JPH07173199A - アパミンレセプターの単離のための組成物、アパミン結合タンパク質及びそれらの利用 - Google Patents

アパミンレセプターの単離のための組成物、アパミン結合タンパク質及びそれらの利用

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JPH07173199A
JPH07173199A JP5205917A JP20591793A JPH07173199A JP H07173199 A JPH07173199 A JP H07173199A JP 5205917 A JP5205917 A JP 5205917A JP 20591793 A JP20591793 A JP 20591793A JP H07173199 A JPH07173199 A JP H07173199A
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apamin
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protein
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パトリシア・タイソン・ソコル
Mohammad Reza Ziai
モハマド・レザ・ジアイ
Manik Chandra
マニク・チヤンドラ
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は細胞材料からアパミンレセプターを
単離するためのアフィニティーマトリックスとして有用
な組成物において、アパミンの遊離のカルボキシル基に
共有結合によりカップリングした遊離のアミノ基を有す
る誘導アガロースマトリックスを含むことを特徴とする
組成物に関する。本発明はさらに脊椎動物組織試料から
単離され、特異的にアパミンと結合する約80KDaの
タンパク質、及び該タンパク質の分解生成物と思われる
約55KDAのタンパク質、ならびに該タンパク質又は
その分解生成物と思われるタンパク質に結合する抗体に
関する。本発明はさらにアパミンレセプタータンパク質
をコードする核酸配列又はその生物学的活性フラグメン
トを含む単離核酸フラグメント、及び該核酸フラグメン
トを含む宿主細胞に関する。 【効果】 治療的に有効であり得る化合物の同定及び分
離の手段を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】カリウム(K)チャンネルは、非常に多
様な分子及び機能を含む内在膜タンパク質であり、実際
にすべての哺乳類細胞中に存在する。これらのタンパク
質は主に静止膜電位の維持を担い、外部の減極刺激、あ
る種のリガンドの結合、又はカルシウムあるいはATP
の細胞内濃度の変化に応答して急速に活性化される。ニ
ューロン又は心臓ミオサイトなどの興奮可能細胞の場
合、K−チャンネルが作用電位の持続時間を決定し、中
枢神経系及び心臓機能における生命機能を行う(Rud
y,B.,Neuroscience 25:729−
749,(1988);Halliwell,J.
V., 於 Cook,N.S.(ed.).Pota
ssium Channels:Structure,
Classification,Function a
nd Therapeutic Potential
Ellis Horwood Ltd.,348−37
2,(1990)にて考察)。カルシウム−活性化K−
チャンネル サブファミリーは少なくとも3つの識別で
きるイオン電流:大(BK)、中(IK)及び小(S
K)導電性チャンネルを含む(Castle,M.
A.,et al.,TINS12:59−65,
(1989);Haylett,B.G. 及び D.
H.Jenkenson,於 Cook,N.S.(e
d.).PotassiumChannels:Str
ucture,Classification,Fun
ction and Therapeutic Pot
ential,Ellis Horwood Lt
d.,70−95,(1990);Latorre,
R.,et al.,Ann.Rev.Physio
51:385−399,(1989)にて考察)。
これらのK−チャンネルはカルシウム〔Ca2+〕iの細
胞内濃度の上昇に応答して活性化される。カルシウム
〔Ca2+〕iの他に、BK及びIKチャンネルは膜電位
の変化にも感応性であるがSK−チャンネルは有意な電
位感応性を持たない。
【0002】機能的にSK−チャンネルは、多くのニュ
ーロンの活動電位の後に続く後過分極に含まれる。これ
らは交感神経節ニューロン、海馬ニューロン、神経分泌
ニューロン及び脊椎運動ニューロン、ならびに骨格筋細
胞を含む(Rudy,B.,Neuroscienc
25:729−749,(1988);Lator
re,R.,et al.,Annu.Rev.Phy
siol51:385−399,(1989);Pe
nnefather,P.et al.,Proc.N
at’l Acad.Sci.USA 82:3040
−3044,(1985);Marty,A.,TIN
12:420−424(1989);Lancas
ter,B.,et al.,Neurosci
:23−30,(1991);及びStrong,
P.N.,Pharmac.Ther46:137−
162(1990))。さらにSK−チャンネルは気管
平滑筋細胞における外に向かう自然の一時的電流(Sa
unders,H.H.,etal.,J.Pharm
acol.Exp.Ther257:1114−11
19,(1991))、α1−アドレノセプター、ニュ
ーロテンシンレセプター及びATPレセプターのP2
阻害作用(Haylett,B.G.,et al.,
於 Cook,N.S.(ed.).Potassiu
m Channels:Structure,Clas
sification,Functionand Th
erapeutic Potential,70−9
5,(1990)及びStrong,P.N.,Pha
rmac.Ther.,46:137−162,(19
90))において大きな役割を果すことが示唆された。
【0003】ニューロンの、及び骨格筋のSK−チャン
ネルはみつばちのへび毒−誘導ペプチド毒であるアパミ
ンにより特異的に激しく阻害される(Latorre,
R.,et al.,Annu.Rev.Physio
51:385−399(1989);Blatz,
A.L.,et al.,J.Gen.Physio
84:1−23,(1984);Blatz,A.
L.et al.,Nature 323:718−7
20(1986)及びBlatz,A.L.,et
.,TINS 10:463−467(198
7))。すべての指示するところにより、アパミンレセ
プター複合体はSK−チャンネルと同一であるか、又は
密接に関連している。アパミンは18アミノ酸の神経毒
性ペプチドであり、ラット脳シナプトソーム及びラット
脳片中に1種類の結合部位を有し、見掛けの解離定数
(Kd)が10−25pMである(Haberman
n,E.,etal.,Eur.J.Biochem
94:355−364(1979);及びMourr
e,C.,et al.,Brain Res38
:239−249(1986))。アパミンは洗剤に
より可溶化された脳のレセプター部位に、温度依存性及
び高アフィニティー(Kd=30−150pM)結合す
ることもできる(Seagar,J.J.,et
.,Biochemistry 25:4051−4
057(1986);Seagar,M.J.,eta
.,Neurosci:565−570(198
7);Schmid−Antomarchi,H.,
al.,Eur.J.Biochem142:1
−6(1984)及びWu,K.,et al.,Br
ain Res360:183−194(198
5))。ラットの脳シナプトソーム及び脳片に関して報
告されたBmax値は10−30fmol/mgタンパク
質であるが(Mourre,C. et al.,Br
ain Res382:239−249(198
6);Seagar,J.J.,et al.,Bio
chemistry 25:4051−4057(19
86)及びWu,K.,et al.,Brain R
es360:183−194(1985))、洗剤に
より可溶化されたレセプターの場合は0.45−17f
mol/mgタンパク質の範囲である(Seagar,
M.J.,et al.,Neurosci:56
5−570(1987);Schmid−Antoma
rchi,H.,etal.,Eur.J.Bioch
em142:1−6(1984))。
【0004】アパミンレセプターのポリペプチド成分は
数グループにより研究された。〔125I〕アパミンを用
いた架橋及びその後SDS−PAGEならびにオートラ
ジオグラフィーを行う研究は、ラットの脳シナプトソー
ム膜のアパミン結合タンパク質が2つのタンパク質種、
80−86KDaの大タンパク質及び報告されたほとん
どの試料において50−59KDaの小バンドを含むこ
とを示した(Seagar,J.J.,et al.,
Biochemistry 25:4051−4057
(1986);Seagar,M.J.,et
.,J.Biol.Chem260:3895−3
898(1985);及びLeveque,C.,et
al.,FEBS LETTERS 275:185
−189(1990))。抗−アパミン抗−血清を用い
た2つのタンパク質バンドの部分的ペプチドマッピング
は、小さいほうのポリペプチドが大きい方のたんぱく質
のタンパク質分解フラグメントであり、脳におけるアパ
ミン結合タンパク質の別のサブユニットではないらしい
ことを示した。さらに培養ニューロン又は星状膠細胞の
細胞膜に〔125I〕アパミンと架橋する能力を有する成
分がさらにある。ラットの心臓、肝臓及び平滑筋からの
膜への〔125I〕アパミンの架橋も、85−87KDa
ポリペプチドがアパミン結合複合体の主要標識成分であ
ることを示した(Marqueze,B.,et
.,Biochem 169:295−298(19
87))。第2の59KDaタンパク質は肝臓膜のみで
同定された(Marqueze,B.,et al.,
Biochem 169:295−298(198
7))。
【0005】小導電性カルシウム活性化カリウムチャン
ネル(sKca)の阻害は、活動電位を延長させ、一方
細胞内カルシウム濃度の増加によるその活性化は過分極
の速度を加速し、かくして活動電位の持続時間を短縮す
る。血管平滑筋細胞(静脈及び動脈などの)において、
sKcaの活性化は平滑筋膜の過分極を起こし、それが
今度は電圧ゲートカルシウムチャンネルの阻害を起こ
す。後者の阻害は血管を弛緩させ、血圧を下げる。心臓
の場合、sKcaの調節は不整脈の調整の非常に有用な
手段となることができる。神経系において、アルツハイ
マー患者の海馬はアパミン濃度の非常な減少を示す(V
aitukatis,J.L.et al.,Meth
ods in Enzymology 73:46−5
2(1981))。さらにニューロン中のアパミンレセ
プターは学習及び記憶の過程に含まれることが報告され
た(Messier,C.,et al.,Brain
Res551:322−326(1991))。従
ってこのレセプターを操作すると認識を向上させること
もできる。sKcaの操作が重要な治療的可能性を有す
るにもかかわらず、このチャンネルに含まれるタンパク
質の同定に関して知られていることは比較的少ない。こ
こで本発明はカリウムチャンネル機能の研究における重
要な要素を提供する。
【0006】
【発明の概略】本発明はアパミンの遊離のカルボキシル
基に共有結合によりカップリングした遊離のアミノ基を
有する誘導アガロースマトリックスを含む組成物に関す
る。このマトリックスは洗剤により可溶化した細胞又は
細胞膜からアパミンレセプターを単離するのに有用であ
る。本発明は誘導マトリックスをアパミンと、縮合反応
条件下のカーボジイミドの存在下で、及び好ましくはN
−ヒドロキシスルホコハク酸イミドの存在下で接触させ
ることを含む、アフィニティーマトリックスの製造法に
も関する。本発明は細胞材料からのアパミンレセプター
の単離法;アパミンに特異的に結合する精製及び単離タ
ンパク質;アパミンレセプターをコードする配列を含む
核酸フラグメント;ならびに組み替えにより製造された
アパミンレセプター自身にも関する。精製及び単離タン
パク質はSK−チャンネルと関連するアパミンレセプタ
ーに相当すると思われる。そのようなレセプターは、
脳、骨格、心臓、血管平滑筋、膵臓、腎臓及び肝臓組織
などの多様な動物組織中のカルシウム活性化カリウムチ
ャンネルと関連する。さらに本発明はアパミンレセプタ
ー遺伝子及びタンパク質の発現に有用な宿主細胞ならび
に組み替えベクターに関する。
【0007】本発明のレセプターの単離法の場合、細胞
