JPH07503123A - Notchタンパク質およびDeltaタンパク質中の結合ドメイン - Google Patents

Notchタンパク質およびDeltaタンパク質中の結合ドメイン

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JPH07503123A JP4510668A JP51066892A JPH07503123A JP H07503123 A JPH07503123 A JP H07503123A JP 4510668 A JP4510668 A JP 4510668A JP 51066892 A JP51066892 A JP 51066892A JP H07503123 A JPH07503123 A JP H07503123A
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マリー ブローミューラー,クリスティン
ブロックウェル シェパード,スコット
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エール ユニバーシティー
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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】
Notchタンパク質およびDeltaタンパク質中の結合ドメイン本発明は、 the Department of Health and Human 5 ervicesにより付与された許可番号GM19693およびN526084 のもとに一部政府の支持でなされた。政府は本発明に成る種の権利を有する。 伝子並びにそれらの暗号化された生産物に関する。また、本発明は、トポリズミ ック(toporytt+m1c)遺伝子により暗号化されたタンパク質中の配 列への同型結合または異型結合を媒介するトポリズミック遺伝子により暗号化さ れたタンパク質中の配列(本明細ショウジヨウバエの遺伝子分析は、発達経路の 複雑さを分析し、そして相互作用遺伝子座を同定するのに極めて有益であった。 しかしながら、遺伝子相互作用を生じるプロセスの正確な性質を理解することは 、酋該遺伝子のタンパク質生産物の生化学的性質の知識を必要とする。 接合神経遺伝子座−Notch(N) 、Delta(Di) 、?スターマイ ン下軸astermind)(mam) 、分割のエンハンサ−(E(spl)  、神経化(neu) 、および大脳(bib)−のいずれか一つ中のヌル突然 変異は腹側および外側の表皮構造を犠牲にして神経系の肥大をもたらす。 この作用は神経経路への表皮前駆体細胞のミスルーチングによるものであり、神 経遺伝子機能が神経領域内の細胞を神経細胞の宿命から上皮の宿命へとそらすの に必要であることを意味する。グラスホッパー中の特定の胚神経芽細胞のレーザ ー切除の効果を評価した研究(DoeおよびGoodman1985. Dev 、 Biol、 111.206−219)は、神経芽細胞とその周囲の補助細 胞の間の細胞相互作用が神経芽細胞宿命を選ぶことからこれらの補助細胞を抑制 するのに利用できることを示した。これらの遺伝子的観察および発達の観察は、 −緒になって、神経遺伝子座のタンパク質生産物が適当な表皮の発達に必要な細 胞相互作用機構の成分として機能するという仮説へと導いた(Artavani s−Tsakonas、1988.Trends Genet、4.95−10 0)。 配列分析(Whartonら、1985.Ce1l 43.567−581HK iddら、 1986゜Mo1.Ce11.Biol、6. 3094−310 8HVassin ら、1987.EMBOJ、6. 3431−3440 ; Kopczynsk i ら、1988.Genes Dev、2.1723− 1735)は、神経遺伝子座の二種であるNotchおよびDeftaが単一時 間で膜をスパンする膜貫通タンパク質を暗号化することが明らかであることを示 した。Notch遺伝子は、36の上皮増殖因子(EGF)様タンデム繰返し、 続いてNotch/ l1n−12繰返しくWh−artonら、1985.C e1l 43.567−581 HKidd ら、1986.Mo1.Ce1l  Biol、6. 3094−3108;Yochem ら、 1988゜Na ture335.547−550)と称される三つのその他のシスティンに富む 繰返しを含む大きなN末端細胞外ドメインで約300kdタンパク質(本発明者 らは“Notch”を使用してこのタンパク質を表す)を暗号化する。Del  taは、その細胞外ドメイン(Vassinら、 1987゜EMBOJ、6. 3431−3440HKopczynskiら、1988.Genes Dev 、2. 1723−1735)内に9のEGF様繰返しを有する約100kdタ ンパク質(本発明者らは“Delta”を使用してDLZM、即ち主たる接合代 謝産物および母性代謝産物のタンパク質生産物;KOpCZynSki ら、  1988.Genes Dev、2.1723−1735を表す)を暗号化する 。これらの繰返しの機能上の重要性について殆ど知られていないが、EGF様モ チーフは血液凝固カスケードに関与するタンパク質を含む種々のタンパク質中に 見られた(Furie and Furie、198B、cell 53.50 5−518) o特に、このモチーフは、血液凝固因子IXおよびX (Ree sら、 1988. EMBOJ、7.2053−2061; Furie a nd Furie、1988.Ce1l 53.505−518)の如き細胞外 タンパク質、その他のショウジヨウバエ遺伝子(Knustら、 1987.  EMBOJ、 761−766;Rothbergら、1988.Ce1l 5 5. 1047−1059)、並びにトロンボモジュリン(Suzuki ら、 1987.EMBOJ、6.1891−1897)およびLDLレセプター(S udhofら、1985,5cience228.815−822)の如き幾つ かの細胞表面レセプタータンパク質中に見られた。タンパク質結合部位はトロン ボモジュリンおよびウロキナーゼ中のEGF繰返しドメインにマツピングされた (Kurosawaら、 1988. J、 Biol、chem、263.  5993− 5996;Appellaら、 1987. J、 Biol、  Chem、 262.4437−4440)。 独士」突然変異と匹上嶋突然変異の相互作用の魅力的なアレイが記載されていた (Vassinら、1985.J、Neurogenet、2.291−308 ; 5heparti ら、1989.Genetics122. 429−4 38HXu ら、 1990. Genes Dev、 。 4、464−475) 。幾つかの遺伝子研究(Altonら、 1989.  Dev、 Genet、 10゜261−272に要約されている)は、互いに 関してゆ1時およびDeftaの遺伝子供与が正常な発達に極めて重要であるこ とを示した。 野生型勲±帥バックグラウンド中のDeltaの供与量の50%の低下は、翼静 脈の拡張を生じてその基底で“Delta″を形成させる(Lindsleyお よびGrell、 196B、 Publication Number627 . Washingt−on、 D、 C,。 Carnegie In5titute of Washington) o同 様の表現型が野生型匹ltaバックグラウンド中のNotchの供与量の50% の増加により生じる(“コンフルエンス”表現型;Welshons、1965 ,5cience150.1122−1129)。このDelta表現型はNo tch供与の低下により部分的に抑制される。本発明者らの研究室における最近 の研究は、No t ah中のEGF様繰返しの交互と相関関係がある対立遺伝 子間の致死相互作用がDeltaの投与量を減少することにより救済し得ること を示した(Xu ら、1990.Genes Dev、4.464−475)  、 Xuら(1990,GenesDev、4.464−475)は、Deft aまたはmamのいずれかのヌル突然変異がアブルブテックス(Abrupte x)(Ax)突然変異として知られている成る種のNotch対立遺伝子の異型 接合の組み合わせ間の致死相互作用を抑制することを見出した。Ax対立遺伝子 はNo t ch細胞外ドメインのEGF様繰返し内のミスセンス変異と関連す る(Kelleyら、1987.cell 51. 539−548;Hart leyら。 1987、EMBOJ、6.3407−3417)。 Notchは胚神経細胞の外植中に軸索プロセスで発現される(Johanse n ら、1989.J、Ce1l Biol、109. 2427−2440H Kidd ら、 1989. GenesDev、3.1113−1129)。 研究は、す1帖の成る種の材対立遺伝子が成虫盤の知覚神経の外植中に軸索開通 をひどく変化し得ることを示したが、軸索それ自体またはその上皮(それに沿っ て軸索が成長する)中の異常なNo t ch発現がこの欠陥の原因であるか否 かは未だ知られていない(Palkaら、1990.Development  109. 167−175)。 本発明は、ヒトのり1帥遺伝子および響」遺伝子のヌクレオチド配列、およびそ れらの暗号化されたタンパク質のアミノ酸配列、並びに抗原決定基を含むこれら のフラグメントまたは機能的に活性であるこれらのフラグメントに関する。また 、本発明は、トポリズミックタンパク質への同型結合または異型結合を媒介する トポリズミック遺伝子により暗号化されたタンパク質(″′トポリズミックタン パク質”と称される)のフラグメント(本明細書中、“接着フラグメントと称さ れる)、およびこれらの配列に関すリーのその他の員を表す。結合活性を保持す る接着フラグメントの類縁体および誘導体がまた提供される。ヒトのNotch の抗体および接着フラグメントの抗体が更に提供される。 特別な実施態様において、Notchの接着フラグメントは、ショウジヨウバエ のNotch EGF様繰返し11および12に最も相同のN0tCh配列を含 むフラグメントである。異型結合を媒介するDeltaの接着フラグメントは、 ショウジヨウバエのDeltaアミノ酸1−230に最も相同の配列を含むフラ グメントである。同型結合を媒介するDeltaの接着フラグメントは、ショウ ジヨウバエのDeltaアミノ酸32−230に最も相同の配列を含むフラグメ ントであり、そして5errateの接着フラグメントはショウジヨウバエの5 errateアミノ酸85−283または79−282に最も相同の配列を含む フラグメントである。 3、1. ta 本明細書に使用される下記の用語は、示された意味を有する。 八人 −アミノ酸 EGF =上皮増殖因子 ELR=EGF様(相同の)繰返し IC=細胞内 PCR−ポリメラーゼ 本明細書に使用される遺伝子の名称の下線は、下線の不在下で遺伝子の名称によ り示されるその暗号化されたタンパク質生産物に対比して、その遺伝子を示す。 例えば、″ゆ±帥0は独±帥遺伝子を意味し、一方、“No t ch”は囮遺 伝子のタンパク質生産物図1. Notch−Delta相互作用を調べるため の発現構築物および実験デザイン。対数増殖期の32細胞を、示された三つの構 築物の一つで一時的に移入した。MGIla ミニ遺伝子(cDNA/ゲノムキ メラ構築物: cDNA誘導配列がステイップリングにより表され、ゲノム誘導 配列が斜めハツチングにより表される(Ramosら、 1989. Gene tics123.337−348))により暗号化されたNotchを、メタロ チオネインプロモーターベクターpRmHa−3(Bunchら、 1988.  Nucl、 Ac1dsRes。 16、1043−1061)への挿入後に発現した。Dll cDNA(Kop czynskiら。 1988、Genes Dev、2.1723−1735)により暗号化された Deltaを、同ベクターへの挿入後に発現した。細胞外Notch(ECNI )変異体を、完全Notch遺伝子座を含むゲノムコスミド(Ramosら、  1989. Genetics123.337−348)から、その細胞内ドメ イン(δにより表される; Whartonら、1985.Ccl143.56 7−581)からアミノ酸1790−2625のコード配列を欠失腰野生型配列 からの25の膜近位残基を新規な59のアミノ酸テールに融合させることにより 誘導した(下記の実験方法、項6.1を参照のこと)。この構築物をNotch プロモーター領域の調節のもとに発現した。メタロチオネインベクターを含む構 築物に関して、トランスフェクション後に発現をCu5O,で誘発した。次に、 細胞を混合し、凝集条件下でインキュベートし、そして特定の抗血清および発現 細胞を視覚化する免疫蛍光顕微鏡法を使用してそれらの凝集する能力につきスコ アをつけた。MT。 メタロチオネインプロモーター、ATG、翻訳開始部位、TM、膜貫通ドメイン ;3’N、No工帥遺伝子ポリアデニル化シグナル:3’Adh 、 Adh遺 伝子からのポリアデニル化シグナル;5°N 、 Notch遺伝子プロモータ ー領域。 図2.培養細胞中のNotchおよびDeltaの発現。(A)0.7ミリモル のCu5Otで12〜16時間にわたって誘導された移入されていない細胞(S 2)および梗±帥移入細胞(N)の溶解産物をナトリウムドデシル硫酸ポリアク リルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)のために調製し、3%〜15%勾 配ゲルで運転し、そしてニトロセルロースにプロットした。Notchの細胞内 ドメインに対してモノクローナル抗体(MAb C17,9C6)を使用してN otchを視覚化した。300kdの主バンドの下の多重バンドはNotchの 分解生産物に相当し得る。(B)移入されていない細胞(S2)および1)el ta移入細胞(Dl)の溶解産物をDeltaのモノクローナル抗体(MAb  2Ql)で視覚化した。約105kdの単一バンドを検出する。両方の場合に、 S2細胞系には検出可能な内因性のNotchまたはDeltaがなく、また交 差反応性の種がない。それぞれのレーンにおいて、10μlの試料(実験方法に 記載されたようにして調製した)を装填した。 図3.Notch形凝集物およびDelta形凝集物を発現するS2細胞。 全てのパネル中で、No t chが緑で示され、Deltaが赤で示される。 (八)単−Notch”細胞。胞状構造だけでなく、明らかに染色されていない 核を含む主要な細胞内染色に注目されたい。 (A)抗体染色の特異性を示す同フィールドの明るいフィールドの顕微鏡写真。 (B)単−Delta”細胞。染色が主として細胞表面にある。 (11)同フィールドの明るいフィールドの顕微鏡写真。 (C) 24時間の凝集実験からのDe!ta”細胞の凝集物。染色が主として 細胞表面にあることに反することに注目されたい。 (D)−(F)単独で移入された細胞集団の1.■の混合物から形成されたNo tch+細胞およびDelta”細胞の凝集物(これは室温で一夜凝集させられ た)。(D)はこの凝集物中のNotch+細胞を示す。 (E)はDelta”細胞を示し、そして(F)は両方の細胞型を示す二重露出 である。No t ChおよびDeltaのバンドはNotch+細胞とDe! ta+細胞の接触点(矢印)で顕著である。(F)において、これらのバンドは 、これらの点て緑と赤の一致のために黄色に見える。 明らかに二重に染色された単一細胞(°)は実際には二種の細胞(他の細胞の上 に一種の細胞)であり、一方がNo t chを表し、他方がDeltaを表す 。 (G)および(H)、Notch”−Delta+細胞凝集物のプソイドカラー 共焦顕微鏡写真。(G)において、少なくとも二つのDel ta+細胞により 形成された拡張部(矢印)が凝集物の中央でNotch′″細胞を完全に包囲す ることに注目されたい。(H)は4℃で行われた2時間の凝集実験から形成され た凝集物を示す。Notchの濃いバンドがDelta+細胞と接触する領域内 で明らかである。 (1)、Delt’a+細胞と、Notchの細胞外ドメイン(ECNIC第I )のみを発現する細胞を含む凝集物。スケールパー−10μm0図4. Not chおよびDeltaが同時移入細胞中で会合される。NotChに関する染色 が左欄(A、C1およびE)に示され、Deltaに関する染色が右欄(B、D 、およびF)に示される。 (A)および(B)、 Notch構築物および肋上嶋構築物の両方で同時移入 されたS2細胞。一般に、細胞表面(矢印)でNotchとDeltaの局在間 に良好な相関関係があった。 (C)および(D)、同時移入細胞を、特定の抗血清による定着および染色の前 に室温で1時間にわたってポリクローナル抗Notch抗血清(それぞれの抗細 胞外ドメイン抗血清の1:250希釈液)に露出した。No t chおよびD el taの小さな斑点のある染色およびそれらのそれぞれの染色(矢印)の相 関関係に注目されたい。 (E)および(G)、細胞外Notch(ECNI)構築物および肋上組構築物 で同時移入され、誘発され、次に抗No t chポリクローナル抗血清を使用 してバッチされた細胞。全長Notchについて観察された表面でECNI染色 とDelta染色の間に密接な相関関係があった。スケールパー=10μm0 図5.同時免疫沈殿は、Del taおよびNotchが移入細胞S2およびシ ョウジヨウバエ胚細胞からの溶解産物中で会合されていることを示す。全ての実 験において、Deltaを、定着スタフ(Staph)A細胞で沈殿されたポリ クローナル抗Deltaラット抗血清を使用してNP−40/デオキシコール酸 塩溶解産物から沈殿させ、そして沈殿分画中のタンパク質をウェスタンプロット で視覚化した(詳しくは、実験方法を参照のこと)。レーン1,2.3、および 5 : MAb C17,9C6で視覚化されたNotch ;レーン4および 6 : MAb 201で視覚化されたDeltao (A)において、レーンlおよび2はこれらの実験の対照である。 レーンlは、Notchについて視覚化されたNotch単独を発現する細胞か らのポリクローナル抗Delta免疫沈殿を示す。Notchはこの試料中で検 出できず、これはポリクローナル抗DeltaがNotchと交差反応しないこ とを示す。レーン2は、抗Delta抗血清による初期の処理を行わないでスタ フAで免疫沈殿され、そしてNotchについて視覚化されたNotch −D el ta同時移入細胞を示し、これはN0tChがスタフAまたは二次抗体に より非特異的に沈殿されないことを実証する。レーン3はDel ta(DI) について視覚化された抗Delta抗血清で沈殿されたタンパク質を示し、そし てレーン4はN0tCh(N)について視覚化された同試料を示す。レーン4は 、Notchが免疫沈殿されたDeltaと共沈することを示す。Notchが 免疫沈殿中のNotchに典型的であるようにダブレットとして現れることに注 目されたい。 (B)は、移入細胞溶解産物ではなく胚溶解産物を使用する同実験を示す。レー ン5はDelta(DI)について視覚化された抗Delta抗血清で沈殿され たタンパク質を示し、そしてレーン6はNotch(N)について視覚化された 同試料を示す。これらのレーンは、N。 tchおよびDeltaが胚溶解産物中で安定に会合されることを実証する。D eltaバンドの下のバンド(全てのレーン中)はスタフA(SA)並びに抗D elta抗血清H鎖およびL鎖からのものである。 図6. Notch発現構築物およびDelta/ 5errate結合ドメイ ンの欠失マツピング。対数増殖期の32細胞を、示された発現構築物の系列で一 時的に移入した。これらの図面は、生じた種々のNotch欠失変異体の予想タ ンパク質生産物を表す。全ての発現構築物を構築物#1 pMtNMgから誘導 した。一時的に移入した細胞を、安定に形質転換された系L49−6−7からの Delta発現細胞または一時的に移入した5errate発現細胞と混合し、 Cu5O+で誘発し、凝集条件下でインキュベートし、次に特異的抗血清および 免疫蛍光顕微鏡法を使用して凝集するそれらの能力につきスコアをつけた。凝集 物をNotchおよびDelta/ 5errate発現細胞の両方を含む4個 以上の細胞のクラスターと定義した。凝集率(%)に関して示された値は、De lta(DI) (左欄)または5errate(Set) (右欄)と共にこ のようなりラスター中に見られる全てのNotch発現細胞の%を表す。種々の Notch欠失構築物が、連結接合部を示す継線で図示される。それぞれのEG F繰返しが、点描された矩形のボックスとして表され、そして連結接合部の両側 の[!GF繰返しの数が示される。 連結接合部で、種々の欠失により生じた部分EGF繰返しがオープンボックスお よび閉じた括弧により表される(例えば、ΔCIa+t!GF(10−12)を 参照のこと)。構築物# 3−13はC1al欠失系列に相当する。図示される ように、繰返し7.9.17および26中のClal部位の四つが、第三のシス ティンの直後で中央の繰返しを破断しくオーブンボックス繰返しにより表される ;更に明瞭にするために、図7を参照のこと)、一方、第五の殆どの3°部位が EGF繰返し30と31の間できれいに分断する(密閉ボックス繰返し31によ り表される:再度、図7を参照のこと)。構築物#15スプリットにおいスとし て示される。構築物#33ΔC1a+XEGFIO−13)において、アフリカ ッメガエルNotch誘導EGF繰返しは、陰影の異なるパターンによりショウ ジヨウバエ繰返しから区別される。 SP、シグナルペプチド、 EGF 、上皮増殖因子繰返し;N、No工帥/f in−12繰返し、 TM、膜貫通ドメイン; cdc 10、牛10/アンキ リン繰返し、PA、推定のヌクレオチド結合共通配列; opa 、opaと称 されるポリグルタミン伸長:Dl、Delta ; Ser 、 5errat e。 図7. Notch欠失構築物# 19−24の詳しい構造。EGF繰返し11 および12の両方がNotch−Delta凝集に必要とされる。EGF繰返し 10−13は上部に図示され、6個のシスティン残基(C)の規則的な間隔を示 す。これらの構築物に関して生じたPCR生産物(図6に示された名称および数 )は太い黒線により示され、そして正確な終点が種々のBGF繰返しに関して示 される。Deltaと凝集する能力がそれぞれの構造物に関して(+)または( −)として記録される。 PCRフラグメントは、5個のClal部位のうちの4個と同じ場所で第三シス ティンの直後で中央のEGF繰返しを破断し、または最もC末端のClal部位 と同じ場所で二つの繰返し間で正確に破断する。 図8.ショウジヨウバエおよびアフリカッメガエルのNotchからのEGF繰 返し11および12のアミノ酸配列の比較。ショウジヨウバエのNotch(W harton ら、1985.Ce1l 43:567−581;Kiddら、  1986. M。 1、 Ce1lBio1.6:3094−3108)のEGF繰返し11および 12のアミノ酸配列が、アフリカッメガエルのNotch(Coffmanら、  1990.5cience249:1438−1441)からの同じ二つのE GF繰返しのアミノ酸配列と並べられる。同一のアミノ酸が箱形にされる。それ ぞれのEGF繰返しの6個の保存システィン残基およびCa”結合共通残基(R eesら、1988、EMBOJ、 7:2053−2061)がアステリスク (本)でマークされる。 凝集しなかったアフリカッメガエルPCRクローン中で見られたロイシンからプ ロリンへの変化が下に示される。 図9.この研究に使用された構築物。表IV中に特定されたDelta変異体の 略図が示される。細胞外のアミノ近位末端がそれぞれの場合に左にある。S、シ グナルペプチド; “EGF″、EGF様モチーフ;M、膜をスパンするらせん ;H、ストップ−トランスファー配列;実線、その他のDelta配列;陰影線 、神経膠配列。矢じりは、翻訳可能なリンカ−挿入の部位を示す。Sca 、  5cal ; Nae 。 Nael;Bam 、 BamHI ;Bgl 、 Bglll ;ELR、E GF様繰返し; nst、BstBII ; Dde 、 Ddel ; St u 、 5tul ; NGI−NG5 、Delta=神経膠キメラ。 図9A、インブッI−DNA量に対する凝集の依存性。A、それぞれ種々の量の pMTDII DNA (2,4、toまたは20μg/プレート)で一時的に 移入されたS2細胞集団(これらは続いて一定量のpMtNMg DNA (2 0μg/プレート)で一時的に移入されたS2細胞集団と凝集条件下でインキュ ベートされた)を使用して観察された異型凝集。 示されたデータは、それぞれのインプットDNA量に関する4以上の細胞の凝集 物中のDelta細胞の平均分率(%)士標準誤差である(2μgおよびIOμ gインプット(これらに関してN=2)を除いて、N=3反復)。最低100の Delta発現細胞を、それぞれの反復につきカウントした。B、それぞれ種々 の量のpMTDll DNA(2,4、lOまたは20μg/プレート)で一時 的に移入されたS2細胞集団(これらは続いて凝集条件下でインキュベートされ た)を使用して観察された同型凝集。データは、それぞれのインプットDNA量 に関する4以上の細胞の凝集物中のDelta細胞の平均分率(%)士標準誤差 である(N=3反復)。最低500のDelta発現細胞を、それぞれの反復に つきカウントした。 図10. Delta−Serrateアミノ末端配列の配列。残基はDelt a(DI。 上の配列(配列番号=3)二アミノ酸24で開始し、アミノ酸226で終了する )暗号配列および5errate(Set、下の配列(配列番号:4);アミノ 酸85で開始し、アミノ酸283で終了する)暗号配列の概念上の翻訳に基いて 番号を付される。二つの配列の間の垂直の線は、並べられたDelta配列およ び5errate配列内で同一である残基を示す。ドツトは配列中の間隙を表す 。ボックスは並べられた領域内のシスティン残基を囲む。Nl、アミノ近位ドメ イン1;N2、アミノ近位ドメイン2:N3、アミノ近位ドメイン3゜それぞれ STU B構築物[GKIFPによるDeltaアミノ酸132(A)の置換] およびNAEB構築物[Deltaアミノ酸197とアミノ酸198の間のRK IFの挿入コと関連する翻訳可能な挿入が野生型Delta配列の上に示される 。 図11. Delta−Notch相互作用の潜在的な幾何学。A1向かい合っ ている原形質膜の間で相互作用するDelta (左)とNotch (右)分 子の潜在的なレジスタ。B、同じ原形質膜内で相互作用するDel
