JPH1146765A - Method for determining topology of membrane protein - Google Patents

Method for determining topology of membrane protein

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JPH1146765A
JPH1146765A JP9206939A JP20693997A JPH1146765A JP H1146765 A JPH1146765 A JP H1146765A JP 9206939 A JP9206939 A JP 9206939A JP 20693997 A JP20693997 A JP 20693997A JP H1146765 A JPH1146765 A JP H1146765A
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protein
membrane
membrane protein
topology
cell
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JP9206939A
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Midori Kobayashi
みどり 小林
Masashi Kato
誠志 加藤
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Japan Science and Technology Agency
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Research Development Corp of Japan
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method for determining topology of membrane protein simply and surely. SOLUTION: The method, which allows determination of topology of membrane protein having (n) membrane-penetrating domains [(n) is an integer >=2], is obtained by preparing (n) kinds of DNA fragments containing initiation codon and first to (n)th membrane-penetrating domains serially from a gene coding membrane protein, fusing a gene coding a reporter protein to each 3'-end of these DNA fragments, introducing each of these fused genes into a separate animal cell to express fused protein, followed by the indexing of the location of the reporter protein in each cell.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、膜蛋白質のトポ
ロジー決定方法に関するものである。さらに詳しくは、
この発明は、医薬品等を開発するために重要な膜蛋白質
の構造情報としてのトポロジーを容易かつ確実に決定す
る方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for determining the topology of a membrane protein. For more information,
The present invention relates to a method for easily and reliably determining a topology as structural information of a membrane protein important for developing a drug or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】膜蛋白質は、リセプター、イオンチャン
ネル、トランスポーターなどとして、細胞膜を介する情
報伝達や物質輸送において重要な機能を担っている。あ
る種の膜蛋白質は癌細胞で特異的に発現しているものが
あり、これらは腫瘍抗原として各種診断薬や抗がん剤を
開発するうえで有用である。また、遺伝子導入により特
定の膜蛋白質を大量に発現させた細胞は、その膜蛋白質
に対応するリガンドやそのアナログの探索およびそれら
の生理活性測定に用いることができる。
2. Description of the Related Art Membrane proteins play important functions as receptors, ion channels, transporters, etc., in information transmission and substance transport through cell membranes. Certain membrane proteins are specifically expressed in cancer cells, and these are useful in developing various diagnostic agents and anticancer agents as tumor antigens. In addition, cells in which a specific membrane protein has been expressed in large amounts by gene transfer can be used for searching for ligands and analogs corresponding to the membrane protein and for measuring their physiological activities.

【0003】膜蛋白質は、その構造から大きく2種類に
分けられる。一つは細胞膜表面に結合した表在性膜蛋白
質であり、他方は細胞膜の脂質二重層に埋め込まれた内
在性膜蛋白質である。内在性膜蛋白質の構造は、細胞外
領域、細胞内領域および膜貫通ドメインから構成され
る。膜貫通ドメインは疎水性アミノ酸に富み、膜内にお
いてはαヘリックスを形成すると考えられる。膜貫通ド
メインを複数個有する蛋白質の場合、このドメインは、
膜蛋白質が生合成される際、そのC末端側に続く新生ペ
プチド鎖の膜透過を開始させるシグナル配列、またはそ
の透過を停止させるストップトランスファー配列として
機能する。多くの場合、それぞれの機能を持ったドメイ
ンが交互に配置されており、このドメインを介して細胞
外領域と細胞内領域が交互に並んでいる。このような膜
蛋白質のトポロジー、すなわち膜蛋白質のどの部分が細
胞外あるいは細胞内に配されるかは、個々の膜貫通ドメ
インがシグナル配列、ストップトランスファー配列のい
ずれとして機能するかにより決定される。
[0003] Membrane proteins are roughly divided into two types depending on their structure. One is a superficial membrane protein bound to the cell membrane surface and the other is an integral membrane protein embedded in the lipid bilayer of the cell membrane. The structure of an integral membrane protein is composed of an extracellular region, an intracellular region and a transmembrane domain. The transmembrane domain is rich in hydrophobic amino acids and is thought to form an alpha helix within the membrane. In the case of a protein having a plurality of transmembrane domains,
When the membrane protein is biosynthesized, it functions as a signal sequence that starts the permeation of the nascent peptide chain following the C-terminal side of the membrane protein or a stop transfer sequence that stops the permeation. In many cases, domains having respective functions are alternately arranged, and extracellular regions and intracellular regions are alternately arranged via the domains. The topology of such a membrane protein, that is, which part of the membrane protein is located extracellularly or intracellularly, is determined by whether each transmembrane domain functions as a signal sequence or a stop transfer sequence.

【0004】膜蛋白質のトポロジーに関する情報は医薬
品開発において重要である。たとえばリセプターに特異
的なリガンドのアナログあるいは腫瘍抗原に対する抗体
を医薬として利用する場合、それらの結合部位となる細
胞外領域の特定が必須である。また、変異膜蛋白質が原
因となる疾患の治療薬を開発する場合、その変異部位が
細胞のどの部分にあるかは、最も基礎的な情報となる。
[0004] Information on the topology of membrane proteins is important in drug development. For example, when an analog of a receptor-specific ligand or an antibody against a tumor antigen is used as a medicament, it is essential to specify an extracellular region serving as a binding site between them. When developing a therapeutic drug for a disease caused by a mutant membrane protein, the location of the mutation site in a cell is the most basic information.

【0005】膜貫通ドメインの存在は、膜蛋白質の推定
アミノ酸配列からある程度予測可能であり、これらの配
列情報から、その膜蛋白質のトポロジーを類推すること
ができる。これを実験的に検証する方法も考えられてい
るが、従来行なわれているトポロジー解析法にはそれぞ
れ問題点がある。例えば、蛋白質を化学修飾する方法ま
たはプロテアーゼに対する耐性を調べる方法の場合に
は、蛋白質の構造によっては化学修飾やプロテアーゼの
分解を受けにくいことがあるとか、蛋白質の検出に抗体
が必要とされるなどの問題点がある。
[0005] The presence of the transmembrane domain can be predicted to some extent from the deduced amino acid sequence of the membrane protein, and from such sequence information, the topology of the membrane protein can be inferred. Although a method of experimentally verifying this has been considered, each of the conventional topology analysis methods has a problem. For example, in the case of a method for chemically modifying a protein or a method for examining resistance to a protease, depending on the structure of the protein, it may be difficult to undergo chemical modification or protease degradation, or an antibody may be required for protein detection. There is a problem.