材料は洗剤により可溶化され;洗剤により可溶化された
材料を本発明のアフィニティーマトリックスと最高約4
℃の温度で、レセプターがアパミンに結合するのに十分
な時間接触させ;温度を少なくとも約42℃に上げるこ
とによりレセプターをマトリックスから溶離させる。本
発明のタンパク質は約80KDaであり、約55KDa
の分解生成物と思われるものも与える。単離タンパク質
又はその免疫原性あるいは生物学的活性部分を用いてポ
リクローナル抗血清又はモノクローナル抗体を生成する
ことができ、それは今度はカリウムチャンネル、特に小
導電性カルシウム活性化カリウムチャンネルの構造及び
機能の研究に有用である。“生物学的活性”は、レセプ
ターと結合できる抗体の製造を誘引することができるタ
ンパク質又はフラグメント、及びカルシウム活性化カリ
ウムチャンネル(BK又はIKなど)と関連するが必ず
しもアパミンと結合しないタンパク質又はフラグメント
を意味する。本発明の他の具体化において、今やタンパ
ク質の配列が得られ、例としてKcal 1.8、ブタ
レセプターの配列を図8−10に示す(配列ID N
o.:2)。本発明は、中から高緊縮条件下(下記の実
施例にて定義する通り)で配列ID No.:2のアミ
ノ酸配列をコードするヌクレオチド配列とハイブリッド
形成するいずれのヌクレオチド配列も含む。本発明の宿
主細胞はレセプターの活性を調節でき、従ってカリウム
チャンネルの活性を調節できる化合物の同定のために設
計されるスクリーンの開発の簡便な基礎となる。心臓の
場合、このチャンネルの調節は不整脈の調整の手段とな
り、従ってこのカリウムチャンネルを開く、又は閉じる
ことができるいずれの薬剤も有力な抗−不整脈剤と考え
られる。同様に静脈及び動脈のそれのような血管平滑筋
細胞の場合、カリウムチャンネルの活性化は平滑筋膜の
過分極を起こし、それが今度は電圧ゲートカルシウムチ
ャンネルの阻害を起こす。後者の阻害は血管を弛緩さ
せ、血圧を低下させる。レセプターは認識機能にも関連
している。レセプター濃度はアルツハイマー患者におい
て減少しており、それは学習及び記憶の過程に含まれ
る。従ってレセプターを活性化する化合物は、アルツハ
イマー患者の損なわれた認識機能の増進、又は記憶及び
学習容量の増強に有用であることができる。従ってカリ
ウムチャンネル活性を調節する化合物を検出できる簡単
な系は、非常に大きな治療的用途を持った薬剤の同定の
可能性を有する。又、検出できる標識を有する単離核酸
配列をアルツハイマー病の診断プローブとして用い、冒
されていると思われる患者の末梢神経におけるそのよう
なレセプターの発現度を決定することができる。 〔発明の詳細な説明〕
【0008】本発明はアパミンレセプター単離のための
アフィニティーマトリックス;アパミンと特異的に結合
するタンパク質及び分解生成物と思われるもの;タンパ
ク質又は分解生成物と思われるものと結合する抗体;タ
ンパク質をコードする核酸フラグメント;及び該核酸フ
ラグメントを含む宿主細胞及びその子孫又は誘導体に関
する。これらの具体化のそれぞれを順に下記にて議論す
る。
【0009】細胞材料からのアパミン結合タンパク質又
はレセプターの有効な単離は、この目的に特異的に適合
させたアフィニティーマトリックスの設計を必要とす
る。この目的に必要なマトリックスは固相と洗剤により
可溶化した結合タンパク質をしっかり結合させ、リガン
ドとレセプターの解離速度を最小にしなければならな
い。
【0010】遊離のアミノ基を有するクロマトグラフィ
ーマトリックスは、例えばガラス又はポリアクリルアミ
ドビーズを含むいずれの固体担体から成ることもできる
が、好ましい担体は誘導アガロースマトリックスであ
る。好ましい具体化においてアガロースは遊離のアミノ
基を有するスペーサーアームを持つ。この目的に有用な
材料の例はEAH−セファロース(Pharmaci
a)、遊離のアミノ基を有する炭素数が12のスペーサ
ーアームを持つアガロースである。スペーサーアームは
もっと長いことももっと短いこともできるが立体障害を
起こす可能性がある程短くてはならない。アパミンの遊
離のカルボキシル基はカーボジイミド縮合により誘導ア
ガロースマトリックスの末端第3アミノ基とカップリン
グする。好ましい具体化の場合N−ヒドロキシスルホコ
ハク酸イミド(スルホ−NHS)を縮合反応に加え、反
応中間体を安定化することによりリガンドのカップリン
グを増す(Staros,J.V.,et al.,
nalyt.Biochem156:220−222
(1986))。カップリングは4oの温度で行うのが
好ましいが、最高で室温か又はそれ以上で行うこともで
き、それに対応して収率が下がる。
【0011】レセプターをアフィニティーマトリックス
への結合により“利用できる”ようにするために、レセ
プターを含む細胞又は細胞膜を洗剤中で可溶化する。ど
の洗剤がアパミン結合タンパク質をこのアフィニティー
マトリックスに結合させるかを決定するために、多くの
イオン性及び非−イオン性洗剤を調べる。1%w/vの
CHAPS又はLubrol−PXを用いて細胞膜を可
溶化した場合に最高の結合度が観察される。Trito
n X−100、Nonidet P−40又はSDS
の1%v/v組成物は固相アパミンをその結合タンパク
質に有効に結合させない。CHAPSの透析可能性を考
慮し、それが可溶化洗剤として好ましい。
【0012】レセプター−リガンド解離の速度を減少さ
せるために、洗剤で可溶化した膜のアパミンアフィニテ
ィーマトリックスとのインキュベーション、ならびにそ
の後のすべての洗浄段階を4℃で行う。アパミンのその
レセプターへの結合はこの温度で安定であることが示さ
れた(Habermann,E.et al.,Eu
r.J.Biochem94:355−364(19
79))。4−16時間のインキュベーションの後に満
足できる結合が起こる。
【0013】他方、アフィニティーマトリックスからの
アパミン結合材料の溶離は42℃−55℃で行うが、5
5℃もの高温ではレセプターが分解し得る。アパミンと
そのレセプター部位との会合は温度依存性であることが
報告された(Habermann,E.et al.,
Eur.J.Biochem94:355−364
(1979))。図1に示す通り、ビーズを溶離緩衝液
と共に37℃で15分間インキュベートしてもタンパク
質は溶離しない(1列)。しかし温度を42℃に15分
間急速に変えると80KDaタンパク質、p80が溶離
する(2列)。55℃でさらにアフィニティーマトリッ
クスをインキュベートしても他のタンパク質の検出可能
な溶離はない(3列)。この方法を用いた単離タンパク
質(p80)の収量は、300gの凍結ウシ脳をプロセ
シングした場合に約20μgである。
【0014】p80とアパミンの相互作用の特異性を、
架橋実験により調べる。この目的で、単離p80をアフ
ィニティーマトリックスから溶離した直後に〔125I〕
アパミンと、非標識アパミンを含んで、又は含まずにイ
ンキュベートする。単離p80のアパミン結合能力はア
フィニティーマトリックスから溶離した後2時間以内で
失われるので、これは必須の予備注意である。洗剤で可
溶化したアパミン結合部位の不安定性に関するこの観察
は、Schmid−Antomarchi et
.,(Eur.J.Biochem142:1−6
(1984))により報告された発見と完全に一致す
る。その後〔125I〕アパミン−p80複合体をSep
hadex G−50カラムを通したゲル濾過により非
結合〔125I〕アパミンから分離し、結合複合体を二官
能基性架橋剤DMSで処理する。図2(1列)に示す架
橋された材料、〔125〕Iアパミンはp80に独特の架
橋をするが、過剰の及び非架橋〔125I〕アパミンは染
色前面(dye front)に現れる。過剰の非標識
アパミンが含まれると〔125I〕アパミンのp80への
架橋が完全に阻害されるので、相互作用は特異的である
と思われる(図2、2列)。DMSの他に4種類の化学
的に異なる他の二官能基性架橋剤を用いて同一の実験を
繰り返す。いずれの場合もオートラジオグラム上の架橋
タンパク質のバンドはクーマシー染色ゲルにおけるp8
0のバンドと重なる。
【0015】実質的に同一の結果を与える前記の方法の
小さい変更は、当該技術における熟練者に明らかであろ
う。本発明のこの具体化は実施例1−4でさらに記載す
る。以下の議論はウシ脳から単離されたアパミン−結合
タンパク質に関する。類似のタンパク質が他の脊椎動
物、特にヒトを含む他の哺乳類に存在することはわかる
であろう。さらにそのようなタンパク質は下記に示す通
り脳、心臓、腎臓、ニューロン、黒色腫及び神経芽細胞
腫などの他の組織にも存在する。別の種及び/又は組織
からの他の結合タンパク質サブタイプの単離は、記載の
方法により容易に行うことができる。従って本発明は供
給源にかかわらずアパミン結合特異性を有するいずれの
タンパク質も含む。
【0016】特定の具体化において80キロダルトン
(KDa)のアパミン結合タンパク質をウシ脳組織から
アフィニティー精製により単離する。脳組織からの膜粗
留分を洗剤中で可溶化し、アパミンセファロースビーズ
と接触させ、アパミン−結合タンパク質を単離する。ア
フィニティーマトリックスは上記に記載する。溶離物の
SDS−PAGE分離は、後文でp80と呼ぶ80KD
aのタンパク質の存在を示す(図1、2列)。
【0017】p80とアパミンの相互作用の特異性を架
橋実験により調べる。単離p80を過剰の非標識アパミ
ンの存在下及び不在下の両方で放射標識アパミンと共に
インキュベートする。標識アパミン−p80複合体を非
結合アパミンから分離し、二官能基性架橋剤であるジメ
チルスベリン酸イミデート(DMS)で処理する。架橋
された材料はSDS−PAGE及びオートラジオグラフ
ィーで分析すると、アパミンとp80の間の独特の結合
を示す(図2。2列)。他の化学的に異なる二官能基性
架橋剤を用いた同一の実験を数回繰り返し、類似のバン
ドが形成される。
【0018】かくして精製されたタンパク質を用い、以
下の実施例に記載する通りポリクローナル及びモノクロ
ーナル血清の両方を製造する。ポリクローナル抗血清
は、ラット脳シナプトソーム試料のウェスタンブロッテ
ィングに用いる。結果は、抗血清が大きな80KDaタ
ンパク質(p80)及び小さい55KDaタンパク質
(p55)の2試料に結合することを示す。タンパク質
は免疫前血清を用いて検出されない(図3)。
【0019】80KDa及び55KDaタンパク質との
相互作用が、血清が単一特異性でないことを示すのかど
うかを決定するために、モノクローナル抗体を製造し、
多くのラット組織におけるp80/p55プロファイル
の分析に用いる。2種類の異なるモノクローナル抗体を
用いた場合の結果は、ウシ脳、ラット脳、ラット心臓、
ラット腎臓及びラット肝臓にp80及びp55の両方が
存在し、ラット腎臓及び肝臓ではp55のバンドが2重
線であることを示す(図3B)。これはp80とp55
の間の免疫学的関連性を示す。
【0020】比較的小さいアパミン結合タンパク質p5
5及びp80の部分的ペプチドマッピングと共に脱グリ
コシル化実験は、p55が脱グリコシル化ではなくタン
パク質分解によりp88から誘導されるらしいことを示
した(Laveque,C.,et al.,FEBS
Letters 275:185−189(199
0))。p55が単離されたばかりの培養細胞の膜に存
在するかどうかを決定するためにさらに試験を行う。こ
の目的で、ヒト黒色腫A375及びヒト髄芽細胞腫TE
671細胞からの原形質膜を多くのプロテアーゼ阻害剤
の存在下で調製し、SDS−PAGE上で分離し、モノ
クローナル抗体D157を用いてイムノブロッティング
により分析する。図3(C)に示す通り、抗体は黒色腫
細胞(1列)及びTE671細胞(列2)中に大きい8
0KDaバンドのみを検出する。p80よりわずかに大
きい第2バンドも黒色腫細胞(1列)中に観察される。
この実験において、有意な量のp55は検出できない。
この観察は、p55が生体内で生成されたp80のタン
パク質分解フラグメントであるか、又は培養細胞中のア
パミン結合タンパク質複合体がラット及びウシの組織で
見いだされたものと異なるかのいずれかを示唆してい
る。後者の可能性は数グループにより示唆された(Se
agar,M.J.,et al.,Biochemi
stry 25:4051−4057(1986);及
びSeagar,M.J.,et al.,J.Neu
rosci:565−570(1987))。しか
しこの仮定の直接の証拠はまだ示されておらず、アパミ
ンレセプター複合体の他のサブユニットの存在の可能性
は残されている。これらの結果は〔125I〕アパミンの
その結合タンパク質への架橋により得られた結果と1つ
の大きな点に関して異なる。架橋実験の結果は、p80
及びp55の両方が共有結合二官能基性架橋剤が有効で
あるために適したアフィニティーで〔125I〕アパミン
と結合することを示している(Seagar,M.
