HE
PES、pH7,8/ 4 a+M MgCl2/ o、 l mM EDTA
/ 4 mMススペルミジン2mMジチオスレイトール、100μg/+*lの
ウシ血l青アルブミン、’tμg/mlのポリ(d 1−dC)/15%(vo
l/vol)グリセロール]にて水上で10分間、予めインキュベートした。続
いて、2μgの32P−ラベルされたオリゴヌクレオチドプローブ(4xlO’
dpm)を反応混合物に添加した。競合アッセイとして、様々な量のバクテリア
により発現したGR,RARα、または形質転換されていないバクテリアBL−
21溶解物をJunタンパク質と同時に添加した。Junタンパク質はインビト
ロにおいて翻訳するか、またはHeLa細胞抽出物から得た。氷上でさらに15
分間インキュベートした後、タンパク質−DNAff1合体を45mMトリス/
32.3mMホウ酸/ 1.25mM EDTA、pH8,3にて4%のPAG
Eにより分析した。
次に乾燥ゲルをKodak XARフィルムを使用して一70°Cで増強スクリ
ーンに曝した。
1 : JunはGRが る を 」
c−JunおよびGR発現プラスミドをNIH3T3細胞に同時トランスフェク
トして、アッセイによりc−JunがGRE2−TKCATリポータ−プラスミ
ドJSchiileら、5cience 242:1418−1420 (19
88)]のGRが介在する活性化を阻害し得るかどうかをアッセイした。
この実験ではNIH3T3細胞を使用した。これは、これらが内因性GRを含有
し、飢餓によりAP−1μ合体の残量のみを発現するためである。図1に示すよ
うに、合成グルココルチコイドデキサメタシンの添加により、GRはリポータ−
活性を強力に誘導した。
一定量のGRプラスミド発現および変動量のc−J un発現プラスミド、ΔJ
un、 c−Junをコードする配列を欠く構築物およびΔRKJun、 c−
Jun DNA結合ドメインを欠く構築物により同時トランスフェクションを実
行し、そして実験に含まれた。図1では、細胞はDEXにより未処理のもの(黒
棒)または処理されたもの(斜線捧)として示される。図に示した数字は同時ト
ランスフェクトされたプラスミドDNAのg数を示す。図IAに示すように、合
成グルココルチコイドデキサメタシン(DEX)の添加によりGRはリポータ−
活性を強力に誘導したく図IA。
レーン1)。c−J un発現プラスミドの量を増加する同時トランスフェクシ
ョンは、濃度に依存してホルモンで誘導されるリポータ−活性を阻害した(図I
A、レーン1を2−5と比較)。これに対して、c−J unをコードする配列
を欠く親プラスミドΔJunのトランスフェクションはGRE2−TKCATの
活性を変えなかった(図IA、レーン7)。GRE2−TKCATリポータ−は
内因性AP−1部位を欠いているため、阻害はc−Jun(7)DNAへの結合
を必要とするようにはみえない。これは、機能的DNA結合ドメインを欠く突然
変異体ΔRKJunにより確証されたく図IA、レーン6)。この突然変異体は
、野生型c−Junタンパク質の抑制に類似したレベルの抑制を示した(図IA
、レーン5と6を比較)。GREを欠く対照プラスミドTKCATの発現はホル
モン処理またはc−J unの過剰発現のいずれにも影響を受けなかった。c−
Junはまた、N1)13T3細胞中に存在する内因性GRによりGRE2−T
KCATのホルモン依存性活性化を抑制した(図IB、レーン1と2とを比較)
。
c−Junが介在する発現が特定のGREまたはプロモーター配列に特異的では
ないことをさらに示すために、マウス哺乳類腫瘍ウィルスプロモーター中にパリ
ンドロームGREを含有するΔ!IIGRE、−CATリポータ−プラスミド(
Tho+npsonおよびF、VanSs P roc、 Nat’1. Ac
ad、 Sci、 U、S、A、 86:3494−3498 (1989))
をN1+1373細胞にトランスフェクトした。DEXのな%z (黒棒)まt
こ(ま存在下(斜線棒)でのNIH3T3細胞中のGRE2−TKCAT、ΔM
GRE、−CAT、および対照プラスミドΔM−CATの転写活性化を図IBi
こ示す。転写活性化はNIH3T3細胞(レーン1−2)また(±0.5μgの
OR発現プラスミド(レーン3−6)によりトランスフェクトされた細胞中に存
在する内因性受容体活性で分析した。ここでは(+)5μgの(−Jun発現プ
ラスミドh9同時トランスフェクトされた。N1)13T3細胞を低血清(05
%)1こて培養した。コノ構築物の活性はホルモンの存在下でGRζこより効率
的(こ誘導され(図IB、レーン3)、またc−Junの過剰発現ζこより抑制
1されり(図IB、レーン4)。十ルモン処理およびc−Junの過f!II発
現のいずれも対照プラスミドΔM−CATの活性を著しく変えることはなかった
(図1B、レーン5および6)。
(以下余白)
m コラゲナーゼAP−1゜ はDEX にパ・ で る本実施例では、ORが
AP−1反応性プロモーターの誘導を阻害する能力を試験した。AP−1誘導可
能リポータ−構築物(AP−1)s−TKCATを、低濃度(0,5%)の血清
中で培養したGR陰性CV−1細胞にトランスフェクトされた(図2A)。図2
