JPH07502883A - 新規なシクロフィリン類、関連タンパク質類および用途 - Google Patents

新規なシクロフィリン類、関連タンパク質類および用途

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JPH07502883A JP5503799A JP50379993A JPH07502883A JP H07502883 A JPH07502883 A JP H07502883A JP 5503799 A JP5503799 A JP 5503799A JP 50379993 A JP50379993 A JP 50379993A JP H07502883 A JPH07502883 A JP H07502883A
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ウェイスマン,アービング エル.
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 新規なシクロフィリン類、関連タンパク質類および用途本発明は米国政府に援助 された研究の過程でなされたものであり、米国政府は本発明に所定の権利をもっ ている。
発明の背景 免疫抑制薬剤のシクロスポリンA (CsA)は、生体内及び生体外においてT 細胞の活性化または分化に対して、高度に特異的な阻害作用を有するウンデカペ プチド真菌産物である。CsAは同種異系移植片に対する拒絶反応を防止するた めに現在広く使用されているが、その治療剤としての利用は各種の自己免疫およ び腫瘍形成の症状についても研究されている。CsAに対する最も豊富な細胞内 受容体であるシクロフィリンの発見と精製(Ha口dschumacherの1 984年の文献)次いで最終的にシクロフィリンをコードする遺伝子のクローン 化(Haendlerの1987年の文献)がなされて、CsAによるT細胞阻 害の機序の解明が期待できるようになった。
続いて、シクロフィリンか固有の酵素活性を有し、ペプチジル−プロリルイソメ ラーゼ(PPlase)であり(Fisherの1989年の文献:Takah ashiの1989年の文献)、かつその酵素活性がCsAで遮断されるという ことか発見されて、CsAの免疫抑制作用についての可能な説明の概略か提供さ れた。このアプローチは、FK506に対する受容体のFK結合タンパク質(F KBP)が、PPIase活性を有しくHardingの1989年の文献;  5iekierkaの1989年の文献)、その活性はFK506によって阻害 されるということが見出された(1991年8月5日に出願された米国特許願0 7/140.175号。なおこの文献は本願に援用するものとする)ときに他の 免疫抑制医薬の受容体系から得た結果で裏付けされた。しかしこの提案に二つの 問題点がでてきた。すなわち(1)シクロフィリンは偏在して発現されるが、生 体内でのその主な作用は高度に組織制限的であり;そして(2) CsAの同族 体は、PPIase活性の阻害と免疫抑制とに分離して示す(Sigalの19 91年の文献)。
発明の要約 マウス骨髄由来の支質(stromal)細胞系AC6から調製したcDNAラ イブラリーから単離した第三の哺乳類シクロフィリンcryC(Whitloc kの1987年の文献)のクローン化が提供される。このcDNAは、該支質細 胞系をインターロイキン−1(IL−1)で処理することによって誘発される遺 伝子を含有する一部削減(5ubtracted)サブライブラリーから単離し た。cypCについてのメツセージレベルは、IL−1での処理によって2〜3 倍の誘発を示し、かつこのcDNAは公知のシクロフィリン類に対し高レベルの 相同性を示す。
cypcは、腎臓で最も高度に発現され、かつ、骨髄支質細胞系AC6内のみな らず活性化されたT細胞中に検出することができるので、CsAの免疫抑制作用 と腎毒性作用に対する仲介化合物である。また、cypCは、CsAが不在の場 合(恐ら< PPXaseに関連している)またはCsAが存在する場合(恐ら くシグナル変換阻害)にその機能に関与する細胞質タンパク質に対するアフイテ イーブローブとして使用することもできる。CsAか不在の場合、主なパートナ −は77Kdのタンパク質であり、一方CsAが存在する場合、CsA : c ypc複合体はもはや該p77を捕捉しないで新規なp55の種を捕捉する。1 991年8月5日に出願された米国特許願第07/740.175号では、p5 5の種がカルシニューリン(calcineurin)として同定され、これは 、CsAおよびFK506によって遮断されるシグナル変換に関連する事象に関 与している。
またcypcポリペプチドファミリーの同族体および結合フラグメントならびに 所望のペプチドの製造法が提供される。cypcポリペプチドまたはその結合フ ラグメントを特異的に捕捉できる抗体も提供される。その上に本発明には、シク ロフィリンCポリペプチドおよびSDS −PAGEて同定される約77Kdの 分子量を有するタンパク質を含んでなる実質的に純品の複合体が含まれている。
この77にdは、シクロスポリンAが不在の場合、シクロフィリンCポリペプチ ドに結合し、その結合はカルシウム依存性ではない。
図面の簡単な説明 図IはcypCmRNAのヌクレオチドと推定アミノ酸配列を示す。cypcm RNAは、IL−1による誘発の際に、AC6細胞系によって発現される遺伝子 を含有する一部削減cDNAライブラリーから単離した。このcDNAの長さく  +288bp)はcypcメツセージを含有するポリ−Aの大きさの測定値と よく一致している(〜1400bp)。
図2は、二つの形態の酵母シクロフィリンの酵母1 (Haendlerの19 89年の文献)と酵母2 (Koserの1990年の文献)を、マウスcyp C。
ヒトcypB(Priceの1991年の文献)およびマウスcypA(Has elの1990年の文献)と比較して示すアミノ酸配列(Sequence a lignment)である。すべての配列中の絶対的に保存される残基は箱印で 囲み肉太活字で示しである。隣接配列中の相同残基は垂直線で示しである。
図3はcypcとシクロフィリンAのmRNAのノーザン分析結果を示す。
組織または細胞系のRNAの合計20μgを各レーンに負荷し、下記のようにし てcypCまたはシクロフィリンへの配列でプローブした。
cypCmRNAは約1400個の塩基であり、一方cypAのmRNAは約1 000個の塩基である。肺臓29の試料は造血再構成(hematopoiet ic reconsti−tution)を受けている動物の肺臓から調製した RNAである。この肺臓は多数のコロニー形成単位(CFU)(12日目)を含 有し、迅速に分裂する未熟の骨髄細胞と赤芽球細胞の起源であった。
図4はcypCのペプチジル−プロリルイソメラーゼ活性とそのCsAによる阻 害を示す。100mMのトリス−HCI(pH7,8)中にペプチド(最終濃度 70μm)を含有する原液混合物を、(A)2μg/mlのグルタチオン−8− トランスフェラーゼ(GST); (B) 2μg/mlのcypc−csT融 合タンパク質+ (C)0.2μg/mlのcypC−GST融合タンパク質;  (D)2μg/mlのcypc −GST融合融合タンパ土質+0μg/ml のCsA ;および(E)2μg/mlのcypc−GST融合タンパク質+l μg/mlのCsAと混合した。反応は、キモトリプシン溶液を添加することに よって開始させた。
図5は、グルタチオンアガロース+lOμgのGST(対照レーン);10μg のcypc−GST融合タンパク質(cypCレーン);または10μgのcy pc−csr融合タンパク質+10μg/mlのC5A(cypc+CsAレー ン)に粘着性の3″Sメチオニン/システインで標識をつけたAC6タンパク質 のSOS −PAGEゲルのオートラジオグラフである。cypCアフィニティ ー反応は下記のようにして行った。記号「+」は標識付けがサイトカインIL− 1の存在下で行われたことを示し、記号「−」は標識付けがIL−1の不在下で 実施されたことを示す。
図6は、CsAの濃度を増大させた場合の、グルタチオンアガロース+融合タン パク質に粘着性の08メチオニン/システインで標識を付けたAC6タンパク質 のSDS −PAGEゲルのオートラジオグラフである。対照の試料はGST  10μgとともにインキュベートした。実験試料は、IOμgのcypC−GS T融合タンパク質十指定薬剤濃度とともにインキュベートした。
図7はヒトおよびマウスのT細胞系の関連タンパク質を示す。
cypCアフィニティー反応はヒトジャーカット細胞系ならびにマウスT細胞系 ノC6VL、 8.2.1および5M3L−4由来cv 21 s標識タンパク 質類を用いて実施した。AC6タンパク質は、77Kdと55Kdのタンパク質 の大きさ比較のために用いる。レーン1.(対照)10μgのGST 。
レーン2:lOμgのcypC−GST ;レーン3:10μgのcypC−G ST +5μg/mlのC5Ao活性化ジヤカツト細胞は、代謝標識化中、ホル ボールミリステートアセテート(PMA)(20ng/ml)およびイオノマイ ノン(2μM)の存在下でインキュベートすることによって調製した。
図8は、cypCと細胞内タンパク質の観察された相互作用と、CsAの導入に よるこれらの相互作用の変化の図式モデルを示す。図8Aには、CsAが不在時 のcypCと77Kdのタンパク質の相互作用を示す。
図8Bには、CsA存在下でのcypCと55Kdのタンパク質の相互作用を示 す。
発明の詳細な説明 新しい哺乳動物性シクロフィリンであるcypCは支質(Stromal)細胞 系由来の骨髄から単離した。cypCは、配列と発現の組織分布の両方について 哺乳動物のシクロフィリンAおよびBとは全く異なっている。cypCはペプチ ジル−プロリルイソメラーゼ(PPIase)活性を有し、そしてこの活性はC sAを添加することによって完全に阻止することができる。cypC−GST融 合タンパク質は、CsAの不在時または存在下でそれぞれcypCに特異的に結 合する77Kdと55Kdの細胞タンパク質を同定するためのアフィニティーリ ガンドとして用いた。55Kdのタンパク質と77Kdのタンパク質問の正確な 関係はまだ解明されていないが、77Kdのタンパク質を減損させて(Depl ete)得た細胞溶解物は依然として対照試料と同じ量の55Kdタンパク質を 含有している。さらに、p55と977の間には明らかな機能上の関連は全くな い。
cypC: p 77は一つの機能複合体を示し、かツCsA : cypC:  p 55は他の機能複合体を示すようである。その観点で、p55単独または CsA :cypC: p 55複合体の機能を理解すればCsAの免疫抑制機 能を明らかにできるであろう。一方p77の構造と機能を同定すれば、(少なく とも)cypCPPIaseの通常の機能が理解されるに至るであろう。
