JPH11507505A - ヒトgタンパク質レセプターhibef51 - Google Patents

ヒトgタンパク質レセプターhibef51

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JPH11507505A
JPH11507505A JP9500376A JP50037695A JPH11507505A JP H11507505 A JPH11507505 A JP H11507505A JP 9500376 A JP9500376 A JP 9500376A JP 50037695 A JP50037695 A JP 50037695A JP H11507505 A JPH11507505 A JP H11507505A
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Abstract

(57)【要約】 ヒトGタンパク質共役型レセプターポリペプチド、およびこのようなポリペプチドをコードするDNA(RNA)、ならびに組換え技術によりこのようなポリペプチドを産生するための手順を開示する。このようなポリペプチドを利用して、このようなポリペプチドに対するアンタゴニストおよびアゴニストを同定するための方法、ならびにアゴニストおよびアンタゴニストを治療的に用いて、レセプターポリペプチドの過小発現および過剰発現それぞれに関する症状を処置するための方法もまた開示する。レセプター核酸配列における変異を検出するための診断方法および宿主由来のサンプル中の可溶性形態のレセプターのレベルを検出するための診断方法もまた開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒトGタンパク質レセプターHIBEF51 本発明は、新たに同定されたポリヌクレオチド、このようなポリヌクレオチド によりコードされるポリペプチド、このようなポリヌクレオチドおよびポリペプ チドの使用、ならびにこのようなポリヌクレオチドおよびポリペプチドの産生に 関する。より詳細には、本発明のポリペプチドは、ヒトの7-膜貫通レセプター である。この膜貫通レセプターはGタンパク質共役型レセプターである。本発明 はまた、このようなポリペプチドの作用を阻害することに関する。 多数の医学的に重要な生物学的プロセスが、Gタンパク質および/またはセカ ンドメッセンジャー(例えば、cAMP)を含むシグナル伝達経路に関与するタンパ ク質により媒介されることは、十分に確立されている(Lefkowitz,Nature,351 :353-354(1991))。本明細書中では、これらのタンパク質を、Gタンパク質を用 いた経路に関与するタンパク質またはPPGタンパク質という。これらのタンパク 質のいくつかの例としては、GPCレセプター(例えば、アドレナリン作用性薬剤 およびドーパミンに対するGPCレセプター(Kobilka,B.K.ら,PNAS,84:46-50(1 987); Kobilka,B.K.ら,Science,238:650-656(1987); Bunzow,J.R.ら,Natur e,336:783-787(1988)))、Gタンパク質それ自体、エフェクタータンパク質( 例えば、ホスホリパーゼC、アデニルシクラーゼ、およびホスホジエステラーゼ )、ならびにアクチュエータータンパク質(actuator protein)(例えば、プロ テインキナーゼAおよびプロテインキナーゼC)(Simon,M.I.ら,Science,252 :802-8(1991))が挙げられる。 例えば、シグナル伝達の1つの形態では、ホルモン結合の効果は、細胞内にお ける酵素アデニル酸シクラーゼの活性化である。ホルモンによる酵素の活性化は 、ヌクレオチドGTPの存在に依存し、そしてGTPはまた、ホルモン結合に影響を与 える。Gタンパク質は、ホルモンレセプターをアデニル酸シクラーゼに連結させ る。Gタンパク質は、ホルモンレセプターにより活性化されると、GTPを結合型G DPに変換することが示された。次いで、GTPを有する形態は、活性化されたアデ ニル 酸シクラーゼに結合する。GTPのGDPへの加水分解は、Gタンパク質それ自体によ り触媒され、Gタンパク質をその基底の不活性な形態に戻す。従って、Gタンパ ク質は、シグナルをレセプターからエフェクターに中継する中間物として、およ びシグナルの持続時間を制御する時計としての2つの役割を果たす。 Gタンパク質共役型レセプターの膜タンパク質遺伝子スーパーファミリーは、 7つの推定上の膜貫通ドメインを有するものとして特徴づけられている。これら のドメインは、細胞外または細胞質ループにより結合された膜貫通αヘリックス を表すと考えられている。Gタンパク質共役型レセプターは、ホルモン、ウイル ス、増殖因子および神経レセプターのような広範囲の生物学的に活性なレセプタ ーを含む。 Gタンパク質共役型レセプターは、少なくとも8つの分岐した親水性ループを 結合する、約20〜30アミノ酸のこれらの7つの保存された疎水性の範囲を含むも のとして特徴づけられている。共役型レセプターのGタンパク質ファミリーの例 として、ドーパミンレセプターが挙げられる。これは、精神病的および神経学的 障害を処置するために使用される神経弛緩性薬物に結合する。このファミリーの メンバーの他の例としては、カルシトニン、アドレナリン作用性、エンドセリン 、cAMP、アデノシン、ムスカリン様、アセチルコリン、セロトニン、ヒスタミン 、トロンビン、キニン、卵胞刺激ホルモン、オプシンおよびロドプシン、臭気物 質、サイトメガロウイルスレセプターなどが挙げられる。 大部分のGPRは、機能的なタンパク質構造を安定化させると考えられているジ スルフィド結合を形成する最初の2つの細胞外ループの各々において単一の保存 されたシステイン残基を有する。7つの膜貫通領域はTM1、TM2、TM3、TM4、TM5 、TM6、およびTM7と命名されている。TM3はまたシグナル伝達に関連付けられて いる。 