JPH08140681A - プロテインホスファターゼをコードするcDNA - Google Patents

プロテインホスファターゼをコードするcDNA

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JPH08140681A
JPH08140681A JP6288403A JP28840394A JPH08140681A JP H08140681 A JPH08140681 A JP H08140681A JP 6288403 A JP6288403 A JP 6288403A JP 28840394 A JP28840394 A JP 28840394A JP H08140681 A JPH08140681 A JP H08140681A
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JP
Japan
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protein
cdna
sequence
protein phosphatase
amino acid
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JP6288403A
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English (en)
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Masashi Kato
誠志 加藤
Mihoro Saeki
美帆呂 佐伯
Shingo Sekine
伸吾 関根
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Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
Sagami Chemical Research Institute
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 新しい医薬として期待される新規プロテイン
ホスファターゼをコードするヒトcDNA、それがコー
ドする蛋白質、およびその発現ベクターを提供する。 【構成】 配列番号1で表される、新規プロテインホス
ファターゼをコードするヒトcDNA、このヒトcDN
Aがコードする蛋白質、およびこのヒトcDNAを有す
る発現ベクター。 【効果】 ヒトcDNAは癌遺伝子診断用プローブ等と
して、またこれがコードする蛋白質は抗腫瘍剤開発試薬
や抗原として有用である。cDNAベクターは、該cD
NAに基づくプローブ調製や蛋白質発現を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒト細胞内で発現して
いるmRNAに由来する新規cDNA、それがコードす
るプロテインホスファターゼ、およびこのヒトcDNA
を有する発現ベクターに関する。プロテインホスファタ
ーゼは癌の遺伝子診断や抗腫瘍剤開発などに有用であ
る。
【0002】
【従来技術】細胞機能の多くは、蛋白質のリン酸化・脱
リン酸化を介して制御されている。ここでリン酸化を触
媒するのがプロテインキナーゼ、脱リン酸化を触媒する
のがプロテインホスファターゼである。特に細胞の癌化
にともない、蛋白質のリン酸化レベルが著しく高くなる
ことから、プロテインキナーゼやプロテインホスファタ
ーゼが癌化に深く関与していると考えられている。事実
いくつかのプロテインキナーゼが癌遺伝子であることが
明らかになった。また逆の作用を有するプロテインホス
ファターゼが癌抑制遺伝子である可能性が示唆されてい
る[長尾・島・波多野、実験医学 Vol.10 N
o.17、2260〜2267(1992)]。ただプ
ロテインホスファターゼに関してはまだ未解明の点が多
く、より多くの種類のプロテインホスファターゼの単離
精製が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
プロテインホスファターゼをコードするヒトcDNA、
このヒトcDNAがコードする蛋白質、およびこのヒト
cDNAを有する発現ベクターを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、新規プロテインホスファターゼをコードするヒト
cDNAをクローン化し、本発明を完成した。すなわ
ち、本発明は新規プロテインホスファターゼをコードす
るヒトcDNA、このヒトcDNAがコードする蛋白
質、およびこのヒトcDNAを有する発現ベクター(以
下、cDNAベクターと呼ぶ)を提供する。