現在、CsAおよび機能が類似しているマクロライドのFK506の免疫抑制作 用を説明する広く容認されているモデルがない。各薬剤は天然に産生される真菌 産物であり、免疫フィリン類(immunophillins)と命名される一 クラスのタンパク質に特異的に結合する(Biererの1990年の文献:  5chreiberの1991年の文献)。これまでに単離された免疫フィリン 類はすべて、遊離形の場合はプロリル−イソメラーゼであり、同族の薬剤・免疫 フィリンの複合体(CsA ニジクロフィリン類); FK506およびラバマ イシン(rapamycin) : FKBP)はその活性がない。免疫フィリ ン類が発現されるT細胞などの組織中でT細胞シグナル変換を阻害するのは通常 の機能であるが、上記の免疫抑制リガンドがT細胞シグナル変換を阻害する機序 は不明である。現在の証拠は、CsAとFに506がほぼ同一の生物活性を有し 、カルシウムフラックスとホスファチジルイノシトールの加水分解反応の両方に 遠位の細胞内シグナリングイベント(signali口g event)を阻害 することによってT細胞の活性化を遮断することを示唆している(Dumont の1990年の文献; Tocciの1989年の文献)。このシグナリングイ ベントの性質は充分には理解されていないが、CsAが、T細胞の活性化に関与 している核タンパク質の機能を特異的に阻害し、特に、CsAが転写活性化因子 (transcriptional activator)と直接に相互に作用 するという証拠は全くないけれども、転写活性化因子NF−ATを阻害するとい う証拠が提供されている(Emmelの1989年の文献)。本願では、シクロ フィリンのファミリーの新しいメンバーのcypcが、これらの機序に関与しう る細胞タンパク質を特異的に単離するアフィニティー試薬として使用できること を示した。
図8に、CsAが存在している場合と不在時の、観察されたタンパク質のcyp Cとの相互作用のモデルを示す。相互作用の高いアフィニティーが観察されたこ とから、未変性のcypcと接触している77Kdタンパク質の多くの両分は、 両者が同じ細胞下コンパートメント内に存在していると仮定して、結合された形 態で存在していると提案される。CsAを細胞溶解物に添加すると、77Kdの タンパク質がcypC融合タンパク質から溶出される。この現象は無傷の細胞に も起こるようである。CsAを捕捉すると、cypCは55Kdタンパク質に対 して高いアフィニティーを有するリガンドになる。無傷の細胞においては、Ca Aが捕捉されると、恐らく続いて薬剤:受容体の複合体は接近可能な遊離の55 Kdタンパク質に結合する。55Kdタンパク質が薬剤:受容体複合体とキレー トを形成し、その通常の機能が潜在的に変化することは、CsAの作用の機序を 理解する鍵のようであるが、77Kdタンパク質か通常に結合された形態から放 出されることが、医薬:受容体の界面における生理学的に重要な事象であるとい うことは依然として正式に可能なことである。しかし、滴定実験の試験結果(図 6)は、CsAの薬理学的に適切な濃度において、かなりの量の55Kdタンパ ク質か薬剤:受容体複合体とキレートを形成できるが、77Kdタンパク質のプ ールは比較的影響を受けないはずであることを示唆している。77Kdタンパク 質は、cypCの通常の機能おそらくそのイソメラーゼ活性に関連する機能に密 接に関与していることは明らかである。55Kdタンパク質も、FK506 :  FKBP複合体によって認識され(米国特許願第07/740.175号参照 )、かつそれ自体、シグナル変換経路の重要ステップに対する可能性のある候補 である。
cypCは、マウス骨髄由来の支質細胞系AC6から調製されたcDNAライブ ラリーから単離した。一部削減ハイブリッド形成法(subtrac−tive  hybridization strategy)をrL−1で誘発された遺 伝子を単離するのに用いたが、cypcとcypAがこのグループ内に入ってい る(図3 ) 、 cypcとcypAのmRNAはともに、IL−1による誘 発に応答してAC6細胞内で約3倍に増大している。予想とおりに、CsAの影 響は、AC6細胞中でのcypCの発現に対して検出されなかった。AC6細胞 のような骨髄支質細胞は、IL−1による誘発後に、各種の造血増殖因子とレギ ュレーターをともに構成的に分泌することが知られている(Lovhaugの1 986年の文献)。
cypCと他のシクロフィリン顆間の配列を比較すると(図2)、cypCは、 他のシクロフィリン類と、コア相同領域(cypCの残基36〜205)中、5 0%〜70%が同一であることを示している。この領域の外側では、アミノ末端 は、配列が独得であるが、その全体の大きさは、ヒトcypB、ドロソフィラ・ ニナA (Drosophila n1na A)、ならびにノイロスポラ(N eurospora)属およびサツカロマイセス(Saccharo−myce s)属の種から単離されたより大きなシクロフィリン類のアミノ末端に類似して いる。カルボキシル末端も配列が独得のものであるが、ヒトcypBと酵母CY I)2のカルボキシル末端と明白な相同性がある。
cypAタンパク質はシトシル中で遊離していると考えられるが、cypB。
cypCおよび酵母cyp2の細胞局在性は現在分かっていない。cypAまた は酵母cyplについて、各タンパク質は、非極性残基が多い33〜35個のア ミノ酸からなるアミノ末端外延部を含有している。cypBのアミノ末端領域は 、イー・コリ(E−coli)中で発現されるとシグナル配列として作用可能で あり(Priceら1991年の文献)、これらのシクロフィリン類が、メンプ ランに結合したオルガネラ内に存在しているかおよび/または原形質膜と結合し ているかまたは分泌されることさえあるという可能性が増大する。最近、ドロソ フィラ属のシクロフィリン相同二すAが、C末端アンカーおよび切断可能なシグ ナル配列と一体膜タンパク質になっていることが分かった(Stamnesの1 991年の文献)。ニナA突然変異の表現型は、特異的な光受容体細胞のRhl ロドプシンの含量が劇的に減少している。このRh1ロドプシンの減少は、恐ら くロドプシン分子のプロセシングにおける転写後の欠陥が原因である。ニナAシ クロフィリン同族体のもっている機能は、Rh1ロドプシン中のXaa−プロリ ル結合について異性化作用であり、分子の適正なプロセシングを行うことができ る。この相互作用の明確な選択性によって、特定の細胞タンパク質のプロセシン グ、折畳み、トランスロケーションなどの必要条件に合わせて作られる多数のシ クロフィリンが存在する可能性が増大する。
また、cypCと特異的に相互に作用する77Kdの細胞タンパク質も同定され る。ニナA/ロドプシン系から類推して、この77Kdのタンパク質は、cyp c PP1ase活性に対する主な基質のようであり、その通常の機能てcyp Cを助けて、恐ら< cypCの基質として熱シヨツクタンパク質と同種のシャ ブロン分子(chapero口e molecule)として働くか、またはと りわけcypCの活性の天然の阻害剤(内因性のCsAのアゴニストとアンタゴ ニスト)を示す。あるいは、cypc : CsA複合体がシグナル変換経路を 分断して遮断するよってあるから、cypC: 77Kd複合体もシダナリング 経路の一部である。
免疫抑制における免疫フィリンのPPIase活性の役割については、多数の研 究者か挑戦している。CsA類似体についての研究(Duretteの1988 年の文献; Sigalの1991年の文献)は、いくつかの化合物が、シクロ フィリンAのPPIase活性を阻害する性能をもっているが免疫抑制活性をも っておらず、一方他の化合物はPPIaseの比較的劣った阻害剤であるが免疫 抑制作用を維持していることを示している。類似の結果は、非天然の免疫フィリ ンリガンド506BDを用いてFKBP/FK506系て得られているが(19 91年8月5日に出願された米国特許願第07/740.175号)、この50 6BDはFKBPロタマーゼ(FKBP rota−mase)の有効な阻害剤 であり、T細胞の活性化には作用せず、かつFK506とラバマイシンの両者の 免疫抑制作用を遮断できる(Biererの1990年の文献)。免疫フィリン :薬剤複合体の免疫抑制作用がイソメラーゼ機能の阻害に対して無関係であると 仮定すると、シグナル変換の観察された遮断の可能性がある手段は55Kdタン パク質のカルシニューリン(米国特許願第07/740.175号)である。と いうのは特に、カルシニューリンもFKBP : FK506アフイニテイーマ トリツクスに捕捉されるからである。また免疫フィリン類は、三官能リガンド( 例えばCsA、 FK506)がカルシニューリンタンパク質のような第三の分 子を“接合する(glue)”便利な基質として働く(米国特許願第07/74 0.175号参照)。免疫抑制リガンドのCsAとFK506は、シグナル変換 には、免疫フィリンの潜在的な役割を示す。CsAおよびFK506と同種の内 因性分子(米国特許願第07/740.175号)が通常、細胞内に存在し、こ れらの分子は、免疫フィリン類と相互に作用することによってシグナル変換経路 を調節すると考えられる。本願に提示されている77Kd分子の研究は、シグナ ル変換およびタンパク質のプロセシングにおける免疫フィリンの通常の役割を明 らかにするのに役立っている。
CsAの類似体についての研究結果に対する可能な説明としては、細胞内に、他 のCsA受容体で恐らく高いアフィニティーまたは重要な細胞下局在性を有する ものが存在することが含まれる。ノイロスポラ属およびサツカロマイセス属の種 牛に、CsAは、その受容体および他の未確認の細胞成分と毒性の°複合体′を 形成することによって、その作用を発揮する(Tropschugの1989年 の文献)。類推すれば、かような複合体は、T細胞活性化の阻害および哺乳動物 に観察される腎毒性に関与しているがもじれない。これらの結果は、観察された CsAの作用をもたらすのはCsA : cypC複合体と55Kdタンパク質 との会合であるという考えを裏付けている。
外の哺乳動物のCsA結合結合タンパ肪質離されると、生理学的に重要なCsA 結合結合タンパ肪質てのシクロフィリンAの役割に疑いが生しる。シクロフィリ ンAは比較的高いレベルで(全細胞質タンパク質の0.05〜0.4%)で明ら かに偏在して発現されるが(Koletskyの1986年の文献)、CsAの 作用は、免疫学的作用と臨床毒性によって明らかにさねているようにTリンパ球 および腎臓と神経の組織に限定されるよってある。cypCの発現の組織分布は 重要である。といのはそのメツセージか腎臓で比較的高いレベル゛C発せられ、 そして腎臓はCsAによる治療の過程で次第に損傷を受け易いことが知られてい るからである。成熟マウスの腎臓とアンチセンスcypCの2MS標識プローブ とのその場のハイブリッド形成によって、発現が非常に特異な分布を示し、すな わち皮質骨髄接合部(corticomedullaryjunction)に 分布している。またcypCmRNAは、各種のマウスT細胞系とマウスB細胞 系にも存在しているが、ノーザン分析では全胸腺RNA中に検出できない。した がって、リンパ球内でのcypCの発現はリンパ球の活性化の状態によって調節 することができる。特定の組織から咽離される77Kdと55Kdのタンパク質 とその外の関連タンパク質の機能の役割を理解すれば、T細胞仲介免疫性に対す るCsAの活性、腎毒性、および肥満細胞の5ね。消失のようなCaSの他の組 織特異的作用に関する情報か得られ;アあろう(t(ultschの1990年 の文献)。
