JPH07508400A - Receptor internalization signals - Google Patents
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 あり、 Xllは、存在する場合には、アラニンあるいはフェニルアラニンであり、 ここで、残基X1、X、およびX、の少なくとも1つが芳香族アミノ酸であり、 そしてさらに、残基X1、X2、Xl、XIG、およびX11は、コア配列側に すぐ隣接する残基が存在する場合にのみ存在しうるちのであり、 ただし、FXNPXY、GPLY、PPGY、およびyxYXKV (配列中の Xは、任意のアミノ酸を表す)よりなる群から選ばれる配列となることはない ペプチドを含有する組成物。[Detailed description of the invention] can be, Xll, when present, is alanine or phenylalanine, where at least one of residues X1, X, and X is an aromatic amino acid, Furthermore, residues X1, X2, Xl, XIG, and X11 are on the core sequence side. It can only exist if the immediately adjacent residue is present, However, FXNPXY, GPLY, PPGY, and yxYXKV (in the array X represents any amino acid) A composition containing a peptide.
22、請求の範囲第21項記載のペプチドをコードするヌクレオチド配列を含有 する組成物。22, containing a nucleotide sequence encoding the peptide according to claim 21 composition.
23、宿主対象に、リガンドの細胞内への輸送を調節しうる異種インターナライ ゼーション・シグナルを含むよう改変した、上記宿主対象由来の細胞を導入する 工程からなる遺伝子治療の方法。23. Provide a host subject with a heterologous internal enzyme that can modulate the intracellular transport of the ligand. Introducing cells from the host subject that have been modified to contain a cation signal. A gene therapy method consisting of steps.
24、宿主対象の細胞に、リガンドの細胞内への輸送を調節しうる異種インター ナライゼーション・シグナルをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクター を導入する工程からなる遺伝子治療の方法。24. Injecting into the host subject's cells a heterologous interface that can modulate the transport of the ligand into the cell. Expression vector containing a nucleotide sequence encoding a naturalization signal A method of gene therapy consisting of the process of introducing.
発明の背景 本発明は、インターナライゼーション・シグナル、ならびにリガンドの細胞内へ の輸送を調節するに際してのインターナライゼーション・シグナルの使用に関す る。Background of the invention The present invention provides internalization signals as well as intracellular delivery of ligands. on the use of internalization signals in regulating the transport of Ru.
2、 関連技術 受容体依存性エンドサイト−シスは、各種の栄養素、ホルモン、および増殖因子 を、細胞内に特異的かつ効率的に輸送する機構である。受容体依存性エンドサイ ト−シスの過程は複雑で、いくつかの別個の生化学的過程から構成される。エン ドサイト−シスの過程は、通常、(1)可溶性のコートタンパク質が細胞膜に補 充され、被覆ピット形成の核が形成され、(2)コート構成成分が集まり、被覆 ビットが成長し、(3)成長中の被覆ビット内に特定の受容体が捕捉され、(4 )細胞膜が陥入し、(5)コートが閉鎖し、そして(6)被覆ビットが内側に出 芽し、切れて、被覆小胞を形成した箇所で、膜が融合する過程によって進行する 。2. Related technology Receptor-dependent endocytosis is the process by which a variety of nutrients, hormones, and growth factors are detected. It is a mechanism that specifically and efficiently transports into cells. receptor-dependent endocytosis The process of tosis is complex and consists of several distinct biochemical processes. en The process of docytosis usually involves (1) the recruitment of soluble coat proteins to the cell membrane; (2) Coat constituents gather and form coating pits. The bit grows, (3) specific receptors are captured within the growing coated bit, and (4 ) the cell membrane invaginates, (5) the coat closes, and (6) the coated bit exits inside. Proceeds through the process of membrane fusion at the point where it sprouts, breaks off, and forms a coated vesicle. .
小胞の内容物は、最終的にエンドサイトまで運ばれる。受容体依存性エンドサイ ト−シスの全過程の鍵を握るのは、受容体の細胞質側尾部に存在しているインタ ーナライゼーション・シグナルである。細胞質側尾部は、被覆ビットの形成の間 に、可溶性のコートのタンパク質と相互に作用する。The contents of the vesicle are ultimately transported to the end site. receptor-dependent endocytosis The key to the entire process of tosis is the interface present in the cytoplasmic tail of the receptor. It is a narration signal. Cytoplasmic tail during formation of coated bits interacts with soluble coat proteins.
受容体、たとえばトランスフェリン受容体(TR)ならびに低密度リポタンパク 質(L D L)受容体は、被覆ビット内に構成的にかたまって存在し、リガン ドの存在下ならびに不在下で、迅速にインターナライズされる。他の受容体、た とえば上皮増殖因子(EGF)受容体は、リガンドと結合してはじめて、被覆ビ ット内に濃縮され、インターナライズされる。これまでの研究から、構成的に再 利用される受容体の細胞質ドメインにはインターナライゼーション・シグナルが 存在し、このインターナライゼーション・シグナルが、被覆ビットのアダプター タンパク質と相互に作用して、効率の高いエンドサイト−シスを促進しているら しいことがはっきりしてきた。Receptors such as transferrin receptor (TR) and low density lipoprotein The LDL receptors are present in constitutive clusters within the coated bits and are internalizes quickly in the presence as well as absence of the code. other receptors, For example, the epidermal growth factor (EGF) receptor binds to a ligand and then It is concentrated and internalized within the cut. From previous research, we have found that The cytoplasmic domain of the receptor used contains internalization signals. present and this internalization signal is present in the coated bit adapter. It interacts with proteins to promote highly efficient endocytosis. Something has become clear.
異種インターナライゼーション・シグナルを使用してエンドサイト−シスを調節 できれば望ましい。その暁には、たとえば、腫瘍細胞による毒性の物質のインタ ーナライゼーションを刺激したり、必須栄養素の取り込みを抑制したりすること が可能となるはずである。しかし、出願人の発明に至るまで、異種インターナラ イゼーション・シグナルをある受容体から別の受容体に成功裡に移植することは できなかった。本発明は、こうした必要性にこたえるものであり、異種インター ナライゼーション・シグナルを使用し、また、これまで未知であったシグナルの 配列および構造を推定する手段を提供するものである。Modulating endocytosis using heterologous internalization signals Preferable if possible. At that time, for example, the interaction of toxic substances by tumor cells may be stimulating naturalization or inhibiting the uptake of essential nutrients. should be possible. However, until the applicant's invention, the The successful transfer of an ization signal from one receptor to another is could not. The present invention responds to these needs and provides a using localization signals and discovering previously unknown signals. It provides a means to infer sequence and structure.
発明の開示 本発明では、異種インターナライゼーション・シグナルを細胞内に導入すること によって、リガンドの細胞内への輸送を調節できることを見いだした。シグナル は、ヌクレオチド配列、あるいはコードされたペプチドとして導入する。インタ ーナライゼーション・シグナルをある受容体から別の受容体に移植し、なおかつ その活性を保持しうるということは、科学ならびに医学の各種用途、たとえば細 胞へのドラッグ・デリバリ−に際してエンドサイト−シスを制御するうえで重大 な意味を有するものである。Disclosure of invention The present invention involves introducing heterologous internalization signals into cells. We have discovered that the transport of ligands into cells can be regulated by signal may be introduced as a nucleotide sequence or as an encoded peptide. Inter transfer the naturalization signal from one receptor to another and still The ability to retain its activity means that it can be used in various scientific and medical applications, such as microorganisms. Important for controlling endocytosis during drug delivery to cells It has a meaning.
したがって、本発明は、リガンドの細胞内への受容体依存性の輸送を調節するに あたって、細胞内に異種インターナライゼーション・シグナルを導入する工程を 含む方法を提供するものである。Therefore, the present invention provides methods for modulating receptor-dependent transport of ligands into cells. The process of introducing a foreign internalization signal into cells is The present invention provides a method for including.
また、本発明は、細胞表面受容体のインターナライゼーションを調節している配 列を特定する方法も提供するものである。この方法は、(a)かかる受容体を有 する細胞を、配列の存在下あるいは不在下、そして必要に応じて細胞表面受容体 に対するリガンドの存在下で恒温培養し、そして(b)前記配列の存在下あるい は不在下で前記細胞受容体のインターナライゼーションを測定する工程を含む。The present invention also provides a mechanism for controlling the internalization of cell surface receptors. It also provides a way to identify columns. This method comprises: (a) having such a receptor; cell surface receptors in the presence or absence of sequences and, as appropriate, cell surface receptors. (b) in the presence of said sequence or comprising measuring internalization of said cellular receptor in the absence.
本発明は、リガンドの細胞内への輸送を調節する組成物も提供するものである。The invention also provides compositions that modulate the transport of ligands into cells.
本発明の組成物は、タイト・ターン(きっちりしたターン)のコンホメーション を有し、以下で詳述する所定のアミノ酸配列を有するペプチドを含む。本発明は 、この種のペプチドをコードするヌクレオチド配列も提供する。The composition of the present invention has a tight turn conformation. and includes peptides having the predetermined amino acid sequences detailed below. The present invention , also provides nucleotide sequences encoding such peptides.
さらに、本発明は、宿主対象に対して遺伝子治療を適用する方法も提供するもの である。この方法は、たとえば、リガンドの細胞への輸送を調節しうる異種イン ターナライゼーション・シグナルを含むよう改変した、宿主対象由来の細胞をそ の宿主対象に導入することによって実施することができる。Additionally, the present invention provides a method of applying gene therapy to a host subject. It is. This method uses, for example, a heterologous protein that can modulate the transport of the ligand into the cell. Cells from a host subject that have been modified to contain a internalization signal are then can be carried out by introducing the host subject into a host subject.
本発明は、リガンドの細胞への輸送を調節しうる異種インターナライゼーション ・シグナルをコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターを、宿主対象に導 入する工程を含む遺伝子治療の方法も提供するものである。The present invention provides methods for heterologous internalization that can modulate the transport of ligands into cells. ・Introducing an expression vector containing a nucleotide sequence encoding a signal into a host subject Also provided is a method of gene therapy comprising the step of introducing.
図面の簡単な説明 以下の図面の説明は、はじめて成功をおさめた異種インターナライゼーション・ シグナルの移植について記載するものである。Brief description of the drawing The following drawing description describes the first successful heterogeneous internalization. This paper describes signal transplantation.
図1. 野性型あるいは突然変異型ヒトTRを発現するCEFによる、ヒトTf からの1.9Feの取り込み量。ヒトTRを発現するCEFによるヒトTfから の19 F eの取り込み量の測定を、細胞を”F e−T fとともに図示し た時間にわたって恒温培養し、細胞を洗浄し、その放射能を測定することによっ て行った。図示した結果は、2つの代表的な実験AおよびBについてのもので、 各点は、野性型あるいは突然変異型TRを発現するCEFの3つの培養による5 IFCの取り込み量の平均値を表す。グラフAは、野性型(ム)、ならびに20 YTFR23→NPVY (ロ) 、”LSYTRF” →FDNPVY (I I) 、”YTRF”−YKSV (○)、”LSYTRF”→YKYSKV (・)、およびF23M(△)の突然変異型TRについての相対的なS I F eの取り込み量を示す。Figure 1. Human Tf by CEF expressing wild type or mutant human TR The amount of 1.9Fe taken in from. From human Tf by CEF expressing human TR The measurement of the uptake amount of 19Fe is shown in the diagram with the cell "Fe-Tf". By incubating the cells for a period of time, washing the cells, and measuring their radioactivity. I went. The results shown are for two representative experiments A and B. Each point represents 55 cells from three cultures of CEF expressing wild-type or mutant TR. It represents the average value of IFC uptake. Graph A shows wild type (mu) and 20 YTFR23 → NPVY (B), “LSYTRF” → FDNPVY (I I), “YTRF”-YKSV (○), “LSYTRF” → YKYSKV (・), and relative S I F for mutant TR of F23M (△) Indicates the amount of e taken in.
グラフBは、野性型(ム)、ならびにZ OY T RF 23→NPVY(E l) 、”LSYTRF”−FDNPVY (麿)、F23W(○)、F23I (・)、および△3−59(△)の突然変異型ヒトTRについての相対的な59 Feの取り込み量を示す。Graph B shows wild type (Mu) and Z OY T RF 23→NPVY(E l), “LSYTRF”-FDNPVY (Maro), F23W (○), F23I (・), and relative 59 for mutant human TR of △3-59 (△) The amount of Fe uptake is shown.
図2.定常状態の分布(膳)と、CEFで発現されたヒトTR突然変異(TRの インターナライゼーション・モチーフのカルボキシ末端芳香族残基での突然変異 )の69peの取り込み量(ロ)の比較。23番目のフェニルアラニンを、メチ オニン(F23M)、イソロイシン(F23I)、トリプトファン(F23W) 、アラニン(F23A)、あるいはグリシン(F 23 G)のいずれかに変更 した。F23AおよびF23B突然変異体についてのデータは、ColCo11 o、 et al、 Ce1l、 63: 1061−1072.1990から 得たものである。定常状態の分析にあたっては、ヒトTRを発現するCEFを、 ′2& tテ標識したTfとともに、37°Cにて60分間恒温培養してから、 緩衝液で洗浄した。材料および方法の項に記載した酸による洗浄の技法を使用し て、表面に結合したTfと、インターナライズされたTfとを区別した。インタ ーナライゼーンヨンの率は3回の実験の平均値を表すものであり、野性型(Wt )TRに対してのパーセント士標準誤差として示しである。Figure 2. Steady-state distribution (tablet) and human TR mutations expressed in CEF (TR Mutation at the carboxy-terminal aromatic residue of the internalization motif ) Comparison of 69pe uptake amount (b). The 23rd phenylalanine is methi Onine (F23M), Isoleucine (F23I), Tryptophan (F23W) , changed to either alanine (F23A) or glycine (F23G) did. Data for F23A and F23B mutants are shown in ColCo11 o, et al, Ce1l, 63: 1061-1072. From 1990 That's what I got. For steady-state analysis, CEF expressing human TR was After incubating at 37°C for 60 minutes with '2&tte-labeled Tf, Washed with buffer. using the acid cleaning technique described in the Materials and Methods section. We distinguished between surface-bound Tf and internalized Tf. Inter The rate of Narai Zenyong represents the average value of three experiments and is based on the wild type (Wt ) is shown as percentile standard error for TR.
図3.6残基のマンノース−〇−燐酸受容体(Man−6−PR)ならびに低密 度リポタンパク質受容体(LDLR)のパターンと合致する配列を有するインタ ーナライゼーション・モチーフ類似体の結晶学的なターン構造を重ね合わせた図 。(A)Man−6−PRのインターナライゼーソヨン・モチーフの類似体。Figure 3. Six-residue mannose-〇-phosphate receptor (Man-6-PR) and low density An protein with a sequence that matches the pattern of the LDLR Overlay of crystallographic turn structures of internalization motif analogs. . (A) Analogue of the internalizing soyon motif of Man-6-PR.
(B)LDLRのインターナライゼーンヨン・モチーフの類似体。(B) Analogue of the internalizing motif of LDLR.
(C)Man−6−PRのインターナライゼーション・モチーフの類似体と、L DLRのインターナライゼーション・モチーフの類似体を重ね合わせた図。(C) Analogs of the internalization motif of Man-6-PR and L Overlay of analogs of the DLR internalization motif.
好適実施態様の説明 本発明は、細胞内に異種インターナライゼーション・シグナルを導入する工程を 含む、リガンドの細胞内への受容体依存性の輸送を調節する方法に関する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention involves the step of introducing a heterologous internalization signal into cells. A method of modulating receptor-dependent transport of a ligand into a cell, including.
「異種」という用語は、本発明のインターナライゼーション・シグナルを記載す る際に使用した場合には、細胞に導入されるすべてのインターナライゼーション ・シグナルのことを称する。The term "heterologous" is used to describe the internalization signals of the present invention. All internalizations introduced into the cells should be ・Refers to a signal.