【0005】本発明のヒトcDNA及びcDNAベクタ
ーは、多機能クローニングベクターを用いて作製したc
DNAライブラリーからクローン化することが出来る。
多機能クローニングベクターとしては、一本鎖ファージ
由来のオリジンを有するものであって、かつcDNAク
ローニング部位の上流に動物細胞内で働くプロモーター
およびRNAポリメラーゼプロモーターを有するもので
あればいかなるものでも利用できる。実施例では、pK
A1(特開平4−117292号に記載)を用いた。c
DNAはヒト細胞から抽出した ポリ(A)+RNAを鋳
型として合成する。ヒト細胞としては、人体から手術な
どによって摘出されたものでも培養細胞でも良い。実施
例ではヒトリンホーマ細胞株U937から単離したポリ
(A)+RNAを用いた。cDNAは、岡山−Berg
法[Okayama,H. & Berg,P., Mo
l.Cell.Biol. 2:161〜170(19
82)]、Gubler−Hoffman法[Gubl
er,U. & Hoffman,J. Gene 2
5:263〜269(1983)]などいかなる方法を
用いて合成してもよいが、完全長クローンを効率的に得
るためには、実施例にあげたようなベクタープライマー
を用いる方法が望ましい。cDNAの同定は、シーケン
シングによる全塩基配列の決定、塩基配列から予測され
るアミノ酸配列と類似配列を有する既知蛋白質の検索、
大腸菌による発現によって行なう。
【0006】本発明者は以上の方法に基づき、新規プロ
テインホスファターゼをコードするヒトcDNAを同定
した。得られたcDNAは、1526bpからなる塩基
配列を有し、918bpのオープンリーディングフレー
ムを有していた。このオープンリーディングフレーム
は、305アミノ酸残基からなる蛋白質をコードしてい
る。この蛋白質はアミノ酸配列レベルでヒトプロテイン
ホスファターゼPP−X[Brewis et a
l.,Biochim.Biophys.Acta11
71:231〜233(1992)]と61.2%とい
う高い類似性を有している。
【0007】なお、配列番号1に記載のcDNAの塩基
配列に基づいて合成したオリゴヌクレオチドプローブを
用いて、本発明で用いた細胞株から作製したヒトcDN
Aライブラリーをスクリーニングすれば、本発明のcD
NAと同一のクローンを容易に得ることが出来る。
【0008】一般にヒト遺伝子は個体差による多型が頻
繁に認められる。従って配列番号1で表される塩基配列
において、1個又は複数個のヌクレオチドの付加、欠失
および/又は他のヌクレオチドによる置換がなされてい
るcDNAも本発明の範疇にはいる。
【0009】同様に、これらの変更によって生じる、1
個又は複数個のアミノ酸の付加、欠失および/又は他の
アミノ酸による置換がなされている蛋白質も、本発明の
範疇にはいる。
【0010】本発明の蛋白質は、本発明のcDNAベク
ターからインビトロ転写によってRNAを調製し、これ
を鋳型としてインビトロ翻訳を行なうことによりインビ
トロで発現出来る。また翻訳領域を適当な発現ベクター
に組換えてやれば、大腸菌、枯草菌、酵母、動物細胞等
で、コードしている蛋白質を大量に発現させることもで
きる。あるいは本発明のアミノ酸配列に基づき、化学合
成によってペプチドを調製することも出来る。
【0011】本発明のcDNAベクターは、クローニン
グベクターに本発明のcDNAを組換えることにより構
築できる。クローニングベクターとしては、クローニン
グ部位の上流にプロモーターを有するものであればいか
なるものでもよい。好ましいクローニングベクターは、
一本鎖ファージ由来のオリジンを有するものであって、
かつcDNAクローニング部位の上流に動物細胞内で働
くプロモーターおよびRNAポリメラーゼプロモーター
を有する多機能クローニングベクターである。一本鎖フ
ァージ由来のオリジンとしては、M13ファージ、fd
ファージ、f1ファージなどのオリジンを例示しうる。
動物細胞内で働くプロモーターとしては、SV40の初
期プロモーターや後期プロモーター、アデノウイルスの
後期プロモーター、レトロウイルスのLTR、CMVの
プロモーター、チミジンキナーゼのプロモーター、メタ
ロチオネインのプロモーター、β−アクチンのプロモー
ター、延長因子のプロモーターなどが例示できる。RN
Aポリメラーゼプロモーターとしては、T7RNAポリ
メラーゼ、T3RNAポリメラーゼ、SP6RNAポリ
メラーゼなどのプロモーターが例示できる。ちなみに、
実施例のように多機能クローニングベクターを用いて作
製したcDNAライブラリーからクローン化した場合に
は、得られたクローンその物がすでに目的とする性質を
有している。