要約すると、シクロフィリンC1よ:*乳動物シクロフィリンのファミリーの新 しいメンバーである。シフじフィリンCは、今までに単離されたすべてのシクロ フィリンと高度に相同性であり、組織特異的な発現パターンを示し、かつ独得の アミノ末端とカルボキシル末端の配列をもっている。cypCはプロリル−イソ メラーゼとして活性であり、CsAて阻害することができる。cypCは、Cs Aが存在しているときと不在時の両方の場合に、細胞タンパク質との高度に特異 的な相互作用を示す。CsAが不在時、cypcは各種の細胞に見出すことがで きる77Kdのタンパク質と結合する。CsAの存在下では、cypCはカルシ ニューリンと同定された55Kdタンパク質(米国特許願第07/740、17 5号)と結合し、この55Kdタンパク質も各種の細胞中に見出すことができる 。両方のタンパク質相互作用はマウス:ヒトの種間障壁を越えて起こり、タンパ ク質の成分とそれらの相互作用の領域の両者の進化の保存を強化している。55 Kdのタンパク質もFKBP :FK506アフイニテイーマトリツクスによっ て捕捉されるという観察結果と、それのシグナル変換経路中の可能な候補として の認識によって、CsAとFK506の作用の機序の理解が促進される(米国特 許願第07/740.175号)。
本発明には、シクロフィリンCポリペプチド類の結合タンパク質のクラス、が含 まれる。また本発明には、相同配列、対立遺伝子の変異体、天然の変異体、誘導 された変異体、換言すれば発現された変異体、および高いかまたは低い緊縮条件 下で、天然に産生ずる物質から検索された、cypcをコードする核酸とハイブ リッドを形成するDNAがコードするタンパク質が含まれる。抗血清によって検 索された、cypcに密接に関連するcypC様のポリペプチドまたはタンパク 質も本発明に含まれる。
また本発明は、cypCポリペプチドと実質的に相同の該ポリペプチドの結合フ ラグメントからなる他のポリペプチドを提供するものである。本発明の受容体ペ プチドは一般に天然産の配列と少なくとも約80%の相同性を示し、天然のcy pc配列と一般的に少なくとも約85%の相同性を示し、より一般的に少なくと も約90%の相同性を示し、普通少なくとも約95%の相同性を示し、およびよ り普通に少なくとも約97%の相同性を示す。比較配列の長さは一般に少なくと も約16個のアミノ酸であり、普通少なくとも約20個の残基てあり、より普通 に少なくとも約24個の残基てあり、一般に少なくとも28個の残基であり、お よび好ましくは約35個より多い残基である。
ポリペプチドについての相同性は、一般に配列分析用ソフトウェアを使って測定 される(例えば、米国、ウィスコンシン州53711゜マディノン、575サイ エンスドライブ所在のGenetics ComputerGroupの5eq uence Analysis Software Package参照)。タ ンパク質分析用ソフトウェアは、種々の置換、欠失および他の修飾に割当てられ た相同性の尺度を用いて類似の配列を突合わせる。同類置換には一般に以下のグ ループ内の置換が含まれる。すなわちグリシン、アラニン、バリン、イソロイシ ン、ロイシン:アスパラギン酸、グルタミン酸:アスパラギン、グルタミン:セ リン、トレオニン;リンン、アルギニン:およびフェニルアラニン、チロシンの グループである。
“実質的に純粋で均一の”という用語は本願で用いる場合、天然に付随する成分 から分離されたタンパク質またはポリペプチドを意味する。一般に、モノマーの タンパク質は、試料の少なくとも約60〜75%かルーのポリペプチド骨格を示 す場合、実質的に純粋である。
僅かに変異させた変異体または僅かに化学的に修飾されたものは一般に同しポリ ペプチド配列を共有している。実質的に純粋なタンパク質は一般にタンパク質試 料の約85〜90%以上を構成し、より普通に少なくとも約95%を構成し、お よび好ましくは約99%を越える。
通常純度は、染色によって決定される等質性によって、ポリアクリルアミドゲル 上で測定される。ある種の目的のためには、高分解能か利用され、かつ精製用の 1(PLCまたは類似の手段が利用される。大部分の目的のためには、純度を測 定するため、簡単なりロマトグラフィーのカラムまたはポリアクリルアミドゲル が利用される。
タンパク質は、それの天然の状態のときに付随している天然の汚染物から分離さ れると、天然に付随している成分を実質的に含有していない。したがって、化学 的に合成されるか、またはそれが天然に生じる細胞とは異なる細胞系内で合成さ れるタンパク質は、その天然に付随する成分を実質的に含有していない。非相同 の哺乳動物の細胞、昆虫の細胞、他の動物もしくは植物の細胞、イー・コリなと の原核細胞中で合成されたポリペプチドおよび核酸を記載するのに用語が用いら れる。
本発明は実質的に純粋な製剤を提供するものである。生物学的原料からそれらを 単離する各種の方法は、本願に含まれている構成および機能の説明に一部基いて 考案することができる。本願に提供されているような特異的抗体の有用性によっ て、特異的なcypcポリペプチドは、免疫アフィニティークロマトグラフィー を用いて精製することもできる。以下に述へるようにして調製した抗体は、不活 性な物質に固定化して高度に特異的なアフィニティーカラムを作ることかできる 。各種の細胞または組織の起源は、後述の実施例に記載されているような所望の タンパク質の存在量のために通常選択される出発物質として選択することができ る。
cypcのアミノ酸配列を決定するため、またはcypcのポリペプチドフラグ メントを得るため、そのタンパク質はトリプシンで消化される。ペプチドフラグ メントは、逆相高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)によって分離し、気 相配列決定法によって分析できる。当該技術分野で知られている配列決定法も使 用することができる。
cypCポリペプチドまたはcypCファミリーの特定領域は、それぞれのメン バーのアフィニティー精製を行うのに使用することができる。
ソゲナル配列またはリーダー配列によって、cypcタンパク質は、細胞膜を通 過することができる。それ故に、適切なシグナル配列がこのタンパク質とともに 使用される。
また本発明はcypCポリペプチド類の類似体を提供するものである。
このような類似体には、ポリペプチドの骨格と変種を修飾したものおよび該ポリ ペプチドの突然変異体の両方が含まれる。修飾体には、ポリペプチドを化学的に 誘導体化したちの例えばアセチル化またはカルボキシル化などによるものが含ま れる。また修飾体には、グリコジル化修飾体および一般的なポリペプチドのプロ セシング変形体が含まれる。これらのプロセシングのステップには具体的に述べ ると、ユビキナイゼーション(ubiq旧旧zation)のような酵素修飾法 が含まれる(例えばHershkoおよびC1echanover″Mecha nisms ofIntracellular Protein Breakd own+、 Ann、Rev、Bioch、、 51巻、335〜364頁、1 982年参照)。
特にその合成およびプロセシング中またはその後のプロセシングのステップ中、 ポリペプチドのグリコジル化パターンを修正するか、または酵素による脱グリコ ジル化(部分もしくは完全な)によってなされるグリコジル化反応の変形も含ま れる。これを達成するのに好ましい方法は、好ましくは精製された犬のすい臓ミ クロソームのようなグリコジル化系内で、かようなプロセシングを通常行う細胞 から誘導されたグリコジル化酵素例えば哺乳類のグリコジル化酵素にポリペプチ ドを暴露する方法である(MuecklerおよびLodish。
Ce1l、 44巻、 629頁、1986年ならびにWaiter、 P、、  Meth、Enzymol、。
96巻、84頁、1983年。これらの文献は本願に援用するものとする)。
リン酸化されたアミノ酸残基、例えばホスホトリプシン、ホスホセリンまたはホ スホトレオニンを有する同じプライマリ−アミノ酸配列の変形も含まれる。
他の類似体としては、天然のおよび誘発された両者の遺伝的変異体がある。誘発 突然変異体は、放射線照射またはEMS(メタンスルホン酸エチル)への暴露を 利用してコードしている核酸のランダム突然変異誘発を行うことを含む各種の方 法で誘導することができ、または部位特異的突然変異誘発法などの最新の分子生 物学の他の方法によって処理して変形させた形態のものでもよい(Sambro ok、 Fr1tschおよびManiatis、 Mo1ecular Cl oning : A Laboratory Manual(第2版) 、 1 989年、C3HPress社参照)。
実質的に全長のポリペプチドの代わりに、本発明は、ポリペプチドの生物学的に 活性のフラグメントを提供するものである。重要な生物学的活性としては、cy pcポリペプチドに特徴的なリガンド結合免疫活性などの生物学的活性がある。
免疫学的活性には、標的免疫系中の免疫原性機能、ならびに結合のための免疫学 的エピトープの共有が含まれ、後者はcypCエピトープに対する競合体もしく は置換抗原として働く。ポリペプチドに適用される用語のフラグメントまたはセ グメントは、本願で用いられる場合、通常少なくとも約5個の連続したアミノ酸 であり、一般に少なくとも約7個の連続アミノ酸であり、より一般的に少なくと も約9個の連続アミノ酸であり、普通少なくとも約11個の連続アミノ酸であり 、好ましくは少なくとも約13個の連続アミノ酸であり、より好ましくは少なく とも約16個の連続アミノ酸であり、および最も好ましくは少なくとも約20〜 30個またそれ以上の連続したアミノ酸である。特定の領域のセグメントは、対 応する領域の範囲内の適当な大きさのセグメントである。
免疫学的目的のために、ポリペプチドセグメントを縦方向に並べて繰返して高度 に抗原性のタンパク質を産生ずる免疫原が製造される。あるいはかようなポリペ プチドは、特異的な結合に対する高度に効率的な競合体として働く。cypcの ポリペプチドまたはフラグメントに対する抗体の製造について以下に述べる。
また本発明は、cypcポリペプチドのフラグメントからなる他のポリペプチド を提供するものである。したがって、cypCポリペプチドと、他の相同もしく は非相同のタンパク質との融合ポリペプチドが提供される。相同ポリペプチドは 異なるシクロフィリン顆間の融合体であり、例えばハイブリッドタンパク質、ま たは結合の特異性が広げられたかまたは弱められた融合タンパク質が得られる。
同様に、誘導体タンパク質類の特性または活性の組合せを示す非相同融合体か構 築される。例えば、リガンド結合などの領域は、異なる新しい融合ポリペプチド もしくはフラグメント間で“変換(swap)”することかできる。したがって 、特異性の新しい組合わせを示す新しいキメラポリペプチドが、リガンド結合の 特異性と細胞内領域の機能的連結から得られる。例えば、1g領域は、他の類縁 ポリペプチド由来の1g領域で代替することがてきる。他の遺伝子融合パートナ −としては、細菌のβ−ガラクトシダーゼ、trpEプロティンA、β−゛ラク タマーゼ、α−アミラーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼおよび酵母α結合因子 がある(例えば、Godowskiら、5cience、 241巻、812〜 816頁、1988年参照)。
融合タンパク質は、一般に、組換え核酸法または合成ポリペプチド法によって製 造される。核酸の操作法は、一般的に、例えばSambrookら、 Mo1e cular Cloning + A Laboratory Manual( 第2版)。
1〜3巻、Co1d Spring Harbor Laboratory(1 989年)に記載されている。ポリペプチドの合成法は、例えばMerrifi eld、 J、Amer、Chem。