【0006】膜蛋白質遺伝子とレポーター遺伝子との融
合遺伝子を発現させ、レポーター遺伝子産物の局在から
トポロジーを解析する方法も広く行なわれている。これ
らの方法においては、融合遺伝子は大腸菌、インビトロ
翻訳系、アフリカツメガエル卵、動物由来培養細胞など
で発現される。これらのうち大腸菌の発現系において
は、レポーターとしてアルカリフォスファターゼが多用
されている[Manoil, C.and Beckwith, J., Science, 23
3, 1403-1408, (1986) など] 。この酵素の活性は、ペ
リプラズムに存在する場合には高く、細胞質内では低
い。この局在性による酵素活性の違いを利用してトポロ
ジーが判定される。しかし、このようにレポーター遺伝
子産物の活性を直接検出することによりトポロジーを判
定する方法は、インビトロ翻訳系、アフリカツメガエル
卵や培養細胞の発現系においてはまだ報告されていな
い。これらの発現系においては、レポーターに対する抗
体を用いることによって、間接的にレポーターを検出す
ることが多い。最近、二つの膜貫通ドメイン間にエピト
ープタグを挿入した融合蛋白質をツメガエル卵で発現さ
せ、このタグに対する蛍光標識抗体を用いて細胞の内側
と外側から免疫染色を行ない、その染まり方の違いから
タグが細胞のどちら側にあるかを判断するという方法が
報告された[Shih,T.M., and Goldin, A. L., J. Cell.
Biol. 136, 1037-1045,( 1997)]。この方法はラジオア
イソトープを必要としない点、膜貫通ドメイン間の相互
作用に影響を与えない点で優れているが、融合遺伝子の
構築や免疫染色の操作が煩雑であるなどの問題点があ
る。
[0006] A method of expressing a fusion gene of a membrane protein gene and a reporter gene and analyzing the topology from the localization of the reporter gene product is also widely used. In these methods, the fusion gene is expressed in E. coli, in vitro translation systems, Xenopus eggs, animal-derived cultured cells, and the like. Among these, alkaline phosphatase is frequently used as a reporter in E. coli expression systems [Manoil, C. and Beckwith, J., Science, 23
3, 1403-1408, (1986), etc.]. The activity of this enzyme is high when present in the periplasm and low in the cytoplasm. The topology is determined using the difference in enzyme activity due to this localization. However, such a method of determining the topology by directly detecting the activity of the reporter gene product has not yet been reported in an in vitro translation system, an expression system of Xenopus eggs or cultured cells. In these expression systems, the reporter is often detected indirectly by using an antibody against the reporter. Recently, a fusion protein in which an epitope tag was inserted between two transmembrane domains was expressed in Xenopus eggs, and immunostaining was performed on the inside and outside of cells using a fluorescently labeled antibody against this tag. Have been reported to determine which side of the cell is located [Shih, TM, and Goldin, AL, J. Cell.
Biol. 136, 1037-1045, (1997)]. This method is excellent in that it does not require a radioisotope and does not affect the interaction between transmembrane domains, but has problems such as complicated construction of a fusion gene and operation of immunostaining.

【0007】また、ウロキナーゼをレポーターとして用
い、分泌シグナルを検出する方法が報告されているが
[Yokoyama-Kobayashi, M. et al., Gene 163:193-196
(1995)]、この方法を膜蛋白質のトポロジー決定に使用
したという報告はない。
[0007] A method for detecting a secretion signal using urokinase as a reporter has been reported [Yokoyama-Kobayashi, M. et al., Gene 163: 193-196].
(1995)], there is no report that this method was used to determine the topology of membrane proteins.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】膜蛋白質のトポロジー
に関する情報は、医薬品開発等において極めて重要であ
るが、従来の方法では簡便かつ確実に膜蛋白質のトポロ
ジーを決定することは困難であった。この発明は、以上
のとおりの事情に鑑みてなされたものであって、簡便か
つ確実に膜蛋白質のトポロジーを決定することのできる
新しい方法を提供することを目的としている。
Information on the topology of membrane proteins is extremely important in drug development and the like, but it has been difficult to determine the topology of membrane proteins simply and reliably by conventional methods. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a new method that can easily and reliably determine the topology of a membrane protein.

【0009】[0009]

【発明を解決するための手段】この発明の発明者らは、
膜蛋白質の2個以上の膜貫通ドメインをコードするDN
A断片とリポーター蛋白質遺伝子との融合遺伝子を動物
細胞で発現させると、膜蛋白質のトポロジー依存的にリ
ポーター蛋白質が膜表面に表出したり、細胞内に留まっ
たりすることを見いだし、この現象を利用することによ
って膜蛋白質のトポロジーを決定する方法を完成した。
Means for Solving the Invention The inventors of the present invention
DN encoding two or more transmembrane domains of a membrane protein
When a fusion gene of fragment A and a reporter protein gene is expressed in animal cells, it is found that the reporter protein is exposed on the membrane surface or remains in the cell depending on the topology of the membrane protein, and this phenomenon is utilized. Thus, a method for determining the topology of membrane proteins was completed.

【0010】すなわち、この発明は、n個(nは2以上
の整数)の膜貫通ドメインを有する膜蛋白質のトポロジ
ーを決定する方法であって、膜蛋白質をコードする遺伝
子から、開始コドンおよび第1番目から第n番目までの
膜貫通ドメインを順次に連続して含むn種類のDNA断
片を調製し、これらのDNA断片のそれぞれのC末端に
リポーター蛋白質をコードする遺伝子を融合させ、これ
らの融合遺伝子をそれぞれ動物細胞に導入して融合蛋白
質を発現させ、各細胞におけるリポーター蛋白質の存在
位置を指標として膜蛋白質のトポロジーを決定する方法
を提供する。
That is, the present invention is a method for determining the topology of a membrane protein having n (n is an integer of 2 or more) transmembrane domains, comprising the steps of: N types of DNA fragments containing the transmembrane domains from the nth to the nth sequence in sequence are prepared, and a gene encoding a reporter protein is fused to each C-terminus of these DNA fragments. Are introduced into animal cells to express the fusion protein, and the location of the reporter protein in each cell is used as an index to determine the topology of the membrane protein.

【0011】また、この発明の方法においては、上記リ
ポーター蛋白質がプラスミノーゲンアクチベーターであ
ることを好ましい態様としてもいる。
[0011] In a preferred embodiment of the method of the present invention, the reporter protein is a plasminogen activator.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】この発明の方法は、基本的に、次
の3つのステップからなっている。 1:トポロジーを決定すべき膜蛋白質をコードする遺伝
子から調製したDNA断片とリポーター蛋白質をコード
する遺伝子とを融合させて融合遺伝子を調製する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method of the present invention basically includes the following three steps. 1: A DNA fragment prepared from a gene encoding a membrane protein whose topology is to be determined is fused with a gene encoding a reporter protein to prepare a fusion gene.

【0013】2:調製した融合遺伝子を、トランスフェ
クション法を用いて動物細胞に導入する。 3:融合遺伝子を導入した細胞を培養し、融合遺伝子を
発現させ、細胞膜表面上のリポーター蛋白質の有無を調
べる。 各ステップについて以下に詳しく説明する。ステップ1 Kyte & Doolittel法[Kyte, J. & Doolittle, R.F., J.
M. Biol. 157:105-132 (1982)]などを用いて、トポロ
ジーを決定すべき膜蛋白質(以下、「ターゲット蛋白
質」と記載することがある)の中における膜貫通ドメイ
ンの存在部位を推定する。次に、このターゲット蛋白質
遺伝子から、開始コドンを含み、かつその下流にn個の
膜貫通ドメインを順次1個づつ含むn種類のDNA断片
を調製する。このようなDNA断片の調製は、例えば、
適当な制限酵素による消化等によって行うことができ
る。また、膜貫通ドメイン間に適当な制限酵素部位が無
い場合には、目的とする領域の前後の配列に相補的なオ
リゴヌクレオチドを合成し、これをプライマーとしてポ
リメラーゼ連鎖反応(PCR)法により目的とするDN
A断片を調製することもできる。なお、DNA断片は、
cDNA、ゲノムDNA、合成DNAなどいかなる形態
のDNAからも調製することができる。
2: The prepared fusion gene is introduced into animal cells using a transfection method. 3: The cells into which the fusion gene has been introduced are cultured, the fusion gene is expressed, and the presence or absence of a reporter protein on the cell membrane surface is examined. Each step is described in detail below. Step 1 Kyte & Doolittel method [Kyte, J. & Doolittle, RF, J.
M. Biol. 157: 105-132 (1982)] to estimate the location of the transmembrane domain in the membrane protein whose topology is to be determined (hereinafter, sometimes referred to as “target protein”). I do. Next, from the target protein gene, n types of DNA fragments containing an initiation codon and downstream of the n transmembrane domains one by one are prepared. The preparation of such a DNA fragment is performed, for example, by
It can be performed by digestion with an appropriate restriction enzyme or the like. If there is no appropriate restriction enzyme site between the transmembrane domains, an oligonucleotide complementary to the sequence before and after the target region is synthesized, and this is used as a primer for polymerase chain reaction (PCR). DN
A fragment can also be prepared. The DNA fragment is
It can be prepared from any form of DNA such as cDNA, genomic DNA, and synthetic DNA.

