JPH10513044A - ヒト前立腺特異的還元酵素 - Google Patents

ヒト前立腺特異的還元酵素

Info

Publication number
JPH10513044A
JPH10513044A JP8522224A JP52222496A JPH10513044A JP H10513044 A JPH10513044 A JP H10513044A JP 8522224 A JP8522224 A JP 8522224A JP 52222496 A JP52222496 A JP 52222496A JP H10513044 A JPH10513044 A JP H10513044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polypeptide
polynucleotide
sequence
psr
dna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8522224A
Other languages
English (en)
Inventor
ヘ,ウェイ・ウー
マイスナー,ポール・エス
ハドソン,ピーター・エル
ローゼン,クレイグ・エイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Human Genome Sciences Inc
Original Assignee
Human Genome Sciences Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Human Genome Sciences Inc filed Critical Human Genome Sciences Inc
Publication of JPH10513044A publication Critical patent/JPH10513044A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ヒト前立腺特異的還元酵素ポリペプチドおよび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、および組換え技術によってそのようなポリペプチドを調製する方法を開示する。また、このようなポリヌクレオチドを前立腺癌の診断マーカーとしておよび前立腺癌が転移しているかどうかを決定する試薬として利用する方法をも開示する。また、前立腺癌細胞を標的とし前立腺癌ワクチンの位置部として使用するヒト前立腺特異的還元酵素ポリペプチドに特異的な抗体をも開示する。また、該ポリペプチドのアゴニストおよびアンタゴニストのスクリーニング方法および該アンタゴニストの治療的使用をも開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒト前立腺特異的還元酵素 本発明は新規に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に よりコードされたポリペプチドおよびそのようなポリヌクレオチドおよびポリペ プチドを前立腺癌の存在および前立腺癌の転移を検出するための診断アッセイの 一部として使用することに関する。本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチ ドはヒト前立腺特異的還元酵素であり、以後時に「PSR」として称する。 前立腺の癌腫は多様な処置の結果を評価することにおける健全な治療決定を非 常に困難にする予測不能の疾患として長い間考えられてきた。前立腺癌は潜在的 致死性ヒト悪性腫瘍の間では、癌として認識可能な組織的変化の広範な普及と臨 床的疾患の非常に低い普及といった広範な矛盾がある点で独特である。 前立腺のアデノカルシノーマは潜伏性および臨床的形態に存在するという概念 は疫病学的、病理学的および臨床的証拠により支持されている。前立腺癌のこれ らの多様な兆候は構造および細胞学的特徴にあるが、それらは互いに障害の量、 程度および侵入程度のようなある種の病理学的特徴によりある程度まで区別され ることができる。 前立腺癌は米国人男性の間で最もありふれている癌であり、唯一肺癌のみが該 癌より癌による死亡が高い(ボーリング(Boring,C.C.)、Cancer Stati stics、41:19−36(1991))。年齢特異的な死亡率は過去50年を かけてゆっくりと増加しており、米国黒人男性においては白人男性においてみら れる率のほぼ2倍である(カーター(Carter,H.B.)、Prostate、16: 39−48(1990))。前立腺癌は55歳より高齢の男性における死亡全体 のほぼ3%である(ジードマン(Seidman,H.)ら、Probabilities of Even tually Developing or Dying of Cancer-United States、35:36−5 6(1985))。前立腺癌の発生は他の癌より年齢と共により一層急速に増加 し、米国人男性の平均年齢が上昇しているので、前立腺癌を罹患している患者数 はこれからの10年間で劇的に増加すると予期される。 前立腺癌の男性の約30%は診断時に遠位に転移が見られる(シュミット (Schmidt,J.D.)ら、J.Urol.、136:416−421(1986) 。ホルモン操作(アンドロゲン除去)に対する印象的な症状の応答にもかかわら ず、これらの患者の生存率はみじめなものである:その生存期間の中央値は3年 より短い(アイアー(Eyar,D.P.)、ウロロジック・パソロジー(Urologic Pathology):ザ・プロステート(The Prostate)、フィラデルフィア、P A、リー・アンド・フェビガー(Lea and Febiger)、241−267(19 77))。5年間までに75%を越える人々が、10年間までに90%を越える 患者がその癌により死亡している(シルバーバーグ(Silverberg,E.)、Can cer、60:692−717(1987)(Suppl.))。 前立腺癌に伴う問題は、前立腺癌の多くの形態が潜在性であること、言い換え ると、検出が困難であることである。前立腺癌の臨床症状が全くない50歳を越 える男性のうちの約30%には前立腺内に癌を宿している(マクニール(McNe al,J.E.)ら、Lancet January、11:60−63(1986))。この 剖検における前立腺癌の顕著に高い普及はその他の器官において見られず、それ により人類において最も共通の悪性腫瘍とさせている(ドーム(Dhom,G.)、 J.Cancer Res.Clin.Oncol.、106:210−218(1983))。 潜在的な癌が、完全な悪性腫瘍発現にすべてではないにせよ、いくつかの段階を 通して進行するという前立腺癌の病理発生における多段階プロセスの概念は強く 支持されている(アッター(Utter,H.B.)ら、J.Urol.、143:742 −746(1990)。 前立腺癌の初期決定および特徴付けに関する多様な技術はあるが、しかしなが ら、それらのうちのひとつもいかなる問題を解決していない。前立腺癌は殆ど初 期症状がない悪評高い無症状疾患である。襄排出障害に関する症状は50歳を越 える男性に共通に見られるものであり、しばしば良性の前立腺過形成(BPH) のためである。 直腸内指診検査(DRE)は伝統的に前立腺癌の検出の最も正確な試験である と認識されている。DREは他の利用可能な多様な研究試験より、一層感度が高 く、一層特異的であり、ついで利用できる実験室での多様な試験より一層有効性 を有するものであると示されているが、しかしながらこれらの研究試験のうちで 今日使用されるものは殆どない(ギナン(Guinan,P.)ら、N.Engl.J. Med.、303:499−503(1980))。DREにより検出される癌は 比較的末期であり、DREにより推定される癌の大きさと実際に存在する正確な 大きさの間の相関は弱いものでしかない。最も重大なDREの限界は、その感度 の欠如である(偽陰性の結果)。例えば、癌を示唆する明瞭な異常が全くない患 者における良性の前立腺肥大に関して行われた経尿道的切除の約10%から20 %は前立腺癌の発生を網羅していない。スクリーニング研究において見られる2 2のうちのわずか12をDREは検出するが、一方で直腸横断エコー(transrec tal ultrasonography)(TRUS)は20である(リー(Lee,F.)ら、Ra diology、168:389−394(1988))。従って、DREは比較的感 度が低く、非特異的である。触知により検出された癌は比較的大きく、発達後期 であり、もはや治療不可能であり、いくつかは非常に小さく臨床的に重要ではな い癌である。 前立腺癌を有する患者は前立腺特異的抗原レベルが上昇している。PSAレベ ル4.0〜10.0ng/mlを有する男性の26%において癌が検出された。血清P SAレベルは一般的に大きさ、臨床的段階、前立腺癌の病理学的段階に相関を示 すが、所定の大きさまたは段階に関連したPSA値は広範囲に存在する(ハドソ ン(Hudson,M.A.)、J.Urol.142:1011−1017(1989) )。しかしながらPSAは個々の患者において癌の特徴の予兆ではない。PSA のレベルが10.0ng/mlより高いならば、患者のうちの57%〜92%が局所 に進行した癌を有するであろう。故に、一層特異的であり、10ng/mlより高い PSAレベルを用いることは初期検出に有効な技術を提供しない。初期検出につ いてこの血清マーカーを使用する他の理論的な制限が存在する。通常の血清PS Aレベルは癌の診断を排除しない。偽陰性の結果は共通であり、前立腺癌のため に放射線による前立腺切除で処置した男性の1/3は通常の血清PSAレベルを 有する。偽陽性の結果もまた、PSAレベルがしばしばBPHまたは前立腺炎な どの良性の症状を有する男性において上昇するから共通である。要約すると、P SA レベルは前立腺癌の初期検出において非常に有用であり、特にDREまたはTR USと一緒の場合には有用である。しかしながらPSAレベル検出は、存在する ものが癌であってBPHまたは前立腺炎でないことを確実にするためにDREま たはTRUSと組み合わせて使用されなければない。 TRUSの導入は、前立腺の内部の解剖学的構造および病理を理解する有効な 方法を提供した。TRUSはいくつかの大きな連続において前立腺癌をスクリー ニングするのに使用され、DREに比較して検出を増加することを矛盾なく示す 。TRUSは骨盤領域のエコーを行い、おそらく、前立腺癌の初期検出における 最も重要なTRUSの使用は前立腺の直接的針生検の指針としている(リーら、 Radiology、170:609−615(1989))。 本発明の一態様により、宿主由来のサンプル中の特異的な核酸配列の存在を決 定することにより前立腺癌の転移を診断する方法および手順を提供する。 本発明の他の態様により、宿主由来の生物学的サンプル中のPSRタンパク質 のレベルの変化を決定する(PSRタンパク質の上昇レベルは前立腺疾患の診断 を示す)ことにより前立腺障害を診断する方法および手順を提供する。 本発明の他の態様により、本発明の前立腺特異的還元酵素遺伝子およびポリペ プチドに特異的にハイブリダイズするのに十分長い核酸分子を有する核酸プロー ブもまた提供する。 本発明のさらに別の態様により、前立腺特異的還元酵素ポリペプチドである新 規ポリペプチドならびにその生物学的に活性であり診断学的または治療学的に有 用な断片、類似体および誘導体を提供する。 本発明の別の態様によりmRNAs、DNAs、cDNAs、ゲノムDNAsを含む ヒトPSRタンパク質をコードする単離した核酸分子ならびにその生物学的に活 性であり、診断学的または治療学的に有用な断片、類似体および誘導体を提供す る。 本発明のさらに別の態様により、ヒト前立腺特異的還元酵素核酸配列を含む組 換え原核生物および/または真核生物宿主細胞を、該タンパク質の発現を促進し 、ついで該タンパク質を回集する条件下で培養することを含む、組換え技術によ り このようなポリペプチドを産生する工程を提供する。 本発明のさらに別の態様により、このようなポリペプチドに特異的な抗体を提 供する。 本発明の別の態様により、本発明のPSRポリペプチドを用いて化合物をスク リーニングする方法、例えば該ポリペプチドと相互作用するアンタゴニストおよ び/またはアゴニストおよび抗体をスクリーニングする方法を提供する。 