【a(左)と Notch (右)分子の潜在的なレジスタ。ELR5EGF様繰返し:オーブ ンボックス、EGF様繰返し;ドツト付きボックス、LNR繰返し;ソリッドボ ックス、膜をスパンするらせん。Deltaアミノ末端ドメイン並びにDelt aおよびNotch細胞内ドメインが長円体により表される。 図12. Delta−Delta相互作用の潜在的な幾何学。AおよびB、向 かい合っている原形質膜の間で相互作用するDelta分子の潜在的なレジスタ 。B、同じ原形質膜内で相互作用するDelta分子の潜在的なレジスタ。オー プンボックス、[!GF様繰返し;ソリッドボックス、膜をスパンするらせん。 Deltaアミノ末端細胞外ドメインおよび細胞内ドメインが長円体により表さ れる。 図13.咳±tacDNA Dllの一部ヌクレオチド配列(配列番号:5)お よびDeltaアミノ酸配列(配列番号: 6 ) 。Dll cDNAの5゜ −3′鎖のDNA配列が示され、これはKopczynks iら(1988, Genes Dev、 2.1723−1735)により示された配列と比較し て幾つかの修正を含む。 図14.神経膠cDNA IB7A−250の一部ヌクレオチド配列(配列番号 ニア)。これはIB7A−250cDNA (A、 J、 Bieber、 p ers、 comm、 ;Hortschら、1990.Neuron4.69 7−709)の5゛−3°鎖の一部のDNA配列である。ヌクレオチド2890 は、概念上翻訳された神経膠−長い形態のタンパク質のアミノ酸952を暗号化 するイソロイシンコドンの第一ヌクレオチドに相当する。 図15.5errateとDeltaの間の核酸配列相同性。下に記載された暗 号化された5errateタンパク質配列(配列番号: 9) (Flemin gら、1990.Genes &Dev、4.2188−22OL 2193− 94)と共にショウジヨウバエ・5errateヌクレオチド配列(配列番号= 8)の一部が示される。ショウジヨウバエのDelta配列との高い配列相同性 を示す四つの領域が線の上に番号を付され、括弧により示される。相同性の全体 の領域が、5errateヌクレオチド配列(Flemingら。 1990、Genes&Dev、4.2188−2201の図4のようなナンバ リング)のヌクレオチド番号627〜1290をスパンする。 図16. ヒトNotchのクローニングのPCRに使用されるプライマー。ヒ ト胎児の脳cDNAライブラリー中のDNAを増幅するためにPCRに使用され る三つのプライマーの配列が示される。三つのプライマー、cdcl (配列番 号: 10) 、cdc2 (配列番号:11)、およびcdc3 (配列番号 :12)を、それぞれ、プライマー対cdcl/cdc2またはcdcl/cd c3として200bpまたは400bl)のフラグメントを増幅するように設計 した。■:イノシン。 図17.ヒト囮クローンの略図。ヒト独工帥の略図が示される。 その線図の下の太字体の線は、四つのcDNAクローンのそれぞれに含まれるN o t ch配列のその部分を示す。PCHに使用されたプライマーの位置、お よびそれらの配向が矢印により示される。 相当する。それぞれのマツプの下の水平の線は、クローンが配列の伸長(太い水 平の線)に対して置かれている場所を示す。 配列(配列番号=13)が示され、これは3°末端でEcoR1部位で開始し、 3゛から5゛への方向に進む。図19B :ヒトN0tChインサートの一部の DNA配列(配列番号:14)が示され、これは5′末端でEcは図19Bに示 された配列の3°から開始し、5′から3°への方向に進む。示された配列は暫 定的であり、オーバーラツプ配列の決定による確認を受ける。 図20.プラスミドcDNAクローンhNaK中に含まれるヒト独力功の配列( 配列番号=16)が示され、これは3′末端でt!coR1部位で開始し、3′ から5°への方向に進む。図208:ヒト初復」インサートの一部のDNA配列 (配列番号=17)が示され、これは5′末端でEcoR1部位で開始し、5′ から3′への方向に進む。図20C:ヒトN。 tchインサートの一部のDNA配列(配列番号:18)が示され、これは図2 0Bに示された配列の3°から開始し、5°から3°への方向に進む。図20D =ヒトNotchインサートの一部のDNA配列(配列番号=19)が示され、 これは図20Aに示された配列の5°から開始し、3°から5′への方向に進む 。示された配列は暫定的であり、オーバーラツプ配列の決定による確認を受ける 。 配列(配列番号:20)が示され、これは5°末端でECO旧部位で開始し、5 ゛から3゛への方向に進む。図218 :ヒト籾±帖インサートの一部のDNA 配列(配列番号;21)が示され、これは3′末端付近で開始し、3°から5゛ への方向に進む。示された配列は暫定的であり、オーバーラツプ配列の決定によ る確認を受ける。 配列(配列番号=22)が示され、これは5°末端でEcoR1部位で開始し、 5°から3゛への方向に進む。図22B=ヒト%otchインサートの一部のD NA配列(配列番号:23)が示され、これは3′末端付近−トの一部のDNA 配列(配列番号:24)が示され、これは図22Aに示された配列の3°から開 始し、5゛から3′への方向に進む。図22D=ヒトNo t chインサート の一部のDNA配列(配列番号=25)が示され、これは図22Bに示された配 列の5′から開始し、3°から5゛への方向に進む。示された配列は暫定的であ り、オーバーラツプ配列の決定による確認を受ける。 図23.プラスミドcDNAクローンhNaK中に含まれるヒト独1的のDNA 配列(配列番号=31)およびアミノ酸配列(配列番号=34)。 図24.プラスミドcDNAクローンhNSK中に含まれるヒト独±帥のDNA 配列(配列番号:33)およびアミノ酸配列(配列番号:34)。 図25. hN5にとその他のNotch相同体の比較。図25A、ショウジョ CDCl0繰返し、OPA繰返し、および PE5T (プロリン、グルタミン 酸、セリン、スレオニン)に富む領域が示される。図258. hN5にの演鐸 アミノ酸配列とその他のNotch相同体の配列の配列。アミノ酸が左側で番号 を付される。cdclo領域およびPIESTに富む領域が両方とも箱形にされ 、そして個々のcdclO繰返しがマークされる。三つ以上の配列中で同一であ るアミノ酸が目立つように示される。hN5Kをクローン化するのに使用された プライマーが、それらが設計された配列の下に示される。核局在配列(NLS)  、カゼインキナーゼII(CK11)、およびを椎動物のNotch相同体の 推定のCc位のホスホリル化部位が箱形にされる。 5、発明の詳細な説明 ド配列、およびそれらの暗号化されたタンパク質のアミノ酸配列に関する。更に 、本発明はトポリズミックタンパク質またはその接着フラグメントへの同型また は異型の結合を媒介するトポリスミック遺伝子により暗号化されたタンパク質の フラグメント(本明細書中、“接着フラグメント”と称される)に関する。本明 細書に使用されるトポリスミック遺伝子は、遺伝子Notch、 Delta。 および5errateを意味するだけでなく、例えば、下記の項5.3に記載さ れた方法により同定し得るDel ta/ 5errateフアミリーのその他 の員を意味する。 本発明の核酸配列およびアミノ酸配列並びにその抗体は、ヒトのNotchおよ びDelta並びに接着分子のmRNAの検出および定量化、その発現の研究、 ヒトのNo t chおよびDelta並びに接着配列の生産、分化プロセスの 研究および操作に使用し得る。 開示の明瞭化のために、そして限定のためでなく、本発明の詳細な説明は下記の 小区分の項に分けられる。 (i)トポリズミックタンパク質ドメインへの結合を媒介するトポリズミックタ ンパク質ドメインの同定およびその配列;(iv) トポリスミック遺伝子の発 現;(v)発現された遺伝子生産物の同定および精製;並びに(vi) トポリ ズミックタンパク質およびその接着配列の抗体の生産5.1トポリズミツク蛋白 領域への結合を仲介するトポリズミ本発明は、ホモタイプまたはへテロタイプの 結合(ここではこれを“接着性(adhe s 1ve)”と称する)を仲介す るトポリズミック蛋白フラグメント、およびそれらの類縁体または誘導体、そし てこれらに関連する核酸配列を提供する。 特定の実施例において、Notchの接着性フラグメントは、ELRIIおよび 12、すなわちショウジヨウバエ(Drosoph i la)のNotch配 列のアミノ酸447から527番目(配列番号=1)にほとんど相同なNotc hの部分を含むもので ある(図8参照)。他の特定の実施例において、ホモタ イプ結合を仲介する Deltaの接着性フラグメントは、ショウジヨウバエの Delta配列のアミノ酸32−230番目付近(配列番号:6)にほとんど相 同なりeltaの部分を含むものである。さらに別の特定の実施例において、N otchへの結合を仲介するDeltaの接着性フラグメントは、ショウジヨウ バエのDelta配列のアミノ酸1−230番目付近(配列番号二〇)にほとん ど相同なりeltaの部分を含むものである。5errateの接着性フラグメ ントに関する特定の実施例において、このフラグメントは、ショウジヨウバエの 5errate配列のアミノ酸85−283または79−282番目付近にほと んど相同な5errateの部分を含むものである(図10(配列番号:4)お よび図15(配列番号=9)参照)。 トポクズミック接着性ドメインをコードする核酸配列は、霊長類を起源とする場 合と同様に、ブタ、ウシ、ネコ、鳥類、馬又は犬から単離され得る。また既知の トポリスミック遺伝子(以下の遺伝子を含むがこれに限定されるものではない( カッコ内に配列440; Kopczynski et al、、1988.G enes Dav、2.1723−1735;Kopczynskiらへの訂正 、本文図13(配列番号=5および配列番号=6)の配列に留意すること、およ びS e r r a t e (Fleming et al、。 1990、Genes & Dev、4.2188−2201)を有する他の種 が同定され得る。 これらの配列は、機能的に同等の(接着性)分子を提供する置換、付加または欠 失によって変更され得る。配列をコードするヌクレオチドの同義性により、この 接着性配列と実質的に同じアミノ酸配列をコードする、別のDNA配列も、本発 明の実施上使用することができる。これらの中に、サイレント変化を生ずる配列 中で機能的に等価なアミノ酸残基をコードする別のコドンの置換によこれに限定 されるものではない。同様に、本発明の接着性蛋白フラグメントまたはそれらの 誘導体は、アミノ酸の一次配列として、機能的に同等のアミノ酸残基がサイレン ト変化を起こす配列の範囲内で置換された変更配列を含む接着ドメインのアミノ 酸配列の全部又は一部を含む配列を含むが、これに限定されるものではない。例 えば、当該配列中の1又はそれ以上のアミノ酸残基は、サイレント変更に結びつ く機能的に同等の他のアミノ酸に置換され得る。配列中のアミノ酸の置換物とし て、そのアミノ酸が属するグループの別のものから選択することができる。例え ば 非極性(疎水性)アミノ酸にはアラニン、ロイシン、イソロイノン、バリン 、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびメチオニンがある。極性 で中性のアミノ酸にはグリシン、セリン、スレオニン、システィン、チロシン、 アスパラギンおよびグルタミンがある。陽性荷電(塩基性)アミノ酸にはアルギ ニン、リジンおよびヒスチジンがある。陰性荷電(酸性)アミノ酸にはアスパラ ギン酸およびグルタミン酸がある。 トボリズミック蛋白の接着性フラグメント、および接着性トボリズミック蛋白配 列に関連する潜在的な誘導体、類似体、またはペプチドは、目的とする結合活性 等を、例えば実施例に記載されたin vitro凝集検定によって、測定され 得る。トポリズミック蛋白の接着性誘導体又は接着性類縁体は、その接着性フラ グメントに実質的に相同な当該ペプチド、あるいはそれをコードする核酸が接着 性フラグメントをコードする核酸配列に対してハイブリダイズすることができる 当該ペプチドを含むがこれに限定されるものではない。そして、当該ペプチド及 びペプチド類縁体は、例えば下記の実施例の節に述べるような凝集検定による1 nvitroでの試験で陽性の結合活性等を示す。これらの誘導体および類縁体 は想像上のものであり、本発明の範囲に含まれる。 本発明の接着性蛋白に関連する誘導体、類縁体およびペプチドは、当分野で知ら れた種々の方法で調製し得る。これらを調製する操作は遺伝子または蛋白レベル で行なうことができる。例をあげると、クローン化された接着性蛋白をコードす る遺伝子配列は、当分野で知られた数多くの戦略のいずれによってでも修飾する ことができる(Maniatis、T、j990. Mo1ecular Cl oning、 A Laboratory Manual、2nd ed、、C o1d Spring 1larbor Laboratory、Co1d S pring Harbor、New York) o配列は適当な位置で(1ま たはそれ以上の)制限酵素で切断され、所望によりさらに酵素的に修飾され、単 離され、±n vitroで連結される。接着性ドメインに関連する誘導体、類 縁体またはペプチドをコードする遺伝子の調製においては、修飾された遺伝子が 、目的とする接着性活性がコードされた遺伝子の範囲内で、翻訳停止シグナルに 阻止されずに、接着性蛋白と同じ翻訳読み取り枠内に確実にとどまるように、注 意が必要である。 さらに、接着性をコードする核酸配列は、配列の翻訳、開始および/または終決 の形成および/または破壊、あるいはコード領域の変更の形成および/または新 しい制限エンドヌクレアーゼ部位の形成またはそれまでの部位の破壊して、in  vitroでのそれ以上の修飾を促進させるために、in vitroまたは in vivoでの突然変異を起こさせることもできる。当分野で既知の突然変 異誘発の技術のどれでも使用することができ、これらにはin vitroでの 部位特異的突然変異(Hutchinson、C,、et al、、1978.  J、Biol、Chem、 253.6551) 、TABRリンカ−(Ph armacia )の使用、その他が含まれるが、これらに限定されるものでは ない。 接着性配列の操作は蛋白レベルで行なうこともできる。本発明の範囲には、例え ばグリコジル化、アセチル化、リン酸化、蛋白加水分解、抗体分子または他の細 胞リガンドへの連結その他によって、翻訳中又はその後に特異的に修飾されたト ポリズミック蛋白、類縁体または誘導体が含まれる。数多くの化学的修飾の中で 以下に示すどれでも既知の技術で実施することができるが、これらに限定される ものではない:臭化ノアン、トリプシン、キモトリプシン、パパイン、■8プロ テアーゼ、N a B H4による特異的化学的切断;アセチル化、ホルミル化 、酸化、還元;ツニカマイシン(Lunicamycin )の存在下での代謝 合成;その他。 さらに、接着性フラグメントに関連する類縁体およびペプチドを化学的に合成す ることもできる。例えば、目的とする jnvitroでの凝集活性を仲介する トポリズミック蛋白の部分に相当するペプチドがペプチド合成装置を用いること により合成され得る。 本発明の別の特定の実施例は、他のDelta蛋白またはフラグメントあるいは それらの誘導体と結合する能力はあるが、N。 tchには結合しない、あるDelta蛋白のフラグメントまたは誘導体に関す るものである。これらの結合あるいはその欠失は8節で述べるようにin vi troで検定することができる。 実施例に限定されるものではないが、これによれば、そのようなりelta誘導 体は、ショウジヨウバエ蛋白のDeltaの残基198と199の間にテトラペ プチド、Arg−Lys−11e−Pheが挿入されているものである。 本発明はさらに、抗原決定基を含む(すなわち、抗体によって認識され得る)又 は機能的に活性な、ヒトNc+tch及びヒトDeltaのアミノ酸配列及びそ れらのフラグメント及び誘導体、並びにこれらをコードする核酸配列に関する。 ここで使用される、“機能的に活性な”物質とは、全長(野生型)蛋白生成物と 共通する既知の機能上の活性の1またはそれ以上を示す物質を称するものであり 、例えばNotchの場合ならば、Deltaへの結合、5errateへの結 合、抗原性(抗N。 tch抗体への結合)その他がある。 特定の実施例において、本発明は少なくとも40アミノ酸、または少なくとも7 7アミノ酸からなる、ヒトNotch蛋白のフラグメントを提供する。他の実施 例において、本発明の蛋白は、本質的に、ヒトNotch蛋白の細胞内領域、貫 膜部分、細胞外領域、cdclo部分、Notch/上土n−12の繰り返し、 またはEGF相同繰り返し、または上記のいずれかの組合せを含むか、あるいは 本質的にそれらからなっている。ヒトNotchのEGF相同繰り返しのいくつ かまたはすべてを欠失しているフラグメント、あるいはそのフラグメントを含む 蛋白もまた提供される。 他の特定の実施例において、本発明はさらに、少なくとも25ヌクレオチド、少 なくとも50ヌクレオチド、または少なくとも蛋白フラグメントをコードする核 酸もまた提供される。並びに、これらの核酸に相補的で、これらにハイブリダイ ズし得る核酸が提供される。ある実施例において、このような相補的配列として 、少なくとも25ヌクレオチドまたは少なくとも121ヌクレオチドのヒトNo tch cDNA配列に相補的なものであろう。好ましさという点で、本発明は ヒトNotchまたはその一部をコ−ドするcDNA配列に関連する。特定の実 施例において、本発明は、ヒトNotch遺伝子またはcDNAのヌクレオチド 配列、特に図19.20.21および/または22に示す配列(配列番号:13 から配列番号:25)、またはプラスミドhN3に、hN4kまたはhN5kに 含まれる配列(下記9節参照)、およびコードされたNotch蛋白配列に関す るものである。きわめて明らかなことであるが、ここで使用する“Notch蛋 白フラグメントまたはその一部分をコードする核酸1とは、Notch蛋白の中 の対象とするフラグメントまたはその一部分のみをコードし、Notch蛋白の その他の部分はコードしない核酸を示すものと解釈されなければならない。 限定するものではないが、本発明の好ましい態様として、ヒトNotch DN A配列が下記9節に述べる方法によって、クローン化され、配列決定され得る。 ヒトDeltaのクローニングの好ましい実施例として、以下に具体的な例を示 すが、これに限定されるものではない:ヒト発現ライブラリーを、当分野で既知 の方法によって構築する。例えば、ヒトmRNAを単離し、cDNAを生成させ 、続いて宿主細胞中に導入した場合に、この宿主細胞によって発現することので きる発現ベクター(例えばバクテリオファージ誘導体)に連結する。そして、こ の発現されたヒトDelta生成物を選別するために、種々のスクリーニング検 定を使用することができる。ある例においては、ヒトNotchの接着性領域( すなわちショウジヨウバエELRIIおよび12(配列番号=1)にきわめて相 同なヒトNotchの部分)への陽性結合を基準として、選別が行なわれ得る。 別の例では、選別のために抗Delta抗体が使用され得る。 他の好ましい様相として、選別に先立ち、PCRにより、ライブラリー中の目的 とする配列を増幅させることができる。例えば、PCRにおけるプライマーとし て、目的とする遺伝子の相同体によってコードされた接着性領域の部分に相当す るオリゴヌクレオチドプライマーが使用され得る。 上記の方法は、ヒトNotchおよびDeltaのクローンを得るための方法に ついての、以下の一般的記述を限定するために述べたものではない。 NotchおよびDelta遺伝子の分子クローニングのための核酸源として、 どのようなヒト細胞でも使用することが可能である。当該DNAは、クローン化 されたDNA (例えば、DNA“ライブラリー”)からの当分野で既知の標準 的な操作法、化学合成、cDNAクローニング、または目的とするヒト細胞から 精製されたゲノムDNAまたはそのフラグメントのクローニング、のいずれかに よって、得ることができる(例えば、Maniatis etal、、1982 . Mo1ecular Cloning、 A Laboratory Ma nual、 ColdSpring Harbor Laboratory、  Co1d Spring Harbor、 New York:Glover、  D、 M、 (ed、 )、 1985. DNA Cloning:A P ractical Approach、 MqL Press、 Ltd、 、 0xford、 U、 K、 Vol、 1.  Il、参照)。ゲノムDNAから誘導されるクローンはコード部分の他に調節お よびイントロンDNA部分を含んでもよい;cDNAから誘導されるクローンは エクソン配列のみを含むはずである。由来が何であれ、その遺伝子を当該遺伝子 を増殖させるため、適当なベクター中に分子クローン化する必要がある。 ゲノムDNAからの遺伝子の分子クローニングにおいて、DNAフラグメントが 生成し、それらの中のいくつかは目的とする遺伝子をコードする。DNAは種々 の制限酵素を使用することにより、特異的部位で切断してもよい。または、DN Aをフラグメント化するため、マンガン存在下でDNAアーゼを使用するか、又 は例えば超音波処理によって、DNAを物理的に切断することもできる。そして 、標準的な方法を用いて、線状DNAフラグメントが大きさによって分離され得 る。こうした方法にはアガロースおよびポリアクリルアミドゲル電気泳動および カラムクロマトグラフィーがあるが、これらに限定されるものではない。 いったんDNAフラグメントが生成すると、目的とする遺伝子を含んでいる特定 のDNAフラグメントの同定を、さまざまの方法で実施することができる。例え ば、一定量のNotchまたはDelta遺伝子(種は限定されない)部分また はそれに特異的なRNAの部分、あるいは例えば接着性ドメイン等の当該フラグ メントが入手でき、精製および標識ができるならば、生成したDNAフラグメン トを、その標識プローブに核酸ハイブリダイズさせることによって、スクリーニ ングすることができる(Benton、 W。 and Davis、R,、1977,5cience 196.180; G runstein、M、and Hogness、D、、1975. Proc 、Natl、Acad、Sci、U、S、A、72.3961) 、プローブに 実質的に相同なりNAはハイブリダイズするはずである。既知の制限マツプがあ れば、(lまたは複数の)制限酵素による消化を行い、この既知の制限マツプを 使って、フラグメントの大きさを目的とするものと比較することによって、適切 なフラグメントを同定することも可能である。さらに、遺伝子の特性に基づいて 、選別を行なうこともできる。その他に、遺伝子の存在を、その発現生成物の物 理的、化学的または免疫学的特性に基づいた検定によって検出することも可能で ある。例えば、NotchまたはDeltaに関して既知のものと類似または同 一の電気泳動、等電点電気泳動、蛋白加水分解マツプ、1旦 vitro凝集活 性(“接着性″)あるいは抗原特性などを有する蛋白を生成する、cDNAクロ ーンまたは対応するmRNAをハイブリッド選択するDNAクローンを選別する ことができる。N□tchまたはDeltaの抗体が入手できる場合は、ELI SA(酵素結合イムノソルベント検定法)型の操作法を使用して、標識抗体をN otchまたはDelta合成りローンと推定される物質に結合させることによ り、NotchまたはDelta蛋白を同定することとができる。この方法にお いては、ハイブリダイズによって、相補的なmRNAを単離するために、フラグ メントが使用される。 このDNAフラグメントは、入手可能な、精製された別の種(例えばショウジヨ ウバエ)のNotchまたはDelta DNAのことであり得る。単離された mRNAの生成物を単離し、そのin vitro翻訳生成物の免疫沈降検定ま たは機能検定(例えばin vitro凝集活性;下記の例参照)を行なうこと によって、mRNAが同定され、したがって目的とする配列を含む相補的なりN Aフラグメントが同定される。さらに、NotchまたはDelta蛋白質に対 して特異的な固定化抗体に、細胞から単離したポリソームを吸着させることによ って、特定のm RNAを選別することができる。この(吸着したポリソームか ら)選別したmRNAを鋳型として使用して、放射性標識NotchまたはDe ltaのcDNAを合成することができる。この放射性標識mRNAまたはcD NAは、つづいて、他のゲノムDNAフラグメントを含むものの中から、Not chまたはDeltaD ’N Aフラグメントを同定するために使用され得る 。 Notch−またはDeltaニゲツムDNAを単離する変法として、既知の配 列からの遺伝子配列自体の化学合成、あるいはN0tchまたはDelta遺伝 子をコードするmRNAに対するCDNAの生成が含まれるが、これに限定され るものではない。例えば、NotchまたはDelta遺伝子のcDNAクロー ニングのためのRNAはN、o t c hまたはDeltaを発現する細胞か ら単離され得る。他の方法も可能であり、本発明の範囲に含まれる。 同定され、単離された遺伝子は、つづいて、適当なりローニングベクター中に挿 入され得る。当分野で既知の数多くのベクター−宿主系が使用され得る。可能な ベクターとしては、プラスミドまたは改変ウィルスが含まれるがこれに限定され るわけてはない。 しかし、そのベクター系は、使用する宿主と適合しなければならない。こうした ベクターとして、限定するわけではないが、ラムダ誘導体等のバクテリオファー ジまたはPBR322若しくはpUCプラスミド誘導体が含まれる。クローニン グベクター中への挿入は、例えば、相補的付着末端を有するクローニングベクタ ー中に、DNAフラグメントを連結させることによって、実施することができる 。しかし、DNAをフラグメント化したときに使用した制限部位がそのクローニ ングベクターに存在しない場合は、DNA分子の末端を酵素によって修飾しても よい。その他、DNA末端にヌクレオチド配列(リンカ−)を連結させることに よって、必要などんな部位でも作成することができる;こうした連結リンカ−と して、制限エンドヌクレアーゼ認識配列をコードする特定の化学合成オリゴヌク レオチドが含まれる。他の方法において、切断されたベクターとNotchまた はDelta遺伝子をホモポリマー末端法によって修飾するものがある。遺伝子 配列の多数のコピーを生成させるために、形質転換、形質導入、感染、エレクト ロポーレーションその他により、組み換え体骨子を宿主細胞に導入することがで きる。 他の方法において、目的とする遺伝子を”ショットガン”法によって適当なりロ ーニングベクター中に挿入した後、同定し単離することもある。例えばサイズ分 画などによる、目的遺伝子の富化は、クローニングベクター中への挿入前に実施 することができる。 特定の実施例において、単離NotchまたはDe4ta遺伝子、cDNA、ま たは合成りNA配列を組み入れた、組み換え体DNA分子による宿主細胞の形質 転換によって、その遺伝子の多数のコピーの作成が可能である。こうして、形質 転換体を増殖させ、その形質転換細胞から組み換え体DNA分子を単離し、必要 ならば、単離した組み換え体DNAから挿入遺伝子を回収することによって、大 量の遺伝子を得ることができる。 本発明によって提供されるヒトNotchおよびDelta配列は、トポリズミ ック蛋白の接着性部分について、上記5. 1節に述へたように、ヒトNotc hおよびヒトDelta中で発見されたアミノ酸配列と実質的に等しいアミノ酸 をコードするヌクレオチド配列、および機能的に同等なアミノ酸からなる、コー ドされたアミノ酸配列を含むものである。 (来貢以下余白) 5.3. Delta /5errateファミリーのその他のメンバーの同定 な検索は、5errateとDeltaとの間の顕著な相同を保存する部分が存 在すること(第1θ図、配列番号;3および:4参照)を利用する方法を用いて 、実施することができる。例えば、この遺伝子フよび第15図(配列番号=8) )を選び、この選ばれた配列の中から、5errateおよびDel taに相 同でない核酸配列をも含有するものを同定することによって、決定することがで きる。「相同でない」といる領域を意味するものと解されてよい。 例えば、本発明の好ましい特定の態様は、下記の方法を提供する。Deltaと 5errateとの間の2つの保存された部分、即ちDeltaAA63−73 およびDeltaAA 195−206 (第13図、配列番号=6)に対応し て、約10〜20個のヌクレオチドの縮重オリゴヌクレオチドプローブの組を合 成することができ、この組は約3〜7個の連続したコドンについてのDelta および5errateのいずれかに見出されるアミノ酸のすべての有り得るコー ド配列を表わしている。他の態様では、第15図(配列番号=8および=9)に 示されたDeltaと5errateとの間の4つの高度に保存された領域の部 分、即ち5errateAA 124−134 、’149−158.244− 219、および250−259で表わされる部分に対応して、オリゴヌクレオチ ドを得ることができる。この合成オリゴヌクレオチドは、有望な源(RNAまた はDNA)からの配列をPCRによって増幅するためのプライマーとして利用さ れうる(PCRは、例えばパーキン・エルマーシークスの熱循環器およびTaq ポリメラーゼ(Gene AmpTR)の使用によって実施することができる) 。これには、5errateおよびDeltaに密接に関連したポリペプチドを 発現しうるいずれかの真核生物の種からの、mRNA、cDNAまたはゲノムD NAが含まれるだろう。このPCR反応を実施することによって、5errat eとDel taとの間の保存配列の上記セグメントを共有する遺伝子、または 遺伝子産物を検出することができる。数種の異なった縮重プライマーを合成する ことを選ぶ場合には、かなり少数のPCR反応で完全な検索を容するために、P CR反応の開始に用いられるハイブリッド形成条件のストリンジエンシー(緊縮 性)を変更することも可能である。もし5errate /Delta遺伝子フ ァミリーのうちのそれまで未知のメンバーのセグメントが首尾よく増幅されるな らば、このセグメントは分子クローニングされ、配列決定され、そして完全なc DNAまたはゲノムクローンを単離するプローブとして利用されつる。その後、 これは未知の遺伝子の完全なヌクレオチド配列の決定、その発現の分析、および 機能分析用のタンパク質産物の生産を可能にするだろう。この方法で、「接着」 タンパク質をコード化するその他の遺伝子が同定されうる。 さらに本発明は、5errate/ Delta遺伝子ファミリーのメンバーで はあるが、自然には存在しないかも知れない新規な組換え分子例えば、制限を課 する意味ではないが、5errat6とDel taとの双方の遺伝子の部分よ り成る組換え分子を、本発明によって構築することかできる。このような分子は 、5errateおよびDeltaの双方に関連する特性を示し、アゴニストお よびアンタゴニストを含む生物活性の新しい側面を表わしうる。5errate およびDeltaの一次配列は、コンピュータ・シミュレーション(ホップおよ びウッズ、1981年、Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 U、 S、A、 78.3824−3828)を用いて分子の三次構造を推定する目的 に使用されうる。三次構造および生物学的機能間の相関を考慮して、5erra te/ Deltaのキメラ組換え遺伝子を設計することができるであろう。同 様に、トポリズミック遺伝子ファミリー(例えばNotch)の一つ以上のメン バーの部分より成るキメラ遺伝子を、構築することができる。 たはヒトNotchまたはDeltaまたはその機能的に活性な断片または誘導 体をコードするヌクレオチド配列は、挿入されるタンパク質をコードする配列の 転写および翻訳に必要な要素を含有するベクターのような、適当な発現ベクター に、挿入できる。必要な転写および翻訳シグナルは、未然トポリズミック遺伝子 、および/またはそのフランキング領域によって、提供される。タンパク質コー ド配列を発現するために、多種の宿主・ベクター系を利用できる。これらにはウ ィルス(例えばワクシニア・ウィルス、アデノウィルス等)に感染する哺乳動物 の細胞系や、ウィルス(例えばバキュロウィルス)に感染する昆虫細胞系や、酵 母ベクターを含む酵母のような微生物や、バクテリオファージ、DNA、プラス ミドDNA、またはコスミドDNAで転換されるバクテリアを含むが、これらに 限られない。ベクターの発現要素は、その強度および特異性が変化する。利用さ れる宿主・ベクター系に依って、多数の適当な転写および翻訳要素のいずれか一 つを使用してもよい。特定の態様において、例えばEGF一様繰返し11および 12をコードするNotch遺伝子の接着部分が発現される。他の態様では、子 、またはヒトNotchまたはDeltaの機能的に活性な部分をコードする配 列が発現される。されらに別の態様では、5errate遺伝子の接着部分が発 現される。 ベクターへのDNA断片の挿入に使用される上述の方法のいずれかを、適切な転 写/翻訳調節シグナルと、タンパク質コード配列とより成るキメラ遺伝子を含む 発現ベクターを構築するために用いてもよい。これらの方法には、in vit ro組換え体DNAおよび合成技術、さらにin vivo組換え体(遺伝子組 換え)を含むことがある。トポリズミックタンパク質またはペプチド断片をコー ドする核酸配列の発現は、このトポリズミックタンパク質またはペプチドが組換 えDNA分子で形質転換された宿主で発現されるように、第二の核酸配列によっ て調節されてもよい。