JPH0678798A - p53による配列特異的DNA結合 - Google Patents

p53による配列特異的DNA結合

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JPH0678798A
JPH0678798A JP4155394A JP15539492A JPH0678798A JP H0678798 A JPH0678798 A JP H0678798A JP 4155394 A JP4155394 A JP 4155394A JP 15539492 A JP15539492 A JP 15539492A JP H0678798 A JPH0678798 A JP H0678798A
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wild
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バート・ヴォーゲルスタイン
Kenneth W Kinzler
ケネス・ダブリュー・キンズラー
Michael I Sherman
マイケル・アイ・シャーマン
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Pharmagenics Inc
Johns Hopkins University
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FUAAMAJIENITSUKUSU Inc
Pharmagenics Inc
Johns Hopkins University
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ヒトゲノムの特異的配列は、野性型p53蛋白
質が強力に結合するが該蛋白質のミュータント型には結
合しない部位である。 【効果】これらの配列は野性型p53の量が減少した細
胞を検出するための診断に用いられる。これらの配列は
また、癌細胞中のDNAに対して野性型p53の消失を
正す薬剤のスクリーニングに使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本出願は、米国特許出願07/7
15,182号, 1991年6月14日提出、の続き
の部分を含む。
【0002】本研究は、NIH(国立衛生研)助成金C
A06973,CA09243,CA35494,CA
09071及びCA43460のもとで、米国政府によ
る援助を一部分受けた。米国政府は、本発明にある程度
の権利を保持している。
【0003】本発明は、癌の発見及び軽減のための診断
及び治療方法に関するものである。特に、癌抑制物質p
53が特異的に結合するDNA配列の同定に関するもの
である。
【0004】
【従来の技術】リン酸化核タンパクp53の遺伝子は、
ヒトの癌において現在までに同定された、最も一般的に
変異している遺伝子である(Vogelstein, B., Nature,
348:681 (1990))。結腸、肺、胸部、卵巣、膀胱、及び
他のいくつかの組織の腫瘍において、ミスセンス変異が
発見されている(S.J. Baker, et al., Science, 244:2
17 (1989); J.M. Nigro, et al., Nature, 342:705 (19
89); T.Takahashi, et al., Science, 246:491 (1989);
Romano, et al., Oncogene, 4:1483 (1989), Menon, P
roc. Natl. Acad. Sci. USA, 87:5435 (1990); Iggo, e
t al., Lancet ii, 675 (1990); T.Takahashi, et al.,
J. Clin.Invest. 86:363(1990); Mulligan, Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA, 87:5863 (1990); Bartek, et al.,
Oncogene,5:893(1990); Stratton et al., Oncogene,
5:1297 (1990))。現在の癌研究が行っている重要な挑戦
の一つは、p53遺伝子産物の生化学的性質及び、どの
ようにp53遺伝子の変異がそれらの性質に影響を与え
ているのかということを解明することである。
【0005】例えばin vitro形質転換したマウス細胞
(Eliyahu, et al., Proc. Natl Acad. Sci. USA 86:87
63 (1989); Finlay, et al., Cell, 57:1083 (198
9))、あるいはヒト癌細胞(Baker, et al., Science,
249:912 (1990); Mercer, et al.,Proc. Natl. Acad. S
ci. USA, 87:6166 (1990); Diller et al., Mol. Cell
Biol. 10:5772 (1990))の増殖を抑制する能力を持つな
どp53の生物学的特徴がいくつか明確にされてきてい
るが、この抑制の生化学的根拠は、大部分が未解明のま
まである。このような性質を理解するための一歩とし
て、我々は、p53がヒトゲノム中に存在する特異的D
NA配列に結合するか否かを決定しようと試みてきた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】細胞内の野生型p53
タンパクの存在を検出する方法を提供することが本発明
の目的である。
【0007】細胞に対して野生型p53タンパクの生理
学的影響を与える方法を提供することが、本発明のまた
一つの目的である。
【0008】p53−特異的DNA結合部位を含む二重
鎖DNA断片を提供することが、本発明のまた一つの目
的である。
【0009】p53−特異的DNA結合部位と特異的に
複合可能な、一本鎖オリゴヌクレオチドあるいはヌクレ
オチド類似体を含むオリゴヌクレオチドを提供すること
が、本発明のまた一つの目的である。
【0010】p53−特異的DNA結合配列に特異的に
結合する混合物を同定する方法を提供することが、本発
明のさらにもう一つの目的である。
【0011】変異型p53タンパクが特異的DNA結合
配列への結合能を回復させる混合物を同定する方法を提
供することが、本発明のさらにもう一つの目的である。
【0012】本発明のこれらやその他の目的は、下記の
態様のうちの一つあるいは複数のものによって提供され
る。一つの態様において、細胞における野生型p53タ
ンパクの存在を検出するために、p53−特異的結合D
NAをヒト組織から得た細胞破砕液と接触させて細胞破
砕液中に存在する野生型p53にDNA断片を結合させ
ること、及びp53特異的結合DNA断片の野生型p5
3への結合の検出というステップからなる方法が提供さ
れる。
【0013】本発明のもう一つの態様において、細胞に
野生型p53タンパクの生理学的影響を与えるために、
p53−特異的結合部位と特異的に複合することが可能
な混合物を細胞に与えるというステップからなる方法が
開示される。
【0014】また一つの態様において、p53−特異的
DNA結合部位からなる二重鎖DNA断片が提供される
(この態様では、断片は5’−RRRCWWGYYY−
3’という配列のモノマーの2回以上の反復からなり、
断片は、不溶性のポリマー支持体に共有結合で付着して
いる。)。
【0015】本発明のもう一つの態様において、p53
−特異的DNA結合部位(該結合部位は5’−RRRC
WWGYYY−3’という配列のモノマー2つ以上から
なる)と特異的に複合可能な、天然のヌクレオチド及び
/あるいはヌクレオチド類似体を含む一本鎖オリゴヌク
レオチドが提供される。
【0016】本発明のまた一つの態様において、p53
−特異的DNA結合配列と特異的に結合する混合物を同
定するために、固相支持体に固定したp53−特異的結
合DNA断片を検定化合物と接触させて検定化合物をD
NA断片に結合させること、及びDNA断片に結合した
検定混合物の量を決定するというステップからなる方法
が提供される。
【0017】本発明のもう一つの態様においても、p5
3−特異的DNA結合配列と特異的に結合する化合物を
同定するために、固相支持体に固定したp53−特異的
結合DNA断片を検定化合物及び野生型p53タンパク
の双方と接触させて野生型p53タンパクをDNA断片
に結合させること、DNA断片に結合した野生型p53
タンパクの量の決定、p53−特異的DNA結合配列へ
の検定化合物の結合を示唆する、検定化合物による野生
型p53タンパクの結合阻害というステップからなる方
法が提供される。
【0018】さらにもう一つの態様において、患者の癌
細胞で発見された変異遺伝子にコードされているp53
タンパクの、RRRCWWGYYYという配列のモノマ
ー2つ以上からなるDNA分子に対する結合量の測定、
検定物質存在下における該DNA分子に対する該p53
タンパクの結合量の測定、及び該検定物質存在下におけ
るp53タンパク結合量の該検定物質非存在下における
p53タンパク結合量に対する比較からなる、結合量を
上昇させる検定混合物が癌治療用の候補となっている癌
治療用薬剤の前審査法が提供される。
【0019】本発明のもう一つの態様において、癌治療
用薬剤を前審査するために、検定物質にトランスフェク
トした細胞(このトランスフェクトした細胞は、患者の
癌細胞で発見された変異遺伝子にコードされているp5
3タンパク、及びアッセイ可能な産物をコードするレポ
ーター遺伝子と、RRRCWWGYYYというモノマー
を2つ以上持つp53共通結合部位に一致する配列から
なり、該配列が該レポーター遺伝子の上流かつ近傍に位
置するレポーター遺伝子構築を含む)を接触させること
及び該レポーター遺伝子の発現量が検定物質によって変
化するか否かを決定することからなる、該レポーター遺
伝子の発現量を変化させる検定物質を癌治療用の候補と
する方法が提供される。
【0020】さらにもう一つの態様において、RNAポ
リメラーゼとリボヌクレオチドを転写構築物に添加する
こと(ここで示す転写構築物は、アッセイ可能な産物を
コードするレポーター遺伝子と、RRRCWWGYYY
というモノマーを2つ以上持つp53共通結合部位に一
致する配列からなる、該配列が該レポーター遺伝子の上
流かつ近傍に位置するレポーター遺伝子構築であり、添
加過程は検定物質の存在及び非存在下において行われ
る。)、及び該レポーター遺伝子の転写量が該検定物質
の存在によって変化するか否かを決定することからな
る、該レポーター遺伝子の転写量を変化させる検定物質
を癌治療用の候補としている癌治療用薬剤の前審査法が
提供される。
【0021】さらにまた一つの態様において、アッセイ
可能な産物をコードするレポーター遺伝子と、RRRC
WWGYYYというモノマーを2つ以上持つp53共通
結合部位に一致し該レポーター遺伝子の上流かつ近傍に
位置する配列からなるDNA構築物が提供される(この
態様では、該DNA構築物は、組換えプラスミド、ウィ
ルスベクターあるいは単離したDNA分子によって構成
されているグループより選択している。)。
【0022】本発明のもう一つの態様において、ヒトパ
ピローマウィルス(HPV)の腫瘍誘発株あるいは過形
成誘発株を診断するために、HPVに感染している疑い
のある患者の細胞あるいは細胞抽出液をp53−特異的
DNA断片と接触させること、及び該細胞及び細胞抽出
液中の該DNA断片に結合する野生型p53の量を検出
することからなる、結合するp53が存在しないことが
p53を不活化するHPV株に感染していることを示す
方法を提供される。
【0023】本発明のこれら及びその他の態様は、ヒト
の癌で同定されている最も一般的に変異している遺伝子
の機能の欠失を検出し、治療するための新たな手段を含
む技術を提供する。
【0024】
【課題を解決するための手段】野生型p53タンパクが
ヒト染色体DNAの特定断片に結合するということは、
本発明の発見である。断片はいずれも0から13bpで
分断された二重鎖モチーフ5’−RRRCWWGYYY
−3’というモノマーを2つ以上含んでいる。これらの
配列のうちいくつかは、ある動物ウィルスや動物細胞の
複製開始点の近傍で見いだされている。Jelinek et a
l., Proc. Natl. Acad. Sci.USA, vol. 77, pp. 1398-1
402(1980)参照。ヒトの腫瘍で一般的に発見される4種
の変異型p53タンパクは、これらの配列に対する結合
能を持たない。従って、p53の機能は、そのヒトゲノ
ム中の特定のDNA配列に結合する能力によって成り立
つ可能性がある。
【0025】野生型p53タンパクは特異的にあるDN
A配列に結合する。既に単離されていたDNA断片(本
明細書中では断片A及び断片Bと呼ぶ)について、結合
に必要に見受けられる残基がどこに含まれるかが同定さ
れていた。これらの残基は、SEQ ID NO:1の
塩基103−134及びSEQ ID NO:2の塩基
104−198を含むDNA部分内に位置している。
【0026】断片Aはリボソーム遺伝子クラスターの推
定複製開始点の近傍の配列を含み、一方断片Bは、He
la細胞において近傍の配列を染色体外の環として複製
可能にするような配列を含んでいる(Sylvester, et a
l., Gene 84, 193, 1989)。これらの断片両方のDNA
結合領域に存在しているTGCCTリピートは、他の複
製開始点と思われるところでも観察されていた。従っ
て、p53は、結合することによってDNA合成の開始
を制御に関与している可能性がある。
【0027】p53は、同様の配列モチーフを持つヒト
ゲノム中の他の配列にも特異的に結合するであろうこと
が予測されていた。免疫沈降法を”全ゲノムPCR”
(Kinzler, et al., Nucleic Acids Research, 17:3645
-3653(1989))と組み合わせる方法を利用し、19種の
p53に結合するヒトDNA断片を同定した。断片はい
ずれも0から13bpで分断された二重鎖モチーフ5’
−RRRCWWGYYY−3’のダイマーと一致する配
列を含んでいる。DNaseIプロテクション及びメチ
ル化アッセイによる判定によると、これらのダイマーが
直接結合を媒介している。共通ダイマーは、任意の方向
を向いている4つの5’−RRRCW−3’ユニットを
持ち、驚くべき対称性を有している。10bpの共通配
列を含む合成モノマーは結合には不十分であり、一方2
つ以上のモノマーの組み合わせは、wtp53には強く
結合するが、変異型p53にはほとんど結合しない。つ
まり、2つ以上のモノマーが結合に必要な様である。モ
ノマー間の距離は0から40塩基まで可能だが、単離さ
れている天然の結合部位では全て15塩基未満の間隔で
ある。共通ダイマー内の4つの”半部位”による対称性
から、p53はDNAに四量体として相互作用すること
が示唆されている。図10に示した18個の独立なクロ
ーンを用いて、p53によって制御され、その増殖抑制
効果を媒介する可能性のある近傍の遺伝子を同定するこ
とが可能である。
【0028】共通配列と一致する配列は完全なダイマー
の配列である必要はない。図10に示されているよう
に、p53結合配列が、定められた配列と異なる塩基を
持つ場合も有り得る。ダイマー内に挿入された余分の塩
基が存在することもある。ダイマーから塩基が抜けてい
る場合もある。典型的には、p53結合配列は、位置に
してわずかに5塩基ほど共通配列から変化しているので
あろう。
【0029】野生型p53が特異的結合部位近傍の遺伝
子の発現を活性化できるということは、この発明のさら
なる発見である。さらに、in vivoトランス活性
化レベルがin vitroのDNA結合力に比例して
いる。癌遺伝子p53遺伝子(すなわち、ヒトの患者の
癌細胞で発見された遺伝子)にコードされている変異型
p53は、トランス活性能を完全に欠いている。変異型
p53タンパクは優性−不活効果を及ぼすことに加え
て、野生型p53のトランス活性化能を劇的に減少させ
る。
【0030】p53特異的DNA結合断片の配列情報に
基づいて、多くの診断及び治療法が考案されている。こ
のような方法の一つに従い、特異的DNA結合能による
野生型p53が存在・非存在について、細胞破砕液をテ
ストした。様々な癌及び癌の段階において、腫瘍組織で
はp53対立遺伝子の片方もしくは両方が変異型である
ことが知られているので、野生型p53タンパクが存在
するかどうかを調べることによって、腫瘍と患者という
観点から見ると、診断的及び予知的情報の提供が可能で
ある。テストする細胞は、通常癌の疑いのある組織から
単離される。望ましくは、組織は注意深く調製及び単離
し、新生物組織以外の組織が、新生物組織に混じって、
解析が混乱するようなことのないようにする。新生物組
織を、新生物以外の組織から分離する方法は、当分野で
は既知であり、フローサイトメトリーの利用と同様に、
パラフィンによる切開あるいは凍結切片作成を含む。細
胞破砕液は、腫瘍組織から、当分野で知られているいず
れの方法かに従って調製可能である。そこで、細胞破砕
液を、野生型p53タンパクと結合することが知られて
いるDNA断片と、このようなDNA/タンパクの相互
作用が起こりやすい条件下でインキュベートする。別の
方法として、細胞破砕液について記述したのと同様にし
て、組織学的試料をDNAとインキュベーションするこ
とによって解析することができる。
【0031】p53はDNAに非特異的にも結合するこ
とがわかっている。当分野で知られている方法によっ
て、特異的な結合を非特異的な結合から識別することが
できる。例えば、特異的結合による相互作用は、非特異
的結合による相互作用より強力である。従って、特異的