J.,et al.,Biochemistry25
4051−4057(1986);Wu,K.et
.,BrainRes360:183−194(1
985);及びLeveque,C.,et al.,
FEBS Letters 275:185−189
(1990))。アパミンセファロース4Bカラムを用
いたアフィニティークロマトグラフィーは、p80のみ
が固相アパミンに結合し、検出可能な量のp55は溶離
物中に見いだされないことを示す(図1、2列)。これ
はp55がp80より成熟度が低く、タンパク質分解及
び/又は翻訳後プロセシングにより生成され、そのアパ
ミン結合に対するアフィニティーがp80よりずっと低
いという仮定と一致する。
【0021】ラット組織片におけるp80及びp50の
位置決定のためにイムノペルオキシダーゼの方法を用い
る。この目的で、ホルマリン固定パラフィン埋め込み組
織片を、モノクローナル抗体D157を1:10の希釈
で含む腹水液と共にインキュベートする。このモノクロ
ーナル抗体は、細胞表面レセプターに対して誘起された
他の多くのマウスモノクローナル抗体と共通してホルマ
リン固定組織に対して非反応性であるか又は反応性が弱
い(例えばCornet,W.C.,et al.,
J.Immunol.Methods 84:321−
326(1985)を参照)。従ってこの研究の場合、
一貫した染色パターンのためにより濃縮された抗体の組
成物を用いることが必要である。図4に示す通り(A及
びB)ラットの腎臓の場合、抗体染色は主にボーマン嚢
の緻密斑及びビセラル層(visceral laye
r)(図4A)ならびにある種の回旋遠位尿細管の発光
表面(luminar surface)(図4B)に
観察される。これらの構造の染色は標準片では観察され
ない(図4C)。現在、腎臓におけるp80の位置が制
限されていることの意義は明確ではない。ある種の遠位
尿細管における抗−p80免疫反応性の出現がこれらの
遠位尿細管の発生及び/又は機能的段階を反映している
かもしれない。多くの報告によりウサギの腎刷子縁膜
(Zweifach,A.,et al.,Amer.
J.Physiol261:F187−F196(1
991))、培養導管収集上皮(collecting
ductepithelium)の頂端膜(apic
al membrane)(Laskowski,F.
H.et al.,Renal Phys.Bioch
em13:70−81(1990))、培養髄厚上行
性肢細胞(medullary thick asce
nding limb cell)(Cornejo,
M.,et al.,J.Membr.Biol11
:49−56(1989))及びヘンレループの厚上
行性肢中の管細胞の発光膜((Klaerke,D.
A.,et al.,J.Membr.Biol
:105−112(1987))中にカルシウム−活
性化カリウム−チャンネルが同定されている。後者の位
置の場合、K−チャンネルはルーメンポジティブ経上皮
電位の保持に必要であり、NaClの再吸収の調節(K
laerke,D.A.,et al.,J.Memb
r.Biol95:105−112(1987))、
+分泌、及び細胞体積の調節(Lu,L.,et
.,J.Biol.Chem265:16190−
16194(1990)及びWang,W.,eta
.,Annu.Rev.Physiol54:81
−96(1992))のために重要であり得る。しかし
研究されたほとんどの場合、腎臓機能に含まれるCa−
活性化K−チャンネルの多くはBK型である(Wan
g,W.et al.,Ann.Rev.Physio
54:81−96(1992))。
【0022】ラットの脳の場合、モノクローナル抗体D
157は脈絡叢(図5D)、及び海馬ニューロンならび
に裸神経繊維との反応性を示す。これらの構造は標準脳
片では染色されない(図5E)。〔125I〕アパミンを
用いてMourre et al.,(Brain Re
382:239−249(1986))はラットの
脳の種々の領域におけるアパミン結合部位の分布を研究
した。海馬ニューロン、手綱及び臭球に高濃度の結合部
位が観察された。〔125I〕を用いた他の結合研究(H
abermann,E.et al.,Eur.J.B
iochem94:355−364(1979))
は、結合部位が主にラットの前脳、脳幹及び小脳に豊富
であることを示した。
【0023】本文に記載する結果は、80KDaタンパ
ク質がカルシウム−活性化K+チャンネルと関連するア
パミンレセプターであるとする説明と一致する。下記の
通りさらに、推定アミノ酸配列の分析は4個の推定疎水
性トランスメンブランドメイン及び推定カルシウム結合
ドメインを含む構造を確証する。後者はドロソフィラ
Drosophila)のカルシウム活性化K+チャ
ンネルの成分と有意な相同を示す(Atkinson,
N.S.et al.,Science 253:55
1−555(1991))。
【0024】当該技術における熟練者は、例としたアパ
ミン結合タンパク質は脳から誘導するが、本発明がこの
供給源から誘導されたタンパク質に制限されないことを
認識するであう。本文に示す免疫化学的データが示す通
り、相同タンパク質が他の組織及び他の種に存在し、本
文に記載の方法により単離される。従って本発明は他の
組織で製造されるアパミン結合タンパク質、特に心臓、
血管平滑筋、ニューロン、腎臓、膵臓、ヒト黒色腫及び
神経芽細胞腫で発現されるアパミン結合タンパク質を含
む。
【0025】上記の通り、SDS−PAGEで約90−
95%の純度である単離タンパク質は、モノクローナル
及びポリクローナル抗体の製造に有用であり、それらは
今度はアパミン結合タンパク質cDNA相同染色体の製
造に関するDNAのスクリーニングに有用である。アパ
ミンレセプターは黒色腫及び神経芽細胞腫でも発現され
るので、モノクローナル抗体は適した造影剤と複合させ
ると腫瘍の造影に、又は適した細胞傷害剤と複合させる
と腫瘍の治療に有用である。又、モノクローナル抗体は
他の組織からのアパミンレセプターのアフィニティー精
製に有用である。例えば下記の実施例に記載する通りア
パミンと同様の方法で抗体をEAH−セファロース上に
固定し、実質的に同様の方法でアフィニティークロマト
グラフィーに利用することができる。代わりに抗体をシ
アノゲンブロミド活性化セファロースであるAffig
elR、又は他の適したアフィニティーマトリックスに
固定することができる。そのようなマトリックスは当該
技術における熟練者に周知である。
【0026】単離されたレセプタータンパク質は、アパ
ミンの類似体として作用することができ、すなわちアパ
ミンレセプターの活性を調節することができる化合物の
同定にための分析にも有用である。例えばレセプタータ
ンパク質をアパミン結合活性と抵触しないいずれの手段
によっても固定することができる。その後固定されたレ
セプターを特定の化合物又は混合物と接触させ、レセプ
ターへの結合に関して放射標識アパミンと競争する能力
を評価する。又、p80あるいは他の単離アパミン結合
タンパク質は、神経変性の診断のために患者の血清中の
アパミンレセプターの量を測定する免疫検定の開発に有
用である。この方法の変法は当該技術における熟練者に
明らかであろう。本発明の上記の具体化は、実施例1−
6でさらに記載する。
【0027】カルシウム活性化K+チャンネルと関連す
ると予想される全長アパミン結合タンパク質核酸配列
は、λ−ZAPベクター中のブタ血管平滑筋(大動脈)
発現cDNAライブラリから最初に単離される。このラ
イブラリをウシ脳アパミンレセプターに対して誘起され
たポリクローナル血清を用いてスクリーニングする。約
200万プラーク形成単位をスクリーニングして4個の
陽性プラークを得、それを再スクリーニングしてプラー
ク精製する。
【0028】λZAPを標準的方法により“pBlue
script”プラスミド中に形質転換する;その後D
NAを制限エンドヌクレアーゼEcoRI及びXhoI
を用いて消化し、cDNA挿入断片を放出させ、アガロ
ースゲル電気泳動により分析する。1個の1.6Kb
cDNAクローン(Kcal 1.6と称する)をノザ
ンハイブリッド形成、ゲノムサザンブロッティング及び
DNA配列決定のために選ぶ。図6Aに示す通りcDN
A Kcal 1.6は成体ラット脳mRNA(1
列)、ウシ脳mRNA(2列)及びブタ脳mRNA(3
列)中に約2.1Kbの単一バンドを検出する。しかし
プローブは新生ラット脳からのmRNAのノザンブロッ
トにおいて2.1及び3.0Kbの大きさの2つのmR
NAバンドを明らかにする(図6B)。これらの結果
は、新生ラット脳の場合Kcal 1.6とハイブリッ
ド形成する2つの異なるmRNA種があり、おそらくm
RNAの交互(alternate)のスプライシング
により生じたということを示唆している。
【0029】次にEcoRI切断−ゲノムサザンブロッ
トをKcal 1.6 cDNAを用いて精査する。図
7に示す通り、高緊縮度でブロットの洗浄を繰り返した
後、Kcal 1.6プローブはヒト(1列)及びサル
(2列)において単一の14Kbバンドを検出する。し
かしラット(3列)、マウス(4列)、イヌ(5列)、
牛(6列)、ウサギ(7列)及びニワトリ(8列)では
ハイブリッド形成のパターンが種々である。酵母(9
列)の場合はハイブリッド形成が検出されない。この実
験は種々の種においてp80をコードする遺伝子の間に
有意な配列の相同性があることを示す。さらにヒト及び
サルにおけるp80をコードする遺伝子はおそらく他の
種の場合より類似している。
【0030】その後Kcal 1.6 cDNAをクエ
ンチする。得られたヌクレオチド配列は、クローンが全
長ではなく、開始メチオニン残基が欠けていることを示
している。全−長クローンを得るために、Kcal
1.6をプローブとして用い、もとのブタ大動脈cDN
Aをスクリーニングし、陽性のクローンを関連性及び挿
入断片の大きさに関して制限マッピングならびに電気泳
動により分析する。Kcal 1.6よりわずかに長い
と思われる1つのcDNAクローン(Kcal1.8と
称する)を選び、Tagポリメラーゼ配列決定法により
配列決定する。ヌクレオチド配列(配列ID No.:
1)を枠内で翻訳すると、cDNA Kcal 1.8
は開始メチオニン及び停止部位を用いて437アミノ酸
(図8−10)のタンパク質(配列ID No.2)を
コードする。配列の疎水性分析(図11)は、4つの強
い疎水性推定トランスメンブランドメイン(TMDI−
4)、短いアミノ末端及び長いカルボキシル末端の存在
を示す。配列はいくつかの興味深い特徴を有する。それ
は星印で示す強い“EF−Hnad”共通配列(図8−
10において)を含む。EF−Hand共通配列は、カ
ルモジュリン及びトロポニンCファミリーの実際にすべ
てのカルシウム結合タンパク質メンバーに存在する。事
実、Kcal 1.8のEF−Handのモチーフはカ
ルモジュリンならびに以前にクローニングされたドロソ
フィラのカルシウム活性化K−チャンネルの成分、“S
lo”のそれとほとんど完全に一致する(Ohandr
a,M.et al.,Toxivol.Patho
19:164−167(1991))。さらにKc
al 1.8の推定“EF−Hand”モチーフにフラ
ンキングする配列は、トロポニンC、ミオシン、カルレ
チクリン、PEP−19、及び他のいくつかを含む多く
の既知のカルシウム結合タンパク質と有意な相同性を有
する。小導電性カルシウム−活性化カリウムチャンネル
(sKca)はカルシウム結合部位をもっていなければ
ならないので、それはさらにKcal 1.8が実際に
sKcaをコードするという信念を支持する。“EF−
Hand”モチーフが実際にKcal 1.8タンパク
質のカルシウム結合部位ならば、膜の細胞質側に“EF
−Hand”モチーフを置く。Kcal 1.8のアミ
ノ酸配列はさらにタンパク質キナーゼ C部位及び1個
のチロシンキナーゼリン酸化部位(示していない)も含
む。さらにタンパク質のC−末端部分に“ロイシン ジ
ッパー”モチーフを同定することができる(図8−1
0、四角で囲んだ“L”)。現在Kcal 1.8のこ
のモチーフの意義は、あるとしても明確でない。しかし
これらの推定リン酸化部位の存在は“EF−Hand”
モチーフと共に、タンパク質のN−及びC−末端の両方
を原形質膜の細胞質側に置くと思われる。
【0031】Kcal 1.8のアパミンレセプターと
しての同定をさらに確認するために、Kcal cDN
Aを安定な哺乳類発現ベクターであるpRC/CMVに
導入し、それを用いてCV−I細胞(アフリカ緑猿腎臓
(African green monkey kid
ney))をトランスフェクションする。Kcal1.