システイン残基のリン酸化および脂質化(パルミチル化またはファルネシル化) は、いくつかのGPRのシグナル伝達に影響を与え得る。大部分のGPRは、第3の細 胞質ループおよび/またはカルボキシ末端内に潜在的なリン酸化部位を含有する 。いくつかのGPR(例えば、β-アドレノレセプター)について、プロテインキナ ーゼAおよび/または特異的なレセプターキナーゼによるリン酸化は、レセ プター脱感作を媒介する。 GPRのリガンド結合部位は、いくつかのGPR膜貫通ドメインにより形成される親 水性受口(socket)を含有すると考えられており、この受口はGPRの親水性残基に より囲まれている。各GPR膜貫通ヘリックスの疎水性側は内側に向いており、そ してイオン化リガンド結合部位を形成すると仮定されている。TM3は、リガンド 結合部位(例えば、TM3のアスパラギン酸残基を含む)を有するとして、いくつ かのGPRにおいて関連付けられている。さらに、TM5のセリン、TM6のアスパラギ ン、およびTM6のまたはTM7のフェニルアラニンまたはチロシンはまた、リガンド 結合に関連付けられている。 GPRは、ヘテロ三量体のGタンパク質により種々の細胞内の酵素、イオンチャ ンネルおよびトランスポーターに細胞内で共役され得る(Johnsonら、Endoc.,Re v.,10:317-331(1989)を参照のこと)。異なるGタンパク質のαサブユニットは 、細胞内で種々の生物学的機能を調節するための特定のエフェクターを優先的に 刺激する。GPRの細胞質残基のリン酸化は、いくつかのGPRのGタンパタ質共役の 調節のための重要な機構として同定されている。 Gタンパク質共役型レセプターは、哺乳動物宿主内の多数の部位において見出 されている。例えば、ドーパミンは中枢神経系における重要な神経伝達物質であ り、そしてGタンパク質共役型レセプターのリガンドである。 本発明の1つの局面によれば、新規の成熟レセプターポリペプチド、ならびに それらの生物学的に活性で、かつ診断または治療に有用なフラグメント、アナロ グおよび誘導体が提供される。本発明のレセプターポリペプチドはヒト起源であ る。 本発明の別の局面によれば、本発明のレセプターポリペプチドをコードする単 離された核酸分子が提供され、この核酸分子は、mRNA、DNA、cDNA、ゲノムDNA、 なら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、かつ診断ま たは治療に有用なそれらのフラグメントを含む。 本発明のさらなる局面によれば、本発明のレセプターポリペプチドをコードす る核酸配列を含む組換え原核生物宿主細胞および/または組換え真核生物宿主細 胞を、前記ポリペプチドの発現およびその後の前記タンパク質の回収を促進する 条件下で、培養する工程を包含する組換え技術によってこのようなレセプターポ リペプチドを産生するためのプロセスが提供される。 本発明のなおさらなる局面によれば、このようなレセプターポリペプチドに対 する抗体が提供される。 本発明の別の局面によれば、本発明のレセプターポリペプチドに結合し、そし てそれを活性化するまたはその活性化を阻害する化合物のスクリーニング方法が 提供される。 本発明のなお別の実施態様によれば、上気道症状(例えば、アレルギー性鼻炎 、枯草熱、急性コリーザおよび副鼻腔炎)の防止および/または処置において有 用である本発明のレセプターポリペプチドに結合し、そしてそれを活性化する化 合物を宿主に投与して、子宮性阻害を促進する、血小板凝集を刺激する、脂質代 謝を調節する、および膵臓からのグルコース媒介性インシュリン放出を阻害する プロセスが提供される。 本発明の別の局面によれば、本発明のレセプターポリペプチドを、遺伝子治療 を介して投与して、ポリペプチドの過小発現またはレセプターポリペプチドに対 するリガンドの過小発現に関連する症状を処置する方法が提供される。 本発明のなお別の実施態様によれば、高血圧および他の心筋性疾患ならびに血 管収縮に関する他の疾患の防止および/または処置において有用である、本発明 のレセプターポリペプチドに結合し、そしてその活性化を阻害する化合物を宿主 に投与するプロセスが提供される。 本発明のさらに別の局面によれば、本発明のポリヌクレオチド配列に特異的に ハイブリダイズするのに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 。 本発明のなお別の局面によれば、このようなポリペプチドをコードする核酸配 列における変異に関連する疾患を検出するための、およびレセプターポリペプチ ドの可溶性形態の変化されたレベルを検出するための診断的アッセイが提供され る。 本発明のなおさらなる局面によれば、このようなレセプターポリペプチド、ま たはこ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、科学的研究、DN Aの合成およびDNAベクターの製造に関するインビトロの目的のために利用するた めのプロセスが提供される。 本発明のこれらおよび他の局面は、本明細書中の教示から当業者に明らかであ るはずである。 以下の図面は、本発明の実施態様の例示であり、そして請求の範囲により包含 される本発明の範囲を限定することを意味しない。 図1は、本発明のGタンパク質共役型レセプターのcDNA配列、および対応する 推定アミノ酸配列を示す。アミノ酸の標準1文字略語を使用する。配列決定を、 373自動DNAシーケンサー(Applied Biosystems,Inc.)を用いて行った。 図2は、本発明のGタンパク質共役型レセプターとヒトアドレナリン作用性α2 Aレセプターとのアミノ酸アラインメントを示す。 本発明の1つの局面によれば、図1の推定アミノ酸配列を有する成熟ポリペプ チド、または1995年6月1日にATCC受託番号第 号として寄託されたクロー ンのcDNAによりコードされる成熟ポリペプチドをコードする単離された核酸(ポ リヌクレオチド)が提供される。 