JPH07507213A - 消化器デフェンシン,そのcDNA配列及び製造方法並びにその使用 - Google Patents

消化器デフェンシン,そのcDNA配列及び製造方法並びにその使用

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JPH07507213A
JPH07507213A JP6500615A JP50061594A JPH07507213A JP H07507213 A JPH07507213 A JP H07507213A JP 6500615 A JP6500615 A JP 6500615A JP 50061594 A JP50061594 A JP 50061594A JP H07507213 A JPH07507213 A JP H07507213A
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ベビンス,チャールズ・エル
ジョーンズ,ダグラス・イー
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ザ・チルドレンズ・ホスピタル・オブ・フィラデルフィア
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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】 消化器デフエンジン、そのcDNA配列及び製造方法並びにその使用発明の分野 本発明は、広くは、ここで消化器デフエンジンペプチドというデフエンジンペプ チドに関する。より詳しくは、本発明は、抗微生物及び抗炎症活性を有するポリ ペプチドのクラスの新規なメンバー、このペプチドをコードするcDNA及びゲ ノミック配列、その製造方法及びその使用に関する。
発明の背景 多細胞生物は、微生物の侵入に対して防衛するための種々のメカニズムを用いて いる。これらには、解剖学的及び化学的バリヤー、並びに多数の細胞媒介及び体 液性応答が含まれる。総じて、これら防衛機能は攻撃してくる微生物を排除する ことを目的としている。多くの組織の上皮表面は潜在的な病原性生物に継続的に 露出しているにも拘らず、これら遭遇による感染性疾患の発生は比較的小さいの で、これらの視点において防衛メカニズムの有効性が注目される。腸管内でこれ ら防衛機能が異常を来すと、病原性細菌が関係した種々の形の下痢並びに炎症性 腸疾患、壊死性全腸炎及び胃潰瘍疾患を含む潰瘍性疾患が現れる。
ペプチドをベースとする抗微生物性防衛物質は、宿主防衛物質の保存された成分 であり、動物及び植物界のいずれにも見られる(委細については、ポーマン(B oa+an)とハルトマーク(Hultmark)、 Ann、Rev、 Mi crobiol、、 41: 103−126 (1987);ベビ7. (B evis)とザスロフ(Zasloff)、Ann Rev、 Biochem 、 59: 395−414(1990) ;スピッツナーゲル(Spitzn agel)、 J、 C11n、 Invest、 86: 1381−86( 1990):ポーマン、 Ce1l 65: 205−207 (1991)  :レーラー(Lehrer)ら、 Ce1l 64二229−230 (199 1)を参照のこと)。これら抗微生物性ペプチドの大きさ及び構造はかなりの多 様性を示すが、一般には、それらは中性pHで正味の正電荷を有する膜活性両親 媒性分子である。これらカチオン性ペプチドには、大まかに区分された2つのフ ァミリー:つまり線状ペプチド(例えば、セクロピン類(cecropins) ;ステイナー(Steiner)ら、 Nature 292: 246−24 8 (1981) ;及びマガイニン類(magainins) ;ザスロフ( Zasloff)、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、υSA  84: 5449−T45 3 (19g?))及びシスティンに富むペプチドがある。後者には、哺乳動物 デフエンジン(ガング(Ganz)ら、 Eur J Haes+atol 4 4: 1−8 (1990))、気管抗微生物性ペプチド(ダイヤモンド(Di amand)ら、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 US^8 8: 3952−3956 (1991))、ウシバクテネシン類(bovin e bactenecines)、(ロメオ(Roweo)ら、 J、 Rio t、 Chew、 263: 9573−9575 (198g)) 、昆虫ロ イヤリシン(insect rayalisin)、(フジワラら、 J、 B iol、Chew、 263: 11333−11337 (1990)) 、 クキプレシン類(tachyplesins) (ナカムラら、 l Biol 、Chew、 263: 16709−16713 (198g) ;シゲナガ ら、 J、 Biol、 Chet 265: 21350−21354 (1 990)) 、及び植物チオエン類(オルセン(Olsen)とサムエルシン( Sasuelsson)、^eta Chel 5cand 26二585−5 95 (1972) :オザキら、 J、Biochem 87: 549−5 55 (1980) ;ボールマン(Bohlmann)とアペル(Apel) 、 l1ol Gen Genetics 207: 446−454 (19 87) :ボールマンら、 EMBOJ 7: 1559−1565 (198 g))が含まれる。
デフエンジンは、幾つかの哺乳動物種の骨髄由来細胞から単離されたシスティン に富む塩基性ペプチドである(最近の委細については、ガングら、 Eur J  Hae■atol 44: 1−8 (1990) ;レーラーら、 Ce1 l 64: 229−230 (1991)を参照のこと)。
デフエンジンは、細菌(セルステッド(Selsted)ら、 Infect  Immun 45: 15G (1984) ;ガングら、 J、Cl1n、  Invest、 76: 1427−1435 (1985)) 、真菌(ガン グら。
J、 Cl1n、 Invest、 76: 1427−1435 (1985 ) ;ボレンシュタイン(Borenstein)ら。
Infect Ia+mun 59: 1359−67 (1991))及び外 膜のついたウィルス(レーラーら。
J、 Virol、 54: 467 (1’1g5) ;ダ” (Daher )ら、 I、 Virol、 60: 1068−1074@(19 86))に対してin vitroで抗微生物活性を有する。デフエンジンは、 分子間ジスルフィド結合に関与する6システインを含むその配列内の11の保存 された残基によって特徴付けられる(セルステッドとハーウイッグ(tlarw ig)、 J、 Biol。
Chew、 264: 4003−4007 (1989))。このジスルフィ ドの並びは、デフエンジンの構造及び活性に重要である。それらの抗微生物活性 は、膜を選択的に崩壊させるそレラノ活性ノ直接の結果であッテ(レーラーら、  J、 C11n、 Invest、 84: 553−561(1989)  ;リヒテンシュタイン(Lichtenstein)、 J、 Cl1n、 I nvest、 88二93−100(1991))、それはおそらく溝の形成に よるものである(カーガン(Kagan)ら、 Proc、 Natl、 Ac ad、 Sci、 (USA’) 87: 210−214 (1990))と いうことを示唆する証拠がある。ヒトデフェンシン−3の高解像度結晶構造が最 近になって測定されたが(ヒル(■1ll)ら、 5cience 251:  1481−1485 (1991))、それは脂質膜、つまりデフエンジン抗微 生物活性部位とデフエンジンとの相互作用の幾つかの特有のモデルを示唆するも のとなっている。抗微生物活性に加えて、一定のデフエンジンは、単球走化性( テリト(Territo)ら、 J、 C11n、 Invest、 84:  2017−2020 (1989))、副腎皮質抑制(サイン(Singh)ら 、 Bio、 Biophys、 Res、 Commun、 155: 52 4−529(1988)) 、ニフェジピン感受性カルシウムチャネル活性化( マクロード(MacLeod)ら、 Proc、 Natl、 Acad、 S ci、 88二552−556 (1991))及び真核細胞細胞障害(オクレ ント(Okrent)ら、^t Rev、 Re5pire、 Dis、 14 1: 179−185 (1990))を含む他の生物活性を有する。骨髄発現 に加えて、マウスでの最近の研究(オエレッテ(Ouellette)とコルデ ル(Cordell)、 Ga5troenterol 94: 114−12 1 (1988)、オエレッテら、 J、 Ce11. Biol、 108:  1687−1695 (1989)、オエレッテとルアルジ(Lualdi) 、 J、 Biol、 Ches、 265: 9831−9837 (199 0))及びウシでの最近の研究(ダイヤモンドとベビンス(Revins)、  (In preparation)(1991)、ダイヤモンドら。
Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 (USA)88: 3952 −3956 (1991))は、デフエンジン関連ペプチド、つまりクリプトジ ン(cryptdin)及び気管抗微生物性ペプチドも上皮組織内で発現される ことを示している。
ヒトでは、デフエンジンは、好中球のアズール顆粒の主要な構成成分であり(ガ ンツら、 J、 C11n、Invest、 76: 1427−1435 ( 1985) ;セルステッド、 J、C11n。
Invest、 76: 1436−1439 (1985) ;ライス(Ri ce)、 Blood 70: 757−765 (198V) ; レーラーら、 Hematol、 0ncol、 C11n、 North、^ m、 2: 159−169 (1988))、これら循環白血球による微生物 の非酸化的死滅に貢献していると考えられる(レーラーら、 Bematol、  0nco1. Cl1n、 North、^ta、 2: 159−169  (1988))、デフエンジン及びアズール顆粒の他のタンパク質は、細菌の食 作用の間に好中球の食胞融解小体小胞に入ることが示された(ジョイナ−(Jo iner)ら、 J、 Ce11. Biol、 109:2771−2782  (1989))。4つの骨髄由来ヒトデフェンシンが単離され、特徴が明らか にされた(ガンツら、 J、 C11n、Invest、 76: 1427− 1435 (191!5) ;セルステッドら、 J、 C11n、Inves t、 76: 1436−1439 (1985) :サインら、 Bioch em、 BiophysA R es、 Commun、155: 524−529 (1988) ;ガベイ  (Gabay)ら、J、Im+1uno1. 143: 1R5 871365 (1989) ;ワイルデ(Vilde)、 J、 Biol、  Chet 264: 11200−11203 (198X)) 。ヒトデフェンシン1及び3は30アミノ酸ペプチドであるが、それらのアミノ 末端における1個の残基だけで配列が相違している(セルステッド、 J、C1 1n、 Invest、 76: 1436−1439 (1985))。これ ら2つのデフエンジンのクローン化されたcDNA(ダハ−ら、 Proc、  Natl、Acad、 Sci、 USA85: 7327−7331 (19 8g) ;マース(Ilars)ら、 Blood 71: 1713−171 9 (1988) ;ビープ? ン(liedemann)ら。
Leukemia 3: 227−234 (1989))は、ヌクレオチド配 列が98%以上同一であるが、成熟デフエンジン1及び3内のアラニン又はアス パラギン酸残基に対応する推定上のプレプロペプチドのコドン65で1個のヌク レオチドの相違がある。29アミノ酸ペプチドであるデフエンジン2は、そのア ミノ末端でこれらアミノ酸のいずれかを欠いている以外は、デフエンジン1及び 3と同一である(セルステッド、 J、 C11n、 Invest、 76:  1436−1439 (1985))、このデフエンジンのcDNAはまだク ローン化されていないので、それが明確に異なる遺伝子の産物であるのか、又は デフエンジン1又は3の翻訳後タンパク質分解修飾体であるのか不明である。デ フエンジン4は、−次構造において他のヒトデフェンシンと太き(相違している 。この33残基ペプチドは、デフエンジンを特徴付けるコンセンサス残基を本質 的に共有するだけであり(サインら、 Biochem、 Biophys、  Res、 Commun。
155: 524−529 (1988) ;ワイルデ、 J、 Rial、  Chet 264: 11200−11203(1989)j、 そのcDNAも遺伝子も記載されていない。in 5ituハイブリダイゼ一シ ヨン組織化学によって、デフエンシンcDNAプローブは、顆粒球発達の比較的 狭いウィンド内で発現されるメツセージを検出する。そのmRNAは、後期前骨 髄球及び初期単球、つまり成熟循環好中球の前駆体内(マースら、 Leuke mia 1: 167−172 (1987) ;ビープマンら、 Leuke mia 3: 227−234 (1989)) 、並びにヒト骨髄の他の顆粒 性白血球内(マースら、 Leukemia 1: 167−172 (198 7))で豊富であるが、循環好中球のノーザンプロット分析によっては検出不能 である(ダハ−ら、 Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 USA85: 7327−7331 (1 98g))。
抗微生物及び抗炎症活性を有する新規なデフエンジンペプチドが切望される。
ヒトの消化管に用いるのに特に適するデフエンジンペプチドが特に望ましい。と いうのは、それらは、病原性細菌が関係した種々の形態の下痢及び炎症性腸疾患 、壊死性全腸炎及び胃潰瘍疾患を含む潰瘍性疾患の如き消化器の障害の治療に有 効であり得るからである。