な結合反応が優先的に検出されるように、インキュベー
ション混合液をタンパク/DNA相互作用を不安定化す
るような試薬あるいは条件のどれかにさらすこともでき
る。別の方法としては、以下でさらに特定して紹介する
ように、非特異的な競合物(例えばdI−dC)をイン
キュベーション混合液に添加することが可能である。特
異的結合部位を含むDNAが標識され、競合物が標識さ
れていない場合、特異的結合反応は標識されたDNAを
測定する際に、主に検出される反応であると予測され
る。
【0032】本発明の一つの態様に従って、p53に結
合するDNAを、結合しないDNAから、p53特異的
抗体による免疫沈降法により分離した。2種の異なるモ
ノクローナルp53抗体を使用する場合、それぞれ単独
に用いた場合より完全な免疫沈降を生じることができ
る。免疫沈降物中のDNA量は、当分野で知られている
いずれの方法によっても定量可能である。本発明の様相
に従い、DNA断片を検出可能な物質(例えば、放射性
物質、比色物質あるいは蛍光物質のような)で標識す
る。このようなDNA標識技術は、当分野ではよく知ら
れている。本発明のもう一つの態様に従って、本発明の
特異的DNA配列に結合したp53をゲルシフトアッセ
イ(Tan, Cell, 62:367, 1990)、ヌクレアーゼプロテク
ションアッセイ(実施例9参照、以下)、あるいはメチ
ラーゼ阻害アッセイ(実施例9参照、以下)によって検
出することができる。
【0033】本発明のもう一つの態様に従い、p53を
特異的結合DNA断片とインキュベーションした後、D
NA断片と結合しない細胞破砕液の構成成分を全て除去
した。これは、他の方法では、不溶性の重合性支持体
(例えばアガロース、セルロースやその類似体)に付着
させたDNA断片を用いて行うことができる。結合後、
p53をDNA/固相支持体に結合させたまま、結合し
ていない構成成分を洗い流すことができる。p53は当
分野で知られているいずれの方法によっても定量するこ
とができる。それはELISA、RIAあるいはウェス
タンブロッティングといった、免疫学的アッセイを使用
して決定することができる。
【0034】本発明の診断的アッセイは、p53変異を
含むことが知られている癌のみならず、ヒトパピローマ
ウィルス(HPV)のようなヒトのウィルスにも応用可
能である。HPVタンパクE6は野生型p53には強く
結合するが、変異型p53には結合しない。Werness et
al., Science, 248, 76-69(1990)参照。この強力な結
合が、p53の特異的DNA結合配列との相互作用を阻
害していると予想されている。潜在的に腫瘍を誘発する
あるいは高度に癌を誘発するHPVあるいは他のウィル
スの株に感染している疑いのある細胞、あるいは細胞抽
出液を調べることによって、感染した細胞を同定するこ
とができる。なぜなら、感染細胞のE6タンパクは野生
型p53の結合能を抑制していると予測され、p53を
特異的DNA結合配列に結合できないようにするからで
ある。このようなアッセイは、細胞抽出液あるいは組織
学的標本に対して行うことができる。
【0035】本発明に従って、野生型p53の機能を、
変異型p53対立遺伝子を持つ細胞に供給する方法も提
供される。野生型p53遺伝子あるいは遺伝子の一部
を、細胞に、遺伝子が染色体の外に保持されるようにベ
クターに入れて導入することができる。このような状態
では、遺伝子は、細胞によって染色体の外の位置から発
現されると予測される。細胞内に存在する変異型p53
遺伝子が発現される場合、野生型p53遺伝子あるいは
遺伝子の一部が変異型遺伝子より高いレベルで発現され
なければならない。これは、変異型タンパクが野生型タ
ンパクとオリゴマーを形成すると考えられているためで
ある(Eliyahu et al., Oncogene, vol. 3, p. 313, 19
88.)。変異型p53対立遺伝子を持つ細胞に遺伝子の
一部を導入し発現する場合、遺伝子の一部は、細胞の非
新生物性増殖に必要なp53タンパクの一部をコードし
なければならない。より望ましいのは、変異細胞に、野
生型p53遺伝子あるいはその一部が細胞に存在してい
る内在性野生型p53遺伝子と組替わるようにこれらを
導入されるような状況である。このような組み替えは、
p53遺伝子変異を矯正するであろう2重の組み替えを
必要とすると予測される。組み替えおよび染色体外での
維持の両方のための遺伝子導入用ベクターが当分野では
知られており、適切なベクターであればいずれでも使用
可能である。
【0036】p53活性をもつポリペプチドあるいは他
の分子は、変異型p53対立遺伝子をもつ細胞に供給可
能である。活性のある分子を細胞内に、例えばマイクロ
インジェクションあるいはリポソームによって導入する
ことができる。別の方法として、このような活性分子の
いくつかは、細胞によって積極的にあるいは拡散によっ
て取り入れられることが可能である。このような活性分
子の供給は新生物(腫瘍)の活動を抑える効果を果たす
と予測される。
【0037】本発明に従うと、p53活性のある化合物
とは、p53特異的DNA結合配列と特異的に複合体を
形成するものである。野生型p53はこのような化合物
のひとつであるが、p53特異的結合部位への結合能を
保持しているp53の一部もまた利用可能である。オリ
ゴヌクレオチドおよびヌクレオチド類似体を含むオリゴ
ヌクレオチドもまた、p53特異的DNA結合部位と複
合できるそのような化合物に入ると考えられている。出
願者は、特定の理論のいずれにもしばられることは望ん
でいないが、オリゴヌクレオチドは二重鎖DNAと結合
して三重鎖を形成すると信じられていれる。このような
三重鎖は、DNAメチラーゼのような酵素の働きからD
NA結合部位を守るのと同様に、ある特定の遺伝子の転
写を阻害することが示されている。もとはこのようなオ
リゴヌクレオチドはピリミジン(シトシンおよびチミ
ン)のみあるいは、主にピリミジンを必要とすると考え
られていたが、プリンも三重鎖を形成するオリゴヌクレ
オチドに取り入れられることができている。使用可能な
特定のオリゴヌクレオチドは、SEQ ID NO:2
の塩基140−162、SEQ ID NO:1の塩基
128−158、SEQ ID NO:1の塩基114
−123、あるいはこれらのうちの少なくとも10ヌク
レオチドを持つ一部を含む。
【0038】ヌクレオチド類似体を含むオリゴヌクレオ
チドあるいはその他の修飾を受けているオリゴヌクレオ
チドもまた、二重鎖DNAとも複合体の形成に有用であ
る。例えば、3’末端のある修飾は、オリゴヌクレオチ
ドのヌクレアーゼによる分解を受け難くするために施す
ことができる。3’−あるいは5’−末端に付加するこ
とができる物質は、置換あるいは非置換アミノ基、ポリ
エチレングリコール、ポリリシン、アクリジン、ドデカ
ノール、及びコレステロールを含む。利用可能なオリゴ
ヌクレオチドおよびヌクレオチド類似体を含むオリゴヌ
クレオチドは、メチルホスホネート、アミノメチルホス
ホネート、ホスホロチオネート、ホスホロジチオネー
ト、置換あるいは非置換ホスホラミド、オリゴリボヌク
レオチド、オリゴデオキシリボヌクレオチド、アルファ
−オリゴヌクレオチド及びこれらの混合物を含む。細胞
あるいは核によるオリゴヌクレオチドの取り込みを上昇
する、あるいはヌクレアーゼ感受性を減少するのにオリ
ゴヌクレオチドのその他の修飾が望ましいことがある。
このような修飾はすべて、本発明の計画の範囲内にあ
る。
【0039】スウィッチバックリンカーもまた、オリゴ
ヌクレオチドとその類縁体の中に取り入れることができ
る。このようなリンカーは、Riordan and Martin(Natur
e, 350, 452,1991)によって紹介された。それらは分子
模型によって、二重鎖DNA分子の異なる鎖と相互作用
するように、オリゴヌクレオチドの一部に適当な間隔を
供給するように設計されている。このようなリンカーを
持つオリゴヌクレオチドの例として以下のようなものが
挙げられる:TTGCCTTGCCT−スウィッチバッ
クリンカー−CCT−スウィッチバックリンカー−CT
TGCCT(SEQ ID NO:1に相当する二重鎖
配列の塩基105−125に対応する)あるいはその一
部。
【0040】ヌクレオチド類似体を含む、一本鎖、線状
あるいは環状オリゴヌクレオチドで、上記のp53特異
的結合部位の全体あるいは一部と特異的に複合すること
ができるものもまた、本発明の一部として計画している
(環状オリゴヌクレオチドに関してはKool, J. Am. Che
m. Soc., vol. 113:625-626, 1991,参照)。ヌクレオチ
ド類似体を含むこのようなオリゴヌクレオチドは、ヒト
のゲノム全体に対して必要な特異性を持つためには、少
なくとも約長さ10ヌクレオチドから構成されていなけ
ればならない。p53結合部位の一部と同様にその近傍
の配列とも複合する、オリゴヌクレオチドあるいはヌク
レオチド類似体を含むオリゴヌクレオチドもまた、本発
明の一部として計画している。オリゴヌクレオチドある
いはヌクレオチド類似体を含むオリゴヌクレオチドはp
53結合領域に好んで結合すると予測される。しかしな
がら、また、本発明のオリゴヌクレオチドあるいは類縁
体に適した標的となるような、ヒトゲノム中のほかの結
合領域が発見される可能性がある。これら他の結合部位
はp53の重要な標的であってもおかしくないので、こ
れらの部位を複合化することで癌腫瘍細胞の特徴である
制御を逸脱した増殖が阻害される可能性がある。
【0041】p53特異的DNA結合配列からなり、不
溶性の重合支持体に付着させてある二重鎖DNA断片も
また本発明によって考案されている。支持体は、アガロ
ース、セルロース、ポリカーボネート、ポリスチレン及
びその類縁体が使用可能である。このような支持断片
は、p53−特異的DNA結合部位に結合する化合物を
同定するスクリーニングに使用可能である。同様に、こ
のような支持断片は、腫瘍の疑いのある組織から調製し
た細胞破砕液に対して検査を行う目的で使用可能であ
る。これらは、以下に記述するような、化学療法薬剤と
なり得る薬剤をスクリーニングするためのアッセイにも
使用可能である。
【0042】本発明のp53特異的DNA結合配列を利
用する方法であればいかなる方法でも行えるが、特に2
つの方法がp53特異的DNA結合部位に結合するさら
なる化合物のスクリーニングついて開示されている。一
つの方法に従って、上述のように、検定化合物を支持D
NA断片とインキュベートした。支持DNA断片に結合
した検定化合物の量を決定する。この決定は、便利な方
法のいずれのよっても行うことができる。例えば、支持
断片とインキュベーションした後に取り除くことのでき
たDNAの量を、はじめにのせた量と比較することがで
きる。別の方法としては、検定化合物を標識して、支持
断片に結合した量を直接アッセイすることができる。こ
のスクリーニング法をより特異的にするために、p53
DNA結合配列を含まない可溶性DNA断片をインキュ
ベーション混合液に添加することができる。可溶性断片
はp53野生型タンパクに特異的に結合する能力を持た
ないはずである。
【0043】p53の特異的DNA結合能を刺激する化
合物のもう一つのスクリーニング法に従い、上述のよう
に、検定化合物を支持DNA断片とインキュベートし
た。しかしながら、この方法では、野生型p53タンパ
クもインキュベーション混合液に添加した。DNA断片
に結合するp53タンパク量は、上述の方法で測定し
た。検定化合物が存在するために生じるp53結合の減
少はいかなるものも、おそらく支持断片の特異的DNA
結合部位に対するp53と検定化合物の競争阻害による
ものである。上述のアッセイを利用して、結合部位断片
に検定化合物が直接結合していることを確かめることが
可能である。
【0044】p53遺伝子あるいは遺伝子産物が存在す
るか否かもまた、血清、大便、あるいは尿やたんのよう
なその他の体液、といった体試料で検出することができ
る。上述した、組織内に遺伝子産物が存在するか否かに
対する検出と同じ技術を、ほかの体試料に応用すること
が可能である。これらの体試料をスクリーニングするこ
とによって、簡便で迅速な診断を多くのタイプの癌につ
いて行うことができる。さらに、p53遺伝子あるいは
遺伝子産物がこれらの体試料内に存在するか否かを検定
することにより、化学療法あるいは放射線療法の進歩を
容易に確かめることができる。
【0045】本発明の新生物性組織の診断および治療の
ための方法は広範囲の腫瘍に応用可能である。これらに
は、肺、胸部、脳、結腸直腸、膀胱、間充織、前立腺、
肝臓及び胃の腫瘍が含まれる。さらに、白血病や骨肉腫
にもこの方法は利用可能である。つまり、p53遺伝子
は広範囲の腫瘍の進行において役割を持っているようで
ある。本発明の診断及び治療の方法は、腫瘍の進行にp
53が役割を果たしていればどのような腫瘍に対しても
応用可能である。本発明の診断方法は、臨床医にとって
適切な処置法を決定することができるため非常に有用で
ある。例えば、p53対立遺伝子が両方とも欠失してい
ることが示されている腫瘍は、p53対立遺伝子が片方
のみ欠失していることが示されている腫瘍と比較してよ
り厳しい治療法を要求する。
【0046】p53特異的DNA結合能を持つ化合物
は、野生型p53タンパク、野生型p53の一部に対応
するポリペプチド、オリゴヌクレオチドとヌクレオチド
類似体を含むオリゴヌクレオチド、を他の有機分子と同
様に含むが、これらは、医薬的及び治療的組成物とし
て、ひと及び動物にもまた投与可能である。効力のある
量を投与すれば、腫瘍細胞の腫瘍の進行が遅延する、あ
るいは完全に腫瘍細胞の増殖が停止する効果が出るであ
ろう。通常、人間あるいは他の動物1個体当たり、量は
10ngから10μgの範囲であるだろう。治療用化合
物は、どのような常法的な医薬用希釈剤(例えば、生理
食塩水あるいはその他の生理学的に適合可能な水性緩衝
剤)中にも調製可能である。一般的には、静脈あるいは
筋肉注射によって投与されるであろう。しかし、当分野
で知られている他の投与方法は、本発明の化合物の投与
に用いることができる。
【0047】図面の簡単な説明 図1A 免疫沈降法を利用したp53が結合する断片のスクリー
ニング。パネル1はhFosAva2クローン、パネル2は77
2 CBE、パネル3はラムダ5R、パネル4はランダム
にクローン化されたヒトゲノム配列が挿入されているク
ローン集団を含む。772 CBE及びラムダ 5Rは、
比較的強くp53を結合するHinfI断片(それぞれ、2
59及び190bp)を含む(矢印)。”C”−対照レ
ーン、結合反応に使用した標識DNAの2%を含む。”
B”−免疫沈降物から回収した結合したDNA。図1
B:p53及び特異的抗体依存性テスト。野生型p53
cDNAが挿入されている(+)あるいは挿入されてい
ない(−)ワクシニアウィルスに感染させて細胞破砕液
を調製した。免疫沈降は、抗−p53モノクローナル抗
体(+)あるいは正常マウスIgG(−)を用いて行っ
た。
【0048】図2 野生型及び変異型p53の断片Aを沈澱させる相対能
力。”C”−対照レーン、結合反応に使用した標識DN
Aの2%を含む。”B”−免疫沈降物から回収した結合
したDNA。図2A:バキュロウィルス発現システムか
らアフィニティ精製した野生型及び変異273his
53の量を増加させて標識したCBE断片を沈澱するのに
使用した。図2B:野生型(wt)、変異型(175
his)p53、あるいはp53タンパクなし(−)を生
産するワクシニア ウィルス システム(Vac)から
調製した破砕液を用いて標識したCBE断片を免疫沈降し
た。ウエスタンブロットによる解析によると同等量のp
53が野生型及び変異型p53破砕液に含まれてい
た。”Bac”レーンでは、ワクシニア感染破砕液のか
わりにバキュロウィルス−感染 昆虫細胞で生産された
アフィニティ精製したp53が使用された。
【0049】図3A 772 CBEの10dサブクローンにおける断片A及び
近傍のベクター配列。この配列は、公表されている77
2 CBE配列(Genbank M25718)とCT
T繰り返し(bp 173−229)の回数及びbp1
16がCのかわりにAになっている点において異なる。
図3B:ラムダ5Rの8aサブクローンにおける断片B
及び近傍のベクター配列。ファイル上の関連配列(Ge
nbank X05913)は研究したラムダ 5Rサ
ブクローンと幾分異なる。
【0050】図4 断片A及びBのサブ断片のワクシニアウィルス感染細胞
破砕液より得たp53に対する結合。図4A:断片Aの
サブ断片(サブクローン10d)を免疫沈降法により、
ワクシニアウィルス感染細胞破砕液より得た野生型p5
3に対する結合能についてアッセイを行った。反応に加
えたDNAの少なくとも2%が結合した場合、陽性
(+)結果と評定した。2%以下だが意味のある結合の
場合には”+/−”と記録した。二重線(=)は、断片
Aの配列を示す。一重線(−)は、断片Aにはもともと
存在していなかったベクターのポリリンカー配列を示す
(図1)。断片5mut1はbp120においてGからT
に変換されている。断片5mut2はbp120から12
2においてGからTに変換されている。図4B:図4A
に図示されている断片A(パネル1−4)及び断片B
(パネル5)サブ断片をバンドの左を標識する。パネル
4の”V”バンドはサブ断片6をクローン化した2.9
kbのベクターに対応する。サブ断片8(パネル5)は
断片Bのbp104−238(図3B参照)を含んでい
る。対照レーン(C)は、結合アッセイ(B)に使用し
た標識DNAの2%を含んでいる。
【0051】図5 断片Aにおけるメチル化及び点変異のDNA結合に与え
る影響。図5A。メチル化阻害アッセイ。”B”−免疫
沈降物から回収した結合したDNA。”C”−結合反応
を受けていない同等量の対照DNA断片。結合及び対照