本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、骨格筋、心臓および 脳に見出され得る。本発明のポリヌクレオチドは、ヒト幼児脳由来のcDNAライブ ラリーにおいて発見された。これは構造的にGタンパク質共役型レセプターファ ミリーに関連する。これは、349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。このタンパク質は、ヒトα2Aアドレナリン作用 性レセプターに最も高い程度の相同性を示し、331アミノ酸の領域にわたって25. 387%の同一性および51.084%の類似性を有する。 本発明のポリヌクレオチドは、RNAの形態またはDNA(このDNAは、cDNA、ゲノ ムDNA、および合成DNAを含む)の形態であり得る。DNAは二本鎖または一本鎖で あり得、そして一本鎖の場合には、コード鎖または非コード(アンチセンス)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(配列番号1) に示すコード配列または寄託したクローンのコード配列と同一であり得るか、あ るいはそのコード配列が、遺伝コードの重複または縮重の結果として、図1(配 列番号1)のDNAまたは寄託したcDNAと同じ成熟ポリペプチドをコードする異な るコード配列であり得る。 図1(配列番号2)の成熟ポリペプチドまたは寄託した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、以下を含み得る: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配 列または分泌配列あるいはプロタンパク質配列のようなさらなるコード配列;成 熟ポリペプチドのコード配列(および必要に応じてさらなるコード配列)ならび に非コード配列(例えば、イントロンあるいは成熟ポリペプチドのコード配列の 5'および/または3'非コード配列)。 従って、用語「ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド」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、ならびにさらなるコード配列およ び/または非コード配列を含むポリヌクレオチドを含む。 本発明はさらに、図1(配列番号2)の推定アミノ酸配列を有するポリペプチ ドまたは寄託したクローンの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本明細書中上記のポリヌクレオチドの 改変体に関する。ポリヌクレオチドの改変体は、ポリヌクレオチドの天然に存在 する対立遺伝子改変体またはポリヌクレオチドの天然に存在しない改変体であり 得る。 従って、本発明は、図1に示すものと同じ成熟ポリペプチド、または寄託した クローンのcDNAによりコードされるものと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改変体を含む。この改 変体は、図1(配列番号2)のポリペプチドまたは寄託したクローンの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。このようなヌクレオチド改変体は、欠失改変体、置換改変体、および付加ま たは挿入改変体を含む。 本明細書中上記で示したように、ポリヌクレオチドは、図1(配列番号1)に 示すコード配列または寄託したクローンのコード配列の天然に存在する対立遺伝 子改変体であるコード配列を有し得る。当該分野で公知なように、対立遺伝子改 変体は、1つ以上のヌクレオチドの置換、欠失または付加を有し得るポリヌクレ オチド配列の別の形態であり、これはコードされるポリペプチドの機能を実質的 に変化させない。 ポリヌクレオチドはまた、本発明の全長ポリペプチドのTMおよび細胞内ドメイ ンから切断されたポリペプチドの細胞外部分であるレセプターポリペプチドの可 溶性形態をコードし得る。 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されたコード配列を有し得る。マーカー配列 は、細菌宿主の場合には、マーカーに融合された成熟ポリペプチドの精製を提供 する、pQE-9ベクターにより供給されるヘキサヒスチジンタグであり得る。ある いは、例えばマーカー配列は、哺乳動物宿主(例えば、COS-7細胞)が使用され る場合は、赤血球凝集素(HA)タグであり得る。HAタグは、インフルエンザ赤血 球凝集素タンパク質に由来するエピトープに対応する(Wilson,I.ら、Cell,37 :767(1984))。 用語「遺伝子」は、ポリペプチド鎖を産生することに関与するDNAのセグメン トを意味し;これは、コード領域の前および後(リーダーおよトレイラー(trail er))の領域ならびに個々のコードセグメント(エクソン)の間の介在配列(イ ントロン)を含む。 全長レセプター遺伝子のフラグメントは、全長遺伝子を単離するため、および この遺伝子に対する高い配列類似性または類似した生物学的活性を有する他の遺 伝子を単離するために、cDNAライブラリーのハイブリダイゼーションプローブと して使用され得る。このタイプのプローブは、好ましくは、少なくとも30塩基を 有し、そして例えば、50塩基以上を有し得る。プローブはまた、全長の転写物に 対応するcDNAクローンおよびゲノムクローン、または調節およびプロモーター領 域、エキソン、ならびにイントロンを含む完全レセプター遺伝子を含有するクロ ーンを同定するために使用され得る。スクリーニングの例は、既知のDNA配列を 使用し、オリゴヌクレオチドプローブを合成することにより、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標識さ れ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、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 ズするかを決定するために使用される。 