発明の要旨 内因性宿主防衛ペプチドの一次配列は、特殊な局所環境におけるペプチドの高活 性に必要な化学的特性のための進化的選択を反映している。ヒト消化管にとって 内因性のデフエンジンペプチドは、この器官系における薬学的用途に適している と考えられ、特に望ましい。というのは、それらは、細菌性下痢、へりコバフタ −・ピロリ(tlelicobacter pylori)に関連する胃潰瘍疾 患、炎症性腸疾患、及び壊死性全腸炎の如き消化器障害の治療に有効であり得る からである。更に、内因性デフエンジンペプチドをコードするcDNA及び遺伝 子のヌクレオチド配列は、発現の調節に重要な情報を含んでいる。この情報を薬 学的に利用して体内発現を変化させることができる。これらヌクレオチド配列を これら遺伝子内の突然変異を検出するため及び生検材料を評価するために診断に 用いることができる。
か(して、本発明は、微生物感染症及び消化器系炎症の治療に有用であり得る消 化管内に内因的に局在する新規なデフエンジンペプチドを提供する。
本発明の幾つかの態様によれば、配列番号=5又は配列番号ニアで定義されるア ミノ酸配列の少なくとも一部分を含む実質的に純粋な消化器デフエンジンペプチ ドが提供される。本発明の他の態様では、配列番号=4又は配列番号=6で定義 される配列の少な(とも一部分を含むcDNA配列から産生される消化器デフエ ンジンペプチドが提供される。選択された発現系に適合性の制御配列に連結した 消化器デフエンジンペプチドをコードするDNA配列を含む適する発現系内で発 現することができる組換え発現ベクターが提供される。かかるベクターから産生 される消化器デフエンジンペプチドも本発明によって提供される。有効量の消化 器デフエンジンペプチドを含む接触消毒剤が、本発明の幾つかの態様において提 供される。本発明のなお他の態様では、消化器デフエンジンペプチドを薬学的に 許容できるキャリヤー中に含む医薬組成物が提供される。本発明の他の態様によ って、抗微生物有効量の消化器デフエンジンペプチドを微生物感染症又は消化器 系炎症を患っている哺乳動物に投与する、微生物感染症及び消化器系炎症を治療 する方法が提供される。また、本発明によって、患者からサンプルを採取し、そ してそのサンプル中に存在するデフエンジンペプチド又はデフエンジンペプチド をコードするmRNAの量を検出する、消化管の微生物感染症を診断する方法が 提供される。そのサンプル中の消化器デフエンジンペプチド又はmRNAの量を 、正常な哺乳動物の消化管内に存在するペプチド又はmRNAの量と比較し、そ れによって消化器デフエンジンペプチド又はmRNAのより多いか又はより少な い量を感染の可能性の指標とする。同じ(、患者からサンプルを採取し、そして そのサンプル中に存在するデフエンジンペプチド又はデフエンジンペプチドをコ ードするmRNAの量を検出する、消化器系炎症を診断する方法が提供される。
そのサンプル中の消化器デフエンジンペプチド又はmRNAを、正常な哺乳動物 の消化管内に存在するペプチド又はmRNA量と比較し、それによって、消化器 デフエンジンペプチド又はmRNAのより多いか又はより少ない量を炎症の可能 性の指標とする。本発明の他の方法によれば、ヒトの患者からDNA含有試験サ ンプルを採取し、そのDNA含有試験サンプルからのDNAを、配列番号=1、 配列番号:4及び配列番号:5からなる群から選ばれるデフエンジン配列の上流 部分に相補的な配列を有する上流プローブとその選んだデフエンジン配列の下流 部分に相補的な配列を有する下流プローブを用いて増幅することにより、患者の 消化器系障害へのかかり易さを診断することができる。その増幅したDNAを正 常サンプルからのDNAと比較して、正常DNAに比べた増幅DNAの突然変異 を同定することができ、それによって、突然変異をその患者が消化器系障害にか かる高い可能性を有しているという指標にする。ゲノミッククローンのライブラ リーを進化的に保存されたデフエンジン配列由来のオリゴヌクレオチドプローブ を用いてスクリーニングする、デフエンジンを同定する方法も提供される。その プローブのクローンへのハイブリダイゼーションにより、そのクローンがデフエ ンジンペプチドをコードするDNA配列を含有する可能性が示される。このクロ ーンは、本発明の幾つかの態様において、デフエンジンペプチドのDNA配列を 確認するために特徴が明らかにされている。
従って、本発明の目的は、実質的に純粋な消化器デフエンジンペプチドを提供す ることである。本発明の他の目的は、消化器系微生物感染症及び炎症の治療に有 用な医薬組成物を提供することである。なお更なる本発明の目的は、消化器系微 生物感染症を治療及び予防する方法を提供することである。いま一つの更なる本 発明の目的は、消化器系炎症を治療及び予防する方法を提供することである。
消化器系微生物感染症及び消化器系炎症を診断する方法も本発明の目的である。
患者の消化器系障害へのかかり易さを診断する方法も本発明の目的である。いま 一つの他の本発明の目的は、デフエンンンペプチドを同定する方法を提供するこ とである。これら及び他の目的は、詳細な説明及び添付の請求項を参照すること により明らかになるであろう。
図面の簡単な説明 図1は、ウサギデフエンジン−1、ウサギデフエンジン−2、ヒトデフェンシン −1及びヒトデフェンシン3をコードするcDNAの5′部分のヌクレオチド配 列の比較である。短い間隙は、配列の比較を助けるために含めたものであるので 、同一性パーセンテージを計算する際はミス対合として考慮した。ヒトデフェン シン−1の配列(ダハ−ら、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、  USA 85: 7327−7331 (1988) ; マースら、 Bl ood 71: 1713−1719 (1988))とヒトデフェンシン−3 の配列(ダハ−ら、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 85: 7327−7331 (1988) :ビープマンら、 Leukem ia 3: 227−234 (1989))は、示した領域内で同一である。
ウサギデフエンジンノ配列は、ガンツら、 J、 Immunol、 143:  135g−1365(1989)からのものである。垂直線は、4つ全てのc DNA内の同一配列を表す。右欄外のパーセンテージは、対応する列内のヌクレ オチド同一性を示す。推定上の開始メチオニンコドンを太字で示しており、推定 上のシグナル配列をコードするヌクレオチドに下線を付しである。オリゴヌクレ オチドプローブ、つまりD5°オリゴに対応するヌクレオチドには上線を付しで ある。
図2は、HO2−3eのヌクレオチド配列、つまりヒトデフェンシン5遺伝子と フランキング配列を含有するゲノミッククローンを示す。図2Aは、ヒトデフェ ンシン5をコードする2゜9kB EcoRIフラグメント、つまりHO2−3 eの部分制限酵素地図を示す(Eco=EcoR1、Xho=Xhol、Xba =Xbal、Hin=HindIII ) 。目盛りは100塩基対毎のもので ある。太線は、2つのエキジンの位置を示す。矢印は、このクローンを分析する ために用いた配列決定戦略を示す。図2Bは、このEcoR1部位に隣接する最 初のヌクレオチドから番号を付したHO2−36のヌクレオチド配列を示す。エ キジン配列を大文字で示し、そのコーディング領域のアミノ酸配列を3文字法で 示している。TATAボックスには下線を付し、CAATボックスに二重下線を 付している。コンセンサススプライス部位残基を太字で示している。ポリアデニ ル化シグナルをボックスで囲んでいる。
図3は、ヒトの8組繊中のヒトデフェンシン5遺伝子の可能な発現のPCR分析 から得られたデータである。図3Aは、鋳型として8組織からのcDNA及びゲ ノミックDNAを用いたPCR反応の結果を示す。このPCR反応に用いた2つ のプライマーは、このゲノミック配列の潜在的なオーブンリーディングフレーム (ORF)から選んだ。HNP63Sは上流ORFからのセンスオリゴヌクレオ チドであり、そしてH3IA261aは下流ORFからのアンチセンスオリゴヌ クレオチドであった。それぞれのヒト組織からのλファージcDNAのプールを PCHの鋳型として用いた。鋳型としてのヒトデノミックDNAをコントロール として含めた。標準的増幅手順を用いた。増幅産物を3%アガロースゲルで大き さ毎に分画した。約1.2 k BのバンドがアノミックDNAサンプル中に見 られた。小腸サンプル中に230ヌクレオチドのバンドが見られたが、これはイ ントロンを跨いで増幅したことに一致する。その他のcDNAサンプル中には如 何なるバンドも見られなかった。図3Bは、全ての組織からの妥当なcDNA鋳 型の存在を証明するための、α−チューブリンプライマ一対のHTUBsと)( TUBaを用いたコントロール増幅を示す。図30は、3Aからの増幅産物と、 デフエンジン5cDNAのヌクレオチド+121〜+450からなるプローブ( pSI25−3°Mb o 2)との、高ストリンジエンシーの条件(最終洗浄 65℃、0゜lX5SC,−晩感光)下でのフィルターハイプリダイゼーシコン である。
図4は、ヒトデフェンシン5cDNAの特徴付けを示す。図4Aは、D5’オリ ゴでプローブ処理したヒト小腸cDNAライブラリーから単離した4つのλgt llファージ挿入片のサザーンブロットハイブリダイゼーションである。2×S SCでの最終洗浄を示した温度で行った。図4Bは、このプローブに対応する領 域内の図4Aに示した4クローンの部分配列である。このプローブと同一のヌク レオチドを:″で表している。図40は、ヒトデフェンシン5cDNAのヌクレ オチド配列を示す。この配列は、2つのλcDNAクローン(S、1.25:ヌ クレオチド−10〜+415;S、1.34:ヌクレオチド−19〜+413) とプライマー伸長/RACE PCR法からの2つのクローン(pDJ117− 4及びpDJ117−5ニー19〜−40)の配列からの混成体を表し、推定上 の開始メチオニンコドンが+1〜+3に割り当てられている。このオーブンリー ディングフレームの推定アミノ酸配列を1文字法で示している。ポリアデニル化 付加シグナルをボックスで囲んでいる。図4Dは、psI25−3°Mb O2 、つまりヒトデフェンシン5cDNA3°からMbo2部位までのセグメント( ヌクレオチド+121〜+450)でプローブ処理したヒトデノミックDNAの サザーンブロットハイブリダイゼーションである。このフィルターは、プローブ を取り除いた後に図2Bで用いたものと同じであった。ハイブリダイゼーション は、50%ホルムアミド/5XSSC中で42℃であり、高ストリンジエンシー 洗浄は、0、lX5SC中で65℃で30分間であった。オートラジオグラフィ ー感光は14日間であった。
図5は、ヒト組織内でのデフエンジン発現のノーザンブロットハイブリダイゼー ションである。図5Aでは、成人小腸からの全RNA(10μg)を標準的なホ ルムアルデヒド/アガロースゲル内に大きさ毎に分画し、ナイロン膜に毛細管現 象を利用してプロットし、そしてデフエンジン5オリゴヌクレオチドプローブで プローブ処理した。ハイブリダイゼーション及び最終洗浄のための高ストリンジ エンシーの条件は、実施例8に記載するin 5itu /ゾブリダイゼーショ ン実験で用いるものと同一であった。サイズマーカーは、並行レーンからのRN Aスタンダードに対応する。このオートラジオグラフィーの感光は2日間であっ た。
図5Bは、図5Aにおけるのと同じ溶液中でハイブリダイズ及び洗浄した8成人 組織からのポリアデニル化に富むRNAのノーザンプロットである。この感光は 10日間であった。このプロットを引き続き図5B及び5Dに示した陽性コント ロール実験で用いた。図5Dは、アンチセンスシグナル配列オリゴヌクレオチド S i g68aとの、図5Aにおけるのと同じノーザンプロットのハイブリダ イゼーションである。肺と胎盤レーンにバンドが出現している。この感光は10 日間であった。
図6は、ヒトプレプロデフエンシン5及び6及び推定上の成熟デフエンジン5及 び6と既知のデフエンジンファミリーメンバーとの推定アミノ酸配列の比較であ る。6つのプレプロデフエンシンの推定アミノ酸配列は、公表されたcDNAか らのものである。ヒトプレプロデフエンジン5内のカチオン性残基を“+1によ って示し、アニオン性残基を“−”によって示した。プレプロデフエンジン5の ものと同一の残基を、ヒト(ダハ−ら、 Proc、 Natl、 Acad、  Sci、 USA85;7327−7331 (1988) ;マースら、  Blood 71: 1713−1719 (1988) ;ビープマンら、  Leukesia 3: 227−234 (1989)) 、ウサギ(ガン゛ ンら、 J、 Immunol、 143: 1358−1365 (P 9g9))及びマウス(オエレ・ソテとルアルジ、 J、 Biol、 Che w、 265: 9831−9837(1990))配列中で°:″によって示 した。ヒトプレプロデフエンジン1と3は、示した1個のアミノ酸以外は同一で あり、2つのウサギ配列は位置2以外は同一である。ヒトデフェンシン1及び3 及びウサギデフエンジン1及び2のアミノ末端残基は、入手可能なペプチドデー タ(セルステッドら、 J、Biol、 Che■、 258:14485−1 4489 (1983) ;セルステッドら、 J、 Biol、 Chew、  260: 4579−4585 (1985) G セルステッド、 J、C11n、 Invest、 76: 1436−143 9 (1985))に基づきΔで示している。デフエンジン5.6又はマウスク リプトジンについては未だ如何なるペプチドデータも報告されていないので、示 したアミノ末端は、他のデフエンジンにおけるようにこのプロペプチド中に保存 されたカチオン性アミノ酸からの2つの残基の開裂に基づいて推測したものであ る。短い間隙(“−”により示した)は、整列を助けるために配列中に含めた。
報告されたプレプロデフエンジンについてのコンセンサス配列を示しており、こ こで大文字は全6配列中での同一性を示し、小文字はそれら6つのうちの4つ( 又は5つ)で保存されているものである。
