JPH08140688A - Ecdn蛋白質およびそれをコードするdna - Google Patents
Ecdn蛋白質およびそれをコードするdnaInfo
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- JPH08140688A JPH08140688A JP7239732A JP23973295A JPH08140688A JP H08140688 A JPH08140688 A JP H08140688A JP 7239732 A JP7239732 A JP 7239732A JP 23973295 A JP23973295 A JP 23973295A JP H08140688 A JPH08140688 A JP H08140688A
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Abstract
ードするDNA、該遺伝子がコードする蛋白質(ECD
N蛋白質)およびECDN小分子蛋白質の提供。 【解決手段】 ヒト胎児肺のcDNAライブラリーか
ら、新規なステロイドホルモン受容体様蛋白質をコード
するDNAの構造を決定した。さらに、各種癌細胞中に
はECDN小分子蛋白質が発現していることが判明し
た。 【効果】 被検組織中の、ECDN蛋白質およびECD
N小分子蛋白質の遺伝子発現を解析することにより、癌
の診断、治療への応用が期待される。また本受容体蛋白
質に特異的に結合する天然および合成化合物を解析する
ことにより、新たな医薬の開発が期待される。
Description
ルモンレセプター様蛋白質であるECDN蛋白質、それ
をコードするDNAならびに本蛋白質の製造方法および
使用方法に関するものである。
白質として、アミノ酸配列上相同性を持つ蛋白質群がこ
れまで発見同定され、それらはステロイドホルモン類の
他に甲状腺ホルモン、ビタミンD代謝物およびその天然
ならびに合成誘導体、レチノイン酸およびその天然なら
びに合成誘導体、ビタミンA代謝物などの脂溶性ビタミ
ンの誘導体に対して応答性を有する。これらリガンド依
存性の転写調節蛋白質群は、スーパーファミリーを構成
しており、ホルモンやリガンド刺激に対してDNAの特
異的な応答エレメントに直接結合することにより、特定
の遺伝子発現を調節することができる。これらレセプタ
ー蛋白質は、ホルモンやビタミン類をリガンドとして特
定の遺伝子の発現を調節する転写調節因子として発生や
分化、生体の恒常性の維持にきわめて重要な機能を果た
していることが明らかとされ、従来よりこれらレセプタ
ーに結合し、リガンドとして機能しうる天然ならびに合
成誘導体は、広く医学、薬学、農学の分野で研究応用さ
れてきている。ステロイドホルモンレセプター蛋白質の
スーパーファミリーに属すると考えられている蛋白質群
の中には、スーパーファミリーに共通なDNA結合ドメ
インの相同性に注目し、緊縛条件を緩和させた条件で分
子クローニングされてきた蛋白質群が数多く含有され、
これらの蛋白質群の中にはこれまで特異的なリガンドが
未同定であるオーファンレセプターと呼ばれる一群の蛋
白質が存在する。オーファンレセプターの特異的リガン
ドの同定や転写調節因子として果たす機能に関する研究
は、医学生物学に新たな知見を提供し、医薬や農学に対
する応用が期待される重要な研究として位置づけられて
いる。例えばレチノイドX受容体(RXR) は、従来オーフ
ァンレセプターの一つと位置づけられていたが、そのリ
ガンドが9-シス−レチノイン酸と判明し、転写調節に重
要な機能を担う受容体であることが明らかにされた。ヒ
トに於けるリガンド依存性転写調節機構に関わる蛋白質
にはさらに多くの未知受容体があるものと考えられ、こ
れらを単離同定することは医学・薬学への応用という観
点でも重要な意義がある。
/サイロイドホルモン レセプター スーパーファミリ
ーに属する新規なヒト由来レセプター蛋白質、それをコ
ードする遺伝子、さらにそれらを用いたレセプター機能
の解析法やリガンドの探索法等を提供し、その応用分野
を広げることを目的、課題とするものである。
体様蛋白質群としてスーパーファミリーを構成する蛋白
質群の構造上の比較、および遺伝子改変による変異レセ
プターを用いた機能解析の研究から、これら蛋白質群が
機能的なドメインより構成されていることが、これまで
の研究から明らかにされてきた。なかでもアミノ酸66個
から68個よりなり2個の亜鉛フィンガーを持つドメイン
は、スーパーファミリー内の蛋白質群間で、もっとも相
同性が高くDNAに結合するドメインであり、C末側約
250 個のアミノ酸よりなるドメインは、リガンド結合ド