Aは、OR発現プラスミドまたはGRコード配列が欠失している親ベクターへG
Hのいずれかと、Jun/Fos発現プラスミドとで同時トランスフェクトした
無処理(黒塗り棒)またはDEX処理した(斜線棒)、CV−1細胞中テノリポ
ーター構築物(AP−1)s−TKCAT、 および対照プラスミドTKCAT
の活性を要約したものである。CV−を細胞を既製1i(0,5%)の血清中で
培養した。このプロモーターは高い基礎活性を有しているが、Jun/Fos発
現ベクターの同時トランスフェクシジンによりさらに刺激される(図2A、レー
ン2)。DEXおよびGRの存在により、この誘導は強力に阻害されるが(レー
ン2)、一方GRコード配列が欠失した対照プラスミド△GRはDEXの存在中
でのJun/Fos誘導に効果がない(レーン3)。TKCAT対照(レーン4
および5)で示したように、誘導はAP−1部位の存在に依存し、これらの部位
が存在しなければ、グルココルチコイドのみでは効果がない。
コラゲナーゼプロモーターは、GRによる細胞遺伝子の潜在的な調節を試験する
機会を提供した。この遺伝子を選択した理由は、グルココルチコイドがその発現
を負に調節することが示されたからである( Br1nckerhoffら、B
iochemistr 25:637g−6384(198g)参照)。Jun
/AP−1およびJun/AP−1経路を刺激する因子がその活性を正に誘導す
ることが公知である一方、種々のコラゲナーゼプロモーター−CATリポータ−
プラスミドが)leLaまたはC’/−1細胞にそれぞれにトランスフェクトさ
れた。
He L aおよびCV−1細胞を用いた理由は、コラゲナーゼが両方の細胞系
中に発現するからである(Angelら、Mo1. Ce11. Biol、
7:2256−2266 (1987))。さらに、HeLa細胞は内因性のG
R活性を発現する。図2Bは、DEXが存在していない(黒塗り棒)または存在
している(斜線棒)状態で10%血清中で培養したH e L a細胞中の種々
のフラゲナーゼプロモーターーCAT欠失突然変異体および異種のリポータ−の
転写活性を示している。図中、”TK”はチミジンキナーゼ−CAT構築物を示
し; −(AP−1)5TK−はTK−CATの前にあるコラゲナーゼAP−1
部位の5つの複写を包含する構築物を示し;また△MGREp−はDMCATに
クローンされたコンセンサスGl?Eを包含する構築物を示す。図2B(レーン
1−3)に示すように、DEXを1leLa細胞に添加すると、1200Col
−CATおよび73 Co1−CATリポータ−活性がそれぞれ4−5倍に抑制
されたが、リポータ−プラスミド63 Co1−CATの活性は変化しなかった
。これらの結果は、抑制がコラゲナーゼプロモーター中の一73位および一63
位の間に位置するDNA配列に介在されていることを示している。この領域はA
P−1?1合体によって認識されるTPA−誘導可能なエノハンサーを含有して
いることが示された。DEX反応性リポータ−△MGRE、−CATはホルモン
に依aして活性化されたが、このことはコラゲナーゼプロモーターまたは異種リ
ポータ−の抑制がAP−1部位の存在に依存していることを示している(図2B
、レーン6)。
抑制は細胞型特異的でないことを示すために、GR発現ベクターをCot−CA
Tリポータ−プラスミドと共にGR−陰性C’/−1細胞に同時トランスフェク
トした。図2Cは、OR発現プラスミドまたは対照プラスミド(△GR)のいず
れかと同時トランスフェクトしたコラゲナーゼプロモーター欠失突然変異体およ
び△MGRE、−CATのCV−1細胞中での転写活性を示す。細胞はDEXが
存在していない(黒塗り棒)または存在している(斜線棒)状態で、10%血清
中で培養した。図2Cのレーン1は、GRに対するコード配列が欠失している親
プラスミドとトランスフェクトしたCv−1細胞へDEXを添加してもCo1−
CAT活性は変わらなかったことを示している。対照的に、受容体の存在中では
、1201) Co1−CATおよび73 Cot−Catはホルモンに依存し
て強力に抑制されたが(図20、レーン2−3)、Ii3 Ca1−CATは活
性されたGRの影響を僅かに受けたに過ぎなかった(図2C、レーン4)。
GRおよびJun/AP−1の間の相互作用をさらに調べるために、Ca1−C
ATリポータ−活性を、TPAで処理するか、あるいはJunおよびFosタン
パク質を過剰発現させることにより増強させた。
コラゲナーゼ−CAT欠失突然変異体の発現を、未処理HeLa細胞中でTPA
、 DEXのいずれか、またはその両方を組み合わせたものを用いてインキュベ
ートして測定した。コラゲナーゼ−CAT欠失突然変異体の転写活性を、OR発
現プラスミド、GRコード配列が欠失している親ベクター△GR,またはJ u
n/Fos発現ブラスミドのいずれかと同時トランスフェクトしたCV−1細胞
を、処理していない(黒塗り棒)またはDEX処理して(斜線棒)、測定した。
HeLaおよびCV−を細胞の両方を低濃度(0,5%)の血清中で培養した。
図3Aに示すように、低濃度(0,5%)の血清中で培養したHeLa細胞にT
PAを添加すると、1200 Co1−CAT活性は大幅に上昇した(レーン1