【0012】上記の多機能クローニングベクターを用い
てなる本発明のcDNAベクターは、例えばf1ファー
ジのオリジンおよびT7プロモーターを有しているの
で、cDNAを他のベクターに組換えることなしに、c
DNAのアンチセンス鎖に対応する一本鎖DNA並びに
センス鎖RNAを容易に調製することが出来る。即ち、
本発明のcDNAベクターを有する大腸菌(F’含有
株)の培養液に、ヘルパーファージを感染させると、培
地中にcDNAのアンチセンス鎖に相当する一本鎖DN
Aを含むファージが放出される。したがって培地からこ
のファージを回収すれば容易にアンチセンス一本鎖DN
Aを調製できる。実施例ではこれを用いて塩基配列決定
を行なっている。また本発明のcDNAベクターを制限
酵素で切断して直鎖状にした後、RNAポリメラーゼを
作用させると、センス鎖RNAが調製できる。この際ラ
ジオアイソトープや色素などで標識した基質を混合して
おけば、これらの化合物によって標識されたRNAプロ
ーブを調製することが出来る。
【0013】
【実施例】次に実施例により発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。D
NAの組換えに関する基本的な操作および酵素反応は、
文献[”Molecular Cloning.A L
aboratory Manual”、Cold Sp
ring Harbor Laboratory、19
89]に従った。制限酵素および各種修飾酵素は特に記
載の無い場合、宝酒造社製のものを用いた。各酵素反応
の緩衝液組成、並びに反応条件は付属の説明書に従っ
た。
【0014】cDNAクローニング ヒトリンホーマ細胞株U937のcDNAライブラリー
(特開平4−117292号に記載)から任意に選択し
たクローンの塩基配列決定を行ない、得られた塩基配列
を3フレームのアミノ酸配列に変換した後、これらの配
列でプロテインデータベースを検索した。解析ソフトウ
エアはGENETYX−MAC(ソフトウエア開発社
製)を用いた。その結果、クローンHP00527がコ
ードしている蛋白質は、プロテインホスファターゼとア
ミノ酸配列レベルで類似性を有していることが判明し
た。このクローンの構造を図1に示す。cDNAインサ
ートの全塩基配列を決定したところ、63bpの5’非
翻訳領域、918bpのオープンリーディングフレー
ム、545bpの3’非翻訳領域、75bpのポリ
(A)テールからなる構造を有していた(配列番号
1)。オープンリーディングフレームは305アミノ酸
残基からなる蛋白質をコードしており、この配列を用い
てプロテインデータベースを検索したところ、全領域に
わたってヒトプロテインホスファターゼPP−Xのアミ
ノ酸配列と61.2%という高い類似性を有していた。
表1に、本発明の蛋白質HP527(HP)とヒトプロ
テインホスファターゼPP−X(PPX)のアミノ酸配
列の比較を示す。-(ハイフン)はギャップを、*(ア
スタリスク)は本発明の蛋白質と同一アミノ酸残基
を、.(ドット)は本発明の蛋白質と類似アミノ酸残基
をそれぞれ表す。
【0015】
【表1】 表1 _________________________________________________________________ HP MAPL-DLDKYVEIARLCKYLPENDLKRLCDYVCDLLLEESNVQPVSTPVTVCGDIHGQFY ** . ***. .* * *. . *...* **. . ..*.******.*..************* PPX MAEISDLDRQIEQLRRCELIKESEVKALCAKAREILVEESNVQRVDSPVTVCGDIHGQFY HP DLCELFRTGGQVPDTNYIFMGDFVDRGYYSLETFTYLLALKAKWPDRITLLRGNHESRQI ** ****.**.**. **.*********.**.*** *****...******.********* PPX DLKELFRVGGDVPERNYLFMGDFVDRGFYSVETFLLLLALKVRYPDRITLIRGNHESRQI HP TQVYGFYDECQTKYGNANAWRYCTKVFDMLTVAALIDEQILCVHGGLSPDIKTLDQIRTI ********** ***....*****..** *...*.**..*.********.*.******** PPX TQVYGFYDECLRKYGSVTVWRYCTEIFDYLSLSAIIDGKIFCVHGGLSPSIQTLDQIRTI HP ERNQEIPHKGAFCDLVWSDPEDVDTWAISPRGAGWLFGAKVTNEFVHINNLKLICRAHQL .*.**.**.*..***.