メインとしてリガンド依存性に関与することが明らかと
されつつある。これらステロイドホルモンレセプター様
蛋白質は、哺乳類のみならず昆虫においても発見同定さ
れており、代表的には昆虫の変態を司るエクジソンと呼
ばれるステロイドホルモンに対する受容体も本スーパー
ファミリーの一員である。本発明者らは、ヒト胎児肺よ
り作成したcDNAライブラリーよりクローンをランダ
ムに選び各クローンの5'側の塩基配列を決定し、それよ
り演繹されるアミノ酸配列を検索したところ、昆虫の脂
肪体より単離同定されたエクジソン受容体に相同性が高
いクローンを見出した。このクローンは全長cDNAを
含んでいなかったので、再度このクローンをプローブと
してcDNAライブラリーをスクリーニングした結果ヒ
ト乳腺ライブラリーより全長cDNAを含むクローンを
得た。このcDNAがコードする蛋白質のアミノ酸配列
は、エクジソン受容体、ヒトやマウスのレチノイン酸受
容体、ならびに甲状腺ホルモン受容体に高い相同性が認
められた。特にDNA結合ドメインに相当すると思われ
る部位には2箇所の亜鉛フィンガーを含む領域が高い相
同性を持って保持されていた。またリガンド結合領域に
相当する領域は上述のエクジソン受容体やレチノイン酸
受容体との相同性が高くステロイドホルモン受容体様蛋
白質に特徴的なドメイン構造を持ち、かつこれまで報告
のない新規な受容体蛋白質であることが確認された(E
CDN蛋白質と命名)。
腸菌・酵母・昆虫細胞・哺乳類細胞などの宿主に導入し
た形質転換体を作成することによって、本受容体蛋白質
を分離精製し、結合しているリガンドを構造決定するこ
とが可能となるほか、精製蛋白質を用いた結合試験によ
って本受容体に結合する新たな合成リガンドや応答エレ
メントの検索に用いることができる。本受容体蛋白質を
コードするcDNAをさらに応答エレメントとレポータ
ー遺伝子を含むプラスミドとともに共形質変換体を作成
することにより、本受容体の転写活性に及ぼす作用につ
いて詳細に検討することが可能となる。
A応答エレメントや他の転写調節因子等との相互作用、
特異的なリガンドの検索を行うことによって、転写調節
因子としての機能を解析し、新たな医療用医薬品、診断
薬、予防薬の発見等に研究の広がりを提供し、この分野
の知見を飛躍的に進歩させ得るという点できわめて重要
である。さらに本発明者らは抗ECDN蛋白質モノクロ
ーナル抗体を作成し、各種細胞の本蛋白質の発現を解析
したところ、驚くべきことに、癌細胞において約50kDa
のECDN蛋白質のほかに約40kDa の小分子のECDN
蛋白質が癌特異的に発現していることが確認された。次
いで、この小分子ECDN蛋白質の構造を確認したとこ
ろ、291 個の塩基が欠失し97個のアミノ酸が欠失したE
CDN小分子蛋白質であることが確認された。これらの
事実から、本発明のECDN小分子蛋白質は癌の診断、
治療などに広く利用し得るユニークな蛋白質であること
が判明した。
2に記載のDNA、およびそれらがコードするECDN
蛋白質およびECDN小分子蛋白質、(2)該DNAを
含有するベクター、および該ベクターとそれに応答DN
Aを含むレポーターベクターを保持する共形質転換体、
(3)該蛋白質に結合する抗体、(4)該DNAの一部
を含むプローブまたはプライマーを用いるECDN蛋白
質またはECDN小分子蛋白質の遺伝子解析方法および
細胞検査方法からなる。
またはプローブとして用いることにより、ECDN蛋白
質またはECDN小分子蛋白質の遺伝子解析や遺伝子の
発現の解析に利用することができる。「一部」とは、プ
ライマーまたはプローブとして使用するオリゴヌクレオ
チドが本発明のDNA配列をもとに少なくとも8個の対
応する塩基配列からなり、好ましくは少なくとも10個
の塩基配列、さらに好ましくは少なくとも約15〜25
個の塩基配列からなる対応するポリヌクレオチドを意味
する。このDNAがコードするECDN蛋白質またはE
CDN小分子蛋白質の全部または一部をエピトープとし
て用い、抗体の作成、およびその抗体を用いる研究用、
診断用試薬として利用することができる。「エピトー
プ」とは、ポリペプチドの抗原決定基を意味し、一般に
少なくとも6個のアミノ酸で構成され、6個のアミノ酸
で構成されるポリペプチドが抗体と結合することは公知
である(公表特許公報60-500684 号)。ECDN蛋白質
の一部とは、本発明のECDN蛋白質のアミノ酸配列に
基づいて、連続してなる少なくとも6個のアミノ酸、好
ましくは少なくとも8個のアミノ酸、さらに好ましくは
少なくとも約10個のアミノ酸、さらに好ましくは少な
くとも約15〜25個のアミノ酸からなるポリペプチド
を意味する。配列番号1または2に記載のDNAがコー