Soc、、 85巻、2149〜2156頁、1963年に記載されている。本 発明の融合タンパク質を製造するのに用いられる組換え核酸配列は、天然または 合成の配列から誘導することができる。多くの天然の遺伝子配列か、適切なプロ ーブを用いて、種々のcDNAまたはゲノムライブラリーから得ることができる (GenBank(登録商flllli)、米国国立衛生研究所参照〕。適切な 合成りNAフラグメントは、BeaucageおよびCarruthers、  Tetra Letts、、 21巻、1859〜1862頁、1981年に記 載されているホスホルアミデート法によって調製することができる。二本鎖のフ ラグメントは、相補的なストランドを合成し次いてそのストランドを適当な条件 下でアニールするか、または適切なプライマー配列とともにDNAポリメラーゼ を用いて相補的ストランドを付加することによって得ることができる。
本発明は、上記の、cypCポリペプチド配列をコードする核酸配列を提供する ものである。本発明による核酸は、天然起源の遺伝子から誘導されるか、または 天然のcypc遺伝子またはその一部分と実質的に相同の遺伝子である配列をも っている。
核酸配列の状態が実質的に相同ということは、そのセグメントまたはその相補的 ストランドか、最適に並べられて比較されたときに、適切なヌクレオチドを挿入 または欠失させることにより、ヌクレオチドの、少なくとも約80%の残基、通 常は少なくとも約90%、より普通に少なくとも約95%、好ましくは少なくと も約97%およびより好ましくは少なくとも約98〜99.5%が同一であるこ とを意味する。
あるいは、実質的な相同性は、そのセグメントが選択的なハイブリッド形成条件 下でストランドまたはその補体とハイブリッドを形成する場合に存在する。ハイ ブリッド形成の選択性は、特異性が全く欠如している以上に選択的であるハイブ リッド形成か起こるときに存在する。一般に選択的ハイブリッド形成は、少なく とも約14/25のヌクレオチドのストレッチにわたって少なくとも約55%の 相同性、好ましくは少なくとも約65%、より好ましくは少なくとも約75%、 および最も好ましくは少なくとも約90%の相同性があるときに起こる(Kan ehisa、 M、、 Nucleic Ac1ds Res、、 12巻、2 03〜213頁、1984年参照。なお、この文献は本願に援用するものである )。緊縮ハイブリッド形成条件としては一般に、約IMより低い塩濃度、より普 通に約500mMより低い塩濃度および好ましくは約200mMより低い塩濃度 が含まれる。温度条件は一般に20°Cより高く、より一般的に約30°Cより 高く、および好ましくは約37°Cより高い。他の因子としては、ハイブリッド 形成の緊縮性が有意に影響し、とりわけ、相補的ストランドの塩基組成と大きさ 、有機溶媒の存在、および塩基の誤対合の程度があり、パラメータの組合わせは いずれか一つのパラメータの絶対値より重要である。
“嚇離された”核酸は、例えばRNA、 DNAまたは混合ポリマーのような核 酸であり、天然のヒト配列に天然に付随する他のDNA配列、例えばリポソーム 類、ポリメラーゼ類および他の多くのヒトゲノム配列から実質的に分離されてい る。この用語には、その天然産の環境から取出された核酸配列か含まれ、組換え もしくはクローン化のDNA単離体および化学的に合成された類似体もしくは非 相同系によって生物学的に合成された類似体か含まれる。実質的に純粋な分子と しては単離された形態の分子かある。
1v−離された核酸は一般に分子の均一な組成物であるが、いくつかの実施態様 ではわずかな異質性をもっている。この異質性は一般に、所望の生物学的機能ま たは活性に対して重要でないポリマーの末端もしくは一部分に見られる。
“コードしている”という用語は、一般に、翻訳可能な形態で存在し、通常プロ モーターに動作可能に連結されている配列情報を意味する。機能プロモーターが 、配列の転写または発現を増大する場合、その配列は該プロモーターに動作可能 に連結されている。アンチセンスストランドも、配列をコードすると考えられる 。というのは、同じ情報内容が、特にセンスストランドの発現を促進する配列に 連結されている場合に、容易にアクセス可能な(accessible)形態で 存在しているからである。その情報は、標準のまたは修飾した遺伝コードを用い て変換することができる(例えば、Watsonら、TheMolecular  Biology of the Gene(第4版)1および2巻1987年 、米国、カリフォルニア州、ミラノ・パーク、ベンジャミン参照)。
“組換え体”という用語は、天然には生じないか、または二つの別の方法で分離 された配列のセグメントを人工的に結合させることによって製造される核酸配列 を意味する。この人工的な結合は、化学的合成法、または核酸の単離されたセグ メントの人工的操作、例えば遺伝子工学の方法によって実施することが多い。上 記の方法は通常、同じアミノ酸かまたは保存アミノ酸をコードする重複コドンて 、コドンを置換することによって通常行われ、一方、配列認識部位が一般に導入 または除去される。あるいは、所望の機能の核酸セグメントを連結して、普通の 天然形態にはみられない機能の所望の組合わせを有する単一の遺伝要素を生成さ せる。制限酵素認識部位はかような人工操作の標的である場合が多いが、他の部 位特異的標的、例えばプロモーター類、DNA複製部位類、調節配列類、制御配 列類、または他の有用な特徴部分を意図的に組込むことができる。
同様の概念が組換え体例えば融合体、ポリペプチドに提供される。
相同の配列は比較すると類似性を示す。核酸における相同性の標準は、当該技術 分野で一般に使用される相同性の尺度かまたはハイブリッド形成の条件である。
核酸の状態における実質的な相同性は、そのセグメントまたはその相補的ストラ ンドは、比較したとき、適切なヌクレオチドを挿入または欠失させることによっ て最適に並べた場合に、ヌクレオチドの、少なくとも約60%の残基、普通は少 なくとも約70%、より普通に少なくとも約80%、好ましくは少なくとも約9 096、およびより好ましくは少なくとも約95〜98%が同一であることを意 味する。あるいは、充分な相同性は、セグメントが選択的ハイブリッド形成条件 下で、ストランドまたはその補体とハイブリッドを形成するときに存在する。ハ イブリッド形成の選択性は、特異性が全く欠如している以上に選択的であるハイ ブリッド形成が起こるときに存在する。一般に選択的ハイブリッド形成は、少な くとも約14個のヌクレオチドのストレッチにわたって少なくとも約55%の相 同性が存在するとき、好ましくは少なくとも約65%、より好ましくは少なくと も約75%、および最も好ましくは少なくとも約9096の相同性が存在すると きに起こる(Kanehisa、 Nuc、Ac1ds Res、。
12巻、203〜213頁、1984年参照。なおこの文献は本願に援用するも のとする)。上記のような相同性を比較する長さは、より長いストレッチにわた っていることが多く、ある種の実施態様では少なくとも約17個のヌクレオチド 、通常は少なくとも約20個のヌクレオチド、より普通には少なくとも約24個 のヌクレオチド、一般に少なくとも約28個のヌクレオチド、より一般的には少 なくとも約32個のヌクレオチド、および好ましくは少なくとも約36個以上の ヌクレオチドのストレッチにわたって比較される。
相同性に関する緊縮条件は、ハイブリッド形成反応で一般に制御される塩、温度 、有機溶媒などのパラメータの条件を組合せた緊縮条件である。緊縮温度条件と しては、一般に30°Cを越える温度、一般的に37°Cを越える温度および好 ましくは45°Cを越える温度か含まれる。緊縮塩条件は、通常1000mMよ り低く、一般に500mMより低く、および好ましくは200mMより低い。し かしパラメータの組合せは、単一パラメータの値より重要である(例えば、We tmurとDavidson。
J、Mo1.Biol、、 31巻、349〜370頁、1968年参照。この 文献は本願に援用するものとする)。
プローブは、提供されるcypCのcDNAの配列に基づいて作ることができる 。プローブとしては、標識分子またはリポータ−分子に連結された単離核酸があ り、標準の方法で他のcypC核酸配列を単離するのに用いることができる(例 えばJ、 Sambrookら、)Jolecular Cloning:A  Laboratory Manual、1〜3巻、CSHPress社、ニュー ヨーク、1989年参照。この文献は本願に援用する)。他の類似の核酸は相同 核酸を用いることによって選択することができる。あるいは、これらの同一また は類似のポリペプチドをコードする核酸は、遺伝コードの重複性を利用すること によって合成または選択することができる。各種のコドン置換を導入してもよい 。例えば種々の制限部位を生成させるかまたは特定の系に対する発現を最適化す るためのサイレントチェンジ(silent change)がある。突然変異 を導入して、ポリペプチドの受容体の特性を修飾し、おそらく、リガンド結合ア フィニティー、連鎖間アフィニティー、またはポリペプチドの劣化速度もしくは 代謝回転速度を変化させることができる。
本発明のDNA組成物は、合成によって製造されたゲノムのDNAもしくはcD NA由来のものでもよく、または種々の組合わせのハイブリッドでもよい。さも なければ天然には生じない配列からなる組換え核酸も本発明によって提供される 。単離されるDNA配列としては、プライマーまたはハイブリッド形成反応によ って得られたかまたは制限酵素などによる処理を受けた配列がある。
合成のオリゴヌクレオチド類は、Matteucciら、J、 Am、 Che m、 Soc、 。
103巻、3185頁、1981年によるトリエステル法または市販の自動オリ ゴヌクレオチド合成器のような他の方法によって作ることができる。またプロー ブは、ニックトランスレーション、フレノウ・フィルイン反応または当該技術分 野で公知の他の方法で調製することができる。種々のタイプのcDNAもしくは ゲノムのライブラリーはスクリーニングすることができる。cDNAライブラリ ーの選択は、通常、所望の受容体に対し、mRNAが豊富な組織起源に対応して いる。ファージのライブラリーが通常好ましいが、プラスミドのライブラリーも 使用することができる。ライブラリーのクローンをプレート上に広げ、スクリー ニング用の基質に転移させ、変性し次いで所望の配列の存在についてプローブす る。
本発明によって、cypcの構造配列をコードする単離DNA配列がプローブと して用いることができる。cypC活性をコードする単離部分DNA配列もこの 発明の一部である。
本発明に用いられるDNA配列は、通常少なくとも約5個のコドン(15個のヌ クレオチド)からなり、より普通に少なくとも約7個のコドンからなり、一般に 少なくとも約10個のコドンからなり、好ましくは少なくとも約15個のコドン からなり、より好ましくは少なくとも約25個のコドンからなり、最も好ましく は少なくとも約35個のコドンて構成されている。1個以上のイントロンも存在 している。
ヌクレオチドの上記の数は、通常、cypcポリペプチドと特異的にハイブリッ ドを形成するのに成功するプローブに対して要求されるは望最小の長さである。
