JPH09510103A - 線維芽細胞成長因子−10 - Google Patents
線維芽細胞成長因子−10Info
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Abstract
(57)【要約】
ヒトFGF−10ポリペプチドおよびそのようなFGF−10ポリペプチドをコードするDNA(RNA)を開示する。組換え技術によるそのようなポリペプチドの製造方法も提供する。再血管新生を刺激するため、傷を治療し、神経損傷を防止するためにそのようなポリペプチドを用いる方法も開示する。そのようなポリペプチドに対するアンタゴニスト、および異常な細胞増殖、血管過多の病気、上皮水晶体細胞増殖を防止するための治療剤としてのそれらの使用も開示する。宿主からの試料中のFGF−10をコードする配列における変異、およびFGF−10タンパク質の濃度の変化を検出する診断方法も開示する。
Description
【発明の詳細な説明】
線維芽細胞成長因子−10
本発明は、新しく同定されたポリヌクレオチド、そのようなポリヌクレオチド
をコードするポリペプチド、そのようなポリヌクレオチドおよびポリペプチドの
使用、並びにそのようなポリヌクレオチドおよびポリペプチドの製造に関する。
詳しくは、本発明のポリペプチドは、線維芽細胞成長因子−10/ヘパリン結合
性成長因子−10(以下FGF10と呼ぶ)である。本発明は、そのようなポリペ
プチドの作用を阻害することにも関する。
線維芽細胞成長因子は、ヘパリンに結合するのが特徴のタンパク質のファミリ
ーであり、それ故、ヘパリン結合成長因子(HBGF)とも呼ばれる。これらのタ
ンパク質の異なったメンバーの発現が様々な組織で見出され、特別な時間的およ
び空間的制御下にある。これらのタンパク質は、線維芽細胞、角膜および血管の
内皮細胞、果粒球、副腎皮質細胞、軟骨細胞、筋芽細胞、血管平滑筋細胞、水晶
体上皮細胞、メラニン形成細胞、ケラチノサイト、乏突起膠細胞、神経膠星状細
胞、骨芽細胞、造血細胞を含む、中胚葉、外胚葉、内胚様起源の様々な細胞に対
する強力な分裂促進物質である。
各メンバーは他のメンバーとオーバーラップした機能を有し、独自の機能スペ
クトルをも有す。血管内皮細胞の増殖を刺激する能力の外、FGF−1および2
の両方は内皮細胞に対して走化性であり、FGF−2は内皮細胞が基礎膜に貫入
するのを可能にする。これらの性質と一致して、FGF−1および2の両方は血
管形成を刺激する能力を有する。これらの成長因子の他の重要な特徴は、傷の修
復を促進する能力である。FGFファミリーの多くの他のメンバーは、血管形成
の促進および傷の修復等の、FGF−1および2と類似の活性を有する。FGF
遺伝子ファミリーのいくつかのメンバーは、中胚葉形成を誘導して、神経細胞、
脂肪細胞、および滑核筋細胞の分化を調節することが示された。
正常な組織におけるこれ等の生物学的活性の外に、FGFタンパク質は、腫瘍
血管化を促進することにより、およびそれらの発現が脱制御される場合は形質転
換タンパク質として、カルチノーマおよびサルコーマにおける腫瘍形成の促進に
関係している。
FGFファミリーは現在のところ8つの構造的に関連したポリペプチドよりな
る。各々の遺伝子はクローン化され、配列決定されている。そのメンバーのうち
の2つ、FGF−1およびFGF−2は多くの名称の下にキャラクタライズされ
ているが、それぞれ酸性および塩基性線維芽細胞成長因子と呼ばれることが最も
多い。正常な遺伝子産物は多くの中胚葉および神経外胚葉由来細胞の一般的な増
殖能力に影響を与える。それらはインビボで血管形成を誘導することができ、初
期発達に重要な役割を果たすかもしれない(Burgess,W.H.およびMaciag,T
.、Annu.Rev.Biochem.、58:575−606(1989))。
分泌型のFGF−1をコードする真核生物発現ベクターがブタの動脈に遺伝子
導入により導入された。このモデルはインビボでの動脈壁における遺伝子機能を
はっきりと決める。FGF−1の発現は、遺伝子導入の21日後にブタの動脈の
内膜肥厚を誘導した(Nabel,E.G.等、Nature、362:844−6(1993
))。塩基性線維芽細胞成長因子は腫瘍血管形成におけるその役割とは独立にグリ
オーム生長および進行を制御すること、および塩基性線維芽細胞成長因子の放出
または分泌にはこれらの作用が必要かも知れないことが更に示された(Morrison
, R.S.等、J.Neurosci.Res.、34:502−9(1993))。
塩基性FGF等の線維芽細胞成長因子はインビトロでカポシ肉腫細胞の成長に
更に関与している(Huang,Y.Q.等、J.Clin.Invest.,91:1191
−7(1993))。ヒトの塩基性線維芽細胞成長因子をコードするcDNA配
列が、バクテリオファージT7 RNAポリメラーゼにより認識される転写プロ
モーターの下流にクローンされた。得られた塩基性線維芽細胞成長因子は、分裂
促進活性、プラスミノーゲンアクチベーターの合成および血管形成アッセイにお
いて、ヒト胎盤線維芽細胞成長因子と区別できない生物学的活性を有することが
示された(Squires,C.H.等、J.Biol.Chem.、263:16297−3
02(1988))。
米国特許第5,155,214号は、実質的に純粋な哺乳動物の塩基性線維芽細
胞成長因子およびそれらの製造を開示する。ウシおよびヒトの塩基性線維芽細胞
成長因子のアミノ酸配列、およびウシ種のポリペプチドをコードするDNA配列
が開示されている。
本発明のポリペプチドは、他のFGFファミリーのメンバーとのアミノ酸配列
相同性の結果として、FGFファミリーのメンバーと推定的に同定された。
本発明の一態様によれば、FGF−10である新規な成熟ポリペプチド、並び
に生物学的に活性で、診断または治療に有用なそのフラグメント、アナログおよ
び誘導体が提供される。本発明の該ポリペプチドはヒト起源である。
本発明の一態様によれば、mRAN、DNA、cDNA、ゲノムDNA、並びに
それらのアンチセンスアナログおよび生物学的に活性で診断または治療に有用な
それらのフラグメントを含む、ヒトFGF−10をコードする単離された核酸分
子が提供される。
本発明の他の態様によれば、FGF−10タンパク質の組換え生産における試
剤として有用なクローニングおよび発現プラスミド等の組換えベクター、並びに
ヒトFGF−10核酸配列を含む組換え原核および/または真核宿主細胞を使用
して組換え技術によりそのようなポリペプチドを製造する方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、治療目的、例えば負傷、熱傷および潰瘍の治癒
を促進するために、そのようなポリペプチド、またはそのようなポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドを用いる方法を提供し、神経の障害による神経損傷
を防止し、皮膚の老化および脱毛を防止する。
本発明の更なる態様によれば、そのようなポリペプチドに対する抗体が提供さ
れる。
本発明の更なる態様によれば、そのようなポリペプチドに対するアンタゴニス
トが提供され、該アンタゴニストは、例えば腫瘍および血管過多の病気の治療に
おいて、そのようなポリペプチドの作用を阻害するのに使用し得る。
本発明の他の態様によれば、ヒトFGF−10配列に特異的にハイブリダイズ
する十分な長さの核酸分子を含む核酸プローブが提供される。
本発明の他の態様によれば、FGF−10核酸配列における変異またはそのよ
うな配列によりコードされるポリペプチドの過発現に関連する病気または病気に
対する感受性を検出するための診断アッセイが提供される。
本発明の他の態様によれば、科学的研究、DNAの合成およびDNAベクター
の製造に関するインビトロ目的のためにそのようなポリペプチドまたはそのよう
なポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを使用する方法が提供される。
本発明のこれらの他の態様は、本明細書から当業者に明らかであろう。
次の図面は本発明の具体的態様の単なる説明として意図され、限定として意味
するものではない。
図1は、FGF−10のcDNA配列および対応する推定されるアミノ酸配列