【0014】次いで、得れらたDNA断片とレポーター
蛋白質遺伝子とを連結し、ターゲット蛋白質のN末端領
域とリポーター蛋白質との融合蛋白質をコードする融合
遺伝子を調製する。このような融合遺伝子の調製は、例
えば、DNA断片をリポーター蛋白質の発現ベクターに
挿入し、融合蛋白質発現ベクターを作成することによっ
て行うことができる。
Next, the obtained DNA fragment and the reporter protein gene are ligated to prepare a fusion gene encoding a fusion protein between the N-terminal region of the target protein and the reporter protein. Such a fusion gene can be prepared, for example, by inserting a DNA fragment into a reporter protein expression vector to prepare a fusion protein expression vector.

【0015】リポーター蛋白質としては、そのN末端に
膜貫通ドメインを付加してやれば細胞表面に輸送され、
かつ輸送されて細胞表面に表出したものと、細胞内に留
まったものの差異を容易に検出できるものが望ましい。
例えば、ウロキナーゼ型プラスミノーゲンアクチベータ
ー、組織プラスミノーゲンアクチベーター、血液凝固因
子などの酵素類を例示することができる。また、リポー
ター蛋白質が本来分泌蛋白質である場合には、これらの
蛋白質由来の分泌シグナル配列ペプチドを除去したもの
を用いることが好ましい。ステップ2 ステップ1で作成した融合遺伝子を動物細胞に導入する
には、例えば、融合蛋白質発現ベクターで大腸菌を形質
転換したのち、単一コロニー化し、各々から調製したプ
ラスミド、一本鎖DNA、あるいは一本鎖ファージ等を
用いて動物細胞のトランスフェクションを行なう。
As a reporter protein, if a transmembrane domain is added to its N-terminus, it is transported to the cell surface,
In addition, it is desirable that the difference between those transported and expressed on the cell surface and those remaining inside the cell can be easily detected.
For example, enzymes such as urokinase-type plasminogen activator, tissue plasminogen activator, and blood coagulation factor can be exemplified. When the reporter protein is originally a secretory protein, it is preferable to use a protein from which a secretory signal sequence peptide derived from these proteins has been removed. Step 2 In order to introduce the fusion gene prepared in Step 1 into animal cells, for example, after transforming Escherichia coli with the fusion protein expression vector, the colony is transformed into a single colony, and the plasmid, single-stranded DNA, or single-stranded DNA prepared from each is transformed. Transfection of animal cells is carried out using the main chain phage or the like.

【0016】発現ベクターを動物細胞に導入するには、
リン酸カルシウム法、DEAE−デキストラン法、リポ
ソーム法、エレクトロポレーション法等を用いることが
できる(例えば、実験医学別冊「遺伝子工学ハンドブッ
ク」、羊土社、1991年を参照)。あるいは、一本鎖ファ
ージを調製した後、これを用いてトランスフェクション
を行なえば、より容易に遺伝子を動物細胞に導入するこ
とができる[Yokoyama-Kobayashi and Kato, Biochem. B
iophys. Res. Commun. 192:935-939 (1993)]。
To introduce an expression vector into animal cells,
A calcium phosphate method, a DEAE-dextran method, a liposome method, an electroporation method, and the like can be used (for example, see Experimental Medicine Separate Volume “Genetic Engineering Handbook”, Yodosha, 1991). Alternatively, the gene can be more easily introduced into animal cells by preparing a single-stranded phage and transfecting it using this [Yokoyama-Kobayashi and Kato, Biochem.
iophys. Res. Commun. 192: 935-939 (1993)].

【0017】動物細胞としては、内在性のリポーター蛋
白質を発現しておらず、ベクターに組み込まれた複製オ
リジンやプロモーターが働くものであれば、どのような
細胞であってもよい。なお、実施例に示したようなSV
40の複製オリジンやプロモーターを使用する場合に
は、T抗原を発現しているCOS細胞が適している。ステップ3 発現ベクター等として融合遺伝子を導入した動物細胞を
適当な条件下で培養した後、培養液を除去し、細胞を十
分洗浄した後、リポーター蛋白質が膜表面に留まってい
るかどうかを検出する。この検出には、使用したリポー
ター蛋白質に応じた検出法を用いる。酵素の場合には、
対応する酵素活性検出法を用いる。ウロキナーゼをリポ
ーター蛋白質とした場合には、人工基質ペプチドを用い
る方法やフィブリンプレート法等を用いることができ
る。例えば、フィブリンを含む寒天シートを動物細胞の
上に直接接触させることによって、細胞表面上に存在す
るウロキナーゼの活性を測定することができる。また、
細胞を破砕した後、その破砕液の活性を測定してもよ
い。ウロキナーゼが細胞内に留まっているときは、これ
らのアッセイ法ではウロキナーゼ活性が検出されない。
As the animal cell, any cell may be used as long as it does not express an endogenous reporter protein and the replication origin or promoter incorporated in the vector works. Note that SV as shown in the embodiment
When using 40 replication origins and promoters, COS cells expressing T antigen are suitable. Step 3 After culturing animal cells into which the fusion gene has been introduced as an expression vector or the like under appropriate conditions, removing the culture solution, washing the cells sufficiently, and detecting whether the reporter protein remains on the membrane surface. For this detection, a detection method according to the reporter protein used is used. In the case of enzymes,
Use the corresponding enzyme activity detection method. When urokinase is used as the reporter protein, a method using an artificial substrate peptide, a fibrin plate method, or the like can be used. For example, the activity of urokinase present on the cell surface can be measured by bringing an agar sheet containing fibrin into direct contact with animal cells. Also,
After crushing the cells, the activity of the lysate may be measured. When urokinase remains in the cell, no urokinase activity is detected in these assays.

【0018】以上の方法により、N末端から開始コドン
および膜貫通ドメインを順次有する各DNA断片とリポ
ーター遺伝子との融合遺伝子を細胞で発現させた場合
に、融合蛋白質のC末端に存在するウロキナーゼが、膜
表面に出ているかどうかを判定することができる。した
がって、これらの結果を総合的に判断することにより、
ターゲット蛋白質の膜貫通ドメインが細胞膜の中でどの
ように配向しているかを決定することができ、最終的に
膜蛋白質のトポロジーを決定することができる。。
According to the above method, when a fusion gene of each DNA fragment having a start codon and a transmembrane domain sequentially from the N-terminus and a reporter gene is expressed in a cell, urokinase present at the C-terminus of the fusion protein is expressed as It can be determined whether or not it is on the film surface. Therefore, by comprehensively judging these results,
One can determine how the transmembrane domain of the target protein is oriented in the cell membrane and ultimately determine the topology of the membrane protein. .