「リガンド」という用語は、細胞表面の受容体と結合しうるすべての物質のこと を称する。「タイト・ターン」という用語は、異種インターナライゼーンヨン・ シグナル中のアミノ酸残基が有する逆ターンまたはへリックスのターンのコンホ メーションのことを称する(Collawn、 et al、、 Ce11.6 3: 1061.1990; CoCo11a。The term "ligand" refers to any substance that can bind to a receptor on the surface of a cell. is called. The term "tight turn" refers to Reverse turns or helical turn conformations of amino acid residues in the signal Collawn, et al, Ce11.6 3: 1061.1990; CoCo11a.
et at、、 EMBOJ、、 10: 3247.1991 )。「細胞表 面受容体」という用語は、天然のリガンドを有するか否かにかかわらず、すべて の細胞表面の分子のことを称する。「配列」という用語は、アミノ酸配列ならび に核酸配列のことを称する。「インターナライゼーション・モチーフ」という用 語は、タイト・ターン構造を有するアミノ酸のインターナライゼーション・シグ ナルのことを称する。インターナライゼーション・モチーフという用語と、イン ターナライゼーション・シグナルという用語は、互いに交換可能に使用しである 。「コア」という用語は、細胞表面でのインターナライゼーションに関与するア ミノ酸残基の最小配列のことを称する。et at, EMBOJ, 10: 3247.1991). ``Cell table The term "face receptor" refers to all receptors, whether or not they have a natural ligand. refers to molecules on the cell surface. The term "sequence" refers to an amino acid sequence and refers to a nucleic acid sequence. ``Internalization Motif'' The term refers to the internalization signal of amino acids with a tight turn structure. Names Naru. The term internalization motif and The terms internalization signals are used interchangeably. . The term “core” refers to the core involved in internalization at the cell surface. Refers to the minimum sequence of amino acid residues.
本明細書で言及するアミノ酸は、下記に示す3文字あるいは1文字の略号にした がって特定することがある。Amino acids referred to herein are abbreviated to the three-letter or one-letter abbreviations shown below. Therefore, it may be specified.
3文字 1文字 アミノ酸 略号 略号 L−アラニン Ala A L−アルギニン Arg R L−アスパラギン Asn N L−アスパラギン酸 Asp D L−システィン Cys C L−グルタミン Gin Q L−グルタミン酸 Glu E L−グリシン cty G L−ヒスチジン His H L−イソロイシン lie I L−ロイシン Leu L L−リシン Lys K L−メチオニン Met M L−フェニルアラニン Phe F L−プロリン Pro P L−セリン Ser S L−トレオニン Thr T L−トリプトファン Trp W L−チロシン Tyr Y L−バリン Val V 本発明で使用する異種インターナライゼーション・シグナルは、細胞内にすでに 存在しているインターナライゼーション・シグナルと同一でも異なっていてもよ い。異種シグナルをコードするDNAを標的細胞に導入する場合には、導入する ヌクレオチド配列が、細胞表面受容体をコードする別のヌクレオチド配列をさら に含んでいてもよい。この細胞表面受容体は、標的細胞中にすてに存在している 受容体と同一でも異なっていてもよい。3 characters 1 character Amino acid abbreviation abbreviation L-alanine Ala A L-Arginine Arg R L-asparagine Asn N L-aspartic acid Asp D L-cystine Cys C L-glutamine Gin Q L-glutamic acid Glu E L-glycine cty G L-histidine His H L-isoleucine lie I L-Leucine Leu L L-lysine Lys K L-methionine Met M L-phenylalanine Phe F L-Proline Pro P L-serine Ser S L-threonine Thr T L-tryptophan Trp W L-Tyrosine Tyr Y L-valine Val V The heterologous internalization signal used in the present invention is already present in the cell. May be the same or different from existing internalization signals. stomach. When introducing DNA encoding a foreign signal into target cells, introduce The nucleotide sequence further encodes another nucleotide sequence that encodes a cell surface receptor. may be included in This cell surface receptor is already present on target cells It may be the same as or different from the receptor.
このように、本発明では、インターナライゼーション・シグナルを含む受容体を 有する細胞、ならびにインターナライゼーション・シグナルを有さない受容体を 有する細胞に、異種インターナライゼーション・シグナルを導入する実施態様を 行おうとするものである。また、インターナライゼーション配列を細胞表面受容 体の一部として導入する場合には、この受容体は、標的細胞内にすでに存在して いる受容体と同一でも異なっていてもよい。Thus, in the present invention, receptors containing internalization signals are cells with receptors that do not have an internalization signal. Embodiments for introducing heterologous internalization signals into cells with That's what I'm trying to do. In addition, internalization sequences can be integrated into cell surface receptors. When introduced as part of the body, this receptor is already present in the target cell. It may be the same or different from the receptor.
本発明による、異種インターナライゼーション・シグナルの標的細胞への導入は 、いくつかの手段によって行うことができる。The introduction of heterologous internalization signals into target cells according to the present invention , can be done by several means.
たとえば、シグナルを、ペプチド、あるいはこのペプチドをコードするヌクレオ チド配列として導入することができる。また、導入した配列が、この配列に隣接 する配列をさらに含んでいてもよい。このさらなる隣接配列は、細胞表面受容体 をコードしていても、また細胞表面受容体であってもよい。For example, the signal can be linked to a peptide or a nucleolyte encoding this peptide. It can be introduced as a sequence. Also, the introduced array is adjacent to this array. It may further include an array. This additional flanking sequence is associated with cell surface receptors. or may be a cell surface receptor.
インターナライゼーンヨン・シグナルのペプチド、あるいはこのペプチドをコー ドする核酸配列の細胞表面受容体への導入は、いくつかの方法によって行うこと ができ、こうした方法としては、以下のものがある。l)受容体中の残基を、導 入したインターナライゼーション配列中の残基で置換する(残基/塩基のl対1 の置換)。2)すでに存在する受容体中の2つの残基/塩基の間に、インターナ ライゼーション・シグナルを挿入する。したがって、受容体配列は長くなる。3 )すでに存在する受容体中のいくつかの残基を、数がもっと多いインターナライ ゼーション・シグナルの残基で置換する。したがって、受容体は長くなる。イン ターナライゼーション・シグナルのペプチドを導入するにあたっていずれの方法 を選択するかは、各事例ごとに、構造上、実験上の諸条件を考慮して決める。internalized signal peptide or a peptide that encodes this peptide. Introduction of nucleic acid sequences to cell surface receptors can be accomplished by several methods. These methods include the following: l) Residues in the receptor are Replace with a residue in the entered internalization sequence (1:1 residue/base) ). 2) between two residues/bases in an already existing receptor; Insert a optimization signal. Therefore, the receptor sequence becomes longer. 3 ) to replace some residues in the already existing receptor with a larger number of internal residues. Replace with the residue of the cation signal. Therefore, the receptor becomes longer. in Which method can be used to introduce the internalization signal peptide? The decision to select is made in each case by considering various structural and experimental conditions.
インターナライゼーション・シグナルを受容体配列に導入するのに好適な位置は 、内在性のインターナライゼーション・シグナルの位置を決定することによって 、また、受容体配列がタイト・ターンのコンホメーションならびにバッキングの 相互作用を有していて、導入したシグナルを収容することができる位置を決定す ることによって確定することができる。構造およびバッキングに関する情報は、 結晶構造解析、NMRlあるいは高解像度電子顕微鏡によって得ることができる 。こうした情報が入手できない状況では、一般に使用されており、また入手が容 易な、二次構造推定用のアルゴリズムを使用して、タイト・ターンとして折れ曲 がる可能性の高い配列領域の位置を決定するとよい。受容体配列のインターナラ イゼーション配列の置換を行う場合は、インターナライゼーション配列に配列が 最も似ている受容体のタイト・ターン領域が、置換に際して好適な部位である。The preferred position for introducing internalization signals into the receptor sequence is , by determining the location of endogenous internalization signals. In addition, the receptor sequence has a tight turn conformation and a backing conformation. Determine the location that has interaction and can accommodate the introduced signal. It can be confirmed by Information regarding construction and backing can be found at Can be obtained by crystal structure analysis, NMRl or high resolution electron microscopy . In situations where such information is not available, commonly used and difficult to obtain bends as tight turns using easy-to-use algorithms for secondary structure estimation. It is a good idea to determine the positions of sequence regions that are likely to be affected. Internals of receptor array When replacing the internalization array, if the internalization array has an array The tight turn region of the most similar receptor is the preferred site for substitution.
これは、こうした部位で置換を行うと、構造上の不安定化が最小限ですむからで ある。配列の類似性は、突然変異のデータのマトリックスや、他の配列類似性の 指標、たとえば残基の大きさや極性によって決定することができる。This is because substitutions at these sites cause minimal structural instability. be. Sequence similarity can be calculated using matrices of mutation data and other sequence similarities. It can be determined by indicators such as residue size and polarity.
異種インターナライゼーション・シグナルの導入によって、リガンドの、このリ ガンドと反応性の表面受容体を有する細胞内への輸送を調節することができる。Introduction of a heterologous internalization signal can improve this reorganization of the ligand. Transport into cells with surface receptors reactive with Gund can be regulated.
こうした調節によって、異種インターナライゼーション・シグナルとして何を選 んだかに応じて、エンドサイト−シスの増大あるいは低減が誘導される。前述し たように、受容体依存性エンドサイト−シスの鍵を握っているのは、表面受容体 の細胞質側尾部に存在するインターナライゼーション・シグナルである。細胞表 面受容体の取り込みを制御しているのは、インターナライゼーション・シグナル なのである。Through these adjustments, what is selected as a heterologous internalization signal? Depending on the situation, an increase or decrease in endocytosis is induced. mentioned above As shown above, surface receptors hold the key to receptor-dependent endocytosis. This is an internalization signal present in the cytoplasmic tail of . cell surface Internalization signals control surface receptor uptake That's why.
細胞表面受容体のインターナライゼーションを調節しうる異種インターナライゼ ーション・シグナルの特定は、この種の受容体を有する細胞を、インターナライ ゼーション・シグナルではないかと考えられる配列の存在下あるいは不在下で恒 温培養することニヨッテ行う。細胞の培養は、Jing、 et al、、 J 、 Ce1l Bio+、。Heterologous internalizers that can modulate cell surface receptor internalization Identification of this type of receptor activation signal will allow cells with this type of receptor to become internalized. constant in the presence or absence of a sequence that is thought to be a cation signal. It is necessary to incubate at a warm temperature. Cell culture was performed by Jing, et al., J. , Ce1l Bio+,.
110: 283.1990の方法にしたがって行う。必要に応じて、恒温培養 をリガンドの存在下で実施し、配列の存在下あるいは不在下における細胞表面受 容体のインターナライゼーションを測定する。110:283.1990. If necessary, constant temperature culture is carried out in the presence of the ligand, and cell surface receptors are detected in the presence or absence of the sequence. Measuring body internalization.
本発明は、細胞表面受容体のインターナライゼーションを抑制する方法も提供す るものである。この過程は、被覆ピ・ソトにかたまって存在する受容体を有して いる細胞に、有効量の異種インターナライゼーション・シグナルのペプチドを導 入することによって実施するもので、そこでは、この異種ペプチドが、アダプタ ータンパク質との結合をめぐって、受容体のインターナライゼーション・シグナ ルのペプチドと拮抗することになる。「有効量」という用語は、結果的にエンド サイト−シス小胞の形成が抑制される量のことを称するものである。有効量のイ ンターナライゼーション・シグナルのペプチドの配送は、本明細書に記載する機 構のいずれか、たとえば、リポソームへの封入、あるいは他の当業界で周知の方 法によって行うことができる。The present invention also provides methods for inhibiting internalization of cell surface receptors. It is something that This process involves the receptors being clustered together in the coating. Delivering an effective amount of a heterologous internalization signal peptide into cells This is carried out by inserting the foreign peptide into the adapter. - Receptor internalization signals are involved in binding to proteins. It will be competitive with the peptide of Le. The term "effective amount" refers to This refers to the amount at which the formation of cyto-cys vesicles is suppressed. Effective amount Delivery of internalization signal peptides can be achieved by the mechanisms described herein. for example, encapsulation in liposomes or other techniques well known in the art. It can be done by law.
本発明で使用することのできるインターナライゼーション・シグナルのペプチド は、タイト・ターンを有し、アミノ酸配列:X I Xr Xh X 4 Xs Xs XI X @ Xi XIoXzを有していることを特徴としている。Internalization signal peptides that can be used in the present invention has a tight turn, and the amino acid sequence: X I Xr Xh X 4 Xs It is characterized by having Xs XI X X@Xi XIoXz.
ここでX1Xsはコア配列を構成し、 X、−X、の残基ならびにX9Xl+の残基は必要に応じて存在するものであり 、そして Xlは、存在する場合には、ロイシンあるいはグルタミン酸であり、 X2は、存在する場合には、イソロイシン、メチオニン、あるいはプロリンであ り、 X、は、存在する場合には、任意のアミノ酸残基であり、X4は、存在する場合 には、アラニン、極性のアミノ酸、あるいは芳香族アミノ酸から選ばれ、X、も 存在する場合には、X3あるいはX、残基の少なくとも一方が極性であり、χG は、X、−X、の残基が存在しない場合には、芳香族アミノ酸であり、少なくと もX、の残基あるいはさらに上流側の(1個ないし2個以上の)残基が存在する 場合には、芳香族アミノ酸あるいは極性のアミノ酸から選ばれ、X6は、極性の アミノ酸あるいはアラニンであり、X、は、X、−X、の残基が存在しない場合 には、極性のアミノ酸あるいはアラニンから選ばれ、少なくともX4の残基ある いはさらに上流側の(1個ないし2個以上の)残基が存在する場合には、任意の アミノ酸残基であり、 XIは、芳香族アミノ酸あるいは疎水性アミノ酸から選ばれ、X、は、存在する 場合には、セリンあるいはアラニンであり、X toは、存在する場合には、ア ラニンあるいはロイシンであり、 Xllは、存在する場合には、アラニンあるいはフェニルアラニンであり、 ここで、残基X、 、X、およびX、の少なくとも1つは芳香族アミノ酸であり 、そしてさらに、残基Xl、X2、Xl、X1o、およびXllは、コア配列側 にすぐ隣接する残基が存在する場合にのみ存在しうるちのである。Here, X1Xs constitutes a core array, The residues X, -X, and X9Xl+ are present as necessary. ,and Xl, if present, is leucine or glutamic acid; X2, if present, is isoleucine, methionine, or proline. the law of nature, X, if present, is any amino acid residue, X4, if present is selected from alanine, polar amino acids, or aromatic amino acids; If present, at least one of the X3 or X residues is polar and χG is an aromatic amino acid if the residues X, -X, are absent, and at least There is also a residue of X, or (one or more) residues further upstream is selected from aromatic amino acids or polar amino acids, and X6 is a polar amino acid. It is an amino acid or alanine, and X is an X, -X residue is not present. has at least X4 residues selected from polar amino acids or alanine or if there are (one or more) residues further upstream, any is an amino acid residue, XI is selected from aromatic amino acids or hydrophobic amino acids, and X is present X to is serine or alanine, and X to is serine or alanine, if present. Ranine or leucine, Xll, when present, is alanine or phenylalanine, Here, at least one of the residues X, , X, and X is an aromatic amino acid , and furthermore, residues Xl, X2, Xl, X1o, and Xll are on the core sequence side It can only be present if there is a residue immediately adjacent to .
インターナライゼーション・シグナルのペプチドとして好適な第一の群は、アミ ノ酸配列: X5X6X7XI を有することを特徴としており、ここでX5−X、は上記定義の通りてあり、た だ腰X6とX7が両方ともアラニンとなることはない。The first group of peptides suitable for internalization signals are amino Noic acid sequence: X5X6X7XI , where X5−X is as defined above, and Douche X6 and X7 cannot both be alanine.