本発明のさらに別の態様によりこのようなポリペプチドに対するアンタゴニス トを提供し、例えば前立腺癌の処置においてこのようなポリペプチドの作用を抑 制するのに使用する。 本発明のこれらおよび他の態様は本明細書の教示から当業者には明らかである 。 以下の図面は本発明の態様を説明するものであって、クレームに包含される本 発明の範囲を制限することを意図したものではない。 図1はPSRポリペプチドのcDNA配列および対応する推定アミノ酸配列を 示す。アミノ酸には標準1文字省略記号を使用する。 図2は他の還元酵素に対するPSRのホモロジーを示す。枠囲みしたアミノ酸 はポリペプチド間で正確に一致するものである。 本発明の一態様により、宿主内の前立腺癌の微小転移(micrometastases)を 検出する診断アッセイを提供する。本出願人は本発明の論拠を任意の特定の科学 的理論に制限することを望んではないが、宿主の細胞中のPSRをコードするm RNAの存在は前立腺由来の他のものより一層、前立腺癌の転移の指標である。 これは、PSR遺伝子は身体全ての細胞中で見られるが、そのmRNAへの転写 およびコードされたポリペプチドの発現は正常個体の前立腺に制限される。しか しながら、前立腺癌が存在するならば、前立腺癌細胞は癌から他の細胞へと移動 し、これら他の細胞は積極的にPSR遺伝子を転写および発現し、mRNAが存 在するようになる。この細胞中のmRNAまたは発現したタンパク質の検出は前 立腺からのものである他、前立腺癌の転移の指標である。 このような診断アッセイにおいて、前立腺以外の組織からのサンプル中の核酸 配列を増幅して検出する。そのサンプルには核酸または核酸の混合物を含み、少 なくとも1つのPSRポリペプチドをコードする配列を含むと考えられるものを 含む。従って、例えば、細胞中の特異的なmRNAの存在を決定するアッセイの 形態において最初にRNAが該細胞から単離される。 血液、尿、唾液、組織生検および剖検物質などの細胞から得られたサンプル中 に特異的な核酸配列が存在することを決定する、当該技術分野において良く知ら れる多数の方法がある。前立腺以外の細胞から得られたサンプル中のPSR遺伝 子から転写されたmRNAを検出するアッセイの使用は本明細書の教示から当業 者の範囲内でよく行われている。 mRNAの単離には、細胞を破壊し、分画遠心を行うことにより、総細胞RN Aを単離することを含む。一度総RNAが単離されると、mRNAは、その3' 端にて各真核生物mRNA分子に実質的に見られるポリAテールとして当業者に 知られるアデニンヌクレオチド残基を使用することによって単離される。デオキ シチミジン[オリゴ(dT)]のみからなるオリゴヌクレオチドをセルロースに結 合させ、小さいカラムにオリゴ(dT)−セルロースを充填する。総細胞RNAの 調製がこのようなカラムを通して行われると、mRNA分子はポリAテールによ ってオリゴ(dT)に結合し、一方で残りのRNAはカラムを流れて行く。ついで 結合したmRNAsをカラムから溶出し収集する。 例えば、PSRなどの特定のタンパク質をコードするmRNAを検出する1つ の例には、収集したmRNAsを、検出されるべきmRNAにハイブリダイズする よう常法により設計された遺伝子特異的オリゴヌクレオチドでスクリーニングす ることを含む。プロービング技術は当該技術分野においてよく知られており、プ ローブの大きさは多様であるが、少なくとも15ヌクレオチドの長さのプローブ であることが好ましいと認識されている。また、このようなプローブは、該プロ ーブの同定を容易にする分析的に検出可能な試薬で標識するのが好ましいと認識 されている。有用ではあるが、しかし制限するものではない試薬としては、放射 能、蛍光染料または検出可能な産物の形成を触媒することができる酵素である。 特定のmRNA配列を検出するための他の方法は、逆転写酵素とともにポリメ ラーゼチェインリアクション(PCR)を利用する。PCRはDNAまたはRN A伸長の特異的な増幅に非常に強力な方法である(サイキ(Saiki)ら、Natur e、234:163−166(1986))。この技術の一つの応用は、核酸プ ローブ技術においてコピー数の少ない核酸配列を検出可能なレベルまでにするた めのものである。この方法の多数の診断学的、科学的応用はアーリッヒ(H.A .Erlich)(編)により、PCRテクノロジー−プリンシプルズ・アンド・アプ リケーションズ・フォー・DNAアンプリフィケーション(PCR Technology -Principles and Applications for DNA Amplification)、ストックトン プレス(Stockton Press)、USA、1989に、およびアイニス(M.A. Inis)によりPCRプロトコールズ(PCR Protocols)、アカデミックプレ ス(Academic Press)、サンディエゴ、USA、1990に記載されている。 RT−PCRはいわゆる逆転写酵素とPCRの組合せである。逆転写酵素は対 応するmRNA分子からcDNA分子を産生する酵素である。これはPCRが核酸 分子特にDNAを増幅するので重要であり、このDNAは宿主由来の身体サンプ ルから分離したmRNAから産生されるものである。 RT−PCR診断アッセイの例には、宿主の組織からサンプルを取り出すこと にかかわる。このようなサンプルは組織(前立腺以外の組織)からのものであり 、そのサンプルから総RNAを抽出し、ついで総RNAのPSRRT−PCRを 行い、ついでアガロースゲル上でそのPCR産物を電気泳動する。RT−PCR に使用したオリゴヌクレオチドプライマーは長さ16〜50ヌクレオチド塩基お よび好ましくは16〜30ヌクレオチド塩基であった。PSR mRNA配列の任 意のセグメントがオリゴヌクレオチドを生産するのに使用される。このやり方で 、一度配列がPCRを使用して増幅されるとゲノムDNAは1.2%のアガロー スゲル上での電気泳動後に異なるサイズのバンドが現れるので、PSR mRNA から区別される。約1.2kbのバンドであるゲノムDNAの存在は、転移に関す る負の表示であると解釈される。しかしながら、一層小さなバンドはmRNAが 存在することを示しており、それはPSR遺伝子が積極的に転写されていること を意味し、このことが今度は前立腺細胞が血液中を循環し、おそらく転移してい ることを示している。 サンプル中の特定のRNAを検出する他の例は、逆転写酵素の使用によって検 出されるべきmRNAに対応するcDNA分子を産生することに関係し、ついで その後、そのcDNA分子をベクターにクローニングしてライブラリーを調製す ることに関する。このような方法はプラスミドで細菌細胞を形質転換し、細胞を 増殖に必要な栄養分および選択に必要な適切な抗生物質を含むアガープレートの 上に撒くことに関係する。このやり方で、収集した画分からのmRNAsのすべて を細菌に形質転換し、個々のコロニーにプレートアウト(plate out)した。 そのmRNAは多様な方法によりライブラリーから検出された。例えば核酸プ ローブは目的のDNA配列を運ぶクローンを位置付けるのに使用される。このよ うな方法において、ライブラリーの複製をニトロセルロースフィルター上に調製 した。このプロセスは各コロニーの位置をこれらのニトロセルロースに移す。検 出されるべきmRNAに対応するcDNAに特異的な抗体とともに核酸プローブ を有するこれらのニトロセルロースレプリカをインキュベートすることによりス クリーニングを行う。 前立腺とは別に由来する細胞中のPSRから転写されたmRNAの存在はまた 、このような遺伝子の発現産物を検出するアッセイの使用により決定される。従 って、例えばこのようなアッセイはサンプル中に含まれるmRNAからのcDNA を産生することに関係し、ついでそれらから産生されたcDNAの発現産物を検 出することによって特異的なmRNAの存在を決定する。 このような方法において、cDNAsは、そのcDNAを発現ベクターと名付け られた適切に構築されたプラスミドにクローニングした後、細菌中で遺伝子産物 を探すことにより同定する。cDNAsはその発現を大腸菌(E.coli)において 促進させる領域内でこれらのベクターに挿入される。調節可能な細菌のプロモー ターが使用される。タンパク質は原核生物タンパク質からのアミノ酸が真核生物 タンパク質の一端に組み込まれた融合タンパク質として発現される。融合タンパ ク質は対応する真核生物タンパク質より細菌中で一層安定であり、それゆえ、一 層高いレベルで産生される。 mRNA配列を検出するための他の方法は、所望のタンパク質を発現するクロ ーンをつきとめ、例えばPSRなどのタンパク質の機能をアッセイすることであ る。PSRの放射線標識した基質をイン・ビトロで基質と結合することができる タンパク質を発現するクローンを同定するためのプローブとして使用する。 クローニングされた遺伝子はまた、真核生物細胞にて機能的なアッセイによっ て同定される。この技術は、関心のあるcDNAを発現する細胞の直接的な物理 的選択を可能にし、ついでこのcDNAを細胞から直接回収できる。哺乳類遺伝 子もまた、受容細胞においてその機能の遺伝的選択によって単離することができ る。 前立腺以外の細胞において対応するmRNAを産生するPSR遺伝子からの積 極的な転写の存在は転移した前立腺癌の存在の指標である。というのは、前立腺 癌細胞は一般的な循環器系に前立腺から移動するからである。従って、この現象 は、転移した腫瘍に対し、局在化されている腫瘍の処置方法は全く異なるので、 重要な臨床的示唆を有するかもしれない。末梢静脈血中のPSR mRNAの存在 は転移の指標である。 上記のアッセイはまた、化学療法の前に保存された骨髄が前立腺癌細胞の微小 転移で汚染されていないかどうかを試験するのに使用される。アッセイにおいて 、骨髄からの血球を上記のように単離し、処置し、この方法は保存された骨髄が 化学療法の後、なお移植のため生存可能であるかどうかを決定することができる 。 本発明はまた、診断的な遺伝子としてのPSR遺伝子の使用にも関する。例え ば、いくつかの疾患は遺伝した欠陥遺伝子から生じる。DNAレベルにて遺伝子 における突然変異は多様な技術によって検出される。診断のために使用される核 酸(ゲノムDNA、mRNAなど)は、血液、尿、唾液、組織生検および剖検物 質などの前立腺以外の患者の細胞から得られる。該ゲノムDNAは検出に直接的 に使用され得て、または分析の前にPCRを使用することによって酵素的に増幅 される。RNAまたはcDNAはまた同様の目的のために使用される。一例とし て、本発明の核酸に相補的であるPCRプライマーは、PSR遺伝子突然変異を 同定し、分析するのに使用することができる。例えば、欠失および挿入は、通常 の遺伝子型に比較して、増幅された産物の大きさにおける変化によって検出する ことができる。点突然変異は、増幅したDNAを放射線標識したPSR遺伝子R NA、または代わりに放射線標識したアンチセンスDNA配列にハイブリダイズ することによって同定されることができる。完全にマッチした配列はRNアーゼ Aによる消化または融解温度における相違によってマッチしていない二重らせん から区別することができる。 参照遺伝子と「突然変異体」の間の配列の差異は直接的なDNAシークエンシ ング方法によって明らかにされる。さらに、クローニングされたDNAセグメン トは特定のDNAセグメントを検出するプローブとして使用することができる。 この方法の感度はPCRと組み合わすと非常に増大される。例えば、シークエン シングプライマーは二本鎖PCR産物または修飾したPCRにより産生した一本 鎖鋳型分子と共に使用される。配列決定は、放射線標識したヌクレオチドでの従 来手順または蛍光タグでの自動化シークエンシング手順によって行われる。 DNA配列の相違に基づいた遺伝的試験は、変性試薬を使用するかまたは使用 しないで、DNA断片およびゲルの電気泳動移動度における変化の検出によって 達成される。小さな配列の欠失および挿入は、高解像(high-resolution)ゲル 電気泳動によって可視化される。異なる配列のDNA断片は異なるDNA断片の 移動度が特異的または部分的な融点に従って異なる位置でゲル中で遅延される変 性ホルムアミド濃度勾配ゲルで区別され得る(例えば、マイヤーズ(Myers)ら 、Science、230:1242(1985))。さらに、配列の変化は特に小さ な欠失の場合、DNAの移動パターン中での変化として検出される。 