8遺伝子生成物を安定して発現する細胞を選び、非標識
アパミンの存在下又は非存在下で放射標識アパミンと接
触させる。多くのトランスフェション生成物が放射標識
アパミンの結合の増強を示し、それによりKcalの同
定をさらに確証する。
【0032】前記の議論及び図8−10(配列番号1及
び2)に示す配列は、ブタ平滑筋アパミンレセプターに
関するものである。しかし本発明は例としての特定の配
列以外も含むことを理解されるであろう。得られるタン
パク質分子にサイレント変化を起こす配列における欠
失、挿入又は置換などの配列の変更も含まれる。例えば
遺伝コードの縮重を反映する、又はある部位に化学的に
同等のアミノ酸を与える遺伝配列における変更が含ま
れ;従って疎水性アミノ酸であるアミノ酸アラニンに対
するコドンはグリシンなどの疎水性の弱い他の残基、あ
るいはバリン、ロイシン又はイソロイシンなどのもっと
疎水性の強い残基をコードするコドンにより置換するこ
とができる。同様に1個の負に帯電した残基の他への置
換、例えばアスパラギン酸のグルタミン酸への置換、あ
るいは1個の正に帯電した残基の他への置換、例えばリ
シンのアルギニンへの置換を起こす変更も生物学的に同
等の生成物を与えると思われる。タンパク質分子のN−
末端及びC−末端部分の変更を起こすヌクレオチド変化
もタンパク質の活性を変化させるとは思われない。シス
テインが存在するとタンパク質が組み替えにより製造さ
れる場合に望ましくない多量体が形成され、それにより
精製及び結晶化法が複雑になるので、配列中に存在する
1個又はそれ以上のシステインを除去するのが望まし
い。ある場合には、タンパク質の生物学的活性への変更
の効果を研究するために配列の突然変異体を作るのが実
際に望ましい。コードされた生成物の生物学的活性の保
持の決定と同様に、提案された修正はそれぞれ当該技術
における日常的熟練の範囲内である。本発明は他の種及
び他の組織から得た相同配列も含む。すでに上記で示し
た通り、図8−10に描いた核酸配列(配列番号1)は
比較的緊縮条件下で、ヒトを含む他の多くの種に存在す
る核酸フラグメントとハイブリッド形成し、従って他の
非−ブタ配列を単離する能力を示す。さらに血管平滑筋
以外の種類の組織からのアパミンレセプターも存在する
ことが知られている。血管平滑筋の他に脳、骨格筋及び
肝臓が単一の種類の結合部位を発現することが繰り返し
示された(Haylett,B.G.,et al.,
Potassium Channels;Struct
ure,Classification,Functi
on and Therapeutic Potent
ial,70−95(1990);Haberman
n.E.et al.,Eur.J.Biochem
94:355−364(1979);Mourre,
C.,et al.,Brain Res382:2
39−249(1986);Seagar,J.J.,
et al.,Biochemistry 25:40
51−4057(1986);Seagar,M.
J.,et al.,J.Neurosci:56
5−570(1987);Schmid−Antoma
rchi,H.,etal.,Eur.J.Bioch
em142:1−6(1984);及びWu,K.,
et al.,Brain Res360:183−
194(1985))。他方、大動脈組織は標的部位の
異種集団を示していると思われる。従って図8−10
(配列番号1)に開示されている配列は他の種及び組織
からの対応するレセプターを単離するためのプローブと
して用いることができる。別の種類のレセプターは以下
のようにして単離する。問題の特定の種類の組織からの
mRNAから調製したcDNAライブラリを放射標識K
cal 1.8 cDNAを用いて調べ、中程度の緊縮
下で洗浄する(例えば1xSSC、0.1%SDS、5
5℃)。陽性と思われるプラークを再度スクリーニング
して信頼性を確認する。その後陽性のプラークを当該技
術における既知の方法に従ってプラスミドの保護(re
scue)に用いる。保護されたプラスミドを精製し、
適した制限酵素を用いて切断し、エチジウムブロミドで
染色したアガロースゲル中で分析する。第2のゲルをニ
トロセルロースフィルターに移し、標識されたKcal
1.8を用いて調べ、中及びその後高緊縮(0.1x
SSC、0.1%SDS、65℃)洗浄下で続けて洗浄
し、X−線フィルムに露光する。高緊縮条件下でKca
l 1.8に強くハイブリッド形成する挿入断片は、レ
セプターcDNA候補であるらしいことを示す。これら
の推定レセプターの同定を以下の実施例に記載する案に
従って、又は当該技術において既知の日常的方法に従っ
てさらに確認することができる。従って本発明は図8−
10に描いたヌクレオチド及びアミノ酸配列(配列ID
No.:1及びNo.:2)のみでなく、中又は高緊
縮条件下で図8−10のアミノ酸配列(配列ID N
o.:2)をコードするヌクレオチド配列(配列ID
No.:1)とハイブリッド形成するヌクレオチド配
列、ならびにそれによりコードされる生物学的活性タン
パク質又はフラグメントも含む。核酸配列を用い、選ば
れた細胞系に関して原核及び真核の両方の多様な宿主細
胞中でレセプタータンパク質を発現することができる。
適した真核細胞の例には、哺乳類細胞、植物細胞、酵母
細胞及び昆虫細胞が含まれる。適した原核宿主には大腸
菌(Escherichia coli)及び枯草菌
Bacillussubtilis)が含まれる。
【0033】適した発現ベクターは宿主細胞の選択に基
づいて選ばれる。細菌細胞の形質転換で用いるのに適し
た多くのベクターが周知である。例えばプラスミド及び
バクテリオファージ、例えばλファージが細菌、特に大
腸菌の宿主の場合に最も普通に用いられるベクターであ
る。哺乳類及び昆虫細胞の両方の場合、外因性DNAを
発現させるためにウィルスベクターが多く用いられる。
特に哺乳類細胞は通常SV40、ポリオーマウィルスを
用いて形質転換されるか、又はpRC/CMVなどのプ
ラスミドを用いてトランスフェクションされ、培養昆虫
細胞はバクロウィルス発現ベクターを用いて形質転換す
ることができる。酵母ベクター系には酵母セントロメア
プラスミド、酵母エピソームプラスミド及び酵母組み込
みプラスミドが含まれる。本発明はクレイムされている
核酸フラグメントにより形質転換又はトランスフェクシ
ョンされたすべての宿主細胞、ならびにこれを得るのに
用いられた発現ベクターも含む。特にトランスフェクシ
ョンのために選ばれる宿主細胞は、転写前にわずかな少
量の(すなわちバックグラウンド)レセプター発現を示
す細胞である(例えば図12を参照)。
【0034】好ましい具体化の場合、アパミンレセプタ
ーをコードする核酸配列を用いて真核細胞、好ましくは
哺乳類細胞をトランスフェクションする。与えられた配
列のアパミン結合タンパク質を製造する能力を最初に決
定する場合、その中に推定レセプターDNA配列を連結
したpcDNAI又はPSG5などのプラスミド及びC
MT−1又はCOS−1あるいは−7細胞を用いた一時
的発現を用いることができる。CMT−1細胞をカルシ
ウムホスフェート沈澱法を用いてトランスフェクション
し、トランスフェクションの24時間以内に培地に亜鉛
を添加してSV40ラージ(large)T抗原を誘起
する。トランスフェクションの72時間後、RNA単離
又はアパミン結合測定法のために細胞を収穫する。cD
NA及び疑似トランスフェクション細胞の間で発現を比
較し、トランスフェクションされた細胞によりレセプタ
ー活性が得られるかどうかを決定する。陽性の宿主細胞
は、同種の非−トランスフェクション宿主細胞において
観察されるバックグラウンド量の約2倍のアパミン結合
を示す宿主細胞であることが好ましい。
【0035】スクリーニングの開発に配列を用いるため
に、DNAの安定な発現が望ましい。この場合、レセプ
ターをコードするDNAを選択可能なマーカーを含む安
定なベクター、例えばpRC/CMV、pcDNAI
Neo、pXTI又はpMAM Neo中に連結する。
プラスミドDNAを線状化し、そのようなベクターに適
した細胞系、例えばCV−1、CHO、HepG−2又
はNIH3T3細胞にエレクトロポレーションにより導
入する。トランスフェクションに成功した細胞は選択に
より同定され、単離クローンを取り上げて増幅する。K
calメッセージの転写を決定するために、細胞RNA
を単離し、アガロースゲル上で電気泳動により分離す
る。内在的及び外因的mRNAの検出は、Kcalをプ
ローブとして用いて行う。
【0036】外因的(トランスフェクションされた)m
RNAの同定は、cDNAの5’非翻訳領域の400b
pフラグメントが種の間で最も分岐しておりクロスハイ
ブリッド形成の率が低くなるので、この領域を用いて調
べることができる。
【0037】ある単離DNA配列が機能的アパミンレセ
プターを与える能力は簡単なアパミン結合測定法により
決定される。トランスフェクション細胞は前記の通りに
調製する(Daniel,S.,et al.,J.P
harmacol.Methods 25:185−1
93(1991))。結合測定法は標準的方法で行われ
(Mourre,C.,et al.,Brain R
es382:239−249(1986))、各細胞
系に関するレセプターへのリガンドの最大結合の値及び
解離定数(Kd)を算出する。
【0038】培養トランスフェクション細胞におけるカ
リウムチャンネル活性の測定の評価はさらに、86Rb流
出分析により行われる(Vaitukatis,J.