例えば、cypCの特徴的なエピトープは短かいペプチドにコードさせることが できる。通常野生型配列が採用され、場合によっては、欠失、置換、挿入または 反転のような1つ以上の突然変異を導入してアミノ酸配列を変化させて、サイレ ント突然変異を行わせ、制限部位を修飾し、または特定の突然変異を起こさせて もよい。ゲノム配列は、通常約200Kbを越えず、より普通に約+00Kbを 越えず、好ましくは5. OKbより大きくない。
cypCをコードするDNA配列由来の、少なくとも約15個のヌクレオチドを 含有するDNA配列の部分、通常は少なくとも約25個のヌクレオチドををし、 かつ約6Kbより少なく、通常は約1. OKbより少ないDNA配列の部分が プローブとして好ましい。そのプローブは、特定のcypCをコードするmRN Aが細胞または異なる組織中に存在しているか否かを決定するのにも使用できる 。
所望のフラグメントをコードする天然のまたは合成のDNAフラグメントが、生 体外の細胞培養物中に導入し発現させることができるDNA構造体中に組込まれ る。通常このDNA構造体は、酵母もしくは細菌のような単細胞宿主中で複製さ せるのに適しているが、ゲノム中への組込みを行う場合と行わない場合に、培養 された、哺乳動物、昆虫、植物などの真核細胞系に導入することができる。細菌 また酵母に導入するために製造されるDNAの構造体は、一般に、宿主によって 認識される複製系、所望の受容体ポリペプチドをコードする目的のDNAフラグ メント、該ポリペプチドをコードするセグメントに作動可能に連結された転写お よび翻訳の開始を調節する配列、および該ポリペプチドをコードするセグメント に作動可能に連結された転写および翻訳の終止を調節する配列を含有している。
上記の転写調節配列は、一般に、宿主によって認識される非相同のエンハンザ− またはプロモーターを含有している。適切なプロモーターの選択は宿主に依存し ているが、trp、 lacおよびファージのプロモーターのようなプロモータ ー、tRNAプロモーター類、および解糖酵素プロモーター類か知られているC 3ambrookら、Mo1ecular Cloning : ALabor atory Manual(第2版)、 C3HPress社、1989年参照 〕。便利に利用できる発現ベクターとしては、複製系および転写と翻訳の調節配 列を、cypcポリペプチドのDNA配列の挿入部位とともに含有するベクター か採用される。細胞系と発現ベクターとの作動可能な組合せの例はSambro okらの1989年の文献に記載されている(またMetzgerら、 Nat ure、 334巻、31〜36頁、1988年も参照)。
これらの細胞の発現ベクターには、複製開始点、プロモーター、エンハンサ−1 ならびにリポソーム結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位およ び転写ターミネータ−配列のような必要なプロセシング情報部位のごとき発現制 御配列が含まれている。好ましくはエンハンサ−またはプロモーターは、cyp cポリペプチドをコードする遺伝子に天然に付随しているものであるが、多くの 場合、他のものが同等であるかまたはより適切であることは理解されるであろう 。
重要なりNA上セグメント含有するベクターは、公知の方法によって宿主細胞に 転移させることがてきる。そしてその方法は細胞宿主の種類によって変わる。例 えば塩化カルシウムトランスフェクション法またはエレクトロポレーション法が 真核細胞に普通用いられ、一方リン酸カルシウム処理法、エレクトロポレーショ ン法、リボフエクチン法、バイオリスティックス(biolistics) 、 微量注射法および他のポリヌクレオチド転移法が他の細胞宿主に一般に用いられ る(一般的にSambrookらの1989年の文献参照)。“形質転換細胞” という用語は、形質転換された細胞の子孫も含むものとする。
またDNA配列はcypC活性を示すかまたは阻害するポリペプチドを発現する のに用いられる。
大腸菌、酵母、哺乳類細胞、昆虫の細胞またはカエルの卵母細胞のような適合性 の宿主内で、ベクターなとの発現伝達体中にcypcの全DNAまたはこのDN Aの一部分を発現させることによって、大量の上記ペプチドを製造することかで きる。発現伝達体は、当該技術分野で公知の方法、例えばリン酸カルシウム沈澱 法1、リポフエクチン(Iipofectin) 、エレクトロポレーション法 またはDEAEデキストラン法を用いて細胞に導入することができる。
cypCポリペプチドの特性を研究するために、シグナル配列がペプチドを細胞 下のコンパートメントに誘導する場合、cypC活性が欠如しているかまたは低 レベルである哺乳類細胞をトランスフェクトすることが有用である。形質転換ま たはトランスフェクトがなされた細胞によって、各種のcypCポリペプチドの 結合特性を分析することができる。またトランスフェクトされた細胞は、組成物 または医薬の効力を評価するのに、アンタゴニストもしくはアゴニストとして使 用することができる。
宿主として使用される最も普通の原核細胞は大腸菌の菌株であるか、バシラス・ サチリス(Bacillus 5ubtilis)またはシュードモナス(Ps eudomonas)属の種のような他の原核細胞も使用できる。cypCポリ ペプチド、その一部分またはcypcの活性を有するポリペプチドをコードする 配列のフラグメントまたは一部分を含む本発明のDNA配列は、発現伝達体また は構造体を製造するのに使用できる。通常制御配列は、哺乳動物細胞内での発現 のための真核プロモーターである。大腸菌を形質転換するのに用いる通常の原核 プラスミドベクターは、pBR322またはその誘導体〔例えばプラスミドpk t279 (CIon−tech社)〕である(Bolavarら、Gene、 2巻、95頁、1977年)。原核ベクターも、転写開始のための原核プロモー ターを、任意にオペレーターとともに含有している。最も普通に用いられる原核 プロモーターの例としては、β−ラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)とラクタマー ゼ(Iac)のプロモーター(Chengら、Nature、 198巻、10 56頁、1977年)、トリプトファンのプロモーター(tri)) (Goe ddellら、Nucleic Ac1d Res、、 8巻、 457頁、1 980年)、PLプロモーターおよびN−遺伝子リポソーム結合部位(Shim atakeら、Nature、 292巻、128頁、1981年)かある。
酵母とともに用いられるプロモーター類としては、エノラーゼ遺伝子から誘導さ れるプロモーター(Hollandら、J、Biol、Chem、、 256巻 、1385頁、1981年)、または3−ホスホグリセリン類キナーゼのような 解糖酵素の合成のためのプロモーター(旧tzemanら、J、 Biol。
Chem、、 255巻、1980年)がある。
適切な非未変性の哺乳類のプロモーターとしては、SV40由来の初期プロモー ターと後期プロモーター(Fiersら、Nature、 273巻、113頁 、1978年)、またはマウスMo1oney白血病ウイルス、マウス乳房腫瘍 ウィルス、鳥類肉腫ウィルス、アデノウィルス■、ウシ乳頭腫ウィルスもしくは ポリオーマウィルス由来のプロモーターが挙げられる。さらに構造体は、遺伝子 の多数のコピーを作ることができるように増幅可能な遺伝子(例えば、DHPR )に結合させることができる。
原核細胞は、CaC1zを用いる方法(C6°hen、 S、N、、 Proc 、Natl、Acad。
Sci、[JSA、69巻、2+10頁、1972年)またはRbC1法(Ma niatisら、Mo1ecular Cloning: A Laborat ory Manual、 Co1d Spring t(arborPress  1982年)を含む種々の方法で形質転換することができる。酵母は、Van  Solingenら、J、Bacter、、 130巻、946頁、1977 年およびC,L、 Hsiao ら、Proc、Natl、Acad、Sci、 USA、 76巻、3829頁、1979年に記載されている方法を用いて形質 転換することかできる。真核細胞については、哺乳類の細胞が、Grahamお よびVan der Eb、 Virology。
52巻、 546頁、1978年に記載されているリン酸カルシウム沈澱法、ま たはりポフエクチン(BRL社)もしくはレトロウィルス感染法(E。
G11boa、 Experimental Manipulation of  Gene Expression、9章、175頁、Academic Pr ess社、1983年)によってトランスフェクトすることができる。適当な配 列を含有する実際の発現ベクターは、連結および制限酵素を含む標準法(例えば 、Maniatisの上記文献参照)によって製造することかできる。DNAの 特定の部位を切断するのに用いる市販の制限酵素は、NewEngland B ioLabs社(米国、マサチューセッッ州、ウォルサム)から入手することが できる。
クローンは、ベクター構築のモードによって遺伝標識(marker)を使って 選択される。遺伝標識は、同一もしくは異なるDNA分子上にあってもよいが同 じDNA分子上が好ましい。哺乳類細胞については、cypC遺伝子自体が最高 の遺伝標識である。原核宿主においては、形質転換体は、アンピシリン、テトラ サイクリンなどの抗生物質に対する耐性によって選択することができる。温度感 受性に基づいて特定の産物を産生ずることも、適切な遺伝標識として役に立つ。
cypcのポリペプチドまたはペプチドフラグメントを収穫し精製するのに各種 の方法を使用することができる。ペプチドは宿主の溶解物から単離することがで きる。ペプチドは、分泌される場合、細胞上澄み液から単離することができる。
次いでcypCは、HPLC,電気泳動法、アフィニティークロマトグラフィー (好ましくは免疫アフィニティーまたはりガントアフィニティーのクロマトグラ フィー)を用いてさらに精製される。
cypCに関連する種のcDNAクローンを単離するのに用いることができる他 の方法としてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用する方法がある(Saik i、 R,に、ら、5cience、 230巻、1000頁、1985年)。
この方法では、cypCポリペプチドの異なる領域に対応する二つのオリゴヌク レオチド(27量体)が合成され、次いでPCR反応に用いられ、mRNA源か らの受容体関連mRNAの転写物が増幅される。オリゴヌクレオチドのアニーリ ングとPCR反応の条件は、緊縮度を下げた条件下で行われる。得られた増幅フ ラグメントをサブクローン化し、生成した組換えコロニーを、緊縮度が高い条件 と低い条件の両方を用いてff2pで標識をつけた全長のcypCcDNAでプ ローブした。緊縮度が低くて高くない条件下でハイブリッドを形成するクローン は、関連mRNAの転写物を示す。その上にこの方法は、別のスプライシングの ために生成する変形cDNAの種を単離するのに用いることができる(Froh man、 M、A、ら、Proc、Natl、Acad、Sci、USA、 8 5巻、8998頁、1988年参照)。
各種のcypcポリペプチドおよび結合フラグメントに対するポリクローナルお よび/またはモノクローナルの抗体を製造することができる。抗体という用詔は 、均一な分子要素、または複数の異なる分子要素で作られた血清製品のような混 合物の両方を意味して用いられる。ペプチドフラグメントは、ペプチド合成器内 で合成され次いで担体分子(すなわちキーホール・リンベット・ヘモシアニン) に連結され次いてウサギに数ケ月にわたって注射される。そのウサギの血清を、 cypCタンパク質またはフラグメントに対する免疫反応性について試験する。