を示す。示したアミノ酸配列は該プロテインの成熟形を示す。アミノ酸について
の標準的な1文字省略を用いている。配列決定の不正確さはポリヌクレオチド配
列を決定することを試みる場合の一般的な問題である。配列決定は373自動D
NAシークエンサー(Applied Biosystems.,Inc.)を用いて行った。配列決
定の正確さは97%以上の正確さであると予想される。
図2は、FGF−10と他のFGFファミリーのメンバーとのアミノ酸配列相
同性を説明する。保存されたアミノ酸を太線で示す。
図3は、FGF−10タンパク質のインビトロ転写/翻訳後のSDS−PAG
Eゲルを示す。
本発明の一態様によれば、図1の推定されたアミノ酸配列(配列番号2)を有す
る成熟ポリペプチド、または1994年3月4日にATCC寄託番号第7569
6号として寄託されたクローンのcDNAによりコードされた成熟ポリペプチド
をコードする単離された核酸分子(ポリヌクレオチド)が提供される。
本発明のポリヌクレオチドは、8週令の初期段階のヒト組織に由来するcDN
Aライブラリーにおいて最初発見され、後に完全鎖長のcDNAがヒトの扁桃に
由来するライブラリーで発見された。それは線維芽細胞成長因子遺伝子ファミリ
ーのすべてのメンバーと構造的に関係があり、181個のアミノ酸よりなるポリ
ペプチドをコードする読み取り枠を含む。1)129個のアミノ酸にわたる脳か
ら単離されたFGF−9に対する37%の同一性と67%の配列類似性; 2)1
21個のアミノ酸の領域でのFGF−7(ケラチノサイト生長因子)と36%の同
一性と64%の類似性; 3)110個のアミノ酸にわたるFGF−1(酸性FGF
)との33%の同一性と55%の類似性が最高のマッチにある。さらにFGH/
HBGFファミリーの記号(signature)、GXLX(S,T,A,G)X6(D、E)
CXFXEは本発明のポリペプチドにおいて保存されている(Xはいずれかのア
ミノ酸を意味し、(D、E)はDまたはE残基を意味し; X6はいずれかの6つの
アミノ酸残基を意味する)。
本発明のポリヌクレオチドは、RNAの形、またはDNAの形(該DNAはcD
NA、ゲノムDNAおよび合成DNAを含む)であり得る。該DNAは2本鎖ま
たは1本鎖であり得る。成熟ポリペプチドをコードするコード配列は、図1に示
すコード配列(配列番号1)または寄託されたクローンの配列と同一であってもよ
く、または遺伝コードの重複または縮重の結果として異なったコード配列であっ
てもよく、図1のDNA(配列番号1)または寄託されたcDNAとして同じ、成
熟したポリペプチドをコードする。
図1の成熟ポリペプチド(配列番号2)、または寄託されたcDNAによりコー
ドされる成熟ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、成熟ポリペプチド
のコード配列のみ; 成熟ポリペプチドのコード配列およびリーダー若しくは分泌
配列またはプロプロテイン配列等の付加的コード配列; 成熟ポリペプチドのコー
ド配列(および場合により付加的コード配列)およびイントロンまたは成熟ポリペ
プチドのコード配列の非コード配列5'および/または3'等の非コード配列を含
む。
「ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド」の語は、ポリペプチドのコード
配列のみを含むポリヌクレオチド、および付加的なコードおよび/または非コー
ド配列を含むポリヌクレオチドを包含する。
本発明は、図1の推定アミノ酸配列(配列番号2)を有するポリペプチド、また
は寄託されたクローンのcDNAによりコードされるポリペプチドのフラグメン
ト、アナログおよび誘導体をコードする、上に記載したポリヌクレオチドの変異
体に更に関する。ポリヌクレオチドの変異体はポリヌクレオチドの天然に存在す
るアレル変異体またはポリヌクレオチドの非天然の変異体であり得る。
従って本発明は、図1に示すのと同じ成熟ポリペプチド(配列番号2)または寄
託されたクローンのcDNAによりコードされた同じ成熟ポリペプチド、並びに
そのようなポリヌクレオチドの変異体であって、該変異体は図1のポリペプチド
(配列番号2)または寄託されたクローンのcDNAによりコードされるポリペプ
チドのフラグメント、誘導体、またはアナログをコードするものを含む。そのよ
うなヌクレオチド変異体は、削除変異体、置換変異体および付加または挿入変異
体を含む。
上に示したように、該ポリヌクレオチドは、図1に示すコード配列(配列番号
1)または寄託されたクローンのコード配列の、天然に存在するアレル変異体で
あるコード配列を有してもよい。当業者に知られているように、アレル変異体は
1以上のヌクレオチドの置換、削除または付加を有し、コードされたポリペプチ
ドの機能を実質的に変更しない、別の形のポリヌクレオチド配列である。
本発明は、成熟ポリペプチドのコード配列が同じ読み枠で、宿主細胞からのポ
リペプチドの発現および分泌を助けるポリヌクレオチド配列、例えば細胞からの
ポリペプチドの輸送を制御する分泌配列として機能するリーダー配列に融合して
いてもよいポリペプチドをも含む。リーダー配列を有するポリペプチドはプレプ
ロテインであり、宿主細胞により解裂されてそのポリペプチドの成熟形を形成す
るリーダー配列を有してもよい。該ポリヌクレオチドは成熟タンパク質プラス付
加的5'アミノ酸残基であるプロプロテインをコードしてもよい。プロ配列を有
する成熟タンパク質はプロプロテインであり、そのタンパク質の不活性形である
。プロ配列が一たび解裂すると活性な成熟タンパク質が残る。
従って例えば本発明のポリヌクレオチドは、成熟タンパク質、プロ配列を有す
るタンパク質、またはプロ配列とプレ配列(リーダー配列)をコードし得る。
本発明のポリヌクレオチドは、本発明のポリペプチドの精製を可能にするマー
カー配列に枠内で融合したコード配列を有し得る。マーカー配列は、細菌宿主の
場合、マーカーに融合した成熟ポリペプチドの精製に役立つpQE−9ベクター
により提供されるヘキサヒスチジンのタグ(tag)であってもよく、哺乳動物宿主
、例えばCOS−7細胞を用いる場合には、マーカー配列はヘマググルチニン(
HA)タグであってもよい。HAタグはインフルエンザヘマググルチニン タン
パク質由来のエピトープに対応する(Wilson,I等、Cell、37:767(19
84))。
本発明はさらに、その配列間に少なくとも50%、好ましくは70%の同一性
があるなら、上述の配列にハイブリダイズするポリヌクレオチドに更に関する。
本発明は特に、上述のポリヌクレオチドにストリンジェント条件下にハイブリダ
イズするポリヌクレオチドに関する。本明細書で「ストリンジェント条件」とは、
配列間に少なくとも95%、好ましくは少なくとも97%の同一性がある場合に
のみハイブリダイゼーションが起こることを意味する。好ましい態様で上述のポ
リヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドは、図1のcDNA(配列
番号1)または寄託されたcDNAによりコードされる成熟ポリペプチドと実質的
に同じ生物学的な機能または活性を保持するポリペプチドをコードする。
本明細書で言及する寄託は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関する
プタペスト条約の下に保持される。これらの寄託は単に便利のためにのみ行なわ
れるのであり、寄託が35U.S.C.§112の下に必要とされるという自認で
はない。寄託された物に含まれるポリヌクレオチドの配列、およびそれによって
コードされるアミノ酸配列は本明細書の一部を構成し、本明細書の配列の記述と
矛盾する場合に照らし合わせる。寄託した物を作り、使用しまたは販売するには
実施権が必要で、そのような実施権はここでは許可しない。
本発明は、図1の推定アミノ酸配列(配列番号2)または寄託されたcDNAに
よりコードされたアミノ酸配列を有するFGF−10ポリペプチド、並びにその
ようなポリペプチドのフラグメント、アナログおよび誘導体に更に関する。
図1のポリペプチド(配列番号2)または寄託されたcDNAによりコードされ
るポリペプチドに言及する場合の「フラグメント」、「誘導体」および「アナログ」の