DNA試料をメチル化グアニンにおいて切断し、等量ず
つ6%変性ゲルで電気泳動して分離した。点は、メチル
化を受ける部位(白抜きは一部、黒は強い阻害)を表し
ている。アッセイごとによってバンドの強さが幾分変化
したので、複数回生じる変化を印す。図5B。断片A
の”変異型”サブ断片(5mut1及び5mut2)の
精製バキュロウィルス生産p53に対する結合。断片5
mut1はbp120においてGの代わりにTを含み、断
片5mut2はbp120、121及び122においてG
の代わりにTを含む。
【0052】図6 図6Aはトランスフェクトされたクローン系統のRNas
eプロテクション アッセイを示す。標識したアンチセ
ンスp53プローブを全細胞RNAにハイブリダイズ
し、RNaseAで消化した。内在性RNAは標識プロー
ブにある全ての配列を含んでいた。発現ベクターから生
じる外来p53RNAは、プローブの約2/3の長さし
か伸長しなかった。
【0053】図6Bはトランスフェクトされたクローン
系統のサザンブロット解析を示す。外来性p53遺伝子
は1.8kbBamHI断片上に存在した。内在性p5
3遺伝子は7.8kbBamHI断片を生じた。他の大
きさのバンドは、恐らく組換えによって生じたものであ
る。
【0054】図7 図7Aはプールしたクローンの発現を示す。解析は図6
Aに記載したとおりである。
【0055】図7BはSW480プールのクローンのサ
ザンブロット解析を示す。
【0056】図8 p53に結合するヒトゲノム配列の単離 図8A。p53に結合するヒトゲノムDNA断片の単離
及び解析の為の実験概略。
【0057】図8B。クローン化した断片の免疫沈降
(IP)アッセイ。増幅及び選択した(AS)DNAの
クローンをp53結合断片が存在するかどうかIPによ
ってテストした。各クローンについて、結合したDNA
を、結合アッセイに使用した全末端標識DNAの2%を
含む対照レーン(C)のそばのBレーンに示す。ここに
示した実験で、6個の独立なゲノム断片を表す8個の結
合断片が同定された。2,3,5,9,10及び11と
名付けたレーンのクローンから得た挿入断片は、p53
結合断片を含んでいたが、一方他のレーンは何も含んで
いなかった。レーン2とレーン5のクローンはそれぞれ
2個の結合断片を含んでいた。
【0058】図9 DNaseIプロテクション(DP)及びメチル化阻害
(MI)によるp53結合部位のマッピング。各フット
プリントにおいて、1番目と4番目のレーンは、全標識
DNAの対照試料を含み、一方、中央の2レーンは同等
量のp53結合DNAを含む。鎖1上のp53−結合領
域に対応するDNA配列は図10に示されている。
【0059】図10 p53に対する共通結合部位の決定。フットプリンティ
ング法によって決定された、18のクローン化されたヒ
トゲノムDNA断片のp53結合部位は、2つの10b
p共通モノマーを分ける中央対称軸を揃えて図示されて
いる。大文字で表されている塩基は、共通配列と一致し
ているゲノム配列を示し、一方、小文字は、共通配列と
異なることを示す。共通配列の周囲にあるあるいは2つ
の10bpモノマーを分離する配列も小文字で表されて
いる。p53が結合する能力について調べた10個の合
成オリゴヌクレオチドは、底部に示されている。オリゴ
ヌクレオチドNo.6から10はプラスミドベクターに
クローニングした後にテストした。小文字はベクター由
来の配列を表している。共通結合部位の2つのモノマー
内を合わせた塩基使用率(%)は中央に示されている。
【0060】図11 合成オリゴヌクレオチドの野生型(wt)及び変異型p
53タンパクに対する結合。
【0061】図11A。10bpの共通モノマー一つで
は結合に不十分であったが、10bp共通配列の様々な
方向のダイマー、あるいはそれ以上の重合体は、p53
に強く結合した。各試料について、対照レーン(C)は
結合反応に用いた全DNAの2%を含んでおり、2.9
kbベクターDNA断片、及び挿入部を含まない40か
ら80bpの断片(レーン9;XhoIとPstIで消
化したpBluescript II SK+)、10b
p共通モノマー配列5’−AGGCATGTCT−3’
(レーン5)あるいは示されているように編成されたこ
の配列の重合体(レーン1から4、6から8)の2つの
断片からなっている。IPから結合されたDNAは、B
レーンに示されている。
【0062】図11B。共通ダイマーに対する野生型及
び変異型p53の結合能の比較。in vitroで翻
訳されたp53タンパクを共通ダイマーに対する結合能
についてIPによりテストした。結合に使用した全DN
Aの2%をレーン1に示した。レーン7は、バキュロウ
ィルスで生産したヒト野生型p53タンパクに対する結
合を示している。レーン2から6はin vitroで
翻訳された野生型及び変異型p53タンパクの結合を示
している。変異型p53タンパクは、143番目のコド
ン(valからala)、175番目のコドン(argからhi
s)、248番目のコドン(argからtrp)、及び273
番目のコドン(argからhis)において変異している。
【0063】図12 トランスフェクションに用いたレポーター及び発現構
築。
【0064】図12A。pBluescript II
SK+ベクター(Stratagene)内のレポータ
ー構築。PGn 、p53結合配列PGのnコピーの”コ
ンカテマー”(連結体)。MGn 、p53を結合しない
変異配列のコンカテマー。CAT、クロラムフェニコー
ル アセチルトランスフェラーゼ コード配列。Lac
Z、B−ガラクトシダーゼ コード配列。Py、ポリオ
ーマウィルス由来初期遺伝子プロモーター。CYC、酵
母チトクロームc遺伝子プロモーター。
【0065】図12B。発現ベクター。CMV、親ベク
ターpCMVneoBam由来のサイトメガロウィルスプロモ
ーター。Gal、酵母由来ガラクトース誘導プロモータ
ー。
【0066】図13 DNA結合とトランス活性化の関係が示されている。
【0067】図13A。免疫沈降アッセイを用いた、p
53結合配列の様々な長さのコンカテマー(PGn シリ
ーズ)の相対的DNA結合能。クローンを制限酵素で切
断してコンカテマーを切り出し、末端を標識し、バキュ
ロウィルスで生産した精製野生型ヒトp53とインキュ
ベートし、抗p53及びプロテインAセファロースと共
に免疫沈降し、結合した断片を回収し、変性ポリアクリ
ルアミドゲルで分離した。C、対照レーン、結合反応に
用いた標識DNAの2%を含んでいる。B、結合反応か
ら回収した結合DNA。
【0068】図13B。クロラムフェニコール アセチ
ルトランスフェラーゼ(CAT)アッセイによって比較
した各種のPGn コンカテマーを含むレポーターのトラ
ンス活性化効率。1.7μgの発現ベクターp53−w
tをHCT116細胞にトランスフェクトした。レポー
ターは、PG2−CATとPG13−CATを除いて(こ
れらは、逆向き(...AGGCA...Py...C
AT...)を持つ)、PGn 配列を一方向に持
つ(...TGCCT...Py...CA
T...)。結果は、任意に100に設定されているレ
ーン7におけるCAT活性と比較して表されている。
【0069】図14 野生型と変異型p53の、コンカテマー化した結合配列
(PG16)に対する結合能の比較とMG15に対する結合
能の欠失が示されている。各型のp53(本質的にKer
n, et al., Oncogene, 6:131-136(1991)記載に従って作
成されたウサギ網状赤血球を用いて調製され、免疫ブロ
ットによってp53量を等量にしてある。データは示さ
ない。)を使用して末端標識したDNAを免疫沈降し
た。C、対照レーン、結合反応に用いた標識DNAの2
%を含んでいる。B、免疫沈降物から回収した結合DN
A。
【0070】図15 プロモーターに対する結合配列の位置の変化の影響を示
している。
【0071】図15A。ポリオーマウィルスプロモータ
ーから様々な距離に置かれたPG13を持つレポーター効
率。様々な長さの非結合配列(MGn シリーズ)を使用
して決められた長さの挿入スペーサーを与えた(図8A
参照)。CATアッセイを示している。
【0072】図15B。CATの下流にPG16を持つ
(CAT−PG16)レポーターのトランス活性化効率。
1.7μgの各発現及びレポーター構築物をトランスフ
ェクトした。MG15−CATをネガティブ対照とし
た。CATアッセイを示している。
【0073】図16 野生型及び変異型p53の相対的転写活性化能を示して
いる。
【0074】図16A。代表的CATアッセイ(表1の
実験2)。
【0075】図16B。トランスフェクトした細胞にお
けるp53の発現のウェスタンブロット解析。変異型ク
ローンの場合にも、少なくとも野生型p53と同等量の
発現が得られていることを示している。143alaの場
合は、p53の発現レベル(レーン3)が他の構築物と
比較して、理由は不明であるが、若干低かった。2.5
5μgのベクターをトランスフェクションに使用した場
合は、しかしながら、p53−143ベクターによる生
産レベル(レーン7)は少なくともp53−wtベクタ
ーと同程度であったが、トランス活性化は観察されなか
った(表1)。
【0076】図17 一緒に発現させた175his変異型p53が、野生型p
53によるトランス活性化に与える影響を示している。
1.7μgのPG13−CATレポーターを安定量のp5
3発現構築物と共に用いた。トランスフェクトしたプラ
スミドの釣り合いは、pCMVneoBam(発現用)及びp
Bluescript II SK+(レポーター用)で
合わせて、5.1μgである。CATアッセイを示して
いる。
【0077】図18 様々な変異型p53タンパクの優性−不活性効果を示し
ている。0.85μgのp53−wtを、変異型p53
構築物を加えない、あるいは0.85μgまたは2.5
5μg添加する、あるいはさらに2.55μgp53−
wtを添加するといった、全てのトランスフェクション
において使用した。どの場合にも1.7μgPG13−C
ATレポーターを用いた。示されている複合的な結果
は、異なる日に行われた少なくとも2回以上のトランス
フェクションに相当している。
【0078】図19 p53変異の影響に対する生化学的モデルを図示してい
る。細胞内のp53は、オリゴマーとして存在する。オ
リゴマーのp53はDNA上の認識配列(斜線の太線)
に結合し、近傍の遺伝子(黒い箱)の転写を活性化す
る。p53をダイマーで描いたのは、図示する目的のた
めだけである。四量体やそのほかの形でも同様に存在す
る可能性がある。変異型タンパクとヘテロ(異型)オリ
ゴマー化(複合体化)することによって、そこに含まれ
ている野生型p53分子のトランス活性化機能が不活化
されるため、ミスセンスp53変異の優性−不活化効果
が生じる。残りの野生型ホモ(同型)オリゴマーによっ
て与えられている残されている活性は、残っている野生
型対立遺伝子の欠失(ヒトの新生物(腫瘍、癌)の進行
途中で頻繁に起こるできごとである)によって失われ
る。
【0079】本発明の発見の結果として、ガンの治療に
使用することができる化学試薬を分離する方法を考案す
ることができる。特に、本試薬は変異p53分子の構造
に影響し、特異的な結合部位に結合し(あるいは)それ
をトランス活性化する能力を回復させることができるこ
とに対して、スクリーニングすることができる。そのよ
うなスクリーニング法に対する必要な構成物は本発明に
より提供され、RRRCWWGYYYなる配列モノマー
を1つ以上と、腫瘍に見いだされる変異p53タンパク
質1/をふくんでいる。
【0080】そのような前スクリーニング法の1つが結
合アッセイであり、本コンセンサス結合部位(またはそ
れに一致する配列)を含むDNA分子に対するp53変
異タンパク質の結合量を計測する。結合量はまた、検定
物質中に存在するp53変異タンパク質に対しても計測
される。その検定物質がp53結合量を増加させれば、
その検定物質は抗腫瘍治療に利用される1つの候補とな
る。ヒトに使用される前にさらに検定が要されるであろ
う。結合量の測定手法は、本分野で知られているものの
いづれでもよい。例、タン(Tan)ら,Cell,6
2:367−377(1990)を参照。ある特殊な方
法では免疫沈降を使用している。簡単に述べると、精製
したp53またはp53を発現している細胞からのライ
セートを、タンパク質がDNAに結合しうる条件下で放
射性標識したDNAと抗p53抗体とともにインキュベ
ートする。プロテインA−セファロースとpoly−d
IdC−poly−dIdCを加えさらにインキュベー
トする。ペレットを形成させ洗い、タンパク質をプロテ
アーゼで消化することにより取り除き、DNAをフェノ
ール抽出により得た。抽出したDNAを次に、電気泳動
により解析し、定量した。DNAの定量は例えば、オー
トラジオグラフィにより行うことができる。免疫沈降し
たDNAの量は、p53タンパク質のそのDNAへの結
合量に比例する。
【0081】1/ p53のすべての変異が特異的なD
NA結合能を壊すわけではない。例えば、p53のリン
酸化部位における変異が既に作られ検定されているが、
それらは結合活性を保持している。腫瘍ではそのような
変異は見いだされていない。腫瘍で見られるp53の変
異は、ここではガン原性(oncogenic)と呼ん
でいる。
【0082】別の方法に従えば、腫瘍からの変異p53
タンパク質がin vitroで転写をトランスに活性
化することができるかどうかを、検定物質のあるなしに
関わらず評価することができる。検定物質がp53によ
り活性化される転写の量を増加させるならば、その検定
物質は抗腫瘍治療の使用に対して1つの候補となる。転
写の活性化は、クロラムフェニコール アセチルトラン
スフェラーゼやβ−ガラクトシダーゼなどの、簡便にア
ッセイできる酵素活性をコードしているレポーター遺伝
子と上流のp53コンセンサス結合部位(またはそれに
一致する配列)から成る転写コンストラクトを使って計
測した。その結合部位は、転写開始点からの距離は重大
ではないが、必ず上流になければならない。本結合部位
は、レポーター遺伝子に隣接しているが、0から1kb
上流にあってもよい。in vitroでの転写アッセ
イ系は本分野ではよく知られたものである。例、ルー
(Lue),Science,246,661−664
(1989)を参照。
【0083】また別の方法によれば、転写の活性化は、
そのすぐ近くの上流にp53のコンセンサスな結合部位
(またはそれに一致する配列)をもった、酵素や抗原な
どのアッセイ可能な産物をコードする遺伝子を含むレポ
ーター遺伝子コンストラクトでトランスフェクトした変
異p53タンパク質を含む細胞において計測することが
できる。トランスフェクトした細胞を検定物質で処理す
る。変異p53によって起こるトランスな活性化の量が
その検定物質により高められるならば、恐らく変異タン
パク質との相互作用によりその物質は抗腫瘍治療の1つ
の候補になる。特別なトランス活性化アッセイ(一過性
発現アッセイ)が下記の実施例12に記載されている。
特別なレポーターコンストラクトを図12Aに示す。本
発明の範囲内で他のものを使用することもできる。ま
た、トランスフェクトした細胞が野生型p53を含んで
いるならば、消失した活性化は、本検定物質が結合部位
に対してp53と競合することを示していると考えられ
る。本発明の別の具象では、変異p53タンパク質に対
して本コンセンサス結合部位またはそれに一致する配列
に結合する能力を快復するオリゴヌクレオチドを単離す
ることができる。p53特異的な結合DNA断片を不動
化した固相支持体に、変異p53タンパク質とランダム
なオリゴヌクレオチドを加えた。固相支持体に結合した
オリゴヌクレオチドを回収し解析した。固相支持体への
結合が変異p53の存在に依存するものは、変異タンパ
ク質に結合しそのコンフォメーションを回復することに
より本支持体に結合しているものと考えられる。
【0084】一過性発現コンストラクトはプラスミドや
ウイルスベクター上に簡便に作製されるので、増やすこ
とが可能である。これらはまたin vitroでRN
Aポリメラーゼ、リボヌクレオチド、および他の共因子
の存在下での転写アッセイにも使用することができる。
【0085】
【実施例】実施例1 本実施例はp53特異的な結合部位を同定するために使
用するスクリーニング法を示すものである。
【0086】塩基配列特異的な可能性の高い結合部位を
同定しようと、多数のクローン化したDNA配列を免疫
沈降法を用いてスクリーニングした。DNA結合性に対
する免疫沈降アッセイはR.D.G.マッケイ(Mac
Kay),J.Mol.Biol.145,741(1
981)から改変した。結合反応は、ワクシニア感染さ
せた細胞ライセートから精製したバキュロウイルスp5
3調製物を5μlと、結合バッファー(20mM Tr
is pH7.2,100mM NaCl,10%グリ
セロール,1% NP−40,5mM EDTA)を9
5μl,6−20×104dpm 32P標識したDN
A,4μl(0.4μg)のpAb421,4μl
(0.4μg)のpAb1801 抗p53精製済モノ
クローナル抗体(Oncogene Science)
を4℃、30分で行われた。1.5mgプロテインA−
セファロース(Sigma),12.5μgポリdId
C−ポリdIdC(Pharmacia)/25μl結
合バッファー溶液を加え、反応液を4℃で30分間エン
ド−オーバー−エンドで回転させた。ペレットを結合バ
ッファーで2回洗い、タンパク質をSDS−プロテイナ
ーゼKで分解し、次いでフェノールとクロロホルムで抽
出した。そのDNAをエタノール沈殿し、電気泳動サン
プルバッファーに溶かした。その断片をトリス−ホウ酸
非変性ポリアクリルアミド(7,10または12%)
ゲル上で分離した。そのゲルを固定し、乾燥させてオー
トラジオグラフィにかけた。