本発明はさらに、配列間に少なくとも70%、好ましくは少なくとも90%、およ びより好ましくは95%の同一性が存在する場合、本明細書中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、本明細書中上記のポリ ヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチ ドに関する。本明細書中で用いられる用語「ストリンジェントな条件」は、ハイ ブリダイゼーションが、配列間に少なくとも95%、そして好ましくは少なくとも 97%の同一性が存在する場合のみに生じることを意味する。好ましい実施態様に おいて、本明細書中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、図1(配列番号1)のcDNAまたは寄託したcDNA(単数または複数)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機能または活性のいず れかを保持するポリペプチドをコードする。 あるいは、このポリヌクレオチドは、本発明のポリヌクレオチドにハイブリダ イズし、本明細書中上記したように、それに対して同一性を有し、そして活性を 保持てもよいかまたはしなくてもよい、少なくとも20塩基、好ましくは30塩基、 そしてより好ましくは少なくとも50塩基を有し得る。例えばそのようなポリヌク レオチドは、配列番号1のポリヌクレオチドのためのプローブとして(例えば、 このポリヌクレオチドの回収のためのプローブ、または診断用プローブ)あるい はPCRプライマーとして用いられ得る。 従って、本発明は、配列番号2のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド に対して少なくとも70%、好ましくは少なくとも90%の同一性およびより好まし くは95%の同一性を有するポリヌクレオチドならびにそのフラグメント(このフ ラグメントは、少なくとも30塩基および好ましくは少なくとも50塩基を有する) ならびにこのようなポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドに関する 。 本明細書中でいう寄託物(単数または複数)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下に維持される。これらの寄託物は、当 業者に対する便宜として提供されるにすぎず、そして米国特許法第112条の下で 寄託が必要とされることを認めたわけではない。寄託物に含まれるポリヌクレオ チドの配列、ならびに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、 本明細書中に参考として援用され、そして本明細書中の配列の任意の記載とのい かなる対立の場合にも管理している。寄託物を製造し、使用し、または販売する ためには実施許諾が必要とされ得、そしてそのような実施許諾は本明細書によっ て与えられるわけではない。 本発明はさらに、図1(配列番号2)の推定アミノ酸配列を有するか、または 寄託したcDNAによりコードされるアミノ酸配列を有するレセプターポリペプチド 、なら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関 する。 用語「フラグメント」、「誘導体」、および「アナログ」は、図1(配列番号 2)のポリペプチドまたは寄託したcDNAにコードされるポリペプチドをいう場合 、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(すなわち、 レセプターとしての機能)を保持するか、あるいは、ポリペプチドがレセプター として機能しないとしても、リガンドまたはレセプターを結合する能力を保持す るか(例えば、このレセプターの可溶性形態)のいずれかであるポリペプチドを 意味する。アナログは、膜貫通ドメインおよび細胞内部分から切断されて可溶性 の活性ペプチドを産生し得る細胞外部分を含む。 本発明のポリペプチドは、組換えポリペプチド、天然のポリペプチドまたは合 成ポリペプチドであり得、好ましくは組換えポリペプチドであり得る。 図1(配列番号2)のポリペプチドまたは寄託した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つ以上のアミノ 酸残基が保存アミノ酸残基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、そしてこのような置換されるアミノ酸残基は遺伝的コードに よりコードされ得るアミノ酸残基であってもよく、またはそうでなくてもよいも の、あるいは(ii)1つ以上のアミノ酸残基が置換基を含有するもの、あるいは(i ii)成熟ポリペプチドが、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)のような別の化合物と融合されているもの、あるいは (iv)その中で成熟ポリペプチドの精製のために使用されるさらなるアミノ酸が成 熟ポリペプチドに融合されているもの、あるいは(v)ポリペプチドのフラグメン トが可溶性であるもの(すなわち、膜に結合しないが、なお膜結合型レセプター に対するリガンドを結合する)であり得る。このようなフラグメント、誘導体お よびアナログは、本明細書中の教示から、当業者の範囲内にあると考えられる。 本発明のポリペプチドおよびポリヌクレオチドは、好ましくは、単離された形 態で提供され、そして好ましくは均質に精製される。 