語は、そのようなポリペプチドと実質的に同じ生物学的機能または活性を保持す
るポリペプチドを言う。従ってアナログには、プロプロテイン部分の解裂により
活性化されて活性な成熟ポリペプチドを産生するプロプロテインが含まれる。
本発明のポリペプチドは、組換えポリペプチド、天然ポリペプチド、または合
成ポリペプチドであってもよく、好ましくは組換えポリペプチドである。
図1のポリペプチド(配列番号2)または寄託されたcDNAによりコードされ
るポリペプチドのフラグメント、誘導体またはアナログは、(i)1以上のアミノ
酸残基が保存または非保存アミノ酸残基(好ましくは保存されたアミノ酸残基)で
置換されており、そのような置換されたアミノ酸残基は遺伝コードによりコード
されたものであってもよく、コードされたものでなくてもよいもの、(ii)1以上
のアミノ酸残基が置換基を含むもの、または(iii)成熟ポリペプチドが該ポリペ
プチドの半減期を増加させる化合物(例えば、ポリエチレングリコール)等の他の
化合物と融合しているもの、または(iv)リーダー配列、分泌配列または成熟ポリ
ペプチドまたはプロプロテインの精製に用いられる配列等の付加的アミノ酸が成
熟ポリペプチドに融合しているものであり得る。そのようなフラグメント、誘導
体およびアナログは本明細書の教示から当業者の範囲内にあると思われる。
本発明のポリペプチドおよびポリヌクレオチドは単離された形で好ましくは提
供され、好ましくは均一にまで精製される。
「単離された」の語は、その物質がその元の環境(例えば、それが天然のもので
あれば天然の環境)から除去されていることを意味する。例えば、生きている動
物に存在する天然のポリヌクレオチドまたはポリペプチドは単離されていないが
、同じポリヌクレオチドもしくはDNAまたはポリペプチドが、天然の系におけ
る共存物質のいくつかまたはすべてから分離されているなら、単離されている。
そのようなポリヌクレオチドはベクターの部分となり得、および/またはそのよ
うなポリヌクレオチドまたはポリペプチドは組成物の部分となり得、そのような
ベクターまたは組成物はその天然の環境の部分でないという点において、なお単
離されている。
本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含むベクター、本発明のベクターで遺
伝的に操作された宿主細胞、および組換え技術による本発明のポリペプチドの製
造にも関する。
例えば、クローニングベクターまたは発現ベクターであり得る本発明のベクタ
ーで宿主細胞は遺伝的に操作され得る(トランスデュースされ、トランスフォー
ムされ、またはトランスフェクトされる)。ベクターは例えばプラスミド、ウイ
ルス粒子、ファージ等であり得る。操作された宿主細胞は、プロモーターを活性
化し、トランスフォーマントを選択し、またはFGF−10遺伝子を増幅するの
に適するように改変された従来の栄養培地で培養できる。温度、pH等の培養条
件は、発現用に選択された宿主細胞について前に用いられたものであり、当業者
に明らかであろう。
本発明のポリヌクレオチドは組換え技術によりペプチドを製造するのに用い得
る。したがって、例えばそのポリヌクレオチド配列を様々な発現ビークル、特に
ポリペプチド発現用ベクターまたはプラスミドのいずれかに含ませ得る。そのよ
うなベクターは、染色体、非染色体および合成DNA配列、例えばSV40の誘
導体、細菌のプラスミド、ファージDNA、酵母プラスミド、プラスミドをファ
ージDNAと組合せたベクター、ワクシニア、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、
仮性狂犬病等のウイルスDNAを含む。しかし、他のいずれのベクターまたはプ
ラスミドもそれらが宿主中で複製可能で、成育可能である限り用い得る。
適当なDNA配列を様々な方法によりベクター中に挿入し得る。一般にDNA
配列は、適当な制限エンドヌクレアーゼ部位に当業界で知られた方法により挿入
する。そのような方法等は当業者の範囲内にあると考えられる。
発現ベクター中のDNA配列を、適当な発現制御配列(プロモーター)に作動可
能に結合し、mRNA合成を行わせる。そのようなプロモーターの代表例として
、LTRまたはSV40プロモーター、E.coliのlacまたはtrp、ファージラム
ダPLプロモーター、および原核または真核細胞もしくはそれらのウイルス中で
遺伝子の発現を制御することが知られている他のプロモーターを挙げる。発現ベ
クターは翻訳開始のためのリボソーム結合部位および転写終了をも含む。ベクタ
ーは発現を増幅するための適当な配列をも含み得る。
さらに、発現ベクターは、真核細胞培養の場合のジヒドロフォレートリダクタ
ーゼ、またはネオマイシン耐性、E.coliにおけるテトラサイクリンまたはアン
ピシリン耐性等のトランスフォームされた宿主細胞の選択のための表現型特性を
提供する遺伝子を好ましくは含む。
上記したような適当なDNA配列、および適当なプロモーターまたは制御配列
を含むベクターを用いて適当な宿主をトランスフォームし、宿主にタンパク質を
発現させる。適当な宿主の代表的な例として、E.coli、Salmonella typhimur
ium、Streptomycos等の細菌細胞、酵母等のfungal細胞、Drosophila S2お
よびSpodoptera Sf9等の昆虫細胞、CHO、COSまたはBowes melanoma
等の動物細胞、アデノウイルス、植物細胞等を挙げ得る。適当な宿主の選択は本
明細書の教示から当業者の範囲内にあると考えられる。
特には、本発明は上に広く記載した配列の1以上を含んでなる組換え構築物を
も含む。その構築物は、その中に本発明の配列を順または逆方向で挿入するベク
ターを含んでなる。この好ましい態様では、構築物は該配列に作動可能に結合し
た例えばプロモーターを含む制御配列を更に含む。多数の適当なベクターおよび
プロモーターが当業者に知られており、商業的に入手できる。次のベクターを例
として挙げる。細菌用: pQE70、pQE60、pQE−9(Qiagen)、pBS、
ファージスクリプト、psiX174、pBluescriptSK、pBsKS、pNH8a、p
NH16a、pNH18a、pNH46a(Stratagene); pTRL99A、pKK22
3−3、pKK233−3、pDR540、pRITS(Pharmacia)。真核生物用:
pWLneo、pSV2cat、pOG44、pXT1、pSG(Stratagene)、pSVK3
、pBPV、pMSG、pSVL(Pharmacia)。しかしながら、他のいずれのプラ
スミドまたはベクターも、それらが宿主中で複製可能で生存可能である限り用い
得る。
プロモーター領域は、CAT(クロラムフェニコールトランスフェラーゼ)ベク
ターまたは選択マーカーを有する他のベクターを用いて所望の遺伝子から選択で
きる。2つの適当なベクターはpKK232−8およびpCM7である。個々の名
前の付けられた細菌プロモーターは、lacI、lacZ、T3、T7、gpt、ラムダ
PR、PLおよびtrpを含む。真核プロモーターはCMV即時、HSVチミジンキ
ナーゼ、初期および後期SV40、レトロウイルスからのLTR、およびマウス
メタロチオネイン−Iを含む。適当なベクターおよびプロモーターの選択は当業
者のレベルの範囲に十分ある。
更なる態様において、本発明は上記構築物を含む宿主細胞に関する。宿主細胞
は、哺乳動物細胞などの高級真核細胞、酵母細胞等の低級真核細胞であり得、ま
たは宿主細胞は細菌細胞等の原核細胞であり得る。構築物の宿主細胞への導入は
、リン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキストラン媒介トラン
スフェクションまたはエレクトロポレーションによって行うことができる(Davi
s, L.、Dibner,M.、Batley,L.、Basic Methods in Molecular B
iology(1986))。
宿主細胞中の構築物を通常の方法で用いて、組換え配列によりコードされる遺
伝子産物を製造できる。あるいは、本発明のポリペプチドは通常のペプチド合成
機によって合成的に製造することができる。
成熟タンパク質は適当なプロモーターの制御下に哺乳動物細胞、酵母、細菌、