および3を比較)。この誘導はDEX添加による内因性GR受容体で刺激するこ
とによりかなり減少したく図3A、レーン4)。63 Ca1−CATの発現は
いずれの処理によっても僅かに影響を受けたに過ぎなかった(図3A、し75
8 ) o 1200 Co1−CATの発現は、Jun/Fos発現プラスミ
ドを、低濃度(0,5%)の血清中で培養したCV−1細胞に同時トランスフェ
クトすることにより高められ得る(図38゜レーン2)。これらの誘導レベルは
DEX活性化GRによって効果的に抑制されたく図3B、レーン1および2を比
較)。GRコード配列が欠失している親プラスミド△GRを用いると、抑制は見
られなかった(図38. レーン3)。ホルモン処理、およびJun/Fosの
過剰発現のいずれも対照プラスミド63 Co1−CATの活性を有意に変えな
かった(図3B、レーン4および5)。
図2および3に示すデータはコラゲナーゼプロモーター、およびTKリポータ−
の活性化および抑制の両方が、AP−1部位の転写活性の存在に依存することを
示している。AP−1部位はコラゲナーゼ遺伝子プロモーターの主要なエンノ・
ンサーであり、(AP−1)5−TKCATの唯一のエンハンサ−である。従っ
て、グルココルチコイドはAP−1反応性遺伝子の一般的調節剤とじて機能し得
る。
m GRDNA ΔドメインはJunAP−1゛ のに八 で るが でない
上記実験はJun/AP−1活性がホルモンに依存してGRによって効果的に抑
制され得ることを示している。抑制に関与する受容体の領域を明確にするため、
CV−1細胞での同時トランスフェクションして、いくつかのGR突然変異体の
、1200 Co1−CATリポータ−活性を抑制する能力を分析した。図4に
、予めGR突然変異体を転写活性、核局在性、DNA結合、およびリガンド結合
で特徴付けたGR突然変異体を、1200 Co1−CATリポータ−活性の抑
制、またはMTV−CATリポータ−の活性化能力についてアッセイした。野生
型受容体は2つの活性ドメイン(γlおよびγ2)、DNA結合ドメイン(DN
A)、およびリガンド結合ドメイン(リガンド)からなる。図4で、突然変異体
を記載した上の目盛りはアミノ酸位置数を示すものである。欠失したアミノ酸は
左側に示す。いくつかの突然変異体では、GRDNA結合ドメインはGAL4
(GgalG)、TI? (GTG)、またはRAR(GRG)のDNA結合ド
メインに置き換えられている。組換え突然変異体RGRはGRDNA結合ドメイ
ンと、RARアミノ末端およびカルずキ/末端から構成される。突然変異体GT
G 3Aは、GRDNA結合ドメインのP−ボックス中に3つの点突然変異(E
G−G)を含有する。野生型GRを用いて得た1200 Co1−CATリポー
タ−活性の抑制を100%に設定した。全ての突然変異体はウェスタンプロット
分析でアッセイしたように同量で細胞中に発現した。13−17行に示すハイブ
リッド受容体はホルモンに依存して同種の反応要素を活性化する。はとんどのア
ミン末端欠失突然変異体はグルココルチコイドが介在する抑制が減少した(図4
、レーンlをレーン2−5と比較)。興味深いことに、転写活性化ドメインにお
ける、短いγ1と呼ばれる欠失を持つ、突然変異体へ240−290 (レーン
3)は、野生型GRよりも良好にリポータ−活性を抑制した。カルボキン末端が
欠けた突然変異体550°および515゛は共に、ホルモンに依存しない抑制活
性が大幅に減少した(レーン6および8)。これらのデータは、リガンド結合ド
メイン、および、より少ない程度ではあるが、アミノ末端がリプレッサー活性に
寄与することを示している。
全てのDNA結合ドメインの欠失は、抑制の完全な損失をきたしたくレーン10
、突然変異体△42g−490)。さらなる分析は、GRの第1亜鉛フインガー
(レーン11、突然変異体△420−451)または第2亜鉛フインガー(レー
ン12、突然変異体へ450−487)のいずれかの欠失は完全に抑制を解除し
たことを明らかにした。この領域のみを発現する突然変異体(レーン7、突然変
異体△9−3851550’、およびレーン9、突然変異体へ9−385151
5”)もまた非活性であるので、DNA結合ドメインは抑制に必要であるが、充
分ではない。GRDNA結合ドメインを酵母転写因子GAL4のそれと置換する
と、ホルモンに依存してGAL4反応性プロモーターを活性化し得るが、抑制出
来ない突然変異体(レーン13、突然変異体Gga IG)となる。GRはコラ
ゲナーゼAp−を部位に結合しないため、GRDNA結合ドメインの重要性は予
期されない(図6に示すように)。
DNA結合が、GRが介在する抑制に必要でflysとするさらなる証拠を提供
するため(Diamondら、前出、により観察された相互反応を生じせしめる
ためにDNA結合が必要とされることとは対照的1す、変化した標的遺伝子特異
性を有する突然変異受容体を、それが抑制能力を損失したかを確かめるために試
験した。DNA結合ドメインのP−ボックス中の点突然変異を介して生じた、こ
のGR突然変異体は、GREの代わりにTREまたはEREを認識する。この突
然変異体はなお、はんの僅かに減少した有効性てらって抑制し得る(図4、レー