配列X5Xs X7Xsを有するインターナライゼーション・シグナルのペプチ ドとしてさらに好適な群は、配列中のX5が、フェニルアラニンあるいはチロシ ンであり、X6が、アラニン、アルギニン、グルタミン、セリン、あるいはトレ オニンであり、 X、が、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、グリシン、グルタミン酸、ヒ スチジン、リシン、あるいはトレオニンであり、そして X6が、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、バリン、あ るいはトリプトファンであるものである。Peptide of internalization signal having sequence X5Xs X7Xs In a group more suitable as a code, X5 in the sequence is phenylalanine or tyrosine. and X6 is alanine, arginine, glutamine, serine, or Onin, X, is alanine, arginine, aspartic acid, glycine, glutamic acid, stidine, lysine, or threonine, and X6 is isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, valine, a Rui is tryptophan.
x、x、x、x、の配列を有するインターナライゼーション・シグナルのペプチ ドとして最も好適なのは、YTRM、YARF、YTRI、YQDL、YTKF 、YSKV、YTRWSYRHV、YSAFSYQTI、YTAF、YTGFS YTEF、FTRF、およびYTRFよりなる群から選ばれるものである。an internalization signal peptide having the sequence x, x, x, x; The most suitable as a code are YTRM, YARF, YTRI, YQDL, YTKF. , YSKV, YTRWSYRHV, YSAFSYQTI, YTAF, YTGFS It is selected from the group consisting of YTEF, FTRF, and YTRF.
インターナライゼーション・シグナルのペプチドとして第二の好適な群は、アミ ノ酸配列: x、x、x5x、x、Xs を有することを特徴としており、ここでX3 XIは上記定義の通りである。A second preferred group of internalization signal peptides is amino Noic acid sequence: x, x, x5x, x, Xs , where X3 XI is as defined above.
配列X+ X、XI Xa x、x、を有するインターナライゼーション・シグ ナルのペプチドとしてさらに好適な群は、配列中のX、が、アスパラギン、ロイ シン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、あるいはチロシンであり、X 、が、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン、リシン、フェニルアラニン、あ るいはセリンであり、XIが、アスパラギン、グルタミン、あるいはチロシンで あり、 x6が、アルギニン、グリシン、プロリン、セリン、あるいはト1ノオニンであ り、 X、が、アラニン、アルギニン、リシン、フェニルアラニン、あるいはバリンて あり、そして x6が、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトフ ァン、チロシン、あるいはバリンであるものである。internalization sig with array X+X, XI Xa x, x A more preferable group as a null peptide is one in which X in the sequence is asparagine, leuko Syn, methionine, phenylalanine, proline, or tyrosine, and , but alanine, aspartic acid, glutamine, lysine, phenylalanine, R is serine, and XI is asparagine, glutamine, or tyrosine. can be, x6 is arginine, glycine, proline, serine, or toonine the law of nature, X is alanine, arginine, lysine, phenylalanine, or valine Yes, and x6 is isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, tryptophyl It is one that is phantom, tyrosine, or valine.
X3Xt Xi X6X7Xsの配列を有するインターナライゼーンヨン・シグ ナルのペプチドとして最も好適なのは、YKY SKV、NFYRAL、、LA YTRFSPQQGFFSFDNPVY、MSYTRF、およびLSYTRFよ りなる群から選ばれる。Internalizer X3Xt Xi X6X7Xs arrangement The most suitable peptides are YKY SKV, NFYRAL, LA. YTRFSPQQGFFSFDNPVY, MSYTRF, and LSYTRF. selected from a group of
本発明の新規な組成物は、タイト・ターンを有し、アミノ酸配列: XI X2 Xl X、Xi x6X、Xs Xl Xl、X、。The novel composition of the invention has a tight turn and has an amino acid sequence: XI X2 Xl X, Xi x6X, Xs Xl Xl, X,.
Xllは、存在する場合には、アラニンあるいはフェニルアラを有するペプチド を含むものである。ここで、X、 −X 、はコア配列を構成し、 X、−X、の残基ならびにX5Xzの残基は必要に応じて存在するものであり、 そして Xlは、存在する場合には、ロイシンあるいはグルタミン酸であり、 X2は、存在する場合には、イソロイシン、メチオニン、あるいはプロリンであ り、 Xaは、存在する場合には、任意のアミノ酸残基であり、X、は、存在する場合 には、アラニン、極性のアミノ酸、あるいは芳香族アミノ酸から選ばれ、Xs も存在する場合には、XaあるいはX4残基の少なくとも一方が極性であり、X 5は、X、−X、の残基が存在しない場合には、芳香族アミノ酸であり、少なく ともX4の残基あるいはさらに上流側の1(1個ないし2個以上の)残基が存在 する場合には、芳香族アミノ酸あるいは極性のアミノ酸から選ばれ、X6は、極 性のアミノ酸あるいはアラニンであり、X、は、X、−X、の残基が存在しない 場合には、極性のアミノ酸あるいはアラニンから選ばれ、少なくともX4の残基 あるいはさらに上流側の(1個ないし2個以上の)残基が存在する場合には、任 意のアミノ酸残基であり、 Xlは、芳香族アミノ酸あるいは疎水性アミノ酸から選ばれ、X、は、存在する 場合には、セリンあるいはアラニンであり、XIGは、存在する場合には、アラ ニンあるいはロイシンであり、 性」であるとは、シグナルを有さない受容体のインターナライゼニンであり、 ここで、残基X、、X、およびXIの少なくとも1つは芳香族アミノ酸であり、 そしてさらに、残基x、 、x、 、x、、x、。、およびXllは、コア配列 側にすぐ隣接する残基が存在する場合にのみ存在しうるちのであり、 ただし、FXNPXYSGPLYSPPGY、およびYXYXKV (配列中の Xは、任意のアミノ酸を表す)よりなる群から選ばれる配列となることはない。Xll is a peptide with alanine or phenylala when present This includes: Here, X, -X, constitute a core array, The residues X, -X, and X5Xz are present as necessary, and Xl, if present, is leucine or glutamic acid; X2, if present, is isoleucine, methionine, or proline. the law of nature, Xa, if present, is any amino acid residue; is selected from alanine, polar amino acids, or aromatic amino acids, and Xs is also present, at least one of the Xa or X4 residues is polar and X 5 is an aromatic amino acid when the residues X, -X, are absent, and at least In both cases, the X4 residue or one (one or more) residue further upstream is present. in case of X6 is selected from aromatic amino acids or polar amino acids; is an amino acid or alanine, and there is no residue of X, -X, In some cases, at least the X4 residue is selected from polar amino acids or alanine. Alternatively, if there are (one or more) residues further upstream, any It is an amino acid residue of meaning, Xl is selected from aromatic amino acids or hydrophobic amino acids; XIG, if present, is serine or alanine; Nin or leucine, ``Sensitivity'' is a receptor internalizenin that does not have a signal, wherein at least one of residues X, , X, and XI is an aromatic amino acid; And furthermore, residues x, ,x, ,x,,x,. , and Xll are the core arrays It can only exist if there are immediately adjacent residues on the side, However, FXNPXYSGPLYSPPGY, and YXYXKV (in the array X represents any amino acid).
本明細書において、「極性アミノ酸」という用語は、グリシン、セリン、トレオ ニン、ヒスチジン、チロシン、プロリン、アスパラギン酸、アスパラギン、グル タミン酸、グルタミン、アルギニン、およびリシンを含む(Rose、 et at、、 5cience、 229:834、1985)。As used herein, the term "polar amino acids" refers to glycine, serine, threo nin, histidine, tyrosine, proline, aspartic acid, asparagine, glu Contains tamic acid, glutamine, arginine, and lysine (Rose, etc. at, 5science, 229:834, 1985).
「芳香族アミノ酸」という用語は、不飽和炭素環を含む任意のアミノ酸、たとえ ば、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファンを称するものである。The term "aromatic amino acid" refers to any amino acid containing an unsaturated carbocyclic ring, Examples include phenylalanine, tyrosine, and tryptophan.
「疎水性アミノ酸」という用語は、システィン、バリン、イソロイシン、ロイシ ン、メチオニン、フェニルアラニン、およびトリプトファンを含むものである( Rose、 et al、、 5cience。The term "hydrophobic amino acids" includes cysteine, valine, isoleucine, leucine, Contains methionine, methionine, phenylalanine, and tryptophan ( Rose, et al, 5science.
229: 834.1985 ’)。[大型の疎水性アミノ酸Jという用語は、 バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、およびトリ プトファンよりなる群から選ばれるアミノ酸のことを称するものである。229:834.1985’). [The term large hydrophobic amino acid J is Valine, isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, and It refers to an amino acid selected from the group consisting of ptophan.
活性のインターナライゼーンヨン・シグナル(ここで「活−ンヨン効率の2倍以 上の効率を有することによって定義されるものである)を加えることによってエ ンドサイト−シスを増大させることに加えて、本発明では、エンドサイト−シス の抑制も行おうとするものである。エンドサイト−シスの抑制は、l)すでに存 在する活性のシグナルを置換した場合に不活性となることが示されているシグナ ルを導入するか、2)活性のインターナライゼーション・ペプチドを、受容体の インターナライゼーションの拮抗的な抑制物質として使用する(すなわち、アダ プター複合体との結合をめぐって、このペプチドが、無傷の受容体と拮抗するこ とになる)ことによって行う。第一の方法にしたがって用いることのできる不活 性のシグナルとしては、コア配列X= Xl XtX、に対応し、ATRF、G TRF、ATRA、YTRGSFQDr、IGSY、NTLY、HLAF、PP GY、およびNPVYよりなる群から選ばれる配列がある。An internalizing signal of activity (here, “more than twice the activity efficiency ) is defined by having an efficiency of In addition to increasing endocytosis, the present invention also increases endocytosis. It also seeks to suppress the Inhibition of endocytosis is caused by l) already existing Signals that have been shown to become inactive when replaced with existing active signals. 2) introduce an active internalization peptide into the receptor. Use as an antagonistic inhibitor of internalization (i.e., This peptide competes with the intact receptor for binding to the receptor complex. (to become). Inert, which can be used according to the first method The sexual signals correspond to the core sequence X = Xl XtX, and ATRF, G TRF, ATRA, YTRGSFQDr, IGSY, NTLY, HLAF, PP There are sequences selected from the group consisting of GY, and NPVY.
不活性のインターナライゼーション・シグナルの生成は、Xl、X、、Xa、お よびX、の位置の芳香族残基を、非芳香族の残基に突然変異させることによって 行うことができる。The generation of inactive internalization signals is caused by and by mutating the aromatic residues at positions X to non-aromatic residues. It can be carried out.
本発明では、上述のペプチドをコードする任意のヌクレオチド配列を使用するこ ともできる。こうした、ペプチドをコードするヌクレオチド配列は、さらに、細 胞表面受容体をコードしている隣接したヌクレオチド配列を有していてもよい。Any nucleotide sequence encoding the above-mentioned peptides may be used in the present invention. Can also be done. These peptide-encoding nucleotide sequences are further It may have adjacent nucleotide sequences encoding cell surface receptors.
本発明では、インターナライゼーション・シグナルをコードするヌクレオチド配 列を、組換え発現ベクターを用いることによって宿主細胞に導入することができ る。[組換え発現ベクター」という用語は、プラスミド、ウィルスをはじめとす る当業界で公知の運搬体のことを称するものであり、このベクターは、インター ナライゼーション・シグナル配列を挿入したり組み入れたりすることによって操 作しである。通常、この種の発現ベクターは、挿入した配列の宿主中での効率的 な転写を促進するプロモータ配列を含んでいる。この種の発現ベクターは、通常 、形質転換を行った細胞を表現型によって選択可能とする特定の遺伝子も含んで いる。In the present invention, a nucleotide sequence encoding an internalization signal is used. The sequence can be introduced into host cells by using recombinant expression vectors. Ru. The term "recombinant expression vector" refers to plasmids, viruses, etc. This vector is a carrier known in the art. manipulated by inserting or incorporating a naturalization signal sequence. It's made by me. This type of expression vector usually ensures that the inserted sequences are efficiently expressed in the host. Contains a promoter sequence that promotes transcription. This type of expression vector is usually , also contains specific genes that allow phenotypic selection of transformed cells. There is.
また、インターナライゼーション・シグナルをコードするヌクレオチド配列を、 たとえば、マイクロインジェクションあるいはトランスフェクションによって、 直接、プラスミドとして導入することもできる。In addition, the nucleotide sequence encoding the internalization signal is For example, by microinjection or transfection, It can also be introduced directly as a plasmid.
本発明は、リガンドの細胞内への受容体依存性の輸送、あるいは細胞表面受容体 のインターナライゼーションを調節する遺伝子治療を用いた疾患の治療法も提供 するものである。この種の治療は、疾患を有する対象の細胞に、インターナライ ゼーション・シグナルを導入することによって実施することができる。インター ナライゼーンヨン・シグナルの配送は、当業界で周知の方法を使用することによ って行えばよい。たとえば、インターナライゼーション・シグナルをヌクレオチ ド配列を用いることによって導入する場合には、組換え型発現ベクター、たとえ ばキメラウィルス、あるいはコロイド拡散系を用いることができる。The present invention relates to receptor-dependent transport of ligands into cells, or cell surface receptors. It also provides treatments for diseases using gene therapy that modulates the internalization of It is something to do. This type of treatment targets the cells of a diseased subject with an internal enzyme. This can be done by introducing an oscillation signal. Inter Delivery of the signal is carried out using methods well known in the art. All you have to do is For example, if the internalization signal is recombinant expression vectors, e.g. A chimeric virus or a colloidal diffusion system can be used.
本発明のインターナライゼーション・シグナルを導入するにあたって使用するこ とのできる各種のウィルスベクターとしては、アデノウィルス、ヘルペスウィル ス、ワクシニア、あるいは好ましくは、RNAウィルス、たとえばレトロウィル スがある。レトロウィルスベクターは、マウスあるいはトリのレトロウィルスの 誘導体であるのが好ましい。単一の外来遺伝子を挿入しうるレトロウィルスベク ターの例としては、モロニーマウス白血病ウィルス(MoMuLV) 、ハーヴ エイマウス肉腫ウィルス(HaMuSV) 、マウス乳癌ウィルス(MuMTV ) 、およびラウス肉腫ウィルス(R8V )が挙げられるが、これらに限定 されるものではない。これら以外にも、多数のレトロウィルスベクターが、複数 の遺伝子を含むことができる。こうしたベクターは、いずれも、選択マーカーの 遺伝子を含むことができるので、形質導入された細胞を特定し、培養することが 可能である。What can be used to introduce the internalization signal of the present invention? Various viral vectors that can be used include adenovirus, herpes virus, virus, vaccinia, or preferably an RNA virus such as a retrovirus. There is a Retroviral vectors are derived from mouse or avian retroviruses. Preferably, it is a derivative. Retroviral vector capable of inserting a single foreign gene Examples of agents include Moloney murine leukemia virus (MoMuLV), Mouse sarcoma virus (HaMuSV), mouse mammary tumor virus (MuMTV) ), and Rous sarcoma virus (R8V), but are not limited to these. It is not something that will be done. In addition to these, many retroviral vectors can contain genes. All of these vectors contain selectable markers. transduced cells can be identified and cultured. It is possible.
当該インターナライゼーション・シグナルをコードするポリヌクレオチドを、標 的に対して特異的なウィルスベクターに挿入することによって、インターナライ ゼーション・シグナルが、特定の細胞を標的として配送されることになる。レト ロウィルスベクターを標的に対して特異的なウィルスベクターとするには、細胞 表面の標的と結合する物質をコードするポリヌクレオチドをレトロウィルスベク ターに含有させればよい。標的への配送は、抗体を使用し、てレトロウィルスベ クターを標的へ配送することによって好適に実施することができる。当業者であ れば、レトロウィルスのゲノムに挿入されて、インターナライゼーション・シグ ナルのポリヌクレオチドを含むレトロウィルスベクターの標的特異的な配送を可 能とじつる特異的なポリヌクレオチド配列を承知しているか、過度な実験を行わ ずに容易に確認できるはずである。The polynucleotide encoding the internalization signal is By inserting it into a viral vector specific for the target, cation signals will be targeted and delivered to specific cells. Leto In order to make the virus vector specific for the target, it is necessary to Polynucleotides encoding substances that bind to surface targets are inserted into retroviral vectors. It may be contained in the tar. Targeted delivery uses antibodies and retroviral vectors. This can be conveniently carried out by delivering the vector to the target. A person skilled in the art If so, it is inserted into the genome of the retrovirus and transmits the internalization signal. enables target-specific delivery of retroviral vectors containing null polynucleotides. Are you aware of the unique polynucleotide sequence or have done excessive experimentation? You should be able to easily check this.