【0087】40Kプロモーターからp53を発現する
組み換えワクシニアウイルスを、J.リヨンズ(Lyo
ns)ら,Infec.and Immun.58,4
089(1990)に記載されたようにして単離、精製
した。
【0088】ワクシニア感染させた細胞ライセートを以
下のようにして調製した:指示された細胞(約2.5×
107)を感染させ(MOI 2)、24時間後に回収
し、2mlのリシスバッファー(5mM EDTA,
0.5% NP−40,0.5mM PMSF,10μ
g/ml TPCK,1μg/ml アプロチニン,1
0μg/ml トリプシンインヒビター,11μg/m
l ロイペプチンを含むPBS)中で溶解させた。細胞
の残骸を16,000×gで落とし、その上清をUV照
射(0.5ジュール)した。上清はアリコットで−80
℃で凍らせた(最低6ケ月は安定であることが見出ださ
れた)。
【0089】バキュロウイルスにより産生されたp53
をP.N.フリードマン(Friedman)ら,Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA,87,9
275(1990)に記載されたようにして精製した。
精製した調製物内に付随するコファクターの存在は排除
できないが、本調製物のSDSポリアクリルアミドゲル
電気泳動では銀染色で53kDの位置に移動する単一の
ポリペプチドしか見られなかった。
【0090】2つのクラスのクローンを検定した。第1
のクラスは、ヒトゲノムからランダムに得られた300
から1000塩基対のインサートを含む400クローン
から成る。第2のクラスは、正常な増殖制御に重要と考
えられる配列を含むことを理由に選択されたコスミドお
よびプラスミドクローンから成る。ランダムヒトゲノム
クローンはヒトDNAをMboIで部分消化することに
よって調製された。部分消化後、300−1000bp
の断片を精製しEcoRIリンカーに連結した後、pB
luescript (Stratagene)のEc
oRI部位にクローン化した。正常な増殖に重要と思わ
れることから選択されたクローンは、以下のものを含ん
でいた。T.キュラン(Curran)より得たSP6
5hFosAva2(fos遺伝子の制御配列を含んで
いる);772CBE(J.E.Sylvester,
R.Petersen,R.D.Schmencke
l,Gene,84,193(1989))はJ.シル
ベスター(Sylvester)から;ラムダ(Lam
bda)5Rの4.4kb Bgl サブクローンは
C.シュミット(Schmid)から;c−mycクロ
ーンはJ.BishopからのHSR−1(K.Ali
tanoら,Proc.Natl.Acad.Sci.
USA,80,1707(1983))であった。p5
3の完全なゲノム領域を含むコスミドはY.ナカムラ
(Nakamura)から;ハムスター細胞からのDH
FRアンプリコン全体を含むコスミド(B.Anach
kava&J.L.Hamlin,Mol.Cell
Biol.9,532(1989))はJ.ハムリンか
らのものであった。
【0091】各クローンを適当な制限エンドヌクレアー
ゼで消化し、32Pで末端標識し、組み換えワクシニアウ
イルスを感染させp53タンパク質を発現する細胞のラ
イセートからのp53タンパク質とともにインキュベー
トした。それから、p53に結合した標識したDNA断
片をp53に対するモノクローナル抗体で免疫沈降する
ことにより回収した。1400以上の制限断片から、2
つのみが用いた実験条件下で再現性よくp53と結合し
た:クローン772CBEの259塩基対HinfI断片
(フラグメントA)(パネル2,図1A)とクローン
ラムダ5Rの190塩基対HinfI断片(フラグメン
トB)(パネル3,図1A);これらのフラグメント
は、同じアッセイ混合物中に存在する他のより大きいま
たはより小さいサイズの標識したフラグメントより遥か
に高い程度で結合した。
【0092】実施例2 本実施例はフラグメントAの免疫沈降がp53タンパク
質と抗p53抗体の両方に依存することを示すものであ
る。
【0093】本免疫沈降アッセイは実施例1に記載する
ようにしてフラグメントAに対して行われた。細胞ライ
セートは野生型p53DNAのインサートを含む、ある
いは含まないワクシニアウイルスでの感染により作られ
た。使用した抗体は抗p53抗体か正常なマウスIgG
であった。
【0094】野生型ワクシニアウイルスで感染させた細
胞からのライセート(p53を欠く)はフラグメントA
を特異的に免疫沈降することができなかった(図1
B)。同様に、フラグメントAの沈殿の検出は抗p53
抗体の存在に依存していた(図1B)。結合性は、ワク
シニアウイルスで感染させ野生型p53を発現するヒト
HeLa細胞またはサルBSC40細胞から調製したラ
イセートにおいて明白であった(図1B)。
【0095】免疫沈降アッセイにおいて、アフィニティ
精製したバキュロウイルス製の野生型p53タンパク質
をワクシニア感染させた細胞ライセートの代わりに使用
したところフラグメントAと強く結合することが見出だ
された(図2A)。このことは、フラグメントAに対す
る結合がp53ポリペプチドに固有の性質でありワクシ
ニア感染させた細胞ライセートに存在する他の因子に依
存するものではないことを示唆するものである。
【0096】実施例3 本実施例は、ヒトの腫瘍に見出だされる変異p53タン
パク質がフラグメントAに結合できないことを示すもの
である。
【0097】バキュロウイルス発現系からアフィニティ
精製した野生型および変異273hi s p53タンパク
質を、量を増加させながら、CBEからの標識したフラグ
メントの免疫沈降に使用した。(図2Aを参照)野生型
p53タンパク質に結合するフラグメントAの割合はア
ッセイ混合物に加えたp53の量に連繋して増加した。
(図2A)反対に、用いた最高のp53タンパク質濃度
でもフラグメントAは変異型p53(273his)タン
パク質に特異的には結合しなかった。273hi s変異は
ヒトの腫瘍で同定された最もよく見られるp53変異で
ある。ヒトの腫瘍でよく見出だされる別のp53変異
(175his)もまたフラグメントAに結合しなかった
(図1B)。
【0098】実施例4 本実施例はフラグメントA内の野生型p53タンパク質
に特に結合し得る配列を決定するものである。
【0099】フラグメントAをサブクローニングし、そ
のサブクローンからの259bpのインサート(10
d,SEQ ID:1および図3A)が予想通りにp5
3に結合した。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)と制限
エンドヌクレアーゼ消化に基づくストラテジーを本クロ
ーンのサブフラグメントの作製に使用した。
【0100】各PCRの一方のプライマーを5μl反応
液中でT4ポリヌクレオチドキナーゼを用いて5´端に
標識をいれ、キナーゼは70℃、5分で失活させた。P
CRは50μl反応液中に適当なプライマーを各々35
0ngと約50ngのプラスミドのテンプレートを含
み、ベーカー(Baker)SJら,Cancer R
es.,50:7717(1990)に明細されたPC
R条件を25サイクル使用した。その産物をフェノール
とクロロホルムで抽出しエタノール沈殿し、結合前に3
mM Tris,0.2mM EDTAに溶かした。サ
ブフラグメント1はフラグメントAのサブクローン10
dの塩基対1−425までを含んでいた(図3A);サ
ブフラグメント1a、1b、1c、1d、1eはフラグ
メント1からそれぞれBamHI,MboI,Hind
III,HindIII,BamHIでサブフラグメント1を
消化することにより作製した。サブフラグメント2は塩
基対283から425までを含んでいた。サブフラグメ
ント3aはサブフラグメント3(塩基対106から29
4)をHaeIIIで消化することにより作製した。サブ
フラグメント4はサブフラグメント4(塩基対1から1
41)からHindIII消化により作られた。サブフラ
グメント5a,5bはサブフラグメント5(塩基対87
から141)のHaeIII消化の産物であった。”変
異”サブフラグメント5mut1,5mut2はプライ
マーP3mut1(5´−GAAAGAAAAGGCA
AGGCCAGGAAGT−3´)とP3mut2
(5´−GAAAGAAAAGGCAAGGCCATT
AAGT−3´)を使って作られた(本プライマーで
下線を引いた位置以外はサブフラグメント5と同じであ
った)。サブフラグメント6は塩基対106から138
までを含んでおり、本インサートはHindIII,Ba
mHIを用いた制限により切り出してフラグメント6a
を、HindIII,EcoRIを用いた制限により切り
出してフラグメント6bを作製した。塩基対106から
294を含むサブフラグメント3(図4B,パネル2)
は塩基対1から141を含むサブフラグメント4(図4
B,パネル3)と同様にp53によく結合した。更に別
のサブフラグメントについても同様にアッセイしたとこ
ろ(図4A,4B)、決定的な配列は塩基対106から
141に位置づけられた。このセグメントはTGCCT
なる配列を3つ繰り返して含んでいた(図3A)。サブ
フラグメント3のHaeIIIによる消化(塩基対125
−126の間を切断しTGCCTリピートの2つを排除
する)はこの結合性を大きく減少させた(図4B,サブ
フラグメント3A,パネル2)。このことは決定的な配
列がこの制限部位あるいはその近くにあり、TGCCT
リピート1つでは結合に十分でなかったことを示唆して
いる。さらにサブフラグメントを検定したところ(#
5,塩基対87から141,図4A,5B;#6,塩基
対106から138,図4A,4B,パネル4)、3つ
のTGCCTリピートを含む33bpインサートが結合
能を提供することが確立された。
【0101】実施例5 本実施例は、あるG残基がフラグメントAのp53への
結合に決定的であることを示すものである。
【0102】我々はメチル化干渉アッセイを使用して単
一ヌクレオチドレベルでの結合に対する必要性を研究し
た。一端を標識したPCR産物を、T4ポリヌクレオチ
ドキナーゼ(US Biochemicals)で標識
したプライマーを使って作製した。各PCR反応の産物
をポリアクリルアミドゲル電気泳動により精製し、50
0mM酢酸アンモニウム中で破砕したゲルのスライスか
ら溶出し、フェノールとクロロホルムで抽出しエタノー
ル沈殿した。2×106 dpmのDNAを、(T.マニ
アティス(Maniatis),E.F.フリッツ(F
ritsch),J.サムブルック(Sambroo
k),Molecular Cloning;A La
boratory Manual,第1版,Cold
Spring Harbor Laboratory,
1983,p.477)記載のようにしてジメチルスル
フォン酸を使ってグアニン残基のところをメチル化し、
エタノール沈殿し、3mM Tris,0.2mM E
DTA 10μlに溶かした。0.5μlをDNAコン
トロールとして取っておいた。4.5μlをバキュロウ
イルス製のp53またはワクシニア感染させた細胞ライ
セートを含む結合反応液に加えた。沈殿したDNAをS
DS/プロテイナーゼK消化により精製し、フェノール
−クロロホルム抽出し、エタノール沈殿した。コントロ
ールDNAと結合したDNAの沈殿物をメチル化された
部位でピペリジンを使って切断した。等量の標識したD
NAを変性ポリアクリルアミド(14.5%)シークエ
ンスゲル上で分離し、それを固定し乾燥させオートラジ
オグラフィにかけた。有効な結合を示すサブフラグメン
ト5(図4A,5B)をin vitroでメチル化し
p53に結合させた後、免疫沈降した。次にその結合し
たDNAをメチル化された残基のところでピペリジンで
切断し、シークエンスゲルでの電気泳動により分離し
た。一方の鎖についてアッセイしたところ(図5A,
右)、塩基対120のGにおけるメチル化が有意に結合
に干渉することが示された。その反対側の鎖では(図5
A,左)、塩基対117,121,122のGにおける
メチル化により最も効果的な干渉が生じた。部分的な干
渉が近くのG部位(塩基対110−112,114,1
15)でのメチル化によっても生じた。以上のことか
ら、メチル化干渉アッセイにより、中央のTGCCTリ
ピート(塩基対121が中心)の1つと隣の塩基対が結
合に決定的であることが指摘された。
【0103】メチル化干渉により同定されたG残基に対
する特異性とは独立な証拠を得るために、in vit
ro突然変異誘発を使用した。塩基対120,121,
122のGをT残基で置換した以外はサブフラグメント
5と同一のDNA断片を作製した。この”変異”サブフ
ラグメント(#5mut2)はp53に弱く結合した
(図5B)。1つの塩基対以外はサブフラグメント5と
同一なフラグメント(塩基対120のGをTに置換)を
検定した。このフラグメント(#5mut1)もはっき
りとは結合しなかった(図5B)。
【0104】実施例6 本実施例はp53結合に重要なフラグメントBの領域を
定義するものである。
【0105】フラグメントBをサブクローニングした
(配列は図3B参照、SEQ IDNO:2)。興味深
いことに本フラグメントは2つのTGCCTモチーフリ
ピート(塩基対135,152に中心がある)を持って
いた。フラグメントAに使用したのと同様なストラテジ
ーを使用して、これらの2つのリピート両方を含む95
塩基対のサブフラグメント(塩基対104から198)
が結合に十分であることを示した(図4B,パネル
5)。
【0106】実施例7 本実施例は、ヒト結腸直腸ガンの細胞における野生型p
53遺伝子の発現によりその増殖が劇的に阻害され、ヒ
ト結腸直腸ガンからクローン化した変異p53遺伝子が
そのような阻害を行えないことを示すものである。
【0107】結腸ガンの75%を代表する結腸直腸ガン
細胞系列SW480,SW837は、各々1コピーの染
色体17p(p53を含む)を失っており、またもう一
方のp53のアリルが突然変異を起こしている(ベーカ
ー(Baker)ら,Science 244,217
(1989);ニグロ(Nigro)ら,Nature
342,705(1989))。SW837系列はコ
ドン248においてアルギニンからトリプトファンへの
変異を含んでいる(ニグロ,上)。SW480系列はコ
ドン273のアルギニンからヒスチジン、コドン309
のプロリンからセリンの2つの点突然変異を含んでいる
(ニグロ,上)。コドン248,273における置換は
ヒトの腫瘍に見られる典型的なもので、4つの変異の”
ホットスポット”の2つを成している(ニグロ,上)。
【0108】トランスフェクション研究のために、我々
は2つの独立した転写単位を含むよう設計されたベクタ
ーpCMV−Neo−Bamを構築した。発現ベクター
pCMV−Neo−Bamはヒト ベータグロビン配列
とウシパピローマウイルス配列をBamHIとNotI
で切り出すことによりBCMGNeo−mIL2(カラ
スヤマ(Karasuyama)ら,J.Exp.Me
d.169,13(1989))から誘導したものであ
る。次にユニークなXhoI部位に存在するインターロ
イキン2(IL−2)配列を取り除き、リンカーをつけ
てXhoI部位をBamHI部位に変換した。本ベクタ
ーはCMVプロモーター/エンハンサー配列(BamH
I部位のインサートの発現を行わせる)とウサギ ベー
タグロビン遺伝子由来のスプライシングおよびポリアデ
ニル化部位(細胞内で転写されたインサートの正しいプ
ロセッシングを行わせる)を含んでいた。pBR322
複製オリジンとβ−ラクタマーゼ遺伝子は大腸菌内での
本プラスミドの増殖を容易にした。本プラスミドは独立
したHSVチミジンキナーゼの制御下にあるネオマイシ
ン耐性遺伝子の発現によりジェネティシン耐性を付与さ
れた。第1の転写単位は発現されるcDNA配列のイン
サートが入る部位の上流にあるサイトメガロウイルス
(CMV)プロモーター/エンハンサーと、適切なプロ
セッシングを受けるためのスプライスおよびポリアデニ
ル化部位を含んでいた。第2の転写単位はトランスフェ
クトされた細胞をジェネティシンで選択するためのネオ
マイシン耐性遺伝子の上流にあるヘルペスシンプレック
スウイルス(HSV)チミジンキナーゼのプロモーター
/エンハンサーを含んでいた。
【0109】野生型p53cDNAをpCMV−Neo
−Bamに挿入しpC53−SN3を作った。同様に、
ヒト結腸直腸ガンCX3からの変異cDNAを発現する
pC53−SCX3も構築した。p53−SN3とp5
3−SCX3との唯一の相違は1ヌクレオチド(Cから
T)であり、p53−SCX3ではp53のコドン14
3にバリンの代わりにアラニンが置換されている。2つ
のコンストラクトは以下のようにして作られた:翻訳開
始点に対してヌクレオチド−130から1671までの
1.8kb XbaI断片を野生型またはCX3cDN
Aクローンから分離した。その断片をDNAポリメラー
ゼのクレノウ断片で平滑末端にし、BamHIリンカー
に連結して発現ベクターpCMV−Neo−Bamのユ
ニークなBamHI部位にクローン化した。
【0110】そのクンストラクトをSW837とSW4
80細胞(アメリカン タイプ カルチャー コレクシ
ョン,Rockville,Marylandより入
手)にトランスフェクトし、3週間後ジェネティシン耐
性のコロニーを計数した。両タイプの受容細胞でpC5
3−SN3でトランスフェクトした細胞はpC53−S
CX3でトランスフェクトしたものに比べ5から10倍
もコロニーが少なかった(表1)。
【0111】
【表1】表1 野生型および変異p53発現ベクターで
トランスフェクトした後のコロニー形成。各実験につ
き、1つまたは2つの75cm2 フラスコをトランスフェ
クトし、ジェネティシン選択した3または4週間後の総
コロニーを計数した(0.8mg/ml)。(Exp.