図7は、5種の哺乳動物からの成熟デフエンジンペプチドの一次配列である。
その全体としての構成は、先に提示されたものと類似している(ヒルら、 5c ience 251: 1481−85 (1991) ;レーラーら、 J、  Virol、 54: 467 (1991)) 。実線ボックスは、公表さ れた配列データ(セルステッドら、 J、 Biol、 Chet 258:  14485−14489 (1983) ;セルステッドら、 J、 Biol 、 Chew、260: 4579−4585 (1985) ;セルステッド 、 J、 C11n、 Invest、 76: 1436−1439 (19 85) ;セルステッドとハーウィッグ、 Infect Img+un 55 : 2281−2286 (1987) ;サインら、 Biochet Bi ophys、 R■刀B Com閣un、 155: 524−529 (198g) ;アイゼンハワー (I+uun 57: 2021−2027 (1989);オエレッテら、  J、 Ce1l、 Biol、 108: 1687−1695 (1989)  ;ワイルデら、 J、 Bi。
1、 Chet 264: 11200−11203 (1989))からの配 列同一性を示し、破線ボックスは、殆ど完璧なコンセンサスを示す。ヒトデフェ ンシン5とマウスクリプトジンのアミノ末端残基に下線を付して、それらがcD NA分析に基づくものであってペプチドデータに基づくものでないことを示して いる。
発明の詳細な説明 本発明は、消化器抗微生物及び抗炎症剤として有用な実質的に純粋なポリペプチ ドを提供する。ここで用いる“抗微生物”という用語は、微生物を死滅させるこ と又はそれらの増殖及び生育を抑制することをいう。ここで用いる“抗炎症”と いう用語は、結果として過剰局所血流を伴う局所血管の血管拡張、間質空間内へ の大量の液体の漏れで増加した毛細血管の浸透、間質空間内での液体の凝固、そ の組織内への多数の顆粒球及び単球の移動、及びその組繊細胞の膨張を含む、炎 症に関係する1又は2以上の徴候の抑制のことをいう。ここで用いる“実質的に 純粋”という用語により、組成物中の50%より多い物質が目的のペプチドから なることが意味される。このクラスのデフエンシンポリペプチドをコードする配 列は、ヒト及びウサギ骨髄由来デフエンジンをコードするmRNAの5゛部分の 配列が有意なヌクレオチド類似性を有するという観察結果(図1)に基づいて同 定された。かくして、本発明の方法によれば、進化的に保存された配列に基づい てプローブを構築することができる。本発明の好ましい態様では、配列CTTG CTGCCATTCTCCTGGTGGCCCTGCAGGCCCAGGCTG AGC(配列番号:35)を有するプローブ(D5′オリゴ)を用いてクローン の固体群をスクリーニングし、新規なデフエンシンペプチドを同定した。本発明 の好ましい態様では、このD5’オリゴプローブを用いてヒトゲノミツク及びc DNAライブラリーをスクリーニングして、幾つかのクローンを単離した。ハイ ブリダイゼーション及び部分配列分析により、これら同定したクローンの中には 、以前に特徴が明らかにされた骨髄由来デフエンジン配列並びに新規なデフエン ジン関連配列があることが証明された。かかる新規なデフエンジン関連配列を発 現する2つのクローンの特徴を十分に明らかにし、そして小腸のバネート(Pa neth)細胞内で選択的に発現される遺伝子を含有することを見出した。これ らバネート細胞由来デフエンジンをヒトデフェンシン5及びヒトデフェンシン6 と名付け、ここでは消化器デフエンシンペプチドということにする。これら方法 を用いて他の消化器デフエンジンペプチドを同じように同定することができる。
デフエンジン5のゲラミックDNA配列を図2に示す。デフエンジン5のcDN A配列及び推定アミノ酸配列を図4に示す。成熟デフエンジン5ペプチドの一部 アミノ酸配列を図7に示す。デフエンジン5ゲノミツク(図2)及びc DNA (図4)配列の比較により、2つのエキソンとしてのこの遺伝子が994ヌクレ オチドのイントロンによって分離されていることが示される。このゲノミックク ローン中のエキソンのヌクレオチド配列は、そのcDNA配列中のものと完全に 一致している。そこにはスプライス部位(図2、太字)及びポリアデニル化(ブ ロードフート(Proudfoot)とブラウンリー(Brownlee)、  Nature 263: 211−214(1976)) (図2、ボックスで 囲まれている)のためのコンセンサス配列がある。
この遺伝子の約1.4 k Bの5′フランキング領域を配列決定した(図2) 。それにはRACE−PCRにより同定される2つの最も伸びたcDNAの5゛ 末端から24ヌクレオチド上流のヌクレオチド1328〜1334にTATAボ ックスがある(図2、下線を付している)。この伸びたcDNAのその末端から 87ヌクレオチド上流の位置1267〜1271にCAATボックスが見られる (図2、二重下線を付している)。このcDNA配列(図4)は、デフエンジン 5 ヲ:l−ドする成熟メツセンジャーRNAが、ポリアデニレートテールに加 えて449ヌクレオチド長であることを示唆しており、これはノーザンプロット データ(図5)と一致する。このcDNA配列は、最初のATGコドン(ヌクレ オチド+1〜+3)から長さが94コドンのオーブンリーディングフレームを含 有する。このメチオニンコドンの前後(CAGCCATGA)は、その他の2つ のヒトデフェンシンcDNAに見出されるものと同一であり、有利な翻訳開始配 列と一致する(コザック(Kozak)、 J、 Ce11. Biol、 1 15: 887−903 (1991))、推定上のシグナル配列をコードする ヌクレオチド配列は先にクローン化されたヒトデフェンシンcDNAと95%同 一であるが、その推定上のコーディング領域の残りをコードするヌクレオチドは 36%同一に過ぎない。これは、デフエンジンファミリーにおける先の観察結果 と一致する。
デフエンジン5cDNAの推定アミノ酸配列と先に報告されたプレプロデフエン ジンを比較すると、大きさ及び電荷分布に関して有意な類似性が見られる(図6 )。推定上の成熟デフエンジン5ペプチドのカルボキシル及びアミノ末端を、ペ プチド及びcDNAデータが入手可能な2種のウサギ及び2種のヒトデフェンシ ンの分析から明らかなパターンから推定した。フレーム内(in−fra+ne )停止コドンは、それら全てのペプチドの最終残基の後ろにある。成熟ペプチド のアミノ末端アミノ酸は、推定上のプレプロペプチド中に保存されたカチオン性 アミノ酸から2残基目である(図6)。しかしながら、他のデフエンジンとの配 列比較は、−次構造保存は、組織源又は種の起源によっては容易に予測できない ことを示している(図7)。
デフエンジン6のcDNA及び推定アミノ酸配列をそれぞれ配列番号=6及び7 に示す。成熟デフエンジン6ペプチドの予測される一部アミノ酸配列を図7に示 す。デフエンジン6cDNAの推定アミノ酸配列は、デフエンジン5及び先に報 告されたプレプロデフエンシン(図6)と類似の特徴を有している。プレプロデ フエンシン6の他のものとの注目に値する1つの相違は、アミノ末端から位置2 8〜33における7アミノ酸残基の付加である。このセグメントは、推定上のプ ロペプチド領域の一部であり、他の多くのペプチド系において翻訳後の運搬及び プロセシングに重要な領域である。他のデフエンジンのように、フレーム内停止 コドンは予測されるカルボキシ末端の後ろにあり、そしてカチオン性プロペプチ ド残基は予測されるアミノ末端から2残基目に位置している。
本発明の消化器デフエンジンペプチドは、懸濁しているか又は溶液中にある場合 はその周囲のpHに依存して、固体形態にある場合は結晶化しているか又は沈殿 しているその周囲のpHに依存して、薬学的に許容できる塩の形態であっても中 性形態であってもよい。このタンパク質の遊離のアミノ基はもちろん、例えば、 塩酸、リン酸、又は硫酸の如き無機酸と又は、例えば、酢酸、グリコール酸、コ ハク酸、又はマンデル酸の如き有機酸と酸付加塩を形成することができる。この 遊離のカルボキシル基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又は水酸化カルシ ウムの如き無機塩基、及びピペリジン、グルコサミン、トリエチルアミン、コリ ン及びカフェインの如き有機塩基を含む塩基と塩を形成することができる。更に 、このタンパク質を、脂質及び糖類の如き他の生体物質と組み合わせることによ って又はアミノ基のアセチル化、ヒドロキシル側鎖のリン酸化、又はスルフヒド リル基の酸化の如き側鎖の修飾によって修飾してもよい。
消化器デフエンジンペプチドの修飾体は、その生物活性が保持されている限りデ フエンジンの範囲内に含まれる。生物活性により、とりわけ抗微生物及び/又は 抗炎症活性が意味される。最後に、消化器デフエンジンペプチドの重要でない修 飾により、配列番号=5及び配列番号=7に示した配列に比較して実質的に同等 又は向上した生物活性を有するタンパク質ができ得ると理解される。これら修飾 は、部位特異的突然変異誘発法によるように故意のものであっても、消化器デフ エンシンペプチド産生体である宿主内での突然変異による如き偶発的なものであ ってもよい。生物活性が保持される限りこれら全ての修飾が含まれる。
これらデフエンジンは、一般に、ジスルフィド結合に関与する6つのシスティン 、アルギニン−6、グルタミン酸−14及びグリシン−24を含む一定の保存さ れた極めて重要なデフエンシンペプチドの残基を保持している。他の残基、即ち 、システィン−5、グリシン−18、システィン−20、及び位置22と28に おける疎水性残基は、二量体四次構造において鍵になると考えられる。デフエン ジン5及び6は、これら極めて重要な残基の全ての保存を有している。これら配 列類似性に基づき、デフエンジン5及び6の生物活性、特に抗微生物活性は、他 のデフエンシンペプチドの生物活性を反映すると考えられる。更には、これら消 化器デフエンジンペプチドの局在性及び炎症性腸症候群を患っている患者の消化 管内で認められる高濃度の消化器デフエンシンペプチドのために、これらデフエ ンジンは、消化器系炎症の変調に関連していると考えられる。
PCR(図3A)及びノーザンプロット分析(図5A及び5B)を用いる実験は 、デフエンジン5遺伝子の発現する組織が限られていることを示している。デフ エンジン5遺伝子を発現する具体的な小腸細胞は、in 5itu組織化学デー タに基づけば、パネート細胞である。同じ(、デフエンジン6はパネート細胞内 に局在している。
パネート細胞の具体的な系列及びそれらの生理学的役割はよく分かっていない( サンドウ(Sandow)とホワイトヘッド(Whitehead)、 Gut  20: 420−431 (1979))。バネート細胞は腸全体にわたって 見出されるが、特に小腸の回腸に豊富である(ヘルツオフ(Hertzog)、 ^s、 J、 Pathol、 13: 351−358 (1937))。こ れら細胞は、粗面小胞体、精巧なゴルジ体及び分泌細胞に典型的な大きな分泌小 胞を有している(ドライヤー(Trier)、 J、 Ce11. Biol、  18: 599−620 (1963) ;ベンテ(Benke)とモエ(M oe)、 J、 Ce11. Biol、 22: 633−652 (196 4))。これら細胞の化生は、炎症性腸疾患(パダーリン(Paterson) とワトソン(fatson)、 /v+、 J、 Pathol。
’38: 243−249 (1961))を含むヒトにおける種々の病的状態 に見られる(ゲラ−(Geller)とサンプ(Thung)、^rch、 P athol、 Lab、 1led、、 107: 476−479 (198 R)) 。一連の証拠が、これら細胞が抗微生物防衛において一定の役割を有することを 示唆している。パネート細胞は、腫瘍壊死因子mRNAを発現すること(ケシャ ブ(Keshav)ら、 J、 Exp、 Med、 171: 327−33 2 (1990))及びライソザイムを含有すること(パダーリンとワトソン、 ^mer、 J、 Pathology、 38: 243−249 (196 1) ;エルランドセン(Erlandsen)ら、 J、 Histoche t Cytochem、 22: 401−413 (1974):クロッカー ズ(Klockers)とレイタモ(Reitamo)、 J、 [l1sto ches、Cytochew+。
23二932−940 (1975) ;ピータース(Peeters)とパン ドラ・ソペン(Vantrappen)。
Gut 16: 553−558 (1975))が分かっている。ライソザイ ムは、これら細胞内の分泌顆粒に局在しており(デックス(Deckx)ら、  Biochem、 Biophys、 Acta、 139: 204−207  (1967) ;ピータースとパントラフペン、 Gut 16: 553− 558 (1975))、種々の刺激がこれら細胞の脱顆粒をもたらすことが分 かっている(タロッカーズとレイタモ、 J、 Histochew、 Cyt ochem、 23: 932−40 (1975) ;ピータースとパントラ フペン、Gut 16: 553−558 (1975) :サトウら、Dig estion 34: 115−121 (1986):サトウとポルラフ、  (Vollath)、 Anat、 Embryol、 173: 317−3 22 (1986) ;サトウら、^natoa+、Rec、 225: 12 4−132 (1989)) 。かくして、これら発見は、デフエンジン5及び 6の抗微生物性及び抗炎症性ペプチドとしての役割を更に立証する。
本発明の方法を用いて同定されるバネート細胞に局在する他のペプチドも抗微生 物及び抗炎症活性を示すであろう。