組換えレトロウィルスは欠損性であるので、感染性のウィルス粒子を生成するた めには助力が必要である。そのためには、たとえば、レトロウィルスの全構造遺 伝子をコードするプラスミドを含有するヘルパー細胞株を、LTR(長末端反復 )内の調節配列の制御下で使用すればよい。この種のプラスミドは、包膜に際し てパッケージング機構がRNA転写物を認識することを可能とするヌクレオチド 配列を欠いている。パッケージング・シグナルの欠損したヘルパー細胞株として は、たとえばtF2、PA317、およびPA12があるが、細胞株はこれらに 限定されるものではない。この種の細胞株は、ゲノムがパッケージングされてい ないので、空のピリオンを生成する。パッケージング・シグナルは無傷であるも のの、構造遺伝子が、別の当該遺伝子で置換されているような細胞に、レトロウ ィルスベクターを導入した場合には、ベクターがパッケージングされ、ベクター ピリオンが生成することが可能となる。この方法によって生成したベクターピリ オンは、組繊細胞株、たとえばNIH3T3細胞に感染させて、大量のキメラレ トロウィルスピリオンを生成させるのに使用することができる。Recombinant retroviruses are defective, so they cannot be used to produce infectious virus particles. We need help. For this purpose, for example, the entire structural remains of a retrovirus must be A helper cell line containing the plasmid encoding the gene is ) may be used under the control of regulatory sequences within. This type of plasmid is nucleotides that allow the packaging machinery to recognize the RNA transcript Missing array. As a helper cell line lacking packaging signals Examples include tF2, PA317, and PA12; It is not limited. This type of cell line has a packaged genome. Since there is no pillion, it generates an empty pillion. Packaging signals are intact Nono, in which the structural gene has been replaced with another relevant gene, When a virus vector is introduced, the vector is packaged and Pillions can be generated. Vector pylori generated by this method On, a large amount of chimera can be obtained by infecting a tissue cell line, such as NIH3T3 cells. It can be used to generate torovirus spirions.
また、NIH3T3細胞をはじめとする組織培養細胞を、レトロウィルスの構造 遺伝子gag、pol、およびenvをコードするプラスミドで、通常のリン酸 カルシウムを用いたトランスフェクションによって、直接トランスフェクトする こともできる。In addition, tissue culture cells such as NIH3T3 cells were analyzed using the structure of retroviruses. A plasmid encoding the genes gag, pol, and env, with normal phosphate Transfect directly by transfection with calcium You can also do that.
この場合、これらの細胞は、当該遺伝子を含むベクタープラスミドでトランスフ ェクトされることになる。その結果生じた細胞は、培養培地中にレトロウィルス を放出する。In this case, these cells are transfected with a vector plasmid containing the gene in question. will be affected. The resulting cells contain retroviruses in the culture medium. emit.
組換え型のレトロウィルスベクターの別の使用法では、宿主へのポリヌクレオチ ド配列の導入を、ウィルスを含む細胞を皮膚移植することによって行う。強力な ハウスキーピング遺伝子のプロモータを使用して転写を誘導した場合には、繊維 芽細胞由来の細胞を使用して、移植片中で外来遺伝子を長期間にわたって発現さ せることもできる。たとえば、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺伝子のプロ モータを使用することができる。細胞、たとえば繊維芽細胞は、当該インターナ ライゼーション・シグナルの遺伝子を、標的を特異的に定めることを可能とする 遺伝子、たとえば、腫瘍関連抗原(TAA) 、ならびに強力なプロモータとと もに含有するレトロウィルス構築物を含むピリオンで感染させることができる。Another use of recombinant retroviral vectors is to introduce polynucleotides into the host. Introduction of the code sequence is performed by skin transplantation of cells containing the virus. powerful fibers when transcription is induced using housekeeping gene promoters. Using blast-derived cells to express foreign genes over long periods of time in the graft You can also For example, the dihydrofolate reductase (DHFR) gene protein A motor can be used. Cells, such as fibroblasts, are It is possible to specifically target the gene of the lysis signal. genes, such as tumor-associated antigens (TAA), as well as strong promoters and can be infected with pilions containing retroviral constructs containing both.
感染細胞はコラーゲン・マトリックスに埋設して、このマトリックスを、被移植 対象の真皮の結合組織に移植すればよい。レトロウィルスが増殖し、マトリック スから外に出るにしたがって、レトロウィルスは標的細胞集団に特異的に感染す る。Infected cells are embedded in a collagen matrix and this matrix is It can be transplanted into the connective tissue of the target's dermis. Retroviruses multiply and matric As the retrovirus leaves the cell, it specifically infects target cell populations. Ru.
このようにして、移植を行った結果、疾患を呈している細胞中で生成されるイン ターナライゼーション・シグナルのペプチドの量が増大する。In this way, as a result of transplantation, the proteins produced in diseased cells are The amount of peptides in the internalization signal increases.
また、インターナライゼーション・シグナルのペプチド、あるいはインターナラ イゼーション・シグナルのペプチドをコードするヌクレオチドを導入するに際し ては、標的を定めた配送系として、コロイド拡散系を使用することもできる。コ ロイド拡散系としては、高分子複合体、ナノカプセル、微小球、ビーズ、ならび に脂質系システム、たとえば水中油型エマルション、ミセル、混合ミセル、およ びリポソームがある。本発明で好適なコロイド系はリポソームである。In addition, internalization signal peptides or internal When introducing the nucleotide encoding the peptide of the ization signal, Colloidal diffusion systems can also be used as targeted delivery systems. Ko Lloyd diffusion systems include polymer complexes, nanocapsules, microspheres, beads, and lipid-based systems, such as oil-in-water emulsions, micelles, mixed micelles, and and liposomes. A preferred colloid system for the present invention is liposomes.
インターナライゼーション・シグナルのペプチドは、作用する際に細胞の種類に 関して区別を行わない可能性があるので、標的を定めた配送系を用いると、非特 異的なリポソームをランダムに注入した場合と比べて、治療上の適用が著しく改 善されることになる。インターナライゼーション・シグナルを含有するリポソー ムに、ポリクローナル抗体あるいはモノクローナル抗体を共有結合させて、リポ ソームを標的に対して特異性とするにあたっては、数多くの方法を使用すること ができる。抗体で標的を定めたリポソームは、標的細胞上のエピトープと効率的 に結合するものであれば、モノクローナル抗体あるいはポリクローナル抗体、あ るいはそれらのフラグメント、たとえばFab、あるいはF(ab′)2を含有 することができる。リポソームは、ホルモンあるいは他の血清因子に対する受容 体を発現する細胞を標的とすることもできる。Internalization signal peptides interact with cell types when they act. Because targeted delivery systems may not differentiate between non-specific Therapeutic applications are significantly improved compared to random injection of different liposomes. It will be good for you. Liposo containing internalization signals Polyclonal or monoclonal antibodies are covalently bonded to the lipoprotein. Numerous methods can be used to make somesomes specific for their targets. Can be done. Antibody-targeted liposomes efficiently connect epitopes on target cells. monoclonal or polyclonal antibodies, as long as they bind to or a fragment thereof, such as Fab, or F(ab')2. can do. Liposomes are receptive to hormones or other serum factors. Cells expressing the body can also be targeted.
リポソームは、イン・ビトロならびにイン・ビポでの配送用の担体として有用な 人工膜の小胞である。寸法が0. 2−4. 0μmの範囲の大きな単ラメラ小 胞(LUV)は、大型高分子を含有する水性緩衝液の実質的な割合を封入するこ とができることが示されている。RNA、DNA、無傷のピリオン、ならびにペ プチドをリポソームの水性の内部に封入して、生物学的に活性な形態で細胞まで 配送することが可能である(Fraley、 et al、。Liposomes are useful as carriers for in vitro as well as in vivo delivery. It is an artificial membrane vesicle. Dimensions are 0. 2-4. Large single lamella small in the 0μm range The vesicle (LUV) is capable of enclosing a substantial proportion of an aqueous buffer containing large macromolecules. It has been shown that this can be done. RNA, DNA, intact pillions, and peptides Putide is encapsulated within the aqueous interior of liposomes and delivered to cells in biologically active form. (Fraley, et al.).
Trends Biochem、 Sci、、6: 77、1981) 。リポ ソームは、哺乳類の細胞の場合ばかりでなく、ポリヌクレオチドを植物、酵母、 ならびに細菌の細胞に配送する際にも使用されてきた。リポソームが効率的な移 送用担体であるためには、リポソームが、(+)当該ペプチドあるいはヌクレオ チドを、その生物学的活性を損なうことなく高率で封入することができ、(2) 標的細胞に対して、非標的細胞と比べて選択的かつ実質的に結合することができ 、(3)小胞の水性の内容物を、標的細胞の細胞質まで、高率で配送することが でき、なおかっ(4)遺伝情報を正確かつ効果的に発現できる必要がある(Ma nnino、 et al、、 Biotechniques、6:682、1 988 )。Trends Biochem, Sci, 6:77, 1981). lipo Somes contain polynucleotides not only in mammalian cells but also in plants, yeast, It has also been used for delivery into bacterial cells. Liposomes provide efficient transfer. To be a delivery carrier, the liposome must contain (+) the peptide or nucleotide of interest. can be encapsulated at a high rate without impairing its biological activity; It can selectively and substantially bind to target cells compared to non-target cells. , (3) the aqueous contents of the vesicles can be delivered at a high rate to the cytoplasm of target cells. (4) It is necessary to be able to express genetic information accurately and effectively (Ma nnino, et al, Biotechniques, 6:682, 1 988).
リポソームの組成は、通常、リン脂質の混合物、特に、相転移温度の高いリン脂 質を、通常はステロイド、特にコレステロールと組み合わせたものである。他の リン脂質あるいは他の脂質を使用することも可能である。リポソームの物理的特 性は、pH、イオン強度、ならびに二価の陽イオンの存在に左右される。The composition of liposomes is usually a mixture of phospholipids, especially phospholipids with high phase transition temperatures. quality, usually in combination with steroids, especially cholesterol. other It is also possible to use phospholipids or other lipids. Physical characteristics of liposomes The properties depend on pH, ionic strength, and the presence of divalent cations.
リポソームを製造するにあたって有用な脂質の例としては、ホスファチジル化合 物、たとえばホスファチジルグリセロール、ホスファチジルコリン、ホスファチ ジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、スフィンゴ脂質、セレブドシド 、およびガングリオシドがある。特に有用なのは、ジアシルホスファチジルグリ セロールで、脂質部分が14−18個の炭素原子、特に16−18個の炭素原子 を含んでいて、飽和しているものである。具体的なリン脂質としては、卵ホスフ ァチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、およびジステアロイル ホスファチジルコリンがある。Examples of lipids useful in producing liposomes include phosphatidyl compounds. substances, such as phosphatidylglycerol, phosphatidylcholine, phosphatidyl Dirserine, phosphatidylethanolamine, sphingolipid, ceredoside , and gangliosides. Particularly useful is diacylphosphatidyl glycol. In cerol, the lipid moiety has 14-18 carbon atoms, especially 16-18 carbon atoms. It contains and is saturated. As a specific phospholipid, egg phosph Atidylcholine, dipalmitoylphosphatidylcholine, and distearoyl Contains phosphatidylcholine.
標的を定めた配送系の表面は、各種の方法によって改質することができる。標的 を定めた配送系にリポソームを用いた場合には、特異的な脂質基をリポソームに 含有させて、標的指向性の結合物質を、リポソームと安定に会合させておくこと ができる。脂質鎖を、標的指向性の結合物質と結合させるにあたっては、各種の 結合基が使用可能である。The surface of a targeted delivery system can be modified by a variety of methods. target When liposomes are used in a delivery system with a defined containing a target-directed binding substance to stably associate with the liposome. Can be done. When binding lipid chains with targeting binding substances, various methods are used. Linking groups can be used.
一般に、標的を定めた配送系は、配送系が細胞表面の受容体まで誘導されること によって、配送系が所望の細胞を見いだし、その細胞上に落ちつくことが可能と なるものである。しかし、配送系を、処置を行うことが所望されている細胞群上 に選択的に見いだされる任意の細胞表面分子まで誘導することも、その細胞表面 分子が配送系と会合しうる場合については可能である。リポソームの標的を、特 異的な細胞表面分子に定めるにあたっては、抗体を使用することができる。たと えば、抗体−インターナライゼーンヨン・シグナル含有リポソームを、直接、悪 性腫瘍に標的を定めて配送するためには、腫瘍関連抗原(TAA)と称される、 腫瘍細胞上に特異的に発現するある種の抗原を用いることができる。In general, targeted delivery systems require that the delivery system be directed to receptors on the cell surface. This allows the delivery system to find the desired cell and land on that cell. It is what it is. However, the delivery system can be It is also possible to induce any cell surface molecule selectively found on the cell surface. Yes, if the molecule can associate with the delivery system. The targeting of liposomes is Antibodies can be used to target different cell surface molecules. and For example, antibody-internalized signal-containing liposomes can be directly For targeted delivery to sexually transmitted tumors, proteins called tumor-associated antigens (TAAs), Certain antigens that are specifically expressed on tumor cells can be used.
本発明は、細胞表面受容体のインターナライゼーションに関連した配列を特定し ているので、この種の配列を使用した治療ないし診断のプロトコールを設計する ことが可能である。したがって、疾病状態の持続が細胞表面受容体のインターナ ライゼーションに関連している場合には、もともとのインターナライゼーション 配列を用いて、もともとのインターナライゼーション・シグナルの機能を朋害す る配列を設計することができる。こうしたアプローチでは、たとえば、アンチセ ンス核酸ならびにリボザイムを使用して、mRNAをアンチセンス核酸でマスク するか、リボザイムで開裂することによって、特定の受容体のmRNAの翻訳を ブロックする。The present invention identifies sequences associated with cell surface receptor internalization. therefore, it is important to design therapeutic or diagnostic protocols using this type of sequence. Is possible. Therefore, persistence of the disease state may lead to internalization of cell surface receptors. If related to internalization, the original internalization Using sequences to disrupt the function of the original internalization signal It is possible to design an array that Such an approach, for example, masking mRNA with antisense nucleic acids using antisense nucleic acids and ribozymes or cleavage with ribozymes to inhibit the translation of specific receptor mRNAs. Block.
アンチセンス核酸は、特定のmRNA分子の少なくとも一部に対して相補的なり NAあるいはRNA分子である( Weintraub。Antisense nucleic acids are complementary to at least a portion of a specific mRNA molecule. NA or RNA molecules (Weintraub).
5cientific American、 262+ 40.1990) 、 アンチセンス核酸は、細胞中で、対応するmRNAと対合して二本鎖分子を形成 する。5cientific American, 262+40.1990), Antisense nucleic acids pair with the corresponding mRNA to form double-stranded molecules in cells. do.
細胞は二本鎖のmRNAは翻訳しないので、アンチセンス核酸によって、mRN Aの翻訳が阻害される。ヌクレオチド約15個のアンチセンスオリゴマーが好適 で、これは、合成が容易で、標的受容体を産生じている細胞に導入した場合に、 これより大きな分子よりは問題を生しにくいと考えられるからである。アンチセ ンスを用いた方法を使用して遺伝子のイン・ビトロでの翻訳を阻害することは、 当業界では周知である(Marcus−Sakura、 Anal。Since cells do not translate double-stranded mRNA, antisense nucleic acids can be used to translate mRNA Translation of A is inhibited. Antisense oligomers of about 15 nucleotides are preferred. This is easy to synthesize, and when introduced into cells producing the target receptor, This is because they are thought to be less likely to cause problems than molecules larger than this. Antise Inhibiting the in vitro translation of genes using ance-based methods is Well known in the art (Marcus-Sakura, Anal.