または他の細胞中で発現させることができる。無細胞翻訳系を用いて、本発明の
DNA構築物からのRNAを用い、そのようなタンパク質を製造することもでき
る。原核および真核宿主で用いる適当なクローニングおよび発現ベクターはSam
brook等、Molecular Cloning: A Laboratory Manual,第2編(Cold
Spring Harbor、ニューヨーク、1989)により記載されている。その開示
は本明細書の一部を構成する。
高級真核生物による本発明のポリペプチドをコードするDNAの転写は、エン
ハンサー配列をベクター中に挿入することにより増加する。エンハンサーはプロ
モーターに作用しその転写を増加させる、通常約10〜300bpのDNAのシス
作用性因子である。例としては複製起源の後期側にあるSV40エンハンサー(b
p100〜270)、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製
起源の後期側にあるポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサ
ーがある。
一般に、組換え発現ベクターは複製起源、および宿主細胞のトランスフォーメ
ーションを可能にする選択可能なマーカー、例えばE.coliのアンピシリン耐性
遺伝子、S.cerevisiae TRP 1遺伝子、下流の構造遺伝子の転写を指示す
る高度に発現される遺伝子由来のプロモーターを含む。そのようなプロモーター
は、3−ホスホグリセレートキナーゼ(PGK)等の解糖系の酵素、α因子、酸性
ホスホターゼ、熱ショックタンパク質をコードするオペロンから誘導できる。ヘ
テロロガスな構造配列が、翻訳開始および終了配列と共に適当な相へ組立てられ
る。場合によっては、ヘテロロガスな配列は、所望の特徴、例えば発現された組
換え生成物の安定化または精製の簡易化を与えるN−末端の確認(identificati
on)ペプチドを含む融合タンパク質をコードできる。
細菌で使用する有用な発現ベクターは、所望のタンパク質をコードする構造D
NA配列を、適当な翻訳開始および終了シグナルと共に、機能的なプロモーター
を有する作動可能なリーディング相に挿入することにより構築される。そのベク
ターは1以上の表現型選択可能なマーカーおよび複製起源を含んでなり、ベクタ
ーの維持および所望なら宿主内部での増幅を与える。トランスフォーメーション
用の適当な原核宿主は、E.coli、Bacillus subtilis、Salmonella typhimur
ium、およびPseudomonas属、Streptmyces属、およびStaphylococcus属の様々
な種を含むが、他のものも選択の問題として用い得る。
代表的な、しかし非限定的な例として、細菌に使用する有用なベクターは、よ
く知られたクローニングベクターpBR322(ATCC37017)の遺伝因子
を含む商業的に入手可能なプラスミド由来の、選択可能なマーカーおよび細菌の
複製起源を含むことができる。そのような商業的なベクターは、例えばpKK2
23−3(Pharmacia Fine Chemicals、Uppsala、スエーデン)およびGE
M1(Promega Biotec、Madison、ウィスコンシン、米国)を含む、これらのp
BR322「骨核」部分を適当なプロモーターおよび発現されるべき構造配列と結
合させる。
適当な宿主株のトランスフオーメーション、および宿主株の適当な細胞密度ま
での増殖の後、選択したプロモーターを適当な手段(例えば温度シフトまたは化
学誘導)により脱抑制し、細胞をさらなる期間培養する。
細胞は典型的には遠心分離によって収穫し、物理的または化学的手段により破
壊し、得られた粗抽出物を更なる精製のために保持する。
タンパク質の発現に用いる微生物細胞は、凍結−解凍サイクル、ソニケーショ
ン、機械的破壊または細胞溶解剤の使用を含む、従来のいずれの方法によっても
破壊できる。
様々な哺乳動物細胞培養系を用いて、組換えタンパク質を発現させることもで
きる。哺乳動物発現系の例は、Gluzman、Cell、23:175(1981)によ
り記載されたサルの腎臓線維芽細胞のCOS−7系、および適合性のベクターを
発現できる他の細胞系、例えばC127、3T3、CHO、HelaおよびBHK
細胞系を含む。哺乳動物発現ベクターは、複製起源、適当なプロモーターおよび
エンハンサーを含み、必要ないずれかのリボソーム結合部位、ポリアデニル化部
位、スプライスドナーおよびアクセプター部位、転写終了配列、5'に隣接する
非転写配列も含むであろう。SV40ウイルスゲノムに由来するDNA配列、例
えばSV40複製起源、初期プロモーター、エンハンサー、スプライス、および
ポリアデニル化部位を用いて必要な非転写遺伝因子を提供し得る。
FGF−10は、硫酸アンモニウムまたはエタノール沈澱、酸抽出、アニオン
またはカチオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー
、疎水的相互作用クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ヒ
ドロキシアパタイトクロマトグラフィー、およびレクチンクロマトグラフィーを
含む、今日までに用いられる方法により、組換え細胞培養物から回収し、精製し
得る。天然のタンパク質の立体配置を完成させるために必要に応じてタンパク質
の再生工程も用い得る。最後に高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を最終的
な精製工程のために用い得る。
本発明のポリペプチドは、天然の精製された産物、もしくは化合的合成法の産
物であるか、または原核もしくは真核宿主(例えば培養物中の細菌、酵母、高等
植物、昆虫および哺乳動物細胞)からの組換え技術により製造し得る。組換え製
造方法に用いる宿主により、本発明のポリペプチドは、哺乳動物または他の真核
の炭水化物でグリコシル化され得、またはグルコシル化され得ない。本発明のポ
リペプチドは最初のメチオニンアミノ酸残基を含み得る。
血管内皮細胞成長を刺激する能力の結果として、本発明のポリペプチドは、血
栓症、動脈硬化および他の心臓血管状態等の様々な病気状態による虚血性組織の
再血管化を刺激するための治療に用い得る。
FGF−10は外傷、熱傷、手術後組織修復、潰瘍による傷を処置するのに用
い得る。なぜならそれは線維芽細胞および骨格筋細胞等の様々な種類の細胞に対
する分裂促進剤である能力を有するからである。
FGF−10は、アルツハイマー病、パーキンソン病、AIDS関連コンムプ
レックス等のある神経の障害または神経変性状態において生じる神経損傷を処置
しおよび抑制するのに用いる得る。FGF−10は軟骨細胞生長を刺激する能力
を有し、それ故、骨および歯根膜再生を高め、組織移植および骨移植を助けるの
に用い得る。
FGF−10はケラチノサイト生長を刺激することにより、日焼けによる皮膚
老化を防止するのに用い得る。
FGF−10は脱毛を防止するのにも用い得る。何故ならFGF−10は毛形
成細胞を活性化し、メラノサイト生長を促進するからである。同じ系列で、FG
F−10は、他のサイトカインと組合せて用いた場合、造血細胞および骨髄細胞
の生長と分化を刺激する。
FGF−10は移植前の器官を保持するのに、または一次組織の細胞培養を支
持するのにも用い得る。
本発明の更なる態様によれば、科学的な研究、DNAの合成、DNAベクター
の調製に関するインビトロ目的のために、およびヒトの病気の処置のための診断
薬および治療薬を提供するために、そのようなポリペプチドまたはそのようなポ
リペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いる方法を提供する。
完全鎖長のFGF−10遺伝子のフラグメントは、完全鎖長のFGF−10遺
伝子を単離するための、およびFGF−10遺伝子に大きい配列類似性または同
様の生物学的活性を有する他の遺伝子を単離するための、cDNAライブラリー
についてのハイブリダイゼーションプローブとして用い得る。この種のプローブ
は一般に少なくとも20塩基を有する。しかしながら、好ましくはプローブは少
なくとも30塩基を有し、一般には50塩基を超えないが、より多い塩基を有し