=実験) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 形成されたジェネティシン耐性コロニー数 細胞系列 Exp. −−−−−−−−−−−−−−−−−−−− pC53−SCX3 pC53−SN3 (変異) (野生型) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− SW837 1 754 66 2 817 62 SW480 1 449 79 2 364 26 RKO 1 1858 190 2 1825 166 VACO 235 1 18 16 2 26 28 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− SW837,SW480細胞の両方において発現ベクタ
ーpCMV−Neo−Bam(p53cDNAインサー
トを含まない)により生じたコロニー数はpC53−S
CX3コンストラクトにより誘導されたものと同様であ
った。
【0112】これらの結果は野生型p53遺伝子がSW
837,SW480両方の細胞系列のクローン増殖を阻
害することを示唆している;しかしながら、野生型コン
ストラクトのトランスフェクション後に有意な数のコロ
ニーが形成された。もし野生型p53の発現が本当に細
胞増殖に抑制的ならば、1つのコロニーも形成されない
かまたは形成されたコロニーでのp53の発現は変異p
53cDNAコンストラクトで産生されたものに比べて
減少していることが予想された。このことを評価するた
めに、我々は独立なSW480,SW837コロニーを
線状に引き伸し、リボヌクレアーゼ(RNアーゼ)プロ
テクションアッセイを行い外来性配列から発現されたp
53のmRNA量を決定した。pC53−SCX3コン
ストラクトでのトランスフェクションからの31系列の
うち12個(38%)が外来性変異p53mRNAを発
現していた。この割合は2つの独立した転写単位を含む
ベクターでトランスフェクトしたヒトの細胞で予想され
た結果と一致していた。以前の研究から、げっ歯類の細
胞と違い霊長類の細胞は少量の外来DNA(約6kb)
しかインテグレートできないので一方の転写単位の発現
で選択されたクローンの10から30%のみが第2の転
写単位をそのままの形で含んでいる(F.コラベール−
ガラピン(Collabere−Garapin)ら,
Gene,50,279(1986);ホエイジメーカ
ー(Hoeijmakers)ら,Exp.Cell.
Res.,169,111(1987);マイン(Ma
yne)ら,Gene 66,65(1988),ディ
ーン(Dean)ら,Exp.Cell.Res.,1
83,473(1989)。対照的に、pC53−SN
3ベクターでトランスフェクトしたSW480,SW8
37細胞から確立した21のクローン系列のいづれにも
外来性p53野生型mRNAの発現は見られなかった
(図6A)。以上のRNアーゼ プロテクションアッセ
イの結果はクローン内の外来性p53DNA配列の分析
により支持された。pC53−SCX3トランスフェク
ション由来のp53を発現するクローンはすべて外来性
p53遺伝子をインタクトに含んでいた(図6B)。対
照的に、pC53−SN3トランスフェクション由来の
クローンすべてにおいて外来性p53遺伝子は欠失して
いたり再編成したりしていた(図6B)。
【0113】個々のクローンからの結果は、プールした
クローンの解析(多数のクローンを同時に評価できる)
により支持された。2または3回の独立したトランスフ
ェクション実験からの40またはそれ以上のクローンを
プールし、トランスフェクションして約3週間後に解析
した。RNアーゼ プロテクション研究は、野生型配列
の実質的な発現が検出できないことを示した(図7
A)。サザン(DNA)ブロッティングからの結果は、
変異p53cDNA発現ベクター由来のコロニーにおけ
るインタクトなp53配列に対し、野生型トランスフェ
クタントからプールしたコロニーからは再編成していな
い外来性野生型p53配列を検出できないという点で、
RNアーゼ プロテクション研究と一致した(図7
B)。
【0114】以上の実験から作られた結論は、p53タ
ンパク質がトランスフェクトされた細胞系列で生産され
ているという仮定に依存している。外来性変異p53配
列を含むクローンは内在性p53遺伝子により生産され
るものに比べて1.5から3.5倍の濃度のp53mR
NAを生産していた(図6A,7A)。イムノブロット
分析は、トランスフェクトしていない細胞に比べトラン
スフェクトした細胞ではp53タンパク質発現の付随す
るような小さな増加(1.5−3倍)があることを示し
た。しかしながら、これらの細胞は有意な量の内在性p
53タンパク質(内在性p53mRNAと異なり、ベク
ターにより生産されたものと区別できない)を生産して
いるので、こうした増加を定量するのは困難であった。
トランスフェクトしたヒトの細胞が我々のコンストラク
トからのp53タンパク質を発現することを確かめるた
めに、我々は更に別の結腸直腸ガン細胞系列(RKO)
を研究した。RKO細胞はM.ブラッテン(Bratt
ain)の好意により入手した。RKO細胞はp53を
コードすると考えられる配列、即ちエクソン5−9には
変異を含んでいないが正常な結腸直腸粘膜や研究された
他の細胞系列に比べp53mRNAの発現濃度が低く生
産されるタンパク質は検出限界以下であった。
【0115】トランスフェクトしたRKO細胞における
コロニー形成アッセイの結果は、SW480およびSW
837細胞におけるものと同様であった。野生型p53
遺伝子トランスフェクタントによるコロニー形成は変異
p53コンストラクトに比べ10倍も効率が低かった
(表1)。トランスフェクトしたRKO細胞におけるp
53タンパク質の免疫化学的な検出は以下のようにして
行われた:約5×104の細胞をポリリシンコートした
スライド上に細胞遠心し、ホルマリン中で10分間固定
し0.5% Triton X−100中で5分間浸透
化した。ABCイムノペルオキシダーゼシステム(Ve
ctor Laboratories)と組み合わせた
ヒトp53タンパク質に対するマウスモノクローナル抗
体をp53の細胞免疫化学的検出(バンクス(Bank
s)ら,Eur.J.Biochem.159,529
(1986))に使用した。スライドあたり10から2
0の無作為に選択した顕微鏡視野を解析した。これらの
観察は以前に示された野生型p53タンパク質に対する
変異型の優れた安定性(C.A.フィンレイ(Finl
ay)ら,Mol.Cell Biol.8,531
(1988))と一致している。しかしながら、48と
96時間後における一過的なmRNAの発現もSCX3
トランスフェクタントに比べてSN3トランスフェクタ
ントでは有意に低かった。これは野生型p53を発現す
るRKO細胞が変異p53産物を生産するものに比べて
選択的に不利であるという考えを指示している。
【0116】p53を発現する細胞がその増殖ポテンシ
ャルを阻害されていることについて別の証拠を得るため
に、トランスフェクトされたRKO細胞のDNA合成へ
のp53遺伝子発現の影響を[3H]チミジンで2時間
標識して調べた。細胞を逐次的に固定しp53タンパク
質の存在に対して免疫細胞化学的に染色しオートラジオ
グラフした。検出可能なp53タンパク質を発現してい
ない細胞に比べ、外来性変異p53タンパク質を生産し
ている細胞ではDNA合成を行っている細胞の数は僅か
しか少なくなかった。しかし、野生型タンパク質の発現
はチミジンの取り込みを劇的に阻害した(表2)。
【0117】
【表2】 表2 トランスフェクトしたRKO細胞の免疫細胞化学および[3H]チミジ ンの取り込み −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 時間におけるp53を [3H]チミジンを取り込 発現している細胞の百分率 んでいる細胞の百分率 プラスミド −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 6 24 48 96 p53+ p53− 時間後 pC53-SCX3 1.0 11 4.3 2.0 24 31 pC53-SN3 1.9 5.2 0.3 0.2 1.7 33 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− これらの結果はすべて、野生型p53がガン細胞の増殖
にin vitroで抑制的な効果をもたらすことを示
唆した。この抑制効果が細胞型特異的であるかどうかを
評価するため、結腸の良性腫瘍由来の結腸直腸の上皮細
胞(VACO235アデノーマ細胞系列)をトランスフ
ェクトした。VACO 235細胞はJ.K.V.ウィ
ルソン(Wilson)ら,Cancer Res.,
47,2704(1987)により記載されている。以
前の研究から大部分のアデノーマは2コピーの染色体1
7pを含み正常な結腸粘膜と同様な濃度の野生型p53
mRNAを発現していることが示されている。類似し
て、VACO 235細胞系列のp53アリルの塩基配
列(エクソン5−9)を決定したところ野生型であるこ
とがわかり、p53mRNAの発現は正常な結腸粘膜と
同様であることが見出だされた。SW480,SW83
7,RKO細胞で見られた結果と比べると、pC53−
SN3,pC53−SCX3コンストラクトはVACO
235系列のトランスフェクション後、ほぼ同数のジ
ェネティシン耐性コロニーを生じた(表1)。しかし、
我々は変異p53遺伝子に対する野生型による特異な増
殖阻害の最も決定的な検定は、プールしたトランスフェ
クタントにおける外来性p53の発現の解析を要すると
考えた。このような解析を通じて多くのコロニーを同時
に試験し、外来性変異および野生型p53遺伝子の発現
を直接比較した。トランスフェクトした遺伝子の相対的
な発現における大きな相違が、検定した3つのガン細胞
系列すべてに見られた。しかし、VACO 235トラ
ンスフェクタントはpC53−SN3(野生型),pC
53−SCX3(変異型)p53コンストラクトからほ
ぼ等量の外来性p53mRNAを発現していた(図7
A)。
【0118】以上をまとめると我々の結果は、結腸直腸
ガン細胞系列の野生型p53遺伝子の発現が増殖と両立
しえないことを示唆している。野生型p53の抑制効果
は2つの意味で特異的であった。第1に、p53遺伝子
コンストラクトの単一の点突然変異は、3つの独立した
アッセイ(コロニー形成、トランスフェクトされたクロ
ーンでの外来性p53の発現、チミジンの取り込み)に
よって計測されたように、その抑制性を排除した。CX
3はただ1つの保存的な変異(ある単一コドンで疎水性
アミノ酸(バリン)を別のもの(アラニン)に置換す
る)しか含まないことから、遺伝子特異性に対するコン
トロールを提供した。第2に、野生型p53コンストラ
クトの増殖抑制効果は細胞型特異的であった。VACO
235アデノーマ細胞系列に野生型ベクターを導入し
ても、変異ベクターと比較して計測可能な抑制効果は見
られなかった。導入されたベクターの特異な効果を説明
し得る幾つかの相違が、細胞系列間に存在する。その相
違にたいする基礎を無視してもVACO 235細胞系
列の結果は、野生型p53コンストラクトが受容細胞に
対し非特異的な毒性効果を持つ可能性を最小にするもの
である。即ち本効果は細胞型特異的であった。
【0119】表1および図7Aのトランスフェクション
と発現の結果は、腫瘍進行の前悪性ステージの細胞(V
ACO 235)が悪性の細胞(SW480,SW83
7,RKO)に比べて野生型p53の抑制効果に対する
感受性が低いと考えられることを示唆している。この仮
説は、野生型p53の抑制性が正常なラット胚の繊維芽
細胞の増殖に対する方がガン遺伝子をトランスフェクト
した誘導体に対するよりも弱いことを示唆した以前の結
果と一致するものである。フィンレイら,Cell 5
7,1083(1989);エリヤフ(Eliyah
u)ら,Proc.Natl.Acad.Sci.US
A,86,8763(1989)。この感受性は単に相
対的なものであってもよい:高濃度での野生型遺伝子の
発現がリン酸化などの正常な調節過程を克服することに
より、非新生物細胞を含めたいかなる細胞の増殖も阻害
してもよい。サマド(Samad)ら,Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA,83、897(19
86);ミーク(Meek)ら,Mol.Cell B
iol.8,461(1988)。野生型p53の発現
をさらなる腫瘍の増殖や拡大に対する重要な律速因子と
すると、結腸直腸腫瘍の進行の間に生じる遺伝子変更が
細胞のp53阻害に対する感受性の増加をもたらしても
よい。この時点(これ以前ではない)で、p53遺伝子
における変異はin vivoで細胞に選択的な増殖有
利性を付与するであろう。このことは、結腸直腸の腫瘍
形成のより進行したステージでのみ、p53遺伝子の変
異やアリル喪失が頻繁に起こることを説明するものであ
ろう。
【0120】実施例8 本実施例はin vitroでwt p53蛋白質へ結
合することができるヒトゲノムフラグメントの同定を証
明する。
【0121】この過程は図8Aに説明されているが、p
53結合部位の単離および分析のために用いた実験戦略
を概説する。全ヒトゲノムDNAフラグメントは、引き
続くPCR増幅およびクローニングを可能にするため
に、特別に設計した「キャッチ」リンカー(Kinzl
erら(1989),Nucl.Acid Res.,
17:3645−3653,およびKinzlerら
(1990),Mol.Cell.Biol.,10:
634−642)に連結させた。連結したゲノムDNA
を次にwt p53とインキュベートし、そして抗−p
53抗体により沈降させた。結合したDNAを次にキャ
ッチリンカーと相補的なプライマーを用いてPCRで増
幅させ、そしてその工程を繰り返した。免疫沈降とPC
Rの連続を4回行った後、増幅されそして選択された
(AS)DNAをクローン化した。クローンをアトラン
ダムに拾いあげ、先ず免疫沈降(IP)により、そして
次にメチレーション阻害(MI)およびDNAse I
保護(DP)により、p53結合をテストした。
【0122】図8Aのアウトラインの後、本発明者らは
530クローンの挿入片に関して、p53への結合を調
べた。クローンの制限フラグメントを末端標識し、精製
したヒトwt p53蛋白質(バキュロウイルス感染細
胞で製造した)とともにインキュベートした。
【0123】全ゲノムのPCRは、前記のように実施し
たが、但し、ただ一つのオリゴヌクレオチド(5' −G
AGTAGAATTCTAATATCTC−3' )を増
幅に用いた(Kinzlerら(1989),Nuc
l.Acid Res.,17:3645−3653,
およびKinzlerら(1990),Mol.Cel
l.Biol.,10:634−642)。200ngの
「キャッチ」−連結ヒトゲノムDNAを、バキュロウイ
ルス−生産ヒトwt p53を前記のように精製したも
の100ngとインキュベートし(Friedmanら
(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.