ン14)。同様の実験で、GRDNA結合ドメインがRARまたはTRのいずれ
かのものと交換された突然変異体(突然変異体GRGおよびGTG)は、120
0 Co1−CAT発現を抑制し得た(図4A、レーン15および16)。最終
的に、GRアミン末端およびカルボキン末端がRARのそれと交換された突然変
異体(RGR)もまた効果的に抑制した(レーン17)。
これらの結果を合わせると、GRDNA結合ドメインおよび無傷のフィンガー構
造が、有効な抑制に必要であることが示されている。しかし、い(っかのステロ
イドホルモン受容体のDNA結合ドメインをGRのそれと置換しても抑制活性は
破壊されなかったため、DNA結合ドメインの標的遺伝子特異性は重要でないよ
うだ。加えて、RARアミノ末端およびカルボキン末端、並びにGRDNA結合
ドメインからなる突然変異受容体はなお、抑制活性を維持していた。
! c−Junロインンジノパーは
OR゛ の に5′1 で る
c−Junタンパク質のどの領域が、GRが介在する活性化の抑制に反応性であ
るかを確かめるために、一連の変異c−Junタンパク質を低濃度(0,5%)
の血清中で培養したN1)13T3細胞中で、GRH2−TKCAT活性を抑制
する能力に関して試験した。GRH2−TKCATまたはTKCATリポータ−
構築物を、記載の変異体の1つを5a g有するかまたは有さない0.5agの
OR発現プラスミドで旧H3丁3細胞に同時トランスフェクトした。細胞を低濃
度(0,5%)の血清中で培養した。
図5は、倍数誘導としてリポータ−活性を示す。c−Junタンパク質はアミン
末端(N)12)、DNA結合領域(BR)、ロイシンジッパ−(LZ)、およ
びカルボキシ末端(C)からなるものと記載する。記載した突然変異体の上の数
は、対応する領域の開始または末端のアミノ酸の位置を示す。突然変異体5VT
LZJunはロイシンジノパーの前でクローン化されたSV40核転座信号を含
有する。c−Jun突然変異体はほぼ同量発現した。c−JunDNA結合ドメ
イン(図5、レーン3)または完全なアミン末端(図5、レーン5)のいずれの
欠失も、GRH2−TKCATリポータ−活性を抑制するc−Junタンパク質
の能力を変えなかった。
しかし、ロイシンジノパーの欠失によりタンパク質の抑制能力がなくなった(図
5、レーン4)。
GR−介在活性を抑制するc−Junロイシンジノパーの能力をさらに調べるた
めに、ロイシンジノパーと23個のカルボ十/末端アミノ酸を、SV40核局在
化信号に融合した変異体を構築した。図5、レーン6に示すように、この変異体
は野生型c−J unと同様のレベルでリポータ−活性を抑制した。対照プラス
ミドTKCATの活性はホルモン処理またはc−J unの過剰発現のいずれに
よっても変わらなかったく図5、レーン7および8)。
図4および5に示す結果は、c−Junが効果的にGR−介在活性化を抑制し得
ること、およびロイシンジノパーを含有するC−Junのカルボキン末端領域が
この効果を与えるに充分であることを示している。
支立月1工 AP−1はGR−GREA り を るc−J unおよびOR間
の物理的相互作用の可能性を試験するために、ゲルレターデーションアッセイを
行った。これらのアノセイハ、パリンドロームGREを含有する32p−標識さ
れたオリゴヌクレオチド;およびGR(図6A、レーン1.3、および4)また
はベーターガラクトシターゼ(図6A、レーン2)のいずれかを発現する構築物
でトランスフェクトされたcos細胞から調製した抽出物を用いて行った。GR
I4 (図6A、レーン3)またはコラゲナーゼAP−1結合部位(図6A、レ
ーン4)を含有する標識されていないオリゴヌクレオチドの50倍過剰量を用い
て、競合反応を行った。
GR(COS細胞中での過剰発現により得た)は、パリンドロームGREを含有
するオリゴヌクレオチドと、特異的に遅延された複合体を形成した(図6A、レ
ーン1)。GR−GI?IJI合体は、標識されていないGRHの50倍過剰量
により効果的に競合される一方(レーン3)、コラゲナーゼプロモーター中にあ
ルAP−1部位を含有するオリゴヌクレオチドの50倍過剰量との競合では影響
を受けなかった(レーン4)。この結果はGRがコラゲナーゼAP−1結合部位
に結合しないことを示している。
’7” ルL/ 9−7’−7ヨンアノセイをパリンドロームGRE(図613
、レーン1−8)またはNF−1%合部位(図6B、レーン9−12)を含有す
る”p−[識されたオリゴヌクレオチド;およびGRを発現するCos細胞から
調製した抽出物を用いて行った。
精製した、細菌で発現したc−Jun (図6B、レーン1−4、および9−1
2)が存在しない中(図6B、レーンl、5、および9)、63ng (CII
U6B、レーン2.6、および10)、130ng (図6B、レーン3.7、
および11)、または250ng (図6B。
レーン4.8、および12)存在する中、またはB L 21細菌溶解物(疑似
物Mock> 存在下(レーン5−8)で反応を行った。
精製した、細菌で発現したc−Junの量を増やして添加すると、形1戊される
GR−GRE複合体の量が大幅に減少した(図6B、レーン2−4)。対照的に