例えば、トポリズミックタンパク質の発現を、当該分野で 周知のプロモーターまたはエンハンガー要素のいずれかによって制御してもよい 。 トポリズミック遺伝子発現を制御するために用いられうるプロモーターには、S V40初期プロモーター領域(BernoistとChambon、 1981 、 Nature、 290.304−310)、ラウス肉腫ウィルスの3′ロ ング・ターミナル・リピートに含まれるプロモーター(山水ら、 1980゜C e1l 22.787−797) 、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター( ワグナ−ら、 1981. rProc、 Natl、 Acad、 Sci、  U、S、A、 J 78゜1441−1445)、メタロチオネイン遺伝子の 調節配列(プリンスターら、 19B2.296.39−42)、β−ラクタマ ーゼプロモーターのような原核発現ベクター(ビラ・力vo)ら、 1978.  rProc、 Natl。 Acad、 Sci、 U、S、A、J 75.3727−3731)またはt acプロモーター(D e、B Oe r ら、1983. rProc、 N atl、Acad、Sci、U、S、 A、J 80゜2l−25)、さらに「 サイエンティフィクアメリカン41980.242.74−94掲載「組換えバ クテリアからの有用なタンパク質」参照、ツバリンシンセターゼプロモーター領 域(ヘレラ・エストレラら。 「ネイチアJ 303.209−213)または、カリフラワーモザイクウィル ス35SRNAプロモーター(ガードナーら、 1981. rNucl、 A c1ds Res、」9.2871)、および光合成酵素リブロースビホスフェ ート・カルボキシラーゼ(ヘレラ・エストレラら、 1984. rネイチアJ  310.115−120)を含む植物発現ベクター、および酵母またはGal  4プロモーター、ADC(アルコールデヒドロゲナーゼ)プロモーター、PG K (ホスホグリセロール・キナーゼ)プロモーター、アルカリ性ホスファター ゼプロモーター、および膵臓房状細胞内で活性なエラスターゼI遺伝子制御領域 (スイットら。 1984、 r細胞J 38.639−646;オーニッツら、 1986.  rcold SpringHarbor Symp、 Quamt、 Biol 、 50.399−409 ; マクドナルド、 1987、 「肝臓学J 7 .425−515);膵臓ベータ細胞内で活性なインシュリン遺伝子制御領域( ハナハン、1985 rネイチアJ 315.115−122)、リンパ細胞内 で活性な免疫グロブリン遺伝子制御領域(グロスケトルら、1984. r細胞 J 38.647−658;アダムスら、1985゜[ネイチアJ 3]、8. 533−538.アレキサングーら、 1987. rMol。 Ce11. Biol、 J 7.1436−1444) 、精巣、乳房、リン パ細胞およびマスト細胞内で活性なマウス乳房腫瘍ウィルス制御領域(レダーら 、 1986. r細胞J 45.485−495)、肝臓内で活性なアルブミ ン遺伝子制御領域(ピンカートら、 1978. r遺伝子および開発J 1゜ 268−276)、肝臓内で活性なアルファ・フェトプロティン遺伝子制御領域 (クルムララフら、1985. rMol、 Ce11. Biol、」5.1 639−1648、ハンマーら、 1987. r科学J 235.53−58 )、肝臓内で活性なアルファl−アンチトリプシン遺伝子制御領域(ケルセイら 。 1987、r遺伝子および開発J l、 161−171)、骨髄細胞内で活性 なベータグロビン遺伝子制御領域(モグラムら、 1985. rネイチア」3 15、338−340.コリアズら1986. r細胞J 46.89−94)  、脳のオリゴデンドロサイト細胞内で活性なミニリン塩基性タンパク質遺伝子 制御領域(リードヘッドら、 1987. r細胞J 48.703−712) 、骨格筋内で活性なミオシン軽鎖2遺伝子制御領域(サニ、 1985゜[ネイ チアJ 、 314,283−286)、および視床下部内で活性な生殖腺刺激 性放出ホルモン遺伝子制御領域(メイソンら、 1986. r科学」234、  1372−1.378)なとの、組織特異性を示しトランスジェニック動物に 利用された上記の動物転写制御領域などが含まれるが、これらに限られない。 トポリズミック遺伝子挿入体を含有する発現ベクターは、(al核酸ハイブリッ ド形成、(b)「マーカー」遺伝子機能の存在または不在、および(C)挿入さ れた配列の発現という、3つの一般的な方法によって、同定することができる。 第一の方法では、発現ベクターに挿入された外来遺伝子の存在は、挿入されたト ポリズミック遺伝子と相同な配列より成るプローブを用いる核酸ハイブリッド形 成によって、検出することができる。第二の方法においては、組換え体ベクター または宿主系は、ベクターへの外来遺伝子の挿入によって生じる成る「マーカー 」遺伝子機能(例えばチミジンキナーゼ活性、抗生物質耐性、形質転換発現型、 バキュロウィルス内の封入体形成など)の存在または不在をもとにして、同定し 選択することができる。例えば、もしトポリズミック遺伝子がベクターのマーカ ー遺伝子配列内に挿入されると、トポリズミック挿入体を含む組換え体は、マー カー遺伝子機能の不在によって同定することができる。第三の方法では、組換え 体発現ベクターは、この組換え体によって発現された外来遺伝子産物を分析する ことによって同定することができる。これらの分析は、例えば凝集(接着)能力 (上記第6−8節参照)のような、試験管内分析系におけるトポリズミック遺伝 子産物の物理的または機能的特性にもとずいて行なうことができる。 特定の組換えDNA分子が同定され単離されると、それを増殖させるために、当 該分野で知られたいくつかの方法を用いることができる。適当な宿主系と増殖条 件が一旦決定されると、組換え体発現ベクターは多量に増殖され調製されること ができる。すでに説明されたように、使用できる発現ベクターは、ワクシニアウ ィルスまたはアデノウィルスのようなヒトまたは動物のウィルス、バキュロウィ ルスのような昆虫のウィルス、酵母ベクター、バクテリオファージベクター(例 えばラムダ)、およびプラスミドとコスミドDNAベクターを、その少数例とす る上記のベクターとその誘導体を含むが、それに限られない。 さらに、所望の特定な方法で挿入された配列の発現を調整するか、または遺伝子 産物を修飾しプロセシングする宿主細胞株を選択することも可能である。ある種 のプロモーターからの発現は、ある種の誘導物質の存在下に向上させることがで きる。かくして遺伝子操作されたトポリズミックタンパク質の発現の制御が、可 能となる。その上、異なった宿主細胞は、タンパク質の翻訳および翻訳後プロセ シングや修飾(例えばグリコジル化や切断)のための、特徴的で特異な機構をも っている。発現された外来タンパク質の所望の修飾とプロセシングを確実にする ために、適切な細胞系または宿主系を選択することができる。例えばバクテリア 系での発現を用いて、グリコジル化されていないコアタンパク質産物を生産する ことができる。酵母での発現は、グリコジル化された産物を得ることとなる。異 種の哺乳類トポリズミックタンパク質の「天然」のグリコジル化を確実にするた めに、哺乳類細胞での発現を使用することができる。さらにさまざまのベクター /宿主発現系が、タンパク質切断のようなプロセシング反応を、さまざまな程度 に実現することを可能とする。 他の具体的態様においては、接着性トポリズミックタンパク質、断片、類似体、 または誘導体を、融合またはキメラタンパク類産物(タンパク質、断片、類似物 または誘導物を異種タンパク質配列に結合したもの)として、発現させることが できる。このようなキメラ産物は、所望のアミノ酸配列をコードする適切な核酸 配列を、公知の方法で適当な読み枠内で相互に連結し、キメラ産物を当該分野で 広く知られた方法によって発現させることによって、製造することができる。ま た、このようなキメラ産物は、例えばペプチド合成機を使用するタンパク質合成 技術によって、製造することができる。 cDNAならびにゲノム双方の配列をクローニングし、発現させることができる 。 他の態様では、ヒトのNotch cDNA配列を、染色体をもとにして統合し かつ発現することが、可能である。公知の同種組換え手順が使用され得る。 5、4.1. 発現された遺伝子産物の同定および精製トポリズミック遺伝子配 列を発現する組換え体が一旦同定されると、遺伝子産物の分析が可能となる。こ れは、生産物の放射性標識付けと、それに続くゲル電気泳動分析とを含めた、生 産物の物理的または機能的特性に基づく分析によってなしとげられる。 トポリズミックタンパク質が一旦同定されると、クロマトグラフ法(例えばイオ ン交換、アフィニティー、およびサイズカラムクロマトグラフ法)、遠心分離、 示差溶解度を含む標準方法によるか、タンパク質の精製を目的とする他の標準方 法によって、単離され精製されることが可能となる。機能的特性は、凝集分析( 第6.8節参照)を含むがこれに限られない適当な分析を使用して、評価するこ とが可能である。 5.5. トポリズミックタンパク質に対する抗体の生成およびその接着性配列 本発明によると、ホモタイプまたはへテロタイプの結合を仲介するトポリズック タンパク断片、その類似体、またはその誘導体、つまりヒトNotchまたはヒ トDeltaタンパク質またはその断片を、抗トポリズミックタンパク質抗体を 生成するための免疫原として使うことが可能となる。これらの抗体はポリクロー ナルまたはモノクローナルであり得る。一つの具体的態様では、No t ch のEGF様繰返し11および12に特異的な抗体の調製が可能となる。他の態様 においては、Deltaの「接着部分」に反応する抗体を生成することができる 。これら抗体の一例は、試験管内分析での凝集を防ぐことができる。他の態様で は、ヒトのNotchに特異的な抗体が生産される。 トポリズミックタンパク質またはペプチドに対するポリクローナル抗体の生産に は、公知の種々の手順を用いることが可能である。ある特別の態様では、第19 .20.21.または22図(配列番号+l3−NO:25)に示された配列に よりコードされたヒトNotchタンパク質のエピトープに対するウサギポリク ローナル抗体、またはそのサブ配列を得ることができる。抗体の生産のためには 、ウサギ、マウス、ラットなどを含むが、これらに限られない種々の宿主動物を 、天然のトポリズミックタンパク質、またはその合成品を注射することによって 、免疫することができる。宿主の種に依っては、免疫学的な応答を増強するため に種々のマジュバントを用いることが可能であり、これらにはフロイント(完全 および不完全)、水酸化アルミニウムのような鉱物質ゲル、リゾレシチンのよう な表面活性物質、プルロニックポリオール、ポリアニオン類、ペプチド、油エマ ルジョン、キーホールリンペットヘモシアニン、ジニトロフェノール、およびB CG (カルメットーゲラン杆菌)やコリネバクテリウム・バルバムのような有 用なヒトアジュバントを含むが、これに限られない。 トポリズミックタンパク質の配列に向けられたモノクローナル抗体の調製の目的 で、連続細胞系による抗体分子の生産をもたらす技術が、使用可能である。例と しては、トリオーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(コズポーら、 19 83 r現代免疫学J 4゜72)、およびヒトモノクローナル抗体を生産する EBV−ハイブリドーマ技術(コールら、 1985 rモノクローナル抗体お よび癌治療」アランR,リス社、 PP77−96)、およびコーラ−とミルス タインにより初めて開発されたハイブリドーマ技術(1975rネイチアJ25 6、495−497)があげられる。 分子のイディオタイプを含む抗体断片は、既知の技術によって生成される。例え ば、これら断片は、抗体分子のペプシン消化によって生産できる(ab’)2断 片、F(ab’ )2断片のジスルフィド橋を還元することによって生成できる Fab’断片、およびパパインと還元剤とで抗体分子を処理することによって生 成できるFab断片を含むが、これらに限るものではない。 抗体の生産においては、所望の抗体のスクリーニングが、例えばELISA ( 酵素結合イムノソルベント分析)のような公知の技術によって、なしとげられる 。例えば、トポリズミックタンパク質の接着性ドメインを認識する抗体を選ぶた めには、このドメインを含むタンパク質断片に結合する生産物について生成され たハイブリドーマを、分析してもよい。ヒトN0tChに特異な抗体の選択には 、ヒトNotchに対するポジティブ結合およびショウジヨウバエのNotch への結合の不在に基づいて選ぶことができる。 上述の抗体は、本発明のタンパク質配列の局在化および活性に関する、公知の方 法に用いることができる。例えば、種々の公知の免疫分析法が使用できる。はん の数例をあげると、ラジオイノムアッセイ、ELISA (酵素結合イムノソル ベント分析)、「サンドイッチ」イムノアッセイ、沈降反応、ゲル拡散沈降反応 、免疫拡散分析、凝集分析、蛍光イムノアッセイ、プロティンAイムノアッセイ 、および免疫電気泳動分析があるが、これらに限られない。 5.6. Notch発現細胞への薬剤の運搬本発明はまた、Notch発現細 胞への作用薬剤の運搬の方法を提供する。以下の第8節に述べるように、Not ch発現細胞の表面上のNotchタンパクへ結合すると、Deltaたんばく 質はNotch発現細胞に取り込まれるように見える。かくして本発明は、De ltaタンパク質またはNotchに結合することができるその接着性断片また は誘導体に薬剤を結合させ、そしてNotch発現細胞をこの結合体に露出し、 かくしてこの結合体を細胞に取り込ませることによって、Notch発現細胞へ の薬剤の運搬を可能にする。この結合された薬剤は、標識または生理活性物質で あってもよいが、これに限られない。生理活性物質は、治療剤、トキシン、化学 療法剤、成長因子、酵素、ホルモン、薬剤、核酸(例えば、アンチセンスDNA またはRNA)などであってよい。一つの態様においては、X線像影用の金属コ ントラスト剤、磁気共鳴イメージング剤、およびラジオイメージング用の放射性 核種(例えば、アイソトープ)を含むが、それらに限らないイメージング剤であ ってよい。好ましい側面では、この剤は、Delta分子のアミノ末端の半分の 部位に結合される。 Deltaと薬剤の結合体は、Notch発現細胞を、Deltaと薬剤との結 合体を発現している細胞に露出するか、またはNotch発現細胞を溶液、懸濁 液、または他のキャリアー中でDeltaと薬剤の結合体に露出することによっ て、Notch発現細胞に受け渡すことができる。この受け渡しが生物体中でな される場合は、Deltaと薬剤の結合体は、製薬上許容される担体または賦形 剤の中に配合して薬剤組成物とすることができる。製薬的に許容される担体は、 塩水、リン酸緩衝溶液などを含有できる。oettaと薬剤の結合体は、液体、 錠剤、火剤、粉末、徐放性形態、リポソームなどとして調合することができ、経 口、静脈注射、筋肉注射、皮下注射、腹膣内注射などにより、投薬される。これ らはほんの少数例にすぎない。好まし選択は、当業者の知識にもとづいて、容易 になされる。 6、 ショウジヨウバエ中の2つのEGF−相同遺伝子である神経遺伝子座No tchおよびDel taのタンパク質産物間の分子相互すべく、我々はショウ ジヨウバエ・シュナイダーの2(S2)細胞(フェホンら、 1990. r細 胞J 61.523−534)における凝集に対するそれらの発現の効果を研究 した。我々はここに、NotchとDeItaの間の分子間相互作用の直接の証 拠を提示し、この相互作用の構成単位を切開する場合に用いられる分析系を説明 する。我々は、Notchを発現する普通は接着性を示さないショウジヨウバエ S2の培養細胞が、Deltaを発現する細胞に特異的に結合すること、および この凝集がカルシウムに依存することを示す。さらに、Notchを発現する細 胞は相互に結合せず、Deltaを発現する細胞は相互に結合するが、この事は NotchとDeltaとが細胞の表面でDeltaとの結合について競合する ことができることを示唆する。 さらに我々はNotchとDeltaとが培養細胞および胚細胞の双方で、洗剤 に可溶な複合体を形、伐することを示す証拠を示すが、この事はNotchおよ びDeltaが、試験管内および生体内で分子レベルで、直接に相互作用するこ とを暗示する。我々の分析結果は、No t chとDeltaのタンパク質が 、それらの細胞外ドメインを介して、細胞表面で相互作用することを示唆する。 の5′端からの6kbのHpa I断片(ラモスら、 1989. rゼネティ ックスJ 123.337−348)を、メタロチオネインプロモーターベクタ ーpRmHa−3(パンチら、1988. rNucl、 Ac1ds Re5 l 16. 1043−1061)をEcoRlて切断した後の該ベクターに平 滑末端で連続し1、その末端をDNAポリメラーゼ■のフレノウ断片で修復した (マニアチスら、 +982. r分子クローニング」:研究所教本(コールド スプリングハーバ−、ニューヨーク、コールドスプリングラボラトリ−))。方 向が正しくなかった単一の形質転換体が単離された。 この形質転換体からのDNAは次いで、5aclで消化され、pRmHa−3か らのポリリンカーに融合された■1帥コード配列の5°端を含む3kbの断片が 単離された。この断片は正しい方向でpRmHa−3の5acl部位に連結され た。この構築物からのDNAはKpn lおよびxbニレ−ジョンシグナルのす べてを除去し、す±帥コード配列の残部およびポリアゾニレ・−ジョンに必要な 3゛配列を含むMg1laからの1lkbのKpnl−Xba!断片に連結され た。その結果得られた構築物をpMtNMgと名付け、pRmHa−3内のメタ ロチオネインプロモーターは、翻訳開始部位の20ヌクレオチド上流で開始する Notch配列に融合される。 細胞外Notch構築物(ECNI)を得るために、体内での正常Notch機 能に必要なNotchゲノム配列すべてを含むCo5P479BE N。 揃コスミド(ラモスら、 1989. r遺伝子学J 123.337−348 )をAatllで部分的に消化した。断片の末端はT4 DNAポリメラーゼの エキソヌクリアーゼ活性を用いて平滑化しくマニアチスら。 1982、r分子クローニング」;研究所教書(コールドスプリングハーバ−、 ニューヨーク:コールドスブリングハー” @ 突所) )、断片は次いで5t ulで完全に再消化した。得られた断片は、低融点アガロースゲル(Seapl aque、 FMCバイオプロダクト)内で分離され、最大の断片が切り取られ た。この断片は次いで、鈍端側でそれ自体に平滑末端で連結された。結果として 、アミノ酸1790がら2625までのり1帥コード配列の内部欠失(ロートン ら、 1985゜[細胞443.567−581)と、新規な59個のアミノ酸 カルボキシ末端を生産する予想されたフレームシフトとがもたらされた。 (こ の構築物の連結された接合点は、配列決定によるチェックが、まだなされてない 。) 贈上鴫発現構築物を得るために、Deltaの完全なコード能を含むDll c DNA (コブチンスキーら、 1988. r遺伝子開発」2,172317 35)が、pRmHa−3のEcoR1部位に挿入された。この構築物はpMT Dllと名つけられた。 6、1.2. 抗体の調製 ハイブリドーマ細胞系C17,9C6を、No t chの細胞内ドメインの大 部分(7)D−ド配列(アミノ酸1791−2504 ; ’7−トンら、19 85゜「細胞J 43.567−581)を八む2.tkbの5all−旧nd lll断片にもとづく融合タンパク質で免疫されたマウスから得た。この断片は 、pUR289(ルーサおよびムラ−・ヒル、 1983. rEMBOJJ  2.17!:1l−1794)にサブクローンされ、次いでBgl II −H indll!断片として、pATH1発現ベクター(デイクマンおよびツアゴロ フ、 1985. rJ。 Biol、 Chem、 260.1513−1520)に移入された。可溶性 融合タンパク質が発現され、25%(NH,)、SO,で沈澱され、6M尿素に 再懸濁され、Rotofor(Bio−Rad) (詳細については、Feho n、 1989. rR。 tofor Review No、7. rプレチンJ 15]、8. リソチ モンド、カリフォルニア Bio−Rad研究所)を使用した分離用等電点電気 泳動によって精製された。 マウスポリクローナル抗血清が、適切なpGEX発現ベクター(スミスおよびジ ョンソン、 1988. r細胞J 67、3l−40)に単独で枠内挿入され た第5EGF様繰返しから、膜貫通ドメインを横切って延びた、0.8 kb  (アミノ酸237−501 :ロートンら、 1985. r細胞」43、 5 67−581)、1.1kb(アミノ酸501−868)、0.99kb (ア ミノ酸868−1200)、および1..1 kb (アミノ酸 1465−1 935)の長さのBstY1断片4つを使用して、Notchの細胞外ドメイン に対して生起された。融合タンパク質は、グルタチオン−アガロースビーズ(S IGMA)上で精製された。マウスとラットの抗血清は、50%の(NH+)2 SO1て再沈澱され、0.02% NaN3を含むP B S (150mM  NaCl、 14mM NaJPO+、6 mM NaH2POt)中に再懸濁 された。 ハイブリドーマ細胞系201は、pUR288のIacZ遺伝子(ルーサおよび ムーラ・ヒル、 1983 rEMBOJ、J 2.1791−’1794)内 のClal部位にサブクローニングされたDelta (コブチンスキーら、  198B。 「遺伝子開発J 2. +723−1735)の細胞外ドメインがらのコード配 列を含む0.54kb Clal断片を土台とした融合タンパク質で免疫された マウスから得られた。この断片は、Delta内の第4ないし第90EGF一様 繰返しに亘る配列(アミノ酸350−529)を含む。 融合タンパク質は、封入体の単離(ギルマーら、 1982. rProc。 Natl、 Acad、 Sci、 USA 79.2152−2156)によ って調製された。封入体は、免疫に使用する前に尿素中で可溶化された(キャロ ールおよびローホン、 1987. rDNAクローニング」第■巻、D、M、 グローバ(オックスフォード:IRLブレス) 、PP、89−111)。 ラットポリクローナル抗血清は、同じ融合タンパク質構築物がら誘導された抗原 で免疫されることにより得られた。この場合、融合タンパク質は、SDS−La emml iバッファー(キャロールおよびローン、 +987. rDNAク ローニング」第■巻、 D、M、グローバ(オックスフォード:IRLブレス)  PP、89−111)中でのI PTG−誘導細胞の溶解、5DS−PAGE によるタンパク質の分離、ゲルからの適切なバンドの切り出し、および免疫に用 いるためにゲルスライスからの抗原の電気溶出(バーローおよびレイン、 19 88、「抗体」研究所教本(コールドスプリングハーバ−、ニューヨーク:コー ルドスプリングハーバ研究所))によって調製した。 (来貢以下余白) 6、1.3. 細胞培養およびトランスフェクションS2細胞系統(Schne ider、 1972. J、 Embryol、 Exp、 Morph、  27゜353−365 )を、2.5mg/ml Bacto−ペプトン(Di rco)、 1mg/ml TCYeastolate (Dirco)、11 %熱不活性化ウシつ児血清(EC3) (Hyclone)、および100 U /mlペニシリン−1ooug/mlストレプトマイシン−0,25u g/m lフンジゾン(Hazleton)を添加したM3培地(HazletonCo 、 、製)中で生育させた。−2X 10’個/mlで対数期生育中の細胞をH EPES緩衝液(ChenおよびOkayama、 1987. Mo1. C e11. Biol。 7、2745−2752)の代わりにBBS緩衝液(SIGMA)を用いたほか は前記したとおり (Wigler等、、 1979. Proc、 Natl 、 Acad、 Sci、 USA 78.1373−1376)、培養液5m l当たり1ml中、DNAリン酸カルシウム共沈殿20μgでトランスフェクシ ョンした。16〜18時間後、細胞を円錐遠沈管に写し、臨床用遠心分離器で、 最大速度で30秒間沈殿させ、新鮮な完全培地1/4容で一回洗浄し、初期容量 の完全培地中に再懸濁し、そして元のフラスコに戻した。次にトランスフェクシ ョンされた細胞を誘導前24時間に回復させた。 6、1.4凝集検定 NotchおよびDeltaメタロチオネイン構築物の発現は、0.7mMとな るまで硫酸銅を添加することにより誘導した。ECNI構築物でトランスフェク ションした細胞も同様に処理した。2種類の凝集検定を用いた。第1の検定では 、合計3n+1の細胞(5−10x 1o’個/ml)を25m1容の三角フラ スコに入れ、室温で24〜48時間回転振とう器上で40〜50rpmで振とう した。これらの実験では、細胞は誘導開始後1〜4時間に混合し、誘導は凝集期 間を通じて継続した。 第2の検定では、細胞約0.6mlを、室温で一夜(12〜16時間)誘導後0 .6 ml容のエッペンドルフ試験管に入れ(微小気泡は残す)、そして4℃で 1〜2時間穏やかに浸とうした。抗体抑制およびCa2+依存性試験は、後者の 検定を用いて実施した。Ca”依存性試験では、細胞をまず採取し、11% E C3添加平衡塩類溶液(BSS) (BSS−Fcs; EC3は0,9% N aCl、 5mMトリス(pH7,5)で透析)中、または、10mM EGT A含有Ca2+非含有B55−EC3(Snow等、、 1989. Ce11 59゜313−323)中で洗浄し、次に、初期容量の同じ培地中に再件だした 。抗体抑制実験では、Notch トランスフェクション細胞を採取し、M3培 地で洗浄し、次に、凝集前にNotchの細胞外ドメイン由来の断片を有する融 合蛋白で免疫化したマウス4匹の各々から得た免疫血清または前免疫血清の1  : 250希釈液で4℃で1時間M3培地中で処理したく前述の抗体調製参照) 。 6、1.5. 免疫蛍光分析 細胞を遠心分離(エッペンドルフマイクロ遠心分離器中20秒間3000rpm )により採取し、室温で10分間、新たに調製したPBS中2Xパラホルムアル デヒド0.5mlで0.6ml容のエツペンドルフ試験管中、固定化した。固定 化後、細胞を遠心分離により採取し、PSBテ2回洗浄し、0.1%サポ= : / (S IGMA)および1x正常ヤギ血清(Pocono Rabbit  Farm、 Canadensis、 PA)を添加したPBS中の一次抗体中 で1時間染色した。モノクローナル抗体上澄みを1:10希釈し、マウスまたは ラットの血清をこの段階では1:1000倍希釈した。次に細胞をPBS中で一 回洗浄し、PBS−サポニン−正常ヤギ血清中の特異的二次抗体(二重標識等級 ヤギ抗マウスおよびヤギ抗ラット、Jackson Immunoresear ch)中で1時間染色した。このインキュベーションの後、細胞を2回PBS中 で洗浄し、90%グリセロール、10%IMトリス(p148.0)、および0 .5%n−プロピルガレート中でスライドに搭載した。細胞はLeitz 0r thoplan 2顕微鏡上で、表面蛍光下で観察した。 共通焦点の顕微鏡写真を、Zeiss Axiovert複合顕微鏡に連結した Bio−Rad MRC500システムを用いて撮影した。像はBI3およびG HSフィルターセットを用いて集め、ALIGNプログラムを用いて整列させ、 MERGEを用いてマージさせた。グリーンからレッドのチャンネルへの蛍光の ブリードスルーは、BLEEDプログラムを用いて低減させた(全ソフトウェア は旧o−Rad製)。写真はKodak[!ktar 126フイルムを用いて コンピューターモニターから直接得た。 6、1.6細胞分解物、免疫沈降およびウェスタンプロット組織培養および野生 型Canton−3胚の非変性洗剤分解物は、1mMフェニルメチルスルホニル フロリド(PMSF)およびジイソプロピルフルオロホスフェ−) 2500倍 希釈物をプロテアーゼ阻害剤として用いながら、約10細胞容量の分解緩衝液( 300mM NaCl、 50mMトリス[pH8,0]、 0.5X NP− 40,0,5%デオキシコレート、IOIM CaC1z 、1mM MgC1 z)中で、水上で調製した。分解物は、順次、lccツベルクリンシリンジに連 結した18G 、21Gおよび25Gの針を用いてトリチュレートし、次に4℃ で10分間ミクロ遠心分離器中で最高速度で遠心分離して不溶性物質を除去した 。免疫沈降を行うために、細胞分解物250〜500μmに抗体的1μg(ポリ クローナル抗血清1−2μg)を添加し、攪拌しながら4℃で1時間インキュベ ートした。この混合物にヤギ抗マウス抗体(Jackson Immun。 research; これらの抗体はマウスおよびラットのIgGの両方を認識 する) 15μgを添加し、攪拌しながら4℃で1時間インキユベートシた。次 に、予め採取し、分解緩衝液で5回洗浄し、更に1時間インキュベートしておい た固定スタフィロコッカス・アウレウス(Staph A)菌(Zysorbi n、 Zymed; 製造者の指示に従って再懸濁)100μlを添加した。次 に、5taph A−抗体複合体を遠心分離により沈殿させ、分解緩衝液で3回 洗浄し、その後、分解緩衝液でそれぞれ15分間2回洗浄した。新しい試験管に 移した後、沈殿した物質を5DS−PAGE試料緩衝液50μl中に懸濁し、即 座に10分間煮沸し、3N−15%の勾配ゲル上を泳動させ、ニトロセルロース 上にプロットし、モノクローナル抗体およびHRP−結合ヤギ抗マウス二次抗体 を用いて前述したように(Johansen等、、 1989. J、 Ce1 1 Biol、 109.2427−2440)検出した。ウェスタンプロット に使用する全細胞蛋白試料(図2)を得るため、細胞は遠心分離により収集し、 1mM PMSF含有試料緩衝液10細胞容量中で分解し、即座に煮沸した。 NotchとDeltaの間の相互作用を検知するために、凝集検定を用いてそ の表面上にこれらの蛋白を発現する細胞の挙動を調べた。 