デフエンジン5のDNA及びアミノ酸配列(配列番号:4及び配列番号:5)及 びデフエンジン6のDNA及びアミノ酸配列(配列番号:6及び配列番号ニア) をここに開示したので、これら消化器デフエンジンペプチド又はその部分は、米 国特許第4.677.063号に記載されたものの如き多数の周知の組換え技術 のいずれかに手を加えて調製することができると考えられる。なお、この米国特 許は、あたかも十分に記載されたかのように、参照によってここに組み入れられ るものとする。ここで用いる゛その部分”の用語は、目的の生物活性、特に抗微 生物及び抗炎症活性を保持するのに十分な大きさのペプチド又は核酸の任意の部 分を意味する。例えば、幾つかの好ましいデフエンシンペプチド“部分”は、配 列番号:22又は配列番号=51に記載した成熟ペプチドである。生物活性を保 持する他の部分も本発明によって意図されている。
簡単に言えば、細胞の形質転換、ベクターの構築、メツセンジャーRNAの抽出 、cDNAライブラリーの調製等を行うのに用いる殆どの方法が、この技術にお いて幅広(実施され、そして殆どの実施者は、具体的な条件及び操作を説明する 標準的原料をよ(知っている。しかしながら、便宜のために、次にガイドライン を示す。
最も頻繁に用いる原核細胞は、大腸菌の種々の株によって代表される。しかしな がら、バシラス属、例えば、枯草菌、シュードモナス属の種々の種、又は他の細 菌株の如き他の微生物株も使用できる。かかる原核細胞系では、宿主適合種由来 の複製部位及び制御配列を含有するプラスミドベクターが用いられる。かかる1 つの“発現系”では、例えば、大腸菌は、ポリバー(Bolivar)ら、 G ene 2:95(1977)により大腸菌種から誘導されたプラスミドである pB3322の誘導体を用いて形質転換される。pBS322はアンピシリン及 びテトラサイクリン耐性のための遺伝子を含有するので、目的のベクターの構築 に際して保持又は破壊のいずれでもできる追加のマーカーを提供する。普通に用 いられる原核細胞の制御配列は、オペレーター遺伝子を所望により伴ってもよい 転写開始のためのプロモーターをリポソーム結合部位配列と共に含み、かかる普 通に用いられるプロモーターには、β−ラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)及びラ クトース(Iac)プロモーター系(チャン(Chang)ら、 Nature  198: 1056 (1977))及びトリプトファン(trp)プロモー ター系(ジョエデル(Goeddel)ら、 Nucleic Ac1ds R es。
8: 4057 (1980))及びλ由来PLプロモーター及びN−遺伝子リ ポソーム結合部位(シマトアケ(Shimatoake)ら、 Nature  292: 128 (1981))が含まれる。 細菌に加えて、酵母の如き真 核微生物を宿主として用いてもよい。サツカロミセス・セレビシェ、パン用酵母 の実験室用味が最も多(用いられるが、幾つかの他の株が普通に入手可能である 。2ミクロン開始起点を用いるベクターが説明されている(ブローチ(Broa ch、 J、R,)、 Meth、 Enz、 101: 307 (1983 ))が、酵母発現に適する池のプラスミドベクターも知られている(例えば、ス テインクコム(Steinchcoa+b)ら、 Nature 282: 3 9 (1979) ;チェンペ(Tschempe)ら、Gene 10: 1 57(1980)及びクラーク(C1ark、 L)ら、 Meth、 Enz 、 101: 300 (1983)を参照のこと)。酵母ベクターの制御配列 には、解糖酵素の合成のためのプロモーター(ヘス(■ess)ら、 J、 A dv、Enzy+oe Req、 7: 149 (1968) ;ホーランド (Holland)ら。
Biochemistry 17: 4900 (197g))が含まれる。当 該技術分野で知られている追加のプロモーターには、3−ホスホグリセレートキ ナーゼのためのプロモーター(ヒッツェマン(■1tzesan)ら、 J、  Biol、Che(255: 2073 (1980)) 、及びグリセルアル デヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルベートデカ ルボキンラーゼ、ホスホグリセレートムターゼ、ピルベートキナーゼ、トリオー スホスフェートイソメラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ、及びグルコキナ ーゼの如き他の解糖酵素のためのものが含まれる。生育条件により制御される転 写に追加の利点を有する他のプロモーターは、アルコールデヒドロゲナーゼ2、 イソシトクロームC1酸性ホスファターゼ、窒素代謝に関係する分解酵素、及び マルトースとガラクトース利用を司る酵素(ホーランド、同文献)のためのプロ モーター領域である。また、ターミネータ−配列はコーディング配列の3゛末端 にあるのが望ましいと考えられる。かかるターミネータ−は、酵母由来遺伝子内 のコーディング配列の後ろの3′未翻訳領域内に見出される。説明されている多 くのベクターは、エノラーゼ遺伝子含有プラスミドpeno46から誘導される 制御配列(ホーランド(Holland、 M、J、)ら、 J、 Biol、  Chew、 256: 1385 (1981))又はYEp13から得られ るLEU2遺伝子(ブローチら、 Gene 8:121 (197g))を含 有するが、酵母に適合性のプロモーター、複製起点及び他の制御配列を含有する あらゆるベクターが適している。
もちろん、多細胞生物由来の真核性宿主細胞培養でポリペプチドをコードする遺 伝子を発現することも可能である。例えば、Ti5sue Cu1tures、  Academic PresS、グルコ(Cruz)とパダーリン(Patt erson)編(1973)を参照のこと。有用な宿主細胞系には、VERO1 HeLa細胞、及びチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞が含まれる。真 核性宿主内でポリペプチドをコードする遺伝子のin vivo発現も、消化器 デフエンジンペプチドのうまくゆきそうな調製方法である。
かかる細胞のための発現ベクターには、通常、例えば、普通に用いられるシミア ンウィルス40 (SV40)からの初期と後期のプロモーター(フィアース( Fiers)ら、 Nature 273: 113 (197g)) 、又は ポリオーマ、アデノウィルス2、ウシ乳頭腫ウィルス、又は鳥類サルコーマウィ ルスの如き他のウィルスプロモーターの如き哺乳動物細胞に適合性のプロモータ ー及び制御配列が含まれる。哺乳動物細胞宿主系形質転換の一般的側面は、例え ば、アクセル(Axel)らにより米国特許第4.399.216号に記載され ている。今日では、“エンハンサ−°領域が発現を最大にするのに重要であるこ とも明らかになっている。これらは、一般に、非コーディングDNA領域内のプ ロモーター領域の上流又は下流に見出される。必要であれば、ウィルス供給源か ら複製起点を得ることができる。しかしながら、染色体内への組み込みが、真核 細胞内でのDNA複製の共通のメカニズムである。今日では植物細胞が宿主とし て利用可能であり、ツバリン(nopaline)ンンターゼプロモーター及び ポリアデニル化シグナル配列の如き植物細胞と適合性の制御配列(デピッカー( Depicker、 A、)ら、 J、 Mo1. Appl、 Gen、 1 : 561 (1982))が利用可能である。
用いる宿主細胞に依存して、かかる細胞に適切な標準的技術を用いて形質転換が 行われる。コーエン(Cohen、 N、)によりProc、 Natl、^c ad、 Sci、 (USA) 69:2110 (1972)に記載された塩 化カルシウムを用いるカルシウム処理、又はMolecular Clonin g: A Laboratory Mannual (198g) Co1d  Sprfng Harbor P窒■唐唐■L 載された方法を、原核細胞又は実質的な細胞壁バリヤーを含有する他の細胞に用 いることができよう。アグロバクテリウム会ツメファシェンス(tumefac iens)(シャク(Sham、 CH,)ら、 Gene、 23: 315  (1983))での感染が一定の植物細胞に有用であると考えられる。かかる 細胞壁を持たない哺乳動物細胞については、グラハム(Graham)とジエン ・デルE b (van der Eb)、 Virology 52: 54 6 (1978)のリン酸カルシウム沈殿法を用いることができる。ベクター内 に組み込まれた遺伝子を、例えば、風船カテーテル法を用いて血管壁内の細胞に 直接に導入することによって、細胞をin vivoで形質転換することもでき る。1990年10月18日に発行したW090/11734゜酵母への形質転 換は、ジエン・ゾリンゲン(Van Solingen、 P、)ら、 J、  Bact。
130: 946 (1977)及びフシアオ(Hsiao、 C,L、)ら、  Proc、 Natl、Acad、 Sci。
(USA) 76: 3829 (1979)の方法に従って行うことができる 。
cDNA又はゲノミックライブラリーは、コロニーハイブリダイゼーション操作 を用いてスクリーニングすることができる。一般に、各マイクロタイタープレー トを二重にしたニトロセルロースフィルターペーパー(SASタイプBA−85 )上に写し、50μg/mlアンピシリンを含有するし寒天上でコロニーを37 ℃で14〜16時間生育させる。これらコロニーを溶解して500mMNaOH ,1,5M NaClで5分間の連続処理によりDNAをこのフィルターに固定 し、モして5×標準食塩加クエン酸(S S C)で1回当たり5分間で2回洗 浄する。フィルターを風乾して80℃で2時間焼(。二重にしたフィルターをフ ィルター当たり10m1のDNAハイブリダイゼーション緩衝液(5XSSC, pH7,05Xデンハルツ溶液(ポリビニルピロリジン、+フィコール及びウシ 血清アルブミン=I×=各々の0,02%)、pH7,0の50mMリン酸ナト リウム緩衝液、0.02%SDS、20μg/mlポリU1及び50μg/ml 変性サケ精子DNA)で42℃で6〜8時間ハイブリダイズする。
サンプルを目的のストリンジエンシーに依存する条件下でキナーゼ処理したプロ ーブとハイブリダイズさせてもよい。典型的な適度にストリンジェントな条件は 、プローブを含有する1〜5m1/フイルターのDNAハイブリダイゼーション 緩衝液で42℃で24〜36時間である。より高いストリンジエンシーについて は、より高温かつより短時間にする。一般に、フィルターを2xSSC,0,2 %SDS及びpH7,0の50mMリン酸す)・リウム緩衝液で1回当たり30 分間で37℃で4回洗浄し、次いで2XSSC及び0.2%SDSで2回洗浄し 、風乾し、そして−70℃で2〜3日間日間−オートラジオグラフィーする。
目的のコーディング及び制御配列を含有する適するベクターの構築は、当該技術 分野で十分に理解される標準的な連結及び制限技術を用いる。単離したプラスミ ド、DNA配列、又は合成オリゴヌクレオチドを切断し、適合するように調製し 、そして目的の形に再連結する。
部位特異的DNA切断は、当該技術分野で広く理解されている条件下で、DNA を適する単一の制限酵素(又は複数の酵素)で処理することにより行うことがで きる。なお、個々の条件は、これら市販の制限酵素のメーカーにより特定されて いる。例えば、ニューイングランド・バイオラボズ(New England  Biolabs)の製品カタログを参照のこと。一般に、約1μgのプラスミド 又はDNA配列を約20μlの緩衝溶液中で1単位の酵素により切断する。約3 7℃で約1〜2時間のインキュベーション時間で行うことができるがこれを変動 させてもよい。各インキュベーション後は、フェノール/クロロホルムで抽出す ることによりタンパク賃を除いてもよく、そして続いてエーテル抽出を行っても よ(、そしてエタノールでの沈殿後にセファデックスG−5スピンカラムにかけ ることによりて、水性画分から核酸を回収することができる。所望により、切断 したフラグメントのサイズセパレーションを、標準的技術を用いるポリアクリル アミドゲル又はアガロースゲル電気泳動によって行ってもよい。サイズセパレー ションの一般的説明は、Methods in Enzy+wology (1 980) 65: 499−560に見出すことができる。
制限切断フラグメントは、4種のデオキシヌクレオチドトリホスフェート(dN TP)存在下、20〜25℃で約15〜25分間、50mM)リスpH7,5゜ 50mM NaCl、6mM MgC1,,6mM DDT及び5〜10μMd NTP中で大腸菌DNAポリメラーゼI (Ilenow)ラージフラグメント で処理することによってプラントエンド型にすることができる。このKleno vフラグメントは、たとえ4種のdNTPが存在していても、5°粘着末端を充 填するが張り出した3°一本鎖を砕いてしまう。所望により、粘着末端の性質に より決まる限度内でそれらdNTPのうちのただ1種だけを又は選択されたdN TPを供給することによって、選択的修復を行うことができる。Klenowで 処理した後、この混合液をフェノール/クロロホルムで抽出し、エタノールで沈 殿させた後にセファデックスG−5スピンカラムにかける。適切な条件下で81 ヌクレアーゼで処理するとあらゆる一本鎖部分の加水分解が起こる。
合成オリゴヌクレオチドは、メチウシ(Metteucci)ら、 J、 At  Chet Soc、103: 3185 (1981)のトリエステル法によ り、又は市販の自動オリゴヌクレオチド合成装置を用いて調製することができる 。アニーリング前の又は標識化のための一本鎖のキナーゼ処理は、過剰の、例え ば、0.1ナノモルの基質に対して約10単位のポリヌクレオチドキナーゼを用 いて、50mMトリス、pH7,5,10mM MgCIt、5mMジチオスレ イトール、1〜2mM ATP、1.7ピコモルのr”P−ATP (2,9m C1/ミリモル)、0.1mMスペルミジン、0.1mMEDTAの存在下で行 われる。
連結は15〜30μ!容量で次の標準的条件下及び温度:20mMトリス−CI  pH7,5,10mM MgCh、10mM DTT、33μg/ml GS A。