特定の位置における配列の変化はまた、RNアーゼおよびS1保護または化学 的開裂方法などのヌクレアーゼ保護アッセイによって明らかにされる(例えば、 コットン(Cotton)ら、PNAS、USA、85:4397−4401(19 85))。 従って、特定のDNA配列の検出はハイブリダイゼーション、RNアーゼ保護 、化学的開裂、直接的DNAシークエンシングまたは制限酵素の使用(例えば、 制限断片長多型(RFLP))およびサザンブロッティングなどの方法を用いて 達成される。 本発明の他の態様により、例えば癌などの前立腺障害を前立腺以外の組織由来 の生物学的サンプル中のPSR産物の異常なレベルを決定することによって診断 する方法を提供する。宿主由来のサンプル中のPSRタンパク質のレベルを検出 するために使用したアッセイは当業者によく知られており、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。生物学的サンプルには、以下に制限されるもの ではないが、組織抽出物、細胞サンプルまたは生物学的液体が含まれる。しかし ながら生物学的サンプルは、前立腺の組織または細胞を特に含まない。ELIS Aアッセイ(コリガン(Coligan)ら、Current Protocols in Imuunology、 1(2)、第6章、1991)は最初にPSRタンパク質に特異的な抗体、好ま しくはモノクローナル抗体を調製することを含む。さらに、リポーター抗体は該 モノクローナル抗体に対して調製される。リポーター抗体には放射能、蛍光、ま たは本例においては西洋ワサビペルオキシダーゼ酵素などの検出可能な試薬を結 合させる。サンプルを宿主から除去し、例えばサンプル中の該タンパク質をサン プル中で結合させるポリスチレン皿などの固相支持体上でインキュベートする。 該皿上の任意の遊離のタンパク質結合部位を、ついでBSAのような非特異的な タンパク質とインキュベートすることによって覆う。次に、モノクローナル抗体 を皿の中でインキュベートすると、その間にポリスチレン皿に結合したPSRタ ンパク質にモノクローナル抗体が結合する。全ての未結合モノクローナル抗体を バッファーで洗い流す。西洋ワサビペルオキシダーゼに結合したリポーター抗体 を皿に入れると、PSRタンパク質に結合したモノクローナル抗体にリポーター 抗体が結合する。結合していないリポーター抗体を洗い流す。ついでペルオキシ ダーゼ基質をさらに加え、ついで所定の時間での発色量を標準曲線に対して比較 すると、患者のサンプルの所定量において存在するPSRタンパク質の量が測定 される。 競合アッセイも使用でき、該アッセイでは、PSRタンパク質に対する特異的 抗体を固相支持体に結合させ、標識されたPSRタンパク質および宿主由来のサ ンプルを固相支持体に通過させ、例えば液体シンチレーションクロマトグラフィ ーによって検出された標識の量をサンプル中のPSRタンパク質の量に関連づけ ることができる。 「サンドイッチ」アッセイはELISAアッセイと同様である。「サンドイッ チ」アッセイにおいて、PSRタンパク質を固相支持体を通過させ、固相支持体 に結合した抗体に結合する。ついで第二抗体をPSRタンパク質に結合させる。 第二抗体に特異的な標識第三抗体を、ついで固相支持体に通過させ、第二抗体に 結合すると、その量を定量できる。 別法において、PSRタンパク質に対する標識された抗体を使用する。1工程 アッセイにおいて、標的分子がもし存在するのであれば、固定化され、標識され た抗体とともにインキュベートする。標識した抗体は固定化標的分子に結合する 。非結合分子を洗浄して除去した後、該サンプルを標識の存在に関してアッセイ する。2工程のアッセイにおいては、固定化された標的分子を未標識の抗体とイ ンキュベートする。その標的分子−標識抗体複合体は、もし存在するのであれば 、ついで未標識の抗体に特異的である第二の標識した抗体に結合する。 抗体を標識するのに使用されたマーカーの選択はこの応用に依存して多様であ る。しかしながら、マーカーの選択は当業者には容易に決定できる。これらの標 識した抗体はイムノアッセイにてならびに該タンパク質の存在を検出するための 組織学的な応用において使用される。その標識された抗体はポリクローナルまた はモノクローナルである。 このようなPSRに特異的である抗体(例えば、抗イデオタイプ抗体)は、し っかりとそこに結合することによってPSRの作用を妨げ、それゆえ、前立腺癌 細胞の生存を妨害または排除するので前立腺癌ワクチンとして使用されることが できる。 該抗体はまた、例えば、前立腺癌細胞と接触させるとそれらを破壊する相互作 用薬剤をホーミングする方法において前立腺癌細胞をターゲティングするのに用 いることができる。これは該抗体が前立腺において主として発現されるPSRに 特異的であり、かつ相互作用薬剤の抗体への結合が相互作用薬剤を前立腺に直接 もたらすことから真実である。 このタイプの抗体はまた、イン・ビボイメージングを行うため使用され、例え ば、骨盤領域および前立腺のスキャンを容易にするために抗体を標識することに よって行われる。イメージングの1つの方法には、イメージしようとする前立腺 の腫瘍細胞を検出可能なマーカーで標識した抗−PSR抗体と接触させることを 含む。該方法は標識された抗体がPSRに結合するような条件下で行われる。具 体的な例において、該抗体は前立腺、例えば前立腺癌細胞と相互作用し、そのよ うに接触すると、前立腺のイメージングおよび可視化が増強されて、前立腺の疾 患状態または非疾患状態の決定を可能にするように蛍光を発する。 PSRポリペプチドの量が上昇しているかどうかを決定するために、上記の方 法は健常である、すなわち前立腺の障害を有さないことがわかっている多数の宿 主に対して行われてよい。ついでPSRポリペプチドの平均レベルを決定すると 、これは標準として働き、該標準に対してPSRポリペプチドの異常な量のイン ・ビボにおいての同定のために、PSRポリペプチドレベルを測定することがで きる。 本発明の他の態様により、配列番号:2の推定アミノ酸配列を有する成熟ポリ ペプチドまたは1994年10月11日にATCC受託番号第75913号とし て寄託されたクローンのcDNAによってコードされる成熟ポリペプチドをコー ドする単離した核酸(ポリヌクレオチド)を提供する。 本発明のポリヌクレオチドはヒト前立腺由来のcDNAライブラリーにおいて 見い出された。該PSR遺伝子は、前立腺において主として発現し、本発明者ら によってスクリーニングされたその他のヒトのcDNA組織ライブラリーにおい ては全く見られなかった(下記表1参照)。PSRは316アミノ酸残基のタン パク質をコードするオープンリーディングフレームを含む。 表1に示すように、3つの前立腺cDNAライブラリーを構築し、これら3つ のライブラリーから得られた多数のクローンをシークエンシングした。これらの ライブラリーから同定されたクローンをヒト前立腺cDNAライブラリー以外の 300以上のヒトcDNAライブラリーから得られた275,261の独立したc DNAクローンの同定を含むデータベースと比較した。表に示されるように、ヒ ト前立腺特異的抗原(PSA)は正常のヒト前立腺ライブラリーにおいて4回、 ステージB2のヒト前立腺癌ライブラリーにおいて7回、ついでステージCのヒ ト前立腺癌ライブラリーにおいて14回同定された。ヒト前立腺酸性ホスファタ ーゼ(PAP)は正常のヒト前立腺ライブラリーにおいて13回、ステージB2 のヒト前立腺癌ライブラリーにおいて1回、ついでステージCのヒト前立腺癌ラ イブラリーにおいて14回同定された。本発明の前立腺特異的還元酵素は、ステ ージB2のヒト前立腺癌ライブラリーにおいて3回、ついでステージCのヒト前 立腺癌ライブラリーにおいて7回同定され、最も顕著なことには、正常なヒト前 立腺ライブラリーにおいて、または非前立腺組織由来のライブラリーにおいては 全く同定されることがなく、このことにより、前立腺障害のマーカーとして重要 であることを示している。 本発明のポリヌクレオチドはRNAまたはDNAの形態であり、そのDNAに はcDNA、ゲノムDNAおよび合成DNAが含まれる。該DNAは二本鎖また は一本鎖であり、一本鎖の場合には、コーディング鎖または非コーディング鎖( アンチセンス)であってよい。成熟ポリペプチドをコードするコーディング配列 は 配列番号:2に示されるコーディング配列または寄託されたクローンの配列に同 一であってよいし、または遺伝的コードの重複性または縮重の結果コーディング 配列が配列番号:1または寄託されたcDNAのDNAと同一の成熟ポリペプチ ドをコードする異なるコーディング配列であってよい。 配列番号:2の成熟ポリペプチドまたは寄託されたcDNAによってコードさ れる成熟ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドには以下が含まれる:成熟 ポリペプチドのコーディング配列のみ、または成熟ポリペプチドのコーディング 配列(および時にさらに別のコーディング配列)および例えば、イントロンまた は該成熟ポリペプチドのコーディング配列の5'および/または3'の非コーディ ング配列などの非コーディング配列。 従って、「ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド」なる語は、該ポリペ プチドのコーディング配列のみを含むかまたはコーディグおよび/または非コー ディング配列をさらに含むポリヌクレオチドを含む。 本発明はさらに、配列番号:2の推定アミノ酸配列を有するポリペプチドまた は寄託されたクローンのcDNAによってコードされるポリペプチドの断片、類 似体および誘導体をコードする上記のポリヌクレオチドの変異体にも関連する。 該ポリヌクレオチドの変異体は、天然に存在する該ポリヌクレオチドの対立遺伝 子変異体または天然には存在しない該ポリヌクレオチドの変異体であってよい。 従って、本発明は、配列番号:2に示すのと同じ成熟ポリペプチド、または寄 託されたクローンのcDNAによってコードされる同じ成熟ポリペプチドをコー ドするポリヌクレオチド、ならびにそのようなポリヌクレオチドの変異体が含ま れ、これらの変異体は、配列番号:2のポリペプチドまたは寄託されたクローン のcDNAによってコードされるポリヌクレオチドの断片、誘導体、または類似 体をコードする。そのようなヌクレオチド変異体には欠失変異体、置換変異体お よび付加または挿入変異体が含まれる。 先に示したように、該ポリヌクレオチドは配列番号:1に示すコーディング配 列の天然に存在する対立遺伝子変異体または寄託されたクローンのコーディング 配列の天然に存在する対立遺伝子変異体であるコーディング配列を有してよい。 当該技術分野において公知のように、対立遺伝子変異体は1またはそれ以上のヌ クレオチドの置換、欠失または付加(実質的にはコードするポリペプチドの機能 を変えない)を有してよい別の形のポリヌクレオチド配列である。 本発明のポリヌクレオチドはまた、本発明のポリペプチドの精製を可能にする マーカー配列にインフレームで融合したコーディング配列を有してもよい。該マ ーカー配列は、細菌宿主の場合には、マーカーに融合した成熟ポリペプチドの精 製を提供するためのベクター、好ましくはpQE−9ベクターによって与えられ るヘキサ−ヒスチジンタグであり、または例えば、哺乳動物宿主(例えば,CO S−7細胞)を使用する場合には、マーカー配列は、赤血球凝集素(HA)タグ であってよい。該HAタグはインフルエンザ赤血球凝集素タンパク質より得られ るエピトープに対応する(ウィルソン(Wilson,I.)ら、Cell、37:76 7(1984))。 本発明はさらに、配列間に少なくとも50%、また好ましくは少なくとも70 %の同一性がある場合に、本明細書に記載の上記の配列にハイブリダイズするポ リヌクレオチドに関する。本発明は特に、ストリンジェント条件下、上記のポリ ヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドに関する。本明細書で使用 する場合、「ストリンジェント条件」という語は、配列間に少なくとも95%、 また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 ションが起こるであろうことを意味する。好ましい態様では、上記のポリヌクレ オチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドは、配列番号:1のcDNA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同じ生物学的機能 または活性を実質的には保有するポリペプチドをコードする。 