******...*..******.***..*...* *....******* PPX DRKQEVPHDGPMCDLLWSDPEDTTGWGVSPRGAGYLFGSDVVAQFNAANDIDMICRAHQL HP VHEGYKFMFDEKLVTVWSAPNYCYRCGNIASIMVFKDVNTREPKLFRAVPDSERVIPPRT * ****. *.*...**************.*.*. ... .. .* *.*...* **... PPX VMEGYKWHFNETVLTVWSAPNYCYRCGNVAAILELDEHLQKDFIIFEAAPQETRGIPSKK HP TTP-YFL ... *** PPX PVADYFL _________________________________________________________________
【0016】大腸菌による発現 プラスミドpHP00527 5μgを50単位のNa
rI(東洋紡)で消化した後、クレノウ処理を行ない、
ついでStuIで消化し、反応産物を1.5%アガロー
スゲル電気泳動にかけ、約900bpのDNA断片をゲ
ルから切り出し精製した。
【0017】次いでpMALTM−c2(ニューイングラ
ンドバイオラボス社)1μgを、20単位のEcoRI
で消化した後、マングビーンヌクレアーゼ処理、ついで
CIP処理を行なった。これを0.6%アガロースゲル
電気泳動にかけ、6.7kbpのDNA断片をゲルから
切り出した。ベクター断片とcDNA断片をライゲーシ
ョンキットにより連結後、大腸菌JM109を形質転換
した。形質転換体からプラスミドpMALHP527を
調製し、制限酵素切断地図により目的とする組換え体を
確認した。得られたプラスミドの構造を図2に示す。
【0018】pMALHP527/JM109 の一晩
培養液10mlを100μg/mlアンピシリン含有リ
ッチ培地(1リットル当たりトリプトン10g、酵母抽
出物5g、NaCl5g、グルコース2gを含む)1リ
ットルに懸濁し、37℃で振とう培養し、A600が約
0.5になったときにイソプロピルチオガラクトシドを
0.3mMになるように添加した。さらに37℃で8時
間培養後、遠心によって集菌し、菌体をカラムバッファ
ー(10mMトリス塩酸、pH7.4、200mM N
aCl、1mM EDTA)50mlに懸濁した。この
溶液を超音波処理後、遠心し、上澄を2.5x10cm
のアミロースカラム(ニューイングランドバイオラボス
社)にかけた。カラム体積の8倍量のカラムバッファー
でカラムを洗浄後、10mMマルトースを含むカラムバ
ッファーでマルトース結合蛋白質/HP527融合蛋白
質を溶出した。得られた融合蛋白質の一部をとりSDS
−ポリアクリルアミド電気泳動にかけたところ、約77
kDaの位置に単一のバンドが認められた。この分子量
の値は、マルトース結合蛋白質/HP527融合蛋白質
の予想分子量と一致した。
【0019】マルトース結合蛋白質/HP527融合蛋
白質10μgを含むカラムバッファー100μlにファ
クターXa 0.1μgを添加し、4℃で12時間反応
させた。反応液をアミロースカラムにかけ素通りしてき
た分画を集めた。この一部を取って、SDS−ポリアク
リルアミドゲル電気泳動にかけたところ、本発明の蛋白
質HP527に相当する約34kDaの位置にバンドが
認められた。
【0020】
【発明の効果】本発明により新規プロテインホスファタ
ーゼをコードするヒトcDNA、このヒトcDNAがコ
ードする蛋白質、およびこのヒトcDNAを有する発現
ベクターが提供される。本発明のヒトcDNAは、癌の
遺伝子診断用プローブとして用いることが出来る。ま
た、該cDNAがコードしている蛋白質を大量生産する
ための遺伝子源として用いることが出来る。本発明の蛋
白質は、抗腫瘍剤開発のための試薬として、あるいは該
蛋白質に対する抗体を作製するための抗原として用いる
ことが出来る。本発明のcDNAベクターは、該cDN
Aに基づくプローブ調製や蛋白質発現を容易にする。