【0019】[0019]

【実施例】次に実施例を示してこの発明をさらに詳細か
つ具体的に説明するが、この発明はこれらの例に限定さ
れるものではない。なお、DNA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 Clonin
g. A Laboratory Manual",Cold Spring Harbor Laborat
ory, 1989 )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は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。 参考例1:4個の膜貫通ドメインを有する膜蛋白質遺伝
子HP00966 のクローニング ヒト骨肉種細胞株Saos-2細胞cDNAライブラリーか
ら選択したcDNAクローンの大規模塩基配列決定の結
果、膜蛋白質遺伝子のクローンHP00966 を得た。この
クローンは、配列番号1に示した塩基配列からなり、15
5bp の5’非翻訳領域、762 bpのオープンリーディング
フレーム、805bp の3’非翻訳領域からなる構造を有し
ていた。オープンリーディングフレームは253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CD63抗原[Metzelaar, M. J. et al.,
J. Bio. Chem. 266: 3239-3245 (1991)]のアミノ酸配
列と32.5%の相同性を有していた。図1には、Kyte & D
oolittle法[Kyte, J. & Doolittle, R. F.,J. Mol. Bi
ol. 157: 105-132 (1982)]で求めたこの蛋白質の疎水
性プロフィールを示す。4箇所に膜貫通ドメインと思わ
れる疎水性の高い領域が見られる。このパターンは、他
のTM4スーパーファミリーに共通してみられる特徴で
ある。 実施例1:ウロキナーゼ融合蛋白質の発現ベクターの構
築 図2に各々の構成を模式的に示した4種類の融合遺伝子
による組換えベクター以下の手順で作成した。 (1)pSSD1 ベクターフラグメントの調製 1 μg のpSSD1 プラスミドを制限酵素SnaBI 10ユニッ
ト、制限酵素EcoRV15 ユニットにより消化後、大腸菌由
来アルカリフォスファターゼ0.6 ユニットにより末端の
リン酸基を除去した。このものを0.7%アガロースゲル電
気泳動にかけ、約4,500 塩基対のフラグメントを単離し
た。 (2)HP00966 の第1膜貫通ドメインの翻訳領域を含
むpSSD1-966.1 の構築 2μg のHP00966 クローンを制限酵素SnaBI 10ユニッ
ト、制限酵素AfaI 10ユニットにより消化した後、1.5%
アガロースゲル電気泳動にかけ、0.3kb のフラグメント
を単離した。このフラグメント約20ngと上記(1)で得
られたベクターフラグメント約10ngを混和し、宝酒造製
DNAライゲーションキットを用いて連結させた。この
反応物を用いて大腸菌JM109 の形質転換を行ない、得ら
れたアンピシリン耐性コロニーから6株を選び、2mlの
LB培地にて37℃、一夜培養した。これらの菌体から抽
出したプラスミド約0.5 μg を2ユニットの制限酵素Nc
oIにより消化後、1.0%アガロースゲル電気泳動にかけ
た。この泳動パターンから、HP00966 由来cDNAフ
ラグメントが正方向に挿入されているクローンを選出
し、pSSD1-966.1 とした。 (3)HP00966 の第1〜第2膜貫通ドメインの翻訳領
域を含むpSSD1-966.2 の構築 HP00966 クローンを鋳型とし、合成DNAプライマー
5'-GCGAGATCTGTATTTAATACGACTCACTATAGGG-3'および5'-C
GGATATCGACTTTCCCGGATTGTGGC-3' 、パーキンエルマー社
製Ampli taq 5ユニットを用いてPCRを行ない、反応
産物をエタノール沈殿により精製した。この産物を制限
酵素SnaBI 10ユニット、制限酵素EcoRV15ユニットによ
り消化後、1.5%アガロースゲル電気泳動にかけ、約0.4k
b のフラグメントを単離した。このフラグメント約20ng
と上記(1)で得られたベクターフラグメント約10ngを
混和し、宝酒造製DNAライゲーションキットを用いて
連結させた。この反応物を用いて大腸菌JM109 の形質転
換を行ない、得られたアンピシリン耐性コロニーから6
株を選び、2mlのLB培地にて37℃、一夜培養した。こ
れらの菌体から抽出したプラスミド約0.5 μg を2ユニ
ットの制限酵素NcoIにより消化後、1.0%アガロースゲル
電気泳動にかけた。この泳動パターンから、HP00966
由来cDNAフラグメントが正方向に挿入されているク
ローンを選出し、pSSD1-966.2 とした。 (4)HP00966 の第1〜第3膜貫通ドメインのコード
領域を含むpSSD1-966.3の構築 2μg のHP00966 クローンを制限酵素SnaBI 10ユニッ
ト、制限酵素EcoT22 10 ユニットにより消化した後、宝
酒造製DNAブランティングキットにより末端を平滑化
した。このものを1.5%アガロースゲル電気泳動にかけ、
約0.8kb のフラグメントを単離した。このフラグメント
約20ngと上記(1)で得られたベクターフラグメント約
10ngを混和し、宝酒造製DNA ライゲーションキットを用
いて連結させた。この反応物を用いて大腸菌JM109 の形
質転換を行ない、得られたアンピシリン耐性コロニーか
ら6株を選び、2mlのLB培地にて37℃、一夜培養し
た。これらの菌体から抽出したプラスミド約0.5 μg を
2ユニットの制限酵素NcoIにより消化後、1.0%アガロー
スゲル電気泳動にかけた。この泳動パターンから、HP
00966 由来cDNAフラグメントが正方向に挿入されて
いるクローンを選出し、pSSD1-966.3 とした。 (5)HP00966 の第1〜第4膜貫通ドメインのコード
領域を含むpSSD1-966.4の構築 2μgのHP00966 クローンを制限酵素SnaBI 10ユニッ
ト、制限酵素SacI 15ユニットにより消化した後、宝酒
造製DNA ブランティングキットにより末端を平滑化し
た。このものを1.5%アガロースゲル電気泳動にかけ、約
0.9kb のフラグメントを単離した。このフラグメント約
20ngと上記(1)で得られたベクターフラグメント約10
ngを混和し、宝酒造製DNAライゲーションキットを用
いて連結させた。この反応物を用いて大腸菌JM109 の形
質転換を行ない、得られたアンピシリン耐性コロニーか
ら6株を選び、2mlのLB培地にて37℃、一夜培養し
た。これらの菌体から抽出したプラスミド約0.5 μg を
2ユニットの制限酵素NcoIにより消化後、1.0%アガロー
スゲル電気泳動にかけた。この泳動パターンから、HP00
966 由来cDNAフラグメントが正方向に挿入されているク
ローンを選出し、pSSD1-966.4 とした。 実施例2:各種融合遺伝子の発現およびウロキナーゼ活
性の検出 (1)pSSD1 各種誘導体の発現 文献[Yokoyam-Kobayashi, M. et al., Gene 163:193-1
96 (1995) ]記載の方法に従って約100ng のpSSD1-966.
1 、pSSD1-966.2 、pSSD1-966.3 、pSSD1-966.4 の一本
鎖DNAを含むファージ粒子、コントロールとして同量
のpSSD1 の一本鎖DNAを含むファージ粒子を、それぞ
れ7.5 μg のリポポリアミン(TRANSFECTAM )を用いて
サル腎臓由来培養細胞株COS7(105個) に導入した。
これらの細胞を37℃、5 %CO2 の条件下で5日間培養し
た。 (2)培地中のウロキナーゼ活性の検出 文献[Yokoyam-Kobayashi, M. et al., Gene 163:193-1
96 (1995) ]記載の方法に従って調製したフィブリンプ
レートに上記(1)の各細胞の培養液10μl をのせ、37
℃にて一夜インキュべートした。この結果、いずれの細
胞の培地からもウロキナーゼ活性は検出されなかった。 (3)細胞表面のウロキナーゼ活性の検出 50mMリン酸緩衝液(pH7.4 )を用いて、ウシ由来フィブ
リノーゲンの2 %溶液および0.5%アガロース溶液を調製
し、各液1mlに1M 塩化カルシウム2μl 、トロンビン
2ユニットを加え、直径3.5cm のプレートに流し込み、
37℃にて1 時間重合させた。このプレートから重合した
フィブリンを剥がし、薄膜状のフィブリン(フィブリン
シート)を得た。次いで、上記(1)の培養細胞から培
地を除去し、リン酸緩衝液を含む生理食塩水(PBS)
により細胞表面を洗浄した。この細胞の表面に密着する
ようにフィブリンシートをのせ、37℃、一夜インキュべ
ートした。この結果、pSSD1 、pSSD1-966.2 、pSSD1-96
6.4 を発現させた細胞についてはフィブリンシートに変
化は見られなかった。一方、pSSD1-966.1 、pSSD1-966.
3 を発現させた細胞ではフィブリンシートに溶解斑が観
察された(図3)。以上の結果から、HP00966 によっ
てコードされている膜蛋白質は、図4に示されるよう
に、N末端、第1膜貫通ドメインと第3膜貫通ドメイン
の間の部分、およびC末端が細胞質側にあり、第1膜貫
通ドメインと第2膜貫通ドメインの間の部分並びに第3
膜貫通ドメインと第4膜貫通ドメインの間の部分が、細
胞外に出ている構造をとっていることがわかった。な
お、この構造は、TM4スーパーファミリーの膜蛋白質
のトポロジーとして予想されていたものと一致した。 (4)超音波破砕した細胞からのウロキナーゼ活性の検
出 上記(1)の培養細胞から培地を除去し、PBSにより
細胞表面を洗浄した後、セルスクレイパー(ファルコン
社製)を用いて細胞を培養ディッシュから剥がした。こ
の細胞を0.2ml のPBSに懸濁し、超音波細胞破砕装置
バイオラプター(コスモバイオ社製)により出力H、レ
ベル4、15秒間、10回の条件において超音波処理を行な
った。処理後の懸濁液10μl をフィブリンプレートにの
せ、37℃にて一夜インキュべートした。この結果、pSSD
1 、pSSD1-966.2 、pSSD1-966.4を発現させた細胞につ
いてはウロキナーゼ活性は検出されなかった。一方、pS
SD1-966.1 、pSSD1-966.3 を発現させた細胞ではウロキ
ナーゼ活性が検出された。以上の結果は、膜表面の活性
を直接測定した上記(3)の結果と一致した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail and specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The basic operation and enzyme reaction for DNA recombination are described in the literature ("Molecular Clonin
g. A Laboratory Manual ", Cold Spring Harbor Laborat
ory, 1989). Restriction enzymes and various modifying enzymes used were those manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd. unless otherwise specified. The buffer composition and reaction conditions for each enzyme reaction were in accordance with the attached instructions. Reference Example 1: Cloning of Membrane Protein Gene HP00966 Having Four Transmembrane Domains As a result of large-scale nucleotide sequencing of a cDNA clone selected from a human osteosarcoma cell line Saos-2 cell cDNA library, a clone HP00966 of a membrane protein gene was obtained. I got This clone consists of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1,
It had a 5 bp 5 ′ untranslated region, a 762 bp open reading frame, and an 805 bp 3 ′ untranslated region. The open reading frame encodes a protein consisting of 253 amino acid residues. When this sequence was used to search a protein database, a human CD63 antigen [Metzelaar, MJ et al.,
J. Bio. Chem. 266: 3239-3245 (1991)]. Figure 1 shows Kyte & D
oolittle method [Kyte, J. & Doolittle, RF, J. Mol. Bi
157: 105-132 (1982)], showing the hydrophobicity profile of this protein. Highly hydrophobic regions, which are likely to be transmembrane domains, are found at four locations. This pattern is a feature common to other TM4 superfamilies. Example 1 Construction of Expression Vector for Urokinase Fusion Protein Recombinant Vector Using Four Kinds of Fusion Genes Each Structure is schematically shown in FIG. (1) Preparation of pSSD1 vector fragment 1 μg of pSSD1 plasmid was digested with 10 units of restriction enzyme SnaBI and 10 units of EcoRV15 restriction enzyme, and the terminal phosphate group was removed with 0.6 unit of alkaline phosphatase derived from Escherichia coli. This was subjected to 0.7% agarose gel electrophoresis, and a fragment of about 4,500 base pairs was isolated. (2) Construction of pSSD1-966.1 Containing the Translation Region of the First Transmembrane Domain of HP00966 After digestion of 2 μg of the HP00966 clone with 10 units of the restriction enzyme SnaBI and 10 units of the restriction enzyme AfaI, 1.5%
A 0.3 kb fragment was isolated by agarose gel electrophoresis. About 20 ng of this fragment and about 10 ng of the vector fragment obtained in the above (1) were mixed and ligated using a DNA ligation kit manufactured by Takara Shuzo. Using this reaction product, Escherichia coli JM109 was transformed. Six strains were selected from the obtained ampicillin-resistant colonies and cultured overnight at 37 ° C. in 2 ml of LB medium. Approximately 0.5 μg of plasmid extracted from these cells was used for 2 units of restriction enzyme Nc