本明細書で使用する寄託は、特許手続き上の微生物の寄託の国際的承認に関す るブダペスト条約の約定の下に保持されるであろう。これらの寄託は、単に当業 者への便宜として与えられるものであって、寄託が35 U.S.C.§112下 に要求されることを承認するものではない。寄託された物質中に含まれるポリヌ クレオチドの配列、さらにまた、それによりコードされるポリペプチドのアミノ 酸配列は、本明細書の一部を構成して、本明細書中の配列のいずれかの記載と矛 盾する際は、いつでも制御している。寄託された物質を製造し、使用し、または 販売するには、実施許諾が要求され得て、またそのような実施許諾は、ここでは 付与されない。 本発明はさらに、配列番号:2の推定アミノ酸配列を有する、または寄託され たcDNAによりコードされるアミノ酸配列を有するPSRポリペプチド、さら にはまた、そのようなポリペプチドの断片、類似体および誘導体に関する。 配列番号:2のポリペプチドまたは寄託されたcDNAによりコードされるポ リペプチドに言及する場合、「断片」、「誘導体」および「類似体」という語は 、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有するポ リペプチドを意味する。従って、類似体には、プロタンパク質部分を切断するこ とにより活性化して、活性な成熟ポリペプチドを製造することができるプロタン パク質が含まれる。 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よいが、組換えポリペプチドが好ましい。 配列番号:2のポリペプチドまたは寄託されたcDNAによりコードされるポ リペプチドの断片、誘導体または類似体は、(i)1つまたはそれ以上のアミノ 酸残基が保存または非保存アミノ酸残基(好ましくは、保存アミノ酸残基)で置 換されており、またそのような置換アミノ酸残基が遺伝コードによりコードされ るものであってもよく、またはコードされたものでなくてもよいもの、または( ii)1つまたはそれ以上のアミノ酸残基に置換基が含まれるもの、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)のような他の化合物と融合しているものであり得る。 そのような断片、誘導体および類似体は、本明細書中の教示から当業者の範囲内 であると思われる。 本発明のポリペプチドおよびポリヌクレオチドは、単離された形で提供される のが好ましく、好ましくは、均一となるまで精製される。 「単離された」という語は、物質がその元の環境(例えば、それが天然に存在 するなら、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 る動物にある天然に存在する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、天然の系における共存物質のいくつかまたは全てから分離された同じ ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは単離されている。そのようなポリヌクレ オチドはベクターの一部であってよく、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一部であってよく、それでいて、そのような ベクターまたは組成物はその天然の環境の一部ではないという点で、なお単離さ れている。 本発明はまた、本発明のポリヌクレオチドが含まれるベクター、本発明のベク ターで遺伝的に操作された宿主細胞、および本発明のポリペプチドの組換え技術 による製造にも関する。 宿主細胞は、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 発明のベクターで遺伝的に操作される(形質導入、または形質転換、またはトラ ンスフェクションされる)。該ベクターは、例えば、プラスミド、ウイルス粒子 、ファージ等の形であり得る。操作された宿主細胞は、プロモーターを活性化し 、形質転換体を選択し、またはPSR遺伝子を増幅するのに適するよう改変され た通常の栄養培地で培養することができる。温度、pH等といったような培養条 件は、発現用に選択された宿主細胞で先に使用した培養条件であって、当業者に 明らかであろう。 本発明のポリヌクレオチドは、ポリペプチドを組換え技術により製造するのに 使用することができる。従って、例えば、該ポリヌクレオチドを、ポリペプチド を発現するための様々な発現ベクターのいずれか1つに含ませることができる。 そのようなベクターには、染色体DNA配列、非染色体DNA配列および合成D NA配列、例えば、SV40の誘導体;細菌プラスミド;ファージDNA;バキ ュロウイルス;酵母プラスミド;プラスミドとファージDNAとの組み合わせか ら得られるベクター;ワクシニア、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病 といったようなウイルスDNAが含まれる。しかしながら、他のいずれのベクタ ーも、それが宿主中で複製可能であって、生存可能である限り、使用することが できる。 適当なDNA配列を様々な方法によりベクターに挿入することができる。一般 には、DNA配列を当該技術分野で公知の方法により適当な制限エンドヌクレア ーゼ部位に挿入する。そのような方法および他の方法は、当業者の範囲内である と思われる。 発現ベクター中のDNA配列を、適当な発現調節配列(プロモーター)に作動 可能に連結して、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、以下のものが挙げられる;LTRまたはSV40プロモーター、大腸菌lac 、またはtrp、ファージラムダPLプロモーター、および原核もしくは真核細 胞またはそれらのウイルスでの遺伝子の発現を調節することが知られている他の プロモーター。発現ベクターはまた、翻訳開始のためのリボソーム結合部位およ び転写ターミネーターも含む。該ベクターはまた、発現を増幅するのに適当な配 列も含み得る。 さらに、発現ベクターは、真核細胞培養の場合にはジヒドロ葉酸レダクターゼ またはネオマイシン耐性といったようなまたは、大腸菌ではテトラサイクリンま たはアンピシリン耐性といったような、形質転換された宿主細胞の選択のための 表現型特性を与えるための1つまたはそれ以上の選択可能なマーカー遺伝子を含 むのが好ましい。 上記のような適当なDNA配列、さらにはまた、適当なプロモーターまたは調 節配列を含むベクターを、適当な宿主を形質転換するために使用して、その宿主 がタンパク質を発現するのを可能にすることができる。 適当な宿主の代表例として、以下のものが挙げられる:大腸菌ストレプトマ イセス(Streptomyces)サルモネラ・ティフィムリウム(Salmonella typhi murium) といったような細菌細胞;酵母のような真菌細胞;ドロソフィラ(Dro sophila) S2 およびSf9といったような昆虫細胞;CHO、COSまたはB owesメラノーマといったような動物細胞;アデノウイルス;植物細胞等。適当な 宿主の選択は、本明細書中の教示から当業者の範囲内であると思われる。 とりわけ、本発明にはまた、先に広く記載した配列を1つまたはそれ以上含ん でなる組換え構築物も含まれる。そのような構築物は、本発明の配列が順方向ま たは逆方向で挿入されている、プラスミドまたはウイルスベクターといったよう なベクターを含む。この実施態様の好ましい側面では、該構築物はさらに、例え ば、該配列に作動可能に連結したプロモーターなどの調節配列を含む。適当なベ クターおよびプロモーターが多数、当業者に知られていて、市販されている。以 下のベクターを例として挙げる。細菌用;pQE70、pQE60、pQE−9 (キアゲン(Qiagen))、pBS、pD10、phagescript、ps iX174、pbluescript SK、pBSKS、pNH8A、pNH 16a、pNH18A、pNH46A(ストラタジーン(Stratagene));ptrc 99a、pKK223−3、pKK233−3、pDR540、pRIT5(ファルマ シア(Pharmacia))。真核生物用: pWLNEO、pSV2CAT、pOG44、 pXT1、pSG(ストラタジーン)、pSVK3、pBPV、pMSG、pSVL(フ ァルマシア)。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あって、生存可能である限り、使用することができる。 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、いずれかの所望の遺伝 子から選択することができる。2つの適当なベクターは、PKK232−8およ びPCM7である。個々に名付けられた細菌プロモーターには、lacI、lacZ、 T3、T7、gpt、ラムダPR、PLおよびtrpが含まれる。真核プロモーターには 、CMV即時初期(immediate early)、HSVチミジンキナーゼ、初期および後 期SV40、レトロウイルス由来のLTRs、およびマウスのメタロチオネイン −Iが含まれる。適当なベクターおよびプロモーターの選択は、十分、当業者の レベルの範囲内である。 さらなる態様では、本発明は、上記の構築物を含む宿主細胞に関する。そのよ うな宿主細胞は、哺乳動物細胞のような高等真核細胞、酵母細胞のような下等真 核細胞であり得、または該宿主細胞は、細菌細胞のような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、DEA E−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 り行うことができる。(デイビス(Davis,L.)、ディブナー(Dibner,M.)、 バッテイ(Battey,I.)、ベーシック・メソッズ・イン・モレキュラー・バイ オロジー(Basic Methods in Molecular Biology)、(1986))。 宿主細胞中の構築物を通常の方法で使用して、組換え配列によりコードされる 遺伝子産物を製造することができる。あるいはまた、本発明のポリペプチドは、 従来のペプチド合成装置により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調節下、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。そのようなタンパク質を、本発 明のDNA構築物から得られるRNAsを用いて製造するために、無細胞翻訳系 もまた使用することができる。原核および真核宿主で使用するのに適当なクロー ニングおよび発現ベクターは、サンブルック(Sambrook)ら、モレキュラー・ クローニング(Molecular Cloning):ア・ラボラトリー・マニュアル(A L aboratory Manual)、第2版、コールド・スプリング・ハーバー(Cold Spri ng Harbor)、ニューヨーク、(1989)により記載されており、この開示は 、本明細書の一部を構成する。 本発明のポリペプチドをコードするDNAの高等真核生物による転写は、エン ハンサー配列をベクターに挿入することにより増大する。エンハンサーは、プロ モーターに作用してその転写を増加させる、通常、約10〜300bpの、DNA のシス作用性要素である。例には、bp 100〜270の、複製開始点の後期側 にあるSV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハン サー、複製開始点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 スエンハンサーが含まれる。 通例、組換え発現ベクターには、複製開始点および宿主細胞の形質転換を可能 にする選択可能なマーカー、例えば、大腸菌のアンピシリン耐性遺伝子ならびにサッカロミセス・セレビシエ(S.cerevisiae) TRP1遺伝子、および下流 の構造配列の転写を行わせるために高度に発現される遺伝子から得られるプロモ ーターが含まれるであろう。そのようなプロモーターは、とりわけ、3−ホスホ グリセリン酸キナーゼ(PGK)のような解糖系酵素、α因子、酸性ホスファター ゼ、または熱ショックタンパク質をコードするオペロンから得ることができる。 