いくつかの理由からこれらの試験のためにはS2細胞系統(Schneider 、 1972. J、Embryol、 Exp、 Morph、 27.35 3−365)を選択した。 先ず、これらの細胞は比較的非付着性であり、懸濁液中で生育し、そして、ファ スシクリンI11作用を調べるための同様の検定において過去に用いられている (Snow等、、 1989. Ce1l 59.313−323)。 第2に、これらは容易にトランスフェクションでき、そして、Drosophi la培養細胞中の外来性遺伝子の発現のために設計されている誘導可能なメタロ チオネインプロモータベクターが人手できる(Bunch等、、 1988.  Nucl、Ac1ds Res、16.1043−1061)。第3に、S2細 胞はNotchコード配列の5゛末端の再配列のために、異常Notehメツセ ージを発現し、検知可能なNotchは発現しない(下記参照)。これらの細胞 はまた、検知可能なりeltaも発現しない(下記参照)。 使用した構築物の模式図を図1に示す(詳細はセクション6.1の実験方法参照 )。培養細胞中でNotchを発現するために、Ramos等(1989,Ge netics 123.337−348)の記載したNotchミニ遺伝子MG IIaをメタロチオネインプロモータベクターpRmt(a−3(Bunch等 、、 1988. Nucl、Ac1ds Res、 16.1043−106 1)に挿入した。Delta発現構築物は、主要な胚Delta転写物由来のD eltaのための全コード配列を有するDll cDNA(5,4Z; Kop czynski等、、 1988. GenesDev、2.1723−173 5)を同じベクターに挿入することにより作成した。第3の構築物は、「細胞外 Notch l JのためのECNIと称し、これは5’Notchプロモータ ー領域および3’Notchポリアデニル化シグナルを含んでおり、また、ゲノ ム配列由来のNotch遺伝子の細胞外および膜間の領域のためのコード容量を 有しているが、約1000アミノ酸の細胞内ドメインの835アミノ酸に対応す るコード配列は有していない。更に、予測されるフレームシフトのため、残りの 78のC末端アミノ酸残基は新しい59のアミノ酸C末端尾部により置き換えら れている(実験方法参照)。 本明細書に記載した実験の全てについて、発現構築物は、S2細胞にトランスフ ェクションし、安定な形質転換体中ではなくむしろ一過性の発現を行った。発現 細胞は典型的には、免疫蛍光染色で判断した場合、総細胞数の1〜5%を占める (データ示さず)。 トランスフェクション後に発現した蛋白のウェスタンプロットを図2に示す。非 トランスフェクション細胞は検知可能なレベルでNotchやDeltaを発現 しなかった。しかしながら、トランスフェクション後は、予測された見かけの分 子量の蛋白はそれぞれ、これらの蛋白の各々に特異的なモノクローナル抗体を用 いて容易に検知できる。Notchの場合、トランスフェクション細胞中、約3 00kdの全長の産物より下に複数のバンドが認められた。これらのバンドが試 料調製中のNotchの分解を示すものか、または、細胞内に存在するNotc hの合成またはプロセシングの中間体であるか不明であるが、トランスフェクシ ョン細胞および胚から得た試料中−貫してこれらを検出している。更に、これら の蛋白の細胞表面発現を試験するために、各蛋白の細胞外ドメインに特異的な抗 体を用いて生存トランスフェクション細胞の免疫蛍光染色を行った。 各々の場合において、表面抗原で予測されるとおりの表面染色結果を観察した。 即ち、これらの結果は、明らかに、NotchおよびDeltaの構築物は予測 される大きさの蛋白の発現および細胞上局在化(subcellular Io caligation)を支持することを示している。 6.2.2. NotchおよびDeltaの凝集物を発現する細胞Notch とDel taが相互作用するという予測を調べるために、我々は、簡単な凝集 検定を考案してS2細胞表面上に発現した蛋白の間のこれらの相互作用を検出し た。No t chとDel taが細胞表面上で安定なヘテロタイプの複合体 を形成することができる場合、これらの蛋白を発現する細胞は相互に結合し、適 切な条件下で凝集物を形成すると考えた。同様の検定系が最近、ファスシクリン 111蛋白についても報告されている(Snow等、、 +989. Ce1l  59.313−323)。 対数期生育中の32細胞を個別に、NotchまたはDeltaメタロチオネイ ンプロモーター構築物の何れかでトランスフェクションした。硫酸銅で誘導した 後、トランスフェクション細胞を同数混合し、室温で一夜凝集させた(詳細はセ クション6.1の実験方法参照)。また、代謝活性の低下を意図した一部の実験 では、細胞を1〜2時間4°Cで穏やかに混合した。凝集物が形成されたかどう かを判断するために、各遺伝子産物に特異的な抗体および異なるように標識され た蛍光二次抗体を用いて免疫蛍光顕微鏡用に処理した。前述したとおり、安定で はなく一過性の形質転換体を使用したため、発現細胞は通常は総細胞数の5%未 満に相当した。残りの細胞は所定の蛋白を発現しないか、または発現しても極め て低レベルであるため、免疫蛍光顕微鏡では検知できなかった。対照実験として 、単一の種類のトランスフェクション細胞のみを用いて凝集を行った。 図3は凝集実験で得た顕微鏡写真の代表的なものを示しており、表Iは結果を数 値で示したものである。図30および表■から明らかな通り、Notch発現( Notch” )細胞単独では、我々の検定では凝集物が形成されず、Delt a発現(Delta’ )細胞は凝集体を形成した。 (来貢以下余白) Delta ”細胞が凝集する傾向は、非凝集対照試料においても明らかであり (表■)、この対照試料では、有糸分裂肺細胞間の付着により恐らくは生じる4 〜8個の細胞の細胞集塊が共通して生じた。しかしながら、集塊は凝集条件下で のインキュベート後でより共通して観察され(例えば、インキュベート前の凝集 物中のDelta”細胞19%はvsインキュベート後の凝集物のDelta+ 細胞37%−表Iの実験l)、Del ta+細胞は本検定において安定した相 互接触が可能であることを示している。非染色細胞は我々の一過性トランスフェ クションでは細胞の90%を超える部分を占めていたが、これらを凝集物中には みとめなかったことは注目に値する。 稀に、非染色細胞は凝集物の端縁に認められた。凝集物の端縁では弱く染色され た細胞が主に生じるため、これらの見かけ上は非発現の細胞は、トランスフェク ションされたが、発現したDeltaのレベルは免疫蛍光で検知するには不十分 であったと考えられる。 N0tCh+細胞のみを用いた対照実験とは明らかに対照的に、Notch+お よびDelta+細胞の混合物の凝集物は20まであるいはそれ以上もの細胞の 集塊を形成した(図3D−38,表1)。表1が示すとおり、凝集24時間後に 4個以上の染色細胞の集塊中に認められた発現細胞の画分は、Notch+およ びDelta+細胞の混合物中32〜54%の範囲であった。この範囲はDel ta+細胞のみてみとめられたもの(37〜40%)と同様であったが、Not ch+細胞のみでみとめられたもの(僅か0〜5%)とは非常に異なっていた。 Delta+細胞のみよりなる集塊も数個みとめられたが、Notch+細胞は 、Delta”細胞も存在する場合でなければ、4〜5個の細胞より多い集塊中 にはみとめられなかった。ここでも、これらの集塊に含まれる全ての細胞は、ト ランスフェクション細胞が総細胞の僅かの部分しか占めなかったにもかかわらず 、No t chまたはDel taの何れかを発現した。48時間(表1、実 験5及び6)では、凝集度はより高くなり(63〜71%)、これらの条件下で は24時間後には凝集がまだ最大に達していないことを示唆している。また、N otch構築物およびDelta構築物に同時トランスフェクションさせた細胞 (これにより全てのトランスフェクション細胞が両方の蛋白を発現)は、同じ実 験条件下で同様の挙動で凝集した。 これらの結果は、これらの実験で観察された凝集は、NotchおよびDelt aの発現を必要としており、非トランスフェクションS2細胞中の別の相互作用 蛋白の偶然の発現によるものではないことを示している。更に、非トランスフェ クションS2細胞でNotch4細胞およびDelta+細胞を10倍希釈し、 これらを室温で24時間凝集させることにより、この相互作用の特異性を試験し た。この実験において、発現細胞は、それらは全細胞数の0.1%未満であった ものの、その発現細胞の39%が他の発現細胞とともに凝集物中にみとめられた 。しかしながら、これらの凝集物は標準凝集実験てみられるものよりも平均して 小型であった。更に、Notch+細胞は、それらが細胞表面上の単一の種類の 蛋白を過剰発現するためDelta+凝集物に非特異的に取り込まれるという可 能性を制御するために、Delta+細胞をメタロチオネインプロモーターの制 御下にニューログリアン、即ち膜間細胞表面蛋白(Bieber等、、1989 、 Ce1l 59.447−460)を発現する細胞を混合した(このメタロ チオネイン−ニューログリカン構築物はBieberおよびC,Goodman から提供された)。ニューログリカン“細胞がDelta+凝集物に付着する傾 向はみとめられず、Notch−Delta凝集物は単に細胞表面上の高レベル の蛋白発現の結果ではないことが示された。 さらにまた、凝集に対する、Notchのほぼ全ての細胞外ドメインに広がって いる融合蛋白に対するポリクローナル抗血清の混合物の作用を調べることにより 凝集過程におけるNotchの関与を直接調へた(セクション6.1の実験方法 玉章)。表面抗原のツク・ンチングへの代謝応答により生じる混乱要因を最小限 にするために、抗体処理および凝集検定はこの実験中は4℃で行った。Notc h”細胞は1時間前免疫または免疫マウス血清の何れかとともにインキュベート し、Delta+細胞を添加し、そして凝集は1〜2時間行った。前免疫血清で 前処理されたNotch+細胞はDelta+細胞と凝集した(3実験のうちの 1つでは、Notch+細胞の23%がNotch”−Delta+細胞凝集物 中にみとめられた)が、免疫血清で処理されたものは凝集しなかった( Not ch ’細胞の僅か2%のみが凝集物中に有った)。凝集の低下が抗血清へのN 0tCh+細胞の暴露から生じる抑制的な立体的作用または膜構造作用によるも のであるという可能性を排除することはできないが、上記した結果は、Notc hの細胞外ドメインがNotch” −Delta+細胞凝集に必要とされるこ とを示唆している。 その他の3つの重要な観察結果が図3に示されている。先ず、Deltaは細胞 表面のみにほぼ常時認められた(図3および3C)が、Notch染色は細胞表 面を細胞内の両方に常時認められ、嚢胞構造を伴うことが多かった(図3A)。 第2に、−夜インキユベートした混合凝集物中では、Delta”およびNot ch+細胞の間に形態学的な差が一貫してみとめられた。Delta+細胞はし ばしばNotch+細胞に隣接して完全に包囲するような伸びを示したが、No tch+細胞はほぼ常時丸い外観を有し、細胞質の伸びは認められなかった(図 3G) 。第3に、NotchおよびDeltaはしばしばNotch+細胞お よびDelta+細胞の間の接触領域内に集合するように観察され、免疫蛍光染 色の明確なバンドを形成していた(図3O−3F)。これらのバンドは共焦顕微 鏡上で見られる光学区画中で容易に観察でき(図3H)、これらは単にマウント 全体の混乱要因によるものではないことが示された。さらにまた、これらのバン ドは急速(細胞混合2時間以内)に、そして4°Cで形成され、その形成は恐ら くは細胞代謝とは無関係であることが示された。これらの観察結果は、細胞接触 領域内でNotchおよびDeltaが相互に結合し、このため不動化されると 仮定すれば、予測されるものである。この発現様式はまた、細胞凝集を媒介する その他の蛋白で観察されるものと合致している(Takeichi、 1988 . Development 102.639−655;5notv等、、 1 989. Ce1l 59.313−323)。 6.2.3. Notch−Delta媒介凝集はカルシウム依存性である以前 の試験により、特定のコンセンサス配列を有するEGF様繰返しはカルシウム( Ce2l結合ドメインとして作用することが示唆された(Morita等、、  1984. J、口io1.chem、259.5698−5704; Sug 。 等、、 1984. J、Biol、Chem、259.5705−5710;  Rees等、、 1988 EMBOJ、7.2053−2061; tla ndford等、、 1990. EMBOJ、9.475−480) 、これ らの蛋白のうち少なくとも2つについては、CおよびCI、 Ca”結合が、他 の蛋白との相互作用の必要要素であることが更に示されているf■1llier s等、、 1980. FEBS Lett、 117.289−294; E smon等、、1983. J、Biol、Chem、258.5548−55 52; Johnson等1. 1983. J、Biol、Chem、258 .5554−5560)。Notch内のEGF−相同繰返しの大部分およびD elta内のこれらの殆どは、これらの蛋白がカル7ウムに実際に結合するかど うかはまだ決定されていないが、Ce2l結合のための必要なコンセンサス配列 を含んでいる(Rees等、、 1988゜EMBOJ、2053−2061;  5tenflo 等、、 1987. Proc、Natl、Acad、Sc i。 USA84.368−372; Kopczynski 等、、 1988.  Genes Dev、 2.1723−1735; Handford 等、、  1990. EMBOJ、9.475−480) 。従って、発現細胞がCa 2“イオンの存在下または非存在下で凝集することができる能力を調べ、これに よりNotch−Del ta凝集にCa2“イオンが必要であるかどうか決定 した。Ca24の除去への代謝応答により生じつる非特異的作用を最小限にする ために、これらの実験は4℃で行った。4℃でCa2+含有培地中凝集条件下で インキュベートしたNotch+細胞およびDelta+細胞の対照混合物は容 易に凝集物を形成した(平均34% ±13%、平均±SD、 n=3; 表I +)。対照的に、Ca’“イオン欠乏EGTA含有培地中で混合した細胞は殆ど 凝集物を形成しなかった(5%±5%)。これらの結果は、Notch−Del ta−媒介凝集の外来性Ca”″依存性を明らかに示し、ており、またS2細胞 中のDrosophi laファスンクリンIll蛋白およびファスンクリンI 蛋白に関する最近の文献発表内容と対照的であり(Snow等、、 1989゜ Ce1l 59.313−323; Elkins等、、 1990. J、C e1l Biol、110.1825−1832)、これら文献では何れの蛋白 により媒介される凝集に対してもCa2′″イオン除去の影響は認められなかっ た。 (来貢以下余白) 6.2.4. NotchとDeltaは単一細胞内で相互作用するNotch とDeltaが両方の蛋白を発現する1つの細胞の膜内で会合しているかとうか を、同時トランスフェクション細胞中のNotchおよびDeltaの分布を調 べることにより検討した。図4Aおよび4Bに示されるとおり、これらの2つの 蛋白は同時トランスフェクション細胞の表面で極めて似た分布を示す場合が多い 。観察される併存局在化(colocaliza口on)が偶然であるかまたは NotchとDeltaの間の安定な相互作用を示しているかを調べるために、 過剰のポリクローナル抗Notch抗血清で生存細胞を処理した。免疫蛍光分析 で検知されたように、この処理により個々のパッチへの発現細胞表面上のNot chの「パッチング」が起こった。この処理の後のこれらの細胞の表面上のNo tchおよびDeltaの分布の間には明らかな相関があり (図40および4 D)、これらの蛋白が膜内で会合することを示していた。これらの実験は、この 会合か直接のものであるか、または細胞骨格のような別の成分により媒介されて いるかという問題に向けたものではないことに留意しなければならない。Del taは本実験で非特異的にパッチングされるという可能性を制御するために、N otchおよび前述したニューログリアン構築物(A、 BieberとC,G oodman、未発表データ)で細胞を同時トランスフェクションし、抗Not ch抗血清とパッチングさせた。この場合、N0tchとニューログリアンの間 には見かけの相関はなかった。 6.2,5. Deltaとの相互作用はNotchの細胞内ドメインを必要と しない EGF様繰返しを含む大型の細胞外ドメインの外に、Notchは約940アミ ノ酸の大型の細胞内(IC) ドメインを有している。 ICドメインはリン酸 化部位(Kidd等、、1989. Genes Dev、 3. 1113− 1129) 、推測ヌクレオチド結合ドメイン、ポリグルタミン鎖(Whart on等、、1985. Ce1l 43.567−581; Kidd等、、1 986. Mol。 Ce11. Biol、 6.3094−3108) 、および酵母の細胞周期 制御に関与する酵母cdclo遺伝子と相同の配列を有する(Breedenと Nasmyth。 1987、 Nature 329.651−654)。このドメインの大きさ および構造的複雑性を考えた場合、それがNotch−Delta相互作用に必 要であるか疑問である。従って、上記した全ての構造的特徴を含むICドメイン の約835個のアミノ酸に対するコード配列を欠失させた変異体Notch構築 物を用いた(25の膜隣接アミノ酸および新しい59アミノ酸のC末端を残した ;詳細は実験方法および図1を参照)。 この構築物は、ECNIと命名したが、これはメタロチオネインプロモーター構 築物で観察されるよりも低レベルでトランスフェクション細胞中の正常なNot chプロモーターの制御下で、構造的に発現されるが、免疫蛍光分析で容易に検 知できる。 凝集検定において、ECNI構築物を発現する細胞は一貫してDelta+細胞 と凝集物を形成(3実験のうちの1つではECN 1発現細胞の31%が凝集物 中に有った;図3I参照)したが、それ等自身とは形成せず(凝集物中僅か4% )、これらは未損傷のNo tchを発現した細胞で観察したとおりであった。 また、Delta”細胞との接触領域内にECN1染色の明確なバンドが観察さ れ、ここでも、細胞間の接触領域内のECNIの局在化が示された。 膜内ての相互作用を調べるために、ECNIおよびDelta構築物で同時トラ ンスフェクトした細胞を用いて表面抗原同時パソチング実験を繰返しした。未損 傷のNotchで観察したとおり、ECN1をNotchの細胞外ドメインに対 するポリクローナル抗血清を用いてパッチングする場合、ECNIおよびDel taは細胞表面に併存局在化することが解った(図4Eおよび4F)。これらの 結果は、膜内におけるNotchとDeltaの間の観察された相互作用はNo tchのICドメインの欠失部分を必要とせず、従って、恐らくは細胞外ドメイ ンにより媒介されることを示している。しかしながら、ECNI中の残りの膜貫 通ドメイン配列またはICドメイン配列は単一の細胞内で相互作用を媒介するの に十分である可能性がある。 6.2,6. NotchおよびDeltaは泡沫洗剤可溶性分子間複合体を形 成する 前記した結果は総合すると、同じ膜内に存在するNotchおよびDeltaの 間および異なる細胞上で発現されるこれらの蛋白の間の分子相互作用を示してい ると解釈できる。このような相互作用に関する別の試験として、これらの蛋白が NotchおよびDeltaを発現する細胞の非変性洗剤抽出物から同時沈降す るかとうか調べた。 NotchおよびDeltaが細胞間または細胞内の何れかで安定な分子間複合 体を形成する場合、これらの蛋白の1つに対する特異的抗血清を用いて細胞抽出 物から両方の蛋白を沈降させることが可能である。この分析を、NP−40由来 ポリクローナル抗血清/−夜凝集させであるNo t ch構築物およびDel  ta構築物で同時トランスフェクションした細胞、または、0〜24時間野生 型胚のデオキシコレート分解物(実験方法を参照)でDeltaを免疫沈降させ ることにより行なった。逆免疫沈降は、5japh Aバンドのバックグラウン ド上の弱いDeltaバンドを明確に識別できなかったため実施できなかった。 このポリクローナル抗Delta抗血清を、細胞分解物中のNotchに対する 交叉反応性(図5A、レーンl)について、そして免疫蛍光分析(例えば図3D と3Eを比較)を用いて調べたところなにも発見できなかった点が重要である。 非特異的に付着している蛋白を除去するために洗浄を繰返した後、ウェスタンプ ロット上のNotchに対するモノクローナル抗体(MAb C17,9C6) を用いてNo t chの同時沈降を調べた。 図5に示すとおり、同時トランスフェクション細胞および胚から得たDelta 免疫沈降中、Notchの同時沈降は検知されなかった。 しかしながら、同時沈降したNotchはDeltaより遥かに少ない量で存在 するように観察され、従って検知は困難であった。この格差は手順中の細胞融解 および洗浄の工程の間のNotch−Delta複合体の破壊によるものである 可能性が大きい。しかしながら、この格差はNotchとDeltaの間の非等 モル相互作用、または、これらの蛋白を検出するために用いた抗血清の親和性が 極めて異なることを反映している可能性もある。Deltaの免疫沈降がNot chの同時沈降をもたらしたという事実は、これらの2つの蛋白が、トランスフ ェクションされたS2細胞中、および胚細胞中、安定な分子間複合体を形成する ことの直接的な証拠となる。 6.3.考察 神経原性の座の2つの蛋白産物、即ちNotchおよびDeltaの間の相互作 用を調べることにより、その細胞機能を更に解明した。 通常は非付着性の82細胞を用いるin vitro凝集検定により、Notc hおよびDeltaを発現する細胞は相互に特異的に付着することを示した。こ の相互作用の特異性は、これらの実験では総細胞数の大部分が非発現細胞で構成 されていたものの、Notch“−Delta”細胞凝集物が殆と非発現細胞を 含まないという観察結果から明らかである。この凝集は発現細胞の表面上に存在 するNotchおよびDeltaの細胞外ドメインの間のへテロタイプの結合に より媒介されると考える。この考え方を裏付けるものとして、Notchの細胞 外ドメインに対する抗血清はNotch−Delta媒介凝集を抑制し、Not ch細胞内ドメインのほぼ全てを欠失しているECNINotch変異体がDe ltaを発現する細胞の凝集を媒介できることを我々は発見している。さらにま た、Deltaのみを発現する細胞は相互に凝集するが、Notchのみを発現 する細胞は凝集しないことも発見した。 これらの所見は、Deltaは近接する細胞の表面上に存在する際にホモタイプ の相互作用に関与するが、Notchは我々の検定条件下ではそうではないこと を示唆している。 NotchおよびDeltaが細胞表面で相互作用を示すという考え方は、次の 3点の証拠によっても裏付けられる。第Iに、Notch”細胞およびDelt a”細胞の接触領域内に両方の蛋白の緊密な局在化を観察したが、これは、No tchおよびDeltaは、異なる細胞内に発現された場合であっても直接相互 作用を示すことを示唆している。第2に、NotchおよびDeltaは両方の 蛋白を発現する細胞の表面上に併存局在化しており、これは、これらの蛋白が細 胞膜内て相互作用を示すことを示唆している。第3に、NotchおよびDel taは両方の蛋白を発現する培養細胞の非変性洗剤抽出物ならびに胚細胞抽出物 から同時沈降できる。これら3点を考えあわせると、NotchおよびDelt aは同じ細胞または異なる細胞の何れの表面に発現された場合もヘテロタイプの 相互作用を示すという仮説が強力に裏付けられる。 観察されたNotchとDeltaの間およびNotchとmatnの間(Xu 等、。 1990、 Genes Dev、 4.464−475)の間の遺伝子相互作 用の根拠は、これらの遺伝子によりコードされる蛋白の間の用量感受性相互作用 であると考えられる。 次の2つの証拠は、NotchおよびDeltaの蛋白はin vitroおよ びin vivoで同様に機能することを示唆している。第1に、遺伝子分析は NotchおよびDeltaの化学量はその機能が現われるために必須であるこ とを示している。Notch−DeltaおよびDelta−Deltaの会合 の両方がi’n vitroで起こるという我々の観察結果は、No t ch およびDeltaがDeltaへの結合において競合しているかもしれないこと を示唆する。即ち、NotchとDel taの間の用量感受性遺伝子相互作用 はその蛋白産物の間の競合結合相互作用によるものであろう。第2に、我々は免 疫沈降を用いて培養細胞の分解物中およびDrosophila胚の分解物中に Notch−Deltaの会合を検知することができた。総合すると、これらの 遺伝子的生物化学分析は、NotahおよびDeltaが実際に、我々の凝集検 定に基づいて我々が提案した様式と同様の様式でin vivoで会合すること を示唆している。 Notchの遺伝子的および分子的分析は、更に、個々のNotch蛋白の間に も相互作用がある可能性を与える(Portin、 1975. Geneti cs81、 121−133; Kelley等、、1987. Ce1l 5 1.539−548; Artavanis−Tsakonas、 1988.  Trends Genet、 4.96−100) o実際、Kidd等(1 989,Genes Dev、 3.1113−1129)は、明確に証明され ているわけてはないが、この蛋白がジスルフィド交叉結合二量体を形成すること を提案している。共有結合性交叉結合の形成の有無に関わらず、このような相互 作用は恐らくは単一の細胞内、または細胞間の何れかで生じる。しかしながら、 Notch”細胞がホモタイプの凝集を示さないという我々の知見は、Notc h−Notch会合は単一の細胞内では起こると考えられるが細胞間では起こら ないことを示唆している。あるいは、ホモタイプのNotch相互作用は、S2 細胞内で発現されない遺伝子産物を必要とする可能性もある。 我々の分析で示されたNotch−Del ta相互作用は、恐らくは、これら の蛋白の細胞外ドメインにより媒介される。この結論は、Notchのほぼ全て の細胞内ドメインを欠失させているか、または、in viけ0突然変異により 変化させているEGNI構築物を用いた凝集実験により確認された。同時パッチ ング能力に基づいた膜内のBCNl−Delta会合を実証する別の実験によれ ば、これらの相互作用はNotchおよびDeltaの細胞外ドメインにより媒 介されるかもしれないことを示している。ただし、この場合、膜貫通ドメインま たはNotch細胞内ドメインの残りの部分の関与の可能性を排除できない。こ れらの結果は、No t chおよびDeltaの両方がその細胞外ドメイン内 にEGF様繰返しを有するという事実を考慮すると特に興味深い(Wharto n等、、 1985. Ce1l 43.567−581; Kidd等、、  1986゜Mo1. Ce1l Biot、 6.30り4−3]08; Va ssin等、、 1987. EMBOJ、 6゜343]−3440; Ko pczynski等、、 1988. Genes Dev、 2.1723− 1735)。 EGFドメインに関する第2の論点は、それらがEGF様繰返し内の保存された 部位Asp、 Asp/Asn、へsp/へsnおよびTyh/Phe残基より なるコンセンサス配列を有する場合、それらはCe2l結合ドメインとして機能 することができるという考え方である(Rees等、、 198B、 EMBO J、 7.2053−2061; Handford等、、 1990. EM BOJ。 9、475−480)。Ca2′結合のための考えられるコンセンサス配列との 比較により、同様の配列が多くのNotchのEGF様繰返し内(Rees等、 、 1988. EMBOJ、 7.2053−2061)および大部分のD[ !ltaのEGF様繰返し内(Kopczynski等、、 1988. Ge nes Dev、 2.1723−1735)にみとめられたことが解った。更 に、Notch突然変異の配列分析によれば、特定のAx対立遺伝子がこの推定 Ca2+結合ドメイン内のアミノ酸の変化に関与していることが示された(Ke lley等、、1987. Ce1l 51.539−548; Hartle y等、、 1987. EMBOJ、 6、3407−3417; Rees等 、、 1988. EMBOJ、 7.2053−2061)。例えば、AxE 2突然変異は29番目のEGF様繰返しにおける旧SからTyrへの変化と相関 し、この繰返しをCa”+結合のためのコンセンサスに向けて変化させるようで ある。逆に、A X * B 2突然変異は、AspからVatへの変化の結果 として24番目のEFG様繰返しをこのコンセンサスから離れるように変化させ るようである。即ち、Ax対立遺伝子とDelta突然変異の間の遺伝子相互作 用(Xu等、、 1990゜Genes Dev、、 4.464−475)は Ca”+イオンがNotch−Del ta相互作用におけるある役割りを果た すという可能性を生じさせる。外来性Ca2+はトランスフェクションされたS 2細胞のNotch−Del ta媒介凝集に必要であるという我々の知見はこ の主張を支援するものである。 我々が議論したとおり(Johansen等、、 1989. J、 Ce1l  Biol。 109、2427−2440; Alton等、、 1989. Dev、 G enet、 10.261−272)、以前の分子分析および遺伝子分析に基づ けば、No t chまたはDel taの何れかの細胞機能が細胞−細胞相互 作用への関与を超えているということを、確信をもって予測することはできない 。しかしながら、ここに示した結果を考慮すると、No t chおよびDel taは1nvivoで細胞間の付着相互作用を媒介する機能を有することを示唆 するのは合理的と考えられる。同時に、観察されたNotch−Deltaの相 互作用は単に付着機能を反映しているのみならず、in viv。 