Biochem、、 172: 289.1988 )。Biochem, 172:289.1988).
リポザイムは、DNA制限エンドンクレアーゼと類似の様式で、他の一本鎖RN Aを特異的に切断しうる能力を有するRNA分子である。こうしたRNAをコー ドするヌクレオチド配列を改変することによって、RNA分子中の特異的なヌク レオチド配列を認識して切断する分子を作製することが可能である(Cech、 J。Lipozymes, in a manner similar to DNA restriction endoncleases, can be used to synthesize other single-stranded RNases. It is an RNA molecule that has the ability to specifically cleave A. Coding these RNAs By modifying the nucleotide sequence that encodes a specific nucleotide in an RNA molecule, It is possible to create molecules that recognize and cleave the leotide sequence (Cech, J.
Amer、 Med、 As5n、、 260: 3030.1988) 。こ のアプローチの主たる利点は、リボザイムは配列特異的であるので、特定の配列 を有するmRNAのみが不活性化されることにある。Amer, Med, As5n, 260: 3030.1988). child The main advantage of this approach is that ribozymes are sequence-specific; Only those mRNAs that have the following are inactivated.
リポザイムには、2つの基本的な型、すなわち、テトラヒメナ型(Hassel hoff、 Nature、 334: 585.1988 )と「ハンマーヘ ッドJ型がある。テトラヒメナ型のりボザイムは、塩基4個の長さの配列を認識 するのに対し、「ハンマーヘッド」型のリボザイムは、塩基11−18個の長さ の塩基配列を認識する。認識する配列が長いほど、標的であるmRNAの種に、 その配列が排他的に存在している確率が高い。したがって、特定のmRNAの種 を不活性化するうえでは、ハンマーヘッド型のりボザイムの方が、テトラヒメナ 型のりボザイムより好ましく、塩基18個の認識配列の方が、それより短い認識 配列より好適である。Lipozymes come in two basic types: Tetrahymena (Hassel) Hoff, Nature, 334:585.1988) and “Hammer There is a J type. Tetrahymena-type gluebozymes recognize sequences with a length of 4 bases. In contrast, "hammerhead" ribozymes are 11-18 bases long. Recognizes the base sequence of The longer the recognition sequence, the more likely it is to reach the target mRNA species. There is a high probability that the sequence exists exclusively. Therefore, specific mRNA species In terms of inactivating Tetrahymena, hammerhead-type glue bozyme is better A recognition sequence of 18 bases is preferable to a type-based bozyme, and a recognition sequence of 18 bases has a shorter recognition sequence. It is more suitable than array.
異種インターナライゼーション・シグナルのポリヌクレオチドの投与として、ア ンチセンス配列を、上述した方法によって治療目的で投与することができる。ア ンチセンス配列を治療目的で配送するうえでは、標的を定めたリポソームが特に 好適である。As administration of a heterologous internalization signal polynucleotide antisense sequences can be administered for therapeutic purposes by the methods described above. a Targeted liposomes are particularly useful for delivering antisense sequences for therapeutic purposes. suitable.
(本頁以下余白) 材料および方法 インターナライゼーション・シグナルを移植し、その構造を解析するにあたって は、以下に記載する材料および方法を使用した。(Margins below this page) material and method Transplanting internalization signals and analyzing their structure used the materials and methods described below.
A、オリゴヌクレオチド部位特異的突然変異誘発ヒトTRの全コード領域を含む CIal断片を、ファージミドpBIuescript SK (ストラタジー ン(Stratagene) 、米国カリフォルニア州う・ジョラ)にクローニ ングした(Jing、 et al、。A, oligonucleotide site-directed mutagenesis containing the entire coding region of human TR. The CIal fragment was transferred to the phagemid pBIuescript SK (Stratagy Stratagene, California, USA) (Jing, et al.
J、 Ce1l Biol、、ユ10: 283−294.1990 ) 。オ リゴヌクレオチド部位特異的突然変異誘発を、野性型TRのpBluescri pt SKファージミドの鋳型を用いて、クンケル(Kunkel)の方法(P roc、 Natl。J, Ce1l Biol, Yu 10: 283-294.1990). O Ligonucleotide site-directed mutagenesis was performed on pBluescri of wild-type TR. Using the ptSK phagemid template, Kunkel's method (P roc, Natl.
Acad、 Sci、 USA、 82: 488−492.1985 )によ って、ミュタージーン(Muta−gene )突然変異誘発キット(バイオ− ラッド(Bio−Rad ) 、米国カリフォルニア州すッチモンド)を使用し て、以前に記載されたようにして(Collawn、 et al、、 Ce1 l、63: 1061−1072、1990 )実施した。突然変異体を制限マ ツピングによって選択し、次に、突然変異型の受容体をコードしているC1al 断片を切り出して、レトロウィルス発現ベクターRCAS (Hughes、 et al、、 J、 Virolog)’、 61: 3004−3012. 1987 )あるいはBH−RCASにクローニングした。突然変異の確認は、 シークエナーゼ・キット(Sequenase kit ) (USB Cor p、 、米国オハイオ州クリーブランド)を製造業者の指示どおりに使用して、 レトロウィルス構築物をジデオキシヌクレオチド配列決定法(1977; Ta bor and Richardson、Proc、Natl、Acad、Sc i、LISA。Acad, Sci, USA, 82: 488-492.1985) So, Muta-gene Mutagenesis Kit (Bio- Using Rad (Bio-Rad, Suchmond, California, USA) and as previously described (Collawn, et al., Ce1 1, 63: 1061-1072, 1990). Limit mutants C1al encoding the mutant receptor. Cut out the fragment and create the retrovirus expression vector RCAS (Hughes, et al., J. Virolog)', 61: 3004-3012. (1987) or cloned into BH-RCAS. Confirmation of mutation is Sequenase kit (USB Cor p., Cleveland, OH, USA) according to the manufacturer's instructions. Retroviral constructs were analyzed using dideoxynucleotide sequencing (1977; Ta bor and Richardson, Proc, Natl, Acad, Sc i.LISA.
84: 4767−4771.1987 )に供することによって行った。84:4767-4771.1987).
B、細胞培養、ならびにヒトTRのCEFでの発現9日齢の胚(SPAFAS、 米国コネチカット州ノーウィッチ)から初代のニワトリ胚繊維芽細胞(CE F )を得、1%(v/v)のニワトリ血清、1%(V / V )の規定子ウシ血 清(ハイクローン(Hyclone ) 、米国ユタ州ローガン)、2%(v / v )のリン酸トリプトースブロス(ディフコ(Dirco ) 、米国ミ ネソタ州デトロイト)を補ったダルベツコの改良イーグル培地(DMEM)で成 育させた。このCEFを、(A)で調製したレトロウィルス構築物で、密集度約 40%の細胞の組織培養平板10cmあたり30μgのDNAを使用し、ポリブ レン−ジメチルスルホキシド法(にawai and NiN15hiza、 Mo1. Ce11. Biol、、 4: 1172−1174゜1984 )を使用することによってトランスフェクトした。B, Cell culture and expression of human TR in CEFs at 9-day-old embryos (SPAFAS, Primary chicken embryo fibroblasts (CEF ), 1% (v/v) chicken serum, 1% (V/V) normal calf blood Hyclone (Logan, Utah, USA), 2% (v) Tryptose phosphate broth (Dirco, USA) Grown in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) supplemented with I let it grow. This CEF was treated with the retroviral construct prepared in (A) to a confluency of approximately Using 30 μg of DNA per 10 cm of tissue culture plate with 40% of the cells, Ni-dimethyl sulfoxide method (Niawai and NiN15hiza, Mo1. Ce11. Biol, 4: 1172-1174゜1984 ) was transfected by using.
ラウス肉腫ウィルスから誘導したヘルパー非依存性のレトロウィルスベクターで あるBH−RCAS (Hughes、 et all、J。A helper-independent retroviral vector derived from Rous sarcoma virus. A BH-RCAS (Hughes, et all, J.
Virology、 61: 3004−3012.1987 )を使用して、 野性型ならびに突然変異型のヒトTRを安定的に発現させた。トランスフェクシ ョンの1−2週間後に、組換え型ウィルスによる感染の結果、CEFの細胞表面 上に、野性型ならびに突然変異型の受容体が安定的に発現された。細胞表面での 発現は、125I)ランスフェリンとの結合を、37°C1定常状態の条件下で 行うことによって確認した。Virology, 61: 3004-3012.1987). Wild type and mutant human TR were stably expressed. transfection 1-2 weeks after infection, CEF cell surface Above, wild-type as well as mutant forms of the receptor were stably expressed. at the cell surface Expression inhibits binding to 125I) transferrin under steady-state conditions of 37°C. Confirmed by doing.
発現率の高い突然変異型ヒ1−TRを選択するために、トランスフェクションの 10−14日後から、細胞を選択培地(3%(v/v)のウマ血清、2%のリン 酸トリプトースブロス、ならびに50μg/mlの2個の鉄と結合しているヒト トランスフェリン(Tf)’(マイルス・サイエンティフィック(MilesS cientific) 、米国イリノイ州ネイパーヴイル)を補ったDME29 4、1990 )。In order to select mutant human 1-TR with high expression rate, transfection After 10-14 days, cells were incubated with selective medium (3% (v/v) horse serum, 2% phosphorus). Acid tryptose broth, as well as human binding to 50 μg/ml of two irons. Transferrin (Tf)’ (Miles Scientific (MilesS) scientific), Naperville, Illinois, USA) DME29 4, 1990).
C,12’I−Tfの結合 2個の鉄と結合しているヒトトランスフェリン(Tf)を、エンザイモビーズ( Enzymobeads) (パイオーラッド、米国カリフォルニア州すッチモ ンド)を製造業者の指示どおりに使用して、比活性が2−4μCi/mgとなる まで、 126Iで標識した。結合アッセイを行う24時間前に、細胞を、24 ウエルのコスタ−(Caster)組織培養平板で、細胞7.5X10’個/ c m 2の密度で平板培養した。細胞を、無血清DMEM中で37°Cにて1 時間恒温培養し、次に、O,1%ウン血清アルブミンを含有する0、15MNa c]−0.OIMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,4)(BSA−PBS)を 水冷したもので1回洗浄した。 125I−Tf (4μg/ml)の0.15 m1のBSA−PBSへの溶液を、3つのウェルに加え、4°Cで60分間恒温 培養した。C,12'I-Tf bond Human transferrin (Tf), which is bound to two iron atoms, is transferred to enzyme beads ( Enzymobeads) (Piolad, Suchimo, California, USA) specific activity is 2-4 μCi/mg when used according to the manufacturer's instructions. was labeled with 126I. 24 hours before performing the binding assay, cells were incubated for 24 hours. Well of Caster tissue culture plate, 7.5 x 10' cells/well The cells were plated at a density of cm2. Cells were incubated at 37°C in serum-free DMEM for 1 hour. Incubate for an hour and then add 0.15M Na containing 0.1% serum albumin. c]-0. OIM sodium phosphate buffer (pH 7,4) (BSA-PBS) Washed once with water-cooled water. 0.15 of 125I-Tf (4μg/ml) Add ml of BSA-PBS solution to three wells and incubate at 4°C for 60 min. Cultured.
次に、水冷した0、5mlのBSA−PBSで、細胞を3回洗浄し、0,15J Tl]のI MN a OHでウェルから取り出し、放射能をガンマカウンター で計数した。Next, cells were washed 3 times with 0.5 ml of water-cooled BSA-PBS, and 0.15 J Tl] was removed from the well with IMN aOH and the radioactivity was measured using a gamma counter. It was counted.
D、定常状態でのトランスフェリンのインターナライゼーションの分析 突然変異型ならびに野性型のヒトTRの定常状態での分布を調べるために、TR 突然変異体を発現するCEFを、結合の分析の項で記載したようにして3つのウ ェルで平板培養した。細胞は、まず、無血清DMEM中で37°Cにて1時間恒 温培養し、次に、0.1%BSA/DMEM中の4 u g/m Iの”’I− Tfとともに、37°Cで1時間恒温培養した。培地を除去し、細胞を1mlの 氷冷BSA−PBSで3回洗浄した。次に、細胞を、2回にわたり、0.5ml の0.2M酢酸−0,5MNaC1(pH2,4)とともに3分間恒温培養して 、表面に結合した1261−Tfを除去した(tlopkins and Tr owbridge、 J、 Ce11. Biol、。D. Analysis of transferrin internalization at steady state. To investigate the steady-state distribution of mutant and wild-type human TRs, TR CEF expressing mutants were cultured in three groups as described in the binding analysis section. plated in wells. Cells were first incubated for 1 hour at 37°C in serum-free DMEM. Incubate and then incubate at 4 u g/m I in 0.1% BSA/DMEM. The cells were incubated with Tf at 37°C for 1 hour. Remove the medium and transfer the cells to 1 ml Washed three times with ice-cold BSA-PBS. Cells were then added twice in 0.5 ml Incubate for 3 minutes with 0.2M acetic acid-0.5M NaCl (pH 2,4). , removed surface-bound 1261-Tf (tlopkins and Tr owbridge, J, Ce11. Biol.
97: 508−521.1983 ’) 。次に、細胞を、IMNaOHでウ ェルから取り出し、酸洗浄液ならびに細胞ライゼートの放射能を測定した。酸洗 浄液との恒温培養の時間を延ばしても、放出される放射能に影響はなかった(J ing、 et al、、 J、 Ce1l Biol、、凹: 283−29 4、1990 )。97: 508-521.1983'). Next, cells were washed with IMNaOH. The radioactivity of the acid wash solution and cell lysate was measured. Pickling Extending the time of incubation with purified solution did not affect the radioactivity released (J ing, et al, J, Ce1l Biol, dent: 283-29 4, 1990).
定常状態では、k、、、(TR)、、、=に、、、[TR’l 、、、で、受容 体の細胞内での分解速度が有意でないと仮定すると、細胞表面のT f−TR複 合体CTRI s、、のインターナライゼーションの速度に1.1は、細胞内プ ールのアポT f−TR複合体〔TR〕1.1のエクスターナライゼーションの 速度に等しい(CoCo11a。In the steady state, k, , (TR), , = to, , [TR'l , , and acceptance Assuming that the degradation rate within the cells of the body is not significant, the Tf-TR complex on the cell surface 1.1 to the rate of internalization of combined CTRIs, Externalization of the apoT f-TR complex [TR] 1.1 Equal to velocity (CoCo11a.
et al、 Ce1l、63: 1061−1072.1990 )。「アポ Tf、+という用語は、鉄が結合していないトランスフェリンのことを称するも のである。et al., Ce1l, 63: 1061-1072.1990). "Appointment The term Tf,+ also refers to transferrin without iron binding. It is.
Man−6−PRならびにLDLRの6残基のシグナルの類E、 ”Fの取り込 みの測定 ヒトアポTfを、ニトリロトリアセテートを使用して、比活性が5−10μci /mgとなるまで、”Fe (FeC1s 、アマジャム社(Amersham Corp、) 、米国イリノイ州アーリントン・ハイツ)で標識した(Bat es and 5chlabach、 J、 Biol、 Chem、。Incorporation of Man-6-PR and LDLR 6-residue signal types E and “F” measurement of Human apoTf was prepared using nitrilotriacetate with a specific activity of 5-10 μci. /mg, "Fe (FeC1s), Amersham Co., Ltd. (Bat Corp, Arlington Heights, Illinois, USA). es and 5chlabach, J., Biol, Chem.