10〜50mM NaCl、及び(“粘着末端”の連結には)0℃で40.CZ MAT P、 0.01〜0.02 (Veiss)単位T4DNAリガーゼ又 は(“プラントエンド1の連結には)14℃で1 mM AT P、 0.3〜 0.6 (Weiss)単位T4DNAリガーゼのいずれかで行うことができる 。分子間“粘着末端”連結は、通常、33〜100μg/ml全DNA濃度(5 〜100mM全末端濃度)で行われる。
分子間プラントエンド連結は、(通常は10〜30倍モル過剰のリンカ−を用い て)1dM全末端濃度で行われる。
“ベクターフラグメント”を用いるベクター構築では、5°ホスフエートを除去 するため及びベクターの再連結を防止するために、ベクターフラグメントを細菌 性アルカリ性ホスファターゼ(BAP)で処理してもよい。BAP消化は、pH 8で約150mMのトリス中、Na”及びM g2“の存在下、ベクター構築当 たり約1単位のBAPを用いて60℃で約1時間行うことができる。核酸フラグ メントを回収するために、この試料をフェノール/クロロホルムで抽出し、そし てエタノール沈殿させ、セファデックスG−5スピンカラムにかけることによっ て脱塩する。また、不要なフラグメントの追加の制限酵素消化により二重消化さ れたベクターにおける再連結を防止してもよい。
配列修飾を要するcDNA又はゲノミックDNAから誘導したベクターの部分に は、部位特異的プライマー定方向突然変異誘発法(site 5pecific  primer directed mutagenesis)を用いることが できる。これは、目的の突然変異に相当する限られたミス対合を除いては、突然 変異誘発されるべき一本鎖ファージDNAに相補的なプライマー合成オリゴヌク レオチドを用いて行われる。簡単に言えば、そのファージに相補的な鎖の直接合 成にこの合成オリゴヌクレオチドをプライマーとして用い、得られた二本鎖DN Aをファージ支持宿主細菌(phage−supporting host b acteriu+m)の中に形質転換するのである。形質転換した細菌の培養液 を上層寒天(top agar)中にプレートし、ファージを収容している単細 胞からプラークを形成させる。
理論的には、新プラークの50%がこの突然変異型を一本鎖として有するファー ジを含有し、50%がもとの配列を有するであろう。得られたプラークをキナー ゼ処理した合成プライマーと、正確な対合のハイブリダイゼーションは可能であ るかもとの鎖とのミス対合が十分にハイブリダイゼーションを阻止できる温度で ハイブリダイズさせることができる。次いで、このプローブとハイブリダイズす るプラークを採取し、培養し、そしてそのDNAを回収する。
プラスミド構築のための連結の正確さは、まず、その連結混合物で適当な宿主を 形質転換することにより確認することができる。うまくいった形質転換体を、ア ンピシリン、テトラサイクリン又は他の抗生物質耐性により又は当該技術分野で 理解されているようにプラスミド構築の様式に依存して他のマーカーを用いて選 択する。次いで、この形質転換体からのプラスミドをフレウェル(Clewel l、 D。
B、)ら、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 (USA) 6 2: 1159 (1969)に従って調製することができる。これをタロラム フェニコール増幅後に行うのは任意である(フレウェル、 J、 Bacter iol、、 110: 6670 (1972)) 、単離したDNAを切断に よって分析し及び/又はメリック(Messing)ら、 F、 5upp、  Nucleic Ac1ds Res、 9: 309 (1981)に更に詳 しく記載されているサンガー(Sanger、 F、)ら、 Proc、 Na tl、Acad。
Sci、 (USA) 74: 5463 (1977)のジデオキシ法により 又はマキサム(llaxam)ら。
Methods in Enzymology 65: 499 (1980) の方法により配列決定する。
抗微生物又は抗炎症剤として用いるには、消化器デフエンジンペプチドを、有効 量の消化器デフエンジンペプチドと当該技術分野で知られているキャリヤーの如 き有用な無毒キャリヤーを含有する医薬組成物に製剤することができる。この組 成物は、組成物の形態に適した投与ルートにより投与することができる。かかる 組成物は、経口、静脈内、皮下又は筋肉内で投与できる、例えば、溶液、懸濁液 、乳濁液等を含む通常の液体製剤の形である。この組成物は、抗微生物又は抗炎 症有効量で投与することができる。なお、これは患者、年齢、体重、及び体調に 依存するであろう。
更に、微生物感染症又は消化器系炎症の治療には、消化器デフエンジンペプチド の体内発現を細胞内で誘発することができる。消化器デフエンジンペプチドの体 内産生を、これらペプチドを発現する細胞を消化器デフエンジンペプチドをコー ドする遺伝子を調節する物質と接触させることによって変調させることができる 。特に、消化器デフエンジンペプチドをコードするDNAに結合するか又は別の やり方としてこのDNAの正規の転写を変調する物質、又は消化器デフエンジン ペプチドをコードするmRNAに結合するか又は別のやり方としてこのmRNA の翻訳を阻害する物質が、消化器デフエンジンの産生を変調するのに有用である 。ポリペプチドの如き効果的な物質を同定又はデザインする方法は、当業者に知 られている。好ましくは、かかる物質は、配列番号:1、配列番号=4及び/又 は配列番号:6で定義した核酸配列のうちの1つの少なくとも一部分に結合する 。より好ましくは、ポリペプチドの如き物質が、配列番号=1のシス作用性制御 要素に結合する。
一方、先に説明したように、消化器デフエンジンペプチドの発現のために選択さ れる細胞をin vitro又はin vivoで消化器デフエンジンペプチド cDNA又はゲノミック配列の一部分を含むDNAで形質転換してもよい。in  vitroで形質転換した細胞を、細胞移植の如き当業者によく知られた方法 によって哺乳動物に導入してもよい。in vivo形質転換も、先に記載した 組換えベクターの導入によりて行うことができる。1990年10月18日に発 行されたWO90/11734゜ 消化器デフエンジンペプチドは、管腔の微生物学的フロラのレベルを調節で舎る と考えられる。遠位の回腸の近傍のバネート細胞の密度が高いことが、腸の微生 物学的フロラの豊富さを結腸までに制限するバリヤーに貢献しているかも知れな い。第2に、消化器デフエンジンペプチドは、微生物侵入からの粘膜の防衛に重 要であるといえる。大した炎症がない小腸内で有効な宿主防衛系は絨毛上皮の完 全性を保存し、それによって栄養分の吸収という重要な機能を維持するだろう。
消化器デフエンジンペプチドは、そのような防衛に貢献することができる。しか しながら、ある場合には、腸管に消化器デフエンジンペプチドが殆ど存在せず、 その上皮の微生物感染症、過敏症及び炎症をもたらす。他の場合には、天然又は 人口の刺激に応答して、多過ぎる消化器デフエンジンペプチドが不適切に産生さ れ得る。消化管の上皮は、デフエンジンペプチドの産生過剰に応答して炎症を起 こし得る。かくして、下痢、炎症性腸疾患、壊死性全腸炎及び胃潰瘍疾患の如き 障害が、これら消化器デフエンジンペプチドの産生不足又は産生過剰の結果とし て起こり得る。消化管の障害を受けた又は異常な状態は、哺乳動物の消化管から 採取したサンプル中に存在するデフエンジンペプチド又はデフエンジンペプチド をコードするmRNAの量を測定し、そして正常な哺乳動物消化管内に存在する ペプチド又はmRNAの量と比較することによって診断することができる。デフ エンジンペプチド又はデフエンジンペプチドをコードするmRNAの異常な量は 、微生物感染症又は炎症の如き消化器系障害の可能性の指標となる。
更には、患者の下痢、炎症性腸疾患、壊死性全腸炎、及び胃潰瘍疾患の如き消化 器系障害へのかかり易さを、本発明の方法によって予測することができる。これ ら方法は、前記ヒト患者からのDNA含有試験サンプルを供給する工程を含む。
血液又は組織サンプルの如き適切な試験サンプルは当業者に周知である。DNA 含有試験サンプルからのDNAを、配列番号:1、配列番号:4又は配列番号= 5で定義した配列の如き選択したデフエンジン配列の上流部分に相補的な配列を 有する上流プローブとその選んだデフエンジン配列の下流部分に相補的な下流プ ローブを用いて、ムリス(Mullis)に発行された米国特許第4,386. 202号に記載されたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)による如き当該技術分野 で知られた方法により増幅することができる。本発明の幾つかの好ましい態様に おいては、配列番号:48で定義した配列を有する上流プローブと配列番号:3 9で定義した配列を有する下流プローブを用いる。“上流”という用語は、核酸 配列の5゜又は3°末端に関してDNA領域の位置のことを意味している。5° 側の領域が、当業者により上流であると言われている。同じく、下流は、核酸配 列の3″末端におけるDNA領域の位置のことを意味している。ここで用いられ る相補的という用語は、ワトソン・クリック塩基対合の結果として生じる安定な 二重体形成のことをいう。プローブの長さの如き幾つかのパラメーターは選択し た増幅方法に依存して変動してもよいが、最適条件の決定は実施者の熟練の範囲 内のものであることが、当業者によって理解されるべきである。そのあと、当該 技術分野で既知の一定範囲の方法により、増幅したDNAを正常サンプルからの DNAと比較して、正常DNAに比べた増幅DNAの1又は2以上の突然変異を 同定することができ、それによって、突然変異をその患者が消化器系障害にかか る高い可能性を有しているという指標にする。突然変異は、塩基置換、塩基欠失 又は塩基付加の如き、正常な又は野生型の核酸デフエンジン配列に存在しない核 酸配列のあらゆる逸脱型であってもよい。
本発明の1態様においては、検出できるように標識された核酸プローブを試験サ ンプル又は試験サンプルから増幅したDNAとハイブリダイズ条件下で接触させ てもよい。このプローブは、特に消化器系障害にかかる可能性が高いことに関係 する共通の突然変異を保持することが知られているか又は推測される領域の野生 型デフエンジン配列に実質的に相補的であるようにデザインされるべきである。
例えば、プローブは、配列番号:1、配列番号:4及び配列番号=5で定義した デフエンノン配列の少なくとも一部分に実質的に相補的であってもよい。検出で きるように標識されたプローブと試験サンプルとのハイブリダイゼーションは、 当業者にとって明らかであろうハイブリダイゼーション条件下で起こる。例えば 、50%ホルムアミド、0,1xSSC,0,1%SDS、3xSSC,1%S DS。
5%硫酸デキストラン、変性ニシン精子DNA(100μg/ml)で42℃で ハイブリダイゼーションを行ってもよい。また、1%SDS、LM NaCl及 び10%硫酸デキストランで65℃でハイブリダイゼーションを行ってもよい。
もちろん、当業者には明らかであろうが、ハイブリダイゼーションを最大にする ためにこれら条件のパラメーターを変更してもよい。選択した野生型デフエンジ ン配列に実質的に相補的である検出できるように標識されたプローブが、ハイブ リダイズ条件下で野生型デフエンジン配列にハイブリダイズしてシグナルが検出 されるだろう。しかしながら、ハイブリダイゼーションが存在しなければ如何な るシグナルも検出されないだろう。ハイブリダイゼーションの不存在は、そのデ フエンジン遺伝子が突然変異を保持している可能性があること及びその患者が消 化器系障害にかかり得る高い可能性があることを診断するものである。
患者の消化器系障害へのかかり易さを診断するために、増幅DNAを正常DNA と比較するのに用いることができるなお池の方法には、ギレンステン(Gyll ensten)とエールリッヒ(Erlich)、 Proc、Natl、Ac ad、 Sci、 USA 85: 7652−7656(198g) ;イニ ス(Innis)ら、 Proc、 Natl、Acad、 Set、 USA  85: 9436−9440 (1X8 8):マクブライド(McBride)ら、 C11nical Chet 3 5: 2196−2201 (1989) ;オオハラら、 Proc、 Na tl、^cad、 Sci、USA 86: 5673−5677 (1989 ) ;ナカマエら、 Pr。
c、 Natl、^cad、 Sci、 USA 16: 9947−9959  (1988) ;ストフレット(Stoflet)ら。
5cience 239: 491−494 (198g)及びショパルター( Schovalter)ら、 Genomics5: 23−32 (1990 )により記載された方法に手を加えた方法による如き直接配列決定法が含まれる 。チェンバレン(Chamberlain)ら、 Nucleic Ac1ds  Re5earch 16: 11141−11156 (1988)及びチェ ンバレンら、 PCRprotocols:^Guide to麗eth。