で起こる受容体−リガント結合相互作用も反映している可能性がかなりある。実 際、Notch内の構造的に複雑な1000個のアミノ酸の細胞内ドメインの存 在は、付着相互作用のみよりはむしろ、シグナル形質導入における役割りに、よ り適合していると考えられる。NotchがDeltaと協力して付着機能を有 すると考えれば、Notchの軸策発現は軸策の導入においである役割りを果た していると考えられる。 7、NotchのEGF繰返し11および12はNotch−Delt、a−媒 介凝集に必要で十分である 本試験では、セクション6に記載した凝集検定ならびにNotchの欠失変異体 を用いてDeltaとの相互作用に必要なN0tchの細胞外ドメイン内の領域 を同定した。NotchのEGF繰返しはこの相互作用に直接関与し、そして3 6EGF繰返しのうち僅か2つのみが必要であると考えられた証拠を示す。これ らの2つのEGF繰返しがDeltaへの結合に十分てあり、そしてNotch −Delta媒介凝集のカルシウム依存性もまたこれらの2つの繰返しに関連す ることを実証する。最後に、Notchと相同のXenopus由来の2つの相 当するEGF繰返しもまた、Deltaとの凝集を媒介し、このことはNotc hの構造が進化論的に保存されるのみならず、その機能も保存されることを示し ている。これらの結果は、Notchの細胞外ドメインが意外にもモジュール的 てあり、Delta以外の種々の蛋白にも潜在的に結合可能であることを示唆し ている。 記載した構築物は全て全長のNo t ch発現構築物#1 pMtNMgの誘 導体である(上記セクション6参照。全ての連結は低融点アガロースゲル(Se a Plaque、 FMCBioProducts)から得たDNA断片を用 いて実施した。N0IChの全細胞外ドメインを含むpMtNMg由来の6 k b EcoRI−Xhol断片を旧UeSCrtptベクター(S t ra  tagene)のHeoRl−Xho1部位に挿入連結し、R[/XBSと命名 した。その後金てのEGF繰返しの欠失および挿入はこのサブクローンを用いて 実施した。次にこれらの旧/XBS誘導体のEcoRI−Xho I断片を含む Notch配列を細胞内ドメインを含むpMtNMg由来の5.5kb Xho l−Xbal断片およびポリアデニル化のために必要な3°配列と混合し、そし て、3ピース連結でpRMHa−3(Bunch等、1988. Nucl、  Ac1ds Res、16. 1043−1061)のEcoRl−Xba1部 位に挿入した。以下に記載する全ての数はWharton等(1985,Ce1 l 43.567−581)に従ったNotch配列のヌクレオチド配位を指す 。 構築物#2DSphニツイテは、R1/XBSは5l)hlテ完全に消化し、次 に再環化し、5phl (996)からsph + (4545)までの3.5 kbのインフレーム欠失を行なった。 構築物#3ΔC1aについては、R1/XBSをC1alで完全に消化し、次に 、再連結し、C1an(1668)からC1al(4407)までの2.7kb のインフレーム欠失を行な?た。連結部は5equenase Kit(U、S 、Biochemical Corp、、 C1eveland)を用いて二重 鎖シーケンシング(Xu等の記載に従う、1990. Genes Dev、  4.464−475)により確認した。4566位のClal部位は配列に従っ て存在していたが、これは我々の条件下ではC1al制限酵素では認識されなか ったことが解った。 構築物#4−12については、R1/XBSをC1alで部分的に消化し、そし て再連結して以下に示すような全ての可能なインフレーム欠失の組合せを作成し た。構築物#4ΔEGF7−17はC1al(1668)とC1al(2829 )の間の配列を除去した。構築物#5ΔEGF9−26はC1al(1905) とCIa l (3855)の間の配列を除去した。構築物#6ΔE G F  17−31はC1al(2820)とC1al(4407)の間の配列を除去し た。 構築物#7ΔEGF7−9はC1al(1668)とC1al(1906)の間 の配列を除去した。構築物#8ΔEGF9−17はC1al(1905)とC1 al(2820)の間の配列を除去した。構築物#9ΔE G F 17−26 はC1al(2820)とCla l (3855)の間の配列を除去した。構 築物#10ΔEGF26−30はC1al(3855)とC1al(4407) の間の配列を除去した。構築物#11ΔEGF9−30はC1al(1905) とC1al(4407)の間の配列を除去した。構築物#12ΔE G F 7 −26はC1al(1668)とC1a+(3855)の間の配列を除去した。 構築物#13ΔCIa+EGF 9−17および#14ΔCIa+EGF17− 26については、C1al(1905)とC1al(2820)の間の約0.9  kbの断片、およびC1al(2820)とC1al(3855)の間の約1 . Okbの断片をそれぞれ、構築物#3ΔC1aの唯一のClal部位に挿入 した。 構築物#16スブリツトについては、pMtNMgの1lkbのKpnl/Xb al断片を、EGF繰返し14中のスプリット突然変異を有するNotchミニ 遺伝子構築物由来の相当するKpnl/Xbal断片で置換した。 構築物#17−25については、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)のための合成 プライマーを、EGF繰返しのストレッチを増幅し、かつ、繰返しの3番目のシ スティンのすぐ後の共通なClal部位と同じ場所の増幅された片の末端でEG F繰返しを破壊するように設計した(図7参照)。PCR生成物は通常通りゲル 精製し、DNAポリメラーゼIのKlenow断片で充填することにより平滑末 端とした構築物3#ΔC1aらのClal部位に連結した(Maniatis等 、、 1990. Mo1ecular Cloning、A Laborat ory Manual、Co1d Spring Harbor Labora tory、 Co1d Spring t(arbor、 New York) 。挿入物の正しい配位は、挿入物のセンス鎖プライマー並びにEGF繰返し35 内のアンチセンス鎖プライマーを用いてPCRにより決定した。全てのプライマ ーは20量体であり、Wharton等(1985,CeII 43.567− 581)のNotch配列のヌクレオチド配位に従って、その5′末端のヌクレ オチドの番号で命名し、Sはセンス鎖プライマーを指し、Aはアンチセンス鎖プ ライマーを指すものとした。構築物#16ΔC1a+EGF (9−13)はプ ライマー S L917およびA2367を使用した。構築物#17ΔCIa+ EGF (11−15)はプライ7− S 2141およびA2591を使用し た。構築物918ΔC,la+ E G F(13−17)はプライマーS 2 375およびA 2819を使用した。構築物#19ΔCal+ E G F  (10−13)はプライ? −S 201BおよびA 2367を使用した。構 築物#20ΔC1a+ E G F (11−13)はプライマーS 2141 およびA 2367を使用した。構築物#21ΔC1a+EFG (10−12 )はプライマー52018およびA2015を使用した。構築物#22ΔC1a  +EGF (to−11)はプライ7− S 201BおよびA 2322を 使用した。構築物#23ΔCIa+ E G F (10−12)はプライ7− 32018およびA 2322を使用した。構築物#24ΔC]a+E G F  (11−12)はプライマー32081およびA 2322を使用した。 構築物#25ΔEGFについては、構築物R1/XBSを5phl(996)で 完全に消化し、モしてBam1ll(5135)で部分的に消化した。得られた 非適合末端は、唯一のCIaI部位を形成するように設計された合成リンカ−を 用いて結合させた。これにより、繰返し1の前の半分を除いて全ての36EGF 繰返しを除去するインフレーム欠失を行なった。構築物# 26−29について は、EGF断片は、相当する構築物#13.16.19および23で前記したと おり、このClal部位に挿入した。 構築物#30ΔECNについては構築物R1/XBSをBgll、 EcoRI およびXho Iで完全に消化した。約0.2KbのEcoRI−Bgl 1断 片(722−948)および約0.7 kb(7)Bgl 1−Xhol(58 73−6627)断片は、EcoRI−Xho I切断BlueSCriptベ クターおよび唯一のClal部位を形成するように設計された合成リンカ−を用 いて連結し、繰返し1の最初の173ならびに3 Notch/fin−12繰 返しを除いて全ての36EGF繰返しを除去したBgl I(941)からBg l I(5873)のインフレーム欠失を行なった。 構築物#31および32については、EGF断片は、構築物#19および23に ついて前に記載したとおり、唯一のClal部位に挿入した。 構築物#33および34については、Xenopus Notch配列に基づい たPCRプライマー51508およびA1859 (Coffman等、、 1 990゜5cience 249.1438−1441;数は本明細書で使用す るヌクレオチド配位を指す)を用いてXeロopusステージ17 cDNAラ イブラリからEGF繰返し11および12を増幅した(ライブラリはり9Mel tonが作成し、M、 Danilchekにより提供された)。断片は構築物 3#DC1aに連結し、配列決定した。 7、1.2. 細胞培養およびトランスフェクションDrosphila S  2細胞系統を、セクション6に記載したとおり生育させトランスフェクションさ せた。Delta発現安定形質転換S2細胞系統L−49−6−7(L、 Ch erbas作成)を、11%熱不活性化ウシつ児血清F CS ()lyclo ne)、 100LI/mlペニシリン−100ug/mlストレプトマイシン −〇、 25ug/mlフンジゾン(Hazleton) 、2 Xl0−’M メトトレキセート、0.1 mMヒポキサンチンおよび0.016mMチミジン 添加M3培地(Hazleton Co、製)中で生育させた。 7、1.3. 凝集検定および免疫蛍光試験凝集検定およびCa2+依存性実験 はセクション6に記載の通りである。細胞を抗Notchモノクローナル抗体9 C6,CI?および抗Deltaラットポリクローナル抗血清(詳細はセクショ ン6に記載)で染色した。非透過性にした細胞中のNotch構築物の表面発現 は、Notchの細胞外ドメイン由来の0.8kb(アミノ酸237−501;  WhartOn等、、1985. CeII 43.567−581) Bs tYI断片に対して作成されたラットポリクローナル抗血清を用いて検定した。 細胞はLeitz 0rthoplan 2顕微鏡上で表面蛍光下で観察した。 (来貢以下余白) 7.2.結論 7.2.1. NotchのEGF繰り返し11及び12はNotch−Del ta媒介凝集のために必要である 我々は、Notchが媒介する相互作用の正確なドメインを同定するために、我 々がNotch−Delta相互作用に関連することを既に示している(上記、 第6節) 、Notch蛋白の細胞外領域の広範囲の欠失分析に着手した。我々 は第6節に記載されている凝集アッセイを使用して、Deltaと相互作用させ るため種々の欠失構築物を移入した細胞の能力を試験した。簡単に述べると、N otch欠失構築物は経過的にドロソフィラS2細胞に移入され、CuSO4で 誘引し、次いでセルラインL49−6−7(cherbas)を発現する安定的 に移入されたDeltaからの少量の細胞とともに室温で1晩凝集させ、〜1% N01Ch発現細胞及び〜5%Delta発現細胞から典型的に成る集団をいず れの蛋白をも発現しない残存細胞で収穫した。凝集の度合をアッセイするために 、細胞を各遺伝子生成物に特異的な抗血清で染色し、免疫蛍光顕微鏡で試験した (詳細については実験方法を参照)。凝集体はNotch及びDelta発現細 胞の両方を含む4個以上の細胞のクラスターとして定義され、そして第6図に示 される値はこのようなりラスターに見い出されるNotchを発現する全ての細 胞のパーセントを表わす。すべての数は、少なくとも100個のNotch発現 細胞単位(単−細胞又はクラスター)が計測された少なくとも2個の別個のトラ ンスフェクション実験からの平均的結論を、表わしている。 試験された構築物の模式図及び凝集実験の結果は第6図に示されている(詳細に ついては実験的方法を参照)。すべての発現構築物は、全長のNotch発現構 築物#1 pMtNMg (上述の第6節)の″誘導体であった。 最初の構築物(#2 DSph及び#3ΔC1a)はEGF繰り返しの大部分を 欠失していた。Notch−Delta凝集を促進することが不可能なことは、 NotchのEGF繰り返しがDeltaとの相互作用に関連していたことを示 していた。我々はEGF繰り返し7及び30の間でさらに領域を切断するため、 一連の6個のイン−フレームC1al制限部位を利用した。繰り返しの間の配列 相同性のため、Clal部位の5個は3番目のシスティンのすぐ後の、EGF繰 り返しの同一の相対的場所で生じ、一方第6の部位はEGF繰り返し31の最初 のシスティンの直前で生ずる(第7図)。こうして、C1alの部分的消化を行 い、次に再結合することにより、我々はNotch蛋白の読み取り枠(open  reading frame)を保存しているのみならず、さらに、構造上の 完全さを維持し、再結合により生成されたキメラEGF繰り返しにおける3個の ジスルフィド結合の空間を少なくとも理論的に保持した(第6図、構築物#4− 14)。残念なことに、いちばん多くの3’ Clal部位は消化に抵抗性であ ったが、次に多い3°C1a1部位はEGF繰り返し30と31の間で切断した 。それゆえ、種々のC1al消化物の断片は完全なC1al消化物(構築体#3 ΔC1a)のフレームワーク内に再び挿入されると、EGF繰り返しの全体の構 造は明らかに3°結合で中断された。 このシリーズの構築物についての幾つかの点は、何の価値もない。第1に、EG F繰り返し9及び17において切断したC1al制限断片の除去は(構築物#8 ΔE G F 9−17) Deltaとの凝集を放棄し、一方、EGF繰り返 し7−30を欠いている、構築物#3ΔC1aにこの部分を再挿入す°るとほぼ 野性型のレベル(構築物#13ΔC1a+EGF9−17)まで凝集を回復した が、これはEGF繰り返し9から17まではDeltaに結合するために重要な 配列を含んでいることを示唆している。第2に、このシリーズ(#4’−14) 中のすべての構築物は、EGF繰り返し9から17までに対する結合部位マツピ ングに合致した。これらの繰り返しく#6. 7゜9、10.13)を含有する 発現構造体はNotch−Delta相互作用を促進するが、これらの繰り返し く#4. 5. 8.11.12.14)を欠く構築物は促進しなかった。De lta細胞とは凝集できないことは、単に細胞表面に到達するのに変異が誘発さ れたNotch蛋白が失敗したことによるのみならず、実際に必要な結合部位が 欠けているということを確認するために、我々はNotchの細胞外領域に特異 的な抗体でトランスフェクトされた生細胞を免疫蛍光学的に染色することにより 、すべての構築物の細胞表面発現を試験した。 Notch−Delta相互作用を媒介することに失敗したすべての構築物は、 細胞表面において通常発現されるように思われる蛋白を生成した。第3に、凝集 アッセイは定量的ではないが、EGF繰り返し9−17.#9ΔE G F 1 7−26又は最も認識しうる#lOΔEGF26−30を含む2個の構築物は、 表面上低いレベルで凝集した。固定され、かつ浸透された細胞は普通に染色され た同一の抗体と反応するが、構築物#9ΔE G F 17−26及び10ΔE GF26−30でトランスフェクトされた細胞は通常よりかなり低い表面染色を 示していることは、我々が抗血清により認識されるエピトープを単に欠失させた のではないことを示している。浸透した又は生細胞集団のいずれかにおいてトラ ンスフェクトされた細胞のパーセントを比較する・ことにより、我々は構築物# 9ΔE G F 17−26のためにトランスフェクトされた細胞の約50%及 び構築物#10ΔEGF26−30のための10%が細胞表面において検出可能 な蛋白を生成することを見い出した。このようにこれらの2個の構築物は細胞表 面にしばしば到達し損なった蛋白を生成したが、これは誤って折りたたまれ、そ のことにより衰えているのであって、Detta発現細胞と凝集するためのトラ ンスフェクトされた細胞の能力を放棄したからではない。 EGF繰り返し9から17までの結合部位をマツプした後で、我々は分子の損傷 が確認されたいずれかのNotch変異体をこの領域にマツプできるか否かチェ ックした。唯一のこのような変異体はスプリット、即ちEGF繰り返し14にお けるポイント突然変異に相関する半優性のNotch対立遺伝子であった(ハー トレーら、 1987、EMBOJ、 6.3407−3417.ケーレーら、 1987. Mo1. Ce11. Biol。 6、3094−3108)。事実、スプリットの第2部位の修飾因子に対する遺 伝子スクリーンはDeltaの数個の対立遺伝子を示しており、これはNotc hのスプリットした対立遺伝子とDeltaの間の特別の関係を示している(ブ ランド及びカンバスーオルテガ、1990. R。 ux’s Arch、 Dev、 Biol、 198(5)、 275−28 5)。Notch−oetta媒介構築物にクローンさせた(#15スプリット )。しかしながら、DeIta−発現細胞との凝集はこの構築物においては起こ らず、このことは、次の構築物により確認されたように、NotchのEGF繰 り返し14は我々の組織培養アッセイによりモデル化されたDeltaとは相互 作用を起こさないことを示唆している。 このため、EGF繰り返し9−17内のDe l ta結合ドメインを位置決め するため、我々はこの領域の数個のサブフラグメントを製造するための特異的な オリゴヌクレオチドプライマー及びPCR法を使用した。Deltaと相互作用 可能であった蛋白を生成した構築物#4−14と合致させるため、我々は共通の Clal部位と同じ場所において、第3番目のシスティンの直後のEGF繰り返 しをスプライスするプライマーをデザインした(第7図)。得られたPCR生成 物は構築体#3ΔC1aのClal部位へ結合させた。3個の重複する構築物、 #16.17及び18が生成され、このうちの唯一の#16ΔC1a +EGF  9−13はS2細胞にトランスフェクトされた時、Delta細胞と凝集可能 であった。EGF繰り返し9を欠いている構築物#19ΔCIa+E G F  (10−13)は、さらにEGF繰り返し10−13をNotch−Delta 相互作用に必要な領域として定義した。 構築物#20−24は、さらに同一のPCRストラドジーを使用するこの領域の 分析の試みを代表した(第7図)。我々は最初にEGF繰り返し11及び12の 両方が必要であるかどうか、次に、EGF繰り返し10及び13からのフランキ ング配列がDeltaへの結合に直接関連したかどうか調べた。構築物#2oΔ C1a+ E G F (11−13)、ここにおいてEGF繰り返し12が添 加された唯一の完全繰り返し部分であり、及び#21ΔC1a+EGF (10 −12) 、ここにおいてEGF繰り返し11が添加された唯一の完全繰り返し 部分である、は凝集を媒介できなかったが、これはEGF繰り返し11又は12 のいずれか1個の存在はNotch−Delta相互作用にとり十分ではないこ とを示唆している。しかしながら、これらの構築物の3°結合の連結はEGF繰 り返しの全体の構造を妨害するから、短い“バッファー”ゾーンが重要な繰り返 しを正常に機能させるのに必要とされることはありうる。こうして、例えば、# 19Δcla+ E G F (10−13)構築物において、EGF繰り返し 12はoettaへの結合には直接には関連しないかもしれないが、EGF繰り 返し11の構造を保護するために必要とされる最少量のバッファー配列に寄与し うるちのであり、そのことによりDeltaとの相互作用が可能となる。構築物 #22−24はこの問題を解決する。我々は、EGF繰り返しの末端で切断、そ れゆえ、3°結合の連結においてEGFジスルフィド形成を中断することはあり えないようなPcRプライマーをデザインした。構築物#22ΔC1a+ E  G F (10−11) 、これは凝集を仲介しなかった、及び#23ΔC1a + E GF (10−12) 、これは仲介した、再び繰り返し11及び12 の両方を必要とし、繰り返し13からのフランキング配列は明らかにそうでない ことを示唆していた。最後に、今や、5°結合で構造的に中断されることがあり うるであろうが、構築物#24ΔCIa+ E G F(11−12)は、確実 にEGF繰り返し10からの配列は重要でないことを示していた。このように2 4個の構築物からの完全に一致したデータに基づいて、我々は、NotchのE GF繰り返し11及び12が伴にトランスフェクトされたS2細胞においてDe ltaへの結合のために必要な部位を含む、この分析から得られる最小の機能的 単位を定義するということを提唱する。 7.2.2. NotchのEGF繰り返し11及び12は、Notch−De lta介PCR断片が挿入された大きなC1al欠失(#3 C1a)は、オリ ジナルの36のEGF繰り返し並びに3個のNotch / l1n−12繰り 返しの約173を保持している。これらは凝集を促進するには明らかに十分では ないが、特定のEGF繰り返しがDeltaと相互作用可能であるために必要な フレームワークをそれらが形成することは可能である。たった二、三のEGF繰 り返しが実際に凝集を促進させるのに十分であるか否かを試験するため、我々は 2個の構築物、繰り返しlの最初の3分の2を除いて36個のEGF繰り返しす べてを欠いている#25ΔEGF、及びEGF繰り返しlの最初の3個及び膜貫 通ドメインの直前の一35アミノ酸を除いてNotchの完全な細胞外部分を欠 失している#30ΔECNをデザインした。構築物#25ΔEGFに挿入された とき、構築物#3ΔC1aのバックグラウンドにおいてNotch−Delta 凝集を媒介した断片はDeltaとの相互作用を再び促進することができた(構 築物#26−30)。 Notch / l1n−12繰り返しも存在していない類似の構築物(#31 ゜32)は、再度Notch−Delta凝集を成功裏に仲介した。こうして、 EGF繰り返し11及び12は、Notchの大部分の細胞外領域が存在しない 場合においてさえ、S2細胞においてNotch−Delta相互作用を仲介す るのに十分である独立の分子単位として機能するように思われる。 7.2.3. NotchのEGF繰り返し11及び12は、Notch−De lta介在凝集のカルシウム依存性を維持する 上述の第6節に記載したように(フエホンら、 1990. Ce1l 61゜ 523−524)、我々はNotch−Delta−介在S2細胞凝集はカルシ ウム依存性であることを示した。それゆえ、我々は成る欠失構築物を発現する細 胞のCa++イオンの存在下又は非存在下における細胞発現Deltaによる凝 集能力を試験した。 我々は、コントロールとしての#l pMtNMg構築物、及び#13゜16、 19.23.24.26.27及び28を試験し、そして、Ca”+を含有する 媒質において混合された細胞は4℃で容易に凝集物を形成するのに対し、Ca” +を含有しないEGTA媒質で混合された細胞は凝集しないことを見い出した( 第■表)。 (来貢以下余白) 第■表 1. pMtNMg 0 37 13、ΔC1a + EGF(9−17) 0 3116、ΔC1a + EG F(9−13) 0 3819、ΔC1a + E G F (10−13)  0 4223、ΔC1a + E G F (10−12) 0 4829、Δ E G F + E G F (to−12) 0 4432、ΔE CN +  E G F (10−12) 0 3933、ΔC1a + XEGF(10 −13) 0 34& データは、凝集物中に見い出されるNotch−発現細 胞のパーセントとして表わされる(第6図のとおり)明らかに、最小の構築物に おいてさえ、相互作用のカルシウム依存性が保持されており、このことはEGF 繰り返し11及び12を含む最少の構築物は全長のNotchのそれと同様の態 様によりDeltaに結合するという概念と合致している。この結果は、また、 特定のコンセンサス配列を有するEGF一様の繰り返しはCa”+結合領域とし て作用するかもしれないということを示唆する最近の研究に照らして興味がある (モリタら、 1984. J、 Biol、 Chem、 259゜5698 −5704 、スゴら、 1984. J、 Rial、 Chem、 259 .5705−5710 ;リーズら、1988. EMBOJ、7. 2053 −2061; ハンド7t−’t”う、1990、 EMBOJ、 9.475 −480) 。繰り返し11及び12を含め、NotchにおけるEGF繰り返 しの半分以上はこのコンセンサスに合致し、さらに、EGF繰り返し11及び1 2がNotch−Delta相互作用を促進するために関係するという議論を強 化している。 7.2.4. NotchのEGF繰り返し11及び12のDelta結合機能 はNotchのアフリカッメガエル(xenopus)同族体において保存され る。 NotchのEGF繰り返し11及び12へのDelta結合部位を位置決めし てから、我々はアフリカッメガエルで確認されたNotch同族体の中にこの機 能が保存されているが否が調べることに興味をもった(コツマンら、 1990 .5cience 249.1438−1441) oこの蛋白は全体構造及び 組織においてショウジヨウバエのNotchに驚く程の類似性を示す。例えば、 EGF繰り返しの内部で繰り返しの数及び線形機能の両方が保存されていたが、 同様に可能な機能保存を示唆している。これを試験するため、我々はアフリカッ メガエルのNotch配列に基づいたPCRプライマーを製造しくコツマンら、  1990.5cience 249.1438−1441) 、いずれかの側 において繰り返しlO及び13が半分隣接したEGF繰り返し11及び12を含 むアフリカッメガエルステージ17cDNAライブラリーから〜350bpフラ グメントを得るためにこれらを使用した。このフラグメントは構築物#3ΔC1 aにクローンされ、そして3個の独立したクローンにつき細胞培養凝集アッセイ においてDeltaと相互作用しうるか否か試験した。クローンのうちの2個、 #33a&b ΔC1a+XEGF (10−13) 、はS2細胞へトランス フェクトされるとき、類似のショウジヨウバエのNotch構築物#19ΔCI a+ E G F(10−13)とほぼ同等のレベルで、そして、再カルシウム 依存性の態様でNotch−Delta相互作用を媒介できた(第■表)。しか しながら、非透過性の生細胞を染色して判断したとき蛋白は細胞表面で通常発現 されるが、第3番目のクローン#33c ΔCIa十XEGF (10−13) はNotch−Delta相互作用を介在することはできなかった。構築物#3 3a及び33cにおけるアフリカッメガエルのPCR生成物の配列比較によれば 、構築物#33cのEGF繰り返し11においてロイシンをプロリンに変化させ るミスセンス変異が明らかであった(アミノ酸# 453. コツマンら、 1 990゜5cience 249.1438−1441) oこの残基はショウ ジヨウバエ及びアフリカッメガエルのNotchの間で保存されないが(第8図 )、プロリン残基の導入はEGF繰り返しの構造を容易に中断し、これによりD eltaによる適切な相互作用からそれを保護することができる。 ショウジヨウバエ及びアフリカッメガエルのNotchのEGF繰り返し11及 び12のアミノ酸配列の比較は、カルシウム結合コンセンサス配列を含め、高度 のアミノ酸の同一性を示した(第8図。 配列番号=1及びNO:2)。しかしながら、相同性のレベルは、他のEGF繰 り返しの多くの間で共有されているものとは著しくは異なっておらず、全体とし てアミノ酸レベルで約50%の同一性を示している。個々のEGF繰り返しの間 のこの1:l対応は、恐らくそれらはまた保存された機能単位を含むことを示唆 している。 Delta相互作用は、再びカルシウムイオン−依存性の態様である。 7.3.結論 我々は、上述の第6節に記載したインビトロS2細胞凝集アツセイを使用して、 遺伝子Notch及びDeltaの蛋白質生成物の間の相互作用の研究を続けた 。Notchの細胞外ドメインの広範な欠失分析に基づいて、我々はEGF−相 同性の繰り返し11及び12を含むNotchのドメインはNotch−Del ta−媒介凝集にとって必要であり、かつ十分であること、及び、このDelt a結合能力はアフリカッメガエルのNotchの同一の2個のEGF繰り返しに おいて保存されていることを示している。凝集はNotchのEGF繰り返し1 1及び12を写像しているということの我々の発見は、NotchのEGF繰り 返しはまた特定の蛋白結合ドメインとして機能するということを示している。 最近の研究によれば、特定のコンセンサス配列を含むEGF領域はCa”+イオ ンを結合しつることが示されている(モリタら、 1984、 J、 Biol 、 Cehm、 259.5698−5704 ;スゴら、 1984. J、  Biol。 Chem、259. 5705−5710; リーら、1988. EMBOJ 、7. 2053−2061゜ハンドフォルトら、 1990. EMBOJ、  9.475−480)。実際に繰り返し11及び12を含め、No t ch におけるEGF繰り返しの約半分はこのコンセンサスに従っている。我々はトラ ンスフェクトされたS2細胞のNotch−Delta介在凝集のために外因性 のca++が必要であることを示した(第6節;フエーホンら、 1990.  Ce11.61.523−534)。我々は我々の欠失構築物のサブセットを試 験し、そして、EGF繰り返し11及び12(7)みが(#32 ΔECN+E GF (11−12))Notch−Delta相互作用のCa”+依存性を維 持するノニ十分であることを見い出した。 