本発明のポリペプチドは、配列番号2のポリペプチド(特に成熟ポリペプチド )ならびに少なくとも70%の類似性(好ましくは少なくとも70%の同一性)を配 列番号2のポリペプチドに対して有し、そしてより好ましくは少なくとも90%の 類似性(より好ましくは少なくとも90%の同一性)を配列番号2のポリペプチド に対して有し、そしてなおより好ましくは少なくとも95%の類似性(なおより好 ましくは少なくとも95%の同一性)を配列番号2のポリペプチドに対して有する ポリペプチドを含み、そしてまた一般に少なくとも30%のアミノ酸およびより好 ましくは少なくとも50アミノ酸を含むこのようなポリペプチドの部分を有するこ のようなポリペプチドの部分を含む。 当業者に公知なように、2つのポリペプチド間の「類似性」は、1つのポリペ プチドのアミノ酸配列およびその保存されたアミノ酸置換を第2のポリペプチド の配列と比較することにより決定される。 本発明のポリペプチドのフラグメントまたは部分は、ペプチド合成により対応 する全長ポリペプチドを産生するために使用され得る。従って、このフラグメン トは全長ポリペプチドを産生するための中間体として使用され得る。本発明のポ リヌクレオチドのフラグメントまたは部分は、本発明の全長ポリヌクレオチドを 合成するために使用され得る。 用語「遺伝子」は、ポリペプチド鎖を産生することに関与するDNAのセグメン トを意味する;これは、コード領域の前および後(リーダーおよトレイラー)の 領域ならびに個々のコードセグメント(エクソン)の間の介在配列(イントロン )を含む。 用語「単離された」は、物質がその本来の環境(例えば、天然に存在する場合 は、天然の環境)から取り出されていることを意味する。例えば、生存する動物 の中に存在す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、天然の系において共存する物質の幾らかまたは全てから分離されて いる同一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る。このような ポリヌクレオチドはベクターの一部であり得、そして/またはこのようなポリヌ クレオチドまたはポリペプチドは、組成物の一部であり得、かつそのようなベク ターまたは組成物がその天然の環境の一部ではない点で、なお単離されている状 態であり得る。 本発明のポリペプチドは、配列番号2のポリペプチド(特に成熟ポリペプチド )ならびに少なくとも70%の類似性(好ましくは70%の同一性)を配列番号2の ポリペプチドに対して有し、そしてより好ましくは90%の類似性(より好ましく は90%の同一性)を配列番号2のポリペプチドに対して有し、そしてなおより好 ましくは95%の類似性(なおより好ましくは90%の同一性)を配列番号2のポリ ペプチドに対して有するポリペプチドを含み、そしてまた一般に少なくとも30ア ミノ酸およびより好ましくは少なくとも50アミノ酸を含むこのようなポリペプチ ドの部分を有するこのようなポリペプチドの部分を含む。 当業者に公知なように、2つのポリペプチド間の「類似性」は、1つのポリペ プチドのアミノ酸配列およびその保存されたアミノ酸置換を第2のポリペプチド の配列と比較することにより決定される。 本発明のポリペプチドのフラグメントまたは部分は、ペプチド合成により対応 する全長ポリペプチドを産生するために使用され得る。従って、このフラグメン トは全長ポリペプチドを産生するための中間体として使用され得る。本発明のポ リペプチドのフラグメントまたは部分は、本発明の全長ポリヌクレオチドを合成 するために使用され得る。 本発明はまた、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 を用いて遺伝子操作される宿主細胞、および組換え技術による本発明のポリペプ チドの産生に関する。 宿主細胞は、本発明のベクター(これは、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)を用いて遺伝子操作される(形質導入されるか、ま たは形質転換されるか、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、ファージなどの形態であり得る。操作された宿主 細胞は、プロモーターを活性化するか、形質転換体を選択するか、または本発明 の遺伝子を増幅するために適切に改変した従来の栄養培地中において培養され得 る。培養条件(例えば、温度、pHなど)は、発現のために選択される宿主細胞に 以前 使用された条件であり、そして当業者には明らかである。 本発明のポリヌクレオチドは、組換え技術によりポリペプチドを産生するため に用いられ得る。従って、例えば、ポリヌクレオチドは、ポリペプチドを発現す るための種々の発現ベクターのいずれか1つに含まれ得る。このようなベクター は、染色体DNA配列、非染色体DNA配列、および合成DNA配列を包含する。このよ うなベクターは、例えば、SV40の誘導体;細菌性プラスミド;ファージDNA;バ キュロウイルス;酵母プラスミド;プラスミドおよびファージDNAの組み合わせ に由来するベクター、ウイルスDNA(例えば、ワクシニア、アデノウイルス、鶏 痘ウイルス、および仮性狂犬病)である。しかし、宿主において複製可能で、か つ存続可能である限り、他の任意のベクターも使用され得る。 適切なDNA配列は、種々の手順によりベクターに挿入され得る。一般に、DNA配 列は、当該分野で公知の手順により適切な制限エンドヌクレアーゼ部位に挿入さ れる。このような手順および他の手順は、当業者の範囲内であると考えられる。 発現ベクター中のDNA配列は、mRNAの合成を指示する適切な発現制御配列(プ ロモーター)に作動可能に連結される。このようなプロモーターの代表的な例と しては、以下が挙げられ得る:LTRまたはSV40プロモーター、E.coli lacまたはt rp 、λファージPLプロモーター、および原核生物細胞または真核生物細胞あるい はそれらのウイルス内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。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 ターミネーターを含有する。