ヘテ ロロガス構造配列は、翻訳開始および終結配列と共に、適当な相(phase)で集合 する。場合により、そのヘテロロガス配列は、所望の特性、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−末端同定ペプチドが含ま れる融合タンパク質をコードすることができる。 細菌で使用するのに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DNA配列を、作動可能なリーディング相にある適当な翻訳開始および終結シ グナルと機能的なプロモーターと共に挿入することにより構築される。そのよう なベクターは、ベクターの維持を確実なものとするために、また所望により、宿 主内での増幅を与えるために、1つまたはそれ以上の表現型の選択可能なマーカ ーおよび複製開始点を含むであろう。形質転換に適当な原核宿主には、大腸菌バシラス・サチリス(Bacillus subtilis)サルモネラ・ティフィムリウム、 およびシュードモナス(Pseudomonas)属、ストレプロマイセス属、ならびにス タフィロコッカス(Staphylococcus)属の範囲内の様々な種が含まれるが、他 のものもまた選択可能である。 代表的であるが、非限定的な例として、細菌で使用するのに有用な発現ベクタ ーは、周知のクローニングベクター pBR322(ATCC 37017)の遺伝 要素を含んでなる市販のプラスミドから得られる、選択可能なマーカーおよび細 菌の複製開始点を含んでいてよい。そのような市販のベクターには、例えば、p KK223−3(ファルマシア・ファイン・ケミカルズ(Pharmacia Fine Che micals)、ウプサラ(Uppsala)、スウェーデン)およびGEM1(プロメガ・バ イオテク(Promega Biotec)、マディソン(Madison)、ウィスコンシン、米 国)が含まれる。これらのpBR322「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組み合わせる。 適当な宿主株を形質転換して、その宿主株を適当な細胞密度までの増殖させた 後、選択されたプロモーターを適当な方法(例えば、温度シフトまたは化学誘導) により誘導して、細胞をさらなる期間培養する。 細胞を、一般的には、遠心分離により収集し、物理的または化学的方法により 破壊して、その結果得られた粗製の抽出物を更なる精製のために保有する。 タンパク質の発現に使用される微生物細胞は、凍結−解凍サイクル、超音波処 理、機械的破壊、または細胞溶解剤の使用を含むいずれの従来法によっても破壊 でき、そのような方法は、当業者に周知である。 組換えタンパク質を発現させるために、様々な哺乳動物細胞培養系もまた使用 することができる。哺乳動物発現系の例には、グルズマン(Gluzman)、Cell 、23:175(1981)により記載されている、サルの腎臓線維芽細胞のC OS−7系、および適合可能なベクターを発現させることができる他の細胞系、 例えば、C127、3T3、CHO、HeLaおよびBHK細胞系が含まれる。 哺乳動物発現ベクターは、複製開始点、適当なプロモーターおよびエンハンサー 、またいずれかの必要な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、転写終結配列、および5'に隣接する非転写配 列もまた含むであろう。SV40のスプライシングから得られるDNA配列、お よびポリアデニル化部位を使用して、必要とされる非転写遺伝要素を与えること ができる。 PSRポリペプチドは、硫酸アンモニウムまたはエタノール沈澱、酸抽出、陰 イオンまたは陽イ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、ヒドロキシル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 フィーが含まれる方法により、組換え細胞培養物から回収して、精製することが できる。必要に応じて、タンパク質の再生工程を、成熟タンパク質の立体配置を 完成するのに使用することができる。最後に、高性能液体クロマトグラフィー( HPLC)を最終精製工程に使用することができる。 本発明のポリペプチドは、天然に精製された産物、もしくは化学合成法の産物 であり得るか、または原核もしくは真核宿主から(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によって)組換え技術により製造するこ とができる。組換え製造方法で使用する宿主により、本発明のポリペプチドは、 グリコシル化され得るか、またはグルコシル化され得ない。本発明のポリペプチ ドにはまた、最初のメチオニンアミノ酸残基が含まれ得る。 本発明の他の態様により、PSRが還元酵素であり、前立腺癌細胞の増殖に必 要であるので、PSRを抑制する治療剤をスクリーニングするのに使用されるア ッセイを提供する。本発明は十分なアフィニティーでPSRと複合体を形成して PSRの生物学的作用を妨害する治療剤を選択する方法を開示する。該方法には 多様なアッセイが含まれ、PSRが支持体に固定化され、PSRの天然の基質お よび標識した治療剤と同時かまたは連続して接触させ、ついで該治療剤がその基 質に対してPSRの結合を妨害するために十分なやり方において天然の基質と有 効に競合するかどうかを決定する競合アッセイを含む。他の態様において、該天 然の基質は標識され、ついで該治療剤は標識されない。さらなる態様において、 該基質は支持体に固定化され、ついで標識されたPSRおよび治療剤(または標 識されていないPSRおよび標識された治療剤)の両方に接触させ、ついで基質 に結合したPSRの量が治療剤を添加しないアッセイと比較して減少したかどう かを決定する。該PSRは本発明の抗PSR抗体で標識される。 このようなスクリーニングアッセイの他の例において、PSRポリペプチドを 発現する哺乳類細胞または膜調製物を、同時の酸化および還元を行う要素、例え ば一緒になって水を形成する水素および酸素(その際、水素は放射能、例えばト リチウムで標識できる)をスクリーニングされるべき化合物の存在下、水素およ び酸素が水を形成する酸化還元反応に有利な条件の下でインキュベートする。つ いでこの相互作用を増強または阻害する化合物の能力を測定する。 PSRに対する潜在的なアンタゴニストには、該ポリペプチドに結合する抗体 、すなわち上記のような抗イデオタイプ抗体または、ある場合にはオリゴヌクレ オチドを含む。 潜在的な他のPSRアンタゴニストはまた、アンチセンス技術を用いて調製さ れたアンチセンス構築物をも含む。アンチセンス技術は三重螺旋形成またはアン チセンスDNAまたはRNA(その両者の方法はポリヌクレオチドをDNAまた はRNAに結合させること基礎としている)によって遺伝子発現を制御するのに 使用されることができる。例えば、該ポリヌクレオチド配列の5'コーディング 部位(本発明の成熟ポリペプチドをコードする)は長さが約10から40塩基対 のアンチセンスRNAオリゴヌクレオチドを設計するのに使用される。DNAオ リゴヌクレオチドは転写に関与する遺伝子の領域に相補的であるように設計され (三重螺旋−リー(Lee)ら、Nucl.Acids Res.、6:3073(1979 );クーニー(Cooney)ら、Science、241:456(1988);および ダーバン(Dervan)ら、Science、251:1360(1991)参照)、そ れによってPSRの転写および産生を妨害する。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PSRポ リペプチドへの翻訳を阻害する(アンチセンス−オカノ(Okano)、J.Neuroc hem.56:560(1991);オリゴデオキシヌクレオチド・アズ・アンチセ ンス・インヒビターズ・オブ・ジーン・エクスプレッション(Oligodeoxynucle otides as Antisense Inhibitors of Gene Expression)、CRCプレス(C RC Press)、ボカ・レイトン(BocaRaton)、フロリダ(1988))。上 記に記載のオリゴヌクレオチドはまたアンチセンスRNAまたはDNAがイン・ ビボでPSRの産生を阻害するために発現されるように細胞に運搬されることが できる。 潜在的なアンタゴニストにはまた、該ポリペプチドのような活性部位に結合ま たは該部位を占領することによって活性部位が基質に接近できなくなり、通常の 生物学的活性が妨害されるような小分子を含む。基質に接近しにくい活性部位を 作成するものが含まれる。小分子の例にはこれらに限られるものではないが、小 ペプチドまたはペプチド様分子が含まれる。 該アンタゴニストは前立腺癌細胞の生存に必要であるPSRの機能を抑制する ため前立腺癌を治療するのに使用される。該アンタゴニストは、例えば以下に記 載するような製薬学的に許容し得る担体と組み合わせて使用される。 全長のPSR遺伝子の断片は、全長のPSR遺伝子およびPSR遺伝子に高い 類似性を有するか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ライブラリーのハイブリダイゼーションプローブとして使用されてよ い。このタイプのプローブは、例えば20〜2000塩基対の間であってよい。 しかしながら、好ましくは、該プローブは30〜50塩基である。該プローブは また、全長の転写物およびゲノムクローンまたは調節領域およびプロモーター領 域、エクソンおよびイントロンを含む完全なPSR遺伝子を含むクローンに対応 するcDNAを同定するのに使用されてよい。スクリーニングの例には、オリゴ ヌクレオチドプローブを合成するための公知のDNA配列を使用することによっ てPSR遺伝子のコーディング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標識したオリゴヌクレオチドはヒトcDNA、ゲノム DNAまたはmRNAのライブラリーをスクリーニングして該プローブがライブ ラリーのどのメンバーにハイブリダイズするのかを決定するのに使用される。 PSRポリペプチドまたはアゴニストまたはアンタゴニストは、適当な製薬学 的担体と組み合わせて使用することができる。そのような組成物は、治療上有効 な量のポリペプチド、および製薬学上許容され得る担体または賦形剤を含んでな る。そのような担体には、これに限定されるものではないが、生理食塩水、緩衝 生理食塩水、デキストロース、水、グリセロール、エタノール、およびそれらの 組み合わせが含まれる。その製剤は、投与方法に適合すべきである。 本発明はまた、本発明の医薬組成物の成分を1つまたはそれ以上充填した、1 つまたはそれ以上の容器を含んでなる医薬品パックまたはキットも提供する。そ のような容器には、製薬学的または生物学的製品の製造、使用または販売を規制 する政府当局により規定された形の通知を付してもよく、この通知は、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。さらに、本 発明のポリペプチドは、他の治療化合物と共に使用することができる。 該医薬組成物は、経口、局所、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、鼻腔内、皮内 経路といったような便利な方法で投与することができる。製薬学的な組成物は、 特定の徴候を治療および/または予防するのに有効な量で投与される。一般に、 該組成物は、1日当たり少なくとも約10μg/kg(体重)の量で投与され、たい ていの場合、約8mg/kg(体重)を超えない量で投与されるであろう。たいていの 場合、投与経路および症状等を考慮に入れて、投与量は、毎日約10μg/kg〜 約1mg/kg(体重)である。 該PSRポリペプチドおよびアゴニストおよびアンタゴニストはまた、しばし ば「遺伝子治療」と呼ばれる、そのようなポリペプチドのイン・ビボにおける発 現により、本発明に従って使用してよい。 従って、例えば、患者由来の細胞を、エクス・ビボ(ex vivo)においてポリ ペプチドをコードするポリヌクレオチド(DNAまたはRNA)で操作した後、操 作した細胞を該ペプチドで処置すべき患者に与える。そのような方法は、当該技 術分野で公知である。