モノクローナル抗体は、タンパク質ポリペプチド、融合タンパク質またはそのフ ラグメントをマウスに注射することによって作ることができる。モノクローナル 抗体はELISA法でスクリーニングし、次にcypCタンパク質、ポリペプチ ドまたはそのフラグメントによって特異的免疫反応性について試験した(E、t larlowおよびり、Lane、 Antibodies : A Labo ratory Manual、 C3HLaborato−ries、 198 8年参照。なおこの文献は本願に援用する)。これらの抗体は検定法ならびに医 薬に有用である。
所望のポリペプチドの充分な量が得られたならば、種々の目的のために使用する ことができる。代表的な用途は結合に対して特異的な抗体を製造する用途である 。これらの抗体はポリクローナルもしくはモノクローナルでもよく、生体外また は生体内の方法で製造することができる。
ポリクローナル抗体を製造するために、適当な標的免疫系が選択され、それは一 般にマウスまたはウサギである。充分に精製された抗原か、動物および免疫学者 にとって公知の他のパラメータに対して適切な方法によって決定される方式で該 免疫系に与えられる。注射される代表的な部位は肉腫、筋肉内、腹腔内または皮 内である。
勿論、マウスまたはウサギの代わりに他の種も使用することができる。
免疫応答は通常、免疫検定法で検定される。通常、かような免疫検定法では、抗 原の起源の精製が行われ、例えば抗原は、抗原が産生されたのと同じ細胞と同じ 態様によって生産される。免疫検定法としては、放射線免疫検定法、酵素結合イ ムノソルベント検定法(ELISA) 、蛍光検定法または他の多くの選択され た検定法があるが、これらの検定法の大部分は機能は同じであるが、特定の条件 下で利点を示す。
10”M−’、好ましくは10’〜totaM−1もしくはそれ以上に強いアフ ィニティーを有するモノクローナル抗体は一般に、例えばHarlowおよびL ane、 Antibodies : A Laboratory Manua l、 C3HLaboratory。
1988年;またはGoding、 Monoclonal Antibodi es : Pr1nciples andPractice (第2版) Ac ademic Press社、米国、ニューヨーク、1986年に記載されてい るような標準の方法で作られる。なおこれらの文献は本願に援用するものである 。簡単に述べると、適当な動物が選択され、次に所望の免疫化のプロトコルが行 われる。適当な期間が経過した後、このような動物の肺臓を切取り、次いで、一 般に9個々の肺臓細胞は、適当な選択条件下で不死化骨髄腫細胞に融合される。
その後、該細胞をクローンで分離し、各クローンの上澄み液は、抗原の所望の領 域に対して特異的な適当な抗体を該クローンが産生じていることについて試験さ れる。
他の適切な方法では、リンパ球を、抗原のポリペプチドに生体外で暴露するか、 またはリンパ球を、生体外で、ファージもしくは類似のベクター内で抗体のライ ブラリーの選択にかける(Huseら、”Generation of a L arge Combinatorial Library of the Im muno−globulin Repertoire in Phage La mbda”、 5cience、 246巻、1275〜1281頁、1989 年参照。この文献は本願に援用するものである)。本発明のポリペプチドと抗体 は、修飾するかまたは修飾しないで用いることができる。本発明のポリペプチド と抗体は、検出可能なシグナルを提供する物質を共有結合または非共有結合で結 合させることによって標識を付けることが多い。広範囲の標識と接合法が公知で あり、かつ科学文献と特許文献の両方に広く報告されている。適切な標識として は、放射性核種類、酵素類、基質類、補因子類、阻害剤類、蛍光剤類、化学発光 剤類、磁気粒子類などが含まれる。このような標識の使用法を教示する特許とし ては、米国特許第3.817.837号;同第3.850.752号:同第3. 939.350号:同第3.996.345号:同第4.277、437号:同 第4.275.149号;および同第4.366、241号がある。また組換え 免疫グロブリン類も製造することができる(Cabillyの米国特許第4.8 16.567号参照)。
本発明は、各種の薬剤スクリーニング法のいずれかにおいて、シクロフィリンC ポリペプチドまたはその結合フラグメントを用いて化合物をスクリーニングする のに特に有用である。シクロフィリンC反応性の薬剤をスクリーニングする際に 組換え形のポリペプチドを用いる利点としては次のものがある。すなわち(a) 特定の起源由来のポリペプチドの改良された更新可能な起源;および(b)サブ タイプ(subtype)の特異性(理論的に大きい生物学的および疾患の特異 性を与える)。
薬剤をスクリーニングする一方法では、前記のポリペプチドまたはフラグメント を発現する組換えDNA分子で安定して形質転換される真核もしくは原核の宿主 細胞が使用される。このような細胞は、生存可能な形態または固定された形態で 、標準の受容体/リガンド結合検定法に用いることができる。競合検定法は特に 有用である。
この場合、細胞(シクロフィリンCの起源)を、該ポリペプチドに公知の結合ア フィニティーを有する標識したリガンドおよび該ポリペプチドに対する結合アフ ィニティーが測定される試験化合物に接触させてインキュベートする。次に、捕 捉されたリガンドと遊離のリガンドを分離し、リガンド結合度を測定する。捕捉 された試験化合物の量は、測定された、標識リガンドの結合量に反比例している 。
多数の方法のうちのどれでも、捕捉されたリガンドを遊離リガンドから分離して 、リガンド結合度を測定するのに用いることができる。
この分離ステップは一般に、フィルターに対する接着、続いて洗浄、プラスチッ クへの接着、続いて洗浄もしくは細胞膜の遠心分離のような方法で行われる。ま た生存可能な細胞は、cypcで仲介される機能例えば第二のメツセンジャーレ ベル(Ca) 、増殖などに対する薬剤の作用についてスクリーニングするのに 使用できる。
薬剤のスクリーニングに用いる他の方法としては、シクロフィリンCポリペプチ ドに対して適切な結合アフィニティーを有する化合物を高処理量でスクリーニン グする方法があり、1984年9月13日に公開されたヨーロッパ特許願公開第 84103564号に詳細に記載されている。第一に、異なる小ペプチドの試験 化合物を多数、プラスチック製のピンまたは何かの他の表面のような固体基質上 に合成する。
次にこれらのすべてのピンをポリペプチドと反応させ、次いで洗浄する。次のス テップで捕捉されたポリペプチドが検出される。
精製されたシクロフィリンCは、上記の薬剤スクリーニング法で使用するためプ レートを直接コートさせてもよい。しかし、該ポリペプチドに対する非中和抗体 は、抗体を捕捉して、固体用上にシクロフィリンCポリペプチドを固定化するの に利用することができる。
また本発明は、薬剤スクリーニング競合検定法を提供するものであり、この検定 法では、ポリペプチドフラグメントに対する中和抗体が、シクロフィリンCポリ ペプチドに結合する試験化合物と競合する。この方式で、上記抗体は、シクロフ ィリンCの一つ以上の結合部位を共有するあらゆるペプチドの存在を検出するの に使用することかできる。
本発明は下記の例示実施例によって一層よく理解されるであろう。
下記の実施例は例示の手段として提供されるもので本発明を限定するものではな い。
実施例I:cDNAのクローニングおよびライブラリーの構成AC6の全RNA を酸性グアニジニウムチオシアネート−クロロホルム方法(Chomezyns ki、 1978)により調製し、そしてオリゴ−dTセルロース■型(Col laborative Re5earch)で2回クロマトグラフィー処理した 。cDNAの合成はアダプター−プライマー法(Rubenstein。
+990)によりこの方法をわずかに変更して実施した。次の配列:5 ’ − d(GCATGCGCGCGGCCGCGGAGGCCTTTTTTTTTTT TTTTTTT)−3’を有する41塩基のアダプター−プライマーは、Dan  Denney博士により提供された。合成したcDNAをNot r (Ne w England Biolabs)で消化し、次いて1.2%の低融点アガ ロース(FMC) ミニゲルで分離した。マーカーを臭化エチジウムの染色によ り可視化し、そして−550塩基対より大きいcDNAを含有するゲルの領域を 単離した。ゲルのスライスを65°Cにおいて溶融し、そして試料を製造業者の 使用説明書に従いエルチップ(Elutip)−Dカラム(Schleiche r & 5chuell)のクロマトグラフィーにかけることによって核酸を回 収した。cDNAをエタノール沈澱により濃縮し、そして記載されているように (Rubenstein。
1990) Not IおよびEcoRVて消化して調製した修飾ファージミド ベクターの中への結合のために調製した。未精製の組換えヒトIL−1アルフy  (Steve Yanofsky博士DNAX、 Re5earch In5 titute、 Pal。
AIto、 カリフォルニア州)の10−’希釈物の存在および不存在下に成長 させたAC6細胞から調製したポリA″″RNAから、この融合において方向の ライブラリーを構成した。ライブラリー間のサブトラクション(Subtrac tion)反応を記載されているように実施した(Ruben−stein、  1990 ;Porteus、 1991)。特定のクローンの分析前に、2ラ ウンドのサブトラクション反応を実施した。
2ラウンドのサブトラクションを実施したファージミドベクターを含有する個々 の細菌のコロニーを培養し、そしてそれらからNaOH/SDS、 Naアセテ ート法によりプラスミドミニブレブ(miniprep)DNAを調製した。プ ラスミドDNAをStu IおよびHindI[で消化し、引き続いて低融点ア ガロースゲルの電気泳動にかけることによって、cDNAインサートを単離した 。インサートを紫外線で可視化し、切り出し、そして32pプロ一ブ合成のため の鋳型として使用するために有機抽出および沈澱により精製した。精製したイン サートを50μCi〔アルフ−r −” P ) dCTP (Amersha m)の存在下のランダムブライミングにより標識化し、そしてセファデックス( Sephadex) G−50カラムのクロマトグラフィーにより精製した。I L−1から調製したAC6のMRNAて誘発したおよび誘発しない培養物を、記 載されているように(Sambrook、 1989)、o、5μgのRNA/ レーンを使用して1.0%ホルムアルデヒド−アガロースゲルの電気泳動にかけ た。RNAをニトロセルロースのフィルター上にプロットし、プレハイブリダイ ゼーションし、そして50%ホルムアミド、6XSSC,5Xデンハルト溶液、 5mMNaPO4,100μg/ml剪断変性サケ精子DNAおよび50μg/ ml酵母t RNAを含有する溶液中でハイブリダイゼーションした。