After digestion with oI, it was subjected to 1.0% agarose gel electrophoresis. From this electrophoresis pattern, a clone in which the HP00966-derived cDNA fragment was inserted in the forward direction was selected and designated as pSSD1-966.1. (3) Construction of pSSD1-966.2 containing the translation regions of the first and second transmembrane domains of HP00966 Using the HP00966 clone as a template, a synthetic DNA primer
5'-GCGAGATCTGTATTTAATACGACTCACTATAGGG-3 'and 5'-C
PCR was performed using GGATATCGACTTTCCCGGATTGTGGC-3 'and 5 units of Amplitaq manufactured by PerkinElmer, Inc., and the reaction product was purified by ethanol precipitation. After digesting this product with the restriction enzyme SnaBI 10 units and the restriction enzyme EcoRV15 unit, the product is subjected to 1.5% agarose gel electrophoresis, about 0.4 k
The fragment of b was isolated. About 20ng of this fragment
And about 10 ng of the vector fragment obtained in (1) above, and ligated using a DNA ligation kit manufactured by Takara Shuzo. Using this reaction product, E. coli JM109 was transformed, and 6 ampicillin-resistant colonies were obtained.
A strain was selected and cultured overnight at 37 ° C. in 2 ml of LB medium. About 0.5 μg of the plasmid extracted from these cells was digested with 2 units of restriction enzyme NcoI and subjected to 1.0% agarose gel electrophoresis. From this electrophoresis pattern, HP00966
A clone in which the derived cDNA fragment was inserted in the forward direction was selected and designated as pSSD1-966.2. (4) Construction of pSSD1-966.3 containing the coding regions of the first to third transmembrane domains of HP00966 After digesting 2 μg of the HP00966 clone with 10 units of the restriction enzyme SnaBI and 10 units of the restriction enzyme EcoT22, DNA blunting kit manufactured by Takara Shuzo Was used to blunt the ends. This is subjected to 1.5% agarose gel electrophoresis,
An approximately 0.8 kb fragment was isolated. About 20 ng of this fragment and about 20 ng of the vector fragment obtained in the above (1)
10 ng were mixed and ligated using Takara Shuzo DNA Ligation Kit. Using this reaction product, Escherichia coli JM109 was transformed. Six strains were selected from the obtained ampicillin-resistant colonies and cultured overnight at 37 ° C. in 2 ml of LB medium. About 0.5 μg of the plasmid extracted from these cells was digested with 2 units of restriction enzyme NcoI and subjected to 1.0% agarose gel electrophoresis. From this migration pattern, HP
A clone in which the cDNA fragment derived from the 96966 was inserted in the forward direction was selected and designated as pSSD1-966.3. (5) Construction of pSSD1-966.4 Containing Coding Regions of HP00966 First to Fourth Transmembrane Domains After digesting 2 μg of the HP00966 clone with 10 units of the restriction enzyme SnaBI and 15 units of the restriction enzyme SacI, a DNA branding kit manufactured by Takara Shuzo Was used to blunt the ends. This was subjected to 1.5% agarose gel electrophoresis,
A 0.9 kb fragment was isolated. About this fragment
20 ng and about 10 vector fragments obtained in (1) above
ng were mixed and ligated using a DNA ligation kit manufactured by Takara Shuzo. Using this reaction product, Escherichia coli JM109 was transformed. Six strains were selected from the obtained ampicillin-resistant colonies and cultured overnight at 37 ° C. in 2 ml of LB medium. About 0.5 μg of the plasmid extracted from these cells was digested with 2 units of restriction enzyme NcoI and subjected to 1.0% agarose gel electrophoresis. From this migration pattern, HP00
A clone in which the 966-derived cDNA fragment was inserted in the forward direction was selected and designated as pSSD1-966.4. Example 2: Expression of various fusion genes and detection of urokinase activity (1) Expression of various derivatives of pSSD1 Reference [Yokoyam-Kobayashi, M. et al., Gene 163: 193-1]
96 (1995)] according to the method described in about 100 ng of pSSD1-966.
1. A phage particle containing single-stranded DNA of pSSD1-966.2, pSSD1-966.3, and pSSD1-966.4, and a phage particle containing the same amount of single-stranded DNA of pSSD1 as a control were each mixed with 7.5 μg of lipopolyamine (TRANSFECTAM). And introduced into a monkey kidney-derived cultured cell line COS7 (10 5 cells).
These cells were cultured under conditions of 37 ° C. and 5% CO 2 for 5 days. (2) Detection of urokinase activity in culture medium [Yokoyam-Kobayashi, M. et al., Gene 163: 193-1]
96 (1995)] on a fibrin plate prepared according to the method described in
Incubated overnight at ℃. As a result, urokinase activity was not detected in the culture medium of any of the cells. (3) Detection of urokinase activity on cell surface Using a 50 mM phosphate buffer (pH 7.4), a 2% solution of bovine fibrinogen and a 0.5% agarose solution were prepared, and 1 ml of each solution contained 2 μl of 1M calcium chloride and thrombin. Add 2 units, pour into a 3.5cm diameter plate,
Polymerization was performed at 37 ° C. for 1 hour. The polymerized fibrin was peeled off from this plate to obtain a thin fibrin (fibrin sheet). Next, the medium was removed from the cultured cells of the above (1), and a physiological saline solution (PBS) containing a phosphate buffer solution was used.
To wash the cell surface. A fibrin sheet was placed so as to be in close contact with the surface of the cells, and the cells were incubated at 37 ° C overnight. As a result, pSSD1, pSSD1-966.2, pSSD1-96
No change was seen in the fibrin sheet for cells expressing 6.4. On the other hand, pSSD1-966.1, pSSD1-966.
Lysed spots were observed on the fibrin sheet in cells expressing 3 (FIG. 3). From the above results, as shown in FIG. 4, the membrane protein encoded by HP00966 has the N-terminus, the portion between the first and third transmembrane domains, and the C-terminus on the cytoplasmic side. The portion between the first and second transmembrane domains and the third
It was found that the portion between the transmembrane domain and the fourth transmembrane domain had a structure that was extracellular. In addition, this structure was consistent with what was predicted as the topology of the TM4 superfamily membrane proteins. (4) Detection of urokinase activity from cells disrupted by sonication After removing the medium from the cultured cells in the above (1), washing the cell surface with PBS, and culturing the cells using a cell scraper (Falcon) Peeled off. The cells were suspended in 0.2 ml of PBS, and subjected to sonication using an ultrasonic cell disrupter BioRaptor (manufactured by Cosmo Bio) under the conditions of output H, level 4, 15 seconds, and 10 times. After the treatment, 10 µl of the suspension was placed on a fibrin plate and incubated at 37 ° C overnight. As a result, pSSD
1. No urokinase activity was detected in cells expressing pSSD1-966.2 and pSSD1-966.4. On the other hand, pS
Urokinase activity was detected in cells expressing SD1-966.1 and pSSD1-966.3. The above results were consistent with the results of the above (3) in which the activity of the film surface was directly measured.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この発明の
方法ににより、膜蛋白質のトポロジーを簡便かつ確実に
決定することが可能となる。決定された膜蛋白質の構造
は、その膜蛋白質を医薬品として用いる場合や、医薬品
のターゲットとして用いる場合に、有用な情報を提供す
る。
As described in detail above, the method of the present invention makes it possible to easily and reliably determine the topology of a membrane protein. The determined structure of the membrane protein provides useful information when the membrane protein is used as a drug or when used as a drug target.