ベクターはまた、発現を増幅するための適切な配列 を含有し得る。 さらに、発現ベクターは、好ましくは、形質転換された宿主細胞の選択のため の表現型特性(例えば、真核細胞培養物についてはジヒドロ葉酸レダクターゼま たはネオマイシン耐性、あるいは例えばE.coliにおけるテトラサイクリン耐性ま たはアンピシリン耐性)を提供する1つ以上の選択マーカー遺伝子を含有する。 本明細書中上記のような適切なDNA配列ならびに適切なプロモーター配列また は制御配列を含有するベクターは、適切な宿主を形質転換して宿主にタンパク質 を発現させるために用いられ得る。 適切な宿主の代表的な例としては、以下が挙げられ得る:細菌細胞(例えば、E.coliStreptomycesSalmonella typhimurium);真菌細胞(例えば酵母); 昆虫細胞(例えば、DrosophilaおよびSpodoptera Sf9);動物細胞(例えば、CH O、COSまたはBowes黒色腫);アデノウイルス;植物細胞など。適切な宿主の選 択は、本明細書中の教示から当業者の範囲内であると考えられる。 さらに詳細には、本発明はまた、上記で広範に記載した1つ以上の配列を含む 組換え構築物を包含する。構築物は、ベクター(例えば、プラスミドベクターま たはウイルスベクター)を包含し、このベクターの中に、本発明の配列が正方向 または逆方向に挿入されている。この実施態様の好ましい局面において、構築物 はさらに、配列に作動可能に連結された調節配列(例えば、プロモーターを包含 する)を含む。非常に多数の適切なベクターおよびプロモーターが当業者には公 知であり、そして市販されている。以下のベクターが例として提供される。細菌 性:pQE70、pQE60、pQE-9(Qiagen)、pbs、pD10、phagescript、psiX174、pblues cript SK,pbsks,pNH8A、pNH16a、pNH18A、pNH46A(Stratagene);ptrc99a、pKK 223-3、pKK233-3、pDR540、pRIT5(Pharmacia)。真核性:pWLNEO、pSV2CAT、pOG4 4、pXT1、pSG(Stratagene);pSVK3、pBPV,pMSG、pSVL(Pharmacia)。しかし、他 の任意のプラスミドまたはベクターも、それらが宿主において複製可能で、かつ 存続可能である限り、使用され得る。 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使用して、任意の所望の遺伝子 から選択され得る。2つの適切なベクターは、PKK232-8およびPCM7である。特に よく知られた細菌性プロモーターは、lacI、lacZ、T3、T7、gpt、λPR、PLおよ びtrpを包含する。真核生物プロモーターは、CMV即時型、HSVチミジンキナーゼ 、初期SV40および後期SV40、レトロウイルス由来のLTR、およびマウスメタロチ オネインIを包含する。適切なベクターおよびプロモーターの選択は、十分に当 業者のレベル内である。 さらなる実施態様では、本発明は上記の構築物を含有する宿主細胞に関する。 宿主細胞は、高等真核生物細胞(例えば、哺乳動物細胞)または下等真核生物細 胞(例えば、酵母細胞)であり得るか、あるいは宿主細胞は原核生物細胞(例え ば、細菌細胞)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り達成され得る(Davis,L.,Dibner,M.,Battey,I.,B asic Methods in Molecular Biology,(1986))。 宿主細胞中の構築物を用いて、従来の方法で、組換え配列によりコードされる 遺伝子産物を産生し得る。あるいは、本発明のポリペプチドは、従来のペプチド 合成機により合成的に産生され得る。 成熟タンパク質は、哺乳動物細胞、酵母、細菌、または他の細胞中で適切なプ ロモーターの制御下で発現され得る。無細胞翻訳系もまた、本発明のDNA構築物 に由来するRNAを使用して、このようなタンパク質を産生するために用いられ得 る。原核生物宿主および真核生物宿主で使用される適切なクローニングベクター および発現ベクターは、Sambrookら,Molecular Cloning: A Laboratory Manual ,第2版,Cold Spring Harbor,N.Y.,(1989)(この開示は、本明細書中に参考と して援用される)に記載されている。 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、ベクタ ーにエンハンサー配列を挿入することにより増大される。エンハンサーはDNAの シス作用エレメントであり、通常は約10〜約300bpであり、これはプロモーター に作用してその転写を増大させる。例として、複製起点のbp100〜270の後期側の SV40エンハンサー、サイトメガロウイルスの初期プロモーターエンハンサー、複 製起点の後期側の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 が挙げられる。 一般に、組換え発現ベクターは、宿主細胞の形質転換を可能とする複製起点お よび選択マーカー(例えば、E.coliのアンピシリン耐性遺伝子およびS.cerevisi ae のTRP1遺伝子)、ならびに下流の構造配列の転写を指示する高発現遺伝子由来 のプロモーターを含有する。このようなプロモーターは、中でも解糖酵素(例え ば、3-ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK))、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などをコードするオペロンに由来し得る。異種構造配 列は、翻訳開始配列および翻訳終結配列、ならびに好ましくは、翻訳タンパク質 をペリプラズム腔または細胞外培地への分泌を指向し得るリーダー配列と適切な 相内で組立てられる。