ドするECDN蛋白質およびその一部からなるものにお
いて、その配列のうち、1もしくは複数個のアミノ酸
が、付加、欠失もしくは置換されたアミノ酸配列を有す
る蛋白質も本発明に含まれる。
に説明する。 (1)cDNAクローンの単離 常法により、ヒト胎児肺mRNAをもとにcDNAを合
成し、一定方向にクローニングされたcDNA挿入体を
有するcDNAライブラリーを作製する。このライブラ
リーよりランダムにクローンを選び、5'側より塩基配列
を決定し、蚊の脂肪体組織よりクローニングされたエク
ジソン受容体と相同性を有する一つのクローンを選択す
る。全長cDNAを含んでいない場合は、当該クローン
のcDNAをプローブとして種々のcDNAライブラリ
ーをスクリーニングし、目的とする全長cDNAを含む
クローンを得ることができる。
載の新規なDNA配列であることが確認され、それがコ
ードする新規な蛋白質をECDN蛋白質と命名した。
体 上記記載の方法により得られたヒトECDN蛋白質をコ
ードする遺伝子DNAあるいはその断片を適切なベクタ
ーに組み込み、該ベクターを適切な宿主細胞に移入する
ことにより形質転換体を得ることができる。これを常法
により培養し培養物よりヒトECDN蛋白質を大量に生
産することができる。さらに具体的には、ヒトECDN
蛋白質をコードするDNAまたはその断片を、その発現
に適したベクターのプロモーター下流に制限酵素とDN
Aリガーゼを用いる公知の方法により再結合して組換え
発現ベクターを作成することができる。使用できるベク
ターとしては、例えば大腸菌由来のプラスミドpRB322、
pUC18、枯草菌由来のプラスミド pUB110,酵母菌由来のプ
ラスミド pRB15, バクテリオファージλgt 10 ,λgt 1
1 あるいはSV40などが挙げられるが宿主内で複製、増幅
可能なベクターであれば特に限定されない。プロモータ
ーおよびターミネーターに関してもヒトECDN蛋白質
をコードするDNA塩基配列の発現に用いられる宿主に
対応したものであれば特に限定されず、宿主に応じて適
切な組み合わせも可能である。用いるDNAはヒトEC
DN蛋白質をコードするDNAであれば何れでも良く、
配列番号1記載の塩基配列に限定されるものではなく、
意図的であるか否かにかかわらず塩基配列の一部が置
換、欠損、挿入、あるいはこれらが組み合わされた塩基
配列を有するDNAであってもよい。また化学合成によ
って合成されたものでも良い。このようにして得られた
組換え発現ベクターはコンピテント細胞法(J. Mol.Bio
l., 53, 154, 1970)、プロトプラスト法(Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 75, 1929, 1978)、リン酸カルシウ
ム法(Science, 221, 551, 1983)、インビトロパッケー
ジング法(Proc. Natl, Acad. Sci. USA, 72, 581, 197
5)、ウイルスベクター法(Cell, 37, 1053, 1984)など
により宿主に導入し、形質転換体が作製される。宿主と
しては大腸菌、枯草菌、酵母、昆虫細胞および動物細胞
などが用いられ、得られた形質転換体はその宿主に応じ
た適切な培地中で培養される。培養は通常20℃〜45℃、
pH5〜8の範囲で行われ、必要に応じて通気、撹拌が行
われる。形質転換は、本蛋白質の組換え発現ベクター単
独に限定されることはなく、たとえばこのECDN蛋白
質が結合しうるDNA応答エレメントを含むレポーター
プラスミドと共に共形質転換体を作製することができ
る。
・精製法を適宜組み合わせて実施すれば良い。これらの
公知の方法としては塩析、溶媒沈殿法、透析ゲルろ過
法、電気泳動法、イオン交換クロマトグラフィー、アフ
ィニティクロマトグラフィー、逆相高速液体クロマトグ
ラフィーなどが挙げられる。
して、通常の方法で作成することができる。例えば、ポ
リクローナル抗体はマウス、モルモット、ウサギ等の動
物の皮下、筋肉内、腹腔内、静脈に複数回接種し十分に
免疫した後、斯かる動物から採血、血清分離して作製す
る。なお、市販のアジュバントも使用できる。モノクロ
ーナル抗体は、例えば、ECDN蛋白質で免疫したマウ
スの脾細胞と市販のマウスミエローマ細胞との細胞融合
により得られるハイブリドーマを作成後、該ハイブリド
ーマ培養上清、または該ハイブリドーマ投与マウス腹水
から調製することができる。抗原とするECDN蛋白質
は必ずしも全アミノ酸構造を有する必要はなく、部分構
造を有するペプチド、その変異体、誘導体、あるいは他
のペプチドとの融合ペプチドであってもよく、調製法は
生物学的手法、化学合成手法いずれでもよい。また、E