【0021】[0021]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:1722 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:骨肉腫 セルライン:Saos−2 クローン名:HP00966 配列の特徴: 特徴を表す記号:CDS 存在位置:156..917 特徴を決定した方法:E 配列 ACTTGCTGGG GTCGGGGCTG CGCGACGGCG CAGGGGCTGC GGGGAGCGCC GCGCAGGCCG 60 TGCAGTTCCT AGCGAGGAGG CGCCGCCGCC ATTGCCGCTC TCTCGGTGAG CGCAGCCCCG 120 CTCTCCGGGC CGGGCCTTCG CGGGCCACCG GCGCC ATG GGC CAG TGC GGC ATC 173 Met Gly Gln Cys Gly Ile 1 5 ACC TCC TCC AAG ACC GTG CTG GTC TTT CTC AAC CTC ATC TTC TGG GGG 221 Thr Ser Ser Lys Thr Val Leu Val Phe Leu Asn Leu Ile Phe Trp Gly 10 15 20 GCA GCT GGC ATT TTA TGC TAT GTG GGA GCC TAT GTC TTC ATC ACT TAT 269 Ala Ala Gly Ile Leu Cys Tyr Val Gly Ala Tyr Val Phe Ile Thr Tyr 25 30 35 GAT GAC TAT GAC CAC TTC TTT GAA GAT GTG TAC ACG CTC ATC CCT GCT 317 Asp Asp Tyr Asp His Phe Phe Glu Asp Val Tyr Thr Leu Ile Pro Ala 40 45 50 GTA GTG ATC ATA GCT GTA GGA GCC CTG CTT TTC ATC ATT GGG CTA ATT 365 Val Val Ile Ile Ala Val Gly Ala Leu Leu Phe Ile Ile Gly Leu Ile 55 60 65 70 GGC TGC TGT GCC ACA ATC CGG GAA AGT CGC TGT GGA CTT GCC ACG TTT 413 Gly Cys Cys Ala Thr Ile Arg Glu Ser Arg Cys Gly Leu Ala Thr Phe 75 80 85 GTC ATC ATC CTG CTC TTG GTT TTT GTC ACA GAA GTT GTT GTA GTG GTT 461 Val Ile Ile Leu Leu Leu Val Phe Val Thr Glu Val Val Val Val Val 90 95 100 TTG GGA TAT GTT TAC AGA GCA AAG GTG GAA AAT GAG GTT GAT CGC AGC 509 Leu Gly Tyr Val Tyr Arg Ala Lys Val Glu Asn Glu Val Asp Arg Ser 105 110 115 ATT CAG AAA GTG TAT AAG ACC TAC AAT GGA ACC AAC CCT GAT GCT GCT 557 Ile Gln Lys Val Tyr Lys Thr Tyr Asn Gly Thr Asn Pro Asp Ala Ala 120 125 130 AGC CGG GCT ATT GAT TAT GTA CAG AGA CAG CTG CAT TGT TGT GGA ATT 605 Ser Arg Ala Ile Asp Tyr Val Gln Arg Gln Leu His Cys Cys Gly Ile 135 140 145 150 CAC AAC TAC TCA GAC TGG GAA AAT ACA GAT TGG TTC AAA GAA ACC AAA 653 His Asn Tyr Ser Asp Trp Glu Asn Thr Asp Trp Phe Lys Glu Thr Lys 155 160 165 AAC CAG AGT GTC CCT CTT AGC TGC TGC AGA GAG ACT GCC AGC AAT TGT 701 Asn Gln Ser Val Pro Leu Ser Cys Cys Arg Glu Thr Ala Ser Asn Cys 170 175 180 AAT GGC AGC CTG GCC CAC CCT TCC GAC CTC TAT GCT GAG GGG TGT GAG 749 Asn Gly Ser Leu Ala His Pro Ser Asp Leu Tyr Ala Glu Gly Cys Glu 185 190 195 GCT CTA GTA GTG AAG AAG CTA CAA GAA ATC ATG ATG CAT GTG ATC TGG 797 Ala Leu Val Val Lys Lys Leu Gln Glu Ile Met Met His Val Ile Trp 200 205 210 GCC GCA CTG GCA TTT GCA GCT ATT CAG CTG CTG GGC ATG CTG TGT GCT 845 Ala Ala Leu Ala Phe Ala Ala Ile Gln Leu Leu Gly Met Leu Cys Ala 215 220 225 230 TGC ATC GTG TTG TGC AGA AGG AGT AGA GAT CCT GCT TAC GAG CTC CTC 893 Cys Ile Val Leu Cys Arg Arg Ser Arg Asp Pro Ala Tyr Glu Leu Leu 235 240 245 ATC ACT GGC GGA ACC TAT GCA TAGTTGACAA CTCAAGCCTG AGCTTTTTGG 944 Ile Thr Gly Gly Thr Tyr Ala 250 253 TCTTGTTCTG ATTTGGAAGG TGAATTGAGC AGGTCTGCTG CTGTTGGCCT CTGGAGTTCA 1004 TTTAGTTAAA GCACATGTAC ACTGGTGTTG GACAGAGCAG CTTGGCTTTT CATGTGCCCA 1064 CCTACTTACC TACTACCTGC GACTTTCTTT TTCCTTGTTC TAGCTGACTC TTCATGCCCC 1124 TAAGATTTTA AGTACGATGG TGAACGTTCT AATTTCAGAA CCAATTGCGA GTCATGTAGT 1184 GTGGTAGAAT TAAAGGAGGA CACGAGCCTG CTTCTGTTAC CTCCAAGTGG TAACAGGACT 1244 GATGCCGAAA TGTCACCAGG TCCTTTCAGT CTTCACAGTG GAGAACTCTT GGCCAAAGGT 1304 TTTTGCGGGG AGGAGGAGGA AACCAGCTTT CTGGTTAAGG TTAACACCAG ATGGTGCCCC 1364 TCATTGGTGT CCTTTTAAAA AATATTTACT GTAGTCCAAT AAGATAGCAG CTGTACAAAA 1424 TGACTAAAAT AGATTGTAGG ATCATATGGC GTATATCTTG GTTCATCTTC AAAATCAGAG 1484 ACTGAGCTTT GAAACTAGTG GTTTTTAATC AAAGTTGGCT TTATAGGAGG AGTATAATGT 1544 ATGCACTACT GTTTTAAAAG AATTAGTGTG AGTGTGTTTT TGTATGAATG AGCCCATTCA 1604 TGGTAAGTCT TAAGCTTGTT GGAAATAATG TACCCATGTA GACTAGCAAA ATAGTATGTA 1664 GATGTGATCT CAGTTGTAAA TAGAAAAATC TAATTCAATA AACTCTGTAT CAGCCCCC 1722 SEQ ID NO: 1 Sequence length: 1722 Sequence type: nucleic acid Number of strands: double-stranded Topology: linear Sequence type: cDNA to mRNA Origin: Organism name: Homo-Sapiens Cell type: Osteosarcoma Cell line : Saos-2 Clone name: HP00966 Sequence features: Symbol indicating feature: CDS Location: 156. . 