248: 3228−3232.1973 )。アッセイの24時間前に、細胞 を、24ウエルのコスタ−(Caster)組織培養平板で、細胞7゜5X10 ’個/ c m 2の密度で培養した。翌日、細胞を、あらかじめ暖めておいた (37°C)無血清DMEMで2回洗浄し、次に、0.1%BSAならびに4 u g/m 1の”Fe−Tfを含有するDMEM中で、37°Cにて、0.1 ,2.3、ならびに4時間恒温培養した。上記の時間の経過後、培地を除去し、 細胞を、水冷したBSAの0.1%PBS溶液で3回洗浄した。各経過時間ごと に、3つのウェルの細胞を0.5mlのIMNaOHで取り出し、放射能をガン マ・カウンターで計数した。各実験ごとに、各種のCEF集団上で発現したヒト TRの相対的なレベルを測定した。無血清DMEM中で37°Cにて1時間予備 的に恒温培養した後、3つのウェルの細胞を、4μg/mlの1251で標識し たTfとともに、水浴上で1時間恒温培養し、次に、1mlの氷冷BSA−PB Sで3回洗浄し、細胞に結合した放射能を測定した。248:3228-3232.1973). 24 hours before assay, cells Cells were grown 7°5×10 in a 24-well Caster tissue culture plate. The cells were cultured at a density of 1,000 cells/cm2. The next day, the cells were prewarmed. (37°C) twice with serum-free DMEM, then 0.1% BSA and 4 0.1 u g/m 1 in DMEM containing Fe-Tf at 37°C. , 2.3, and 4 hours of constant temperature culture. After the above time period, remove the medium and Cells were washed three times with water-cooled BSA in 0.1% PBS. For each elapsed time Next, cells in three wells were removed with 0.5 ml of IMNaOH to remove radioactivity. It was counted with a Ma counter. Human expressed on various CEF populations for each experiment. The relative levels of TR were determined. Prepare for 1 hour at 37°C in serum-free DMEM. After constant incubation, cells in three wells were labeled with 4 μg/ml 1251. Incubate for 1 hour on a water bath with Tf and then incubate with 1 ml of ice-cold BSA-PB. The cells were washed three times with S and the radioactivity bound to the cells was measured.
F、6残基のインターナライゼーション・モチーフのタンパク質構造類似体の比 較 て、理想的な■型のターンの上に重ね合わせた。F, Ratio of protein structural analogs of the 6-residue internalization motif. comparison Then, I layered it on top of the ideal ■-shaped turn.
似体を、1990年10月のプロティン・データ・バンク(Protein D ata Bank、 P D B) (Bernstein、 et al、 J、 Mol。The analogue was published in the Protein Data Bank (Protein D) in October 1990. ata Bank, P D B) (Bernstein, et al, J.Mol.
Biol、、 193: 775−791.1977 )の約550個のタンパ ク質構造を、インターナライゼーソヨンのパターンが合致し、最後の4残基が表 面に露出したタイト・ターン(ヘリカルターンあるいは逆ターン)となっている 配列について検索することによって特定した。Biol., 193: 775-791.1977) about 550 tampers. The pattern of the internalizer matches the protein structure, and the last four residues are exposed. Tight turn (helical turn or reverse turn) exposed on the surface Identified by searching for sequences.
コンピュータのプログラムであるシークエリ−(Sequery ) (サーチ ウィルド(Searchwi ld)の継承人であるLeslie Kuhnな らびにMichael Piqueにより開発された; C011aWn、 e t al。Search is a computer program. Leslie Kuhn, the heir of Searchwild Developed by Michael Pique and C011aWn, e t al.
Ce1l、63: 1061−1072.1990に記載)を用いて、PDHの 配列を、6残基のM a n −6−P Rのパターンである(YSF)(X) (Y、F)(X)(極性アミノ酸・K、R,H,N、Q、D、E)(大型疎水性 アミノ酸:■、L LSM、F、Y、W)と、6残基のLDLRのパターンであ る(F、Y)(X)(N)(X)(X)(Y、FSW)(Llずれのパターンニ ツイテも、XがGlyとなることはない)について検索した。相同な合致、なら びに側鎖の3次元的な相関を欠いた合致は除外し、最後の4つの位置で表面に露 出したタイト・ターンを有する構造を、分子グラフィクスを使用して調べて、側 鎖の好適な位置を確認した。各類似体のターンの位置の骨格原子を、分子グラフ ィクス・プログラムであるインサイドI I (Insight II) (バ イオシム・チクノロ7−ズ(Biosym Technologies ) 、 米国カリフォルニア州すンディエゴ)を、ノリコン・グラフィクス(Silic on Graphics)のアイリス(Iris) 4 D 310 VGXワ ークステーション上で使用し以下の実施例は本発明を例示するために挙げたもの であって、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。以下に例 示する手順は、使用可能な手順として代表的なものであるが、これらの手順のか わりに、当業者に周知の他の手順を使用することも可能である。Ce1l, 63: 1061-1072.1990), PDH The sequence is a 6-residue M a n -6-P R pattern (YSF) (X) (Y, F) (X) (polar amino acids K, R, H, N, Q, D, E) (large hydrophobic Amino acids: ■, L LSM, F, Y, W) and the 6-residue LDLR pattern. (F, Y) (X) (N) (X) (X) (Y, FSW) (Ll deviation pattern I also searched on Twitter for "X cannot be Gly". homologous match, if Exclude matches that lack three-dimensional correlation of side chains and surface exposures at the last four positions. Structures with exposed tight turns can be examined using molecular graphics to The preferred position of the strands was confirmed. A molecular graph showing the backbone atoms at the turn positions of each analogue. Insight II (Insight II) is a graphics program. Iosym Chikunoro 7-z (Biosym Technologies), Sun Diego, California, USA) and Noricon Graphics (Silic) on Graphics) Iris 4D 310 VGX Wa The following examples are given to illustrate the invention. However, the present invention is not limited to these Examples. Example below The procedures shown are representative of those available; Alternatively, other procedures well known to those skilled in the art may be used.
細胞表面受容体のインターナライゼーション・シグナルが相互に交換可能である のか否かを決定するべく、研究を行った。この研究では、低密度リポタンパク質 受容体(LDLR)ならびにマンノース−6−リン酸受容体(Man−6−PR )のインターナライゼーション・シグナルを、TRに移植した。オリゴヌクレオ チド特異的突然変異誘発を使用して、野性型のTRの細胞質側尾部の4残基のイ ンターナライゼーション・シグナルであるYTRFを、LDLRならびにMan −6−PRのシグナルの4残基の配列で置換し、6残基のTRの配列であるLS YTRFを、6残基のLDLRならびにM a n −6−P Rのシグナルで 置換した(表I)。Cell surface receptor internalization signals are interchangeable We conducted a study to determine whether or not. In this study, low-density lipoprotein receptor (LDLR) and mannose-6-phosphate receptor (Man-6-PR ) was transplanted into the TR. oligonucleo Using titanium-directed mutagenesis, we created 4-residue residues in the cytoplasmic tail of wild-type TR. The internalization signal YTRF is transmitted to LDLR and Man -6-PR signal 4-residue sequence and 6-residue TR sequence LS YTRF with the 6-residue LDLR and M a n -6-P R signals. (Table I).
(本頁以下余白) 表I トランスフェリン受容体構築物中の インターナライゼーション配列 配列の “ 4残基の置換に際しては、TRのシグナルであるYTRFを、ウシM a n −6−P RのシグナルについてはYSKVに、ヒトLDLRのシグナルに ついてはNPVYに変更した。6残基の置換に際しては、TRの配列であるLS YTRFを、YKYSKV、あるいはFDNPVYに変更した。配列の上側に示 した番号(−2から4)は、TRならびにLDLRでターン領域であると考えら れる位置(CoCo11a、 et al、、 Ce1l、 63: 1061 −1072.1990 )を、位置1でターンが開始するものとして示したもの である。TRの残基の番号は、上つき数字として示しである。アラニンに突然変 異させることによって特定したインターナライゼーション配列の必須の残基には 、下線を付しくTR,CoCo11a、 et al、。(Margins below this page) Table I in the transferrin receptor construct. internalization array array of “When replacing 4 residues, YTRF, which is a TR signal, was replaced with bovine Ma For the n-6-PR signal, YSKV was used, and for the human LDLR signal, Therefore, it was changed to NPVY. When replacing 6 residues, the TR sequence LS Changed YTRF to YKYSKV or FDNPVY. shown above the array. The numbers (-2 to 4) are considered to be turn areas in TR and LDLR. Position (CoCo11a, et al, Ce1l, 63: 1061 -1072.1990) shown with the turn starting at position 1. It is. Residue numbers of TR are shown as superscript numbers. Suddenly changed to alanine The essential residues of the internalization sequence identified by differentiating , underlined TR, CoCo11a, et al.
Ce1l、63: 1061−1072.1990 、Man−6−PR,Ca nfield。Ce1l, 63: 1061-1072.1990, Man-6-PR, Ca nfield.
Chen、 et al、、 J、 Biol、 Chem、、 致3116− 3123.1990) 、芳香族ならびに大型疎水性残基は太字で示しである。Chen, et al, J, Biol, Chem, 3116- 3123.1990), aromatic and large hydrophobic residues are shown in bold.
LDLRの4残基の配列であるNPVYを調べたのは、NPXYのパターンが、 他の膜貫通タンパク質、たとえばEGFならびにインシュリン受容体の細胞質側 尾部にも見いだされ、したがって、このパターンの配列がこうしたタンパク質の インターナライゼーションにおいて何らかの役割を果たしている可能性がある1 990) 。Man−6−PRのYSKV配列を調べたのは、Man−6−PR の突然変異分析(Canfield、 et al、、 J、 Biol、 C hem。The 4-residue sequence of LDLR, NPVY, was investigated because the pattern of NPXY was Other transmembrane proteins, such as EGF and the cytoplasmic side of the insulin receptor It is also found in the tail, and therefore this pattern of arrangement is found in the tails of these proteins. May play a role in internalization1 990). The YSKV sequence of Man-6-PR was investigated. Mutation analysis of (Canfield, et al., J., Biol., C. hem.
、」朋: 5682−5688.1991 )で、このテトラペプチドが、効率 の高いエンドサイト−シスを促進するうえで、完全なインターナライゼーション 配列とほぼ同程度の効率を有することが示されていたからである。," Tomo: 5682-5688.1991), this tetrapeptide is highly efficient. Complete internalization in promoting high endocytosis This is because it has been shown to have approximately the same efficiency as arrays.
野性型ならびに突然変異型のTRは、ラウス肉腫ウィルスから誘導したヘルパー 非依存性のレトロウィルスベクターであるBH−RCAS (材料および方法の 項参照)を使用することによって、ニワトリ胚繊維芽細胞(CE F)で効率的 に発現させた。野性型ならびに突然変異型の受容体の相対的なインターナライゼ ーション効率を、Feの取り込み量の測定値、ならびに定常状態条件下でのFe の細胞内での蓄積量から決定した。Wild-type and mutant TRs are derived from Rous sarcoma virus helper BH-RCAS, an independent retroviral vector (Materials and Methods) (see section), it is possible to efficiently use chicken embryo fibroblasts (CEF). was expressed. Relative internalization of wild-type and mutant receptors The sorption efficiency is determined by the measured amount of Fe uptake as well as by the Fe uptake under steady-state conditions. It was determined from the amount accumulated in the cells.
図1には、分析を行った突然変異型TRのすべてを含む2つの代表的なFe取り 込み量の実験が示してあり、表IIには、定常状態でのインターナライゼーンヨ ンを調べた結果と、Feの取り込み量を調べた結果が示しである。双方のアッセ イで、突然変異型TRの野性型受容体に対するインターナライゼーション効率に ついて似通った値が得られ、また、突然変異型受容体がFeの取り込みを媒介す る能力は再現性が高かった。Figure 1 shows two representative Fe samples containing all of the mutant TRs analyzed. Experiments with the amount of internalization are shown in Table II. The results are shown below. Asse of both sides B, the internalization efficiency of mutant TR against wild-type receptor Similar values were obtained for Fe uptake, and the mutant receptor mediates Fe uptake. The ability to do so was highly reproducible.
(本頁以下余白) 表II W−況土1.9b(7)C1oo 34士と(句 1■^3−9「尾部欠失J ’ 24.7±4.6(2) 17 6±12 (5)’ 18LDLRarn er 25.7 :0.9 (7) I B 8土0.6 (5) 2aLDL R6mer 40.9±1.6(7) 37 19±1.9(5) 56Man −6−P日4mer 61.7 t 3.5 (4) 86 30 ±14 ( 3) 88Man−6−P日Grner 68.5土L8(4) 116 33 ±4.0 (3197FZ3M 70.9±″Z8(3) 130 37土λ7 (3) 1(至)FZ31 60.5 ±15 (3) 82 33土3.8 (3) 97F23W 5&7 ±5.7 (3) 76 27 ! 4.+ (3) 79″野性型 5平均±標準誤差 °独立した実験の数 驚くべきことに、M a n −6−P Rの6残基のシグナルであるYKYS KVを含む突然変異型のTRは、野性型受容体と同程度に効率的にインターナラ イズされた。M a n −6−P Rの4残基のシグナルであるYSKVを含 む突然変異型の受容体も、迅速にインターナライズされ、野性型の受容体のイン ターナライゼーンヨン効率の約87%のインターナライゼーション効率を有して いた(表II、図IA)。LDLRの6残基のシグナルであるFDNPVYを含 む突然変異型のTRは、野性型の受容体の約50%の率でインターナライズされ 、LDLRの6残基のシグナルが、TRの細胞質側尾部への移植時に、有意な活 性を有していることが示唆された。これとは対照的に、4残基のLDLRのシグ ナルであるNPVYを含む突然変異型のTRは、尾部を欠いた受容体とほぼ同率 でインターナライズされた(表IL図IAおよびB)。こうした実験結果からは 、LDLRならびにM a n −6−PRのインターナライゼーション・シグ ナルが、TRのシグナルを置換して、TRの高い効率でのインターナライゼーシ ョンを媒介しうろことが示唆される。移植されたLDLRの4残基の配列NPV Yが活性を欠いていたことからは、LDLRの完全なインターナライゼーション ・シグナルが、6残基の配列FDNPVYであることが示唆される。(Margins below this page) Table II W-Situation soil 1.9b (7) C1oo 34shi and (phrase 1■^3-9 “Tail deletion J '24.7±4.6 (2) 176±12 (5)' 18LDLRarn er 25.7: 0.9 (7) I B 8 Sat 0.6 (5) 2a LDL R6mer 40.9±1.6(7) 37 19±1.9(5) 56Man -6-P day 4mer 61.7 t 3.5 (4) 86 30 ±14 ( 3) 88Man-6-P Sun Grner 68.5 Sat L8 (4) 116 33 ±4.0 (3197FZ3M 70.9±''Z8(3) 130 37 Sat λ7 (3) 1 (To) FZ31 60.5 ±15 (3) 82 33 Sat 3.8 (3) 97F23W 5&7 ±5.7 (3) 76 27! 4. + (3) 79″ wild type 5 Mean ± standard error °Number of independent experiments Surprisingly, YKYS, the signal of 6 residues of M a n -6-PR Mutant TRs, including KV, are internalized as efficiently as wild-type receptors. It was izzed. Contains YSKV, which is a 4-residue signal of M a n -6-PR. Mutant forms of the receptor are also rapidly internalized, overlapping the wild-type receptor. It has an internalization efficiency of about 87% of the internalization efficiency. (Table II, Figure IA). Contains FDNPVY, a 6-residue signal of LDLR. The mutant TR is internalized at approximately 50% the rate of the wild-type receptor. , the 6-residue signal of LDLR showed significant activity upon transplantation to the cytoplasmic tail of TR. It was suggested that it has a sexual nature. In contrast, the 4-residue LDLR signal The mutant TR containing the null NPVY has approximately the same rate as the receptor lacking the tail. (Table IL, Figures IA and B). From these experimental results, , LDLR and M a n -6-PR internalization signal The signal replaces the signal in the TR, allowing highly efficient internalization of the TR. This suggests that it may be a mediator of the Sequence of 4 residues of transplanted LDLR NPV The lack of activity of Y suggests complete internalization of LDLR. - The signal is suggested to be the 6-residue sequence FDNPVY.