CDN蛋白質およびECDN小分子蛋白質の個別分析を
目的とするならば、両蛋白質の共通部分、欠失部分また
は新しく生じたペプチド部分など適宜エピトープを選択
することで可能となる。これら抗体はヒト生体試料中の
ECDN蛋白質の同定や定量用の試薬として使用でき
る。本発明の抗体は、必要に応じて F(ab')2, Fab', Fa
b などのフラグメントおよびそれらの誘導体として使用
することも可能であり、さらにキメラ抗体、ヒト化抗
体、ヒト抗体としての応用も可能で、これらすべて本発
明に含まれる。ECDN蛋白質の免疫学的測定法は、公
知の方法に準ずればよく、たとえば蛍光抗体法、受身凝
集反応法、酵素抗体法などいずれの方法においても実施
できる。
DN小分子蛋白質をコードする遺伝子DNAの制限酵素
断片をプローブとして、または該遺伝子DNAの中から
適切な位置の塩基配列を適宜選択しその合成オリゴヌク
レオチドをプライマーとして、用いることにより該遺伝
子の変異の有無を解析することができる。また、試料中
の該遺伝子における挿入、欠失などの異常もこれらの解
析により検知することができる。なお、このECDN蛋
白質をコードする遺伝子DNAを含むプラスミドを保有
するEscherichia coli DH5α/pFATSR は通商産業省工業
技術院生命工学工業技術研究所に寄託番号FERM BP- 476
9 として平成6年8月4日寄託された。
の解析 (3)で作製した形質転換体を一定期間培養した後、形
質転換細胞より発現しているECDN蛋白質を分離・回
収し、その画分に結合しているリガンドを公知の抽出
法、HPLC、マススペクトロメトリー、核磁気共鳴法など
を組合わせることにより培養条件下で結合しているリガ
ンドの構造を決定できる。リガンドの構造を明らかとし
た後、形質転換体からの粗抽出物もしくは単離精製した
ECDN蛋白質を用いて標識リガンドと共にレセプター
結合試験を行い、ECDN蛋白質に結合しうる天然もし
くは合成誘導体をスクリーニングすることができる。E
CDN蛋白質が結合する応答DNAの解析には、形質転
換体からの粗抽出物もしくは単離精製したECDN蛋白
質を用いて、同位体もしくはビオチンなどの非同位体標
識されたDNA配列とともにゲル・シフト法などの公知
のDNA結合能試験によって解析することができる。
換体を用いた転写調節作用の解析 ECDN蛋白質もしくは公知で類縁のステロイドホルモ
ン受容体様蛋白質群の結合するDNA配列を、例えばSV
40やサイトメガロウイルス由来のプロモータや酵母の発
現プロモーター上流に組み込み、プロモーターの下流に
は例えばクロラムフェニコール・アセチルトランスフェ
ラーゼ、胎盤型アルカリ・フォスファターゼ、ルシフェ
ラーゼ、もしくはLacZなどのレポーター遺伝子を挿入し
たレポータープラスミドを構築する。ECDN蛋白質発
現ベクター、またはECDN蛋白質のDNA結合ドメイ
ンを公知のステロイドホルモン受容体様蛋白質のDNA
結合ドメインと置換したキメラECDN蛋白質発現ベク
ターを、レポータープラスミドあるいは他のステロイド
・ホルモン受容体様蛋白質発現ベクターとともに酵母、
昆虫細胞、もしくは動物細胞に導入し、共形質転換体を
作製する。このような形質転換体内で発現したECDN
蛋白質は、ECDN蛋白質そのものあるいはその複合体
が、同時に発現させた他の受容体蛋白質もしくは細胞内
の蛋白質と相互作用し、その結果レポータープラスミド
に結合してレポーター遺伝子の転写に作用を及ぼすこと
ができる。レポーター遺伝子の転写を介した発現は、レ
ポーター遺伝子産物に特異的な反応によって検出可能で
ある。こうした転写調節能を解析する方法を用いて、例
えばECDN蛋白質を介して転写調節に作用する物質を
スクリーニングすることが可能となる。
質の発現 実施例9以下に示されるごとく、坑ECDN抗体を用い
るウエスタンブロッティング法による解析およびRT-PCR
法による解析の結果、各種癌細胞株および癌組織におい
て、約40kDa のECDN小分子蛋白質が癌特異的に発現
していることを見いだした。この小分子蛋白質の構造を
確認した結果、配列番号1記載の塩基番号387 〜677 部
分が欠失したものであることが判明した。さらに、この
小分子蛋白質が細胞の核小体に蓄積していることが、免
疫組織染色により確認された。このことは癌の進展とE
CDN小分子蛋白質の生成が非常に強い相関性を有する
ことを示唆し、被検細胞または組織でのECDN蛋白質
および小分子蛋白質の遺伝子発現解析や細胞内分布を検
査することにより、正常細胞と癌細胞の識別を可能とし
た。遺伝子解析はECDN蛋白質をコードするDNAの
一部をプローブまたはプライマーとして用い被検組織の