、疑似形質転換した細菌の溶解物を1t7J[]してもGR−GRE?’!合体
形成に影響を及ぼさながった(図613、レーン5−8)。
GR−GRE柑互作用におけるc−Junの効果の特異性を示すために、ケルレ
ターデー/gノアノセイをcos細胞抽出物(GRを含有)およびNF−1%合
部位を含有するオリゴヌクレオチドを用いて行った。c−Junの贋を増やして
添加してもNF−1%合活性に影響を及ぼさなかった(図6B、レーン9−12
)。
これらのインビトロでのデータをインビボでの結果とさらに相関させるために、
ΔNJunと称されるc−Jun トランケーション突然変異体(図5、レーン
5参照)をGR−GRE相互作用を遅延する能力に関してアッセイした。アミノ
酸1−249が欠失した、ΔNJunは、c−Junタンパク質のロイシンジノ
パーおよび基本ドメインを保持していた。インビボでの結果と一致して、トラン
ケーション突然変異体はGR−GRE複合体の形成を破壊し得たく図6C;ゲル
妨害ア、セイをパリンドロームGREを含有する32p−標識されたオリゴヌク
レオチド、およびGRを発現するCO3細胞からR製した抽出物を用いて行った
)。精製した、細菌で発現したΔNJun (レーン1−4)が存在しない中(
レーンlおよび5)、または200ng (レ−72および6)、400ng
(レーン3および7)、または80Dng (レーン4および8)存在する中、
またはBL21細菌溶解物(疑似物;レーン5−8)で反応を行った。
)JLf@lL= コラゲナーゼプロモーターノRARが る
細菌のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子(1
20QCol−CAT)に融合されたコラゲナーゼプロモーターの1,2−キロ
ベース部分を含有するリポータ−プラスミドを、RARα、RARβ、およびR
ARγ(図7、棒2−4)をコードする01μgの発現プラスミドと共に、He
La細胞に同時トランスフェクトした。そして10%血清中で培養し、リポータ
−遺伝子がレチン酸(RA)の影響を受けるかをアッセイした。HeLa細胞は
、内因性RARを含有し、コラゲナーゼ遺伝子おヨヒJunタンパク質を発現す
るため、この実験に用いた。図7に示すように、内因性RARは約50%のRA
を添加することにより、1200Col−CAT活性を抑制したく図7、棒l)
。RARa、RARβ、またはRARγ発現プラスミドのいずれか1つの同時ト
ランスフェクションによって、さらに、1200Col−CATリポータ−活性
を、非RA処理対照の約15%にまで阻害したく図7、棒2−4)。
対照的に、対照プラスミドβRE−TKCAT (公知のRA−反応要素、βR
AREを含有[5ucovらの、Proc、Natl、Acad、Sci、US
A 87:5392−5396 (+990)])は、RAによって誘導された
。このことは、RA−介在抑制がコラゲナーゼプロモーターに特異的であること
を示している(図7、棒5)。
尖−施渭ユユ コラゲナー(プロモーターのAp−10は■二を在□抑」■≦ビ
要コニ−1
玉実施例では、RAによる抑制に介在するコラゲナーゼプロモーター(すなわち
AP−1反応性プロモーター)のDNA配列を試験した。従って、挿々のフラゲ
ナーセーCATリポータープラスミドをRARα発現ベクターと共に、RAが存
在しない(図8、黒塗り捧)または存在する(図8、斜線棒)状態で、10%の
血清中で培養したHeLa細胞に同時トランスフェクトした。
図8(捧1−3)は、RAのHeLa細胞への添加により、1200Cal−C
ATおよび73Col−CATリポータ−活性の両方が約6倍抑制されたが、リ
ポータ−プラスミド63Col−CATの活性は変化しなかったことを示してい
る。
これらの結果は抑制が、コラゲナーゼプロモーター中の一73位および一63位
の間に位置するDNA配列に介在されることを示している。従って、GRに類似
したRARは、AP−1反応性プロモーターの誘導を阻害し得る。
さらに、AP−1反応性プロモーターの誘導を阻害するRARの能力を試験する
ために、AP−1誘導し得るリポータ−構築物(AP−1)s−TKCATをH
eLa細胞にトランスフェクトした。このプロモーターの高い基礎活性もまたR
AおよびRARa(図8、棒4)の存在中で抑制されたが、対照TKプロモータ
ーの発現はRAの影響を受けない(図8、棒5)。予想通り、RA−反応性リポ
ータ−βRE−TKCATは、ホルモンに依存性の様式で活性化された(図8、
棒6)。
図8に示すデータから、RAによるコラゲナーゼプロモーターまたは異種リポー
タ−の抑制はAP−1部位の存在に依存することが示される。
足車■に RARDNA4:Aドメインおよびlに と1屋且JunAP−1の
にパ・ で るが でない上述の試験はJun/AP−1活性はホルモンに依
存性の様式で効果的にRARaによって抑制され得ることを示している。抑制に
関与する受容体の領域を明確にするために、いくつかのRAR突然変異体を、C
V−+細胞における同時トランスフェクションの研究で、(AP−1)S−TK
CAT ’)ポーター活性を抑制する能力に関して分析した。図9中、各受容体