てもよい。完全鎖長転写に対応するcDNAクローン、および制御およびプロモ
ーター領域、エキソンおよびイントロンを含む完全なFGF−10遺伝子を含む
ゲノムクローンを同定するのにも該プローブは用い得る。スクリーニングの例は
、その知られたDNA配列を用いてオリゴヌクレオチドプローブを合成すること
により、FGF−10遺伝子のコード領域を単離することを含む。本発明の遺伝
子の配列に相補的な配列を有するラベルされたオリゴヌクレオチドは、ヒトcD
NA、ゲノムDNAまたはmRNAのライブラリーをスクリーニングし、ライブ
ラリーのどのメンバーにプローブがハイブリダイズするか決定するのに用いられ
る。
本発明はFGF−10ポリペプチドの受容体を同定する方法を提供する。受容
体をコードする遺伝子を、当業者に知られた多くの方法、例えばリガンドパンニ
ングおよびFACSソーティング(Coligan等、Current Protocols in Im
mun.、1(2)、第5章(1991))により同定できる。好ましくは、ポリアデニ
ル化RNAを該ポリペプチドに応答する細胞から作り、このRNAから作ったc
DNAライブラリーをプールに分割し、COS細胞または該ポリペプチドに応答
しない他の細胞をトランスフェクトするのに用いる。ガラススライド上で生長し
たトランスフェクトされた細胞を、ラベルしたポリペプチドにさらす。そのポリ
ペプチドは部位特異的なプロテインキナーゼの認識部位のヨード化または包接を
含む種々の手段によりラベルすることができる。固定化とインキュベーションの
後に、スライドをオートラジオグラフ分析に付す。ポジティブのプールを同定し
、サブプールを調製し、反復サブプーリング(iterative sub-pooling)および
再スクリーニング方法を用いて再びトランスフェクトし、推定のレセプターをコ
ードする単一のクローンをついには得る。
レセプター同定のための別のアプローチとして、ラベルしたポリペプチドを、
レセプター分子を発現する細胞膜または抽出調製物とフォトアフィニティ(photo
affinity)に結合させ得る。架橋した物質をPAGE分析により分け、X線フイ
ルムにさらす。そのポリペプチドの受容体を含むラベルしたコンプレックスを切
除し、ペプチドフラグメントに分け、タンパク質のミクロ配列決定に付すことが
できる。ミクロ配列決定から得られるアミノ酸配列を用いて一組の縮重オリゴヌ
クレオチドプローブをデザインし、cDNAライブラリーをスクリーニングし、
推定の受容体をコードする遺伝子を同定する。
本発明はFGF−10の作用を調節する化合物を同定するための化合物をスク
リーニングする方法を提供する。そのようなアッセイの例は、哺乳動物線維芽細
胞、FGF−10、スクリーニングすべき化合物および3[H]チミジンを、線維
芽細胞が通常増殖する細胞培養条件下に一緒にすることを含んでなる。コントロ
ールアッセイをスクリーニングすべき化合物の不存在下に行い、化合物存在下で
の線維芽細胞増殖量と比較して、各場合における3[H]チミジン取り込みを測定
することにより該化合物がケラチノサイトの増殖を刺激するかどうかを決定する
。
アンタゴニストをスクリーニングするために同じアッセイを用いることができ
、該化合物の線維芽細胞増殖を阻げる能力を測定し、アンタゴニスト能の測定を
行う。線維芽細胞増殖量を3[H]チミジンの取り込みを測定する液体シンチレー
ションクロマトグラフィーにより測定する。
他の方法では、FGF−10受容体を発現する哺乳動物細胞または膜調製物を
該化合物の存在下にラベルしたFGF−10と共にインキュベートする。この相
互作用を高めまたはブロックする化合物の能力を次に測定し得るであろう。ある
いは、FGF−10および受容体の相互作用を追跡する公知の第2のメッセンジ
ャーシステムの応答を測定し、化合物の存在下または不存在下に比較する。その
ような第2のメッセンジャーシステムはcAMPグアニレートサイクラーゼ、イ
オンチャンネルまたはホスホイノシチド加水分解を含むが、これらに限定されな
い。
可能性のあるFGF−10アンタゴニストの例には、抗体またはある場合には
該ポリペプチドに結合するオリゴヌクレオチドを含む。あるいは、可能性のある
FGF−10アンタゴニストはFGF−10受容体に結合するFGF−10の変
異体形であり得るが、第2メッセンジャー応答は引き出されず、FGF−10の
作用は効果的に阻害されない。
他の可能性のあるFGF−10アンタゴニストはアンチセンス技術を用いて調
製したアンチセンス構築物である。アンチセンス技術を用いて、3重ヘリックス
形成またはアンチセンスDNAまたはRNAにより遺伝子発現を制御できる。そ
の両方の方法は、ポリヌクレオチドのDNAまたはRNAへの結合に基づいてい
る。例えば、本発明の成熟ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列の5
'コード部分を用いて、長さで約10〜40塩基対のアンチセンスRNAオリゴ
ヌクレオチドをデザインする。DNAオリゴヌクレオチドを転写に関与する遺伝
子の領域に相補的であるようデザインし(3重ヘリックス、Lee等、Nucl.Aci
ds Res.、6:3073(1979); Cooney等、Science、241: 456(1
988); およびDervan等、Science、251:1360(1991)参照)、それ
によりFGF−10の転写および生産を阻害する。アンチセンスRNAオリゴヌ
クレオチドはインビボでmRNAにハイブリダイズし、mRNA分子のFGF−1
0ポリペプチドへの翻訳をブロックする(アンチセンス−Okano、J.Neuroche
m.、56:560(1991); Olgodeoxynucleotides as Antisense Inhibit
ors of Gene Expression、CRC Press,Boca Raton、フロリダ(1988
))。上記のオリゴヌクレオチドを細胞に運搬し、アンチセンスRNAまたはDN
Aがインビボで発現し、FGF−10の生産を阻害することもできる。
可能なFGF−10アンタゴニストは、FGF−10受容体の結合部位に結合
し、占有し、それによって受容体をFGF−10に接近不可能にし、その結果、
正常な生物学的活性が阻害される、小分子を含む。小分子の例は小さいペプチド
またはペプチド様分子を含むが、これに限定されない。
FGF−10アンタゴニストは、FGF−10の腫瘍細胞および組織に及ぼす
細胞の生長および増殖効果を阻害し、それ故、異常な細胞生長および増殖、例え
ば腫瘍生長を抑制し、阻害するのに用い得る。
FGF−10アンタゴニストは血管過多の病気を防止し、間接のう外白内障手
術後の上皮水晶体細胞の増殖を防止するのにも用い得る。
アンタゴニストは薬学的に許容し得る担体(例えば下記のような)と共に組成物
で用い得る。
本発明のポリペプチド、アゴニスト、アンタゴニストを適当な薬学的担体と組
合せて用い、薬学的組成物を作り得る。そのような組成物は治療的に有効量のポ
リペプチド、アゴニスト、アンタゴニストおよび薬学的に許容し得る担体または
賦形剤を含む。そのような担体は、食塩水、緩衝化された食塩水、デキストロー
ズ、水、グリセロール、エタノールおよびそれらの組合せを含むが、それらに限
定されない。その調合物は投与様式に適合させるべきである。
本発明は本発明の薬学的組成物の1以上の成分を充填した1以上の容器を含む
薬学的なパックまたはキットをも提供する。そのような容器には、薬学的または
生物学的製品の製造、使用、販売を規制する政府当局により定められた形の通知
を付してもよく、その通知はヒトへの投与のための製造、使用または販売の、該
当局による承認を表わす。更に本発明のポリペプチド、アゴニストおよびアンタ
ゴニストは他の治療用化合物と組合せて用いてもよい。
その薬学的組成物は、経口、局所、静脈、腹腔内、筋肉内、皮下、鼻腔、皮内
経路等により便利な方法で投与し得る。薬学的組成物は具体的な適応症の治療お
よび/または予防に有効な量投与される。一般にそれらは少くとも約10μg/k
g体重投与され、たいていの場合1日当り約8mg/kg体重を超えない量投与され
る。たいていの場合、投与ルートおよび症状を考慮して、用量は毎日約10μg
/kg〜約1mg/kgである。局所的投与の特殊な場合には用量は好ましくは約0.