DNAまたはmRNAを測定すれば良い。プライマーは
欠失部位を考慮して目的に応じて適宜選択することがで
きる。いずれの手法も公知の方法に準じて実施すること
ができる。ECDN蛋白質および小分子蛋白質の測定に
抗体を使用することも可能である。抗体作成用の抗原と
しては、両蛋白質の共通部分、欠失部位または欠失後の
小分子蛋白質の結合部位(配列番号2に記載のアミノ酸
番号61位付近を含む部分)など適宜選択して各抗体を使
い分けることも可能である。
は、前骨髄球性白血病におけるall-trans retinoic aci
d のように、ECDN蛋白質の正常の機能を刺激するこ
とにより、小分子ECDN蛋白質を発現する腫瘍細胞の
正常細胞への文化や異常増殖の抑制をもたらす物質が見
いだされることが期待できる。また、小分子ECDNm
RNAに特異的にハイブリダイズするアンチセンス核酸
(DNAまたはRNA)やリボザイムを用いて、腫瘍に
おけるECDN小分子蛋白質の発現を抑制することによ
り、主要の異常増殖を抑制することが期待できる。ま
た、小分子ECDNmRNAに特異的にハイブリダイズ
するアンチセンスRNAやリボザイムを発現する遺伝子
構築物を腫瘍に導入することによっても同様の効果が期
待できる。小分子ECDNmRNAに特異的にハイブリ
ダイズする部位としては、ECDN塩基欠失後結合した
部位、すなわち配列番号2に記載のECDN小分子蛋白
質をコードする塩基番号387 位付近を含む部分が掲げら
れる。また、小分子ECDNmRNAもしくは小分子E
CDN蛋白質の発現を適当なプライマー、プローブまた
は抗体を用いて検出することにより、正常組織では見ら
れないECDN小分子蛋白質の発現を抑制する物質をス
クリーニングすることができる。
蛋白質をコードする遺伝子DNAの、全部またはその一
部を含むものを用いて、本受容体の転写調節因子として
の機能や遺伝子そのものの解析、本受容体蛋白質に特異
的に結合する天然および合成化合物を解析することによ
り、新たな治療薬、診断薬、予防薬の発明へと広がりを
期待できる。さらに、被検組織のECDN蛋白質および
ECDN小分子蛋白質の発現、遺伝子解析により癌の診
断、治療への応用が期待される。
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。 (実施例1)ヒトcDNAライブラリーの作製 ヒト胎児肺および乳腺mRNA (Clontech社より購入)
をもとにcDNAを合成し、Uni-ZAP XRベクターキット
(Stratagene社より購入) を用いて一定方向にクローニ
ングされたcDNA挿入体を有するcDNAライブラリ
ーを作製した。
ラリーよりランダムにクローンを選び、5'側より塩基配
列を決定した。これらの塩基配列をFASTA アルゴリズム
を用いてデータ・ベース中の既知の塩基配列と比較した
ところ、昆虫のエクジソン受容体と相同性を有する一つ
のクローンL1-1793 を見出した。
793 の挿入体cDNAをランダムプライムラベリング法
(Feinberg et al.,Anal. Biochem., 132, 6,1983) に
より標識してプローブとし、ハイブリダイゼーションに
より種々のcDNAライブラリーをスクリーニングし
た。その結果、ヒト乳腺cDNAライブラリーより、全
長cDNAを含むクローンを得た。構造解析の結果、こ
のcDNAクローンは1979bpよりなり、205 bpの
5′非翻訳領域、1386bpのコーディング領域、388 b
pの3′非翻訳領域を含む新規なDNA塩基配列である
ことを確認した(配列番号1)。このcDNA配列に含
まれるオープンリーディングフレームは、461 アミノ酸
よりなる新規な蛋白質(ECDN蛋白質)をコードして
いた。
ヒト組織での発現 実施例3で得たcDNAクローン(配列番号1)の挿入
DNAを32Pで標識してプローブとし、各種ヒト組織m
RNAのノーザンブロット(Clontech 社より購入) 解析
を行った。検討したすべての組織( 脳、心臓、腎臓、肝
臓、肺、膵臓、胎盤、骨格筋、大腸、末梢血白血球、卵
巣、前立腺、小腸、脾臓、睾丸、胸腺)において約2Kb
のmRNAの発現が認められた。
徴 ECDN蛋白質のアミノ酸配列は、配列番号1に記載さ
れた塩基配列の206 番から1591番までのオープンリーデ
ィングフレームから演繹されたものであり、461 アミノ
酸よりなる新規な蛋白質である。配列中の87番目から15
2 番目の75残基からなるアミノ酸配列は、ステロイドホ
ルモンレセプター様蛋白質群に特徴的な二つの亜鉛フィ
ンガーがエクジソン、レチノイン酸、甲状腺ホルモン等