NotchとDeltaの間の遺伝子相互作用はそれらの蛋白生成物の間で用量 感受性相互作用を反映しうるということを多くの研究が示唆している。遺伝子研 究によればNotch及びDel taの相対的遺伝子用量は通常の成長にとり 重要であることが示されている。例えば、キュ(Xu)らは、 (1990,G enes Dev、 4.464−475)、Deltaニオケルヌル(nul l)変異はEGF繰り返し内のミスセンス変異と相関する一層のNotch変異 である、アブラブテックス(Abruptex : Ax)対立遺伝子のへテロ 接合性(hetero−zygous)の組み合わせの間で致死相互作用を抑制 しうろことを見い出している(ハートレーら、1987. EMBOJ、 6. 3407−3147.ケーツーら、1987. M。 1、 Ce1l 8io+、 6.3094−3108) 。我々がNotch −Delta及びoetta−Delta会合の両方を観察していることを記載 したインビトロ相互作用(第6節参照)は、Deltaへの結合に対するNot chとDeItaの間の競争的相互作用は、観察された遺伝的相互作用に対する 根元的な基礎を反映し得ることを意味する。さらに、我々は組織培養及び胚細胞 抽出物の両方からNotch及びDeltaを共免疫沈澱(coimmunop recipi tate)させることができた(第6節参照)が、これはこの2 個の蛋白がインビボで会合する可能性を示している。加えて、胚におけるNot ch及びDelta発現パターンのmRNARNAインシラn 5itu)分析 は、この2つの発現は重複するが、同一ではないことを示唆している (コブジ ンスキー及びムスカビッチ、1989. Development 107.6 23−636; ハートレーら、 1987、 EMBOJ、 6.3407− 3417) 、最近になって、Notch蛋白発現の詳細な抗体分析は、No  t ch発現は従前の研究が示していたよりは、組織及び細胞下レベルにおいて 一層限定的であることを明らかにしている(ジョナサンら、1989. J、  Ce1l Biol、 109.2427−2440 ; キッドら、1989 . Genes Dew、3. 1113−1129)。 アフリカッメガエルのNotch相同体からの同一の2個のEGF繰り返しが組 織培養細胞においてDeltaとの相互作用を介在しうるという我々の発見は、 類似の機能がインビボで保存されるであろうことを強く示している。これらの2 個のEGF繰り返しはインビトロにおいては十分であるが、もちろんインビボで はより多くのNotch分子がNotch−Delta相互作用を促進するため に必要であるかもしれないことはありうる。事実、我々は、Delta結合部位 が幾つかのAX変異が落ち着くことが示されていたEGF繰り返しの位置決めを しないことを知るための2つの理由によりやや驚かされたが、その第1の理由は Ax対立遺伝子とDelta変異の間の相互作用を示している遺伝子スクリーン のためであり(Xuら、。 1990、 Genes Dev、4.464−475)、第二には、成る種の Ax対立遺伝子がEGF繰り返しの推定上のCa″“結合コンセンサス内におい て一個のアミノ酸と会合することを示した配列分析のためである。 例えば、AX”変異はEGF繰り返し29をCa”+結合コンセンサスに変えた が、AxQe2変異はEGF繰り返し24をコンセンサスから離れたものとした 。インビボにおいてNotch蛋白のこれらの領域はDelta及び/又は他の 蛋白のいずれかとの相互作用に関連するかもしれないことはありうるが、このこ とは我々の細胞培養アッセイによっては正確にはモデル化できなかった。 NotchのEGF繰り返し11及び12へDelta結合領域をインビトロで マツピングすると、No t chの構造領域に対して機能を最初に割り当てる ことが説明される。事実、種々の欠失構造物は、それらが置かれた状態とは独立 に、これらの2個のEGF繰り返しがモジュール単位として機能することを示唆 している。このため、残りの34個のEGF繰り返し又は3個のNotch /  fin−12繰り返しは、いずれも機能するE G F 11及び12にとっ て必要な構造的フレームワークを確立するのに必要でないように思われる。興味 あることに、はとんど逆の効果が観察された。我々の凝集アッセイは相互作用の 力を測定するものではないが、結合部位をより小さなフラグメントに狭めれば狭 める程、Delta発現細胞と凝集するトランスフェクトされた細胞の能力を増 大させることが発見されたが、これは正常の隣接するEGF配列は現実に蛋白の 間の会合を妨害することを示している。構築物#3ΔC1aのバックグランドに おける(#9.16.19.23を比較されたい)又は構築物#25ΔEGFの バックグラウンドにおける(#26.27.28を比較されたい)、2個の分離 した系列の構築物について、我々は凝集力の増大を観察しており、その結果、最 小の構築物(#19.23.28゜29)が、−貫して野性型(#I pMtN Mg)のレベル以上に凝集する。 これらの結果は、周囲のEGF繰り返しはEGF繰り返し11及び12がDel taにアクセスする能力を限定するように作用し、そのことにより恐らくインビ ボにおいてNotch−Delta相互作用を調節している。 Notchは、ショウジヨウバエが成長する間、ブレオトロビック(pleot ropic)な役割を果たすと言われてきた構造的な複合トランスメンブラン蛋 白をコード化する。EGF繰り返し11及び12が少なくとも細胞培養時にDe ltaと相互作用をするのに十分な独立したモジュール単位として機能するよう にみえるという事実は、直ちに、これらは成長の諸段階でNotchと相互作用 する他の蛋白に対するモジュール結合領域をも形成しうるという仮説の役割に疑 問を与える。 アフリカッメガエルのNotchに加えて、C,エレガンス(elegans) の成長の開成る細胞の死の特定化に関与する細胞−細胞相互作用に機能すると考 えられた2つの遺伝子、1in−12及びglp−1は、ショウジヨウバエ及び アフリカッメガエルのNotchに構造的に極めて類似するEGF相同のトラン スメンブラン蛋白をコード化する。 4つの蛋白はすべてEGFと相同の繰り返しをもち、1個のトランスメンブラン 領域の細胞外領域において他の3個のシスティンに富んだ繰り返しくNotch  / 1in−12繰り返し)、及び細胞内ドメインで6個のcdclo/アン キリン(ankyrin)繰り返しが続いている。配列比較及び我々のDelt a結合アッセイの両方によれば、ショウジヨウバエNotchの直接の機能的対 照物をコード化するように思われるアフリカッメガエルのNotchとは異なっ て、fin−12及びglp−1は多分同じ遺伝子ファミリーの明確なメンバー をコード化する。予想した蛋白生成物のfin−12及びglp−1をNotc hと比較すると、構造上のモチーフの全体的に類似した組織にもかかわらず、特 別の差異が明らかである。最も明らかな差異は、アフリカッメガエル及びショウ ジヨウバエのNotchの両方とも36個のEGF繰り返しを有するのに比べて 、1in−12及びglp−1蛋白はそれぞれ僅か13及びlOのEGF繰り返 しを含むことである。加えて、線虫類の遺伝子においては、EGF繰り返しの配 列は最初のEGF繰り返しの後で、Notchにはない明らかに伸長した配列に より中断されている。さらに、我々がNotchのEGF繰り返し11及び12 として定義したDelta結合ドメインに関して、Ca”+結合コンセンサス配 列を示すfin−12又はglp−1蛋白における2個の隣接するEGF繰り返 しが存在せず、さらに、NotchのEGF繰り返し11及び12に極めて類似 性を示す2個の隣接する繰り返しがないことは、再び、fin−12及びglp −1遺伝子生成物が恐ら< Notchとは機能的に異なることを示唆する。 No t chのEGF繰り返し11及び12は別個のDelta結合単位を形 成するという我々の知見は、各々のEGF繰り返し又は繰り返しの小さなサブセ ットは、恐らく他の蛋白との直接相互作用を通じて、成長の間独特の役割を果た し得るという考えを支持する最初の具体的な証拠を示す。Delta及び5er rate (Serrate :後述の第8.3.4節を参照)の粘着領域の間 に見られる相同性は、5errateの相同である部位はそれが他のトポリズミ ック蛋白への結合を媒介するという点において“粘着性”であることを示唆する 。加えて、スカブラス (scabrous)遺伝子、これはフィブリノーゲン に類似して分泌蛋白をコードするが、はNotchと相互作用可能である。 EGF繰り返しに加えて、他の構造上のモチーフの多数のコピーが一般に広範の 蛋白で生じる。その1つの例はcdclO/アンキリンモチーフであり、これの 6個のコピーはNotchの細胞内領域で見い出されている。アンキリンはこれ らの繰り返しの22を含む。 恐らく、構造上のモチーフの反復する配列は、一般に、一連のモジュール蛋白結 合単位の線形アンセンブリ−を表わす。これらの結果をNotchの既知の構造 的、遺伝的及び成長の複雑性と一緒にしてみると、Notchは正確に制御され た時間的及び空間的パターンにより成長の間多くの異なるリガンドと相互作用す るのかもしれない。細胞骨格蛋白及び細胞質蛋白は細胞内cdclO/アンキリ ンモチーフにより介在されることができるのに対し、細胞外蛋白質との相互作用 はEGF及びNotch / fin−12繰り返しにより介在されうる。 8、Deltaのアミノ末端はNotch及びDeltaと相互作用するEGF −結合領域である。 Notchとのへテロタイプの相互作用及びホモタイプのDelta相互作用に 必要なりell&の配列を詳述するために、野性型及び変異型Delta蛋白を 発現するように企図された培養細胞の凝集が用いられた。我々は、Delta細 胞外ドメインのアミン末端かへテロタイプ (Delta−Notch)及びホ モタイプ(Delta −Delta)の相互作用にDeltaが関与するため に必要かつ十分であることを見い出した。我々はDeltaのアミノ末端はEG Fモチーフ−結合ドメイン(EBD)であると推測しており、NotchEGF 様配列がDeltaとのへテロ型の相互作用を介在するのに十分であることが仮 定される。DeltaEBDは明らかに2個の活性: EGF−関連配列を結合 する能力及び自己会合する能力を有する。我々は、また、DeltaはNotc hを発現する培養細胞により取り込まれることを見い出しているが、これはこれ らの蛋白がin vivoで相互作用するメカニズムを反映しているかもしれな い。 これらの実験で使用されたS2ドロソフイーラセルラインは(シュナイダー、1 972. J、 Embryol、 Exp、 Morph、 27.353− 365)、第6節に記載されているようにして、増殖させた。 8、1.2. 免疫プローブ 免疫組織化学は、上記第6節に記載されたようにして、又は、この方法を僅かに 変更して実施された。使用した抗血清及び抗体には、次のものが含まれる。第4 番目から第9番目のELRsまて広がるDelta E L R配列セグメント に対して産生されたマウスポリクローナルDelta血清(上記第6節参照): 同じDeltaセグメントに対して産生されたラットポリクローナル抗Delt a血清(第6節参照):第5番目から第13番目のELRsに広がるNo t  chELR配列セグメントに対して産生されたラットポリクローナル抗−Not ch血清; Notch細胞内ドメインを認識するマウスモノクローナル抗体C I7.9C6(第6節参照);及びショウジヨウバエ神経膠細胞の長い形態を認 識するマウスモノクローナル抗体BP−104(ホルシュら、 1990. N euron 4.697−709)。 8、1.3. 発現ベクター構築物 野性型Delta (pMTDIl)及び野性型Notch (pMTNMg) を発現するプログラムに用いられる構築物は、上記第6節に記載されている。 変異型のDelta蛋白の発現を指示する構築物は、pMTDll、 Blue Script+にクローン化されたDll cDNA (pBsDIl :コブ ジンスキーら、、 1988. Genes Dev、 2.1723−173 5) 、及びメタロチオネインプロモーターベクターpRmHa−3(ブンチら 、、 1988. Nucl、 Ac1dsRes、 16.1043−106 1)にIB?A250 cDNAが挿入されたものから成るpRmHa 3−1 04 (A、 J、ビーバー、個人的レター)、及びショウジヨウバエ神経膠細 胞の長い形態の発現を誘導できる支持体(ホルシュら、 1990. Neur on 4.697−709)を使用して産生された。 簡単に述べると、構築物は以下のようにして製造された:Del(Sca−Na e) −pBsDllを5all (完全消化物)及び5cal (部分)で切 断し、ベクターを含有するフラグメントを分離する。 pBsDllをNael (部分)と5all (完全)で切断し、Delta カルボキシル−末端コード化フラグメントを分離する。フラグメントを結合させ 、形質転換させ、そしてクローンを分離する。EcoRI挿入断片を pRmH a−3に転移させる。 Del(Bam−Bgl) −pBsDllをBglll (完全)及び11a mHI (部分)で切断し、末端をクレノーDNAポリメラーゼで満たし、結合 させ、形質転換させ、クローンを分離する。EcoRl挿入断片をpRmHa− 3に転移させる。 Del(ELRI−E!LR3) −5−ACTTCAGCAACGATCAC GGG−3’(配列番号:26)及び5°−TTGGGTATGTGACAGT AATCG−3’ (配列番号:27)を用いてDllcDNAの塩基対236 −830をPCR−増幅させ、T4 DNAポリメラーゼで処理し、5eal  (部分)及びBa1ll (完全)で切断したpBsDI 1に結合させ、そし てフレノウDNAポリメラーゼで末端をみたし、形質転換し、そしてクローンを 分離する。BamHI−Sal IDeltaカルボキシル−末端コード化フラ グメントをpRmHa−3に転移させる。 Del(ELR4−ELR5) −pBsDllをBglllで完全に、Pst lで部分的に消化した。5.6 kbのベクターを含むフラグメントが分離され 、100 Xモル過剰のオリゴヌクレオチド5′−GATCTGCA−3′の存 在下T4DNAIJガーゼを使用して環状化し、形質転換してからクローンを分 離した。得られたEcoR1挿入断片を次いでpRmHa−3へ転移させた。 Ter(Dde) −pBsDllをDdel (部分)で切断し、フレノウD NAポリメラーゼで末端をみたし、100×モル過剰の5’ −TTAAGTT AACTTAA−3’ (配列番号=28)と結合させ、形質転換させ、そして クローンを分離する。ECoRl挿入断片をpR+++Ha−3に転移させる。 In5(Nae)A −pMTDllをNael (部分)で切断し、ベクター 含有フラグメントを分離し、 100Xモル過剰の5’ −GGAAGATCT TCC−3’(配列番号:29)と結合させ、形質変換させ、そして、クローン を分離する。 NAE B −pME!DllをNaelで部分的に消化し、長さが約5.8  kbの一時的に直鎖状となった環状の集団を分離した。このフラグメントは、1 00×モル過剰のオリゴヌクレオチド5’ −GGAAGATCTTCC−3゜ (配列番号:29)の存在下でT4 DNAリガーゼを使用して再び環状化し、 形質転換し、リンカ−の多重(multiple)挿入断片を含むクローン(N AE A)を分離した。NAP AはBglllで完全に消化し、生成した0、  4 kb及び5.4 kbのフラグメントを分離し、結合させ、形質転換し、 そして、クローンを分離した。 In5(Stu) −pMTDllを5tulで切断しく完全)、ベクター含有 フラグメントを分離し、 100×モル過剰の5’ −GGAAGATCTTC C−3゜(配列番号:29)と結合し、形質転換し、クローンを分離する。 STU B −pMTDllを5tulで完全に消化し、生成した5、 8 k bのフラグメントを分離した。このフラグメントは100×モル過剰のオリゴヌ クレオチド5’−GGAAGATCTTCC−3°(配列番号=29)の存在下 でT4 DNAリガーゼを使用して再び環状化し、形質変換させ、そしてリンカ −の多重挿入断片を含むクローン(STU A)を分離した。STU BはBg lllで完全に消化し、そして得られた0、6kb及び5.2kbフラグメント を分離し、結合させ、形質変換させ、クローンを分離した。 NG 1 − pRmHa 3−104をBglll (完全)とEcoRl  (完全)で切断し、ベクター含有フラグメントを分離する。In5(Nae)A をEcoRI (完全)及びBglll (完全)で切断し、aettaアミノ −末端コード化フラグメントを分離する。フラグメントを結合し、形質転換させ 、そしてクローンを分離する。 NG2 − pRa+Ha 3−104をBglll (完全)及びEcoRI  (完全)で切断し、ベクター含有フラグメントを分離する。Del(ELRI −ELR3)をEcoR[(完全)及びBglll (完全)で切断し、Del taアミノ−末端コード化フラグメントを分離する。フラグメントを結合し、形 質転換し、そしてクローンを分離する。 NG3 − pRmHa 3−104をBglll (完全)及びEcoRI  (完全)で切断し、ベクター含有フラグメントを分離する。pMTD 11をE coRI (完全)及びBglll (完全)で切断し、Deltaアミノ−末 端コード化フラグメントを分離する。フラグメントを結合し、形質転換腰クロー ンを分離する。 NG4 − pRmHa 3−104をBgl[l (完全)及びEcoRl  (完全)で切断し、ベクター含有フラグメントを分離する。Del (Sca− Nae)をIl!coRI (完全)及びBglll (完全)で切断し、De ltaアミノ−末端コード化フラグメントを分離する。フラグメントを結合させ 、形質転換し、そしてクローンを分離する。 NG5 − 次のようにしてDel(Sca−3tu)を生成する: pMTD llを3cal (完全)及びStu[(完全)で切断し、5cal−8cal アミノ−末端コード化フラグメント及び5tul−3ealカルボキシルド化フ ラグメントを分離し、結合させ、形質転換させ、そしてクローンを分離する。D e l (Sea−S tu)をEcoRl (完全)及びBglll(完全) で切断し、Deltaアミノ−末端コード化フラグメントを分離する。pRml +a 3−104をBglll (完全)及びRcoRI (完全)で切断し、 ベクター含有フラグメントを分離する。フラグメントを結合させ、形質転換し、 そしてクローンを分離する。 種々のDelta変異体の配列内容を第■表に示す。第■表(こ定義されたDe lta変異体の模式的一覧図は第9図(こ示されてI,)る。 (来貢以下余白) 第 ■ 表 野性型 1−2892A1−833 Del(Ban−Bgl) 1−71コ/11]4−2892 1−191/コ コ2−8コ3Del(ELRI−ELRコ) l−8:10/11コ4−289 2 1−2コOlココ2−8ココDel(ELR4−ELR5) 1−11コア /1405−2892 L−3コ2/422−8ココエns(NaelA 4− 7ココ/ (GGAAC;ATCTTCC)、l’/ 1(97/ (RKIF )。 7〕4−2892” 19B−833 A D1+ cDNAの順序(第12図)に対応してDelta配列を調整する 。 B 挿入されたリンカ−の正確な数は、この構築物のためには決定されていない 。 C神経膠細胞(neuroglian)を調整する(ビーバーら、 1989゜ Ce1159.447−460; ホルッシュら、 1990. Neuron  4.697−709)Delta−神経膠細胞のキメラに存在するヌクレオチ ド配列はIB7A−250cDNAの配列に相当しく第13図、配列番号=5) ボールドフェース型で示されている。 D 神経膠細胞アミノ酸配列は2B7A−250cDNAヌクレオチド配列の概 念的翻訳に由来しており(第13図、配列番号:5)ボールドフェース型で示さ れている。 E 配列番号:28 F 配列番号:29 細胞のトランスフェクション及び凝集は、上記第6節に示されるようにして、又 は、これを多少変更したものにより実施した。 8.2.結果 8.2,1. Delta細胞外領細胞外ノドメイン−末端配列は、Notch とのへテロ型の相互作用にとり必要かつ十分である。 我々は、あるDelta変異体は細胞表面に効率的に局在しえないかもしれない と予想したので、我々は異なるトランスフェクションにおいてDelta発現構 築物のインプット量を変えながら、野性型Deltaの発現レベルとNotch −発現細胞との凝集の程度の間の関係を調査した。我々は、このアッセイにおい てへテロ型Delta−Notchの相互作用は10倍レベルのDeltaイン プットにのみ僅かに依存することを見い出した(第9A図)。試験した範囲内で のへテロ型相互作用の確からしさ及び我々が用いたDel ta変異体のそれぞ れがトランスフェクトされた細胞において実質的な表面蓄積を示すという我々の 観察を仮定すると、一定のDelta変異体かへテロ型の凝集を支持できないこ とは、ヘテロ型凝集における表面発現の減少したレベルの影響とは全く異なって 、この変異体により示される機能の欠損を多分反映しているものと我々は推測す る。 Delta変異体及び野性型Notchにより介在されるヘテロ型凝集実験の結 果は、第V表に示されている。 (来貢以下余白) へ0ロ0ロロor+1マロロロロ ヘ −ヘへ 00ロロロロロさu″lへnロロO n I+1−マ A 4個以上の細胞を含有する凝集物中の発現細胞の合計数B 神経膠細胞を基 にする構築物(NGn)を発現する細胞は、神経膠細胞の細胞内領域を認識する モノクローナル抗体を使用して検出された(材料及び方法を参照) C(H)は25m1のエーレンマイヤーフラスコ中で細胞が凝集したことを示し ており、(B)は細胞が12−ウェルのマイクロ滴定プレート中で凝集したこと を示す(材料及び方法を参照)。 D 凝集体及び非凝集体における個々の細胞型のデータ(即ち、Delta+及 びNotch ” )は記録しなかった。 Delt&アミノ酸(AA) 1−230は、Notchとの相互作用にとって 十分であると定義されている、現在最小の配列間隔である。これは、NG2−N otch凝集の成功に基づく。この間隔内で、Delta AA198−230 は重要である。というのは、NGI構築物におけるこれらの欠失がNG2構築物 において観察されたNotch−結合活性を不活性化するからである。また、こ の間隔内において、Delta AA 32−198が重要である。なぜならば NG4構築物内のこれらの欠失は、また、NG3構築物において観察されたNo tch−結合活性を不活性化するからである。Delta AA 192−23 0の重要性は、また、AA 231−331を除いてすべてのDeltaアミノ 酸を含むDel(ELRI−ELR3)変異体がNotch結合活性を有するの に対して、AA 192−331を除きすべてのDeltaアミノ酸を含む、D el (Bam−Bgl)変異体がNotch−結合活性について、明らかに不 活性化されたという観察によっても支持される。 Delta AA 197/198の近傍におけるコンフォメーション及び/又 は−欠配列は明らかに重要である。なぜならばこれら2つの残基の間において、 In5(Nae)A構築物のようにテトラペプチドArg−Lys−11e−P he (−文字コードにおける(例えば、レーニンガーら。 1975、 Biochemistry、第2版、第72頁) 、RKIF)  (配列番号:30)を多量体挿入すると、野性型Deltaで観察されたNot ch結合活性を不活性化したからである。 加えて、Del(ELRI−ELR3)構築物が凝集を支持したという観察は、 ELRI−ELR3はDelta−Notch相互作用にとり必要でないという ことを意味する。 Del(ELR4−I!LR5)構築物が凝集を支持したと いう観察は、ELR4及びELR5はDelta−Notch相互作用にとって 必要でないことを意味し、そして、Ter(Dde)構築物が凝集を支持したと いう観察は、Delta細胞内ドメインはDelta−Notch相互作用にと り必要でないことを意味する。 8.2.2. Delta細胞外領域におけるアミノ−末端配列は、ホモ型相互 作用にとって必要かつ十分である Del ta変異体により介在されるホモ型凝集実験の結果は、第■表に示され ている。 (来貢以下余白) 第■表 A (H)は25m1エーレンマイヤーフラスコ中で凝集した細胞を示し;(B )は細胞が12−ウェルのマイクロ滴定プレート中で凝集したことを示す。 B トランスフェクトされた細胞は凝集条件下で1晩培養され、次いで誘導物質 の存在下適当量の対数期S2細胞に希釈され、凝集条件下でさらに4から6時間 培養された。 C誘導物質が添加されたトランスフェクト化細胞は適当な容積の対数期S2細胞 に希釈され、これに誘導物質が添加され、そして細胞混合物は凝集条件下で1晩 培養された。 全長さのDelta蛋白からDeltaAA 32−198を削除したもの[D el(Sea−Nae) ]又はDelta AA 192−331を削除した もの[Del(Ram−Bgl)]は、Delta−Delta相互作用を消失 する。Delta AA 231−331の欠失[Del(ELRI−ELR3 )コはDelta−Delta相互作用を消失しなかった。それゆえ、Delt a AA 32−230の間の配列はDelta −Delta相互作用にとり 必要である。 Delta AA 197/198の近傍のコンフォメーション及び/又は第一 次配列はDelta−Delt&相互作用にとって明らかに重要である。 なぜならば、これらの2つの残基の間にIn5(Nae)A構築物のようにテト ラペプチド−Arg−Lys−11e−Phe−(配列番号=30)を多重挿入 すると、Delta−Delta相互作用を不活性化したからである。 加えて、Del(BLRI−ELR3)構築物が凝集を支持できたという観察は 、ELRI−El、R3がDelta−Delta相互作用にとり必要でないこ とを意味する; Del(ELR−ELR5)構築物が凝集を支持したという観 察は、Delta−Delta相互作用にとってELR4及びELR5は必要で ないことを意味し、そして、Ter(Dde)構築物が凝集を支持したという観 察は、Delta細胞内ドメインはDelta−Delta相互作用にとり必要 でないことを意味する。 種々の構築物によるヘテロ型及びホモ型のアッセイについての結果の概要を第V l−A表に示す。 第VI−A表 Delta Notch Delta 野性型 33±12e26+11° 27+10゜De l (Sca−Nae ) OOODel(Ban−Bgl) 0.4+0.4 0.6±0.6 0D el(ELRI−ELR3) 25±11’ 15±3432±15’Del( ELR4−ELR5) 17±2 18±2 13±2Ter(Dde) 22 ±1 18±2 18±3NAE B 25+ 5 0 27+ 7STU B  O00 NGI 0 0 0 NG2 13±1 23±6 4±16NG3 16± 1 13± 1 27 ±17NG 4 0 0 0.5±0.3 a:4個以上の細胞の凝集物におけるDelta又はNotch細胞の平均分数 (%)(士標準誤差)。他に記載されていない場合、N:3複製である。 b:4個以上の細胞の凝集物におけるDelta細胞の平均分数(%)(士標準 誤差)。他に記載されていない場合、 N=3複製である。 C:N・5複製。 d:N=4複製。 8、2.3. ヘテロ型及びホモ型相互作用に関連するDel ta配列は定量 的に異なる ヘテロ型及びホモ型相互作用のための修復されたDel ja配列のそれぞれの 特性は、さらに短い、イン−フレーム、翻訳可能なリンカ−挿入物がDelta アミノ末端へ導入されたDelta変異体(即ち、NAE B及びSTU B  、第9図、第VI−A表)を使用して定義された。Delta残基132(A) をペンタペプチドGKIFP(STU B変異体)で置き換えると、Delta アミノ末端のへテロ型及びホモ型の相互作用活性が不活性化する。このことは、 これらの2個の異なる相互作用に必要な幾つかのDelta配列は、残基132 の近傍に一致し、そこにあることを示唆している。一方、Delta残基198 及び199の間でテトラペプチドRKIFを挿入すると(NAEB変異体) 、 Notchとへテロ型相互作用を介在するためのDeltaアミノ末端の能力を 消失するが、ホモ型の相互作用を介在するための変更されたアミノ末端の能力に 対しては明らかな作用を有していない。NAE B挿入がDeltaアミノ末端 の2つの活性のうちの1つに対してのみ影響するということは、ヘテロ型及びホ モ型相互作用を介在するDeIta配列は一致するものの、量的に異なることを 意味する。 8.2.4. DeltaはNotchを発現する細胞により取り込まれる多く のへテロ型凝集実験の途中で、我々はときどき、Deltaではなくて、Not chを発現するようにプログラムされた細胞内でDelta蛋白が見い出しうろ ことを知った。我々は、Del ta又はNotchのいずれかを発現するよう プログラムしている発現構築物で独立にトランスフェクトされた別個の82細胞 の集団を最初に混合することにより、ヘテロ型凝集アッセイを行う。しかしなが ら、我々はしばしばヘテロ型凝集物中に見い出されたNotch発現細胞内でD elta−特異的抗血清を使用するとDeltaの小さい斑点の染色が生ずるの を知った。我々の観察は、Deltaは細胞表面で直接No t abに結合し 、続いて、細胞表面からエンドサイト−シスによりDelta−Notch複合 体が通過するということに合致している。 8.3.議論 8.3.1. EGFに関連しないアミノ−末端配列は、Delta及びNot chの間の相互作用に関与している我々は、Delta−Notch相互作用を 介在させるのに必要がっ十分である領域を、Delta細胞外ドメインのアミノ 近傍の領域内において定義するため、細胞凝集アッセイを使用した。欠失及び十 分な構築物の組み合わせによる機能分析によれば、この領域は、最大の場合、A AIからAA 230にあることが明らかになった。