の上の目盛りはアミノ酸数を示している。野生型RARαはN末端(アミノ酸1
−80)、DNA結合ドメイン(アミノ酸8l−153) 、およびリガンド結
合ドメイン(アミノ酸+54−462)からなる。欠失したアミノ酸を左側に示
す。O1μgのRARα発現プラスミドと同時トランスフェクトすることにより
得られた1200cal−CATリポータ−活性のRA依存抑制を100%に設
定した。
RARの全てのN末端の欠失によっては、CAT活性を抑制する受容体の能力を
損なわなかった(図9、棒1を棒2と比較)。
しかし、DNA結合ドメインの欠失は、抑制の完全損失をきたした(図9、棒3
)。
さらなる分析により、RARa DNA結合ドメインをGR(RGR)のそれと
交換した変異体は、なお充分に抑制し得ることが明らかにされたく図9、捧4)
。これらの結果はステロイド受容体DNA結合ドメインが有効な抑制に必要であ
ることを示している。しかし、DNA結合ドメインの標的遺伝子特異性は比較的
重要でない。
さらなる分析により、両方のC末端先端切断型変異体403°および203°は
完全に抑制能力を失ったことが明らかにされたく図9、棒5および6〉。受容体
リガンド結合ドメインの重要性を示す別の方法として、RARのC末端をオンコ
ジーンv−erbAのそれと交換した。得られた変異体RRerbAもまた抑制
しなかった(図9、棒7)。
見立■1± RARはAP−IA゛ を げるRARおよびAP−1の間の潜在
的物理的相互反応を試験するために、ゲルレターデーションアッセイを行った。
細菌で発現させたRARaは、コラゲナーゼAP−1部位を含有する32p標識
されたオリゴヌクレオチドを有する遅延された複合体を形成し得なかったく図1
0、レーン2)。このことは、RARが、この配列に直接結合することにより、
コラゲナーゼ発現を阻害しないことを示している。対照的に、インビトロで転写
されたc−Junは特異的に遅延された複合体を形成した(図10、レーン3)
。
細菌で発現させたRARaの量を増やして添加すると投与量に依存する形で形成
される複合体の量が大幅に減少する(図10゜レーン4−7)。一方、疑似形質
転換したBL21細菌性溶解物はc−J unのDNAへの結合に影響を及ぼさ
なかった(図10、レーン8−11)。
細菌で発現させたRARaはまた、HeLa細胞抽出物をAP−1供給源として
用いた時、AP−I DNA結合を阻害した(図11、レーンlを2−4と比較
)。疑似形質転換したBL21細菌の溶解物の添加は複合体形成に影響を及ぼさ
なかった(図11、レーン5−8)。対照として、ゲルレターデーションアッセ
イを)HeLa細胞抽出物中に存在するNF−1活性およびNF−1結合部位を
含有するオリゴヌクレオチドを用いて行った。細菌で発現させたRARaの量を
増やして添加しても、NF−1結合活性に影響を及ぼさなかった。このことはR
ARαのAP−I DNA結合に対する阻害効果の特異性を示している。
本発明を特に、好適な実施態様を用いて詳細に説明したが、その改変および修飾
もまた本発明の意図および範囲内で行われ得ると理解される。
似4 1Yり%
φ11・ まv0%
FIG、 2C
V−1
ΔGR十 −−−−
FIG、 6B
1234567891OLl12
FIG、 6C
FIG、 7
動斗 土■○%
FIG、 10
+ 2 3 4 5 6 7 8 9 to IIFtG、1t
、 、、N、 PCT/US 91106848
Claims (24)
- 1.異常細胞の治療に有用な化合物を同定する方法であって、該方法は、以下の (a)(b)両方の性質を示す化合物を選択する工程を包含する: (a)該化合物が: (i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、 (ii)AP−1、および (iii)AP−1反応性レポーター を発現し得る細胞系を有する第1のアッセイシステムで使用されるとき、AP− 1の機能を妨害する能力を示し;および(b)該化合物が: (i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、および (ii)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様反応性リポーター、 を発現し得る細胞系を有する第2のアッセイシステムで使用されるとき、ステロ イドホルモンまたはステロイドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化を促進する 能力を実質的に示さない。
- 2.前記化合物が、ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体と第 1の複合体を形成し得;該第1の複合体が、AP−1の存在下で、AP−1の機 能を阻害し得;また該第1の複合体がステロイドホルモンまたはステロイドホル モン様反応性遺伝子の転写活性化を実質的に促進し得ない、請求項1に記載の方 法。
- 3.前記受容体がグルココルチコイド受容体、レチン酸受容体、ビタミンD3受 容体、甲状腺受容体、鉱質コルチコイド受容体、エストロゲン受容体、エストロ ゲン関連受容体、レチノイド受容体、アンドロゲン受容体、または黄体ホルモン 受容体から選択される、請求項1に記載の方法。