の受容体蛋白のDNA結合ドメインと高い相同性を持っ
て保持されている。アミノ酸配列中の243 番のアミノ酸
よりC末端の461 番のアミノ酸までの218 残基は、エク
ジソン受容体ならびにレチノイン酸受容体のC末端側に
存在するリガンド結合ドメインと相同性が高く、本蛋白
質のリガンド結合部位を形成していた。
クターの構築 配列番号1に記載されたECDN蛋白質をコードするc
DNAを鋳型とし、PCR 法によって翻訳領域を含む部分
配列を増幅した。 プライマー1; 5'-GACGGATCCATGTCCTCTCCTACCACGAGTT-3'
(コーディング鎖、配列番号1の塩基番号206 番から22
7 番に相当、配列番号3に記載) プライマー2; 5'-CTAGAATTCGGAGGGTGGTCAGGCAAGGC-3'
(アンチセンス鎖、配列番号1の塩基番号1634番から逆
向きに1615番までのアンチセンス鎖に相当、配列番号4
に記載) プライマー1 の5'端にはBamHI 切断部位、プライマー2
の5'端にはEcoRI 切断部位が付加してある。PCR産物をB
amHIおよびEcoRIで切断し、予めBamHI とEcoRIで切断し
た発現ベクターpGEX-2T (Pharmacia社より購入) に挿入
し、発現プラスミドpGST-FATSRを構築した。pGST-FATSR
プラスミドを用いて、E.coli DH5αを形質転換させアン
ピシリン耐性で選択することにより、グルタチオン-S-
トランスフェラーゼとECDN蛋白質の融合蛋白を発現
する形質転換体を得た。
と精製 実施例6で得られた形質転換体を培養し、培養物より、
組換えECDN融合蛋白質を抽出・精製した。すなわ
ち、形質転換体を100ml のLB培地(1% peptone, 0.5% ye
ast extract, 1%NaCl)で37℃一夜振とう培養した。培養
液を予め37℃に加温したLB培地で10倍に希釈した上、さ
らに30〜90分培養して対数増殖期の培養物を得た。培養
物1リットルにイソプロピル−β−D−チオガラクトピ
ラノシド(Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside) を
終濃度1mM となるように添加して3〜4時間培養した。
培養物から遠心分離により菌体を集めた。発現ベクター
pGST-FATSRによる形質転換体は、菌体に10mlのカラム・
バッファー(150mM NaCl,16mM Na2HPO4, 4mM NaH2PO4, p
H7.3) を加え超音波によって破砕した。菌体破砕上清可
溶画分をグルタチオン・セファロース4Bカラム(Pharmac
ia社より購入) にかけ、カラムバッファーで洗浄後5mM
の還元型グルタチオンを含む溶出液で溶出した。溶出画
分はSDS ポリアクリルアミド電気泳動法で解析して分画
した。この結果、プラスミドpGST-FATSRによる形質転換
体から、期待される約75,000KDa のGST 融合蛋白質が主
要バンドとして検出される画分が得られた。
ローナル抗体の作成 実施例7で得られた組換えGST 融合蛋白質を免疫抗原、
抗体精製・スクリーニング用抗原、測定用標準抗原とし
て用いた。抗ECDN蛋白質特異的モノクローナル抗体
は GST融合蛋白質をマウスに免疫して作製した。すなわ
ち、 GST融合蛋白質のPBS溶液( 500-1000 μg/ml)
を完全アジュバントと1:1の割合で混合しマウスの腹
腔内に100 μg /匹にて2週間隔で3回免疫を行った。
免疫終了後、P3U1細胞とB細胞とのハイブリドーマをPE
G15000を用いて作製し、培養上清中の抗体価をモニター
し、抗ECDN蛋白質特異的抗体を産生するハイブリド
ーマの選択を行った。抗体価の測定は、実施例7で得た
GST 融合蛋白質を固相化(1μg /ml )したポリスチレ
ン製カップに培養上清100 μl を加え第一反応を行い、
洗浄後、抗マウスIgG-HRP( Horse-raddish peroxidase
)を加え第二反応を行った。洗浄後、酵素基質溶液
(過酸化水素水およびABTS(2,2’−アジノ−ビス−
(3−エチルベンゾチアゾリン−6−スルホン酸)混合
液)を添加し、発色反応(第三反応)を行いモニターし
た。ハイブリドーマを96ウエルマルチプレートにて培
養し、HAT選択を行い、約2週間後に培養上清中の抗
体価を測定し抗原と特異的に反応するクローンを選択し
た。さらに、クローニング操作を行い、1クローン( F
1D5 )を抗体産生ハイブリドーマとして樹立した。各ハ
イブリドーマ細胞300 万個を、予め約1週間前に0.5ml
のプリスタンを腹腔内に投与しておいた BALB/c マウス
の腹腔内に接種し、8〜10日後に腹水を採取した。各