1μg〜9mg/cm2投与される。
ポリペプチドであるFGF−10ポリペプチド、アゴニストおよびアンタゴニ
ストは、しばしば「遺伝子治療」と呼ばれるインビボでのそのようなポリペプチド
の発現により本発明に従い用い得る。
したがって例えば細胞を、エクスビボでそのポリペプチドをコードするポリヌ
クレオチド(DNAまたはRNA)で処理して、処理された細胞を患者に与えて、
そのポリペプチドで治療する。そのような方法は当業界でよく知られている。例
えば本発明のポリペプチドをコードするRNAを含むレトロウイルス粒子を用い
て当業界で知られた方法により細胞を処理する。
同様に、例えば当業界で知られた方法により、インビボでのポリペプチドの発
現のため細胞をインビボで処理し得る。当業界で知られているように、本発明の
ポリペプチドをコードするRNAを含むレトロウイルス粒子を製造するための生
産細胞を、インビボで細胞を処理し、インビボでポリペプチドを発現させるため
患者に投与する。そのような方法により本発明のポリペプチドを投与するこれら
のおよび他の方法は本発明の教示から当業者に明らかであるはずである。例えば
細胞を処理するための発現ビークルはレトロウイルス粒子以外のもの、例えばア
デノウイルスであってもよく、アデノウイルスは適当な運搬ビークルと組合せた
後インビボで細胞を処理するために用い得る。
本発明は、FGF−10核酸配列における変異の存在に関連する病気また病気
に対する感受性を検出する診断法の一部として、FGF−10遺伝子を用いるこ
とにも関する。
FGF−10遺伝子における変異を有する個体を様々な技術によりDNAレベ
で検出する。診断用の核酸は血液、尿、唾液、組織生検、剖検材料などの患者の
細胞から得られ得る。ゲノムDNAを検出のため直接用いることができ、または
分析前にPCR(Sakai等、Nature、324:163−166(1986))を用い
ることにより酵素的に増幅してもよい。RNAまたはcDNAも同じ目的で使用
し得る。一例としてFGF−10をコードする核酸に相補的なPCRプライマー
を用いて、FGF−10変異体を同定し分析できる。例えば削除または挿入は正
常な遺伝子型と比較して増幅産物の大きの変化により検出できる。点変異は増幅
したDNAを放射ラベルしたFGF−10 RNA、または放射ラベルしたFG
F−10アンチセンスDNA配列にハイブリダイズすることにより同定できる。
完全にマッチした配列は、ミスマッチした二重鎖と、RNaseA消化により、ま
たは融点の相違により区別できる。
DNA配列の相違に基づく遺伝的試験は、変性剤を用いる、または用いない、
ゲル中のDNAフラグメントの電気泳動モビリティの変化の検出により行い得る
。小さい配列削除および挿入は高分解ゲル電気泳動により視覚化できる。異った
配列のDNA断片は、そのモビリティが融点または部分融点に従って異った位置
でゲル中で減ずる変性ホルムアミドグラジエントゲルで区別し得る(例えばMyer
s等、Science、230:1242(1985))。
特殊な位置での配列変化も、RNaseおよびSl保護または化学的解裂法等のヌ
クレアーゼ保護アッセイにより明らかになり得る(例えばCotton等、PNAS,
USA、85:4397〜4401(1985))。
したがって特殊なDNA配列の検出は、ハイブリダイゼーション、RNase保
護、化学的解裂、直接的なDNA配列決定、または制限酵素の使用(例えば制限
断片長多型性(RFLP))、およびゲノムDNAのサザーンブロッテイング等の
方法により行い得る。
よりありふれたゲル電気泳動およびDNA配列決定の外に、突然変異はin si
tn分析によっても検出し得る。
本発明は様々な組織中のFGF−10タンパク質のレベルの変化を検出する診
断アッセイにも関する。何故なら正常なコントロール組織試料を比べた該タンパ
ク質の過剰発現は、例えば腫瘍等の病気、または病気に対する感受性の存在を検
出し得るからである。宿主に由来する試料中のFGF−10タンパク質のレベル
を検出するのに用いるアッセイは、当業者に周知であり、ラジオイムノアッセイ
、競合結合アッセイ、ウエスタンブロット分析、ELISAアッセイ、および「
サンドイッチ」アッセイを含むELISAアッセイ(Coligan等、Current Pro
tocols in lmmunology、1(2)、第6章(1991))はFGF−10抗原に特
異的な抗体、好ましくはモノクローナル抗体を最初に調製することを含む。更に
リポーター抗体をモノクローナル抗体に対して作る。リポーター抗体に放射活性
、蛍光またはこの例では西洋ワサビパーオキシダーゼ酵素等の検出可能な試薬を
結合させる。試料を宿主から取り出し、試料中のタンパク質を結合する固体担体
、例えばポリスチレン皿上でインキュベートする。皿上のフリーなタンパク質結
合部位を、ウシ血清アルブミンの様な非特異的なタンパク質を用いてインキュベ
ートすることにより次に被覆する。次にモノクローナル抗体を皿中でインキュベ
ートし、その間にモノクローナル抗体はポリスチレン皿に付着したFGF−10
タンパク質に付着する。すべての非結合モノクローナル抗体を緩衝液で洗浄除去
する。西洋ワサビパーオキシダーゼに結合したリポーター抗体を皿中に置き、F
GF−10に結合したモノクローナル抗体にリポーター抗体を結合させる。次に
非付着リポーター抗体を洗浄除去する。パーオキシダーゼの基質を次に皿に加え
、
ある時間に発色した色の量は、標準曲線と比較した場合、一定量の患者の試料中
に存在するFGF−10タンパク質の尺度である。
競合アッセイを用いてもよい。その方法ではFGF−10に特異的な抗体を固
体担体に付着させ、ラベルしたFGF−10および宿主由来の試料を固体担体に
通し、例えば液体シンチレーションクロマトグラフィーにより検出したラベルの
量を試料中のFGF−10量に関連づける。
「サンドイッチ」アッセイはELISAアッセイに類似している。「サンドイッ
チ」アッセイでは、FGF−10を固体担体に通し、固体担体に付着した抗体に
結合させる。第2抗体を次にFGF−10に結合させる。ラベルされており、第
2抗体に特異的な第3抗体を固体担体に通し、第2抗体に結合させ、量を定量す
る。
本発明の配列は染色体同定にも価値がある。その配列を個々のヒト染色体上の
ある位置に対して特異的に目標に定めて、ハイブリダイズさせる。さらに染色体
上の特定の部位を同定する現在の必要がある。現在染色体位置をマークするのに
利用できる、実際の配列データ(リピートポリモルフィズム)に基いた染色体マー
キング試料はわずかしかない。本発明による染色体へのDNAのマッピングは、
これらの配列を病気と関連する遺伝子と関係づける重要な第一歩である。
簡単に言うと、cDNAからのPCRプライマー(好ましくは15−25bp)を
調製することにより、配列を染色体にマップする。3'非翻訳領域のコンピュー
ター分析を用いて、ゲノムDNAの1以上のエクソンをスパン(spun)しないプラ
イマーを急速に選択し、増幅方法を複雑(complicate)にする。これらのプライ
マーを、個々のヒトの染色体を含む体細胞ハイブリッドのPCRスクリーニング
に次に用いる。プライマーに対応するヒト遺伝子を含むこれらのハイブリッドの
みが増幅されたフラグメントを生じるであろう。
体細胞ハイブリッドのPCRマッピングは特定のDNAを特定の染色体に帰属
させる速い方法である。同じオリゴヌクレオチドプライマーを用いる本発明を用
いて、具体的な染色体または大きいゲノムクローンのプールからのフラグメント
のパネルを用いて類似の方法でサブローカリゼーションを行うことができる。染
色体へマッピングするのに同様に用いることができる他のマッピング戦略は、in
situハイブリダイゼーション、ラベルしたフローソートした染色体を用いるプ
レスクリーニング、および染色体特異的cDNAライブラリーを構築するための
ハイブリダイゼーションによるプレセレクションを含む。
中期染色体スプレッドへのcDNAクローンの蛍光インサイテュハイブリダイ
ゼーション(FISH)を用いて正確な染色体位置を一工程で提供できる。この技
術は500〜600塩基という短いcDNAで用いることができるが、2000b
pより大きいクローンは、簡単な検出のための十分なシグナル強度で、ユニーク