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の使用によって、細胞を当該技術分野で公知の方法により操 作することができる。 同様に、例えば、当該技術分野で既知の方法により、ポリペプチドのイン・ビ ボにおける発現のために、細胞をイン・ビボにおいて操作することができる。当 該技術分野において知られているように、細胞をイン・ビボにおいて処理してポ リペプチドをイン・ビボにおいて発現させるために、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プロデューサー細胞 を患者に投与することができる。そのような方法により本発明のポリペプチドを 投与するためのこれらの方法および他の方法は、本発明の教示から当業者に明ら かであろう。例えば、細胞を操作するための発現ビヒクルは、レトロウイルス以 外のもの、例えば、適当な運搬ビヒクルと組み合わせた後、細胞をイン・ビボに おいて操作するために使用することができるアデノウイルスであってもよい。 本発明の配列はまた、染色体同定にも有益である。該配列を個々のヒト染色体 上の特定の位置に対して特異的に標的化して、ハイブリダイズさせることができ る。そのうえ、現在、染色体上の特定の部位を同定する必要がある。実際の配列 データ(反復多型性)に基づいた染色体マーキング試薬は、現在、染色体位置をマ ークするのにはほとんど利用できない。本発明によるDNAの染色体へのマッピ ングは、それらの配列を疾患関連遺伝子と関係づける重要な第一段階である。 簡単に言えば、cDNA由来の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ことができる。該遺伝子の3 '非翻訳領域のコンピューター分析を使用して、ゲノムDNA中の1を越えるエ クソンにまたがらないプライマーを迅速に選択することから、増幅過程を複雑な ものとする。ついで、これらのプライマーを、個々のヒト染色体を含む体細胞ハ イ ブリッドのPCRスクリーニングに使用する。プライマーに対応するヒト遺伝子 を含むハイブリッドのみが、増幅された断片を与えるであろう。 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 属させるための迅速な方法である。同じオリゴヌクレオチドプライマーを用いて の本発明を利用して、サブローカリゼーションは、具体的な染色体または大きい ゲノムクローンのプール由来の断片のパネルを用いる類似の方法で達成すること ができる。その染色体へマップするのに同様に利用することができる他のマッピ ング方法には、イン・サイチュ(in situ)ハイブリダイゼーション、標識化フ ロー−ソーティッド(flow−sorted)染色体を用いての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が含まれる。 cDNAクローンの中期染色体スプレッド(spread)への蛍光イン・サイチュ ハイブリダイゼーション(FISH)を利用して、正確な染色体位置を一工程で与 えることができる。この技術は、わずか500または600塩基の短いcDNA で利用することができる;しかしながら、2,000 bpより大きいクローンは 、簡単な検出に関して十分なシグナル強度を有する独特の染色体の位置に結合し やすい。FISHは、ESTが由来するクローンの使用を必要とし、長ければ長 いほど良い。例えば、2,000bpは良く、4,000は一層良く、および4, 000以上がおそらく時間の合理的なパーセントの良い結果である。この技術の 概説には、ベルマ(Verma)ら、ヒューマン・クロモソームズ(Human Chromo somes):ア・マニュアル・オブ・ベーシック・テクニクス(a Manual of Bas ic Techniques)、パガモン・プレス(Pergamon Press)、ニューヨーク(1 988)を参照。 ある配列が正確な染色体位置に一度マップされると、染色体上の配列の物理的 位置を遺伝マップデータと関連付けることができる。そのようなデータは、例え ば、マックジック(V.McKusick)、メンデリアン・インヘリタンス・イン・ マン(Mendelian Inheritance in Man)(ジョーンズ・ホプキンス・ユニバー シティー・ウェルチ・メディカル・ライブラリー(Johns Hopkins Universit y Welch Medical Library)を介してオンラインで利用できる)に見い出される 。ついで、同じ染色体領域にマップされている遺伝子と疾患との間の関係を連鎖 分析(物理的に隣接した遺伝子の共遺伝(coinheritance))によって確認する。 次に、罹患した個体と罹患していない個体との間のcDNAまたはゲノム配列 の相違を決定する必要がある。変異が、罹患した個体のいくつかまたは全てにお いて認められるが、いずれの正常な個体においても認められないなら、その変異 は疾患の原因となるものであるらしい。 現在の物理的マッピングおよび遺伝的マッピング技術の解析から、疾患と関連 する染色体領域に正確に局在化したcDNAは、50〜500の原因となり得る 遺伝子の1つとなり得るであろう。(これは、1メガベースのマッピング分析お よび20kb当り1つの遺伝子を仮定する)。 ポリペプチド、それらの断片もしくは他の誘導体、もしくはそれらのアナログ 、またはそれらを発現する細胞を免疫原として使用して、それらに対する抗体を 製造することができる。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。本発明にはまた、キメラ、単鎖、およびヒト化抗体、 さらにはまた、Fabフラグメント、またはFab発現ライブラリーの生成物も含ま れる。当該技術分野で公知の様々な方法を、そのような抗体および断片の製造に 使用することができる。 本発明の配列に対応するポリペプチドに対して生成される抗体は、ポリペプチ ドを動物に直接注入することにより、またはポリペプチドを動物、好ましくはヒ トでない動物に投与することにより得ることができる。ついで、そのようにして 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 リペプチドの断片のみをコードする配列さえも、完全な天然のポリペプチドを結 合する抗体を製造するのに使用することができる。ついで、そのような抗体は、 そのポリペプチドを発現する組織からポリペプチドを単離するために使用できる 。 モノクローナル抗体を調製するには、連続的な細胞系培養により産生される抗 体を与える技術を全て使用することができる。例には、ハイブリドーマ法(コー ラー(Kohler)およびミルシュタイン(Milstein)、1975、Nature、2 56:495−497)、トリオーマ(trioma)法、ヒトB細胞ハイブリドーマ法( コズボール(Kozbor)ら、1983、Immunology Today 4:72)、および ヒトモノクローナル抗体を製造するためのEBV−ハイブリドーマ法(コール( Cole)ら、1985、モノクローナル・アンチボディーズ・アンド・キャンサ ー・セラピー(Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy)、アラン・ア ール・リス、インク(Alan R.Liss,Inc.)、77−96頁において)が含ま れる。 単鎖抗体の産生に関して記載されている技術(米国特許第4,946,778号) は、本発明の免疫原性ポリペプチド産生物に対する単鎖抗体を製造するのに適合 し得る。また、トランスジェニックマウスを本発明の免疫原ポリペプチド産物に 対するヒト化した抗体を発現させるのに使用される。 本発明をさらに、以下の実施例に関して記載する;しかしながら、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。部または量は全て、 特にことわらない限り、重量単位である。 以下の実施例の理解を容易にするために、幾つかの頻繁に出てくる方法および /または用語を記載する。 「プラスミド」は、前置きする小文字のpおよび/または続けて大文字および /または数字により示す。本明細書中の出発プラスミドは、市販されているか、 限定されない基盤の下に公に入手可能であるか、または公開された方法により入 手可能なプラスミドから構築できる。さらに、記載したプラスミドと同等のプラ スミドは、当該技術分野で公知であって、当業者に明らかであろう。 DNAの「消化」は、DNAのある配列にのみ作用する制限酵素でDNAを触 媒開裂することを示す。本明細書中で使用する様々な制限酵素は市販されており 、それらの反応条件、補因子および他の必要条件は、当業者に知られているよう に使用した。分析目的には、典型的に、緩衝溶液約20μl中、1μgのプラスミ ドまたはDNA断片を約2単位の酵素と共に使用する。プラスミド構築のための DNA断片を単離する目的には、より多量の容積中、典型的にDNA5〜50μ gを20〜250単位の酵素で消化する。特定の制限酵素に適当な緩衝液および 基質量 は、製造者により指定されている。37℃で約1時間のインキュベーション時間 が通常利用されるが、供給者の指示に従って変えることができる。消化後、その 反応物をポリアクリルアミドゲルで直接電気泳動して、所望の断片を単離する。 開裂した断片のサイズ分離は、ゲッデル(Goeddel,D)ら、Nucleic Acids Res.、8:4057(1980)により記載されている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」は、化学的に合成することができる、一本鎖ポリデオ キシヌクレオチド、または2つの相補的ポリデオキシヌクレオチド鎖を示す。そ のような合成オリゴヌクレオチドは5'リン酸を有さないことから、キナーゼの 存在下、ATPとともにリン酸を加えることなしには、別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 ない断片にライゲーションするであろう。 「ライゲーション」は、2つの二本鎖核酸断片の間にホスホジエステル結合を 形成する過程をいう(マニアチス(Maniatis,T.)ら、同上、146頁)。特に ことわらない限り、ライゲーションは、ライゲートさせるべきDNA断片のほぼ 等モル量の0.5μg当り10単位のT4DNAリガーゼ(「リガーゼ」)と共に、 既知の緩衝液および条件を用いて成し遂げることができる。 特にことわらない限り、形質転換は、グラハム(Graham,F.)およびファン ・デル・エブ(Van der Eb,A.)、Virology、52:456−457(19 73)の方法に記載されているようにして行った。 実施例1 前立腺以外の組織中のPSR遺伝子転写物の決定 PSR mRNAの活性転写物の存在または不在を明らかにするために、約6ml の静脈血をヘパリン化した管を用いて標準静脈穿刺技術にて得た。全血液を当量 のリン酸緩衝食塩水と混合し、15mlのポリスチレン管中の層状になった8mlを 越えるFicoll(ファルマシア、ウプサラ、スウェーデン)の上に置いた。該勾 配を5℃で20分間1800×gで遠心した。リンパ球細胞および顆粒球の層( 約 5ml)を注意深く通気し、ついで50ml管中で50mlまでリン酸緩衝食塩水で再 度希釈し、5℃で20分間、1800×gで遠心した。該上清を捨て、有核(nu cleated)細胞を含むペレットを製造者によって記載されるようにしてRNAzol B法を用いてRNA抽出するのに使用する(テル−テストインク(Tel−Test ,Inc.)、フレンズウッド、テキサス)。 2つのオリゴヌクレオチドプライマーをサンプル中に存在するPSRヌクレオ チド配列を増幅するために使用する:5'プライマーは であり、3'プライマーは その逆転写酵素反応およびPCR増幅を続いてパーキン・エルマー9600PC R機械(エメリビル(Emeryville)、カリフォルニア)において中断なしに行 った。20μlのジエチルピロカーボネート処理した水中の400ngの総RNA を65℃の水浴中で5分間静置し、ついですぐに氷冷し、直後にPCR試薬を添 加した。総量50μlのPCR容量は2.5単位のTaqポリメラーゼ(パーキン・ エルマー)、2単位のトリ骨髄芽球症ウイルス逆転写酵素(ベーリンガーマンハ イム、(Boehringer Mannheim)、インディアナポリス、インディアナ);各 200μMのdCTP、dATP、dGTPおよびdTTP(パーキン・エルマー) ;各18pMのプライマー、10mMのトリス−HCl;50mMのKCl;およ び2mMのMgCl2(パーキン・エルマー)からなる。