【0021】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:1526 配列の型:核酸 鎖の数: 二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA to mRNA 起源: 生物名:ホモ=サピエンス 細胞の種類:リンホーマ セルライン:U937 クローン名:HP00527 配列の特徴: 特徴を表す記号:CDS 存在位置:64..981 配列 CCGCTGCCGC CGCCGCTGCT ACAGCCGCCG CCGCCGCTGT TGCCGCGGCT TGTTATTCTT 60 AAA ATG GCG CCG CTA GAC CTG GAC AAG TAT GTG GAA ATA GCG CGG CTG 108 Met Ala Pro Leu Asp Leu Asp Lys Tyr Val Glu Ile Ala Arg Leu 1 5 10 15 TGC AAG TAC CTG CCA GAG AAC GAC CTG AAG CGG CTA TGT GAC TAC GTT 156 Cys Lys Tyr Leu Pro Glu Asn Asp Leu Lys Arg Leu Cys Asp Tyr Val 20 25 30 TGT GAC CTC CTC TTA GAA GAG TCA AAT GTT CAG CCA GTA TCA ACA CCA 204 Cys Asp Leu Leu Leu Glu Glu Ser Asn Val Gln Pro Val Ser Thr Pro 35 40 45 GTA ACA GTG TGT GGA GAT ATC CAT GGA CAG TTT TAT GAC CTT TGT GAA 252 Val Thr Val Cys Gly Asp Ile His Gly Gln Phe Tyr Asp Leu Cys Glu 50 55 60 CTG TTC AGA ACT GGA GGT CAG GTT CCT GAC ACA AAC TAC ATA TTT ATG 300 Leu Phe Arg Thr Gly Gly Gln Val Pro Asp Thr Asn Tyr Ile Phe Met 65 70 75 GGT GAT TTT GTA GAC AGA GGT TAC TAT AGT TTG GAG ACC TTC ACT TAC 348 Gly Asp Phe Val Asp Arg Gly Tyr Tyr Ser Leu Glu Thr Phe Thr Tyr 80 85 90 95 CTT CTT GCA TTA AAG GCT AAA TGG CCT GAT CGT ATT ACA CTT TTG CGA 396 Leu Leu Ala Leu Lys Ala Lys Trp Pro Asp Arg Ile Thr Leu Leu Arg 100 105 110 GGA AAT CAT GAG AGT AGA CAG ATA ACA CAG GTC TAT GGA TTT TAT GAT 444 Gly Asn His Glu Ser Arg Gln Ile Thr Gln Val Tyr Gly Phe Tyr Asp 115 120 125 GAG TGC CAA ACC AAA TAT GGA AAT GCT AAT GCC TGG AGA TAC TGT ACC 492 Glu Cys Gln Thr Lys Tyr Gly Asn Ala Asn Ala Trp Arg Tyr Cys Thr 130 135 140 AAA GTT TTT GAC ATG CTC ACA GTA GCA GCT TTA ATA GAT GAG CAG ATT 540 Lys Val Phe Asp Met Leu Thr Val Ala Ala Leu Ile Asp Glu Gln Ile 145 150 155 TTG TGT GTC CAT GGT GGT TTA TCT CCT GAT ATC AAA ACA CTG GAT CAA 588 Leu Cys Val His Gly Gly Leu Ser Pro Asp Ile Lys Thr Leu Asp Gln 160 165 170 175 ATT CGA ACC ATC GAA CGG AAT CAG GAA ATT CCT CAT AAA GGA GCA TTT 636 Ile Arg Thr Ile Glu Arg Asn Gln Glu Ile Pro His Lys Gly Ala Phe 180 185 190 TGT GAT CTG GTT TGG TCA GAT CCT GAA GAT GTG GAT ACC TGG GCT ATC 684 Cys Asp Leu Val Trp Ser Asp Pro Glu Asp Val Asp Thr Trp Ala Ile 195 200 205 AGT CCC CGA GGA GCA GGT TGG CTT TTT GGA GCA AAG GTC ACA AAT GAG 732 Ser Pro Arg Gly Ala Gly Trp Leu Phe Gly Ala Lys Val Thr Asn Glu 210 215 220 TTT GTT CAT ATC AAC AAC TTA AAA CTC ATC TGC AGA GCA CAT CAA CTA 780 Phe Val His Ile