917 Method of Characterization: E Sequence ACTTGCTGGG GTCGGGGCTG CGCGACGGCG CAGGGGCTGC GGGGAGCGCC GCGCAGGCCG 60 TGCAGTTCCT AGCGAGGAGG CGCCGCCGCC ATTGCCGCTC TCTCGGTGAG CGCAGCCCCG 120 CTCTCCGGGC CGGGTCGC CGGGTCGCGGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGGCGGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGGCGGCGCGCGCGCGGCGGCGGCGGCGGCGGCGCGCGGCGGCGGCGGCC TTT CTC AAC CTC ATC TTC TGG GGG 221 Thr Ser Ser Lys Thr Val Leu Val Phe Leu Asn Leu Ile Phe Trp Gly 10 15 20 GCA GCT GGC ATT TTA TGC TAT GTG GGA GCC TAT GTC TTC ATC ACT TAT 269 Ala Ala Gly Ile Leu Cys Tyr Val Gly Ala Tyr Val Phe Ile Thr Tyr 25 30 35 GAT GAC TAT GAC CAC TTC TTT GAA GAT GTG TAC ACG CTC ATC CCT GCT 317 Asp Asp Tyr Asp His Phe Phe Glu Asp Val Tyr Thr Leu Ile Pro Ala 40 45 50 GTA GTG ATC ATA GCT GTA GGA GCC CTG CTT TTC ATC ATT GGG CTA ATT 365 Val Val Ile Ile Ala Val Gly Ala Leu Leu Phe Ile Ile Gly Leu Ile 55 60 65 70 GGC TGC TGT GCC ACA ATC CGG GAA AGT CGC TGT GGA CTT GCC ACG TTT 413 Gly Cys Cys Ala Thr Ile Arg Glu Ser Arg Cys Gly Leu Ala Thr Phe 75 80 85 GTC ATC ATC CTG CTC TTG GTT TTT GTC ACA GAA GTT GTT GTA GTG GTT 461 Val Ile Ile Leu Leu Leu Val Phe Val Thr Glu Val Val Val Val 90 95 100 TTG GGA TAT GTT TAC AGA GCA AAG GTG GAA AAT GAG GTT GAT CGC AGC 509 Leu Gly Tyr Val Tyr Arg Ala Lys Val Glu Asn Glu Val Asp Arg Ser 105 110 115 ATT CAG AAA GTG TAT AAG ACC TAC AAT GGA ACC AAC CCT GAT GCT GCT GCT 557 Ile Gln Lys Val Tyr Lys Thr Tyr Asn Gly Thr Asn Pro Asp Ala Ala 120 125 130 AGC CGG GCT ATT GAT TAT GTA CAG AGA CAG CTG CAT TGT TGT GGA ATT 605 Ser Arg Ala Ile Asp Tyr Val Gln Arg Gln Leu His Cys Cys Gly Ile 135 140 145 150 CAC AAC TAC TCA GAC TGG GAA AAT ACA GAT TGG TTC AAA GAA ACC AAA 653 His Asn Tyr Ser Asp Trp Glu Asn Thr Asp Trp Phe Lys Glu Thr Lys 155 160 165 AAC CAG AGT GTC CCT CTT AGC TGC TGC AGA GAG ACT GCC AGC AAT TGT 701 Asn Gln Ser Val Pro Leu Ser Cys Cys Arg Glu Thr Ala Ser Asn Cys 170 175 180 AAT GGC AGC CTG GCC CAC CCT TCC GAC CTC TAT GCT GAG GGG TGT GAG 749 Asn Gly Ser Leu Ala His Pro Ser Asp Leu Tyr Ala Glu Gly Cys Glu 185 190 1 95 GCT CTA GTA GTG AAG AAG CTA CAA GAA ATC ATG ATG CAT GTG ATC TGG 797 Ala Leu Val Val Lys Lys Leu Gln Glu Ile Met Met His Val Ile Trp 200 205 210 GCC GCA CTG GCA TTT GCA GCT ATT CAG CTG CTG GGC ATG CTG TGT GCT 845 Ala Ala Leu Ala Phe Ala Ala Ile Gln Leu Leu Gly Met Leu Cys Ala 215 220 225 230 TGC ATC GTG TTG TGC AGA AGG AGT AGA GAT CCT GCT TAC GAG CTC CTC 893 Cys Ile Val Leu Cys Arg Arg Ser Arg Asp Pro Ala Tyr Glu Leu Leu 235 240 245 ATC ACT GGC GGA ACC TAT GCA TAGTTGACAA CTCAAGCCTG AGCTTTTTGG 944 Ile Thr Gly Gly Thr Tyr Ala 250 253 TCTTGTTCTG ATTTGGAAGG TGAATTGAGC AGGTCTGCTG CTGTTGGCCT CTGGAGTTCA 1004 TTTAGTTAAA GCACATGTAC ACTGGTGTTG GACAGAGCAG CTTGGCTTTT CATGTGCCCA 1064 CCTACTTACC TACTACCTGC GACTTTCTTT TTCCTTGTTC TAGCTGACTC TTCATGCCCC 1124 TAAGATTTTA AGTACGATGG TGAACGTTCT AATTTCAGAA CCAATTGCGA GTCATGTAGT 1184 GTGGTAGAAT TAAAGGAGGA CACGAGCCTG CTTCTGTTAC CTCCAAGTGG TAACAGGACT 1244 GATGCCGAAA TGTCACCAGG TCCTTTCAGT CTTCACAGTG GAGGCTAGGGCTAG CTGGTTAAGG TTAACACCAG ATGGTGCCCC 1364 TCATTGGTGT CCTTTTAAAA AATATTTACT GTAGTCCAAT AAGATAGCAG CTGTACAAAA 1424 TGACTAAAAT AGATTGTAGG ATCATATGGC GTATATCTTG GTTCATCTTC AAAATCAGAG 1484 ACTGAGCTTT GAAACTAGTG GTTTTTAATC AAAGTTGGCT TTATAGGAGG AGTATAATGT 1544 ATGCACTACT GTTTTAAAAG AATTAGTGTG AGTGTGTTTT TGTATGAATG AGCCCATTCA 1604 TGGTAAGTCT TAAGCTTGTT GGAAATAATG TACCCATGTA GACTAGCAAA ATAGTATGTA 1664 GATGTGATCT CAGTTGTAAA TAGAAAAATC TAATTCAATA AACTCTGTAT CAGCCCCC 1722