PCRの条件は以下のと おりである:サイクル1は42℃、15分間ついで97℃、15秒間(1サイク ル);サイクル2は95℃1分間、60℃1分間ついで72℃30秒間(15サ イクル);サイクル3は95℃1分間、60℃1分間ついで72℃1分間(10 サイクル);サイクル4は95℃1分間、60℃1分間ついで72℃2分間(8 サイクル);サイクル5は72℃15分間(1サイクル);ついで最終サイクル はサンプルを機械から取り出すまで4℃で維持する。その50μlのPCR産物 は減 圧遠心によって10μlまで濃縮し、ついで全サンプルをエチジウムブロミドを 含む薄い1.2%のトリス−ホウ酸−EDTAアガロースゲル上にて流す。1.2 kbのバンドがゲノムDNAが増幅されたことを示し、そのことは前立腺癌転移の 指標とはならない。しかしながら、幾分バンドが小さく、567塩基対産物であ るならば、それは該PSRのmRNAがPCRによって増幅され、前立腺以外の 細胞は積極的に転写しているPSRタンパク質であり、血中を循環している、す なわち転移していることを示す。すべての標本を少なくとも2回、正または負の 結果を確認するために分析する。 PCR産物のヌクレオチド配列の証明が微小シークエンシングによって行われ る。該PCR産物は製造者の記載通りにキアゲンPCRピュアリフィケーション キット(Qiagen PCR Product Purification Kit)(キアゲン、チャッツ ワース(Chatsworth)、カリフォルニア)で精製した。該PCR産物の1μgを アプライドバイオシステムズ(Applied Biosystems)(フォスター(Foster )、カリフォルニア)によって記載されるようにパーキン−エルマー9600P CR機械においてTaqダイデオキシ・ターミネーター・サイクル・シークエンシ ング・キット(Taq DyeDeoxy Terminator Cycle sequencing Kit)を用い てPCRシークエンシングを行った。そのシークエンシングされた産物を会社の 記載通りにセントリーセップ・カラム(Centri-Sep colums)(プリンストン ・セパレーションズ(Princeton Separations)、アデルフィア(Adelphia) 、ニュージャージー)を用いて精製している。ついでこの産物をマッキントッシ ュIIciコンピューターと統合したABIモデル373A DNAシークエンシン グシステム(アプライド・バイオシステムズ)で分析する。 実施例2 PSRの細菌による発現および精製 PSRをコードするDNA配列、ATCC受託番号第75913号は最初にプ ロセッシングされたタンパク質の5'配列(シグナルペプチド配列を差し引いた もの)および該PSR遺伝子の3'側配列に対応するPCRオリゴヌクレオチド プライマーを用いて増幅する。PSRに対応するさらなるヌクレオチドにそれぞ れ5'および3'配列を加える。その5'オリゴヌクレオチドプライマーは配列 を有し、SalI制限酵素部位を含み、アミノ酸10から出発するPSRコーディ ングの20ヌクレオチドが続く。その3'配列は、 はXbaI部位に相補的な配列を有し、PSRコーディング配列の23ヌクレオチ ドが続く。細菌発現ベクターpQE−9(キアゲンインク、9259イートンア ベニュー、チャタスワース、カリフォルニア、91311)の制限酵素部位に対 応する。pQE−9は抗生物質耐性(Amp')、細菌の複製起点(ori)、IPTG −調節可能なプロモーターオペレーター(P/O)、リボソーム結合部位(RB S)、6−His タグおよび制限酵素部位をコードする。ついでpQE−9をSal IおよびXbaIで消化する。その増幅した配列をpQE−9にライゲーションし 、ついでヒスチジンタグおよびRBSをコードする配列とともにインフレームで 挿入する。ついでそのライゲーション混合物をサンブルック(Sambrook,J.) ら・モレキュラークローニング:ア・ラボラトリー・マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、コールド・スプリング・ラボラトリー ・プレス(Cold Spring Laboratory Press)、(1989))に記載の手順 によって商標M15/rep 4の下、キアゲンから入手可能である大腸菌株m15 /pREP4を形質転換するのに使用する。M15/rep4はプラスミドpREP 4の多数のコピーを含み、それはlacIリプレッサーを発現し、またカナマイシ ン耐性(Kan')を与える。形質転換体はLBプレートの上での増殖の能力によ り同定され、アンピシリン/カナマイシン耐性コロニーが選択される。プラスミ ドDNAを単離し、ついで制限分析によって確認する。目的構築物を含むコロニ ーをAmp(100μg/ml)およびKan(25μg/ml)の両者を補ったLB培地 中で液体培養にて一夜(O/N)増殖させる。そのO/N培養物を1:100か ら 1:250の割合で大量培養を播取するのに使用する。その細胞を吸光度600 (O.D.600)で0.4から0.6の間に増殖させる。ついでIPTG(「イソ プロピル−B−D−チオガラクトピラノシド」)を最終濃度1mMに添加してい る。IPTGはlacIリプレッサーを不活性化し、P/Oを清浄化して遺伝子発 現を増加させるのを誘導する。細胞をさらに3〜4時間増殖させる。ついで細胞 を遠心によって採取する。その細胞ペレットを6モーラのグアニジンHClのカ オトロピック薬剤中で可溶化する。浄化後、可溶化したPSRを6−Hisタグ( ホリウチ(Hochuli,E.)ら、J.Chromatography 411:177−184( 1984))を含むタンパク質によってしっかりと結合できるような条件で、ニ ッケル−キレートカラムの上でクロマトグラフィーによってこの溶液から精製し ている。PSR(純度90%)は6モーラのグアニジンHCl(pH 5.0)中で カラムから溶出し、ついで復元のために3モーラーのグアニジンHCl、100m Mのリン酸ナトリウム、10nMグルタチオン(還元した)および2mMのグルタ チオン(酸化した)で調整した。この溶液中で12時間インキュベートした後、 そのタンパク質を10nMのリン酸ナトリウムにて透析した。 実施例3 COS細胞内での組換えPSRの発現 発現プラスミド、PSRHAは以下を含むベクターpcDNAI/Amp(インビ トロゲン(Invitrogen)由来である:1)SV40複製起点、2)アンピシリ ン耐性遺伝子、3)大腸菌複製起点、4)ポリリンカー領域、SV40イントロ ンおよびポリアデニレーション部位が続くCMVプロモーター。PSR前駆体全 体をコードするDNA断片および3'端にインフレームで融合するHAタグをそ のベクターのポリリンカー領域にクローニングし、それゆえ、その組換えタンパ ク質発現をCMVプロモーターの下で行う。そのHAタグは、以前に記載したよ うに(ウィルソン(I.Wilson)、ニーマン(H.Niman)、ハイテン(R.H eighten)、チェレンソン(A.Cherenson)、コノリー(M.Connolly)およ びラーナー(R.Lerner)、1984、Cell 37、767)インフルエン ザ赤血球凝集素タンパク質由来のエピトープに一致する。HAタグの我々の標的 タンパク質への注入によりHAエピトープを認識する抗体を有する組換えタンパ ク質の検出を容易にする。 そのプラスミドの構築策は以下に記載するとおりである: PSR、ATCC受託番号第75913号をコードするDNA配列を2つのプ ライマーを用いて元々の全長PSRに関してPCRによって構築する:HindIII 部位を含み、続いて開始コドンから出発するPSRコーディング配列の19ヌク レオチドを含む、5'プライマー HAタグおよびPSRコーディング配列の最終の18ヌクレオチド(終止コドン ハイブリダイゼーション含まない)に相補的な配列を含む、3'配列 それゆえ、そのPCR産物はHindIII部位およびインフレームで融合したHAタ グが続くPSRコーディング配列およびXbaI部位を含む。そのPCR増幅した DNA断片およびベクターpcDNAI/AmpをHindIIIおよびXbaI制限酵素で 消化してライゲーションする。そのライゲーション混合物を大腸菌株SURE( ストラタジーン・クローニング・システムズ(Stratagene Cloning Systems )、ラ・ホラ、カリフォルニア)に形質転換して、その形質転換した培養物をア ンピシリン培地プレートにプレーティングし、ついで耐性コロニーを選択する。 プラスミドDNAを形質転換体から単離し、ついで正確な断片の存在のために制 限分析によって試験する。組換えPSRの発現のため、COS細胞をDEAE− デキストラン法(サンブルック、フィリッチ(E.Fritsch)、マニアチス(T .Maniatis)、モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリー・マニュアル 、コールド・スプリング・ラボラトリー・プレス、(1989))によって発現 ベクターでトランスフェクションする。PSRHAタンパク質の発現を放射線標 識および免疫沈降法(ハーロウ(E.Harlow)、レーン(D.Lane)、アンチ ボディーズ:ア・ラボラトリー・マニュアル、コールド・スプリング・ハーバー ・ラボラトリー・プレス、(1988))により検出する。2日間のトランスフ ェクションの後、35S−システインで8時間標識する。ついで培養培地を回収し 、その細胞を界面活性剤(RIPAバッファー(150mM NaCl、1% NP −40、0.1%SDS、1%NP−40、0.5% DOC、50mM トリス、p H7.5)にて溶解する(ウィルソンら、上記、37:767(1984))。 細胞リゼイトおよび培養培地の両者をHA特異的モノクローナル抗体で沈澱させ る。沈澱したタンパク質を15% SDS−PAGEゲル上で分析する。 実施例4 ヒト組織におけるPSRの発現パターン ヒト組織におけるPSRの発現のレベルを調べるためノーザンブロット分析を 行った。総細胞RNAサンプルをRNAzolTMBシステム(バイオテックス・ラ ボラトリーズ・インク(Biotecx Laboratories,Inc.)6023 サウス・ル ープ・イースト(South Loop East)、ヒューストン、テキサス77033) で単離した。特定の各ヒト組織から単離した総RNAの約10μgを1% アガロ ースゲル上で分離し、ナイロンフィルターにブロットした(サンブルック、フリ ッチュおよびマニアチス、モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリー・マ ニュアル、コールド・スプリング・ハーバー・プレス、(1989))。その標 識反応は、50ngのDNA断片とともにストラタジーンプライム-イット キッ ト(Stratagene Prime-It kit)に従って行った。標識したDNAをSelect −G−50カラムで精製した。(5プライム−3プライム、インク、ブルダー( Boulder)、コロラド)。ついで、フィルターを放射性標識したPSR遺伝子の 全長と0.5M NaPO4、pH7.4および7% SDS中で1,000,000cp m/mlで65℃で一夜ハイブリダイズさせた。室温で2回洗浄した後、60℃で 0.5×SSC、0.1% SDSで2回洗浄し、ついでフィルターを増感紙で− 70℃で一晩露光させた(表1参照)。 先の教示から見て、本発明の多数の変更および変化が可能であることから、追 記する請求の範囲内で、詳しく記載した以外に、本発明を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12Q 1/68 G01N 33/50 T G01N 33/50 33/53 D 33/53 C12N 5/00 B //(C12N 15/09 ZNA C12R 1:91) (C12N 1/21 C12R 1:19) (72)発明者 マイスナー,ポール・エス アメリカ合衆国20838メリーランド州 バ ーネスビル、バーネスビル・ロード 18040番 ピー・オー・ボックス306 (72)発明者 ハドソン,ピーター・エル アメリカ合衆国20874メリーランド州 ジ ャーマンタウン、ハイストリーム・ドライ ブ 19041番 (72)発明者 ローゼン,クレイグ・エイ アメリカ合衆国20882メリーランド州 レ イトンズビル、ローリング・ヒル・ロード 22400番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)配列番号:2の推定アミノ酸配列を有するポリペプチド、または該ポ リペプチドの断片、類似体または誘導体をコードするポリヌクレオチドおよび (b)ATCC受託番号第75913号に含まれるcDNAによってコードされ 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断片、類似体ま 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したポリヌクレオチド。 