USA,87:9275−9279)、そして後述のよ
うに免疫沈降させた。IPおよびPCRを4ラウンド行
った後、ASDNAをEcoRI で開裂し、そしてベク
ターとしてラムダ Zap IIまたはpBluescr
ipt II SK+ (Stratagene)のいずれ
かにクローニングした。個々のクローンを無作為に拾い
あげ、p53の結合に関して調べた。パネルBにおい
て、クローン化プラスミドDNAサンプルは、EcoR
I で開裂され、そしてクレノウによる埋め込み(フィル
イン)で末端標識した。IP(McKayら(198
1),J.Mol.Biol.,145:471−47
9)のためには、10ngのDNAを100ngのバキュロ
ウイルス生産ヒトwtp53および100ngのポリdI
−dCとともに、4℃で30分間、100μl の「DN
A−結合バッファー(100mM NaCl、20mM ト
リス,pH7.0,10%グリセロール,1% NP4
0および5mM DTTを含有する)」中でインキュベー
トした。p53に結合したDNAフラグメントは、各4
00ngの抗−p53抗体pAb421およびpAb18
01(両方ともOncogene Scienceから
入手した)を含む液8μl を添加して、p53に結合し
たDNAフラグメントを抗体と複合体形成させ、4℃で
30分間インキュベートした。DNA結合バッファー
は、1.5mgのプロテインA(1.5mgプロテインAセ
ファロースおよび10μg のポリdI−dCを含有する
DNA結合バッファー26μl を添加により沈澱させ、
4℃で30分間混合したもの)を含んでいた。上清を除
去した後、免疫沈降物を1mlのDNA結合バッファーで
2回洗浄した。結合したDNAをSDSおよびプロテイ
ナーゼKで48℃30分間処理して精製し、フェノール
およびクロロホルムで抽出し、エタノールで沈澱させ、
10%非変性条件のポリアクリルアミドゲルで電気泳動
して、オートラジオグラフを施した。
【0124】23個のクローンがp53に結合したフラ
グメントを含有していた。IP実験の例は図8Bに示
す。クローンS61(レーン11B,C)は、p53に
結合した202bpの単一ゲノムフラグメントを含んで
いた。クローンN2は5個のフラグメントを含有し、そ
のうち一つのみ(357bp)がp53に結合した(レ
ーン10B,C)。p53結合フラグメントの他の例も
得られ、これらの各々は更に分析するためサブクローニ
ングされた。これと対照的に、IPアッセイを用いて調
べたとき、同様のサイズの選択されないヒトDNA挿入
片がp53結合したものは1000以上のクローンの内
一つも存在しなかった。したがって、この全ゲノムPC
R法によりp53結合配列が有意に豊富化された。
【0125】実施例9 本実施例は、p53が結合DNAフラグメントと接触す
る場所を証明する。
【0126】p53が結合する領域の確認は、サブクロ
ーニングされたDNAフラグメントをプローブとして用
いたDPアッセイまたはMIアッセイによってなされ
た。MIにおいては、フラグメントをG残基でメチル化
してp53に結合された(図9)。p53結合に必須の
G残基のメチル化は、結果としてIPの阻止を生じる。
例えば、クローン11B3からの248bp挿入片のヌ
クレオチド217,22,227から229,および2
33をメチル化すると、このフラグメントのp53への
結合は完全に阻止された(図9,フットプリント2)。
反対の鎖の分析では、阻止はヌクレオチド219,22
3,224,230,235および236に相当するG
残基で観察された(図9,フットプリント1)。DPに
おいては、標識DNAフラグメントを最初にIP処理
し、次に種々の量のDNase Iとインキュベートし
た。クローンN22について、p53結合は残基187
から211でのDNase I開裂に対する保護をもた
らした(図9,フットプリント9)。MIはDNase
I保護された領域内でのみG残基での阻止を示した
(図9,フットプリント10)。DPおよびMIマッピ
ングの他の例も図9に示す。p53結合DNAフラグメ
ントをサブクローニングして、一方の末端を標識し、ゲ
ルで精製しそしてDPまたはMIマッピングした。MI
においては、10ngのDNAを、200μl の50mM
Naカコジレート、1mM EDTA,pH8.0および5
μl の10%ジメチルサルフェート/90%メタノール
と共に、5分間20℃でインキュベートし、G残基をメ
チル化した。1.5mM酢酸ナトリウム、1M β−メル
カプトエタノールおよび60μg のグリコーゲンを含有
する液50μl を添加した。混合物をエタノールで沈澱
させ、洗浄し、そして5μl の3mMトリス,0.2mM
EDTA,pH7.5に再度懸濁し、図1の説明で記載し
たようにして野性型p53と結合させた。IPおよびD
NA精製の後、サンプルを100μl の1Mピペリジン
と90℃で30分間インキュベートした。次にサンプル
を真空乾燥し、6%ポリアクリルアミド配列決定用ゲル
で電気泳動分離した。コントロールDNAサンプルをp
53を添加する以外は、全てのインキュベートにおいて
同様に行った。これらのコントロールサンプルには、上
清(p53の不存在下で標識DNAを含む)を除去する
ことなしに、プロテインAペレットをSDSおよびプロ
テイナーゼKで処理した。
【0127】DPアッセイのためには、末端標識DNA
フラグメントを、図8の説明で記載した用にして免疫沈
降させた。プロテインAセファロースペレットは、25
℃で2分間、5mM MgCl2 中の200ngのと共にイ
ンキュベートした。DNAを前記のようにして精製した
後、サンプルを配列決定用ゲルで電気泳動分離し、そし
てMIのために既に記載したようにして負荷した。MI
は、p53に結合した全ての18ゲノムDNAフラグメ
ントについて行った。DPアッセイは13フラグメント
について行い、保護領域はMIアッセイにより示された
領域と均一に一致した。
【0128】実施例10 本実施例はp53結合DNA領域の配列の分析である。
【0129】次に23クローンの配列を比較した。挿入
片の配列平均は307bpであった(139−470の
範囲)。23クローンのうち10クローンは独特のもの
ではなく、少なくとも100連続ヌクレオチドが他の一
つのクローンと同一であった。したがって、この23ク
ローンは18の独立のゲノムDNAフラグメントを代表
していた。本発明者らは、コンピューター手法によって
これら18フラグメント間の類似性を求める試みを行っ
たが、有意な関係は見つからなかった。しかしながら、
p53結合に関与する領域(MIおよびDPで評価し
た)を並べると、これらクローンの顕著且つ統一的特徴
が明らかになった(図10)。各々の結合部位は10b
pの成分:5’−RRRCWWGYYY−3’の2コピ
ーを、0ないし13bp隔てて含んでいた。一つのクロ
ーン(S592)は、二つの分離したフットプリント領
域を含み、両領域は10bp成分のダイマーを有してい
た(図10)。全てのクローンにおいて、DPおよびM
Iを示す領域は必ずこのダイマー内に存在し、そしてこ
の10bp成分内のG残基はp53への結合に強く干渉
した(図9に例示)。この10bpのコンセンサスモノ
マーは、内部対称性を有し、5’−RRRCW−3’型
の半成分二つを反対向きに有していた。この対称性はダ
イマーでも認められ、4つの半成分が交互に反対を向
き、疑似パリンドーマ構造を形成し、ある場合には間に
ループが介在していた。このコンセンサスダイマーは、
プラスミドCBE10d内でマッピングされたp53結
合配列内にも認められた(図10)。p53結合配列全
てに認められた顕著な対称性にもかかわらず、どのゲノ
ム部位もパリンドーマ性ではなかった。
【0130】実施例11 この実施例ではコンセンサス成分のダイマーがp53へ
の結合に要求されることおよび腫瘍中に見いだされるミ
ュータントp53蛋白質はコンセンサス配列に結合しな
いことを証明する。
【0131】10bpコンセンサスモノマーがp53に
結合可能かどうかを調べるため、コンセンサス配列を含
む合成オリゴヌクレオチド(5’−AGGCATGTC
T−3’)を研究した。オリゴヌクレオチドの2本鎖を
直接またはプラスミドベクターにクローニングした後に
試験した。モノマーは単独でも(図示していない)また
はプラスミド配列43ヌクレオチドに隣接していても、
p53に結合しなかった(図11A、レーン5)。これ
に対して、ダイマー(2コピーのモノマーを、頭部と頭
部、尾部と尾部、または頭部と尾部の向きに並べて構成
したもの)は、それぞれ強くp53蛋白質に結合した
(図11A,レーン1から4,6)。このモノマーの高
次オリゴマーはIPアッセイにおいてダイマーほど良好
には結合しなかった(図11A,レーン6から8)。コ
ンセンサス配列に適合しているがしかし完全パリンドー
マ性の別のモノマーも、ダイマーとして結合したがモノ
マーでは結合しなかった(図10,合成オリゴヌクレオ
チド3,4)。コンセンサス成分の二つの変異体につい
ても結合を調べた。最初のものでは、モノマーの4位お
よび6位の二つの重要なG:C塩基対をA:T塩基対に
置換した(図10,合成オリゴヌクレオチド1,2)。
この配列は完全対称性であるのに、モノマーとしてもダ
イマーとしてもp53に結合しなかった。さらに本発明
者らは、半成分5’−PuPuPuC(A/T)−3’
の直接反復物も調べたが、これらはp53に結合しなか
った(図10,合成オリゴヌクレオチド5)。したがっ
て、10bpコンセンサスモノマー中の半成分の鏡像対
称性は、その活性に不可欠であった。
【0132】最後に、本発明者らはヒトの癌においてし
ばしば変化している4つの「ホットスポット(hot−
spots)」(Nigroら(1989),Natu
re,342:705−708,およびHolstei
nら(1991),Science,253:49−5
3)の各々を有するp53ミュータントを、コンセンサ
スダイマーに結合する能力に関して調べた。p53ミュ
ータントはいずれも、wt蛋白質が強く結合する条件下
で、この配列に検知できる程度の結合を示さなかった
(図11B)。これらの実験はまた、in vitro
で翻訳されたp53は、バキュロウイルス感染昆虫細胞
から精製されたp53と同様に、DNAを特異的に結合
する能力を有することも示した。
【0133】要約すると、p53を結合することのでき
るヒトゲノムDNA配列のセットが単離され、p53に
対するコンセンサス結合配列を調べるために用いられ
た。コンセンサスダイマー中の4つの半成分の対称性
は、p53がテトラマー性蛋白質としてDNAと相互作
用することを示唆している。この事実は、p53が集ま
ってホモテトラマーを形成することを示唆した報告と一
致する(Kraisら(1988),J.Virol,
62:4737−4744およびWeinberg(1
991),Science,254:1138−114
6)。
【0134】実施例12 この実施例では、正常なp53はヒト細胞内で発現を活
性化しうることを証明する。
【0135】本発明者らは先ず、レポータープラスミド
(PGn −CAT系列)を作成した、これらは、ポリオ
ーマウイルスの初期プロモーターの一部およびin v
itroでp53に結合できるDNA配列の顆粒に位置
するCAT遺伝子を有する(図8)。CATレポーター
には、相補オリゴヌクレオチドをpBluescrip
t II SK+(ストラタジーン)のEcoRV部位に
連結してPGn およびMGn 系列を形成して、CBEのp
53結合領域のコンカテマーを形成した。pPyOIC
AT(村上ら(1990),Oncogene,5:
5)のBglII−BamHI フラグメント(これはポリ
オーマウイルスの初期プロモーターおよびCAT遺伝子
コード領域を有している)をPGn 系列およびMGn
列のクローンのBamHI 部位に連結して、PGn −C
AT系列およびMGn −CAT系列を形成し、そして挿
入片の向きを制限酵素分析で調べた。PG9 −MGn
CAT系列およびPG13−MGn −CAT系列の形成
は、PG9 −CATおよびPG13−CATのHindII
I −SalI フラグメントを切りだし、平滑末端とな
し、XbaI リンカーを付加し、そしてMGn −CAT
系列のプラスミド(n=1,5,10および15であ
る)のXbaI 部位へ連結することにより行った。酵母
β−ガラクトシダーゼレポータープラスミドとしては、
PGおよびMG配列をSalI −SmaI フラグメント
として、pCZ(Buchananら(1988),M
ol.Cell Biol.,8:50806)のSa
lI およびフィルイン処理したXhoI 部位に連結し
た。p53−wt発現構築物の構築は文献に記載されて
おり(Bakerら,Science,249:91
2);ミュータントの発現プラスミドは文献記載cDN
Aプラスミド(Nigroら,(1989),Natu
re,342:705およびKernら(1991),
Oncogene,6:131)から同様にして構築す
るか、またはリン酸化部位改変ミュータントにおいて
は、in vitroミュータジェネシス法(変更部
位,Promega)で行い、配列から確認した。pR
S314を基礎とする酵母p53発現ベクターの構築
は、文献に記載されている(Nigroら,Mol.C
ell Biol.(印刷中))。
【0136】p53結合配列としては、オリゴヌクレオ
チドPG(5’−CCTGCCTGGACTTGCCT
GG−3’)のコンカテマーの系列を用いた。これは、
invitroでp53に結合することが以前に示され
たプラスミドCBEの結合領域を含んでいる。レポーター
および正常ヒト野性型蛋白質(p53−wt)をコード
する発現ベクター(図12B)を一緒に、ヒト結腸肛門
癌細胞ラインHCT116に形質転換した。この細胞ラ
インは少量の明らかな野性型p53蛋白質を生産する。
【0137】HCT116のp53遺伝子のエクソン5
−8を、PCRで増幅し、Sidranskyら(19
91),Science,252:706に記載された
ようにして配列を決定した。従来は、これらのエクソン
はヒト腫瘍中で90%を超えるミューテーションを含む
ことが示されていた。HCT116細胞ではミューテー
ションは観察されなかった。少量の明らかに野性型の蛋
白質が、HCT116蛋白質のウェスタンブロットによ
り検出された(図16B参照)。
【0138】正常な野性型p53蛋白質は、実際に転写
を活性化することが可能であった(図13)。本発明者
らはCAT遺伝子トランス活性化のレベルは、上流配列
のp53への結合の強さに依存することを見いだした。
即ち、PG反復の数が多くなるとin vitroでの
p53への結合が多くなり(図13A)、そしてinv
ivoのCAT発現が強くなる(図13B,レーン1−
7)。トランス活性化のレベルは、トランスフェクトし
たp53発現ベクターの量とともに増大した(表3)。
【0139】
【表3】 表3 ヒト細胞でのトランスアクティベーション −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− p53 相対CAT活性1/ 発現 実験2 ベクター2/ レポーター 実験1 .85μg 2.25μg 実験3 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− p53-wt PG13CAT 100 100 210 100 腫瘍由来ミュータント: p53-143 PG13CAT 3 1 4 p53-175 PG13CAT 2 3 6 p53-248 PG13CAT 2 4 7 p53-273 PG13CAT 2 2 3 内在活性: p53-wt MG15CAT3/ <1 2 不在4/ PG13CAT 20 2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−1/ 全てのトランスフェクションにおいてHCT116
細胞中で1.7μg のレポーターを用いた。トランスフ
ェクションおよびCATアッセイは、Sadransk
yら(1991),Science,252:706に
記載されているようにして行った。活性は、アセチル化
型に変換されたクロラムフェニコールを反映し、各実験
での1回のトランスフェクションを暫定的に100の値
を有するものと設定した相対値である。3回の代表的実
験が示されている。
【0140】2/ 実験2では、0.85および2.55
μg のレベルの発現要素を用いた。実験1では1.7μ
g および実験3では0.85μg を用いた。
【0141】3/ MG15CATはDNA結合特異性のコントロ
ールおよびプロモーターと無関係の「読取(リードスル
ー)」転写および/または基礎的プロモーター活性の予
測を提供した。
【0142】4/発現要素不在のトランスフェクション
は、HCT116細胞の内在性の野性型p53による活
性の予測を提供した。種々のトランスフェクションにお
ける内在性の活性は、トランスフェクションの効率に依
存して、外来野性型p53でのトランスフェクション後
の活性の2−20%であった。内在性p53の活性はオ
ンコジェニックなミュータントp53のトランスフェク
ションにより減少した。
【0143】結合配列に対する特異性は、18塩基対の
オリゴヌクレオチドの6つのGC塩基対を置換してPG
のミュータント型を形成して行った;このミュータント
型をMG(5’−CCTTAATGGACTTTAAT
GG−3’)と命名した。この配列をマルチマーとし、