L.,Methods in Enzymology
73:46−52(1981)、これにより参照として
挿入)。簡単に記載すると、安定にトランスフェクショ
ンされた細胞にミクロタイタープレート中で86Rbを終
夜負荷し、その後培地を捨て、付着細胞を3回洗浄して
同位体を除去する。その後細胞を20mMのCaCl2
及び100μMのカルシウムイオノホアA23187を
含む等張緩衝液と共に37℃で30分間インキュベート
する。ウェルから上澄み液を回収し、計数する。細胞層
をTriton X−100中に可溶化し、これも計数
し、86Rbの流出パーセントを記載の通りに算出する。
実験は1mMのアパミン(sKca阻害剤として)又は
1μMのカリブトトキシン(BKca阻害剤として)の
存在下あるいは不在下で行い、標準実験は緩衝液を用い
てインキュベートされる細胞と平行して、しかしイオノ
ホアを加えずに行う。クローンDNA疑似トランスフェ
クション生成物を含むトランスフェクション生成物と野
生型CV−I細胞(内在性流出の測定のため)における
パーセント流出を比較する。そのような分析はチャンネ
ルにおけるその機能への構造的変化の影響、及び異なる
レセプターサブタイプの間の機能的差の評価にも有用で
ある。この分析は推定レセプター/チャンネルの活性の
確認、ならびに効果の確認の両方に有用である。
【0039】
【生物学的材料の寄託】以下の生物学的材料を1992
年6月15日、American TypeCultu
re Collection,12301 Parkl
awn Drive,Rockville,Maryl
andに寄託し、与えられた寄託番号を示す: 材料 寄託番号 Kcal 1.8を含む pBluescriptプラスミドを含む 大腸菌E.coli) ATCC 69017 本発明の上記の具体化を実施例7−9によりさらに例示
する。
【0040】
【実施例】 1.組織のホモジネーション及び原形質膜の可溶化 凍結したばかりのウシ脳(300g)を、5体積の緩衝
液“H”;トリス−HCl(20mM)、KCl(3.
0mM)、フェニルメチルスルホニルフルオリド、PS
MF(0.1mM)、EDTA(0.1mM)、ロイペ
プチン(2.0μg/ml)、pH7.0中4℃にてW
aringブレンダー中で2分間ホモジネートする。ホ
モジネートを4℃で45分間500xgにて遠心する。
上澄み液を捨て、粗膜ペレットを15%v/vのグリセ
ロールを含む100mlの緩衝液“H”中に再懸濁し、
使用するまで10mlのアリコートとして−80℃で保
存する。
【0041】どの洗剤がこのアフィニティーマトリック
スにアパミン結合タンパク質を結合させるかを決定する
ために、多くのイオン性及び非イオン性洗剤を調べる。
シナプトソームの溶解に1%w/vのCHAPS又はL
ubrol−PXを用いた場合、最高の結合度が観察さ
れる。Triton X−100、NonidetP−
40又はSDSの1%v/v組成物は固相アパミンをそ
の結合タンパク質に十分に結合させない。CHAPSの
透析性を考慮し、これを可溶化洗剤として選択する。
【0042】凍結アリコート(50ml)を37℃の水
浴中で急速に解凍し、同量の氷冷緩衝液“S”:トリス
−HCl(40mM)、Kcl(10mM)、CaCl
2(0.1mM)、MgCl2(0.1mM)及びCAH
PS(2%w/v)、pH7.4と共に穏やかに混合す
る。混合物を4℃で30分間穏やかに振り、4℃にて3
0分間30,000xgで遠心し、透明の上澄み液を集
める。
【0043】2.アパミン−セファロース4Bアフィニ
ティーマトリックスの調製 EAH−セファロース4B(20ml、Pharmac
ia,LKB、Piscataway、NJ)を20m
MのMOPS(4−モルホリンプロパンスルホン酸)、
pH7.0を用い、製造者の記載の通りに洗浄する。ビ
ーズを0.5μモルのアパミンを含む20mMのMOP
S、pH7.0の5.0mlに再懸濁し、トレーサーと
して1.0pモルの〔125I〕アパミンを補う。固体の
1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カー
ボジイミド塩酸塩(EDC、Pierce Chemi
cal Co.,Rockford、IL)及びN−ヒ
ドロキシスルホコハク酸イミド(スルホ−NHS、Pi
erce Chemical Co.,Rockfor
d,IL)を、それぞれ100mM及び5.0mMの最
終濃度で懸濁液に加える。懸濁液を4℃にて24時間混
合し、ビーズを0.5MのNaClを含む10体積の2
0mMのMOPS、pH7.0で3回洗浄し、アリコー
トをガンマカウンターで計数する。トレーサーアパミン
のカップリングに基づいてカップリング効率を計算す
る。本方法によりEAHセファロースビーズ1ml当た
り33nMのアパミンがカップリングする。
【0044】3.アパミン結合タンパク質の精製 CHAPSにより可溶化した膜(50ml)を、4℃で
各回30分間1.0mlのEAH−セファロースビーズ
(充填量)と共にインキュベートし、振ることにより2
回予備−清浄化する。500xgにて5分間遠心するこ
とによりビーズを除去し、上澄み液を1.0mlのアパ
ミン−セファロースビーズ(充填量)に加える。懸濁液
を常に振りながら4℃で4時間インキュベートし、4℃
で500xgにて5分間遠心し、上澄み液を捨てる。各
回に等量の蒸留水で希釈した50mlの氷冷緩衝液
“S”で穏やかに再懸濁し、その後上記のように遠心す
ることにより、ビーズを4℃で4回洗浄する。アパミン
結合タンパク質を溶離するために、ビーズの最終的ペレ
ットをCHAPS(0.1%w/v)を含む10mlの
トリス−HCl(10mM)、KCl(10mM)、p
H7.4(結合緩衝液“B”)中に再懸濁し、常に振り
ながら42℃の水浴中に15分間置く。図1に示す通
り、37℃の溶離緩衝液中で15分間ビーズをインキュ
ベートしても溶離せず、42℃に急激に変えると80K
Dタンパク質、p80(図1、1列)が溶離する。55
℃でさらにインキュベートしても他のタンパク質の検出
可能な溶離はない(図3、3列)。1500xgで10
分間遠心することによりビーズを除去し、上澄み液を集
める。この方法をもう1回繰り返し、上澄み液を集め
る。溶離したアパミン結合タンパク質を含む上澄み液
は、結合研究に直接用いるか、又は4℃における負圧透
析により濃縮して−20℃で保存する。
【0045】4.125I〕アパミン結合タンパク質の
架橋 架橋実験によりp80とアパミンの間の相互作用の特異
性を調べる。アパミンアフィニティーマトリックスから
溶離したタンパク質留分(100ng)を氷上で、1.
0pモルの〔125I〕アパミン(2200ci/mM、
New England Nuclear、Bosto
n、MA)と共に、非標識アパミン(最終濃度1.0μ
M)を含むか又は含まない最終体積100μlの緩衝液
“B”中で1時間インキュベートする。p80のアパミ
ン結合能力はアフィニティーマトリックスから溶離した
後2時間以内に失われるので、これは必須の予備注意で
ある。洗剤で可溶化したアパミン結合タンパク質のこの
不安定性に関する観察は、Schmid−Antoma
rchi et al.(Eur.J.Bioche
142:1−6(1984))の発見と一致する。
その後〔125I〕アパミン−p80複合体を、硼酸ナト
リウム(50mM)緩衝液、pH8.0で予備−平衡化
したG−50セファデックス“Quickspin”カ
ラム(Boehringer Mannheim,In
dianapolis,IN)上に4℃で負荷すること
により非結合〔125I〕アパミンから分離する。集めら
れた空留分(100μl)に、ジメチルスルホキシド中
の10mMストックのジメチルスベリン酸イミデート
(DMS、Pierce Chemical Co.,
Rockford,IL)の10μlを加える。混合物
を氷上で1時間インキュベートし、酢酸アンモニウム
(最終100mM)を加えることによりクエンチし、凍
結乾燥し、ガンマカウンターで計数し、Phast S
ystem(LKB−Pharmacia,Pisca
taway,NJ)を用いたSDS−PAGEにより、
又は従来の方法により分析する。ゲルを固定し、0.1
%のPhaseGel−Blue(LKB−Pharm
acia)、20%の酢酸及び20%v/vのメタノー
ルを用いて染色し、蒸留水中の5%v/vの酢酸及び2
5%v/vのメタノール中で脱色する。オートラジオグ
ラフィーをX−OMAT−ARフィルム及び1枚の強調
スクリーンを用いて−80℃で行う。
【0046】図2(1列)に示す通り、〔125I〕アパ
ミンはp80に独特の架橋をし、過剰の及び非架橋〔
125I〕アパミンは染色前線に現れる。過剰の非標識ア
パミンが含まれる場合p80への〔125I〕アパミンの
架橋が完全に阻害されるので、相互作用は特異的である
と考えられる(図2、2列)。DMSの他に化学的に異
なる他の4種類の二官能基性架橋剤を用いて同一の実験
を繰り返す。それぞれオートラジオグラム上の架橋タン
パク質のバンドはクーマシー染色ゲル上のp80のバン
ドと重なる。
【0047】5.モノクローナル抗体の調製 雌のbalb/cマウス(8−10週令)を、上記の要
領で製造したアフィニティー精製アパミン結合タンパク
質を用いて免疫化する。マウスは、完全フロイントアジ
ュバントに乳化した合計2.0μgのタンパク質を用
い、1回の腹腔内及び6回の同量の皮下注射により免疫
化する。動物を30日間放置し、その後不完全フロイン
トアジュバントを用いる以外は前と同様に免疫化する。
動物を2種間毎に不完全フロイントアジュバント中に乳
化した100ngのタンパク質を1回腹腔内注射するこ
とにより追加免疫する。4回目の免疫化の14日後に、
眼窩洞から試験的に出血させ、ポリクローナル血清を集
め、アフィニティー精製レセプターとの反応につき試験
する。その後最終的免疫化を行い、3日後に動物を犠牲
にし、脾臓を取り出す。
【0048】陽性のポリクローナル血清を与える動物か
らの脾臓細胞をマウス骨髄腫細胞系X63−Ag 8.