前述したように調製した標識化cDNAプローブを16時間ハイブリダイゼーシ ョンし、45°Cにおいて30分間ハイブリダイゼーションし、次いで0.2X SSC+ 0.1%SDS中で65℃において30分間洗浄した。次いで、フィ ルターをオートラジオグラフィーの可視化のためにフィル14上に配置した。I L−1で刺激したとき明瞭な誘発を示したクローンを、配列決定により仕上げた 。ジデオキシ連鎖停止法(Sanger。
1977)によりセクエナーゼ(Sequenase)(US Biochem ical Corp、)を使用して、二本I DNAの配列決定を精製したプラ スミドDNAについて実施した。cypCのcDNAは配列決定した最初の5つ の異なるクローンの中に存在した。
初期のcypCクローンはポリーAテイルを含有し、そして図1の配列の中の位 置96に対して5′に伸長した。標準的30サイクルのポリメラーゼ連鎖反応( PCR)(Saik、 1985)、cypCのヌクレオチド470−487( 5’ −CTGGGATCCGTTGGTGTC−3’ )に対して相補的なオ リゴヌクレオチドおよびcDNA挿入部位のちょうと5′のベクターに対して相 補的なオリゴヌクレオチド(5’ −GTCGACGGTATCGATAAG− 3”)を使用して、cypCの5′末端を得た。サブトラクションしないライブ ラリーのプラスミド(コンプレキシティー2X107クローン)を鋳型として使 用して、PCRを実施した。PCR生産物をBamHTおよびHindlIIで 消化し、そして適当なベクターの中に結合した。クローンを、それらのBam1 l I −t(indn[断片の長さおよびもとのcDNAの5′末端をハイブ リダイゼーションするそれらの能力に基づいて、配列決定について選択した。4 つのクローンが得られ、そして配列決定した。すべてのクローンはオーバーラツ プ領域においてもとのcDNAと同一であり、そしてそれらの5′末端まで互い に同一であった。
配列の整合をインテリジェネテイクス(Intelligenetics)ソフ トウェアのゲナリン(Genalign)プログラムを使用して発生させ、そし てスタッフォード大学の分子および遺伝学的薬物についてベックマン0センター (Beckman Center for Mo1ecular and Ge neticMediains)のコンピューターシステムを介してアクセスした 。
実施例3:cypCおよびcypAの発現のノーザン分析各源からの20μgの 全体のRNAを1.2%アガロースホルムアルデヒドゲル上で展開し、そしてジ ェネスクリーン(Genescreen)(DuPont)膜上にプロットした 。フィルターを前述したように18時間ハイブリダイゼーションした。最終の洗 浄条件は65°Cにおいて0.2XSSC。
0.1%SDSであった。cypCのヌクレオチド85−1288を含有する5 aclI断片、および全体のラットのシクロフィリンAのcl)NA (ネズミ cypAに対して98%同一)を含有するBamHI断片を、前述したように、 標識化しそして精製した。図面に示されているオートラジオグラムは、cypA およびcypCの両者のプローブについて増強スクリーンを使用する一70°C において3日間の露出を表す。
実施例4 : cypc−GST融合タンパク質の調製および精製もともと単離 されたcypCのクローンは図1の配列においてヌクレオチド96に対して5′ に伸長した。ベクターとクローンとの間のもとの接合は、次のようにインフレー ムであることが示されている5′−ATA I AGCI TTCI ATG  I GGGなど−3’ 、 )lindI[r部位はベクターの中に(肉太の文 字)およびcypc配列の中に(イタリック体)存在する。このクローンを旧n dII[および5tuI (これはポリーAテイルのちょうど3′を切断する) で消化し、そして)IindIIIのオーバーハングをフィルインした。生ずる 1200bpの断片を低融点のアガロースゲルの電気泳動により単離した。細菌 の発現ベクターpGEX −2Tを、EcoRIによる消化および引き続くオー バーハングのフィルインおよびホスファターゼ処理により調製した。cDNA断 片およびベクターを74 DNAリガーゼ(New England Biol abs)を使用して一緒に結合し、そして大腸菌(E、coli) MC106 1の中にエレクトロボレイションにより形質転換した。個々の細菌のクローンを 、1mMIPTGの存在下に4時間培養することによって、融合タンパク質の生 産について試験した。20μmの細菌の培養物をマイクロフージ(microf uge)管の中で沈澱させ、そして25μlのSDS −PAGE試料緩衝液の 中に再懸濁させた。試料を5分間沸騰させ、そして分析のために10%SDS  −PAGEゲル(Laemmli、 1970)上に負荷した。陽性のクローン を選択し、そして100μg/mlのカルベニシリンを補充した500m1のし ブロスの中に新鮮な一夜の培養物を1=25に希釈することによって、cypC 融合タンパク質の大規模調製物を調製した。0.6〜1.0のOD6゜。に到達 したとき、IPTGを1mMに添加した。培養をIPTGにより誘発後4時間続 け、次いて細胞を氷上に30分間配置し、次いて5000x gで20分間沈澱 させた。細胞を冷いPBSの中で1×洗浄し、そして50μg/mlのリゾチー ムを含む冷い細菌の溶菌緩衝液(1%グルコース、25mM Tris−tlc I pH8,0,l0mM EDTA)の中に再懸濁させ、そして氷上に一夜放 置した。細菌をフレンチ(French)プレスにほぼ+0.0OOpsiの圧 力において2回通過させることによって、溶菌を実施した。破片および未溶解の 細胞を10,000Xgて4°Cにおいて10分間沈澱させた。可溶性融合タン パク質を含有する上澄み液を、l0m1のグルタチオンアガロース(glu−a g) (Sigma)と4°Cにおいておだやかに揺動しながら1時間インキユ ヘーションした。glu−agを回転し、そして上澄み液を廃棄した。PBSて 数回洗浄して、glu−agに付着しない細菌の残留タンパク質を除去した。最 終の洗浄は50mM Tris−14CIpH7,5c7)中で実施した。2体 積(10ml)の50mM Tris−HCI I)H7,5を添加することに よって、融合タンパク質をアガロースから特別に溶離した。典型的には、融合タ ンパク質の収量は細菌培養物の1リツトル当たり15mgの範囲である。
実施例5.ペプチジル−プロリルイソメラーゼ活性n−スクシニル−Ala − Ala −Pro−Phe−パラニトロアニリドペプチドのシス−トランス異性 化を、トランス(シスではない)異性体の中のアニリド結合を加水分解するキモ トリプシンを使用する共役活性測定により測定した(Fischer、 198 9)。反応速度ソフトウェアを有するベックマン(Beckman) DU−6 5を使用して405μmにおける吸収の変化をモニターすることによって、ペプ チドの切断を追跡した。100mM Tris−HCI (llH7,8)中に ペプチド(最終濃度70μm)を含有するストック混合物を、GSTまたはcy pC融合タンパク質(CsAを含むか、あるいは含まない)と混合した。900 μmの各混合物を100μmのキモトリプシン溶液(Tris−HCI (11 H7,8)中の0.66mg/ml)と−緒にして反応を開始した。示されてい るデータは3回の決定の平均である。すべての手順は20°Cにおいて実施した 。
5%胎児ウシ血清(Sigma)、1mMピルビン酸ナトリウム(Irvine Scientific) −2mM L−グルタミン(Irvine 5cie ntific)および10−’M β−メルカプトエタノールを含むRPM11 640 ([rvine 5cien−tific)の中てT細胞系統を維持し た。細胞を加湿したインキュベーターの中て37℃において7%C02で培養し た。AC6のコンフルエントの10cmの皿、あるいはT細胞の培養物の10m 1から濃縮した細胞を、放射線標識化したタンパク質の調製のために使用した。
培養物を無菌のPBSでIX洗浄し、次いで5%の透析した胎児ウシ血清を補充 したメチオニンおよびシスティン欠乏MEM (Gibco)の中に30分間入 れた。30分後、培地を除去し、そして4mlの欠乏MEM+5%の透析血清と 置換した。250〜500μCiの!6Sメチオニンを添加し、そして細胞をイ ンキュベーターに戻した。AC6の標識化を最小6時間かつ最大14時間の間実 施した。T細胞系統を標識の存在下に2〜4時間成長させた。標識化のインキュ ベーションの終わりにおいて、細胞を収穫前に冷却したPBSで2×洗浄した。
プレートに付着する洗浄したAC6細胞に2mlの氷冷溶菌緩衝液(150mM  NaC1,50mM Tris−)1cI p)17.5. 1 mM Mg CIt、2mM CaC1t。
0.5%Triton X −too、 1 mM PMSF)を直接添加する ことによって、細胞リゼイトを調製した。皿をゴムのポリスマンでこすり取るこ とによって、AC6細胞のリゼイトを集めた。リゼイトをマイクロフージの中で 4°Cにおいて10分間回転して、核と破片を沈澱させた。
実施例6:CYllC親和性反応 はぼlXl0”のTCAの沈澱可能な計数の標識化リゼイトを反応につき使用し た。反応体積を溶菌緩衝液中で1mlにした。各反応を1011 gのゲルタデ オン−S−トランスフェラーゼ(GST)および100μlの50%のglu− agで4°Cにおいておだやかに撹拌しながら2時間インキュベーションするこ とによって、前以て清浄にした。反応物をマイクロフージの中で4°Cにおいて 5分間回転し、そしてベレットを廃棄した。前以て清浄にしたリゼイトに、10 μgのcypc融合タ融合タンパクロμlの50%のglu−ag温溶液一緒に 添加した。反応物を4°Cにおいておだやかに撹拌しながら3〜4時間インキュ ベーションし、その時管をマイクロフージの中で4 ”Cにおいて5分間回転し 、そして上澄み液を除去した。glu−agベレットを1mlの冷い溶解緩衝液 で4×洗浄し、最終の洗浄のために新しい管に移した。上澄み液を廃棄し、そし てペレットをβ−メルカプトエタノールを含有する50〜100μlのSDS  −PAGEの試料緩衝液の中に再懸濁させた。試料を5分間沸騰させ、そして9 .5%SO3−PAGEゲル上に負荷した。
ゲルをメタノール:酢酸:クーマツシーブルーの中で染色/固定し、そしてメタ ノール・アミノ酸の中で脱染色した。ゲルを増強溶液(NEN)の中でインキュ ベーションし、次いでよく洗浄しかつセロファン膜(Hoefer 5cien tific Instruments)上で乾燥することによってオートラジオ グラフィーのために調製した。示したゲルについての露出期間は、コダックXA Rフィルムを使用して7〜10日であった。
実施例7:シクロフィリンCクローンの特性決定実施例1に記載するサブトラク ション(Rubenstein、 1990)を使用することによって、AC6 細胞を造血素および炎症性サイトカインIL−1で処理したとき、mRNAレベ ルにおいて定量的または定性的に改良調節されたいくつかのcDNAクローンが 単離された。クローンの1つは、 212アミノ酸のタンパク質、cypC,を コードする1288bpのcDNAであった(図1)。cypcは22.795 ダルトンの予測された分子量ングしたゲノムのDNAプロットは、cypcがシ クロフィリンAおよびBと区別される単一のコピー遺伝子であることを示唆する 。ストリンジェントの条件下のヒトゲノムDNAとのハイブリダイゼーションは 、cypCの密接に関係するヒト相同体が存在することを示唆する。