この領域はDelta細胞 外ドメインにあるいずれのEGF一様配列も含んでいないことは驚きである。N otchとの相互作用のために必要とされる十分な間隔内の特定のDelta配 列はAA 198−230を含む。 なぜならば、これらの残基を欠失させるとNotch−結合活性が消失するから である。AA 32−198の欠失もまたNotch−結合活性を不活性化する という事実は、この欠失の有害なインパクトはAA 198の直近における付加 的なアミノ酸の除去によっても生じうるちので、AA 198に最も隣接するア ミノ配列が必要であることを示唆している。 Notchとの相互作用にとって十分なりel ta内の配列は、それぞれのシ スティン残基の含量において異なる3個のサブドメイン−Nl、N2及びN3− にグループ化され得る(第10図、配列番号:3)。Nl及びN3領域はそれぞ れ6個のシスティン残基を有するのに対して、N2領域は有しない。Nl及びN 3に存在するシスティンの数がそれぞれ等しいということは、これらのサブドメ インのそれぞれの構造は部分的には、特定のジスルフィド結合の形成により指図 されるという可能性が考えられる。Deltaアミノ末端の広範囲の組織パター ンは、又、一般的にを椎動物のEGF受容体の細胞外ドメインのそれに類似して おり (ラックスら。 1988、 Mo1. Ce11. Biol、 8.1970−1978)、 EGFと相互作用すると信じられているその配列は2個のシスティンに富んだサ ブドメインにより結合されている。 8、3.2. ホモ型相互作用及びホモ型へテロ型相互作用のために必要なりe lta配列は、一致しているようにみえる我々の結果は、ホモ型Delta相互 作用のために必須の配列は間隔AA 32−230の間にあることを示している 。このアミノ近傍ドメイン内で配列を欠失させるか、又は付加的にアミノ酸を挿 入させると、独立で細胞凝集を促進させるためのDelta変異体の能力を消失 させる。この結果、Delta−Delta相互作用のために必要な配列は、D elta−Notch相互作用のために必要な配列と同じ蛋白の領域内に位置付 けられる。 8.3,3. Deltaアミノ末端はEGF−結合モチーフを構成する上述の 実施例に記載の研究は、細胞凝集アッセイにおけるDelta−Notch相互 作用のために必要なNotch配列が、No t ch細胞外ドメインのEGF 一様繰り返し配列内に位置決めされることを明らかにしている。この知見は、D eltaとNotchはNotch内のEGF一様配列にDeltaアミノ末端 が結合することにより相互作用を生じ、それゆえ、Delta細胞外ドメインの アミノ末端はEGF−結合領域を構成することを意味している(第11図)。 これらの結果は、また、ホモ型Delta相互作用はDeltaの細胞外ドメイ ンでDeltaアミノ末端がE G F一様配列に結合することを必要とする可 能性を提起する(第12図)。しかしながら、Delta細胞外ドメイン内のE GF一様繰り返しのいずれも、Notchの細胞外ドメイン内のいずれのEGF 一様繰り返しとも同一でない(第13図、配列番号=6; ウォートンら、 1 985. Ce1l 43.567−581)。 これが事実と仮定して、もしDeltaホモ型相互作用がDeltaアミノ−末 端とDeltaEGF〜様繰り返しの間の相互作用によって実際に介在されるな らば、DeltaEGF−結合領域は、少なくとも2個の異なるEGF一様配列 と相互作用する能力を有する。 8.3.4. Delta−Notch相互作用に関連するDelta配列は、 5errate蛋白中に保存される Delta (第13図、配列番号=6.及び第15図、配列番号=9)及び5 errate (フレミングら、 1990. Genes & Dev、 4 .2188−2201;トーマスら、 1991. Devel、 111.7 49−701)のアミノ末端からアミノ酸配列を整合させると、構造上の特性及 び配列組成の驚く程の保存がみられる。5errate蛋白のDelta N  1=及びDelta N 3−相同ドメイン内に6個のシスティン残基が特別に 生じているように、Deltaアミノ残基の一般のN1−N2−N3サブドメイ ン構造は、5errateのアミノ末端内でも観察される。2個の顕著な保存ブ ロックは、Delta AA 63−73 (8/11残基が同一)及びDel ta AA 195−206 (10/11残基が同一)に相当する。この間隔 に付加的にアミノ酸を挿入すると、No t ch又はDeltaに結合するD eltaの能力を消失させることができることから、後者のブロックは特に興味 がある。 8.3,5. DeltaとNotchの間のシス及びトランス相互作用(よN otchバニμ免立酊歿翌浅μ友五旦八蕉兄oへ一−−−−−−Delta及び Notchの全体的構造の検討によれIt’、 Delta −Notch相互 作用は、相互作用が対向する膜にある分子の開力1、又(ま同一の膜内にある分 子の間でなされるのかに依存して、Notch内の二個の領域のいずれかを有す るDelta−結合ドメインの間の接触を含むことができることを示唆する(第 11図)。細胞証集ア・ソセイ、これは恐らくは向かい合った膜にある分子の相 互作用を検出するものであるが、これはDeltaEGF−結合ドメイン力<N otch EGF一様繰り返し11及びI2と相互作用することを示す(上言己 伊1を参照)。もしEGF一様モチーフの一列に並んだ配列力<Delta及び Notch蛋白内でロッド状の構造を形成するならCi′(エンゲル、1989 、 FEBS Lett、 251.1−7)、細胞表面からのDeltaEG F−結合ドメインの予測される置換は、恐ら< Notch E G F−結合 繰り返し1−10の固定した配列を収容するのに十分であろう。細胞表面からの DeltaEGF−結合領域の置換は、Abruptex 突然変異体により影 響されるNotctiEGF一様繰り返しく25−29)の近傍:ここの領域を 置くことが可能であること(/h−トレーら、 1987. EMBOJ、6. 3407−3417.ケーレーら、1987. Mo1. Ce11. Bio l、 6゜3094−3108) 、かつ同じ膜内にあるDeltaとNotc h蛋白の相互作用について考慮することができることに注意すること(よまtこ 、興味をそそる。 8、3.6. を椎動物におけるDelta−Notch相互作用に類似の相互 想定すると、Del taの相同体(Helta7)がを椎動物に存在すること は確実にありうることであり、我々がショウジヨウバエで定義したDelta− Notch及びDelta−Delta相互作用の定量的かつ分子的な性質が、 ヒトを含むを推動物中に高度に保存されているであろうことは、確実にあり得る ことである。かかる相同体は第5゜2節で記載したようにしてクローン化及び配 列決定され得る。 9、Notch−3errate相互作用を介在する配列我々は、Notchと 5errateの間の新規な分子間相互作用を報告し、かつ、Deltaと相互 作用を介在するNotchの2個のEGF繰り返し、即ちEGF繰り返し11及 び12、はまた5errate結合ドメインを構成することを示す。 Notchと5errateが直接に相互作用するか否か試験するため、S2細 胞を5errate発現構築物で感染させ、我々の凝集検定法においてNotc h発現細胞と混合した。5errate発現構築物に対して、まず442番目の イニシェークーAUGに対して5°側に人工的なりamHIサイトを含み(すべ ての配列番号はフレミングらによる、1990、 Genes & Dev、  4: 2188−2201) 464番目までに対して相同のプライマーを、〜 260塩基対のDNA断片を生じる681−698位からの第2プライマーと連 結せしめて使用した。このフラグメントをBam旧及びKpnl (571番目 )で切断し、Bluescript KS” (ストラタジーン、 Strat agene)に結合させた。この構築物、BTSer5’PCR1の配列をチェ ックし、Kpnlで切断した。BTSer 5°PCR−Kpnを産生させるた め、5errateKpnlフラグメント(571−2981)が挿入され、適 切な方向が選択された。BTSer 5°PCR−Kpnの5°5acIIフラ グメント(SacllはBlueSCriptポリリンカーに位置し、5err ateにも位置する(1199))を分離し、これをcDNA C1の5’ S ac目フラグメントを置換するために使用しくフレミングら。 1990、 Genes & Dev、 4: 2188−2201)、こうし て、5゛末非翻訳領域のない全長の5errate cDNAが産生した。この 挿入断片はSal l及び部分的BamHI消化により分離され、最終の発現構 築物のSer−mtnを産生させるため、Bam旧及びpRmHa−3のSal 1部位に組み込んだ。 我々は、5errate発現細胞はカルシウムに依存してNotch発現細胞に 粘着することを知った(図6及び表Vll)。しかしながら、Deltaとは異 なって、試験した実験条件下では、3errateはホモ的に相互作用しないよ うにみえた。加えて、我々は5errateとDeItaの間で相互作用を検出 していない。 (来貢以下余白) 第■表 Notch−8errate凝集”に対する外因性Ca”+の作用Notch  −3errate Ca”+無し Ca”+有 1、 pMtNMg 0 15 32、ΔECN+EGF (10−12) 0 1333、ΔC1a +XEG F (10−13) O15a=凝集体でみられるNotch発現細胞の%とし てデータを表わす(第6図のとおり)。すべての数は単一のトランスフェクショ ン実験からのものである(第6図に示されているように数個の別個の実験の平均 値ではない。) 我々は、5errate結合ドメインをマツプするために我々のN0tCh欠失 構築物のサブセットを試験し、Deltaへの結合に加えて、EGF繰り返し1 1及び12は、又、5errateとの相互作用を介在することを見い出した( 第6図;構築物#1.7−10.13.16.1?、 19、28.及び32) 。加えて、これらの繰り返しの5errate−結合機能はアフリカッメガエル のNotchの相応の2個のEGF繰り返しく#33ΔC1a+ X E G  F (10−13))の中に保存されていたように見える。これらの結果は、疑 いなく、NotchはDelta及び5errateの両方と相互作用し、さら に、No t chの同一の2個のEGF繰り返しは両方の相互作用を介在する ことを示している。我々はまた、Notch / 5errate凝集のために 必須の5errate領域を規定することができた。ヌクレオチド676−12 87を欠失させると(即ち、アミノ酸79−282) (第15図参照) 、5 errateタンパク質がNotchと凝集する能力が消失する。 Notchと5errateは、NotchとDeltaよりはやや非効率に凝 集するように見える。なぜならば、おそらく、N0tCh−serrate間の 相互作用はより弱いからであろう。例えば、Notch−DeIta間の凝集を 計測すると、すべてのNo t ab発現細胞の〜40%がDelta発現細胞 とクラスターの状態にあり (第6図、#1 pMtNMg) 、そしてすべて のDelta発現細胞の〜40%はNo’tch発現細胞と接触していることが わかった。Notch −5errateについて、すべてのNo t ch発 現細胞のたった〜20%が(第6図; pMtNMg)及びすべての5erra te発現細胞の〜15%が凝集状態にあることを知った。試験した種々のNot ch欠失構築物に対して、我々は、Del taとさえも著しく減少したレベル の凝集を示す構築物#9及び10の起こり得る例外と共に、Notchと5er rateの間の凝集の量は相応のNotCh−Deltaのレベル(第6図)に 比較して一貫して減少していることを見い出している。凝集のこの減少した量に 対する自明の説明は、我々の5errate構築物は単に細胞表面においてDe l ta構築物はど多くの蛋白を発現せず、そのことにより相互作用の力を弱め ているということであろう。あるいは、相互作用の力の差異は、in vivo で重要であるかもしれないNotch−DeIta間とNotch−5erra te間の相互作用の基本的な機能上の差異を示しているのかもしれない。 10、ヒトNotch配列のクローニング、配列決定、および発現(PCR)を 使って、ラムダZal)IIベクター(Stratagene)中の17〜18 週齢のヒト胎児脳cDNAライブラリーからDNAを増幅することにより得られ た。この反応に用いる縮重ブライとによりデザインされた。3種のプライマー( cdcl(配列番号:10)、cdc2 (配列番号:11)およびcdc3  (配列番号:12);図16)が、200bpまたは400bpフラグメントを それぞれプライマ一対cdcl/cdc2またはcdcl / c d c 3 として増幅するためにデザインされた。 その後、この方法で得られた400bpフラグメントをプローブとして用いて、 ヒトNotchクローンについて同一ライブラリーをスクリーニングした。最初 のスクリーンは3つの特異なりローン、hN3に、hN2におよびhN5kをも たらし、これらすべてはその後の配列解析によりヒトNotchの3′末端に入 ることがわかった(図17)。hN3にの5′末端をプローブとして用いた2回 目のスクリーンは、ヒトNotch−の5′末端を含むクローンを探すために行 った。このスクリーンから1つの特異なりローンであるhN4kが得られた。予 備配列決定データから、これが該遺伝子の5′末端の大部分を含むことがわかっ た(図17)。−緒にすると、クローンhN4に、hN3におよびhN5には約 lで開始して該遺伝子の3′非翻訳領域に延びている。3つのクローンはすべて pBluescript SK (Stratagene)のEcoR1部位中 のcDNA挿入物である。宿主E、 coli株はXLI−Blueである(M aniatis、 T、、 1990. Mo1ecular Cloning 、 A LaboratoryManual、2d ed、、Co1d Spr ing l1arbor Laboratory、Co1d SpringHa −rbor、 New York、 p、A12を参照されたい)。 cDNAクローンに含まれる酸1堕−の種々の部分の配列が決定され(シークエ ナーゼ(Sequenase@) 、U、S、口iochemica1社製を使 用)、それらを図19〜22(配列番号:13〜25)に示なヌクレオチド配列 は、シークエナーゼキット(U、S。 Biochemica1社製)を使ってジデオキシ・チェイン・ターミネーショ ン法により決定した。相応の読み枠中のヒトNotchをコードするこれらのヌ クレオチド配列は、3つの可能な読み枠からただ1つの翻訳が、発表されたショ ウジヨウバエNotchの推定アミノ酸配列と比較して、ショウジヨウバエNo tchの配列に対して実質的な相同度を有する配列をもたらすので、容易に同定 された。イントロンが存在しないので、3つすべての可能な読み枠の翻訳および ショウジヨウバエNotchとの比較が簡単に達成され、コード領域の迅速な同 定をもたらした。hN3 kおよびhNSk中のヒトNotch cDNAのD NA配列および推定タンパク質配列をそれぞれ図23および24に示す。クロー ンhN3には、第3Notch/fin−12繰返し付近で出発してカルボキシ 末端アミノ酸を欠く数個のアミノ酸までのNotchポリペプチドの部分をコー ドする。クローンhN5には、だいたいcdclo領域の前で出発して該ポリペ プチドの末端までのNo t chポリペプチドの部分をコードし、3′非翻訳 領域をも含む。 図23に示したDNAおよびタンパク質配列(配列番号=31および32)を図 24に示したもの(配列番号=33および34)と比較すると、これらの配列間 の顕著な差異が明らかとなり、このことはhN3におよびhN5kが2つの異な るNotch相同遺伝子の部分を表すことを示唆する。かくして、我々のデータ は、ヒトゲノムが1より多い顯1帥相同遺伝子を保有することを示唆する。これ はショウジヨウバエと違っており、ショウジヨウバエの場合はり1帥が単一コピ ー遺伝子のように思われる。 (Wharton et al、、 1985. Ce1l 43:567−5 81に発表されたもの)および対応するアフリカッメガエルNotch配列(C offman et al、。 1990、5cience 249:1438−1441に発表されたもの、ま たはGenbank■(受託番号M33874)から入手できる)と、の比較も また差異を明らかにした。 図23に示したアミノ酸配列(hN3k)を、Ellisen et al、。 August 1991. Ce1l 66:649−661の図2に示したT AN−1ポリペプチドの予測配列と比較した。推定アミノ酸配列間には若干の差 異が見られた。しかしながら、全体的なhN3k Notchポリペプチド配列 は対応するTAN−1領域(TAN−1アミノ酸1455〜2506)と99% 同一である。4つの差異がわかった:間の領域には、X(TAN−1アミノ酸1 763)の代わりにアルギニン(hN3k)がある; (2)X (TAN−1 、アミノ酸1787)の代わりにプロリン(hN3k)がある: (3)グルタ ミン酸残基(TAN−1、アミノ酸2495)の代わりにアスパラギン酸残基( hN3k)の保存的変化がある;そして(4)カルボキン末端領域がTAN−1 アミノ酸2507〜2535間で実質的に相違する。 図24に示したアミノ酸配列(hN5k)を、Ellisen et al、。 August 1991. Ce1l 66:649−661の図2に示したT AN−1ポリペプチドの予測配列と比較した。推定アミノ酸配列間には差異が見 られた。hN5にの推定Notchポリペプチドは、cdcloモチーフ(TA N−1アミノ酸1860〜2217)とよく保存されたフランキング領域の両方 を含むcdclo領域においてTAN−1ポリペプチドと79%同一(ショウジ ヨウバエNotchと64%同一)である(図25)。cdclO領域はTAN −1配列のアミノ酸1860〜2217にわたっている。さらに、hN5 kコ ード化ポリペプチドは、PE5T (プロリン、グルタミン酸、セリン、トレオ ニン)に富む領域(TAN−1アミノ酸2482〜2551)を含む該分子のカ ルボキシ末端において、TAN−1ポリペプチドと65%同一(ショウジヨウバ エNotchと44%同一)である(図25B)。前記領域間の215個のアミ ノ酸の広がりは、hN3に、hN5におよびTAN−1により表されるNotc h相同クローンりであまり保存されていない。hN5にポリペプチドもショウジ ヨウバエNotchも、この領域において、他のタンパク質と有意なレベルのア ミノ酸同一性を示さない(例えば、hN5 k/TAN−1=24%の同一性; hN5に/ショウジヨウバエNotch = 11%の同一性、TAN−1/シ ヨウジヨウバエNotch = 17%の同一性)。対照的に、アフリカッメガ エルNotch (Xotch) (配列番号: 35) 、ラットNotch  (配列番号:36)、およびTAN−1(配列番号=37)は互いに有意なレ ベルの配列同一性を共有し続ける(例えば、TAN−1/ラツトNotch =  75%の同一性、TAN−1/アフリカツメガエルNotch = 45%の 同一性;ラットNotch /アフリカッメガエルNotch = 50%の同 一性)。 最後に、図25Bに示したを椎動物Notch相同体の細胞内ドメインの配列の 検討は予期せぬ知見を明らかにした:すなわち、hN5kを含むこれらのタンパ ク質はすべて、6つのcdclo繰返しの最後に続く保存領域に、核ターゲツテ ィング機能と関連した推定CcNモチーフを含んでいる(図25B)。ショウジ ヨウバエNotchはこのような規定モチーフを欠くが、その配列の徹底した検 討により、潜在的な、2つの部分から成る核局在化配列(Robbins et  al、、 1991. Ce1164:615−623 ) 、並びに潜在的 なCKIIおよびcdc2リン酸化部位の存在(すべて互いに比較的近接してい る)が明らかとなり、かくしてCcNモチーフの別の型を規定している可能性が ある(図25B)。 発現構築物を作製した。hN3 kとhN2にの場合は、そのベクターから全ク ローンをEcoRI制限フラグメントとして切りだし、3つのpGEXベクター (グルタチオンs−トランスフエラ−ゼ発現ベクター; Sa+ith and  Johnson、 1988. Gene 7.3l−40)のそれぞれのE coRI制限部位にサブクローニングした。これにより、サブクローンから正し い読み枠でNotchタンパク質産物が発現される。hN5にの場合は、クロー ンが2つの内部Ec。 RI制限部位を含み、2.6.1.5および0.6kbのフラグメントを生成す る。2.6および1.5kbのフラグメントが共にpGEXベクターのそれぞれ にサブクローニングされた。 下記の構築物からヒhNotch融合(キメラ)タンパク質の発現を得るために 、pGEXベクター系を用いた。それぞれの場合にクローン化Notch DN Aを相応のpGEXベクターに読み枠を合わせて(in phase)挿入した 。その後、各構築物をエレクトロポレーションにより細菌(E、 coli)に 導入し、グルタチオンs−トランスフェラーゼタンパク質のカルボキシ末端に融 合されたNotchタンパク質配列を含む融合タンパク質として発現させた。 融合タンパク質の発現は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動による細胞タンパク 質抽出物の分析により確認し、NotCh DNAが挿入されたpGEXプラス ミドおよび挿入されていないpGEXプラスミドを含む細胞から得られたタンパ ク質抽出物を比較した。 この融合タンパク質は水溶液中に可溶性で、(グルタチオンS−トランスフェラ ーゼのカルボキシ末端がグルタチオンに結合するので)グルタチオン被覆アガロ ースを用いるアフィニティークロマトグラフィーにより細胞溶解液から精製され た。発現された融合タンパク質は、ウェスターンブロッティングにより検定して 、ショウジヨウバエNotchに対す゛る抗体と結合した。 ヒトNotch−グルタチオンS−トランスフェラーゼ融合タンパク質をつくる ために用いた構築物は次のとおりである:hNFP#2 − PCRを使って、 hN5に挿入物のヌクレオチド192のcdclo繰返しのすぐ前で出発してヌ クレオチド1694のPE5Tに富む領域のすぐ前までのフラグメントを得た。 次いで、このDNAをBamHIとSma Iで消化し、得られたフラグメント をpGEX−3に連結させた。発現後、グルタチオンアガロースに結合させて融 合タンパク質を精製した。精製したポリペプチドは4−15%勾配のポリアクリ ルアミドゲル上で定量化した。得られた融合タンパク質はおよその分子量が8ド 1〜3235)をEcoRIで消化してBluescript (SK)ベクタ ーから切り出した。このDNAをpGEX−3に連結させた。 hN3FP#2 − hN3k DNA(ヌクレオチド1847〜3235)の 3′セグメントおよびポリリンカーの一部を、XmaIで消化してBluesc ript (SK)ベクターから切り出した。 このフラグメントをpGEX−1に連結させた。 精製した後、ヒトNotchに対するポリクローナル抗体および/またはモノク ローナル抗体をつくるためにこれらの融合タンパク質が使用される。 11、微生物の寄託 ヒトNotchの部分をコードするプラスミドを保有する次の組換え細菌は、特 許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の規定のもとに、 アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクショ7 (1201Parklawn  Drive、 Rockville、 Maryland20852)に19 91年5月2日に寄託された。 細菌 プラスミド ATCC受託番号 E、 coli XLI−Blue hN4k 68610E、 coli X LI−Blue hN3k 68609E、coli XLI−1]1ue h N5k 68611本発明は寄託した微生物またはここに記載した特定の実施態 様によってその範囲を限定されるものではない。実際、ここに記載したもののほ かに本発明の種々の変更が、前述の説明および添付の図面から当業者には明らか であろう。このような変更も請求の範囲に入るものである。 種々の刊行物をここに引用したが、これらの開示内容は参照によりそのままここ に組み込まれるものとする。 配列表 (1)一般情報8 (D)州New York (xl)配列の記載、配列番号、■ CLu Asp !is Asp C1u Cym Amp C1n Gly  5er Pro Cys GLu Hhm A鴛n GLyl S 10 l5 rl* Cys val 八1n The Pro GLy 5ar Tyr  Arg Cys Amn Cys 5*r Gin GLyl0 25 コO Ph@ The Gly Pro 入rg Cyi Glu Thr Agn  ZLta Asn Glu Cys にlu S酊 Hilコ5 40 45 Pro Cym Gin Asn GLu Gly 5er Cys Leu  Asp Amp Pro GLy The Ph* ArgLye5*rGlu 5*r+1nTyrThfS@rLvaCLuτyr入5pPh書^rgVal τh【Cys Asp Lau Asn Tyr Tyr Gly 5ar G Ly Cyl 人La Lyt PM Cys Arq Pr。 xrq A1p Asp 5eer Ph−Gly C4y Met 丁hr  Cys Sat GLu The GLy GLu ZL*In Cys Ls uτhr C1y Trp GLn Gly A虐p T2CCy震195 ス 00 GLy Amn Phs Ghu L@u Glu ILe Lmu Glu  rle 5@t Amn Thr Amn 5er Hisl S 10 is Lgu Lau Asn C1y Tyt Cys Cym Gly Met  Pro ALa Glu Lau Arg ALA Thr20 25 コ0 Lys The ILe Gly Cym S@r Pro Cys The  Thr ALa Ph−人Q Lllu Cys L*uLys Glu Ty r Gin Tht Thr GLu Gin Gly Ala Sat IL e Sir 丁hr Gly CymSo SS 60 sy ph@Gly A*n^1&τh【The Lys iLa LIIIJ  GLY C1y Sir sar Ph・シ龜1Lsu 5er Asp P ro GLy VaI C1y Ala 工is Val Lsu Pro P h−丁hr Phs ^r9BS 90 95 τtp The Lys 5ar Phs The IJu 11* Lau  Gin ALa Lsu ^Ip Met: Tyr ^a■ loo 105 110 Thr Ssr Tyr Pro 八−p Ala C1u Arq Lsu  Xis GLu Glu The 511r Tyr 5i■ 11s 120 125 GlyVaLXisLauProSsrProGluTrpLYIThrL*u ^*p)IisElsGly130 13% 140 ^rq Amn ^1& ^xqrL−The Tyr Arg Vat Ar q ViL GLn Cys Aim VaL τhrTyr 丁yr Amn  Thr The Cym The The PIT@ Cyw Arq Pe a Arq Asp Asp (i■ 165 170 、 175 Ph@ (ly Hlm Tyr ALA Cyw にAy Sat Glu  GLy GLn Lys L@u Cym L@u Asr■ LIIOLIIS 工90 GLy 丁rp Gin GLY VJLL 八−n l:Y@9s (C)鎖の数 二本鎖 り0)トボロノー4不明 TOτ丁T GGA CACTCG AC’T 丁OCTCG にAG ACG  GGCG入A ^:T A丁CτCτ TフG 7955@r Pl’lll  GIY Hls Sat 丁hr Cys Sat GLu Thr C4y  Glu Ile Ha Cys Liu 765 770 フ75 (:T? 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Jvp Lau Lye ^L1 Arg ^r9コ05 コ10 3 15 コ20 Lys Lys Sat Gin Asp GLy Lys (ily CY@  Lau Lau Asp 5er sar Gly Ha■ コ25 ユコ0 3コ5 L@u S@r Pro VaL Asp sat Lau GLu Sat  Pro HLm GLy Tyr Lsu Sat 入−pコ40 コ4S コ 50 VaL 入La Met Pro Pro Lau Lau Pro Sir  Pr口 ph・ G10 Gin Ssr Pro 5srVaL i’ro  Lau Mn lus Lau Pro GLy Me Pr口 入mp Th r Hls Lau (Ly !L*Gly HLm Lau A−n VaL  ALa ALa Lym Pro CLu Ha七入La ALa Lau  11;1y CL■ 385 コ9o コ95 400 Gly GLy Arg Lau ALa Pha GLu Thr GLy  Pro Pro Arg Lau Sat HLm LauPro Va1^1 a Met GLy Thr 5g5t Thr VaL Lau Gly S sr 5@r Sir (Ly C1y420 425 4コ0 人La Lau Asn Phs Thr VaL GLy Gly Bar  Thr Met Lau Asn GLy OLn C1mC1uTrpLau S@tkrqL@uGin5@rOLyH@tVaLProAsnGinτyt ^anPro L鎗u Arg C1y 5sr Val ALa Pro G Ly Pro Lau jar Thr cLn ALa Prロ465 47 0 4]S 480 5er Lau Gin HLm Gly Met Vat Gly Pro  Lsu HLm 511r: Ssr Lau Alh Aka Ssr ALa Lau 5IIr (in Mst )nt 5*r Tyr  (in Gly Lsu Pro 5ar 丁hr ^rX soo sos si。 Lau ALa Thr GLn Pro Hlm Lau VaL GLn  Thr C1r+ GLn ViL Gin Pro G1■ 人an Lau Gln Met GLn Gin Gin Asn Lau  (in Pro ALa Aan rim Gin G1n5コ0 5コS 5 40 (、Ln GLn Sat Lau Gin Pro Pro Pro Pro  Pro Pro Gin Pro HLm Leu CL■ 545 550 SSS 560 VaL sir Sat ALa ALa Sat CLy 1lLa Lau  GLy Arg Sir IFhs Leu Sir 1≠■ 5655]057S GLu Pro Met GLn ALa Asp VaL Gin Pro  L・u GAY Pro 511r Sir Lau 入1■ sao sas 590 Pro Say: Gin HLm Sat Tyr Sat Sat Pr口  VaL Glu Aan Thr Pre Sat HL■ 62S 6コ0 635 640 Pro^sp Gin Pro h【5@r j@r Sat Pro HLm  5・【Aan VaL Ssr^spτrp訟 日G、2A FIG、2B S2 N S2DI FIG、4B FIG、4C 口G、 4E FIG、 4F FIG、 5A FIG、 5B 染色 染色 NDIN DIN トー−(=口 口工](=−−C1ef(ELR4−ELR5)r℃=71 C :3 trans cis GMnCGGAG GMTT^TTCA MAC^TMACACMTAAACA  ATTTいGTAG nGcc凹AC八 6へCC[I GGT ACCTT CTCG CTG ATCGTCGAG GCCTGG CAT GAT AC IJ MC^^■ 555TC[I CA(i TACACG TCG CTC GA[i TACGAT TTCC[iT GTCACCTGCOAT CTC 699AACTACTACGGA TCCGGCTGT GCCMG TTCT GCCGG CCCC[lCGACGAT 747TCA nT GGA CA CTC[J ACT TGCTCG GAG ACG GGCGM An AT CT[llT TTG 795TC丁 GAA CAT GGA CAT TG CGACAM CCCMT CM T[lCErT TGCCM CTG 89 1GGCTGG MG GGA GCCTTG TGCMCCAG TGCGT T CTG GAA CCG AACT[iC939ATCCAT GGCAC CTGCAACAM 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プロ・ツクウェルアメリカ合衆国 0 2167 マサチューセ・ソツ州 チェスナツト ヒル、カットラ−レーン 5 0