- 4.AP−1反応性経路を妨害するがステロイドホルモンまたはステロイドホル モン様反応性経路には実質的に効果を及ぼさない化合物を同定する方法であって :(a)該化合物のAP−1反応性経路に及ぼす効果を測定する第1のアッセイ システムにおいて該化合物を試験する工程であって;該第1のアッセイシステム は: (i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、 (ii)AP−1、および (iii)AP−1反応性レポーター を発現し得る細胞系を有する、工程:および(b)該化合物の、ステロイドホル モンまたはステロイドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化に及ぼす効果を決定 する第2のアッセイシステムにおいて該化合物を試験する工程であって;該第2 のアッセイシステムは: (i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、および (ii)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様反応性リポーター、 を発現し得る細胞系を有する、工程;およびその後、(a)の試験では阻害効果 を有し、また(b)の試験では実質的に効果を有しないこれらの化合物を選択す る工程を包含する方法。
- 5.前記受容体が、グルココルチコイド受容体、レチン酸受容体、ビタミンD3 受容体、甲状腺受容体、鉱質コルチコイド受容体、エストロゲン受容体、エスト ロゲン関連受容体、レチノイド受容体、アンドロゲン受容体、または黄体ホルモ ン受容体から選択される、請求項4に記載の方法。
- 6.発現系において、ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反 応性遺伝子の転写活性化を、ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様化 合物により抑制する方法であって: 該ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子の発現を 抑制するのに効果的な、AP−1発現を誘導する化合物および/または状態に、 該系を曝す工程を包含する方法。
- 7.前記ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子が 、グルココルチコイド反応性、レチン酸反応性、ビタミンD3反応性、甲状腺ホ ルモン反応性、鉱質コルチコイド反応性、エストロゲン反応性、エストロゲン関 連ホルモン反応性、アンドロゲン反応性、黄体ホルモン反応性、またはレチノイ ド反応性である、請求項6に記載の方法。
- 8.前記ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子が 、グルココルチコイド反応性、甲状腺ホルモン反応性、鉱質コルチコイド反応性 、エストロゲン反応性、エストロゲン関連ホルモン反応性、アンドロゲン反応性 、黄体ホルモン反応性、またはレチノイド反応性である、請求項6に記載の方法
- 9.AP−1の発現を誘導する前記化合物および/または状態が、腫瘍形成、成 長因子、サイトカイン、神経ペプチド、神経伝達物質、プロテインキナーゼc、 またはプロテインキナーゼcを誘導し得る化合物を誘導する化合物;または紫外 線照射、ガンマ線照射、ストレス、またはヒートショックの状態から選択される 、請求項6に記載の方法。
- 10.ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様化合物反応性遺伝 子の過剰発現を含む疾患状態を示す患者を治療する方法であって、請求項6に記 載の方法に従って、該患者を治療する工程を包含する方法。
- 11.発現系において、ステロイドホルモン反応性またはステロイドホルモン様 反応性遺伝子の転写活性化を、ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様 化合物またはそれらのアナログにより抑制する方法であって:c−Junのロイ シンジッパー領域またはその機能的なアナログを含有するペプチドを、該ステロ イドホルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子の発現を抑制する のに有効な量で該系に投与する工程を包含する方法。
- 12.c−Junのロイシンジッパー領域の、ステロイドホルモン受容体または ステロイドホルモン様受容体、またはそれらのアナログに対するモル比が約0. 5から100:1の範囲である、請求項11に記載の方法。
- 13.発現系において、AP−1反応性遺伝子の転写活性化を,AP−1または そのアナログにより抑制する方法であって:(i)ステロイドホルモンまたはス テロイドホルモン様受容体、またはそれらのアナログの機能的なリガンド結合ド メイン、および (ii)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、またはそれら のアナログの機能的なDNA結合ドメイン、を該AP−1反応性遺伝子の発現を 抑制するのに有効な量で含有する組成物を、該系に投与する工程を包含する方法 。