ネズミ/ハムスターおよびネズミ/ラットのハイブリッド細胞系のパネルを使用 して、ネズミcypCが染色体18にマツピングされた。
図2は、cypCといくつかの従来同定されたシクロフィリンとの間の相同性の 広範な領域を示す。インテリジェネティクス(Inte’lli−geneti cs)のソフトウェアのゲナリン(Genalign)プログラムを使用して、 配列の整合を発生させた。相同性の領域はcypCのアミノ酸36からアミノ酸 205に及ぶ。このオーバーラツプ内の相同性の程度は、ヒトcypB(Pri ce、 1991)との77%の同一性(165アミノ酸にわたる)、ネズミc ypA(Hasel、 1990)との58%の同一性(158アミノ酸にわた る)から、ドロソフィラ・二す(Drosophila n1na) A遺伝子 (Schneuwly、 1989 ; 5hien、 1989)との50% の同一性(165アミノ酸にわたる)までの範囲である。アミノ酸36からアミ ノ酸177への伸長として定義される相同性のコア領域内で、残基の46%は比 較した5つの配列の間で絶対的に保存される。全体の配列にわたって相同性を比 較するとき、ネズミcypAおよび酵母cyplは互いに一層密接に関係するが 、cypCはネズミcypAまたは酵母cyplのいずれに対するよりも酵母c yp2およびヒトcypBにいっそう密接に関係することが明らかである。cy pCは従来単離された晴れ動物のシクロフィリンAタンパク質に関してアミノ末 端およびカルボキシル末端の両者の伸長を有することを認めることは興味あるこ とである。これに関して、cypcはトロソフィラ(Drosophila)  、ニューロスポラ(Neurospora)(TropschIJg、 +98 8) 、サツカロマイセス(Saccharomyces) (Koser。
+990) 、および最近、ヒトシクロフィリンB (Price、 1991 )から単離されたシクロフィリンに類似する。アミノ末端は、cypCの細胞内 の局在化においである役割を演するある数の疎水性残基を含有する。
実施例8:cypCのmRNAの組織特異的発現のプロフィルンーザンブロット ハイプリダイゼーション(図3)は、cypcが組織および細胞系の制限された サブセットにおいて発現されることを明らかにする。cypCのmRNAの発現 の増加は、シクロフィリン八と同様に、ネズミ骨髄誘導化細胞系AC6において IL−1により誘発することかできる。肝臓はcypCで検出可能なシグナルを 発現しないか、試験したすべての組織はシクロフィリンAのmRNAを発現する 。シクロフィリンAはユビキチンでありかつその発現において高度に豊富である ことか報告された(Kolstsky、 1986)が、検定した組織の中に存 在するメツセージの量の実質的な変動が存在することをわれわれは発見した。c ypCのmRNAは、シクロフィリンへのように、腎臓において比較的高い局所 的で発現される;これはCsAが高度に腎細胞毒性であるが、一般に肝細胞毒性 ではないという証拠に照らして興味あることである。シクロフィリンA、Bおよ びCおよび多分シクロフィリン族のまだ同定されていない構成員の他のものの濃 度の変動は、CsAに対する特異的応答を決定することがあるであろう。
実施例9 : CsAによるシクロフィリンCの阻害アミノ酸16−212をコ ードするcypcのcDNAの一部分を細菌の発現ベクターpcEx 2T ( Smith、 1988)の中にクローニングし、そしてグルタチオン−6−ト ランスフェラーゼcypCタンパク質を生産しそして精製した。この融合タンパ ク質をシス−トランスプロリル−イソメラーゼ活性について検定した。図4はc ypC融合タンパク質の活性、およびこの活性へのCsAの効果を示す。n−ス クシニル−Ala −AlaPro−Phe−パラニトロアニリドペプチドのシ ス−トランス異性化を、トランス異性体の中のアニリド結合を加水分解するが、 シス異性体の中のアニリド結合を加水分解しないキモトリプシンを使用する共役 活性測定において測定した(Fischer、 1989)。この反応にcyp Cを添加すると、ペプチド基質の切断速度を濃度依存的方法で加速する(A対B およびC)。CsAの添加は、また濃度依存的方法で、この加速を逆転する(B 対りおよびE)。薬物FK506はcypc融合のPPIアーゼ活性に対して効 果をもたなかった。これらの結果が証明するように、cypCはPPIアーゼ活 性を有し、そしてこの活性はCsAにより特異的にブロックされる。
実施例1OニジクロフイリンCと2つの独立の細胞質タンパク質との相互作用 cypCの生理学的役割、ならびにシグナルの形質導入の阻害または促進を、C sAの存在または不存在下に細胞質タンパク質とその相互作用を研究することに よって調査した。GST −cypC融合タンパク質を親和性リガンドとして使 用して、それと相互作用する細胞のタンパク質をサーチした。グルタチオンアガ ロースカラムを使用して、■3メチオニン/”Sシスティン生合成したAC6細 胞リゼイトを添加したGST−cypcタンパク質を結合した。洗浄後、非標識 GST−cypCタンパク質およびその関連した標識化AC6タンパク質を、β −メルカプトエタノールおよびSDS試料緩衝液の存在下に沸騰により回収した 。
図5はこのような親和性単離の結果を示す。この実験において、AC6からの3 63メチオニン/システイン標識化細胞リゼイトをGST単独(対照)、cyp C融合タンパク質またはcypC融合タンパク質+CsAとインキュベーション した。77Kdの見掛けの分子量をもつタンパク質はCsAの不存在下にcyp c融合タンパク質に結合するが、CsAの存在下に、55Kdの見掛けの分子量 をもつタンパク質は結合する。CsAの不存在下に、p55タンパク質は結合し ないが、CsAの存在下にp77は結合しない。代謝的標識化の間の培地の中の IL−1の存在または不存在はこれらの関連するタンパク質に対して明らかな作 用をもたない。
cypC: p 77対cypC: CsA複合体の形成についてのCsA濃度 への依存性を図6においていっそう詳細に調査し、ここで一定量の融合タンパク 質および標識化細胞タンパク質を使用して増加する量のCsAを反応の中に滴定 する。この実験において、CsAの濃度を5μg/mlに増加したとき、55K dのバンドは複合体の一部分として明瞭に存在した。 +25μg/mlを越え るCsA濃度において、55Kdのバンドの強度は増加せず、すべての利用可能 な55Kdタンパク質がCsA : cypcリガントと既に複合化しているこ とを示唆する。しかしながら、125μg/mlより大きいCsAl1度におい て、77Kdの強度は増分的に減少する。
2μg/mlのCsA濃度は、cypCのイソメラーゼ活性を完全に阻害するた めに十分てあり、そしてシクロフィリンAと同様に、cypCがこのような条件 下にCsAてほとんど飽和されていることがありうる。
こうして、最高のCsA濃度において、非常にわずかの遊離cypCが存在する であろう。これらの結果が示唆するように、天然のcypcタンパク質は77K dのタンパク質のための高い親和性のリガンドであるが、cypc : CsA 複合体は55Kdのタンパク質のための高い親和性のリガンドである。図6のい くつかのレーンにおける両者のバンドの出現は、それらの反応におけるcypC 融合タンパク質の遊離およびCsA結合した両者の形態を多分反映する。免疫抑 制薬物FK506の添加は、77Kdタンパク質へのcypcの結合に対して作 用をもたない。
図7は、ヒトjurkatT細胞系および3つのネズミT細胞系から調製した2 SSメチオニン/システイン標識化タンパク質を使用して実施したcypC融合 タンパク質反応の結果を示す。試験したすべての細胞系は、CsAの不存在下に 結合する77Kdのタンパク質を有するように思われる(レーン2)。ネズミ細 胞系およびヒトjurkat系統は、また、CsAの存在下に結合する55Kd のタンパク質を有するように思われる(レーン3)。AC6の間質の細胞系と対 照的に、T細胞系はこれらの複合体に関連する他のタンパク質、主として一70 Kdのバンドを含有することができる。しかしながら、これらの存在はcypc を必要とせず、そしてそれらの強度はCsAの存在または不存在で再現性ある方 法で変化しない。ネズミおよびヒトT細胞系の中の同様なまたは同一のタンパク 質の出現は、その相手のタンパク質のために交雑種の親和性を示し、そしてまた CsAの作用のメカニズムを研究するときのこのタンパク質の利用を示すことが できる。
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Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.シクロフィリンCポリペプチドまたはその結合断片をコードする単離された 組換え核酸。
  2. 2.図1のDNA配列に対して本質的に相同的である請求項1に記載の核酸。
  3. 3.シグナルDNA配列をさらに含む請求項2に記載の核酸。
  4. 4.請求項1に記載の核酸を含んでなる単離された組換えベクター。
  5. 5.請求項4に記載の核酸およびベクターで形質転換された原核生物または真核 生物宿主。
  6. 6.請求項2に記載の核酸配列を含んでなる単離された組換えベクター。
  7. 7.請求項6に記載の核酸およびベクターで形質転換された原核生物または真核 生物宿主。
  8. 8.実質的に純粋なシクロフィリンCポリペプチドまたはその結合断片。
  9. 9.図1のアミノ酸配列に対して本質的に相同的である請求項8に記載のポリペ プチド。
  10. 10.請求項8に記載のポリペプチドまたは断片に特異的に結合することができ る抗体。
  11. 11.シクロフィリンCおよびシクロフィリンCに特異的に結合する細胞成分を 含んでなる実質的に純粋な複合体。
  12. 12.シクロフィリンCポリペプチドおよびSDS−PAGEにより同定して約 77Kdのタンパク質を含んでなり、前記タンパク質はシクロスポリンAの不存 在下にシクロフィリンCポリペプチドに結合しそして前記結合はカルシウム依存 性ではない、実質的に純粋な複合体。
  13. 13.シクロフィリンCポリペプチドが、マーカーポリペプチドをさらに含む融 合ポリペプチドの1成分である、請求項12に記載の複合体。
  14. 14.マーカーポリペプチドがGSTである請求項13に記載の複合体。
  15. 15.シクロフィリンCポリペプチドおよび第2のシクロフィリンポリペプチド を含んでなる融合ポリペプチド。
  16. 16.SDS−PAGEにより同定して約77Kdの分子量を有し、シクロスポ リンAの不存在下にシクロフィリンCポリペプチドに結合しそして前記結合はカ ルシウム依存性ではないことを特徴とする、実質的に精製されたタンパク質。
  17. 17.免疫抑制因子の候補をシクロフィリンCポリペプチドと接触させ、そして 前記候補と前記ポリペプチドとの間の複合体の存在について検定することを含ん でなる、組織特異的免疫抑制因子をスクリーニングする方法。
  18. 18.前記ポリペプチドがシクロフィリンC結合性断片である請求項17に記載 の方法。
  19. 19.前記ポリペプチドがマーカーを有する融合タンパク質である請求項17に 記載の方法。
  20. 20.前記マーカーがGSTである請求項19に記載の方法。
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