腹水よりプロテインGカラムによるアフィニティークロ
マトグラフィーで抗体を精製した。
質アミノ酸配列のうち、245-260 位を選択し化学合成し
たペプチドを抗原とした(配列番号5)。Key Halle Li
mpetとの複合体とした後、Complete adjuvant とともに
ウサギのフットパッドに約2週間おきに4回免疫し、抗
体を作製した。採血した血清の抗体力価の測定はELISA
法にて実施した。即ち、抗原ペプチドをコートしたマイ
クロプレートに血清を添加し、室温2時間反応させ洗浄
後、ワサビペルオキシダーゼ標識したヤギ抗ウサギIgG
抗体を添加、室温1時間反応、洗浄後、酵素基質液を加
え発色反応を行い、吸光度(A405-490)を測定した。そ
の結果、血清10000 倍希釈液において、吸光度が0.097
〜0.398 を示す抗血清5ロットを得た。
組織におけるECDN蛋白質の存在形態を、常法に従い
ウエスタンブロッティング法にて解析した。正常組織で
は約50kDalton(kDal) の正常のECDN蛋白質が認めら
れるのに対し、大腸癌細胞株、食道癌細胞株およびHela
細胞株では約40kDa のECDN小分子蛋白質のオーバー
エクスプレッションが認められた。次いで、乳癌組織、
大腸癌組織およびそれらの患者の正常組織で検討した結
果、大腸癌の7例中3例、乳癌の9例中6例において約
40kDa の小分子蛋白質が癌特異的に発現しており、正常
蛋白質の発現が減少しているのが認められた(図1)。
これらの結果は分子量の小さいECDN蛋白質が癌の進
展(pregression)とともに生成されることを示唆し、抗
体によるこの異常蛋白質(ECDN小分子蛋白質)の検
出が癌細胞の検査に応用できることを示している。
を調べるために、5種類の大腸癌細胞株および6種類の
食道癌細胞株からmRNAを分離してRT-PCR実験を行っ
た。常法に従ってmRNAから一本鎖cDNAを合成
し、3組のプライマーセット(それぞれ配列番号6と
7、配列番号8と9、配列番号10と11:配列番号1
に記載の塩基番号に基づいて、配列番号6は塩基番号 2
06〜 227 のセンスDNA、配列番号7は塩基番号 733
〜 753のアンチセンスDNA、配列番号8は塩基番号 7
00〜725 のセンスDNA、配列番号9は塩基番号1226〜
1244のアンチセンスDNA、配列番号10は塩基番号12
05〜1226のセンスDNA、配列番号11は塩基番号1615
〜1634のアンチセンスDNAに相当する。)を用いてコ
ーディング領域の互いに重なり合う3つのセグメントを
PCRで増幅した。その結果、5’側のセグメントおよ
び3’側のセグメントはいずれの癌細胞株でも正常組織
とのサイズの違いは認められなかった。しかしながら、
中央部のセグメントを増幅した時には、正常サイズの増
幅産物の他に、正常組織では認められない、より短い増
副産物が11種すべての癌細胞株に認められた(図
2)。この短くなった増幅産物のDNA配列を決定した
ところ、第7エクソンの291個の塩基が欠損して短くな
っていることが判明した(配列番号1の塩基番号 387〜
677に相当する部分)。この結果、癌細胞特異的なバリ
アントmRNAはDNA結合ドメインの97アミノ酸を失
った約40kDa の蛋白質をコードしているものと推察され
た。このことより、RT-PCR、ハイブリダイゼーションな
どの手法を用い、上記バリアントmRNAを検出するこ
とにより、癌細胞の検出できることが期待される。
ら、DNA結合ドメインを欠くECDN小分子蛋白質が
癌細胞株には蓄積しているものと予想された。この異常
蛋白質が細胞質に存在するか、または核に存在するかを
検討するため、モノクローナル抗体を用いて各種細胞株
の免疫染色を行った。正常組織では細胞全体にわずかな
染色が認められるのに対し、癌細胞株では核小体(nucl
eoli)に大量の抗ECDN抗体と反応する蛋白質の蓄積
が認められた。実施例9のウエスタンブロッティングの
結果から、癌細胞株では大量の約40kDa ECDN蛋白質
を発現していることから、この核小体蓄積蛋白質はEC
DN小分子蛋白質と予測された。以上のことから、抗体
を用いて異常蛋白質(ECDN小分子蛋白質)の核小体
への蓄積の有無を検査することによって正常細胞と癌細
胞の同定を行いえることが期待される。
の正常組織(N)のウエスタンブロッティング法による
解析結果を示す図である。
た、正常組織および癌細胞株のRT−PCR実験結果を
示す図である。
Claims (29)
- 【請求項1】 配列番号1に記載のDNAがコードする
アミノ酸配列の全部または一部を含むECDN蛋白質。 - 【請求項2】 配列番号1に記載のDNAがコードする