な染色体位置へのより大きい結合可能性を有する。FISHは、発現配列タグ(
本発明の遺伝子のフラグメント)が由来するクローンの使用を要し、長ければ長
いほどよい。例えば2000bpは良好であり、4000はより良好であり、40
00以上は良好な結果を得るのに多分必要ない。この技術をレビューするには、
Verma等、Human Chromosomes:a Manual of Basic Techniqnes,Per
gamon Press、ニューヨーク(1988)を参照する。
一度ある配列が正確な染色体位置にマップされると、その染色体上のその配列
の物理的な位置を遺伝マップデータと関連づけることができる。そのようなデー
タは例えばV.McKusick、Mendelian Inheritance in Man(ジョンホプ
キンス大学のウエルチメディカルライブラリーを介してオンラインで利用できる
)中に見出される。同じ染色体領域にマップされた遺伝子と病気との間の関係を
次に結合分析(物理的に隣接した遺伝子の共遺伝(coinheritance))により確認さ
れる。
次に、病気に冒された個体と冒されない個体との間のcDNAまたはゲノム配
列の相違を決定することが必要である。もしある変異が病気に冒された個体のい
くつかまたはすべてに認められるが、いずれの正常な個体にも認められなかった
なら、その変異はその病気の原因となるものであるようである。
物理的マッピングと遺伝的マッピングの現在の分析により、病気と関連づけら
れた染色体領域に正確に位置づけられたcDNAは50〜500の可能な原因と
なる遺伝子の一つである。(これは1メガベースのマッピングレゾリューション
と20kb当り1遺伝子を仮定する)。
ポリペプチド、それらのフラグメント若しくは他の誘導体、またはそれらのア
ナグロ、またはそれらを発現する細胞は、それらに対する抗体を製造するための
免疫源として用い得る。これらの抗体は例えばポリクローナルまたはモノクロー
ナル抗体であり得る。本発明は、キメラ、単鎖、およびヒト化抗体並びにFabフ
ラグメントまたはFab発現ライブラリーの生成物をも含む。当業界で知られた様
々の方法をそのような抗体およびフラグメントの製造に用い得る。
本発明の配列に対応するポリペプチドに対して生成した抗体は、ポリペプチド
を動物に直接注入することにより、またはそのポリペプチドを動物に、好ましく
は人でない動物に、投与することにより得ることができる。かく得られた抗体は
そのポリペプチド自体に結合するであろう。この方法では、ポリペプチドのフラ
グメントのみをコードする配列さえも、全体の本来のポリペプチドを結合する抗
体を作り出すのに用いることができる。そのような抗体を用いて次にそのポリペ
プチドを発現する組織からそのポリペプチドを単離できる。
モノクローナル抗体を調製するために、連続的な細胞系培養により産生される
抗体を生じるどのような技術も使用できる。例としては、ハイブリドーマ技術(
KohlerおよびMilstein、1975、Nature、256:495−497)、トリ
オーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor等、1983、Immunolog
y Today 4:72)、およびヒトモノクローナル抗体を作るEBV−ハイブリド
ーマ技術(Cole等、1985、Monoclonal Antibodies and Cancer The
rapy中、Alan R.Liss,Inc.、77−96頁)がある。
単鎖抗体の製造について記載された技術(米国特許第4,946,778号)は、
本発明の免疫原性ポリペプチド生産物に対する単鎖抗体を製造するのに適応させ
ることができる。遺伝子導入マウスを用いて、本発明の免疫原性ポリペプチド生
産物に対するヒト化抗体を発現させ得る。
本発明を次の実施例によって更に記載するが、本発明はそのような実施例に限
定されないことを理解すべきである。ことわらない限りすべての部または量は重
量による。
次の実施例の理解を促進するために、いくつかのしばしば用いる方法および/
または用語を記載する。
「プラスミド」は先行するpおよび/またはそれに続く大文字および/または数
字により示す。出発プラスミドは商業的に入手可能で限定されずに公的に入手で
きるか、公開された方法に従い入手可能なプラスミドから構築できる。さらに記
載されたものに同等のプラスミドは当業界で知られ、当業者に明らかであろう。
DNAの「消化」とは、DNAのある配列のみに作用する制限酵素でDNAを触
媒的に解裂することをいう。本明細書で用いる様々な制限酵素は商業的に入手で
き、その反応条件、コファクターおよび他の必要条件は当業者に知られているよ
うに用いられた。分析目的のために、典型的には1μgのプラスミドまたはDN
Aフラグメントを約20μlの緩衝溶液中で約2単位の酵素と共に用いる。プラ
スミド構築のためのDNAフラグメントを単離する目的のために、典型的には5
〜50μgのDNAをより大きい体積中で20〜250単位の酵素で消化する。
個々の制限酵素のための適当な緩衝剤および基質量は製造者により指定されてい
る。37℃における約1時間のインキュベーション時間を通常用いるが、供給者
の指示に従い変更してよい。消化後、反応物をポリアクリルアミドゲルで直接電
気泳動して所望のフラグメントを単離する。
解裂したフラグメントの大きさによる分離は、Goeddel,D等、Nucleic Ac
id Res.、8:4057(1980)により記載された8%ポリアクリルアミド
ゲルを用いて行う。
「オリゴヌクレオチド」とは、化学的に合成し得る、一本鎖ポリデオキシヌクレ
オチド、または2つの相補性ポリヌクレオチド鎖をいう。そのような合成オリゴ
ヌクレオチドは5'リン酸を有さず、従ってキナーゼの存在下にATPによりリ
ン酸を付加せずに他のオリゴヌクレオチドにライゲートしないであろう。合成オ
リゴヌクレオチドは脱リン酸化されていないフラグメントにライゲートするであ
ろう。
「ライゲーション」とは、2つの2本鎖核酸フラグメント間にホスホジエステル
結合を形成する工程をいう(Maniatis,T.等、同書、146ページ)。特にこと
わらない限り、ライゲーションは、ライゲートすべきDNAの約当量の0.5μg
当り10単位のT4DNAリガーゼ(「リガーゼ」)と共に公知の緩衝液および条件
を用いて行い得る。
ことわらない限り、トランスフォーメーションは、Graham,FおよびVan de
r Eb,A、Virology、52:456−457(1973)の方法に記載された如
く行った。
実施例1 ヒトの大人の組織におけるFGF−10mRNAの組成分布
FGF−10mRNAの発現を分析するために、プローブとして放射ラベルし
た完全なFGF−10cDNAを用いて、いくつかのヒトの成人組織からのポリ
A+mRNA2μgでノーザーン分析を行った。その結果は、1.4kbメッセージが
骨格筋で最も豊富に発現され、中間レベルで心臓、脳、胎盤、腎臓および膵臓中
で、低レベルで肝臓中で発現されることを示す。心臓では、4.4kb、2.4kbお
よび0.5kbの大きさの3つの他のフラグメントも存在する。心臓中のこの異な
る大きさのmRNAは別のスプライシングから生じるらしい。脳では4.4kbのm
RNAも存在する。膜に結合したいくつかのヒト成人組織からのポリA+mRNA
2μgを有するナイロンブロットは、Clontech Laboratories,Inc.Palo
Alto、カリホルニアから得た。そのブロットをランダムプライムラベリングに
より放射活性dCTPでラベルした完全なFGF−10cDNAとハイブリダイズ
させた。ハイブリダイゼーションは7%SDS、0.5M NaPO4、pH7.2、
1%BSA中で、65℃で一晩行った。0.2×SSC、0.1%SDS中で65
℃で2×30分洗滌の後、そのブロットを、スクリーンを強化してX線フイルム
に一晩さらした。
実施例2 インビトロ転写および翻訳によるFGF−10の発現
FGF−10 cDNA(ATCC#75696)をインビトロで転写し、翻訳し
て、完全鎖長の、および部分的なFGF−10cDNAによりコードされた翻訳
可能なポリプペチドの大きさを決定した。pBluescript SKベクター中のFG