ds and Applications (Academic Press、  0rlando、 FL 1990) pp、 272−Q81に記 載された如き方法による多重PCRもかかる診断に有用であるといえる。患者の DNAの突然変異は、増幅DNA/正常DNAへテロ二本鎖を、RNアーゼA切 断(マイヤース(Myers)ら、 5cience 230: 1242−1 246 (1985))の如き酵素的切断、又はヒドロキシルアミンと四酸化オ スミウム(HOT)による如き化学的切断(コツトン(Cotton)ら、 P roc、 Natl、Acad、 Sci、 USA85: 4397−440 1 (1988))に付することによっても検出することができる。患者のデフ エンジンDNA配列内の突然変異を検出するのに用いることができる追加の方法 には、変性勾配ゲル電気泳動法(DGGE)(?イヤースら、 Nature  313: 495−498(1985))及び温度勾配ゲル電気泳動法(ローゼ ンパーム(Rosenbau−)とリースナ−(の核酸及びタンパク質中心施設 (Nucleic Ac1d and Protein Core Facil ity)により作られたものであった。オリゴヌクレオチドプローブは、γ−( ”P) ATP (300Ci /meal、デュポン、ウィルミントン、DE )とT4ポリヌクレオチドキナーゼ(ストラタジx ン(Stratagene )、 ラジョラ、CA)を用いて、約1107DP/pmolの比活性に末端標 識した。二本鎖DNAプローブは、α−(”PldCTP (800Ci/sg +ol、デュポン)゛とT7DNAポリメラーゼ(υ、S、バイオケミカルズ、 クリーブランド、OH)を用いて、又は蛍光標識したプライマーオリゴヌクレオ チドとTaqDNAポリメラーゼ(アプライド・バイオケミカル・システムズ、 フォスターシティ、CA)での熱環化法を用いて、約1109DP/μgの比活 性に標識した。ガラスミルク吸着(B i o 101.ラジョラ、CA)によ り精製したPCR産物は、標準的フィル・イン反応器(fill−inreac tion)内でT4ポリメラーゼ(ファルマシア、ビスカタウエイ、NJ)と共 にインキュベートし、次いで線状のプラントエンド型プラスミドDNA (ブル ースクリプト(Bluescript)、ストラタジエン)への連結によってサ ブクローン化した。配列データは、DNA及びタンパク質分析ソフトウニアーマ ツクベクター01acVect。
r)(IBl、ニューヘイブン、CT)を用いて分析した。
実施例1 プローブ構築 ウサギデフエンジン1及び2のシグナル配列をコードするヌクレオチド(ガンツ ら、 J、 llann1.143: 1358−1365 (1989))は 、ヒトデフェンシン1及び3のそれと95%同一である(54157同一ヌクレ オチド、図1)(ダハ−ら、 Proc、 Natl、Acad、 Set、  USA85: 7327−7331 (1988) ;マースら、 Blood  71: 17P3− 19 (198g) ;ビープマンら、 Leukemia 3: 227−2 34 (1989))、このヌクレオチド同一性は、他の領域では低下して、そ の成熟ペプチドをコードするセグメントでは低いままである(53%ヌクレオチ ド同一性)。これら2つのcDNA配列間の全体の同一性は平均で約62%とな る。我々は、同一である領域内の配列に基づいて、配列CTTGCTGCCAT TCTCCTGGTGGCCCTGCAGGCCCAGGCTGAGC(D5’ オリゴ;配列番号=35)を有する43塩基オリゴヌクレオチドをデザインした (図1)。我々は、ヒトデフェンシン1cDNA (ダハ−ら、 Proc、  Natl、Acad、 Sci、 USA 85: 7327−7331 (1 988))の残基−29から+184(推定上の開始コドンの最初のヌクレオチ ドに相関させて番号付けをした)に及ぶ二本鎖プローブも構築した。CB587 のDNA配列の約半分は高度に保存された領域からなり、あと半分はヒトデフェ ンシン1及び3に対してより特異的である。ライスコンシン大学ジエネティック ス分析ソフトウェア−(デベロークス(Devereux)ら、 Nucl A c1ds Res 12: 387−395 (1984))を用いてジエンバ ンクデータベース(リリース60.0)を検索したが、既知のデフエンジン以外 にこれらプローブと有意な類似性を有する配列は見出せなかった。
更に次のプローブを構築した:HNP19s (5°未翻訳領域):CCCTG CCTAGCTAGAGGATTT (配列番号: 49) 、HNP367a  (3’未翻訳領域):TTCCCTGTAGCTCTCAAAGCAAAT  (配列番号:37)、及びHNP317s (:I−ディング領域):GAGA CCCGTAAGACGACGACT (配列番号=36)。
プローブは、自動DNA合成装置(アプライド・バイオシステムズ モデル38 0B)で構築した。
実施例2 デフエンジンファミリー多様性を検出するためのDNA消化物のサザーンプロッ ト分析 供給業者の推奨するところに従って、ゲノミックDNAを制限酵素で完全に消化 した。DNAサンプルをアガロースゲル電気泳動により大きさ毎に分画し、標準 的技術を用いてナイロン膜にプロットした(リード(Reed)とマーン(ll ann)。
Nucl、^cids Res、 13: 7207−7221 (1985)  :サムブルーフ(Sambrook)ら、 1lolecular Clon ing: a 1aboratory mannuaL Co1d Sprin g Harbor、 Co1d Sp窒奄獅■@Harb or Laboratory Press (1989)) o (”P) 5 °末端標識オリゴヌクレオチドプローブD5’オリゴ(配列番号:35)、HN P19s (配列番号:49)、HNP367a (配列番号:37)及びHN P317s (配列番号:36)とのハイブリダイゼーションを20%ホルムア ミド、5XSSC,lxデンハルツ及び1%SDS中で42℃で行った。二本鎖 プローブCB587とps I 25−3’Mbo2をランダムプライマー合成 法によって標識し、25%(CB587)又は50%(pSI25−3゛Mb  o 2)ホルムアミド、5xSSC,LXXシンルッ及び1%SDS中で42℃ でハイブリダイズした。これらプロットを2XSSC中で室温で1時間洗浄し、 次いで2XSSC中で30分間55℃(HNP19s、HNP367a、HNP 317s) 、58℃(CB587;配列番号:38)、60℃(D5゛オリゴ )又は63℃(D5′オリゴ)の高温で洗浄した。pSI25−3“Mbo2と ハイブリダイズしたプロットについての最終の高ストリンジエンシー洗浄は、0 .lX5SC中で65℃で30分間行った。次いで、その濡れたフィルターを、 クロネックス・ライトニング+増感スクリーン(CronexLighteni ng Plus intensifying 5creen) (デュポン)の 存在下で一70℃でオートラジオグラフィーに付した。0.5M NaOH/1 .5M NaCl中で室温で20〜40分間インキュベートすることによってプ ロットからプローブを剥ぎ取り、中和し、次いで先行するシグナルの除去を実証 するためにフィルムに感光した。
D5°オリゴ多ハイブリダイゼーションで探り当てたヒトDNA消化物のサザー ンプロットにおいて、類似の強度のバンドが4レーンの各々に認められ、5a1 −1及びXho−1で消化したサンプルについて高分子量DNAへのハイブリダ イゼーションが認められた。これら2種の酵素の活性はDNAのメチル化状態に 感受性であるので、このサンプル中の高度にメチル化されたDNA領域にこのプ ローブがハイブリダイズしたことを示唆している。最終洗浄条件が2XSSC中 で63℃である場合に、匹敵する結果が見られる。引き続いてプロットからプロ ーブを剥ぎ取ってCB587又はHNP19sと再ハイブリダイズした場合にも 定性的に類似の結果が認められた。これら観察結果とは対照的に、ヒトデフェン シン1及び3cDNAの3゛−未翻訳領域内の配列に対応するHNP367aプ ローブに同じプロットをハイブリダイズさせると、類似のストリンジエンシーの 条件下で、これら制限消化物中に単一バンドを生じた。ハイブリダイゼーション の単一バンドは、ヒトデフェンシン1及び3cDNAのコーディング領域の一部 分からのHNP317sプローブで見られた。これら後者のコントロール実験は 、この一連の実験で用いたストリンジエンシーの条件がゲラミックDNA内で高 度に相補的な配列を同定するのに適切なものであることを示した。HindII ■で完全に消化してCB587でプローブ処理した7種の動物の各々からのDN Aのサザーンプロットで、幾つかの強いバンドがヒト及びサルの両方に見られ、 その他の全ての種でより弱いバンドが見られた。非常に弱いバンドがマウスのレ ーンで見られた。これら結果は、ヒトDNAが、デフエンジンmRNAの保存さ れた部分にかなりの類似性を有する多数の配列を含有しており、そしてその配列 の保存が種間に及んでいることを示している。用いた条件は、ハイブリダイゼー ションについては25%ホルムアミド15XSSC中で42℃であり、最終洗浄 については2XSSC中で58℃であった。
実施例3 未増幅ヒトゲノミックライブラリーのスクリーニングコロニー/プラーク・スク リーン・フィルター(デュポン)を用いてリフトを作り、これらフィルターを標 準的技術を用いてスクリーニングした(サムブルーフら、 1lolecula r Cloning: a 1aboratory mannual Co1d  Spring HarborA Co1d S pring Harbor Laboratory Press (1989) ) oアニーリング及び洗浄の標準的条件(サムブル−クら、輩o1ecula r Cloning: a 1aboratory mannual Co1d  Spring Harbor、 Co1d Spring Harbor L aboratory Press (1989))に手を加えた:ハイブリダイ ゼーションについては42℃、20%ホルムアミド15 X S S C,及び 高ストリンジエンシー洗浄については55℃、2XSSC03〜4ラウンドの精 製を通して次第に低密度にプラークを採取した。ファージDNAをラムダーソル ブ(Lal!bda−sorb) (プロメガ(Pro*ega)、 7ジソン 、Wl)を用いて単離した。ファージ挿入DNAをブルースクリプトプラスミド DNAの多クローニング部位に連結することによってサブクローン化した。エキ ソヌクレアーゼIII /ヤエナリヌクレアーゼ試薬キット(ストラタジェン) を供給業者の使用手順に従って用いて、配列分析のためにプラスミド挿入DNA に欠失を繰り込んだ。DNAの両方の鎖から報告された全ての配列が得られた。
未増幅ヒトゲノミックライブラリー(ブダルフ01.Budarf)及びエマニ エル(B、 E閲anuel)両博士から供与して貰った)(マクデルミド(l cDera+id)ら、 Gen0■ics 5: 1−8 (1989))を 実施例2に記載したようにしてD5°オリゴでスクリーニングした。個々のクロ ーンが2X10’/150mmプレートの密度の約4のゲノム同等物から、比較 的強い35シグナルが一重のフィルターで得られた。20シグナルを二次スクリ ーニングに取り、これらシグナルのうちの12が陽性を維持したのでプラーク精 製した。これら12クローンを、制限酵素、ハイブリダイゼーション及び部分的 配列分析を組み合わせることによって類別した。12全てのゲノミッククローン は、12〜15kBの範囲内の挿入片を有し、多くのものは、デフエンジン関連 配列を含有する1を越える制限フラグメントを含有した。
オリゴヌクレオチドのパネルへのハイブリダイゼーション特性及び部分的配列分 析は、これらクローンのうちの5が骨髄由来デフエンジン1及び3に対応する遺 伝子と一致する配列を含有することを示した。これらクローンをひとまず別にし た。他の幾つかのクローンの特徴を部分的に明らかにしたところ、それらもデフ エンジン配列を含有したことが明らかとなっている。1クローン、つまりHG− 2を選んでその特徴を詳細に明らかにした。このクローン内のデフエンジン様配 列を含有するEcoRI制限フラグメントを単離して、そのヌクレオチド配列を 決定した(図2)。配列分析で、推定上のプレプロデフエンシン分子の数部分を コードするとみられる2つのオーブンリーディングフレームが明らかになりだ。
実施例4 デフエンジン遺伝子の組織発現を確認するためのPCR増幅PCR増幅を記載さ れた標準的手順を用いて行った(サイキ(Safki)ら、 5cience  239: 487−491)。初期変性は94℃で行い;94℃で1分、55℃ で1分及び72℃で2分サイクルすることによって35サイクルの増幅を行った 。PCR鋳型として用いるcDNAのプールは、3〜5X10’フアージを含有 するプレート溶解産物から調製した。用いた全ヒトcDNAライブラリーは、ベ イラー医科大学(Baylor University 5chool of  Medicine)のチャン(L、 Chan)からの寄贈品として入手した小 腸からのものを除いては、市販品(クローンチック(C1ontech))であ る。デフエンジン5関連配列の増幅には、上流センスプライマーを1つのデフエ ンジン関連オーブンリーディングフレームから選び(HNP63S :TCGC CATCCTTGCTGCCATT、配列番号:48)、そして下流アンチセン スプライマーをそれとは池のものから選んだ(HSI261a:CGGCCAC TGATTTCACACAC,配列番号=39)。これらプライマーは、その鋳 型がゲノミックDNAである場合に、その増幅産物がcDNAのプール中の不純 物であり得るイントロンを含むように選んだ。図3Aは、8組織からのcDNA とゲノミックDNAを鋳型として用いるPCR反応の結果を示す。
約1.、2 k BのバンドがゲラミックDNAサンプル中に見られたが、これ はイントロンを跨いで増幅したことに一致する。230ヌクレオチドのバンドが 小腸サンプル中に見られた。その他のcDNAサンプル中にはバンドは見られな かった。
類似の結果がデフエンジン6関連配列の増幅後に見られた。
cDNA鋳型からのコントロール増幅では、α−チューブリン配列からのプライ マー対(HTUBs :GATTGGCAATGCCTGCTGGGA;配列番 号:40及びHTUBa :CAGGTTGGTCTGGAATTCTGT;配 列番号:42)を用いた(コパン(Cowan)ら、 Mo1. Ce1l、  Biol、 3: 1738−1745(1983))。この増幅は、全てのc DNAサンプルが増幅可能な鋳型を含有したことを示した(図3B)。
続いて、この増幅産物を高ストリンツエンシー下で推定上のエキマン2の殆どに 及ぶpSI25−3’Mbo2プローブにハイブリダイゼーションさせて、この 増幅DNAの真正さを確認したが、これは小1!1lcDNAブール内にこの配 列が相当豊富であることを示唆したく図3C)。長く感光すると、ファロビウス 管と胎盤中にあるシグナルが出てくる。類似の結果がデフエンシン6について認 められた。ヒトデフェンシン1及び3cDNAの配列からの同じ(デザインした プライマー対を用いた第2コントロール実験で、骨髄cDNA及びゲノミツクD NA鋳型から強い臭化エチジウム染色性バンドが生じたが、小腸及び他のcDN Aからは生じなかった。