Asn Asn Leu Lys Leu Ile Cys Arg Ala His Gln Leu 225 230 235 GTG CAC GAA GGC TAT AAA TTT ATG TTT GAT GAG AAG CTG GTG ACA GTA 828 Val His Glu Gly Tyr Lys Phe Met Phe Asp Glu Lys Leu Val Thr Val 240 245 250 255 TGG TCT GCT CCT AAT TAC TGC TAT CGT TGT GGA AAT ATT GCT TCG ATC 876 Trp Ser Ala Pro Asn Tyr Cys Tyr Arg Cys Gly Asn Ile Ala Ser Ile 260 265 270 ATG GTC TTC AAA GAT GTA AAT ACA AGA GAA CCA AAG TTA TTC CGG GCA 924 Met Val Phe Lys Asp Val Asn Thr Arg Glu Pro Lys Leu Phe Arg Ala 275 280 285 GTT CCA GAT TCA GAA CGT GTT ATT CCT CCC AGA ACG ACA ACG CCA TAT 972 Val Pro Asp Ser Glu Arg Val Ile Pro Pro Arg Thr Thr Thr Pro Tyr 290 295 300 TTC CTT TGAGGCCTTC GCCCATCCTG CTGACCCATT TTTCTGCCCT CT 1020 Phe Leu 305 TCTTACCCCA ATTTTCTTGT ATTACCCTCT ACAATATACT TTTTATTGAG CACTTTGCTG 1080 CTGAAATGCT GCCTCTTGCC TTTTTTTTTT TAAATTTTAA ATTATCTAAA TTTATTGTTT 1140 GTTGTGGTGT CTATAGCAAA GTTTTTCTAT CAATTTTCCC CCATCCCATC CCCACCCTGG 1200 ACTCATTTGA GAAGACTTGA GAAATGTCTT AATACTCACA CTGCTGCATG TAGCTCTTGC 1260 TTATTTACTG GTCTGGGAAA CAGGATGTGT TTCCTTTTTT TAAAAGCCAA TTGACAGATT 1320 ACACCTAAAT ACTCCTCCTT TTGTATCATT CAGCCTTTTG TTTTAGTTTG GTAAGTTTTA 1380 AGAAATTTCA GCAGCAAAGT TGTTATTCAG TGGGCACGAT GGACTCCAAA TGCCTCAAGT 1440 TATGTATACC TGTCCCAGAT GTAAACTTCA TTGTCCTTTG TTGGATGATA TTTTAAATGG 1500 ATATAAAATA AATTGGTCTA AAGGGC 1526
【図面の簡単な説明】
【図1】 クローンHP00527の構造を表す図であ
る。
【図2】 大腸菌用融合蛋白質発現ベクターpMALH
P527の構造を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // A61K 38/46 ADU C12Q 1/68 A 9453−4B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列番号1で表される塩基配列を含むc
    DNA。
  2. 【請求項2】 配列番号1で表されるアミノ酸配列を含
    む蛋白質。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のcDNAを有する発現ベ
    クター。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU714636B2 (en) * 1994-10-28 2000-01-06 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Protein kinase (NPK-110)
WO2002012313A1 (fr) * 2000-06-26 2002-02-14 Shanghai Biowindow Gene Development Inc. Nouveau polypeptide, proteine phosphatase humaine 12.43, et polynucleotide codant ce polypeptide

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