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】膜蛋白質遺伝子のクローンHP00966 のアミノ
酸配列における疎水性/親水性プロフィールを示すグラ
フ図である。
FIG. 1 is a graph showing the hydrophobicity / hydrophilicity profile in the amino acid sequence of the membrane protein gene clone HP00966.

【図2】膜蛋白質HP00966 とウロキナーゼの融合遺伝
子の構成を表す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of a fusion gene of membrane protein HP00966 and urokinase.

【図3】細胞表面のウロキナーゼ活性を示す図面に代わ
る写真であり、各細胞は、上段左からpSSD1 、pSSD1-96
61、pSSD1-9662、下段左からpSSD1-10085 、pSSD1-966
3、pSSD1-9664による形質転換体である。
FIG. 3 is a photograph instead of a drawing showing urokinase activity on the cell surface, where each cell is pSSD1, pSSD1-96 from the upper left.
61, pSSD1-9662, pSSD1-10085, pSSD1-966 from bottom left
3. Transformant with pSSD1-9664.

【図4】この発明の方法によって決定された膜蛋白質H
P00966 のトポロジーを示す模式図である。
FIG. 4. Membrane protein H determined by the method of the invention.
It is a schematic diagram which shows the topology of P00966.

フロントページの続き (72)発明者 加藤 誠志 神奈川県相模原市若松3−46−50Continued on the front page (72) Inventor Seishi Kato 3-46-50 Wakamatsu, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 n個(nは2以上の整数)の膜貫通ドメ
インを有する膜蛋白質のトポロジーを決定する方法であ
って、膜蛋白質をコードする遺伝子から、開始コドンお
よび第1番目から第n番目までの膜貫通ドメインを順次
に連続して含むn種類のDNA断片を調製し、これらの
DNA断片のそれぞれのC末端にリポーター蛋白質をコ
ードする遺伝子を融合させ、これらの融合遺伝子をそれ
ぞれ動物細胞に導入して融合蛋白質を発現させ、各細胞
におけるリポーター蛋白質の存在位置を指標として膜蛋
白質のトポロジーを決定する方法。
1. A method for determining the topology of a membrane protein having n (n is an integer of 2 or more) transmembrane domains, comprising: a gene encoding a membrane protein; N types of DNA fragments containing the transmembrane domains up to the first in order are prepared, and a gene encoding a reporter protein is fused to the C-terminus of each of these DNA fragments. And expressing the fusion protein, and determining the topology of the membrane protein using the location of the reporter protein in each cell as an index.
【請求項2】 リポーター蛋白質がプラスミノーゲンア
クチベーターである請求項1の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the reporter protein is a plasminogen activator.
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