必要に応じて、異種配列は、所望の特徴(例えば、発現さ れた組換え産物の安定化または簡略化された精製)を与えるN末端同定ペプチド を含む融合タンパク質をコードし得る。 細菌の使用に有用な発現ベクターは、機能的なプロモーターと作動可能な読み 取り相で、適切な翻訳開始シグナルおよび翻訳終止シグナルと共に所望のタンパ ク質をコードする構造DNA配列を挿入することにより構築される。ベクターは、 1つ以上の表現型選択マーカー、およびベクターの維持を確実にし、かつ所望さ れる場合は宿主内での増幅を提供するための複製起点を含有する。形質転換のた めに適切な原核生物宿主は、E.coliBacillus subtilisSalmonella typhimur ium 、ならびにPseudomonas属、Streptomyces属、およびStaphylococcus属内の種 々の種を包含するが、他の種もまた選択対象として用いられ得る。 代表的な、しかし限定しない例として、細菌の使用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)の遺伝的エレメントを含む市販 のプラスミドに由来する選択マーカーおよび細菌性の複製起点を含有し得る。こ のような市販のベクターは、例えば、pKK223-3(Pharmacia Fine Chemicals,Upp sala,Sweden)およびGEMI(Promega Biotec,Madison,WI,USA)を含む。これら のpBR322「骨格」部分は、適切なプロモーターおよび発現されるべき構造配列と 組み合わされる。 適切な宿主株の形質転換および適切な細胞密度までの宿主株の増殖に続いて、 選択されたプロモーターは適切な手段(例えば、温度シフトまたは化学的誘導) により誘導され、そして細胞はさらなる期間培養される。 細胞は、代表的には遠心分離により回収され、物理的手段または化学的手段に より破砕され、そして得られた粗抽出物はさらなる精製のために保持される。 タンパク質の発現において用いられる微生物細胞は、凍結融解サイクル、超音 波処理、機械的破砕、または細胞溶解剤の使用を包含する任意の便利な方法によ り破砕され得る。このような方法は当業者に周知である。 種々の哺乳動物細胞の培養系もまた、組換えタンパク質を発現するために用い られ得る。哺乳動物発現系の例には、Gluzman,Cell,23: 175(1981)に記載され るサル腎臓線維芽細胞のCOS-7株、および適合性のベクターを発現し得る他の細 胞株(例えば、C127、3T3、CHO、HeLa、およびBHK細胞株)が含まれる。哺乳 動物発現ベクターは、複製起点、適切なプロモーターおよびエンハンサー、なら びに任意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 部位およびスプライスアクセプター部位、転写終結配列、および5’フランキン グ非転写配列をまた含有する。SV40スプライス部位に由来するDNA配列、および ポリアデニル化部位は、必要な非転写遺伝的エレメントを提供するために使用さ れ得る。 レセプターポリペプチドは、以下を含む方法により組換え細胞培養物から回収 され、そして精製され得る:硫安沈殿またはエタノール沈殿、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 。必要に応じて、タンパク質の再折りたたみ(refolding)工程が、成熟タンパ ク質の配置を完全にするために使用され得る。最終的に、高速液体クロマトグラ フィー(HPLC)が、最終的な精製工程に用いられ得る。 本発明のポリペプチドは、天然の精製された産物、または化学合成手順の産物 であり得るか、あるいは原核生物宿主または真核生物宿主(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)から組換え技術により産生 され得る。組換え産生手順に用いられる宿主に依存して、本発明のポリペプチド は、グリコシル化され得るか、またはグリコシル化されないかもしれない。本発 明のポリペプチドはまた、最初のメチオニンアミノ酸残基を含み得る。 本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチドは、ヒトの疾患に対する処置お よび診断の発見のための試験薬および試験物質として使用され得る。 本発明のレセプターは、本発明のレセプターポリペプチドに結合し、そして活 性化する化合物(アゴニスト)、または本発明のレセプターポリペプチドに結合 し、そして活性化を阻害する化合物(アンタゴニスト)をスクリーニングするた めのプロセスにおいて使用され得る。 一般的に、このようなスクリーニング手順は、その表面でレセプターを発現す る適切な細胞を提供することを含む。特に、本発明のレセプターをコードするポ リヌクレオチドは、細胞をトランスフェクトし、それにより、本発明のレセプタ ーを発現させるのに用いられる。このようなトランスフェクションは、本明細書 の上記のような手順により達成され得る。 1つのこのようなスクリーニング手順は、本発明のレセプターを発現するため にトランスフェクトされるメラニン保有細胞の使用を含む。このようなスクリー ニング技術は、PCT WO 92/01810(1992年2月6日公開)に記載されている。 従って、例えば、このようなアッセイは、レセプターリガンドおよびスクリー ニングされるべき化合物の両方と、レセプターをコードするメラニン保有細胞と を接触させることにより、レセプターアンタゴニストをスクリーニングするため に使用され得る。リガンドにより生じるシグナルの阻害は、化合物がこのレセプ ターの潜在的なアンタゴニストであること、すなわち、レセプターの活性化を阻 害することを示す。 このスクリーニングは、このような細胞とスクリーニングされる化合物とを接 触させ、そしてそのような化合物がシグナルを生じるか、すなわち、このような 化合物がレセプターを活性化するかを決定することによりアゴニストを決定する ために用いられ得る。 