653と融合する。イハイブリドーマを選択し、標準的
方法でサブクローニングする(Ausuber,F.
M.,et al.,(eds.),Current
Protocols In Molecular Bi
ology II:11.3−11.16,Wiley
Interscience(1989))。ハイブリ
ドーマの上澄み液を、前記の通り精製アパミン結合タン
パク質を標的抗原として用いた固相ELISA(Zi
a,M.R.,etal.,Immunol.Meth
ods 82:233−241(1985)及びHay
ashibe,K.,et al.,J.Immuno
assay11:89−95(1990))、ならびに
アパミン結合中和分析によりスクリーニングする。この
分析の場合、ウシ脳原形質膜を希釈ハイブリドーマと4
℃で1時間インキュベートする。結合測定法は、4℃に
て緩衝液“B”:トリス−HCl(20mM)、KCl
(5.0mM)、BSA(0.1%w/v)、PMSF
(0.1mM)、SCH32,615(0.1mM)、
pH7.4中で行う。レセプターの結合測定法は、合計
体積200μl;シナプトソーム膜(50μl)、〔
125I〕アパミン(20μ中0.1pM)、ハイブリド
ーマ上澄み液(50μl)及び緩衝液B(200μlま
で)中で行う。混合物を4℃で2時間インキュベートす
る。分析混合物をガラス繊維フィルターGF/C上で濾
過する。膜を緩衝液Bで洗浄し、フィルターをPhar
macia−LKBガンマカウンターで計数する。標準
的案によりプリスタンで予備処理したbalb/cマウ
ス中で腹水液を製造し、集める。前記の方法により少な
くとも2種類のハイブリドーマが得られ、ここでA11
4及びD157と同定するモノクローナル抗体を製造す
る。両方の抗体はIgG1サブタイプであり、他のIg
G又はIgMイソタイプによる汚染は検出されない。
【0049】6.p80の分布 p80に対するポリクローナル及びモノクローナル抗体
を生成し、p80ウエスタンブロッティングを可能に
し、組織片における免疫細胞化学を行う。2匹の免疫化
マウスからの抗−p80ポリクローナル抗血清を、上記
の通りにSDS−PAGE上で分離し、ニトロセルロー
ス上に移したラット脳シナプトソーム試料を用いたウエ
スタンブロッティング(標準的方法、Vectasta
in ABCキットにより検出、Vector Lab
oratories,Burlingame CA)で
用いる。図3(A)に示す通り、2匹の免疫化マウスか
らの抗血清は大きい80KDaタンパク質(p80)及
び小さい55KDaタンパク質(p55)バンドと反応
し(1列及び2列)、これらのいずれも免疫前血清を用
いた場合は検出されない(3列)。p55タンパク質に
対する免疫化学的反応性の存在は、2つの可能性を示唆
している。マウス抗血清が単一特異性でないか、又はp
80及びp55が免疫学的に関連しているかである。こ
の疑問を解決するために、モノクローナル抗体D157
を用い、いくつかのラット組織でp80/p55プロフ
ァイルを分析する。標準的方法及び記載されている方法
(Ohandra,M.et al.,Toxico
l.Pathol19:164−167(199
1))により、ラットの組織からのホルマリン固定パラ
フィン埋め込み片の調製、一次抗体の適用、アビジン−
ホースラディッシュペルオキシダーゼ(Dako)によ
る検出、ヘマトキシリンによる対比染色及び固定を行
う。図3(B)に示す通り、1:10,000に希釈さ
れたモノクローナル抗体D157はウシ脳(1列)、ラ
ット脳(2列)、ラット心臓(3列)、ラット腎臓(4
列)及びラット肝臓(5列)から単離した膜においてp
80及びp55と強く反応する。ラット腎臓及び肝臓の
場合、p55バンドは2重線として現れる(図3B、4
及び5列)。1:10,000希釈における他の抗−p
80モノクローナル抗体であるA114の場合も同一の
結果がえらる。これらのモノクローナル抗体のp80及
びp55との免疫反応性は、2つのタンパク質が免疫学
的に関連していることを示す。80KDaアパミン結合
タンパク質の他に55KDaタンパク質が存在すること
は、いくつかのグループにより実証された(Seaga
r,M.J.et al.,Biochemistry
25:4051−4057(1986),Seaga
r,M.J.,et al.,J.Biol.Che
260:3895−3898(1985),Lev
eque,M.J.et al.,FEBS Lett
ers 275:185−189(1990)及びMa
rqueze,B.,et al.,Eur.J.Bi
ochem 169:295−298(1987))。
【0050】7.発現ライブラリのスクリーニング λ−Uni ZAP λR(Stratagene,L
a Jolla,CA)中のブタ大動脈発現cDNAラ
イブラリを、二次抗体及び検出系としてマウス抗−アパ
ミン結合タンパク質ポリクローナル抗血清(M2)の
1:1000希釈液及びVectastain ABC
キット(Vector Laboratories I
nc.,Burlingame,CA)を用いて調べ
る。この方法で約2x106個のプラーク形成単位をス
クリーニングする。
【0051】スクリーニングの第1ラウンドから4個の
陽性のプラークを選択する。これらを再スクリーニング
し、cDNA挿入片を含むプラスミド(pBluesc
ript)をヘルパーファージを用いて保護する。基と
なるプラスミドDNAを制限エンドヌクレアーゼEco
RI及びXhoIを用いて消化し、cDNA挿入片を放
出させ、アガロースゲル電気泳動により分析する。1個
の1.6Kb cDNA(Kcal 1.6と称する)
をノザンハイブリッド形成、ゲノムサザンブロッティン
グ及びDNA配列決定のために選択する。ノザンハイブ
リッド形成の場合、mRNAを凍結ラット組織から“F
ast Track”mRNA単離キット(Invit
rogen,San Diego,CA)を用いて単離
するか、又はClontech Labs(Palo
Alto,CA)から購入する。ゲノムサザンブロット
の場合、“Zoo−blot”をClontech L
absから購入し、製造者の記載の通りにプロセシング
する。図6Aに示す通り、cDNA Kcal 1.6
は成体ラット脳mRNA(1列)、ウシ脳mRNA(2
列)、及びブタ脳mRNA(3列)において約2.1K
bの1個のmRNAバンドを検出する。しかしプローブ
は、新生ラット脳(図6B)からのmRNAのノザンブ
ロットにおいて2.1及び3.0Kbの大きさの2個の
mRNAを明らかにする。これらの結果は、新生ラット
脳の場合、おそらくmRNAの交互スプライシングから
生ずる、Kcal 1.6とハイブリッド形成する2個
の異なるmRNA種があることを示す。次にEcoRI
切断−ゲノムサザンブロットを、Kcal 1.6 c
DNAで調べる。図7に示す通り、高緊縮度におけるブ
ロットの洗浄を繰り返した後、Kcal 1.6プロー
ブはヒト(1列)及びサル(2列)において1個の14
Kbバンドを検出する。しかしラット(3列)、マウス
(4列)、イヌ(5列)、ウシ(6列)、ウサギ(7
列)及びニワトリ(8列)において14Kb−3.0K
bの範囲のハイブリッド形成の可変パターンがある。酵
母DNA(9列)の場合は検出可能なハイブリッド形成
はない。これらの結果は種々の種においてp80をコー
ドする遺伝子の間に顕著な相同性があることを示す。
【0052】8.Kcal 1.6の配列決定 “Tag−Track”配列決定系(Promega
Corp.)又は“Sequenase”系(U.S.
Biochemical,Cleveland,OH)
を用いてDNA配列決定を行う。得られたヌレオチド配
列は、クローンが全長ではなく、開始メチオニン残基を
欠いていることを示す。全長クローンを得るために、K
cal 1.6をプローブとして用いて最初のフダ大動
脈cDNAライブラリをスクリーニングする。陽性のク
ローンを関連性及び挿入断片の大きさにつき制限マッピ
ング及び電気泳動により分析する。Kcal 1.6よ
りわずかに長い1個のcDNAクローン(Kcal
1.8と称する)を単離し、配列決定する。Kcal
1.8のヌクレオチド及びアミノ酸配列を図8−10に
示す。cDNAは437アミノ酸をコードし;ヒドロパ
シープロット(hydropathy plot)(図
11)は4個の強い疎水性推定トランスメンブランドメ
インを示す。推定カルシウム結合ドメインがあり、それ
はドロソフィラの推定カルシウム活性化K−チャンネル
をコードするクローニングcDNAsloのそれと密接
に一致している。しかし他の領域にはKcal 1.8
sloの間に有意な配列相同性はない。
【0053】Kcal 1.8中に、cAMP依存性タ
ンパク質キナーゼ、ならびに推定カゼインキナーゼリン
酸化部位に関する1つの強い共通配列がある。Kcal
1.8はいずれの既知の電圧ゲートK−チャンネル、
ナトリウムチャンネル又はカルシウムチャンネルとも有
意な相同性を持たない。
【0054】9.Kcal 1.8の発現 Neorマーカーを含む安定な哺乳類発現プラスミドで
あるpRc/CMV(Invitrogen)中にcD
NAを導入することにより、Kcal 1.8遺伝子生
成物を安定して発現するCV−1細胞(ATCC CC
L70)を製造する。pBluescriptベクター
からEcoRI及びXhoIを用いた消化によりKca
l 1.8配列を抽出し、pRc/CMVの対応する部
位に連結する。細胞のトランスフェクションのために、
トランスフェクションの前日にCV−1細胞の密集10
0mm皿を分断し、再平板化し、細胞が確実に対数成長
期にあるようにする。エレクトロポレーションのため
に、トリプシンを用いて細胞を収穫し、リン酸塩−緩衝
食塩水で1回、及び272mMのスクロース、7mMの
リン酸ナトリウム、pH7.4及び1mMのMgCl2
を含む等張低イオン濃度緩衝液(緩衝液E)で2回洗浄
する。細胞をこれと同一の緩衝液に、1.5x106
胞/mlの最終濃度で再懸濁する。20μgの適したベ
クターを40単位のScaIを用いて37℃で2時間消
化し、プラスミドを直線化する。直線化したプラスミド
をフェノール/クロロホルムで抽出し、EtOH沈澱さ
せ、400μlの緩衝液Eに再懸濁する。再懸濁したD
NAを400μlのCV−1細胞(1x106細胞)と
混合し、エレクトロポレーションの前に室温で2分間イ
ンキュベートする。25μファラッドにて300−Vパ
ルスを用いたBio−Rad遺伝子パルサーによりエレ
クトロポレーションを行う。トランスフェクションは二
重に行う。懸濁液を室温で5分間さらにインキュベート
し、その後10%のウシ胎児血清を含むDulbecc
oの修正イーグル培地を10mls入れた100mmの
組織培養皿に平板化する。トランスフェクションの2日
後にG418を200μg/mlの最終濃度で加える。
単離したG418−抵抗性コロニーを同定する。それら
をクローニングシリンダーを用いて選択し、増幅する。
【0055】トランスフェクションされた細胞を収穫
し、洗浄する。それらを結合緩衝液“B”:トリス−H
Cl 10mM、KCl 10mM、pH7.4中で、
1μMの冷アパミンの存在下又は不在化で、〔125I〕
アパミンと共にインキュベートする。インキュベーショ
ンは冷アパミンと共に4℃で30分間、その後
125I〕アパミン(20,000cpm/ウェル)と
共に4℃で1時間である。その後標的細胞を濾過し、結
合緩衝液及びBSAで洗浄する。フィルターをガンマカ
ウンターで計数する。
【0056】図12に示す通り、トランスフェクション
生成物#1、3、10及び12は、示されている他のト
ランスフェクション生成物と比較して〔125I〕アパミ
ンの結合の有意な増加を示す。
【0057】本発明の主たる特徴及び態様は以下の通り
である。
【0058】1.細胞材料からアパミンレセプターを単
離するためのアフィニティーマトリックスとして有用な