そしてCATレポーターの上流に存在させたとき、in
vitroでp53に結合せず(図14,レーン7お
よび8)、in vivoでCAT発現の活性化も生じ
なかった(表3;図13B,レーン8;図15A,レー
ン6;図15B,レーン2)。CATのトランス活性化
は、CAT遺伝子上流のPGマルチマーの向きとは無関
係であった(図13B)。PGマルチマーとプロモータ
ーの間に追加的に59−333塩基対を存在させること
も、トランス活性化に殆ど影響しなかった(図15A,
レーン2−5)。しかしながら、CAT遺伝子の下流に
PG結合配列を存在させると、トランス活性化は不可能
であった(図15,レーン3)。これらの観察結果は、
PG配列は古典的エンハンサーではないとしても、上流
活性化要素として作用することを示唆している。
【0144】CATアッセイ:25cm2 フラスコ中の5
0−80%コンフルエンス状態のHCT116細胞培養
物を、Lipofectin(BRL,Gaither
sburg,MD)を用いて、製造元の指示にしたがっ
て形質転換した。一つの実験内の全てのフラスコは、同
じトータル量のプラスミドにより、「フィラー」として
pCMVneoBamまたはpBluescript
II SK+を用いて、形質転換した。20−24時間目
に細胞を収穫し、溶解物のCAT活性を、文献に記載さ
れているようにして(Gormanら(1982),M
ol.CellBiol.,2:1044)、14C−標
識クロラムフェニコール(ICN)のアセチル化によっ
て測定した。溶解物の蛋白質の換算を確実に行うため
に、Bio−Rad protein assayを用
いた。切り出したクロマトグラフのスポットをシンチレ
ーション計測により定量化してから、クロラムフェニコ
ールのアセチル化型への変換パーセントを計算した。記
載する結果は別の日に行った少なくとも二回のトラスフ
ェクションからのものである。
【0145】実施例13 本実施例では、オンコジーンのミュータントp53遺伝
子は、常にトランス活性化をひきおこさないことを証明
する。
【0146】in vitroでのPGマルチマーの結
合(図13A)と、in vivoでのPGn −CAT
レポーターからの発現との間の厳密な相関性は、この発
現がin vivoにおいてPGマルチマーに対してp
53が結合したことの直接の結果であることを強く示唆
する。もしそのようなp53の活性がその腫瘍抑制活性
に必須であるとすれば、天然に存在するp53ミュータ
ントはこの機能を欠失しているのであろうと考えられ
る。p53のミューテーションは一般に4つの異なるp
53「ホットスポット」領域(p53蛋白質の4つの発
生学的に保存されたドメインに対応する(Bakerら
(1989),Science,244:217,Ho
llsteinら(1991),Science,25
3:49,およびSoussiら(1987),Onc
ogene,1:71))に発生する。これらホットス
ポットの各々に対応するミュータントp53遺伝子を、
PG13−CATレポータープラスミドと共に、細胞に一
時的トランフェクションさせた。これらのミュータント
発現ベクターで得られた結果は、おどろくほど一致して
いた。調べた全ての腫瘍由来ミューテーションは、ミュ
ーテーションの存在部位が広範囲の位置(コドン143
−273)であったにかかわらず(表3,および図16
A)、CATのトランス活性化能力を消失していた。少
量の内在性野性型p53を発現する細胞ラインについて
予測されるであろうが、しばしばHCT116細胞自身
がもっている若干の固有のトランス活性化能力が見られ
た(表3;図13B,レーン1;図16A,レーン
1);興味深いことに、ミュータントで観察されCAT
のレベル(表3および図16A,レーン4−7)は、実
際は外来のp53発現ベクターで観察されたもの以下で
あり、このことはミュータントp53生産物が、内在性
p53による少量の発現を阻害している可能性を示唆し
ている(後に論じる)。検討したミュータントには、L
i−Fraumeni患者(248trp )(Malki
nら,(1990),Science,250:123
3;Strivastavaら(1990),Natu
re,348:747)のジャームライン(germl
ine)に見られる典型的ミュータント、および種々の
ヒト腫瘍に共通して見られる三つのミュータント(14
val ,175his ,273his )(Hollstei
nら(1991)Science,253:49)が含
まれていた。イムノブロットにより、ミュータントp5
3蛋白質は野性型p53と匹敵するレベルで発現された
ことが確認された(図16B)。
【0147】ウェスタンブロットは次のように行った:
各細胞溶解物の蛋白質100μg を10%ポリアクリル
アミドSDSゲルで分離し、PVDF膜(ミリポア,ベ
ッドフォード,MA)に転写し、5%脱脂ミルクでブロ
ッキングし、1μg /mlのPAb1801(Oncog
ene Sciences)と共に、次に 125I標識し
た山羊抗マウス抗体(NEN)と共にインキュベート
し、そしてオートラジオグラフィーを施した。この構築
物内の腫瘍由来のミューテーションを含むp53蛋白質
はp53認識配列に特異的結合する能力をもたず(図1
4,レーン3−6)、これは、一貫的なトランス活性の
欠損として反映された。
【0148】実施例14 この実施例では正常p53が酵母内でトランス活性化す
ることを証明する。
【0149】次に本発明者らはp53のこの活性が哺乳
類細胞に限定されるものかどうか調べた。もしp53が
in vivoでDNA配列に結合して隣接する遺伝子
の転写を活性化する能力が、該蛋白質の固有の特性であ
るなら、この活性が類似の真核細胞でも発揮される可能
性が有る。事実、p53のN末端の酸性活性化ドメイン
は、GAL4のDNA結合ドメインと融合したとき、
S.cerevisiae内で機能すると報告されてい
る(Fieldsら(1990),Science,2
49:1046)。したがって、本発明者らは酵母を、
PGマルチマー(PGn −LacZ)の下流に存在させ
たLacZレポーター遺伝子により、並びにガラクトー
ス−誘導可能p53発現ベクターにより、安定的に形質
転換した(図12)。培地へのガラクトースの添加はp
53の発現をもたらし、これにともないβ−ガラクトシ
ダーゼの発現が劇的に増大した(表4)。MCマルチマ
ー(非−p53結合性)でPGマルチマーを置換する
と、活性化は認められなかった(表4)。さらにp53
ミュータントは酵母細胞内でのトランス活性化能力をも
たなかった(表4)。したがって、S.cerevis
iae内でのこれらの結果は、ヒト細胞内で観察された
結果と類似していた。
【0150】
【表4】 表4 p53による酵母での遺伝子発現活性 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− p53 β−Gal活性 発現ベクター レポーター 実験1 実験2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 不在 PG16−LacZ 3 2 Yp53 PG16−LacZ 13,000 8,000 Yp53−143 PG16−LacZ 150 85 Yp53−273 PG16−LacZ 5 2 Yp53 PG4−LacZ 15,000 11,000 Yp53 PG1−LacZ 2,600 3,000 Yp53 MG15−LacZ 15 4 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 野性型またはミュータントp53発現ベクターおよびβ
−ガラクトシダーゼレポータープラスミドを、S.ce
revisiaeに形質転換してクローンを得た。p5
3の発現の誘発をガラクトースで誘発し、β−ガラクト
シダーゼ活性を、蛋白質ミリグラム当たりのナノモル/
分の単位で測定した。二つの独立クローンを試験した
(実験1および2)。ガラクトースで誘発しない場合
は、1単位より少ない活性が見られた。Yp53−14
3ミュータントの残存活性は、酵母の増殖に用いた比較
的低温(30℃)で、バリンからアラニンへの置換ミュ
ータントで観察される若干の野性型活性によるものであ
ろう。
【0151】実施例15 本実施例は、野性型p53がDNAと結合して転写を促
進する能力に対する、p53ミューテーションの支配的
阻止効果を証明する。
【0152】もしp53の転写活性化がその生物学的役
割にとって、根本的なものであるとすると、p53ミュ
ータントはこの活性化を阻害することができるに違いな
い(p53ミュータントが野性型p53の腫瘍抑制活性
を、両者が発現する際に阻害できる(Levineら
(1991),Nature,351:453)のと同
様に)。この可能性を評価するため、野性型p53遺伝
子およびミュータントp53遺伝子をPG13−CATレ
ポータープラスミドと共に、HCT116細胞に同時ト
ランスフェクトした(図17および18)。同量の野性
型およびミュータントp53発現ベクターを用いた場合
は、野性型p53単独の場合と比較して、CATの発現
は約50%減少した。ミュータントp53を野性型p5
3の3倍の比率にすると、84−95%の現象を生じ
た。この同時トランスフェクション実験において、ミュ
ータントp53を別の野性型p53に置換すると、期待
したとおりCATの発現は減少ではなく増大した(図1
8,wtのレーン)。したがって、CATレポーターの
発現は細胞内における野性型とミュータントp53の比
率に依存した。
【0153】この支配的阻止効果は、ミュータント/野
性型複合体がDNAに結合できないためか、または結合
してもその後に転写を活性化できないためであろう。こ
れら二つの可能性を見分けるため、図14に示したのと
同様の実験において、野性型p53およびp53の17
his ミュータントを同時翻訳させた。3:1の比率で
同時発現させたとき、ミュータントp53蛋白質は野性
型蛋白質がDNAに結合する能力を90%以上阻止し
た。
【0154】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:405 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直線状 配列 AATACGACTC ACTATAGGGC GAATTGGGTA CCGGGCCCCC CCTCGAGGTC GACGGTATCG 60 TTATGCTGAG TGATATCCCG CTTAACCCAT GGCCCGGGGG GGAGCTCCAG CTGCCATAGC ATAAGCTTGA TATTCTCCCC AGATGTAGTG AAAGCAGGTA GATTGCCTTG CCTGGACTTG 120 TATTCGAACT ATAAGAGGGG TCTACATCAC TTTCGTCCAT CTAACGGAAC GGACCTGAAC CCTGGCCTTG CCTTTTCTTT CTTTCTTTCT TTCTTTATTA CTTTCTCTTT TTCTTCTTCT 180 GGACCGGAAC GGAAAAGAAA GAAAGAAAGA AAGAAATAAT GAAAGAGAAA AAGAAGAAGA TCTTCTTCTT CTTCTTCTTC TTCTTCTTCT TCTTCTTCTT CTTCTTCTTC TTTTTTTTTT 240 AGAAGAAGAA GAAGAAGAAG AAGAAGAAGA AGAAGAAGAA GAAGAAGAAG AAAAAAAAAA GAGACAGAGT TTCACTCTTG TTGCCCAGGC TAGAGGGCAA TGGCGCGATC TCGGCTCACC 300 CTCTGTCTCA AAGTGAGAAC AACGGGTCCG ATCTCCCGTT ACCGCGCTAG AGCCGAGTGG GCACCCTCCG CCTCCCAGGT TCAAGCGATT GGGGGATCCA CTAGTTCTAG AGCGGCCGCC 360 CGTGGGAGGC GGAGGGTCCA AGTTCGCTAA CCCCCTAGGT GATCAAGATC TCGCCGGCGG ACCGCGGTGG AGCTCCAGCT TTTGTTCCCT TTAGTGAGGG TTAAT 405 TGGCGCCACC TCGAGGTCGA AAACAAGGGA AATCACTCCC AATTA 配列番号:2 配列の長さ:238 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直線状 配列 AAGCTTGATA ATCATGGAGG TGAGTTTTTC CAGTGCTGTT CTCATGATAG TGACTAAGTC 60 TTCGAACTAT TAGTACCTCC ACTCAAAAAG GTCACGACAA GAGTACTATC ACTGATTCAG TCCCATGATC TGATGGTTTT ATAAAGGGCA GTCCTTCTAC ACATGCTCTC TTGCTTGCTA 120 AGGGTACTAG ACTACCAAAA TATTTCCCGT CAGGAAGATG TGTACGAGAG AACGAACGAT CCATGTAAGA CATGCCTGTG CTCCTCTTTT GCCTTCTGCC ATGATTGTGA GACCTCCCCA 180 GGTACATTCT GTACGGACAC GAGGAGAAAA CGGAAGACGG TACTAACACT CTGGAGGGGT GCCATGTGGA ACTGTGAGTA TCGAATTCCT GCAGCCCGGG GGATCCACTA GTTCTAGA 238 CGGTACACCT TGACACTCAT AGCTTAAGGA CGTCGGGCCC CCTAGGTGAT CAAGATCT
【図面の簡単な説明】
【図1】免疫沈降法を利用したp53が結合する断片の
スクリーニングの図である。
【図2】p53及び特異的抗体依存性テストの結果を示
す図である。
【図3】野生型及び変異型p53の断片Aを沈澱させる
相対能力を示す図であり、バキュロウィルス発現システ
ムからアフィニティ精製した野生型及び変異273his
p53の量を増加させて標識したCBE断片を沈澱するの
に使用した場合の結果を示す図である。
【図4】野生型及び変異型p53の断片Aを沈澱させる
相対能力を示す図であり、野生型(wt)、変異型(1
75his)p53、あるいはp53タンパクなし(−)
を生産するワクシニア ウィルス システム(Vac)
から調製した破砕液を用いて標識したCBE断片を免疫沈
降した場合の結果を示す図である。
【図5】772 CBEの10dサブクローンにおける断
片A及び近傍のベクター配列図である。
【図6】ラムダ5Rの8aサブクローンにおける断片B
及び近傍のベクター配列図である。
【図7】断片A及びBのサブ断片のワクシニアウィルス
感染細胞破砕液より得たp53に対する結合を示すもの
で、断片Aのサブ断片(サブクローン10d)を免疫沈
降法により、ワクシニアウィルス感染細胞破砕液より得
た野生型p53に対する結合能についてアッセイを行っ
た結果を示す図である。
【図8】図4Aに図示されている断片A(パネル1−
4)及び断片B(パネル5)サブ断片をバンドの左を標
識する。パネル4の”V”バンドはサブ断片6をクロー
ン化した2.9kbのベクターに対応する。サブ断片8
(パネル5)は断片Bのbp104−238(図3B参
照)を含んでいる。対照レーン(C)は、結合アッセイ
(B)に使用した標識DNAの2%を含んでいる。
【図9】断片Aにおけるメチル化及び点変異のDNA結
合に与える影響を示すための、メチル化阻害アッセイの
結果を示す図である。
【図10】断片Aにおけるメチル化及び点変異のDNA
結合に与える影響を示すために、断片Aの”変異型”サ
ブ断片(5mut1及び5mut2)の精製バキュロウ
ィルス生産p53に対する結合を調べた結果を示す図で
ある。
【図11】トランスフェクトされたクローン系統のRN
aseプロテクション アッセイおよびサザンブロット解
析を示す図である。
【図12】図7Aはプールしたクローンの発現を示す図
であり、図7BはSW480プールのクローンのサザン
ブロット解析を示す図である。
【図13】p53に結合するヒトゲノムDNA断片の単
離及び解析の為の実験概略を示す図である。
【図14】単離クローン化したp53に結合するヒトゲ
ノムDNA断片の免疫沈降(IP)アッセイの結果を示
す図である。
【図15】DNaseIプロテクション(DP)及びメ
チル化阻害(MI)によるp53結合部位のマッピング
の結果を示す図である。
【図16】p53に対する共通結合部位の決定の結果を
示す図である。
【図17】合成オリゴヌクレオチドの野生型(wt)及
び変異型p53タンパクに対する結合において、10b
pの共通モノマー一つでは結合に不十分であったが、1
0bp共通配列の様々な方向のダイマー、あるいはそれ
以上の重合体は、p53に強く結合したことを示す図で
ある。
【図18】合成オリゴヌクレオチドの野生型(wt)及
び変異型p53タンパクに対する結合において、共通ダ
イマーに対する野生型及び変異型p53の結合能を比較
した図である。
【図19】トランスフェクションに用いたレポーター及
び発現構築を示し、pBluescript II SK
+ベクター(Stratagene)内のレポーター構
築を示す図である。
【図20】トランスフェクションに用いた発現ベクター