- 14.前記AP−1反応性遺伝子が、コラーゲナーゼ遺伝子、c−Jun遺伝子 、c−Fos遺伝子、免疫反応性遺伝子(例えば、T細胞受容体遺伝子、IL− 1遺伝子、IL−2遺伝子、およびIL−2受容体遺伝子、またはレチン酸受容 体−アルファ遺伝子から選択される、請求項13に記載の方法。
- 15.前記組成物が: (i)ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様受容体、またはそ れらのアナログの機能的なリガンド結合ドメイン、および (ii)ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様受容体、または それらのアナログの機能的なDNA結合ドメイン、 を含有し、グルココルチコイド受容体、レチン酸受容体、ビタミンD3受容体、 甲状腺受容体、鉱質コルチコイド受容体、エストロゲン受容体、エストロゲン関 連受容体、レチノイド受容体、アンドロゲン受容体、または黄体ホルモン受容体 から選択される、請求項13に記載の方法。
- 16.前記組成物が: (i)ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様受容体、またはそ れらのアナログの機能的なリガンド結合ドメイン、および (ii)ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様受容体、または それらのアナログの機能的なDNA結合ドメイン、 を含有し、グルココルチコイド受容体、甲状腺受容体、鉱質コルチコイド受容体 、エストロゲン受容体、エストロゲン関連受容体、レチノイド受容体、アンドロ ゲン受容体、または黄体ホルモン受容体から選択される、請求項13に記載の方 法。
- 17.前記組成物のAP−1に対するモル比が約0.5から100:1の範囲で ある、請求項13に記載の方法。
- 18.疾患を有する患者を治療する方法であって、該疾患状態はAP−1により 刺激され、請求項13に記載の方法により該患者を治療する工程を包含する方法 。
- 19.ステロイドホルモン、またはステロイドホルモン様化合物、またはそれら のアナログの存在下で、ステロイドホルモン受容体、ステロイドホルモン様受容 体、またはそれらのアナログにより負の調節を受ける遺伝子からの遺伝子産物の 発現の抑制を克服する方法であって:該遺伝子産物の発現の抑制を抑圧するのに 有効な、AP−1発現を誘導する化合物および/または状態に該系を曝す工程を 包含する方法。
- 20.ステロイドホルモン、ステロイドホルモン様化合物、またはそれらのアナ ログの存在下で負の調節を受ける前記遺伝子が、プロオピオメラノコルチン遺伝 子、プロラクチン遺伝子、プロリフェリン遺伝子、絨毛性ゴナドトロピンアルフ ァサブユニット遺伝子、ホスホエノールピルビン酸カルボキシナーゼ遺伝子、ま たはコラーゲナーゼ遺伝子から選択される、請求項19に記載の方法。
- 21.ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様受容体、またはそ れらのアナログの存在下で、ステロイドホルモン、ステロイドホルモン様化合物 、またはそれらのアナログによるリンパ球系細胞の増殖および機能の阻害を克服 する方法であって、 該リンパ球系細胞の増殖の阻害を抑圧するのに有効な、AP−1発現を誘導する 化合物および/または状態に該系を曝す工程を包含する方法。
- 22.ステロイドホルモン受容体またはステロイドホルモン様受容体と第1複合 体を形成する化合物であって、該第1複合体は、AP−1の存在下でAP−1の 機能を妨害し、また該第1複合体は、ステロイドホルモン反応性またはステロイ ドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化を実質的に促進し得ない、化合物。
- 23.異常細胞の治療に有用な化合物を選択する方法であって: (i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、 (1i)AP−1、および (iii)AP−1反応性レポーター を発現し得る細胞系を有するアッセイシステムで使用されるとき、AP−1の機 能を妨害する化合物を選択する工程を包含する、方法。
- 24.異常細胞の治療に有用な化合物を選択する方法であって、AP−1の機能 を妨害するが: (i)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様受容体、および (ii)ステロイドホルモンまたはステロイドホルモン様反応性リポーター、 を発現し得る細胞系を有するアッセイシステムで使用されるとき、ステロイドホ ルモン反応性またはステロイドホルモン様反応性遺伝子の転写活性化に実質的に 作用をもたない化合物を選択する工程を包含する、方法。
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