組成物において、アパミンの遊離のカルボキシル基に共
有結合によりカップリングした遊離のアミノ基を有する
固体担体マトリックスを含むことを特徴とする組成物。
【0059】2.第1項に記載の組成物において、固体
担体マトリックスが遊離のアミノ基を有するスペーサー
アームを含む誘導アガロースマトリックスであることを
特徴とする組成物。
【0060】3.第2項に記載の組成物において、アガ
ロースがEAH−セファロースであることを特徴とする
組成物。
【0061】4.第1項に記載の組成物において、カッ
プリングをカーボジイミド縮合により行うことを特徴と
する組成物。
【0062】5.細胞材料からアパミンレセプターを単
離するのに有用な組成物の製造法において、縮合反応条
件下のカーボジイミドの存在下で遊離のアミノ酸を有す
る誘導アガロースマトリックスをアパミンと、マトリッ
クスとアパミンのカップリングに十分な時間接触させる
段階を含むことを特徴とする方法。
【0063】6.第5項に記載の方法において、反応を
約4℃で行うことを特徴とする方法。
【0064】7.第5項に記載の方法において、反応を
N−ヒドロキシスルホコハク酸イミドの存在下で行うこ
とを特徴とする方法。
【0065】8.第5項に記載の方法において、アガロ
ースマクトリックスが遊離のアミノ基を有するスペーサ
ーアームを含むことを特徴とする方法。
【0066】9.第8項に記載の方法において、マトリ
ックスがEAH−セファロースであることを特徴とする
方法。
【0067】10.細胞材料からアパミンレセプターを
単離する方法において、洗剤により可溶化したアパミン
レセプターを含む細胞材料を、アパミンに共有結合によ
りカップリングした遊離のアミノ基を有する誘導アガロ
ースマトリックスを含むアフィニティーマトリックス
と、最高4℃の温度にてレセプターがアパミンに結合す
るのに十分な時間接触させ、温度を少なくとも約42℃
に上げることによりレセプターをアフィニティーマトリ
ックスから溶離させる段階を含むことを特徴とする方
法。
【0068】11.第10項に記載の方法において、ア
ガロースマトリックスが遊離のアミノ基を有するスペー
サーアームを含むことを特徴とする方法。
【0069】12.第10項に記載の方法において、ア
フィニティーマトリックスがEAH−セファロースを含
むことを特徴とする方法。
【0070】13.アパミンに特異的に結合する単離及
び精製タンパク質。
【0071】14.第13項に記載のタンパク質におい
て、脳、心臓、血管平滑筋、腎臓、ニューロン、膵臓、
黒色腫及び神経芽細胞腫から成る群より選ばれる組織か
ら単離されることを特徴とするタンパク質。
【0072】15.第14項に記載のタンパク質におい
て、脳組織から単離されることを特徴とするタンパク
質。
【0073】16.第13項に記載のタンパク質におい
て、約90−95%の純度であることを特徴とするタン
パク質。
【0074】17.第15項に記載のタンパク質におい
て、分子量が約80KDaであることを特徴とするタン
パク質。
【0075】18.第17項に記載のタンパク質におい
て、分子量が約55KDaであることを特徴とするタン
パク質。
【0076】19.第13項に記載のタンパク質におい
て、小導電性カルシウム活性化カリウムチャンネルと関
連することを特徴とするタンパク質。
【0077】20.有効量の第13項に記載の組成物を
含む免疫原性組成物。
【0078】21.アパミンレセプター又はその一部に
結合するモノクローナル抗体。
【0079】22.第21項に記載の抗体において、分
子量が約80KDaのアパミン結合タンパク質に対して
誘起されることを特徴とする抗体。
【0080】23.第21項に記載の抗体において、細
胞破壊剤と複合させることを特徴とする抗体。
【0081】24.第21項に記載の抗体において、造
影剤と複合させることを特徴とする抗体。
【0082】25.アパミンレセプタータンパク質又は
生物学的に活性なそのフラグメントをコードする核酸配
列を含む単離核酸フラグメント。
【0083】26.第25項に記載のフラグメントにお
いて、脳、心臓、平滑筋、腎臓、肝臓、膵臓及びニュー
ロンから成る群より選ばれる組織中で発現されるレセプ
ターをコードすることを特徴とするフラグメント。
【0084】27.第25項に記載のフラグメントにお
いて、高緊縮条件下で配列が、配列ID No.:2の
アミノ酸配列をコードする核酸配列とハイブリッド形成
することを特徴とするフラグメント。
【0085】28.第25項に記載のフラグメントにお
いて、Kcal 1.8の配列を含むことを特徴とする
フラグメント。
【0086】29.組み替えにより製造され、単離され
たアパミンレセプタータンパク質、又は生物学的に活性
なそのフラグメント。
【0087】30.通常は少量のアパミンレセプターの
みを発現する宿主細胞中で発現された、組み替えにより
製造されたアパミンレセプタータンパク質。
【0088】31.第25項に記載の誘導体フラグメン
トを用いて形質転換又はトランスフェクションされた宿
主細胞、及びその子孫。
【0089】32.第31項に記載の宿主細胞におい
て、その非形質転換又は非トランスフェクション状態の
宿主細胞の約2倍の量でアパミンに結合することを特徴
とする宿主細胞、及びその子孫ならびに誘導体。
【0090】33.第25項に記載のフラグメントを含
む組み替えベクター。
【0091】34.第23項に記載のベクターにおい
て、図7に描かれた配列又はその生物学的活性フラグメ
ントを含むことを特徴とするベクター。
【0092】35.第34項に記載のベクターにおい
て、Kcal 1.8の配列を含むことを特徴とするベ
クター。
【0093】36.第33項に記載のベクターを含む宿
主細胞。
【0094】37.第35項に記載のベクターを含む宿
主細胞。
【0095】38.宿主細胞中でアパミンレセプターを
発現する方法において、第25項に記載のフラグメント
を用いて宿主細胞を形質転換又はトランスフェクション
する段階を含むことを特徴とする方法。
【0096】39.第38項に記載の方法において、配
列ID No.:1に描かれている核酸配列を含むこと
を特徴とする方法。
【0097】40.第38項に記載の方法において、フ
ラグメントがKcal 1.8の核酸配列を含むことを
特徴とする方法。
【0098】41.アパミンレセプター活性を調節する
ことができる化合物の同定法において、第25項に記載
のフラグメントを用いて形質転換又はトランスフェクシ
ョンした宿主細胞と化合物又は化合物の混合物を接触さ
せ、宿主細胞がアパミンに結合する能力への影響の存在
又は不在を観察する段階を含むことを特徴とする方法。
【0099】42.チャンネル活性を調節することがで
きる化合物の同定法において、第1項に記載のフラグメ
ントを用いて形質転換又はトランスフェクションした宿
主細胞と化合物又は化合物の混合物を接触させ、宿主細
胞の86RB流出分析において輸送能力への影響の存在又
は不在を観察する段階を含むことを特徴とする方法。
【0100】
【表1】
【0101】
【表2】
【0102】
【表3】
【0103】
【表4】
【0104】
【表5】
【0105】
【表6】
【図面の簡単な説明】
【図1】 アパミン−セファロース 4B マトリック
ス上のアフィニティークロマトグラフィーにより単離さ
れたアパミン結合タンパク質、p80のSDS−PAG
E及びクーマシー染色分析したクロマトグラフである。
CHAPSにより可溶化されたウシ脳膜を負荷し、広げ
るように洗浄したアフィニティー樹脂を37℃(1
列)、42℃(2列)及び55℃(3列)で順に溶離す
る。4列及び5列はそれぞれCHAPS及びSDSで可
溶化した膜タンパク質全体のプロファイルである。予備
−染色分子量標準は、ホスホリラーゼB、ウシ血清アル
ブミン、オボアルブミン、カルボニックアンヒドラー
ゼ、大豆トリプシン阻害剤及びリゾチームである。
【図2】 精製p80への〔125I〕アパミンの架橋。
精製p80を、過剰の非標識アパミンを含まずに(1
列)又は含んで(2列)〔125I〕アパミンと共にイン
キュベートする。複合体を脱塩し、架橋し、SDS−P
AGEにより分離し、オートラジオグラフィーを行った
オートラジオグラムである。
【図3】 ラット脳膜におけるp80のウエスタンイム
ノブロッティングの結果を示す図に代る写真である。 (A)マウスM1(1列)、マウスM2(2列)及び非
免疫マウス(3列)を、ラット脳膜タンパク質のSDS
−可溶化試料のイムノブロッティングに用いる。ブロッ
トは下記の通りに展開する。矢印は2個の免疫反応性バ
ンド、p80及びp55の位置を示す。 (B)抗−p80モノクローナル抗体、D157を、ウ
シ脳(1列)、ラット脳(2列)、ラット心臓(3
列)、ラット腎臓(4列)及びラット肝臓(5列)から
の膜のSDS変性試料のイムノブロッティングに用い
る。矢印はp80及びp55の位置を示す。 (C)抗−p80モノクローナル抗体、D157を、培
養ヒト黒色腫細胞A375(1列)及びヒト髄芽細胞腫
細胞TE671(2列)からの膜のSDS変性試料のイ
ムノブロッティングに用いる。p80の位置を矢印で示
す。
【図4】 ラット組織におけるp80の免疫細胞化学的
位置決定。抗−p80モノクローナル抗体、D157を
用いてラット腎臓のホルマリン−固定パラフィン埋め込
み片を染色した組織片を示す図に代る写真である(A及
びB)。標準片をパネルCに示す。
【図5】 図4の処置同様に、ラット脳の片もモノクロ
ーナル抗体D157で染色して得られた組織片を示す図
に代る写真である(D)か、又は標準片(E)として用
いた組織片を示す図に代る写真である。
【図6】 アパミンレセプターをコードするmRNAの
ノザンブロッティングの結果を示す図に代る写真であ
る。 (A)成体ラット脳(1列)、ウシ脳(2列)又はブタ
脳(3列)から単離したポリA+−mRNAを変性アガ
ロースゲル上で分離し、ニトロセルロース上にブロット
し、32P−標識Kcal 1.6 cDNAとハイブリ
ッド形成させ、オートラジオグラフを行う。 (B)新生ラット脳から単離したポリA+−mRNAを
変性アガロースゲル上で分離し、ニトロセルロース上に
ブロットし、32P−標識Kcal 1.6 cDNAと
ハイブリッド形成させ、オートラジオグラフを行う。矢
印は2個のハイブリッド形成mRNAバンドの大きさ
(キロ塩基)を示す。
【図7】 Kcal 1.6のゲノムサザンハイブリッ
ド形成分析の結果を示す図に代る写真である。ヒト(1
列)、サル(2列)、ラット(3列)、マウス(4
列)、イヌ(5列)、ウシ(6列)ウサギ(7列)、ニ
ワトリ(8列)及び酵母(9列)からのEcoRI切断
−ゲノムDNAを32P−標識Kcal 1.6 cDN
Aとハイブリッド形成させ、オートラジオグラフを行
う。
【図8】 Kcal 1.8 cDNAのヌクレオチド
配列及びそのアミノ酸翻訳を示す図である。下線のアミ
ノ酸はタンパク質のトランスメンブランドメインの可能
性を示す。長円形はタンパク質キナーゼCの可能性のあ
る部位を示す。(*)はカルシウム結合部位を形成する
可能性のあるアミノ酸を示す。
【図9】 Kcal 1.8 cDNAのヌクレオチド
配列及びそのアミノ酸翻訳を示す図である。下線のアミ
ノ酸はタンパク質のトランスメンブランドメインの可能
性を示す。長円形はタンパク質キナーゼCの可能性のあ
る部位を示す。(*)はカルシウム結合部位を形成する
可能性のあるアミノ酸を示す。
【図10】 Kcal 1.8 cDNAのヌクレオチ
ド配列及びそのアミノ酸翻訳を示す図である。下線のア
ミノ酸はタンパク質のトランスメンブランドメインの可
能性を示す。長円形はタンパク質キナーゼCの可能性の
ある部位を示す。(*)はカルシウム結合部位を形成す
る可能性のあるアミノ酸を示す。
【図11】 Kcal−1.8 cDNAによりコード
されるタンパク質に関するヒドロパシープロット。推定
ではあるが強い4個の疎水性ドメインを矢印で示す。