4ないし6残基のMan−6−PRならびにLDLRのインターナライゼーショ ン・シグナルが移植された突然変異型のTRを分析した結果は、活性を示すうえ で、アミノ末端の芳香族残基が必要であること、しかし、大型の非芳香族の疎水 性残基が、カルボキシ末端に位置する芳香族残基を置換していてもよいことを示 している。TRのインターナライゼーション・シグナルが活性を示すうえで、カ ルボキシ末端の芳香族残基が必要なのか否かを調べるために、23番目のPhe をMetに、次にIleに、次にTrpに変更した。23番目のPheをMet あるいはIleに変更した突然変異型のTRを機能的に分析すると、そのインタ ーナライゼーションの率ならびにFeの取り込みを媒介する能力は、野性型のT Rと同等であった(表11)。23番目のPheをTrpに変更した突然変異型 のTRも、迅速にインターナライズされた(図1および2)。Internalization of 4 to 6 residues of Man-6-PR and LDLR The results of analyzing the mutant type of TR into which the signal was grafted showed activity and In the amino-terminal aromatic residue, however, large non-aromatic hydrophobic This indicates that the aromatic residue at the carboxy terminus may be substituted by a are doing. In order for the TR internalization signal to show activity, it is important to In order to investigate whether the aromatic residue at the carboxy terminus is required, the 23rd Phe was changed to Met, then to He, and then to Trp. Met the 23rd Phe Alternatively, functional analysis of a mutant TR changed to Ile reveals that the interaction between The rate of naturalization as well as the ability to mediate Fe uptake was significantly higher than that of wild-type T. It was equivalent to R (Table 11). Mutant type with 23rd Phe changed to Trp The TR of was also rapidly internalized (Figs. 1 and 2).
TR内に移植したLDLRならびにMan−6−PRの6残基のインターナライ ゼーンヨン・シグナルが活性を示したことは、これらの配列の活性のコンホメー ションが、TRがもともと有していたインターナライゼーンヨン・モチーフの活 性のコンホメーションと関連していることを示唆するものである。4残基のTR ならびにLDLRのモチーフがタイト・ターン構造をとりやすいこと(Coll awn、 et at、、 Ce1l、63: 1061.1990) 、そし て6残基のLDLRならびにM a n −6−P Rの配列がTRをインター ナライズする活性を示したことからして、インターナライゼーション・パターン と合致する6残基の配列を含み、カルボキシ末端の4残基がタイト・ターンとな っている種々の結晶学的タンパク質構造において、必須の側鎖の三次元的配置を 調べた。Internal alignment of 6 residues of LDLR and Man-6-PR transplanted into TR The fact that Zaneyon signal showed activity is due to the active conformation of these sequences. tion takes advantage of the internalization motif that TR originally had. This suggests that it is related to sexual conformation. 4 residue TR In addition, the LDLR motif tends to form a tight turn structure (Coll awn, et at, Ce1l, 63: 1061.1990), The sequence of 6-residue LDLR and Ma n -6-P R intersects TR. The internalization pattern Contains a 6-residue sequence that matches The three-dimensional arrangement of essential side chains in various crystallographic protein structures Examined.
TR,LDLRlならびにM a n −6−P Rのインターナライゼーショ ン・シグナルは、いずれも、そのもともとのタンパク質配列では、αヘリックス の開始位置より前あるいは開始位置に位置するターンであることが、二次構造用 アルゴリズム(Chouand Fasman、 Adv、 Enzymol、 、 47: 45.1978)によって予測された。M a n −6−P R のシグナルについては4つの構造類似体が特定され、LDLRのシグナルについ ては、5つの類似体が特定された(図3)。Internalization of TR, LDLRl and Ma n -6-P R Both signals are α-helix in their original protein sequence. For secondary structures, the turn must be located before or at the start position of Algorithms (Chouand Fasman, Adv, Enzymol, , 47:45.1978). M a -6-P R Four structural analogs were identified for the LDLR signal, and four structural analogs were identified for the LDLR signal. Five analogs were identified (Figure 3).
図3Aには、配列パターンYXYXKVに合致するM a n −6−PRのイ ンターナライゼーション・モチーフの類似体を示す(材料および方法の項に詳述 )。位置−2,1,3、および4の必須の残基について、側鎖を示す。Man− 6−PRのインターナライゼーション・シグナルの類似体は、青、FTFSDY 、イムノグロブリン4−4−20のFabフラグメント(PDBコード4FAB )、残基H27−H32,赤、FEFEKF、ホスホグリセレート・キナーゼ( 3PGK)、残基340−345.紫、F M F N Q F、コンカナバリ ンA (I CNI) 、残基A128−AI33;緑、FAFIRLSD−キ ンロース・イソメラーゼ(4XIA)、残基A377−A382である。位置− 2およびlて対をなす芳香環が互いに似た、はぼ平行な向きを有すること(同色 の環の対を参照のこと、図3Aの左下)からは、突然変異誘発によっても示唆さ れたように、片方の芳香環が失われても、もう一方の芳香環がそれを補いうるこ とが示唆される。位置−2、■、3、および4の機能的に重要な側鎖は、いずれ もターンの一方の側から同時にアクセス可能で、最大でも単結合の回転を要する のみである。FIG. 3A shows an example of M a n -6-PR that matches the arrangement pattern YXYXKV. Analogues of the internalization motif are shown (detailed in Materials and Methods section). ). Side chains are shown for essential residues at positions -2, 1, 3, and 4. Man- Analogs of the 6-PR internalization signal are blue, FTFSDY , Fab fragment of immunoglobulin 4-4-20 (PDB code 4FAB ), residues H27-H32, red, FEFEKF, phosphoglycerate kinase ( 3PGK), residues 340-345. Purple, F M F N Q F, Concanavali A (I CNI), residues A128-AI33; green, FAFIRLSD-key isomerase (4XIA), residues A377-A382. Position- 2 and 1 pairs of aromatic rings have similar, almost parallel orientations (same color) (see the pair of rings in Fig. 3A, bottom left) also suggests that mutagenesis As shown, even if one aromatic ring is lost, the other aromatic ring can compensate. It is suggested that The functionally important side chains at positions -2, ■, 3, and 4 are all can also be accessed from either side of the turn simultaneously, requiring rotation of at most a single bond. Only.
4つのM a n −6−P Rの類似体では、位置−2および1の芳香族側鎖 (位置1がターンの最初の位置)が対をなしており、環の向きが似ていた(同色 の環を参照のこと、左下)。4つの類似体のうち、3つが逆ターンで、1つがα ヘリックスのイニシャル・ターンであった。位置−2および1の芳香族側鎖のC β同士の距離の平均は、6.6人で、この距離は、ターンの位置lおよび4のC β同士の距離(平均で5.8人)に匹敵するものであり、位置−2および1の必 須残基の対と、位置1および4の必須残基の対が互いに似た距離をおいて配置さ れていた。配列が似たTRのモチーフ(Collawn、 et al、、 C e1l、63: 1061.1990)でも、位置3の極性の側鎖がターンの平 面の前方に向かって(ページから突出するようにして)延在しており、位置4の 疎水性の側鎖が、この平面に対して直角の位置の扇形を形成していた。In the four M a n -6-P R analogues, aromatic side chains at positions -2 and 1 (Position 1 is the first position of the turn) were paired, and the rings had similar orientations (same color). (see ring, bottom left). Of the four analogues, three are reverse turns and one is α It was Helix's initial turn. C of the aromatic side chain at position -2 and 1 The average distance between β is 6.6 people, and this distance is equal to It is comparable to the distance between βs (5.8 people on average), and the necessary The pair of essential residues and the pair of essential residues at positions 1 and 4 are placed at similar distances from each other. It was TR motifs with similar sequences (Collawn, et al., C e1l, 63: 1061.1990), the polar side chain at position 3 It extends towards the front of the page (protrudes from the page) and is located at position 4. Hydrophobic side chains formed a sector perpendicular to this plane.
インターナライゼーション・シグナルのアミノ末端側に5つのアラニン残基を有 する端を切り取った突然変異型のMan−6−PRが、野性型の受容体より有意 に活性が高いこと(Canfield。It has five alanine residues on the amino-terminal side of the internalization signal. A truncated mutant version of Man-6-PR that High activity in Canfield.
et al、、 J、 Biol、 Chem、、266: 5682.199 1)は、アラニン残基は逆ターンあるいはへりカルターンを安定化させるはずで あることからして、特記に値する。et al, J, Biol, Chem,, 266: 5682.199 1) The alanine residue should stabilize the reverse turn or hemi-curl turn. It's worth mentioning for some reason.
図3Bには、LDLRのパターンFXNPXYと合致するLDLRのインターナ ライゼーション・モチーフの類似体を示す。FIG. 3B shows an LDLR internal pattern that matches the LDLR pattern FXNPXY. Analogues of the lization motif are shown.
位置−2,3および4の側鎖を示す。シークエリ−によって特定されたLDLR の類似体は、黄、YANLVF、トリプトファン合成酵素(IWSY)、残基A l02−A107.赤、F YNAAW、レクチン(2LTN)、残基Al 2 3−Al 28 、橙、FTNEFY、シトクロムCペルオキシダーゼ(2CY P)、残基198−203、青、FKNSKY、キモトリプシノーゲンa(2C GA)、残基A89−A94 、ならびに緑、YDNKYW。Side chains at positions -2, 3 and 4 are shown. LDLR identified by search query Analogs of yellow, YANLVF, tryptophan synthase (IWSY), residue A l02-A107. Red, F YNAAW, lectin (2LTN), residue Al2 3-Al 28, orange, FTNEFY, cytochrome C peroxidase (2CY P), residues 198-203, blue, FKNSKY, chymotrypsinogen a (2C GA), residues A89-A94, and green, YDNKYW.
カルシウム非含有ホスホリパーゼAx (I PP2) 、残基Ll13−L1 18である。位置−2および4の芳香族基、ならびに位置3の側鎖が、構造の同 じ側に露出していた。Calcium-free phospholipase Ax (I PP2), residues Ll13-L1 It is 18. The aromatic groups at positions -2 and 4 and the side chain at position 3 are identical in structure. It was exposed on the same side.
LDLの類似体は、3つの表面に露出した逆ターンと、2つのαヘリックスのイ ニシャル・ターンを含んでいた。類似体のそれぞれについて、位置−2および4 の重要な芳香族基が、構造の同一面からアクセス可能であった。位置1のAsn の側鎖(図Cに示す)は、入ってくる二次構造が後ろ側か前側かに応じて、ター ンの前側あるいは後ろ側に位置する2つの群に分かれた。このAsnの側鎖(位 置l)は、隣接する主鎖の原子と水素結合を形成することによってターンを安定 化させることができ、この側鎖が構造上の役割を有していることが示唆される。Analogues of LDL contain three surface-exposed inverted turns and two α-helix imprints. It included Nishal Taan. Positions −2 and 4 for each of the analogs important aromatic groups were accessible from the same side of the structure. Asn at position 1 The side chain (shown in Figure C) of They were divided into two groups, located either in front or behind the main body. The side chain (position) of this Asn (l) stabilizes the turn by forming hydrogen bonds with adjacent backbone atoms. This suggests that this side chain has a structural role.
LDLRテトラペプチドの最初の2残基であるAsn−Proは、最も一般的な 種類の逆ターンの位置lおよび2として最適な残基でありにWilmot、 e t al、、 J、 Mo1. Biol、、 203: 221.1988 ) 、A s n −Proは、有力なヘリックス・イニシェータでもある(R tchardson、 et al、、 5cience、 240: 164 8.1988)。The first two residues of the LDLR tetrapeptide, Asn-Pro, are the most common Wilmot, e. tal, , J, Mo1. Biol, 203: 221.1988 ), Asn-Pro is also a potent helix initiator (R tchardson, et al, 5science, 240: 164 8.1988).
図3Cは、M a n −6−P RならびにLDLRの類似体を重ね合わせた 図である。図AのM a n −6−P Rの類似体を青で、図BのLDLRの 類似体を黄色で示し、位置−2、■、および4について側鎖を示す。−2の位置 の芳香族基がターンの左側に向かって延在し、位置1のAsn (LDLR)の 側鎖ならびに芳香族(Man−6−PR)側鎖は、位置4の芳香族(LDLR) 側鎖ならびに疎水性(Man−6−PR)側鎖で見られるものに似た直角の扇形 を形成している。位置2のMan−6−PRのSerならびにLDLRのPro は、−次構造であり、Man−6−PRのYSKV類似体(L、 A、 K、な らびにJ、 A、 T、 、データ示さず)のSerの側鎖が、Proコンホメ ーション(Wilmot、 et al、、 Protein Enginee ring、 3: 479.1990 )に似た骨格水素結合を形成しくRic hardson、 et al、Prediction ofProtein 5tructure and Pr1nciples of Protein Conformation。Figure 3C superimposes M a n -6-P R and LDLR analogs. It is a diagram. Analogs of M a n -6-P R in Figure A are shown in blue, and analogs of LDLR in Figure B are shown in blue. Analogs are shown in yellow and side chains are indicated for positions -2, ■, and 4. -2 position the aromatic group of Asn (LDLR) in position 1 extends towards the left side of the turn. The side chain as well as the aromatic (Man-6-PR) side chain is the aromatic (LDLR) at position 4. a right-angled sector similar to that seen in side chains as well as hydrophobic (Man-6-PR) side chains. is formed. Ser of Man-6-PR at position 2 and Pro of LDLR is the -order structure, and YSKV analogues of Man-6-PR (L, A, K, etc. and J, A, T, data not shown), the side chain of Ser is in the Pro conformation. (Wilmot, et al, Protein Engineering ring, 3:479.1990) to form a skeletal hydrogen bond similar to Ric Hardson, et al, Prediction of Protein 5structure and Pr1ciples of Protein Conformation.
G、D、 Fasman、 ed、 (New York: Plenum P ublishing Carp、)、 pp。G. D. Fasman, ed. (New York: Plenum P. publishing Carp, ), pp.
1−98.1989) 、P r oの側鎖がターンを共有結合により安定化し ているようである。この位置がこうした構造上の役割を担っていることは、6残 基の類似体中のこれらの側鎖がターンの後ろ側の、必須の側鎖から遠い側に存在 する傾向があることによって裏付け・られる。Man−6−PRならびにLDL Rの類似体のいずれでも、位置−2、l、ならびに4の側鎖は、ターンの基部を 横断する線(・−・・・・)を形成し、LDLRの類似体の必須の側鎖の線が、 M a n −6−P Rの類似体の必須の側鎖の線に対して約35°の角度を なしていた。1-98.1989), the side chain of P r o stabilizes the turn through covalent bonds. It seems that The fact that this position plays such a structural role is due to the fact that These side chains in the group analogs are located at the back of the turn, far from the essential side chains. It is supported by the fact that there is a tendency to Man-6-PR and LDL In any of the R analogues, the side chains at positions -2, l, and 4 form the base of the turn. Forming a transverse line (...), the line of essential side chains of the LDLR analogue is at an angle of about 35° to the line of the essential side chain of the analogue of M a n -6-P I was doing it.
Man−6−PRの類似体とLDLRの類似体とを重ね合わせることによって( 図3C)、全体的な構造のパターン、すなわち、必須のアミノ末端の芳香族基が ターンの左側ならびに多少前側に局在化しており、重要なカルボキシ末端の芳香 族ならびに疎水性の側鎖が単一のかたまりを形成しており、そして、各構造のす べての必須の側鎖が、ターンの一方の側から同時に認識可能である、というパタ ーンが浮かび上がってきた。これらの類似体によって、位置2の側鎖がターンを 安定化させるにあたって担っている構造上の役割が推察されたが、この側鎖は必 須の側鎖から遠ざかる方向を向いているので、この側鎖を直接認識することはあ りそうもなかった。必須残基のパターンについては、タイト・ターンの構造が、 必須の残基が同時にアクセス可能となるよう位置する自足的な(Self−co ntained)構造であることによって説明が可能であるものの、こうしたモ チーフがいかにしてβシート内の各位置に納まりえたかを見いだすのは困難であ る。広域のβコンホメーションであれば、必須残基の側鎖は二次構造の両側に位 置し、それらを同時に認識することは困難となり、安定性のためにさらに広範な 構造が必要となるはずである。この可能性は、これまでの欠失突然変異体によっ て不可能とされている。By superimposing the Man-6-PR analog and the LDLR analog ( Figure 3C), the overall structural pattern, i.e., the essential amino-terminal aromatic group Important carboxy-terminal aroma localized to the left and somewhat anterior of the turn groups and hydrophobic side chains form a single mass, and each structure pattern in which all essential side chains of the turn are simultaneously recognizable from one side of the turn. The sound surfaced. These analogs allow the side chain in position 2 to make a turn. It was speculated that it plays a structural role in stabilization, but this side chain is not necessary. This side chain is not directly recognized because it points away from the side chain of the It seemed unlikely. Regarding the pattern of essential residues, the tight turn structure is Self-sufficient (Self-co Although this can be explained by the fact that the It is difficult to discover how the chief was able to fit into each position within the β-sheet. Ru. In the broad β conformation, the side chains of essential residues are positioned on both sides of the secondary structure. and recognize them at the same time, making it difficult to recognize them at the same time. Structure should be required. This possibility has been confirmed by previous deletion mutants. It is considered impossible.