実施例5 cDNAクローニング 我々は、ヒト小腸ライブラリーの2.5X10’ 2cDNAクローンをD5° オリゴテスクリーニングした(チェノ(Chen)ら、 5cience 23 8: 363−366 (1987))(ベイラー大学のローレンス・チャン博 士の寄贈品)。我々は、−次スクリーニングで40の二重シグナルを認めた。3 ラウンドのプラーク精製及びファージDNAの単離を通して12クローンを得た 。これらクローンのうち10が、プローブD5’オリゴ及びCB587と強くハ イブリダイズし、ハイブリダイゼーションパターンから、これら10クローンに は2つのクラスのクローンがあることが明らかになった。図4Aは、D5’オリ ゴでプローブ処理してから段々に高くなる温度で洗浄し7たときの各クラスの2 つの代表クローンについて見られるノ)イブリダイゼーションパターンを示す。
これら4クローンからの挿入片をサブクローン化し、両方向で完全に配列決定し た。配列分析は、クローン34が5゛末端で更に9塩基伸長している(ヌクレオ チド−19まで)ことを除いてはクローン25と同一であること、及びクローン 14がクローン30に同じような具合に重複していることを示した。図4Bは、 小腸クローンの各クラスの配列をそのプローブ、つまりD5’オリゴの配列と一 緒に整列させたものである。クローン1と2はこのオリゴヌクレオチドプローブ と正確に一致する配列を有し;クローン3と4は85%同一であった。これら2 つのクラスのクローンのいずれもオープンリーディングフレームを有し、そして その推定アミノ酸配列は、それぞれが新規な推定上のプレプロデフエンシンをコ ードすることを示している。これらクローンの3°部分からのプローブを用いる 更なるハイブリダイゼーション実験は、これら10の単離されたcDNAクロー ン間の異質性が2つのクラスに限られるらしいことを証明している。
実施例6 RACE−PCR このメツセージの5°−セグメントの追加のヌクレオチド配列を得るために、小 腸cDNAのプールをcDNA末端の急速増幅(RACE)法を用いて増幅した 。このRACE−PCR手順は、フローマン(Frohman)からの方法(フ ローマンら、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 (USA)  85: 899g−9002(1988))に手を加えたものであった。全RN A(10μg)及びポリdTプライマー(インビトロゲン(In Vitrog en)、サンディエゴ、CA)を逆転写工程に用いた。このDNA産物をdAT P及び末端基トランスフェラーゼで尾部を付加した。次いで、このDNA産物を 、上流プライマーとしてのT7RACE (TACGACTCACTATAGT TTTTTTTTTTTTTT、配列番号・43)プライマー・リンカ−配列、 市販のT7オリゴヌクレオチド(AATACGACTCACTATAG。
配列番号=44)及び下流プライマー、つまりこのcDNAの推定上のコーディ ング領域からのアンチセンスオリゴヌクレオチドであるH5I220a (GG ACTCACGGGTAGCACAAC;配列番号=45)を、記載された方法 (フローマンら、 Proc、Natl、Acad、 Sci、(USA) 8 5: 8998−9002 (1988))に従ってPCRプライマーとして用 いるPCHにおいて鋳型として用いた。約270ヌクレオチドの広がったバンド が、臭化エチジウム染色により検出可能であった(データは示していない)。こ の増幅産物をプラスミドベクター内にサブクローン化して、メチオニンコドンま で伸長した3クローンを分析した。これらクローンのうち1つは、下流プライマ ーから伸長してヌクレオチド−10で終止していたので、逆転写酵素の未熟終止 に該当するかも知れない。その他の2クローンの配列は同一で、下流プライマー からヌクレオチド−40まで伸長していた。このプライマー伸長産物中のヌクレ オチド+172から−40までは、HG−2のゲノミック配列内の連続するヌク レオチド1570〜1359に対応する(図2)。
これら重複クローンからの混成cDNA配列を図40に示し、RACE−PCR 研究から得られたヌクレオチドに下線を付した。この配列は、デフエンジン様プ レプロペプチドをコードする282ヌクレオチドのオープンリーディングフレー ムを有する。このcDNAの独特な3°部分は、サザーンプロット分析における ハイブリダイゼーションの単一バンドを検出しく図4D)、これはヒトゲノム内 のこの遺伝子のシグナルコピーと一致する。
実施例7 ノーザンプロツト分析 小腸及び他の幾つかのヒト組織からのRNAサンプルを、このcDNA配列から のオリゴヌクレオチドプローブ(H3IA309a)を用いてノーザンプロット 分析に付した(図5)。全RNA (クローンチック、パロアルト、CA)をホ ルムアルデヒド存在下でアガロースゲル電気泳動により分画し、毛細管法によっ てナイロン膜(ゼータバインド・キュノ社(Zetabind、 Cuno I nc、)、メリデン。
CT)にプロットした(サムブルーフら、 Mo1ecular Clonin g: a 1aboratory erannual Co1d Spring  Harbor、 Co1d Spring Harbor Laborato ry Press (P989))。
並行するレーンにRNAサイズスタンダード(BRL)を泳動させた。ポリAに 富りだRNAを含有するフィルターを同じく調製した(クローンチック)。放射 標識したDNAプローブを50%(v/v)ホルムアミド15xSSC15Xデ ンハルツ/1%(w/v)SDS中でこの不動化したRNAに37℃でハイブリ ダイズさせ、1xssc10.1%SDS中で55℃で洗浄した。これは、in  5itUハイブリダイゼ一シヨン手順(以下を参照のこと)で用いるストリン ジエンシーの条件と同じ条件である。これら実験で用いたオリゴヌクレオチドプ ローブは:5IG68A (GAGTGGCTCAGCCTGGGCCTGCA GGGCCACCAGGAGAATGGCAGCAAG:配列番号:41)、H 8lA262s (CTCTACAGACTCTGCTGTCGCTGAGCT TCCTAGATAGAAACCAAAGCA、配列番号=46)及びHSIA 309a (TGCTTTGGTTTCTATCTAGGAAGCTCAGCG ACAGCAGAGTCTGTAGAG、配列番号:47)であった。増感スク リーンでの一70℃でのオートラジオグラフィー感光時間は、2〜14日間であ った。0.lX5SC10,1%SDS中65℃でのインキュベーションによっ てプロットからオリゴヌクレオチドプローブを剥ぎ取り、次いで先行するシグナ ルの除去を実証するためにフィルムに再感光した。
H3IA309aプローブが、小腸RNA内の約600ヌクレオチドの豊富なメ ツセージを認識した(図5A、10μg全RNA、3日間感光)。類似の結果が デフエンジン6プローブについて認められた。同じ実験条件下で、β−アクチン プローブへのハイブリダイゼーションにより証明されるように(図5C)これら レーン内に完全なRNAが存在しているにも拘らず、膵臓、腎臓、骨格筋、肝臓 、肺、胎盤、脳又は心臓サンプルでは如何なるメツセージも検出されなかった( 図5B、2μgポリA RNA、10日間感光)。やはり、類似の結果がデフエ ンジン6について認められた。シグナル配列オリゴヌクレオチドを用いるコント ロール実験は、非常によく似たストリンジエンシーの条件下で肺サンプル中にデ フエンジン関連mRNAを示した(図5D)。この移動位置(約550ヌクレオ チド)においてずっと弱いシグナルが胎盤サンプルにおいても検出された。ヒト 肺組織におけるデフエンジン関連配列の存在は、デフエンジン1及び3のプロー ブを用いた先のノーザンプロット分析(ダハ−ら、 Proc、 Natl、^ cad、 Sci、 US^8517327−7331 (1988)) 、胎 児肺組織からの最近のタンパク質データ(ベイト? ン(Bateman) ら 、 J、 Biol、 Chew、 266: 7524−7530 (199 1))及びヒト肺ライブラリーからのHNP−1cDNAのクローニングへと導 く我々の研究室における研究と一致するものである。
実施例8 in 5ituハイブリダイゼーシヨンデフエンジンメツセージの細胞局在性を in 5ituハイブリダイゼーシヨンによって確認した。成人腸粘膜の組織片 をセンス及びアンチセンス5sS−標識オリゴヌクレオチドでプローブ処理した 。成人回腸からの切片中の小腸陰窩の基底における上皮細胞中に、アンチセンス オリゴヌクレオチドプローブ、つまりH3IA309aで強いシグナルが認めら れた。センスオリゴヌクレオチドプローブ、つまりH8lA262sを用いるか 、又はHSIA308aでのハイブリダイゼーションの前に切片を最初にリボヌ クレアーゼで処理した場合には、並行切片には何のシグナルも認められなかった 。コントロール実験により、センス及びアンチセンスオリゴヌクレオチドのいず れも、これら実験条件下でps I 25−3゜Mbo2二本鎖プラスミドDN Aにハイブリダイズするのに等しく有効であることが証明された。同一ではない としても類似の形態学的特徴を有する陰窩細胞は、フロキシン−タートラジン( phloxine−tartrazine)、パネート細胞を検出するのに普通 に用いられる組織化学的染色材(レンドラム(Lendrus)、 J、 Pa rhol、 Bacteriol、 59: 399−404 (1947)) で強く染色した。多数の小腸切片の基底膜に存在する好酸球も、これら実験に用 いたアンチセンスオリゴヌクレオチドプローブで弱く陽性であるようだったが、 そのシグナルはRNアーゼでの前処理で弱められず、センスオリゴヌクレオチド も同じく陽性を示した(データは示していない)。
これらコントロール実験から、最も単純に説明できることは、これら白血球内の シグナルはおそらく人為的なものであって、細胞RNAへのハイブリダイゼーシ ョンからのものではないということである。これら切片中の他の細胞は、どれも いずれのプローブともハイブリダイズしなかった。
実施例9 デフエンジン5の抗微生物活性 精製したデフエンジン5を、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌及びカンジダ・ア ルビカンスを含む幾つかの細菌株で試験してそのin vitroでの抗微生物 活性を測定した。約2.5X10’の微生物を0.25xTSB中で50.25 .12.5.6.25又は3.125μg/mlのこのペプチドと共にインキュ ベートすることによって、最小発育阻止濃度を測定した。最小発育阻止濃度(μ g/mりは、約3.125gg/m+である筈である。
配列表 (2)配列情報SEQ 10 NO:1:(i)配列の特性: (^)配列の長さ: 2880塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー二不明 (if)配列の種類: DNA (genomic)(ix)特徴: (^) NAME/KEY: CD5 (B)存在位置: 1399..1572(ix)特徴二 (^) NAME/KEY: CD5 (B)存在位置: 25521.2663(Lx)特徴: (^) NAME/KEY: TATA signal(B)存在位置: 13 2g、、1334(Lx)特徴: (^) NAME/KEY: CAAT signal(B)存在位1: 12 67、.1271(fx)特徴: (^) NAME/KEY: m1sc signal(B)存在位置: 15 69..1576(ix)特徴: (^) NAME/KEY: m1sc signal(B)存在位置: 25 39..2549(ix)特徴: (^) NAME/KEY: polyA signal(B)存在位置+ 2 770..2775(xi)配列: sEQ ID No:1:CTGCAGG TGA CCCCAGCCATG AGG ACCATCGCCATCCTT  GCT GCCA買CTC1431Met Arg Thr Ile Ala  Ile Leu Ala^la tie LeuCTt; GTG GCCCT G CAG GCCCAG GCT GAG TCA CTCCAG GAA  AGA GCT GAT 1S79 Leu Val^la Leu Gin Ala Gin^la Glu Se r Leu Gin Glu Arg Ala AspGAG GCT ACA  ACCCAG AAG CAG TCT GGG GAA GACAACCA G GACCTT GCT 152V Glu Ala Thr Thr Gin Lys Gin Ser Gly  Glu Asp Asn Gin Asp Leu AlaATCTCCTTT  GCA GGA’ AAT GGA CTCTCT GCT CTT AGA  ACCTCA GGT 157211e Ser Phe Ala Gly  Asn Gly Leu Ser Ala Leu Arg Thr Ser  GlyCTCTCTTCTT TCCACAGGT TCT CAG 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(B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニ一本舗 (D)トポロジー:不明 (xi)配列: SEQ ID NO二25:Val Val Cys Ala  Cys Arg Arg Ala Leu Cys Leu Pro^rg  Glu Arg Argl 5 10 15 ^1a Gly Phe Cys Arg Ile Arg Gly Arg  Ile His Pro Leu Cys Cys Arg^rg (2)配列情報SEQ ID NO:26二(i)配列の特性: (^)配列の長さ、33アミノ酸 (B)型二アミノ酸 (0鎖の数ニ一本舗 (D)トポロジー二不明 (xi)配列: SEQ ID NO:26:VaL VaL Cys^la  Cys Arg Arg Ala Leu Cys Leu