【図12】 pRC/CMVベクター中のKcal−
1.8 cDNAを用いてトランスフェクションしたC
V−1細胞の原形質膜へのアパミンの結合様式を示す図
である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年9月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】アパミン−セファロース 4B マトリックス
上のアフィニティークロマトグラフィーにより単離され
たアバミン結合タンパク質、p80のSDS−PAGE
及びクーマシー染色分析したクロマトグラフを示す図に
代る写真である。CHAPSにより可溶化されたウシ脳
膜を負荷し、広げるように洗浄したアフィニティー樹脂
を37℃(1列)、42℃(2列)及び55℃(3列)
で順に溶離する。4列及び5列はそれぞれCHAPS及
びSDSで可溶化した膜タンパク質全体のプロファイル
である。予備−染色分子量標準は、ホスホリラーゼB、
ウシ血清アルブミン、オボアルブミン、カルボニックア
ンヒドラーゼ、大豆トリプシン阻害剤及びリゾチームで
ある。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】精製p80への〔125I〕アパミンの架橋。
精製p80を、過剰の非標識アパミンを含まずに(1
列)又は含んで(2列)〔125I〕アパミンと共にイ
ンキュベートする。複合体を脱塩し、架橋し、SDS−
PAGEにより分離し、オートラジオグラフィーを行っ
たポリアクリルアミド空気泳動の結果を示す図に代るオ
ートラジオグラムの写真である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】ラット脳膜におけるp80のウエスタンイムノ
ブロッティングの結果を示すゲル電気泳動図に代る写真
である。 (A)マウスM1(1列)、マウスM2(2列)及び非
免疫マウス(3列)を、ラット脳膜タンパク質のSDS
−可溶化試料のイムノブロッティングに用いる。ブロッ
トは下記の通りに展開する。矢印は2個の免疫反応性バ
ンド、p80及びp55の位置を示す。 (B)抗−p80モノクローナル抗体、D157を、ウ
シ脳(1列)、ラット脳(2列)、ラット心臓(3
列)、ラット腎臓(4列)及びラット肝臓(5列)から
のSDS変性試料のイムノブロッティングに用いる。矢
印はp80及びp55の位置を示す。 (C)抗−p80モノクローナル抗体、D157を、培
養ヒト黒色腫細胞A375(1列)及びヒト髄芽細胞腫
細胞TE671(2列)からの膜のSDS変性試料のイ
ムノブロッティングに用いる。p80の位置を矢印で示
す。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】 ラット組織におけるp80の免疫細胞化学的
位置決定。抗−p80モノクローナル抗体、D157を
用いてラット腎臓のホルマリン−固定パラフィン埋め込
み片を染色した組織片に係る生物の形態を示す図に代る
写真である(A及びB)。標準片の染色した組織片に係
る生物の形態を示す図に代る写真をパネルCに示す。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】図4の処置同様に、ラット脳の片もモノクロー
ナル抗体D157で染色して得られた組織片に係る生物
の形態を示す図に代る写真である(D)か、又は標準片
(E)として用いた組織片に係る生物の形態を示す図に
代る写真である。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】アパミンレセプターをコードするmRNAのノ
ザンブロッティングの結果を示すゲル電気泳動図に代る
写真である。 (A)成体ラット脳(1列)、ウシ脳(2列)又はブタ
脳(3列)から単離したポリA−mRNAを変性アガ
ロースゲル上で分離し、ニトロセルロース上にブロット
し、32P−標識Kcal 1.6 cDNAとハイブ
リッド形成させ、オートラジオグラフを行う。 (B)新生ラット脳から単離したポリA−mRNAを
変性アガロースゲル上で分離し、ニトロセルロース上に
ブロットし、32P−標識Kcal 1.6cDNAと
ハイブリッド形成させ、オートラジオグラフを行う。矢
印は2個のハイブリッド形成mRNAバンドの大きさ
(キロ塩基)を示す。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】Kcal 1.6のゲノムサザンハイブリッド
形成分析の結果を示すゲル電気泳動図に代る写真であ
る。ヒト(1列)、サル(2列)、ラット(3列)、マ
ウス(4列)、イヌ(5列)、ウシ(6列)ウサギ(7
列)、ニワトリ(8列)及び酵母(9列)からのEco
RI切断−ゲノムDNAを32P−標識Kcal1.6
cDNAとハイブリッド形成させ、オートラジオグラ
フを行う。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 15/09 ZNA C12P 21/02 C 9282−4B 21/08 9161−4B G01N 33/53 D 33/577 B //(C12P 21/02 C12R 1:91) (C12P 21/08 C12R 1:91) (72)発明者 モハマド・レザ・ジアイ アメリカ合衆国ニユージヤージイ州08543 モントベイル・ノツテインガムコート66 (72)発明者 マニク・チヤンドラ アメリカ合衆国ニユージヤージイ州07675 リバーベイル・ニユーストリート615

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アパミンの遊離のカルボキシル基に共有
    結合した遊離のアミノ基を有する固体支持体マトリック
    スを含んでなる細胞材料からアパミンレセプターを単離
    するためのアフィニティーマトリックスとして有用な組
    成物。
  2. 【請求項2】 細胞材料からアパミンレセプターを単離
    するのに有用な組成物の製造法において、縮合反応条件
    下のカーボジイミドの存在下で遊離のアミノ基を有する
    誘導アガロースマトリックスをアパミンと、マトリック
    スとアパミンのカップリングに十分な時間接触させる段
    階を含むことを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 細胞材料からアパミンレセプターを単離
    する方法において、洗剤により可溶化したアパミンレセ
    プターを含む細胞材料を、アパミンに共有結合した遊離
    のアミノ基を有する誘導アガロースマトリックスを含む
    アフィニティーマトリックスと、最高約4℃の温度にて
    レセプターがアパミンに結合するのに十分な時間接触さ
    せ、次いで温度を少なくとも約42℃に上げることによ
    りレセプターをアフィニティーマトリックスから溶離さ
    せる段階を含むことを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 アパミンに特異的に結合する単離及び精
    製タンパク質。
  5. 【請求項5】 有効量の請求項4に記載の組成物を含む
    免疫原性組成物。
  6. 【請求項6】 アパミンレセプター又はその一部に結合
    するモノクローナル抗体。
  7. 【請求項7】 アパミンレセプタータンパク質又は生物
    学的に活性なそのフラグメントをコードする核酸配列を
    含む単離核酸フラグメント。
  8. 【請求項8】 組み替えにより製造され、単離されたア
    パミンレセプタータンパク質、又は生物学的に活性なそ
    のフラグメント。
  9. 【請求項9】 通常は少量のアパミンレセプターのみを
    発現する宿主細胞中で発現された、組み替えにより製造
    されたアパミンレセプタータンパク質。
  10. 【請求項10】 請求項7に記載の誘導体フラグメント
    を用いて形質転換又はトランスフェクションされた宿主
    細胞、又はその子孫。
  11. 【請求項11】 請求項7に記載のフラグメントを含む
    組み替えベクター。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載のベクターを含む宿
    主細胞。
  13. 【請求項13】 宿主細胞中でアパミンレセプターを発
    現する方法において、請求項7に記載のフラグメントを
    用いて宿主細胞を形質転換又はトランスフェクションす
    る段階を含むことを特徴とする方法。
  14. 【請求項14】 アパミンレセプター活性を調節するこ
    とができる化合物の同定法において、請求項7に記載の
    フラグメントを用いて形質転換又はトランスフェクショ
    ンした宿主細胞と化合物又は化合物の混合物を接触さ
    せ、宿主細胞がアパミンに結合する能力への影響の存在
    又は不在を観察する段階を含むことを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】 チャンネル活性を調節することができ
    る化合物の同定法において、請求項7に記載のフラグメ
    ントを用いて形質転換又はトランスフェクションした宿
    主細胞と化合物又は化合物の混合物を接触させ、宿主細
    胞の86RB流出分析において輸送能力への影響の存在又
    は不在を観察する段階を含むことを特徴とする方法。
JP5205917A 1992-07-30 1993-07-28 アパミンレセプターの単離のための組成物、アパミン結合タンパク質及びそれらの利用 Pending JPH07173199A (ja)

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US922307 1992-07-30
US923095 1992-07-30
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JP5205917A Pending JPH07173199A (ja) 1992-07-30 1993-07-28 アパミンレセプターの単離のための組成物、アパミン結合タンパク質及びそれらの利用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07173199A (ja) * 1992-07-30 1995-07-11 American Cyanamid Co アパミンレセプターの単離のための組成物、アパミン結合タンパク質及びそれらの利用
US5637470A (en) * 1994-05-13 1997-06-10 Merck & Co., Inc. Screening array using cells expressing recombinant α and β subunits of the mammalian large-conductance (maxi-K) potassium channel
DE19713530A1 (de) * 1997-04-01 1998-10-08 Volker Dr Stoldt Hämodynamisch-moduliertes Reportersystem
KR101424080B1 (ko) * 2012-01-03 2014-07-29 대한민국 아파민을 유효성분으로 포함하는 간질환 예방 및 치료용 약학 조성물

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JPH07173199A (ja) * 1992-07-30 1995-07-11 American Cyanamid Co アパミンレセプターの単離のための組成物、アパミン結合タンパク質及びそれらの利用

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