F−10の完全鎖長および部分的cDNA挿入物を3対のプライマー、1)M13
−逆および順プライマー;2)M13−逆プライマーおよびFGFプライマーP2
0;3)M13−逆プライマーおよびFGFプライマーP22を用いるPCRによ
り増幅した。これらのプライマーの配列は以下の通りである。
M13−2逆プライマー:
この配列はpBluescriptベクター中のFGF−10 cDNA挿入物の5'末端
の上流に配置され、そのcDNAに関してアンチセンス配位である。T3プロモ
ーター配列をこのプライマーとFGF−10cDNAの間に配置する
M13−2順プライマー:
この配列はpBluescriptベクター中のFGF−10 cDNAの3'末端の下流
に配置され、そのcDNA挿入物に関してアンチセンス配位である。
FGFプライマーP20:
3'プライム上のこのプライマーの15bp配列は、終止コドンから12bp下流
にある、FGF−10c DNA配列bp780−766にアンチセンスである。
FGFプライマーP22:
この配列はアンチセンス配位でFGF−10 cDNAの内部に配置され、停止
コドンから約213bp下流にある。
3対のプライマーすべてについてのPCR反応は、cDNA挿入物の前部でT
3プロモーター配列による増幅された生成物を産生する。3対のプライマーのす
べては完全鎖長FGF−10ポリペプチドをコードするPCR産物を産生する。
第1のプライマー対からの約1μgのPCR産物、第2のプライマー対からの
0.3μg、第3のプライマー対からの0.3μgをインビトロ転写/翻訳に用いた
。インビトロ転写/翻訳反応を、TNTTM Coupled Reticulocyte Lysate
S
ystems (Promega、CAT#L4950)を用いて、25μl体積中で行った。
具体的には、その反応は、12.5μlのTNTラビット網状赤血球溶解産物、2
μlのTNT反応緩衝液、1μlのT3ポリメラーゼ、1μlの1mMアミノ酸混合
物(メチオニンを除く)、4μlの35S−メチオニン(>1000Ci/mmol、10m
Ci/ml)、1μlの40U/μl,RNasinリボヌクレアーゼ阻害剤、0.5または
1μgのPCR産物を含む。ヌクレアーゼを含まないH2Oを加えて25μlの体
積にした。その反応を30℃で2時間インキュベートした。反応生成物の5μl
を4−20%グラジエントSDS−PAGEゲルで分析した。25%イソプロパ
ノールおよび10%酢酸中で固定した後、そのゲルを乾燥し、X線フイルムに一
晩70℃でさらした。
図3に示すように完全鎖長FGF−10cDNAおよび3'非翻訳領域(3'−U
TR)に約340bpおよび約140bpを欠いたcDNAは、同じ長さの翻訳産物を
生じ、その分子量は約19kdであると見積られる(レーン2−4)。
本発明の様々な改変および変更は上記の教示を考慮すれば可能であり、それ故
特許請求の範囲の範囲内にあり、本発明は特に記載した以外でも行い得る。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1996年6月3日
【補正内容】
【図1】
【図1】
【図1】
【図2】
【図2】
【図2】
【図3】
─────────────────────────────────────────────────────
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
A61K 38/22 ACB 9051−4C A61K 37/24 ABX
ADA ACB
ADT ABS
AGA ADT
C07H 21/04 ADA
C12P 21/02 AAM
21/08 AAB
G01N 33/566 AGA
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AU,BB,BG,BR,CA,CN,
CZ,FI,HU,JP,KR,KZ,LK,MW,M
X,NO,NZ,PL,RO,RU,SI,SK,UA
(72)発明者 ゴカイン,ジーニー・ディ
アメリカ合衆国20902メリーランド州 シ
ルバー・スプリング、ハーモン・ロード
2715番
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.(a)配列番号2の推定されたアミノ酸配列を有するポリペプチド、または 該ポリペプチドのフラグメント、アナログ、または誘導体をコードするポリヌク レオチド; (b)ATCC寄託第75696号に含まれるcDNAによりコードされるアミノ 酸配列を有するポリペプチド、または該ポリペプチドのフラグメント、アナログ 、または誘導体をコードするポリヌクレオチド、 よりなる群から選択される単離されたポリヌクレオチド。 2.ポリヌクレオチドがDNAである請求項1に記載のポリヌクレオチド。 3.ポリヌクレオチドがRNAである請求項1に記載のポリヌクレオチド。 4.ポリヌクレオチドがゲノムDNAである請求項1に記載のポリヌクレオチド 。 5.ポリヌクレオチドが配列番号2の推定されたアミノ酸配列を有するポリペプ チドをコードする請求項2に記載のポリヌクレオチド。 6.ポリヌクレオチドがATCC寄託第75696号のcDNAによりコードさ れるポリペプチドをコードする請求項2に記載のポリヌクレオチド。 7.配列番号1に示すコード配列を有する請求項1に記載のポリヌクレオチド。 8.ATCC寄託第75696号として寄託したポリペプチドのコード配列を有 する請求項2に記載のポリヌクレオチド。 9.請求項2に記載のDNAを含むベクター。 10.請求項9に記載のベクターで遺伝的に操作した宿主細胞。 11.請求項10に記載の宿主細胞から、該DNAによりコードされるポリペプ チドを発現させることを含んでなるポリペプチドの製造方法。 12.請求項9に記載のベクターで細胞を遺伝的に操作することを含んでなる、 ポリペプチドを発現できる細胞を調製する方法。 13.請求項2に記載のDNAにハイブリダイズでき、FGF−10活性を有す るポリペプチドをコードする単離されたDNA。 14.(i)配列番号2の推定されたアミノ配列を有するポリペプチド、並びにそ のフラグメント、アナログおよび誘導体;および (ii)ATCC寄託第75696号のcDNAによりコードされたポリペプチド、 並びにそのフラグメント、アナログおよび誘導体、 よりなる群から選択されたポリペプチド。 15.ポリペプチドが配列番号2の推定されたアミノ酸配列を有するFGF−1 0である請求項14に記載のポリペプチド。 16.請求項14に記載のポリペプチドに対する抗体。 17.請求項14に記載のポリペプチドに対するアゴニストとして有効な化合物 。 18.請求項14に記載のポリペプチドに対するアンタゴニストとして有効な化 合物。 19.FGF−10の必要を有する患者の処置方法であって、該患者に治療的に 有効量の請求項14に記載のポリペプチドを投与することを含んでなる方法。 20.FGF−10を阻害する必要を有する患者の治療方法であって、該患者に 治療的に有効量の請求項18に記載の化合物を投与することを含んでなる方法。 21.患者に該ポリペプチドをコードするDNAを与え、該ポリペプチドをイン ビボで発現させることにより治療的に有効量のポリペプチドを投与することを含 んでなる請求項19に記載の方法。 22.FGF−10に対するアゴニストおよびアンタゴニストとして活性な化合 物を同定する方法であって、 (a)FGF−10、スクリーニングすべき化合物、および細胞を含む反応混合 物を、細胞がFGF−10により正常に刺激される条件下にいっしょにし(該反 応混合物は細胞が増殖するに従い細胞中に導入される標識を含む);そして (b)細胞の増殖の程度を測定して、該化合物が有効なアゴニストまたはアンタ ゴニストであるかどうか決定する、 ことを含んでなる方法。 23.請求項14に記載のポリペプチドの下方発現に関係する病気または病気に 対する感受性を診断する方法であって、該ポリペプチドをコードする該酸配列中 の変異を決定することを含んでなる方法。 24.宿主に由来する試料中の請求項14に記載のポリペプチドの存在を分析す ることを含んでなる診断方法。
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