Pro Leu  Glu Arg Argl 5 10 15 Ala Gly Phe Cys Arg Ile Arg Gly Arg  Ile His Pro Leu Cys Cys Argrg (2)配列情報SEQ ID NO:27:(i)配列の特性: (^)配列の長さ:34アミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニ一本舗 (D)トポロジー二不明 (xi)配列: SEQ 10 NO:27:Gly Ile Cys ALa  Cys Arg Arg Arg Phe Cys Pro Asn Ser  Glu Arg Phel 5 10 15 Ser Gly Tyr Cys Arg Vat Asn Gly Ala  Arg Tyr Vat Arg Cys Cys 5erArg Arg (2)配列情報SEQ ID NO:28:(i)配列の特性: (A)配列の長さ=34アミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニ一本舗 (D)トボロジー:不明 (xi)配列: SEQ 10 NO:28:Gly Arg Cys Val  Cys Arg Lys Gin Leu Leu Cys Ser Tyr  Arg Glu Argl 5 10 15 Arg Ile Gly Asp Cys Lys Ile Arg Gly  Val Arg Phe Pro Phe Cys CysPro Arg (2)配列情報SEQ ID NO:29:(i)配列の特性; (A)配列の長さ:33アミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖の数ニ一本舗 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C1,6識別記号 庁内整理番号C12N 5/10 C12P 19/34 7432−4B21102 C9282−4B CI2Q 1/68 A 9453−48GOIN 33150 T 7055 −2J7729−4B (72)発明者 ジョーンズ、ダグラス・イーアメリカ合衆国ニューシャーシー 州08095゜ウィンスロー、アルバートソン・ロード(番地なし) I A61K 37102 ABE C12N 5100 A

Claims (52)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.配列番号:5で定義されるアミノ酸配列の少なくとも一部分を含む実質的に 純粋な消化器デフェンシンペプチド。
  2. 2.配列番号:7で定義されるアミノ酸配列の少なくとも一部分を含む実質的に 純粋な消化器デフェンシンペプチド。
  3. 3.消化器デフェンシンペプチドをコードするcDNAの少なくとも一部分から 産生される実質的に純粋な消化器デフェンシンペプチドであって、前記cDNA が配列各号:4で定義されるDNA配列を含むデフェンシンペプチド。
  4. 4.消化器デフェンシンペプチドをコードするcDNAの少なくとも一部分から 産生される実質的に純粋な消化器デフェンシンペプチドであって、前記cDNA が配列番号:6で定義されるDNA配列を含むデフェンシンペプチド。
  5. 5.適する発現系で発現できる祖換えベクターであって、前記発現系と適合性の 制御配列に連結した消化器デフェンシンペプチドをコードするDNA配列を含む 組換えベクター。
  6. 6.DNA配列が配列番号:4により定義される配列の少なくとも一部分を含む 、請求項5のベクター。
  7. 7.DNA配列が配列番号:6により定義される配列の少なくとも一部分を含む 、請求項5のベクター。
  8. 8.請求項6の組換え発現ベクターから産生される消化器デフェンシンペプチド
  9. 9.請求項7の組換え発現ベクターから産生される消化器デフェンシンペプチド 。
  10. 10.有効量の消化器デフェンシンペプチドを適するキャリヤー中に含む接触消 毒剤。
  11. 11.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:5で定義される配列の少なく とも一部分を含むアミノ酸配列を有する、請求項10の接触消毒剤。
  12. 12.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:7で定義される配列の少なく とも一部分を含むアミノ酸配列を有する、請求項10の接触消毒剤。
  13. 13.消化器デフェンシンペプチドを薬学的に許容できるキャリヤー中に含む医 薬組成物。
  14. 14.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:5で定義される配列の少なく とも一部分を含む、請求項13の医薬組成物。
  15. 15.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:7で定義される配列の少なく とも一部分を含む、請求項13の医薬組成物。
  16. 16.徴生物感染症を患っている哺乳動物に抗徴生物有効量の消化器デフェンシ ンペプチドを投与することを含む徴生物感染症を治療する方法。
  17. 17.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:5で定義されるアミノ酸配列 の少なくとも一部分を含む、請求項16の方法。
  18. 18.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:7で定義されるアミノ酸配列 の少なくとも一部分を含む、請求項16の方法。
  19. 19.消化器デフェンシンペプチドが、該消化器デフェンシンペプチドを体内で 発現することによって投与される、請求項16の方法。
  20. 20.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:4で定義されるcDNA配列 の少なくとも一部分を含むcDNAで細胞をinvivoで形質転換することに よって体内で発現される、請求項18の方法。
  21. 21.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:6で定義されるcDNA配列 の少なくとも一部分を含むcDNAで細胞をinvivoで形質転換することに よって体内で発現される、請求項18の方法。
  22. 22.細胞を形質転換する工程が、調節制御配列と機能できるように連結された 前記cDNA配列を含む組換えベクターを用いることを更に含む工程であって、 該調節制御配列が前記形質転換細胞内で前記コーディング配列の発現をもたらす ことができるものである、請求項20の方法。
  23. 23.細胞を形質転換する工程が、調節制御配列と機能できるように連結された 前記cDNA配列を含む組換えベクターを用いることを更に含む工程であって、 該調節制御配列が前記形質転換細胞内で前記コーディング配列の発現をもたらす ことができるものである、請求項21の方法。
  24. 24.消化器系炎症を患っている哺乳動物に抗炎症有効量の消化器デフェンシン ペプチドを投与することを含む消化器系炎症を治療する方法。
  25. 25.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:5で定義されるアミノ酸配列 の少なくとも一部分を含む、請求項24の方法。
  26. 26.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:7で定義されるアミノ酸配列 の少なくとも一部分を含む、請求項24の方法。
  27. 27.消化器デフェンシンペプチドが、該消化器デフェンシンペプチドを体内で 発現することによって投与される、請求項24の方法。
  28. 28.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:4で定義されるcDNA配列 の少なくとも一部分を含むcDNAで細胞をinvivoで形質転換することに よって体内で発現される、請求項26の方法。
  29. 29.消化器デフェンシンペプチドが、配列番号:6で定義されるcDNA配列 の少なくとも一部分を含むcDNAで細胞をinvivoで形質転換することに よって体内で発現される、請求項27の方法。
  30. 30.細胞を形質転換する工程が、調節制御配列と機能できるように連結された 前記cDNA配列を含む組換えベクターを用いることを更に含む工程であって、 該調節制御配列が前記形質転換細胞内で前記コーディング配列の発現をもたらす ことができるものである、請求項28の方法。
  31. 31.細胞を形質転換する工程が、調節制御配列と機能できるように連結された 前記cDNA配列を含む組換えベクターを用いることを更に含む工程であって、 該調節制御配列が前記形質転換細胞内で前記コーディング配列の発現をもたらす ことができるものである、請求項29の方法。
  32. 32.細胞を、消化器デフェンシンペプチドをコードする遺伝子に結合する有効 量の物質と接触させることを含む細胞内の消化器デフェンシンペプチドの産生を 変調させる方法。
  33. 33.細胞を接触させる工程が、細胞を配列番号:1で定義される核酸配列の少 なくとも一部分に結合する物質と接触させることを更に含む、請求項32の方法 。
  34. 34.物質が配列番号:1のシス作用性制御要素に結合する、請求項33の方法 。
  35. 35.細胞を接触させる工程が、細胞を配列番号:4で定義される核酸配列の少 なくとも一部分に結合する物質と接触させることを更に含む、請求項33の方法 。
  36. 36.細胞を接触させる工程が、細胞を配列番号:6で定義される核酸配列の少 なくとも一部分に結合する物質と接触させることを更に含む、請求項32の方法 。
  37. 37.哺乳動物の消化管から採取したサンプル中に存在する消化器デフェンシン ペプチドの量を検出し、そして前記サンプル中に存在するペプチドの量を正常な 哺乳動物の消化管に存在するペプチドの量と比較し、それによって前記ペプチド の異常な量を感染の可能性の指標とすることを含む、消化管の徴生物感染症を診 断する方法。
  38. 38.増加した量の消化器デフェンシンペプチドを検出することが感染の指標と なる、請求項37の方法。
  39. 39.減少した量の消化器デフェンシンペプチドを検出することが感染の指標と なる、請求項37の方法。
  40. 40.哺乳動物の消化管から採取したサンプル中に存在する消化器デフェンシン ペプチドの量を検出し、そして前記サンプル中に存在するペプチドの量を正常な 哺乳動物の消化管に存在するペプチドの量と比較し、それによって前記ペプチド の異常な量を炎症の可能性の指標とすることを含む、消化器系炎症を診断する方 法。
  41. 41.増加した量の消化器デフェンシンペプチドを検出することが炎症の指標と なる、請求項40の方法。
  42. 42.減少した量の消化器デフェンシンペプチドを検出することが炎症の指標と なる、請求項40の方法。
  43. 43.哺乳動物の消化管から採取したサンプル中に存在する消化器デフェンシン ペプチドをコードするmRNAの量を検出し、そして前記サンプル中に存在する 前記mRNAの量を正常な哺乳動物の消化管に存在する前記mRNAの量と比較 し、それによって前記mRNAの異常な量を感染の可能性の指標とすることを含 む、消化管の徴生物感染症を診断する方法。
  44. 44.消化器デフェンシンペプチドをコードする増加した量のmRNAを検出す ることが感染の指標となる、請求項43の方法。
  45. 45.消化器デフェンシンペプチドをコードする減少した量のmRNAを検出す ることが感染の指標となる、請求項43の方法。
  46. 46.哺乳動物の消化管から採取したサンプル中に存在する消化器デフェンシン ペプチドをコードするmRNAの量を検出し、そして前記サンプル中に存在する 前記mRNAの量を正常な哺乳動物の消化管に存在する前記mRNAの量と比較 し、それによって前記mRNAの異常な量を炎症の可能性の指標とすることを含 む、消化器系炎症を診断する方法。
  47. 47.消化器デフェンシンペプチドをコードする増加した量のmRNAを検出す ることが炎症の指標となる、請求項46の方法。
  48. 48.消化器デフェンシンペプチドをコードする減少した量のmRNAを検出す ることが炎症の指標となる、請求項46の方法。
  49. 49.下記の工程を含む、患者の消化器系障害へのかかり易さを診断する方法: 前記ヒト患者からDNA含有試験サンプルを採取し;前記DNA含有試験サンプ ルからのDNAを、配列番号:1、配列番号:4及び配列番号:5からなる群か ら選はれるデフェンシン配列の上流部分に相補的な配列を有する上流プローブと その選んだデフェンシン配列の下流部分に相補的な配列を有する下流プローブと を用いて増幅し;そして前記増幅したDNAを正常サンプルからのDNAと比較 して、正常DNAに比べた増幅DNAの1又は2以上の突然変異を同定し、それ によって増幅DNA中の突然変異を前記患者が消化器系障害にかかる高い可能性 を有しているという指標にする。
  50. 50.上流プローブが配列番号:48で定義される配列を有し、下流プローブが 配列番号:39で定義される配列を有する、請求項49の方法。
  51. 51.下記の工程を含む、デフェンシンペプチドを同定する方法:ゲノミックク ローンのライブラリーを、進化的に保存されたデフェンシン配列由来のオリゴヌ クレオチドプローブを用いてスクリーニングし、その際、該プローブの該クロー ンヘのハイブリダイゼーシヨンが、該クローンがデフェンシンペプチドをコード するDNA配列を含有する可能性を示すものであり;そして 該クローンの特徴を明らかにして、デフェンシンペプチドをコードするDNA配 列を確認する。
  52. 52.プローブが配列各号:35で定義される配列の少なくとも一部分を含む、 請求項51の方法。
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