の構築を示す図である。
【図21】免疫沈降アッセイを用いた、p53結合配列
の様々な長さのコンカテマー(PGn シリーズ)の相対
的DNA結合能を示す図である。
【図22】クロラムフェニコール アセチルトランスフ
ェラーゼ(CAT)アッセイによって比較した各種のP
n コンカテマーを含むレポーターのトランス活性化効
率を示す図である。
【図23】野生型と変異型p53の、コンカテマー化し
た結合配列(PG16)に対する結合能の比較とMG15
対する結合能の欠失を示す図である。
【図24】ポリオーマウィルスプロモーターから様々な
距離に置かれたPG13を持つレポーター効率を示す図で
ある。
【図25】CATの下流にPG16を持つ(CAT−P
16)レポーターのトランス活性化効率を示す図であ
る。
【図26】代表的CATアッセイ(表1の実験2)の結
果を示す図である。
【図27】トランスフェクトした細胞におけるp53の
発現のウェスタンブロット解析図である。
【図28】一緒に発現させた175his変異型p53
が、野生型p53によるトランス活性化に与える影響を
示す図である。
【図29】様々な変異型p53タンパクの優性−不活性
効果を示す図である。
【図30】p53変異の影響に対する生化学的モデルの
図である。
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 G01N 33/53 D 8310−2J 33/574 C 9015−2J 33/577 B 9015−2J // C12P 21/08 8214−4B (71)出願人 592128320 ファーマジェニックス・インコーポレーテ ッド PHARMAGENICS INCORP ORATED アメリカ合衆国ニュージャージー州07401, アレンデール,パール・コート 4 (72)発明者 バート・ヴォーゲルスタイン アメリカ合衆国メリーランド州21208,バ ルティモア,ブレトン・ウェイ 3700 (72)発明者 ケネス・ダブリュー・キンズラー アメリカ合衆国メリーランド州21234,バ ルティモア,ホルステッド・ロード 1348 (72)発明者 マイケル・アイ・シャーマン アメリカ合衆国ニュージャージー州07028, グレン・リッジ,フォレスト・アベニュー 314

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】p53特異結合性DNAフラグメントをヒ
    トの組織からの細胞溶解物と接触させて、該DNAフラ
    グメントを該細胞溶解物中に存在する野性型p53と結
    合させ;該DNAフラグメントの野性型p53への結合
    を検出することにより、該細胞中の野性型p53蛋白質
    の存在を検出する、ことよりなる細胞中における野性型
    p53蛋白質の存在の検出方法。
  2. 【請求項2】p53特異結合性DNAセグメントが、配
    列番号1のヌクレオチド103から134を含む、請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】p53特異結合性DNAセグメントが、配
    列番号1のヌクレオチド104から123を含む、請求
    項1記載の方法。
  4. 【請求項4】p53特異結合性DNAフラグメントが、
    配列:5' −RRRCWWGYYY−3' のモノマーを
    一つより多く含む、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】該複数モノマーの間に0ないし40ヌクレ
    オチドが存在する、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】DNAフラグメントが、放射活性団、発色
    団または、螢光発生団からなる群から選択される検出可
    能団で標識されている、請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】p53特異結合性DNAの量を測定する工
    程が、抗−p53モノクローナル抗体でp53蛋白質を
    免疫沈降させることを含む、請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】ヒトの組織片を用意し;該組織片を検出可
    能に標識したp53特異結合性DNAフラグメントとイ
    ンキュベートして、該DNAフラグメントを該組織サン
    プル内に存在する野性型p53と結合させ;未結合DN
    Aフラグメントを該組織片から除去し;そして該組織サ
    ンプルに結合したDNAフラグメントの量を測定するこ
    とよりなる細胞内の野性型p53蛋白質の存在を検出す
    る方法。
  9. 【請求項9】p53特異結合性DNAセグメントが、配
    列番号1中のヌクレオチド103ないし134を含む、
    請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】p53特異結合性DNAセグメントが、
    配列番号1中のヌクレオチド104ないし123を含
    む、請求項8記載の方法。
  11. 【請求項11】p53特異結合性DNAフラグメント
    が、次の配列: 5' −RRRCWWGYYY−3’ のモノマーを一つより多く含む、請求項8記載の方法。
  12. 【請求項12】該複数モノマーの間に0ないし40のヌ
    クレオチドが存在する、請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】DNAフラグメントが、放射活性団、発
    色団または、螢光発生団からなる群から選択される検出
    可能団で標識されている、請求項8記載の方法。
  14. 【請求項14】p53特異結合性部位と特異的にコンプ
    レックスを形成する能力を有する化合物を細胞に供給す
    る工程を含む、細胞に対して野性型p53蛋白質の生理
    学的効果を付与する方法。
  15. 【請求項15】化合物が、p53特異的DNA結合部位
    とコンプレックスを形成することができる、一本鎖の線
    状もしくは環状のオリゴヌクレオチドもしくはオリゴヌ
    クレオチド含有ヌクレオチド類縁体である、請求項14
    記載の方法。
  16. 【請求項16】化合物がポリペプチドである、請求項1
    4記載の方法。
  17. 【請求項17】ポリペプチドがヒト野性型p53蛋白質
    の全部または一部を含む、請求項16記載の方法。
  18. 【請求項18】オリゴヌクレオチドもしくはオリゴヌク
    レオチド含有ヌクレオチド類縁体が、次式: RRRCWWGYY のモノマー配列またはその相補配列を含む、請求項15
    記載の方法。
  19. 【請求項19】該化合物が、モノマー配列:RRRCW
    WGYYの少なくとも一部分と、ヒトゲノム中で該モノ
    マー配列に隣接している配列を含む請求項14記載の方
    法。
  20. 【請求項20】オリゴヌクレオチドもしくはオリゴヌク
    レオチド含有ヌクレオチド類縁体が、前記配列のモノマ
    ーを一つより多く含む、請求項18記載の方法。
  21. 【請求項21】オリゴヌクレオチドもしくはオリゴヌク
    レオチド含有ヌクレオチド類縁体が、該複数のモノマー
    の間に0ないし40のヌクレオチドを含有する、請求項
    18記載の方法。
  22. 【請求項22】次式:RRRCWWGYYYのモノマー
    配列を一つより多く有し、且つ不溶性ポリマー支持体に
    共有結合しているフラグメントからなる、p53特異的
    DNA結合部位を含む二本鎖DNAフラグメント。
  23. 【請求項23】p53特異的DNA結合部位と特異的に
    コンプレックスを形成することができ、その際該結合部
    位は次式:RRRCWWGYYYのモノマー配列を一つ
    より多く有するものである、一本鎖の線状もしくは環状
    のオリゴヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチド含有
    ヌクレオチド類縁体。
  24. 【請求項24】下記オリゴヌクレオチドがp53特異的
    結合部位の双方の鎖と複合体を形成することを可能にす
    るスイッチバックリンカーを一つ以上含む、請求項23
    記載のオリゴヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチド
    含有ヌクレオチド類縁体。
  25. 【請求項25】メチルホスホネート、アミノメチルホス
    ホネート、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエー
    ト、置換もしくは未置換ホスホロアミデート、オリゴリ
    ボヌクレオチド、オリゴデオキシリボヌクレオチド、ア
    ルファ−オリゴヌクレオチドおよびこれらの混合物から
    なる群から選択される、請求項23記載のオリゴヌクレ
    オチドもしくはオリゴヌクレオチド含有ヌクレオチド類
    縁体。
  26. 【請求項26】3’または5’末端が、オリゴヌクレオ
    チド分解に対する感受性を減少させるか又は細胞による
    取り込みを促進する分子団で終了している、請求項23
    記載のオリゴヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチド
    含有ヌクレオチド類縁体。
  27. 【請求項27】前記分子団が、置換もしくは未置換アミ
    ノ、ポリエチレングリコール、ポリリジン、アクリジ
    ン、ドデカノール、およびコレステロールからなる群か
    ら選択される、請求項26記載のオリゴヌクレオチドも
    しくはオリゴヌクレオチド含有ヌクレオチド類縁体。
  28. 【請求項28】p53特異結合性DNAフラグメント
    を、試験すべき化合物と接触させて、該化合物を該DN
    Aフラグメントと結合させ;該DNAフラグメントと結
    合した試験化合物の量を測定する;ことよりなる、p5
    3特異的DNA結合配列と特異的に結合する化合物を同
    定する方法。
  29. 【請求項29】可溶性DNAフラグメントを試験化合物
    および固体支持体に固定化したp53特異結合性DNA
    フラグメントとインキュベートし、その際、上記可溶性
    DNAフラグメントは野性型p53蛋白質との特異的結
    合能力をもたないものである、請求項28記載の方法。
  30. 【請求項30】固体支持体に固定化したp53特異結合
    性DNAフラグメントを、試験化合物および野性型p5
    3蛋白質の双方と接触させ、野性型p53蛋白質を該D
    NAフラグメントに結合させ;該DNAフラグメントに
    結合した野性型p53蛋白質の量を測定し、試験化合物
    による野性型p53蛋白質の結合の阻害を、試験化合物
    がp53特異的DNA結合配列への結合したことの指標
    とする;ことよりなる、p53特異的DNA結合配列と
    特異的に結合する化合物を同定する方法。
  31. 【請求項31】野性型p53遺伝子を、該遺伝子機能を
    失っている細胞に導入して、該遺伝子が該細胞内で発現
    するようにすることからなる、p53遺伝子の変異のた
    めに該遺伝子の機能を消失した細胞に、野性型p53遺
    伝子機能を付与する方法。
  32. 【請求項32】野性型p53遺伝子が、該細胞内に存在
    するいずれの変異p53遺伝子よりも高レベルに発現さ
    れる、請求項31記載の方法。
  33. 【請求項33】導入された野性型p53遺伝子が、二重
    組換え現象により、細胞内に存在する内在変異p53遺
    伝子との組換えを生じて、p53遺伝子の変異を修正す
    る、請求項31記載の方法。
  34. 【請求項34】野性型p53遺伝子の一部分を、該遺伝
    子機能を失っている細胞に導入して、該遺伝子の一部分
    が該細胞内で発現するようにすることからなり、そして
    該一部分は該細胞の非腫瘍性成長のために要求されるp
    53蛋白質の一部分をコードするものであることからな
    る、p53遺伝子の変異のために該遺伝子の機能を消失
    した細胞に、野性型p53遺伝子機能を付与する方法。
  35. 【請求項35】次式:RRRCWWGYYYのモノマー
    を一つより多く有するコンセンサス結合部位に適合する
    DNA分子に対して結合する、患者の癌細胞内に見いだ
    されるミュータント遺伝子にコードされるp53蛋白質
    の量を測定し;試験すべき物質の存在下において、該D
    NA分子に対する該p53蛋白質の結合量を測定し;そ
    して該試験物質の存在下におけるp53蛋白質の結合量
    を、該試験物質の不存在下におけるp53蛋白質の結合
    量と比較し、結合量を増大させる試験物質を癌の治療に
    使用するための候補とする;ことよりなる癌の治療に用
    いるための薬剤を予備スクリーニングする方法。
  36. 【請求項36】患者の癌細胞内に見いだされるミュータ
    ント遺伝子によりコードされるp53蛋白質を含むトラ
    ンスフェクトされた細胞を、試験すべき物質およびレポ
    ーター遺伝子を含むレポーター遺伝子構築物(この遺伝
    子構築物はアッセイ可能な生産物および次式:RRRC
    WWGYYYのモノマーを一つより多く有するp53コ
    ンセンサス結合部位に適合する配列をコードし、その
    際、該配列は該レポーター遺伝子の上流で且つ該レポー
    ター遺伝子に隣接している)と接触させ;そして該レポ
    ーター遺伝子の発現量が該試験物質によって変化したか
    どうか調べ、該レポーター遺伝子の発現量を変化させる
    試験物質を癌の治療に使用するための候補とする;こと
    よりなる癌の治療に用いるための薬剤を予備スクリーニ
    ングする方法。
  37. 【請求項37】RNAポリメラーゼおよびリボヌクレオ
    チドを転写構築物に添加し(この転写構築物は、レポー
    ター遺伝子を含み、該レポーター遺伝子はアッセイ可能
    な生成物および次式:RRRCWWGYYYのモノマー
    を少なくとも二つ有するp53コンセンサス結合部位に
    適合する配列をコードし、その際、該配列は該レポータ
    ー遺伝子の上流で且つ該レポーター遺伝子に隣接してい
    る)、この添加工程は試験物質の存在および不存在下に
    行われ;そして試験物質の存在により前記レポーター遺
    伝子の転写量が変化するかどうかを調べ、該レポーター
    遺伝子の転写量を変化させる試験物質を癌の治療に使用
    するための候補とする;ことよりなる癌の治療に用いる
    ための薬剤を予備スクリーニングする方法。
  38. 【請求項38】アッセイ可能な生産物をコードするレポ
    ーター遺伝子;該レポーター遺伝子の上流に隣接して存
    在する、次式:RRRCWWGYYYのモノマーを一つ
    より多く有するp53コンセンサス結合部位と一致する
    配列からなり、前記DNA構築物は組換えプラスミド、
    ウイルスベクターまたは単離されたDNA分子からなる
    群から選択される、化学療法剤候補のスクリーニングに
    用いるためのDNA構築物。
  39. 【請求項39】ヒトパピローマウイルス(HPV)に感
    染している疑いのある患者の細胞または細胞抽出物をp
    53特異結合性DNAフラグメントと接触させ;該DN
    Aフラグメントに対して結合する細胞または細胞抽出物
    中の野性型p53の量を検出し、結合p53の不存在を
    p53を抑制するHPV株の感染の指標とする;ことよ
    りなるHPVの腫瘍もしくは過形成誘発株の診断方法。
  40. 【請求項40】試験すべき物質とトランスフェクトされ
    た細胞を接触させるが、その際、該形質転換細胞は野性
    型p53蛋白質およびレポーター遺伝子構築物とを含ん
    でおり、該レポーター遺伝子構築物はアッセイ可能な生
    産物をコードするレポーター遺伝子および一つの配列を
    含み、該一つの配列は次式:RRRCWWGYYYのモ
    ノマーを一つより多く有するp53コンセンサス結合部
    位に適合するものであり且つ該レポーター遺伝子の上流
    に該レポーター遺伝子に隣接して存在するものであり;
    そして該試験物質により該レポーター遺伝子の発現の量
    が変更されたか否かを調べ、該レポーター遺伝子の発現
    の量を変更する試験物質を、癌療法に用いるための候補
    とする;ことよりなる癌の治療に用いるための薬剤の予
    備スクリーニング方法。
  41. 【請求項41】癌患者に見られる変異遺伝子によりコー
    ドされるp53蛋白質およびランダムなオリゴヌクレオ
    チドの調製物を、固体支持体に固定化したp53特異結
    合性DNAフラグメントに添加し;固体支持体に結合し
    たオリゴヌクレオチドを回収する;ことよりなる癌の治
    療に用いるためのオリゴヌクレオチドの予備スクリーニ
    ング方法。
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