Claims (132)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.実質的に精製されたヒトNotchタンパク質。
  2. 2.図19A(配列番号:13)、19B(配列番号:14)または19C(配 列番号:15)に示したDNA配列によりコードされるアミノ酸配列を含む実質 的に精製されたタンパク質。
  3. 3.図20A(配列番号:16)、20B(配列番号:17)、20C(配列番 号:18)または20D(配列番号:19)に示したDNA配列によりコードさ れるアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  4. 4.図21A(配列番号:20)または21B(配列番号:21)に示したDN A配列によりコードされるアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  5. 5.図22A(配列番号:22)、22B(配列番号:23)、22C(配列番 号:24)または22D(配列番号:25)に示したDNA配列によりコードさ れるアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  6. 6.ヒトNotchタンパク質に対する抗体によって結合され得る、図19A( 配列番号:13)、19B(配列番号:14)、19C(配列番号:15)、2 0A(配列番号:16)、20B(配列番号:17)、20C(配列番号:18 )、20D(配列番号:19)、21A(配列番号:20)、21B(配列番号 :21)、22A(配列番号:22)、22B(配列番号:23)、22C(配 列番号:24)または22D(配列番号:25)に示したDNA配列によりコー ドされるアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  7. 7.全長Notohタンパク質と関連した1またはそれ以上の機能活性を示す、 図19A(配列番号:13)、19B(配列番号:14)、19C(配列番号: 15)、20A(配列番号:16)、20B(配列番号:17)、20C(配列 番号:18)、20D(配列番号:19)、21A(配列番号:20)、21B (配列番号:21)、22A(配列番号:22)、22B(配列番号:23)、 22C(配列番号:24)または22D(配列番号:25)に示したDNA配列 によりコードされるNotchアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク 質。
  8. 8.少なくとも77個のアミノ酸から成るヒトNotchタンパク質のフラグメ ントを含む実質的に精製されたタンパク質。
  9. 9.本質的にヒトNotchタンパク質の細胞外ドメインから成る該タンパク質 のフラグメントを含む実質的に精製されたタンパク質。
  10. 10.本質的にヒトNotchタンパク質の細胞内ドメインから成る該タンパク 質のフラグメントを含む実質的に精製されたタンパク質。
  11. 11.本質的にヒトNotchタンパク質の細胞外および膜貫通ドメインから成 る該タンパク質のフラグメントを含む実質的に精製されたタンパク質。
  12. 12.ATCCに寄託されて受託番号68609を指定されたプラスミドhN3 kの一部によりコードされるか、またはATCCに寄託されて受託番号6861 1を指定されたプラスミドhN5kの一部によりコードされる、本質的にヒトN otchタンパク質の細胞内ドメインから成る該タンパク質のフラグメントを含 む実質的に精製されたタンパク質。
  13. 13.本質的にヒトNotchタンパク質のcdc10繰返しを含む領域から成 る該タンパク質のフラグメントを含む実質的に精製されたタンパク質。
  14. 14.ATCCに寄託されて受託番号68609を指定されたプラスミドhN3 kの一部によりコードされるか、またはATCCに寄託されて受託番号6861 1を指定されたプラスミドhN5kの一部によりコードされる、本質的にヒトN otchタンパク質のcdcl0繰返しを含む領域から成る該タンパク質のフラ グメントを含む実質的に精製されたタンパク質。
  15. 15.ヒトNotchタンパク質のEGF相同繰返しを含む該タンパク質の領域 を含む実質的に精製されたタンパク質。
  16. 16.ヒトNotchタンパク質のNotch/iin−12繰返しを含む該タ ンハク質の領域を含む実質的に精製されたタンパク質。
  17. 17.ヒトNotchタンパク質のEGF相同繰返しを実質的に欠失している該 タンパク質の実質的に精製されたフラグメントであって、Notchタンパク質 に対する抗体によって結合され得る上記フラグメント。
  18. 18.ヒトNotchタンパク質のEGF相同繰返しの一部を欠失している該タ ンパク質の実質的に精製されたフラグメントであって、Notchタンパク質に 対する抗体によって結合され得る上記フラグメント。
  19. 19.ATCCに寄託されて受託番号68609を指定されたプラスミドhN3 k中に含まれるヒトcDNA配列の少なくとも121個のヌクレオチドによりコ ードされるアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  20. 20.ATCCに寄託されて受託番号68610を指定されたプラスミドhN4 k中に含まれるヒトcDNA配列の少なくとも121個のヌクレオチドによりコ ードされるアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  21. 21.ATCCに寄託されて受託番号68611を指定されたプラスミドhN5 k中に含まれるヒトcDNA配列の少なくとも121個のヌクレオチドによりコ ードされるアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  22. 22.本質的にヒトNotchタンパク質の細胞内ドメインから成る該タンパク 質の実質的に精製されたフラグメント。
  23. 23.本質的にヒトNotchタンパク質の細胞外ドメインから成る該タンパク 質の実質的に精製されたフラグメント。
  24. 24.本質的にヒトNotchタンパク質の細胞外および膜貫通ドメインから成 る該タンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  25. 25.異種タンパク質配列に結合された請求項8のフラグメントから成るキメラ タンパク質。
  26. 26.異種タンパク質配列に結合された請求項9のフラグメントから成るキメラ タンパク質。
  27. 27.ヒトNotchタンパク質の機能的に活性な部分を含む実質的に精製され たタンパク質。
  28. 28.ATCCに寄託されて受託番号68609を指定されたプラスミドhN3 k中に含まれるヒトcDNA配列によりコードされるか、またはATCCに寄託 されて受託番号68611を指定されたプラスミドhN5k中に含まれるヒトc DNA配列によりコードされる、NOtchタンパク質配列の機能的に活性な部 分を含む実質的に精製されたタンパク質。
  29. 29.ATCCに寄託されて受託番号68610を指定されたプラスミドhN4 k中に含まれるヒトcDNA配列によりコードされるNotchタンパク質配列 の機能的に活性な部分を含む実質的に精製されたタンパク質。
  30. 30.図23に示したアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  31. 31.図24に示したアミノ酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  32. 32.ATCCに寄託されて受託番号68609を指定されたプラスミドhN3 k中に含まれるヒトNotchDNA配列によりコードされるNotchアミノ 酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  33. 33.ATCCに寄託されて受託番号68611を指定されたプラスミドhN5 k中に含まれるヒトNotchDNA配列によりコードされるNotchアミノ 酸配列を含む実質的に精製されたタンパク質。
  34. 34.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたDe ltaタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、請 求項30記載のタンパク質のフラグメント。
  35. 35.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたDe ltaタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、請 求項31記載のタンパク質のフラグメント。
  36. 36.図8(配列番号:1)に示したショウジョウバエ(Drosophiia )Notch配列の上皮増殖因子様繰返し11および12に最大の相同性を有す るヒトNotchタンパク質の部分を含む実質的に精製されたタンパク質。
  37. 37.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたDe itaタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、請 求項1記載のタンパク質の誘導体または類縁体。
  38. 38.異種タンパク質配列に結合された請求項1のタンパク質から成るキメラタ ンパク質。
  39. 39.異種タンパク質配列に結合された請求項6のタンパク質から成るキメラタ ンパク質。
  40. 40.異種タンパク質配列に結合された請求項7のタンパク質から成るキメラタ ンパク質。
  41. 41.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたDe itaタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、N otchタンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  42. 42.ショウジョウバエNotchタンパク質の上皮増殖因子様繰返し11およ び12に最大の相同性を有するNotchタンパク質の部分から本質的に成る、 請求項41記載のフラグメント。
  43. 43.前記Notohタンパク質がショウジョウバエNotchタンパク質であ る、請求項41記載のフラグメント。
  44. 44.前記Notchタンパク質がアフリカツメガエル(Xenopus)No tchタンパク質である、請求項41記載のフラグメント。
  45. 45.前記Notchタンパク質がヒトNotchタンパク質である、請求項4 1記載のフラグメント。
  46. 46.異種タンパク質配列に結合された請求項45のフラグメントから成るキメ ラタンパク質。
  47. 47.ショウジョウバエNotchタンパク質の上皮増殖因子様繰返し11およ び12から本質的に成る該タンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  48. 48.異種タンパク質配列に結合された請求項41または47のフラグメントか ら成るキメラタンパク質。
  49. 49.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたNo tchタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、D eltaタンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  50. 50.図13(配列番号:6)に示したアミノ酸番号1〜230に最大の相同性 を有するDeitaタンパク質の部分である、請求項49記載のブラグメント。
  51. 51.異種タンパク質配列に結合された請求項49のフラグメントから成るキメ ラタンパク質。
  52. 52.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現された第2 Deltaタンパク質またはフラグメントとinvitroで結合できることに より特徴づけられる、Deitaタンパク質の実質的に精製されたフラグメント 。
  53. 53.図13(配列番号:6)に示したおよそアミノ酸番号32〜230に最大 の相同性を有するDeltaタンパク質の部分である、請求項52記載のフラグ メント。
  54. 54.異種タンパク質配列に結合された請求項52のフラグメントから成るキメ ラタンパク質。
  55. 55.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたNo tchタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、S errateタンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  56. 56.図15(配列番号:9)に示したおよそアミノ酸番号85〜283のアミ ノ酸配列に最大の相同性を有するSerrateタンパク質の部分である、Se rrateタンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  57. 57.異種タンパク質配列に結合された請求項56のフラグメントから成るキメ ラタンパク質。
  58. 58.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたDe ltaタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、請 求項41のフラグメントの誘導体または類縁体。
  59. 59.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたNo tchタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられる、請 求項49のフラグメントの誘導体または類縁体。
  60. 60.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現.された第 2Deitaタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられ る、請求項52のフラグメントの誘導体または類縁体。
  61. 61.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現された第2 タンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられ、該第2タン パク質がNotchタンパク質、Deltaタンパク質および第2Serrat eタンパク質より成る群から選ばれる、請求項55のフラグメントの誘導体また は類縁体。
  62. 62.少なくとも40個のアミノ酸から成るヒトNotchタンパク質の実質的 に精製されたタンパク質。
  63. 63.ヒトNotchタンパク質をコードする実質的に精製された核酸。
  64. 64.ヒトNotchタンパク質をコードするcDNA配列を含む実質的に精製 された核酸。
  65. 65.請求項64のcDNA配列に相補的で、それにハイブリダイズし得るヌク レオチド配列を含む実質的に精製された核酸。
  66. 66.ヒトNotchタンパク質の機能的に活性な部分をコードする実質的に精 製されたcDNA配列。
  67. 67.請求項66のcDNA配列に相補的で、それにハイブリダイズし得るヌク レオチド配列を含む実質的に精製された核酸。
  68. 68.図19A(配列番号:13)、19B(配列番号:14)、19C(配列 番号:15)、20A(配列番号:16)、20B(配列番号:17)、20C (配列番号:18)、20D(配列番号:19)、21A(配列番号:20)、 21B(配列番号:21)、22A(配列番号:22)、22B(配列番号:2 3)、22C(配列番号:24)、または22D(配列番号:25)に示したD NA配列を含む実質的に精製されたcDNA分子。
  69. 69.前記Notchタンパク質が図19A(配列番号:13)、19B(配列 番号:14)、19C(配列番号:15)、20A(配列番号:16)、20B (配列番号:17)、20C(配列番号:18)、20D(配列番号:19)、 21A(配列番号:20)、21B(配列番号:21)、22A(配列番号:2 2)、22B(配列番号:23)、22C(配列番号:24)、または22D( 配列番号:25)に示したDNA配列によりコードされるアミノ酸配列を含む、 請求項63記載の核酸。
  70. 70.図8(配列番号:1)に示したショウジョウバエNotch配列の上皮増 殖因子様繰返し11および12に最大の相同性を有するヒトNotchタンパク 質の少なくとも77個のアミノ酸部分をコードするDNA配列を含む実質的に精 製された核酸。
  71. 71.ATCCに寄託されて受託番号68610を指定されたプラスミドhN4 k中に含まれるヒトNotchcDNAを含む実質的に精製された核酸。
  72. 72.ATCCに寄託されて受託番号68609を指定されたプラスミトhN3 k中に含まれるヒトNotchcDNAを含む実質的に精製された核酸。
  73. 73.ATCCに寄託されて受託番号68611を指定されたプラスミドhNs k中に含まれるヒトNotchcDNAを含む実質的に精製された核酸。
  74. 74.図23に示したDNAコード配列を含む実質的に精製された核酸。
  75. 75.図24に示したDNAコード配列を含む実質的に精製された核酸。
  76. 76.ヒトNotchタンパク質の細胞外ドメインをコードするcDNA配列を 含む実質的に精製された核酸。
  77. 77.ヒトNotchタンパク質の細胞内ドメインをコードするcDNA配列を 含む実質的に精製された核酸。
  78. 78.ヒトNotchタンパク質の細胞外および膜貫通ドメインをコードするc DNA配列を含む実質的に精製された核酸。
  79. 79.ヒトNotchタンパク質のEGF相同繰返しをコードするcDNA配列 を含む実質的に精製された核酸。
  80. 80.ヒトNotchタンパク質のNotch/in−12繰返しをコードする cDNA配列を含む実質的に精製された核酸。
  81. 81.少なくとも77個のアミノ酸のヒトNotchタンパク質のフラグメント をコードする実質的に精製されたcDNA分子。
  82. 82.少なくとも40個のアミノ酸のヒトNotchタンパク質のフラグメント をコードする実質的に精製されたcDNA分子。
  83. 83.図23に示したアミノ酸配列をコードする実質的に精製された核酸。
  84. 84.図24に示したアミノ酸配列をコードする実質的に精製された核酸。
  85. 85.請求項36のタンパク質をコードする実質的に精製された核酸。
  86. 86.請求項41のフラグメントをコードする実質的に精製された核酸。
  87. 87.請求項45のフラグメントをコードする実質的に精製された核酸。
  88. 88.請求項47のフラグメントをコードする実質的に精製された核酸。
  89. 89.請求項49のフラグメントをコードする実質的に精製された核酸。
  90. 90.請求項52のフラグメントをコードする実質的に精製された核酸。
  91. 91.請求項55のフラグメントをコードする実質的に精製された核酸。
  92. 92.請求項48のキメラタンパク質をコードする核酸。
  93. 93.請求項51のキメラタンパク質をコードする核酸。
  94. 94.請求項54のキメラタンパク質をコードする核酸。
  95. 95.請求項63の核酸を含む核酸ベクター。
  96. 96.請求項66のcDNA分子を含む核酸ベクター。
  97. 97.請求項85の核酸を含む核酸ベクター。
  98. 98.請求項86の核酸を含む核酸ベクター。
  99. 99.請求項87の核酸を含む核酸ベクター。
  100. 100.請求項88の核酸を含む核酸ベクター。
  101. 101.請求項89の核酸を含む核酸ベクター。
  102. 102.請求項91の核酸を含む核酸ベクター。
  103. 103.請求項95の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  104. 104.請求項96の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  105. 105.請求項97の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  106. 106.請求項98の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  107. 107.請求項99の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  108. 108.請求項100の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  109. 109.請求項101の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  110. 110.請求項102の核酸ベクターを含む組換え細胞。
  111. 111.請求項103の組換え細胞を生育させ、これにより核細胞からヒトNo tchタンパク質を発現させ、そして発現されたヒトNotchタンパク質を単 離することを含む、ヒトNotchタンパク質の生産方法。
  112. 112.請求項104の組換え細胞を生育させ、これにより該細胞からヒトNo tchの一部分を発現させ、そして発現されたヒトNotch部分を単離するこ とを含む、ヒトNotchタンパク質の一部分の生産方法。
  113. 113.請求項105の組換え細胞を生育させ、これにより該細胞からタンパク 質を発現させ、そして発現されたタンパク質を単離することを含む、タンパク質 の一部分の生産方法。
  114. 114.請求項106の組換え細胞を生育させ、これにより該細胞からNotc hタンパク質のフラグメントを発現させ、そして発現されたNotchタンパク 質のフラグメントを単離することを含む、Notchタンパク質のフラグメント の生産方法。
  115. 115.請求項107の組換え細胞を生育させ、これにより該細胞からヒトNo tchタンパク質のフラグメントを発現させ、そして発現されたヒトNotch タンパク質のフラグメントを単離することを含む、ヒトNotchタンパク質の フラグメントの生産方法。
  116. 116.請求項108の組換え細胞を生育させ、これにより該細胞からショウジ ョウバエNotchタンパク質のフラグメントを発現させ、そして発現されたシ ョウジョウバエNotchタンパク質のフラグメントを単離することを含む、シ ョウジョウバエNotchタンパク質のフラグメントの生産方法。
  117. 117.請求項109の組換え細胞を生育させ、これにより該細胞からDeit aタンパク質のフラグメントを発現させ、そして発現されたDeltaタンパク 質のフラグメントを単離することを含む、Deitaタンパク質のフラグメント の生産方法。
  118. 118.請求項110の組換え細胞を生育させ、これにより該細胞からSerr ateタンパク質のフラグメントを発現させ、そして発現されたSerrate タンパク質のフラグメントを単離することを含む、Serrateタンパク質の フラグメントの生産方法。
  119. 119.ヒトNotchタンパク質と結合し、ショウジョウバエNOtchタン パク質とは結合しない抗体。
  120. 120.請求項41のフラグメントと結合する抗体。
  121. 121.請求項49のフラグメントと結合する抗体。
  122. 122.請求項52のフラグメントと結合する抗体。
  123. 123.請求項55のフラグメントと結合する抗体。
  124. 124.請求項119の抗体のイディオタイプを含む該抗体のフラグメントまた は誘導体。
  125. 125.請求項120の抗体のイディオタイプを含む該抗体のフラグメントまた は誘導体。
  126. 126.ATCCに寄託されて受託番号68609を指定されたプラスミドhN 3kによりコードされるNotchタンパク質配列、またはATCCに寄託され て受託番号68611を指定されたプラスミドhN5kによりコードされるNo tchタンパク質配列と結合し、ショウジョウバエNotchタンパク質とは結 合しない抗体。
  127. 127.(a)Serrateタンパク質とDeitaタンパク質の両方に相同 な第1のアミノ酸配列、および(b)Serrateタンパク質かDeitaタ ンパク質のいずれか一方に相同でない第2のアミノ酸配列、を含むタンパク質ま たはペプチドをコードする実質的に精製された核酸。
  128. 128.第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現されたS errateタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴づけられ る、NOtchタンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  129. 129.図15(配列番号:9)に示したおよそアミノ酸番号79〜282のア ミノ酸配列に最大の相同性を有するSerrateタンパク質の部分である、S errateタンパク質の実質的に精製されたフラグメント。
  130. 130.(a)第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に発現さ れた第2Deitaタンパク質またはフラグメントもしくは誘導体とinvit roで結合できること、および(b)第3細胞の表面上に発現されるとき、第4 細胞の表面上に発現されたNotohタンパク質とinvitroで結合できな いこと、により特徴づけられる、Deitaタンパク質の実質的に精製されたフ ラグメントまたは誘導体。
  131. 131.Notchタンパク質を発現する細胞に薬剤を運搬する方法であって、 該Notch発現細胞を分子にさらして該分子が該細胞中に運搬されるようにす ることから成り、該分子は薬剤に結合されたDeitaタンパク質またはDei taフラグメントもしくは誘導体から成り、該Deitaタンパク質、フラグメ ントまたは誘導体が、第1細胞の表面上に発現されるとき、第2細胞の表面上に 発現されたNotchタンパク質とinvitroで結合できることにより特徴 づけられる、上記の運搬方法。
  132. 132.図23または24に示したDNAコード配列の少なくとも25個のヌク レオチドを含む単離された核酸発明の詳細な説明
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