2.該ポリヌクレオチドがDNAである請求項1のポリヌクレオチド。 3.該ポリヌクレオチドがRNAである請求項1のポリヌクレオチド。 4.該ポリヌクレオチドがゲノムDNAである請求項1のポリヌクレオチド。 5.該ポリヌクレオチドが配列番号:2の推定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のポリヌクレオチド。 6.該ポリヌクレオチドがATCC受託番号第75913号のcDNAによって コードされるポリペプチドをコードする請求項2のポリヌクレオチド。 7.該ポリヌクレオチドが配列番号:1に示されるコーディング配列を有する請 求項1のポリヌクレオチド。 8.該ポリヌクレオチドがATCC受託番号第75913号として寄託されてい るコーディング配列を有する請求項1のポリヌクレオチド。 9.配列番号:1に示されるポリヌクレオチド配列に少なくとも95%の同一性 を有するポリヌクレオチドを含む単離したポリヌクレオチド配列。 10.該ポリヌクレオチド配列がDNAである請求項9に示す単離したポリヌク レオチド配列。 11.該ポリヌクレオチド配列がRNAである請求項9の単離したポリヌクレオ チド配列。 12.ストリンジェント条件下で請求項9のポリヌクレオチド配列とハイブリダ イゼーションすることによってATCC受託番号第75913号に含まれ、単離 できるポリヌクレオチド配列に一致するポリヌクレオチド配列を含む単離したポ リヌクレオチド配列。 13.少なくともPSRポリペプチドの領域をコードするポリペプチドを含む単 離したポリヌクレオチド配列。 14.請求項2のDNAを含むベクター。 15.請求項14のベクターで遺伝的に操作された宿主細胞。 16.請求項15の宿主細胞から該DNAによってコードされるポリペプチドを 発現することよりなるポリペプチドを産生する方法。 17.請求項14のベクターで細胞を遺伝的に操作することよりなる、ポリペプ チドを発現させることができる細胞を産生する方法。 18.請求項2のDNAにハイブリダイズすることができ、PSR活性を有する ポリペプチドをコードする単離したDNA。 19.(i)配列番号:2の推定アミノ酸配列を有するポリペプチドおよびその 断片、類似体および誘導体および (ii)ATCC受託番号第75913号のcDNAによってコードされるポリペ プチド、および該ポリペプチドの断片、類似体および誘導体 よりなる群から選択されるポリペプチド。 20.該ポリペプチドが配列番号:2の推定アミノ酸配列を有する請求項19の ポリペプチド。 21.請求項19のポリペプチドに対する抗体。 22.請求項19のポリペプチドに対するアンタゴニスト。 23.患者に請求項22のアンタゴニストの治療学的に有効な量を投与すること よりなるPSRを抑制することを必要とする患者の処置方法。 24.請求項19のポリペプチドをコードするRNAの存在を前立腺以外の組織 由来のサンプルから決定することよりなる宿主中の前立腺癌細胞の転移を診断す る方法。 25.該サンプル中のポリペプチドの量が上昇することによって前立腺障害を確 実にするため宿主由来のサンプル中に存在する請求項19のポリペプチドの量を 決定することよりなる宿主中の前立腺障害を決定する方法。 26.PSRを酸化還元反応が通常起こる条件下でスクリーニングされるべき化 合物の存在下で同時に酸化および還元を経験する要素を組合せ、ついで 該化合物が反応を抑制する能力を決定する ことよりなるPSポリペプチドに対するアンタゴニストを同定するための化合物 をスクリーニングする方法。 27.前立腺以外の組織に由来する宿主由来のサンプル中に、請求項19のポリ ペプチドのレベル上昇および請求項19のポリペプチドをコードするRNAの存 在よりなる群の一員を検出することを含む、宿主中の前立腺の障害を検出する方 法。
JP8522224A 1995-01-20 1995-01-20 ヒト前立腺特異的還元酵素 Withdrawn JPH10513044A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1995/001827 WO1996022360A1 (en) 1995-01-20 1995-01-20 Human prostatic specific reductase

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002008872A Division JP2002204695A (ja) 2002-01-17 2002-01-17 ヒト前立腺特異的還元酵素

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10513044A true JPH10513044A (ja) 1998-12-15

Family

ID=22248661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8522224A Withdrawn JPH10513044A (ja) 1995-01-20 1995-01-20 ヒト前立腺特異的還元酵素

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0804546A4 (ja)
JP (1) JPH10513044A (ja)
AU (1) AU1918095A (ja)
WO (1) WO1996022360A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6287854B1 (en) 1996-10-22 2001-09-11 Imperial Cancer Research Technology Limited Diagnosis of susceptibility to cancer and treatment thereof
US7026448B2 (en) 1998-09-01 2006-04-11 Genentech, Inc. Secreted and transmembrane polypeptides and nucleic acids encoding the same
US6156515A (en) * 1999-02-09 2000-12-05 Urocor, Inc. Prostate-specific gene for diagnosis, prognosis and management of prostate cancer
AU4484400A (en) * 1999-04-23 2000-11-10 University Of Washington Prostate-specific polynucleotides, polypeptides and their methods of use
US20040029132A1 (en) * 2000-05-25 2004-02-12 Henry Yue Drug metabolizing enzymes
FR2814642B1 (fr) 2000-10-03 2005-07-01 Ass Pour Le Dev De La Rech En Souris transgenique pour la recombinaison ciblee mediee par la cre-er modifiee
GB0810097D0 (en) 2008-06-03 2008-07-09 Magnomatics Ltd Magnetic gear
US20120100144A1 (en) * 2009-03-02 2012-04-26 Agency For Science, Technology And Research Biomarker and Treatment for Cancer

Also Published As

Publication number Publication date
EP0804546A4 (en) 2000-09-20
AU1918095A (en) 1996-08-07
WO1996022360A1 (en) 1996-07-25
EP0804546A1 (en) 1997-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5786204A (en) Human prostatic specific reductase
US6218529B1 (en) Biomarkers and targets for diagnosis, prognosis and management of prostate, breast and bladder cancer
US5733748A (en) Colon specific genes and proteins
US5882864A (en) Biomarkers and targets for diagnosis, prognosis and management of prostate disease
JP3844366B2 (ja) 前立腺ガンの免疫診断のための化合物およびそれらの使用方法
US20090142329A1 (en) Interleukin-1 Beta Converting Enzyme Like Apoptosis Protease-3 and 4
US6156515A (en) Prostate-specific gene for diagnosis, prognosis and management of prostate cancer
US20020150578A1 (en) Human prostatic specific reductase
US5861494A (en) Colon specific gene and protein
JPH11509093A (ja) 乳房特異的遺伝子およびタンパク質
JPH10513044A (ja) ヒト前立腺特異的還元酵素
US20070212369A1 (en) Colon Specific Genes and Proteins
EP1655382A2 (en) Colon specific gene and protein
US6010874A (en) Early onset alzheimer's disease gene and gene products
US6106829A (en) Human prostatic specific reductase
US20060257409A1 (en) Breast Specific Genes and Proteins
US5840870A (en) Polynucleotides PANC1A and PANC1B associated with pancreatic cancer
JP2002204695A (ja) ヒト前立腺特異的還元酵素
JP2001186889A (ja) 良性前立腺肥大と関連するポリヌクレオチドおよびポリペプチド
AU712403B2 (en) Biomarkers and targets for diagnosis, prognosis and management of prostate disease
JP2004503602A (ja) フォスファトニン関連遺伝子およびその使用法
JPH11506342A (ja) 結腸特異的遺伝子およびタンパク質
EP1431309A1 (en) Colon specific genes and proteins
JP2003052388A (ja) 結腸特異的遺伝子およびタンパク質
CN1492929A (zh) 肌细胞分化因子Fwa267

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20040607