実施例3 複数のインターナライゼーション・シグナルの移植複数のインターナライゼーシ ョン・シグナルがTRのエンドサイトーンスに対して及ぼす効果を調べるべ(研 究を行った。チョウ・ファスマンのアルゴリズム(Chou and Fasm an、 Adv。Example 3 Porting multiple internalization signals To investigate the effect of the endocytosis signal on the endocytosis of TR. conducted research. Chou and Fasm algorithm an, Adv.
Enzymol、、 47: 45.1978)を使用したTRの細胞質ドメイ ンの構造分析によって、このドメインが、複数のターンで区切られた一連のヘリ ックスから構成されており、こうしたターンの1つ(ターン2、表III参照) に野性型のインターナライゼーション・シグナルが存在していることが推定され た。Cytoplasmic domain of TR using Enzymol, 47:45.1978) Structural analysis of the domain reveals that this domain consists of a series of helices separated by multiple turns. one such turn (turn 2, see Table III). It is presumed that wild-type internalization signals exist in Ta.
表III ターン l ターン 2 ターン 3 ターン 4MMDQAR5AIGGεP LSI工FIFSLA日0VDGロN5HVεMKLAVロεEEドA4と!N TK^NVTIO’KR−TMf 突然変異体 ターン l YTRF YrRF ターン 3 xゴ1シー Iゴエジミ タ−ン4 YTRF YTRF 龜膜貫通領域 表IIIに示すように、ターンであると想定される位置113、あるいは4に、 TRのインターナライゼーション・シグナルであるYTRFの追加のコピーを導 入した突然変異TRを、オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発を使用して調製 した。各突然変異体とも、ターン2の野性型のシグナルをそのまま有していたの で、2つのインターナライゼーション・シグナルを含むこととなった。突然変異 体のTRは、上述したようにして、ニワトリ胚繊維芽細胞での定常状態の分布ア ッセイによって調べた。分析結果を表IVに示す。分析結果から、追加のシグナ ルが及ぼす効果がまちまちで、位置によって異なることが示された。Table III Turn l Turn 2 Turn 3 Turn 4MMDQAR5AIGGεP LSI engineering FIFSLA day 0VDGroN5HVεMKLAVroεEEdoA4! N TK^NVTIO'KR-TMf mutant Turn l YTRF YrRF Turn 3 x Go 1 Sea I Go Ejimi Turn 4 YTRF YTRF Transmembrane region As shown in Table III, at position 113, which is assumed to be a turn, or at position 4, induces additional copies of YTRF, the internalization signal for TR. The mutated TRs were prepared using oligonucleotide-directed mutagenesis. did. Each mutant had the wild-type turn 2 signal intact. Therefore, it included two internalization signals. mutation The somatic TR is determined as a steady-state distribution in chick embryo fibroblasts as described above. Investigated by essay. The analysis results are shown in Table IV. Additional signals can be identified from the analysis results. It was shown that the effects of LE are mixed and vary depending on location.
表I V 2つのインターナライゼーション・シグナルを含むヒ1−TRの突然変異体の定 常状態での分布の比較定常状態でインターナライズ インターナライゼーン3ン ヒトTR構築物 されたヒトTRの率(X) の相対的な効率(X)1−一一− 1■■■−−−窮覇■−―−一、−−−■−−−曜−1−■■■■−−峨−―− 一、、ゆい、い。Table IV Definition of a mutant of human 1-TR containing two internalization signals Comparison of distribution in steady state Internalization in steady state Relative efficiency of human TR construct (X) 1■■■---Kyuha■---1,---■---Yo-1-■■■■---嵨--- One, Yui.
野性型TR[”LSYTRF23] 66.0=L3”(11戸 100Tur n 1 [’ITRF12] 651 =3.6 (3) %Tum 3 [” YTRF″] 79.9=0.8 (3J 205Tum 4 [47YTRF 箇 73.8:1.4 (3) 145“平均上標準誤差 1独立した実験の回数 括弧内に示した配列が、オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発を使用してTR 内に移植した、追加のインターナライゼーション・シグナルである。各突然変異 体とも、ターン2に野性型のシグナル[:20Y T RF ”)を含んでいる 。上つきの数字は、TR中の変異させた配列の位置を示す。突然変異型TRの分 布は、定常状態条件下での、細胞表面に結合した放射標識Tfならびに細胞内プ ールの標識Tfから決定した。Wild type TR ["LSYTRF23] 66.0=L3" (11 houses 100 Tur n 1 [’ITRF12] 651 = 3.6 (3) %Tum 3 [” YTRF"] 79.9 = 0.8 (3J 205Tum 4 [47YTRF Clause 73.8: 1.4 (3) 145 “Standard error above the mean 1 Number of independent experiments The sequences shown in parentheses were generated using oligonucleotide-directed mutagenesis. This is an additional internalization signal that has been ported within the each mutation Both bodies contain a wild-type signal [:20YTRF”) in turn 2. . The superscript number indicates the position of the mutated sequence in the TR. Mutant TR portion The fabric exhibits radiolabeled Tf bound to the cell surface as well as intracellular proteins under steady-state conditions. It was determined from the label Tf of the wheel.
ターンIにインターカライゼーション・シグナルを追加しても、生じるTRは野 性型の受容体と判別不能である(インターナライゼーションの率は野性型と比較 して96%)。しかし、インターナライゼーション・シグナルをターン3に追加 すると、インターナライゼーションの率が野性型の2倍の突然変異体が生じる( 206%±30%、実験3回、平均上標準誤差)。シグナルをターン4に追加し ても効果はさほど顕著ではないものの、活性が145%のTR突然変異体が生ず る。こうした結果から、追加のインターナライゼーション・シグナルを移植する ことによって、インターナライゼーションの率を調節しうろことが例証されるも のである。Even if an intercalization signal is added to turn I, the resulting TR remains unchanged. Indistinguishable from sex-type receptors (rate of internalization compared to wild type) (96%). However, an internalization signal was added to turn 3. This results in a mutant with twice the rate of internalization than the wild type ( 206% ± 30%, 3 experiments, standard error of the mean). Add signal to turn 4 Although the effect was not so pronounced, a TR mutant with 145% activity was generated. Ru. From these results, we port additional internalization signals. This illustrates the possibility of adjusting the rate of internalization. It is.
シグナルである可能性のある異種受容体の配列を、TRに移植することによって 調べた。調べるにあたっては、インターナライゼーション・シグナルであると想 定される他の受容体の配列を、。By transplanting a heterologous receptor sequence, which may be a signal, into the TR. Examined. When investigating, we assumed that it was an internalization signal. The sequences of other receptors are determined.
上述したようにして、オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発を使用してTRに 移植し、調べた。この方法によって検定したシグナルを表Vに示す。TR using oligonucleotide-directed mutagenesis as described above. I ported it and investigated. The signals assayed by this method are shown in Table V.
(本頁以下余白) 表V 定常状態でインターナライズ インターナライゼーシ3ンヒトTR構築物 され たヒトTRの率(X) の相対的な効率(%)野性型TR[”LSYTRF”l 6aO=1.3”(11)” 100ASGPR1−11[”YODL”+ 54.ey9(a) ezASGPRH2[”FQOI”] ZL6f;j ( 5) 16ポリ19日[へSAF”l 5Z[d15 (5) 57EQFR[ ’弊噛ん町 阻ビ、6(句 119EGFFI [’−PQQGFFS”l 5 4!1.5 (4) 59マンノース 日 [l@FεNTU’−町 31.5 th2.! (41ASLAP[シ迅i 匁311.3 (5) πLAP [ ”PPG亡27.8W、9 (3120LAMP−j (へQη町 砒叶1.5 (司 超尾部欠失正[^3−59] 24.7土1.6 (2) 17”平均二 標準誤差 5独立した実験の回数 表Vでは、括弧内に示した配列が、オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発を使 用してTRに移植した、シグナルであると想定される配列である。上つきの数字 は、TR中の変異させた配列の位置を示す。突然変異型TRの分布は、定常状態 条件下での、細胞表面に結合した放射標識Tfならびに細胞内プールの標識Tf から決定した。(Margins below this page) Table V The human TR construct internalizes at steady state. Relative efficiency (%) of human TR (X) 6aO=1.3"(11)" 100ASGPR1-11["YODL"+ 54. ey9(a) ezASGPRH2 ["FQOI"] ZL6f;j ( 5) 16 poly 19th [to SAF”l 5Z [d15 (5) 57EQFR[ ``We bite town, 6 (phrase 119EGFFI ['-PQQGFFS''l 5 4!1.5 (4) 59 Mannose Day [l@FεNTU’-Town 31.5 th2. ! (41ASLAP [shijin i momme 311.3 (5) πLAP [ "PPG dead 27.8W, 9 (3120LAMP-j (Tsukasa super tail deletion correct [^3-59] 24.7 soil 1.6 (2) 17” average 2 standard error Number of 5 independent experiments In Table V, the sequences shown in parentheses were determined using oligonucleotide-directed mutagenesis. This is a sequence assumed to be a signal, which was transplanted into the TR using the following method. superscript numbers indicates the position of the mutated sequence in the TR. The distribution of mutant TR is in the steady state Radiolabeled Tf bound to the cell surface as well as labeled Tf in the intracellular pool under conditions It was decided from.
このシステムでは、いくつかの配列、たとえば、アシアロ糖タンパク質受容体( ASGPRのH1サブユニット、配列YQDL)、重合体イムノグロブリン(ポ リIg、配列YSAF) 、上皮増殖因子受容体(EGFR1配列NFYRAL ) 、リゾソーム酸フォスファターゼ(LAP、配列YRHV) 、リゾソーム 関連膜糖タンパク質(LAMP−1、配列YQTI)の配列がインターナライゼ ーション・シグナルとして極めて良好に機能するのに対し、他の配列、たとえば ASGPRのH2サブユニット(配列・FQDI)、マンノース受容体(配列F ENTLY) 、およびLAP(配列PPGY)は機能が不良で、その活性は尾 部を欠いた受容体の活性と似たようたちのである(表V)。シグナルが細胞質側 尾部内の領域に局在化された場合には、この方法は正確な部位をマツピングする うえで有用である。たとえば、LAPのチロシン近傍の領域である配列PPGY RHVの分析では、配列YRHVが良好に機能するのに対し、別の配列PPGY は良好に機能しないことが示されている。In this system, some sequences, for example the asialoglycoprotein receptor ( H1 subunit of ASGPR, sequence YQDL), polymeric immunoglobulin (polymer Ig, sequence YSAF), epidermal growth factor receptor (EGFR1 sequence NFYRAL ), lysosomal acid phosphatase (LAP, sequence YRHV), lysosome The sequence of related membrane glycoprotein (LAMP-1, sequence YQTI) is internalized. functions very well as a fusion signal, whereas other sequences, e.g. H2 subunit of ASGPR (sequence/FQDI), mannose receptor (sequence F ENTLY), and LAP (sequence PPGY) are malfunctioning, and their activity is (Table V). Signal is on the cytoplasmic side When localized to a region within the tail, this method maps the precise region. It is very useful. For example, the sequence PPGY, which is the region near the tyrosine of LAP, In the analysis of RHV, the sequence YRHV performs well, whereas another sequence PPGY has been shown to not work well.
この戦略は、リガンド誘導性のインターナライゼーションによってインターナラ イズされる受容体、たとえばEGFRのインターナライゼーション・シグナルを マツピングする際にも有用である。ひとえに、この種の受容体は細胞質ドメイン が大きく、欠失分析の結果の解釈が難しいという理由で、この種のインターナラ イゼーション・シグナルが一つたりとも明確に特定されていないことからすると 、こうしたマツピングが可能となる意義は大きい。リガンド誘導性の受容体中の インターナライゼーション・シグナルを特定するにあたっては、TRを用いた移 植実験をさらに実施し、それと平行して、当該受容体中での突然変異誘発の実験 を行う必要があるかもしれない。TRに移植すると極めて良好に機能する、EG FRのシグナルであると想定されるNFYRALは、カチオン非依存性マンノー ス−6−リン酸の受容体と関連した配列を有しているようである。こうした研究 から示唆されるのは、シグナルである可能性のある配列をTRに移植して調べる ことが可能であり、また、リガンド誘導性の受容体も、構成的に再利用される受 容体のインターナライゼーション・シグナルと類似したインターナライゼーショ ン・シグナルを有している可能性があるということである。This strategy promotes internalization by ligand-induced internalization. internalization signals of receptors that are stimulated, such as EGFR. It is also useful when mapping. This type of receptor has a cytoplasmic domain. This type of internal Given that not a single ization signal has been clearly identified, , It is of great significance that such mapping is possible. in ligand-induced receptors. In identifying internalization signals, transfer using TR is recommended. Further explant experiments and parallel mutagenesis experiments in the receptor may need to be done. EG works extremely well when transplanted to TR NFYRAL, which is assumed to be a signal for FR, is a cation-independent manno It appears to have a sequence related to the receptor for su-6-phosphate. Such research This suggests that the sequence that may be a signal should be transplanted to the TR and examined. Ligand-induced receptors are also constitutively recycled receptors. Internalization signals similar to body internalization signals This means that there is a possibility that it has a negative signal.
以上の記載は、本発明の範囲を例示するためのものであって、本発明の範囲はこ れらの記載によって限定されるものではない。The above description is for the purpose of illustrating the scope of the present invention, and the scope of the present invention is The invention is not limited by these descriptions.
実際、当業者であれば、面倒な実験を行わなくても、本明細書の教示内容にもと づいて別の実施態様を考え、実施することが容易なはずである。Indeed, one skilled in the art can rely on the teachings herein without undue experimentation. It should then be easy to devise and implement other embodiments.
(本頁以下余白) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.00.0 1.o 2.0 3.0 4 .0時間(時) FIG、 I B フロントページの続き (51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号C07K 14/705 8318−4HC12N 15109 // C1,2N 5/10 (C12N 5/10 C12R1:91) (72)発明者 ドロウブリッジ、イアン ニス。(Margins below this page) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.00.0 1. o 2.0 3.0 4 .. 0 hours (hours) FIG, IB Continuation of front page (51) Int, C1,6 identification symbol Internal office reference number C07K 14/705 8318-4HC12N 15109 // C1,2N 5/10 (C12N 5/10 C12R1:91) (72) Inventor: Drawbridge, Ian Niss.
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アメリカ合衆国 92131 カリフォルニア州 サンディエゴ、リッジウォー ターレーン10312 I (C12N 5100 B CI 2 R1:91) (72)発明者 タイナー、ジョン エイ。United States 92131 California San Diego, Ridgewar Turlane 10312 I (C12N 5100B CI 2 R1:91) (72) Inventor Tyner, John A.
アメリカ合衆国 92107 カリフォルニア州 サンディエゴ、ナイアガラ アベニュ(72)発明者 クーン、レズリー エイ。United States of America 92107 California San Diego, Niagara Avenue (72) Inventor: Kuhn, Leslie A.
アメリカ合衆国 92024 カリフォルニア州 エンシニタス、エイピーティ ー、エフ208、サウス エル カミノ リアルUSA 92024 California Encinitas, AP -, F208, South El Camino Real
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