アミノ酸配列のうち、1もしくは複数個のアミノ酸が、
付加、欠失もしくは置換されたアミノ酸配列の全部また
は一部を含むECDN蛋白質。 - 【請求項3】 配列番号1に記載のDNAの塩基番号38
7 〜677 の塩基が欠失したDNA(配列番号2)がコー
ドするECDN小分子蛋白質。 - 【請求項4】 ECDN蛋白質をコードする、配列番号
1に記載のDNA。 - 【請求項5】 ECDN小分子蛋白質をコードする、配
列番号2に記載のDNA。 - 【請求項6】 請求項4または5に記載のDNAを含有
するベクター。 - 【請求項7】 請求項6に記載のベクターを保持する形
質転換体。 - 【請求項8】 請求項7に記載の形質転換体を培養し、
発現産物を回収することを含む請求項1または3に記載
の蛋白質の製造方法。 - 【請求項9】 請求項4に記載の、ECDN蛋白質をコ
ードするDNAを含有するベクターとそれに応答DNA
を含むレポーターベクターを保持する共形質転換体。 - 【請求項10】 ECDN蛋白質のDNA結合ドメイン
を、他の公知のステロイドホルモン受容体様蛋白質のD
NA結合ドメインと置換したキメラECDN蛋白質をコ
ードするDNAを含有するベクターとそれに応答するD
NAを含むレポーターベクターを保持する共形質転換
体。 - 【請求項11】 請求項9または10に記載の共形質転
換体を用いることを特徴とする、共形質転換体に作用す
る化合物のスクリーニング方法。 - 【請求項12】 請求項1に記載のECDN蛋白質を用
いることを特徴とする、該蛋白質と結合性を有する化合
物のスクリーニング方法。 - 【請求項13】 請求項4または5に記載のDNA配列
の全部または一部を含むDNAからなるプローブ。 - 【請求項14】 請求項4または5に記載のDNA配列
の一部を含むDNAからなるプライマー。 - 【請求項15】 DNAの一部が、連続してなる少なく
とも10個の塩基からなる、請求項13または14記載
のプローブまたはプライマー。 - 【請求項16】 請求項13または14に記載のプロー
ブまたはプライマーを被検DNAとハイブリダイズさせ
ることを特徴とするECDN蛋白質またはECDN小分
子蛋白質の遺伝子解析方法。 - 【請求項17】 請求項13または14に記載のプロー
ブまたはプライマーを用い、被検組織または被検細胞中
のECDN蛋白質またはECDN小分子蛋白質のmRN
Aを測定することを特徴とする細胞検査方法。 - 【請求項18】 請求項13に記載のプローブを被検D
NAとハイブリダイズさせ、ECDN蛋白質またはEC
DN小分子蛋白質の遺伝子を測定することを特徴とする
細胞検査方法。 - 【請求項19】 請求項15に記載のプライマーを用い
て、被検mRNAをRT−PCR法にて増幅させ、EC
DN蛋白質またはECDN小分子蛋白質の遺伝子発現を
測定することを特徴とする細胞検査方法。 - 【請求項20】 配列番号6および配列番号7に記載の
プライマーを用いて、被検mRNAをRT−PCR法に
て増幅させ、ECDN蛋白質またはECDN小分子蛋白
質の遺伝子発現を測定することを特徴とする細胞検査方
法。 - 【請求項21】 請求項1に記載のECDN蛋白質また
は請求項3に記載のECDN小分子蛋白質と結合するポ
リクローナル抗体またはモノクローナル抗体。 - 【請求項22】 請求項21に記載の抗体を用いること
を特徴とするECDN蛋白質またはECDN小分子蛋白
質の免疫化学的測定方法。 - 【請求項23】 請求項21に記載の抗体を用い、被検
組織または被検細胞の免疫化学的組織染色を行い、EC
DN蛋白質またはECDN小分子蛋白質の細胞内分布を
測定することを特徴とする細胞検査方法。 - 【請求項24】 請求項21に記載の抗体を用い、被検
組織または被検細胞のECDN蛋白質またはECDN小
分子蛋白質の発現量を測定することを特徴とする細胞検
査方法。 - 【請求項25】 請求項1または3に記載のECDN蛋
白質またはECDN小分子蛋白質のアミノ酸配列のう
ち、連続してなる少なくとも8個のアミノ酸からなるペ
プチド。 - 【請求項26】 配列番号5に記載のペプチドを含むも
のからなる、請求項25に記載のペプチド。 - 【請求項27】 小分子ECDNmRNAに特異的にハ
イブリダイズするアンチセンス核酸(DNAまたはRN
A)。 - 【請求項28】 小分子ECDNmRNAを特異的に切
断するリボザイム。 - 【請求項29】 請求項27記載のアンチセンス核酸ま
たは請求項28に記載のリボザイムを発現する遺伝子構
築物を有効成分とする遺伝子治療用薬剤。
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