他のスクリーニング技術は、例えば、Science、第246巻、181〜296頁(1989年 10月)に記載されるように、レセプターの活性化により引き起こされる細胞外の pH変化を測定する系において、レセプターを発現する細胞(例えば、トランスフ ェクトCHO細胞)の使用を含む。例えば、潜在的なアゴニストまたはアンタゴニ ストは、レセプターを発現する細胞と接触され得、そしてセカンドメッセンジャ ー応答(例えば、シグナル伝達またはpH変化)は、潜在的アゴニストまたはアン タゴニストが有効であるか否かを決定するために測定され得る。 別のこのようなスクリーニング技術は、レセプターをコードするRNAをXenopus 卵母細胞に導入し、一時的にレセプターを発現させることを含む。次いでそのレ セプター卵母細胞は、アンタゴニストをスクリーニングする場合にはレセプター リガンドおよびスクリーニングされる化合物と接触され得、続いて、カルシウム シグナルの阻害の検出が行われる。 別のスクリーニング技術は、そのレセプターがホスホリパーゼCまたはDと連 結しているレセプターの発現を包含する。このような細胞の代表例としては、内 皮細胞、平滑筋細胞、胎児腎細胞などが挙げられ得る。アンタゴニストまたはア ゴニストのスクリーニングは、本明細書中上記のように、レセプターの活性化ま たはホスホリパーゼの2次シグナルに由来するレセプターの活性化の阻害の検出 により達成され得る。 別の方法は、細胞表面にレセプターを有する細胞への標識リガンドの結合の阻 害を決定することによる、本発明のレセプターポリペプチドの活性化を阻害する 化合物のスクリーニングを包含する。このような方法は、細胞がその表面にレセ プターを発現するようにレセプターをコードするDNAで真核細胞をトランスフェ クトする工程、および標識形態の公知のリガンドの存在下で細胞と潜在的なアン タゴニストとを接触させる工程を包含する。リガンドは、例えば、放射能により 標識され得る。標識リガンドがレセプターに結合する量は、例えば、レセプター の放射能の測定により測定される。レセプターに結合する標識リガンドの減少に より決定されるように潜在的なアンタゴニストがレセプターに結合する場合、標 識リガンドのレセプターへの結合は阻害される。 一般に、スクリーニング手順により決定されるGタンパク質共役型レセプター に対するアンタゴニストは、種々の治療目的に用いられ得る。例えば、このよう なアンタゴニストは、高血圧、狭心症、心筋梗塞、潰瘍、喘息、アレルギー、精 神病、うつ病、片頭痛(migraine)、嘔吐、発作、摂食障害、片頭痛(migraine headaches)、ガン、および良性前立腺肥大の処置のために用いられている。 Gタンパク質共役型レセプターに対するアゴニストはまた、治療目的(例えば 、喘息、パーキンソン病、急性心不全、低血圧、尿停留(urinary retention) 、および骨粗鬆症の治療)のために有用である。 Gタンパク質共役型レセプターアンタゴニストの例は、抗体、またはいくつか の場合には、オリゴヌクレオチドを含む。それらは、Gタンパク質共役型レセプ ターに結合するが、Gタンパク質共役型レセプターの活性を阻害するようなセカ ンドメッセンジャー応答を惹起しない。抗体は、一般に抗体の抗原結合部位に会 合する独特の決定基を認識する抗イディオタイプ抗体を包含する。潜在的なアン タゴニストもまた、Gタンパク質共役型レセプターのリガンドに密接に関連する タンパク質、すなわち、リガンドのフラグメントを含み、これは生物学的機能を 欠失しており、そしてGタンパク質共役型レセプターに結合するときに応答を惹 起しない。 潜在的なアンタゴニストはまた、アンチセンス技術の使用によって調製された アンチセンス構築物を含む。アンチセンス技術は、三重らせん形成もしくはアン チセンスDNAまたはRNAを介して遺伝子発現を制御するために用いられ得、これら の方法の両方は、ポリヌクレオチドがDNAまたはRNAに結合することに基づいてい 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' コード部分は、長さが約10〜40塩基対のアンチセンスRNAオリゴヌクレオチドを 設計するために用いられる。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(三重らせん−Leeら、Nucl.Acids Res. ,6:3073(1979); Cooneyら、Science,241:456(1988);およびDervanら、Science ,251: 1360(1991)を参照のこと)、それにより、転写およびGタンパク質共役 型レセプターの産生を阻害する。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、そしてmRNA分子のGタンパク質共役型レセプター への翻訳をブロックする(アンチセンス−Okano、J.Neurochem.,56:560(1991) ; Oligodeoxynucleotides as Antisense Inhibitors of Gene Expression,CRC Press,Boca Raton,FL(1988))。上記のオリゴヌクレオチドはまた、細胞に送 達され得、それによって、アンチセンスRNAまたはDNAが、Gタンパク質共役型レ セプターの産生を阻害するためにインビボで発現され得る。 別の潜在的なアンタゴニストは、Gタンパク質共役型レセプターに結合する小 分子である。これは、正常な生物学的活性が妨げられるようにリガンドへの接近 を不可能にする。小分子の例は、小ペプチドまたはペプチド様分子を含むが、こ れらに限定されない。 潜在的なアンタゴニストはまた、可溶性形態のGタンパク質共役型レセプター (例えば、このレセプターのフラグメント)を含む。これはリガンドに結合し、 そしてこのリガンドが膜結合Gタンパク質共役型レセプターと相互作用すること を妨げる。 Gタンパク質共役型レセプター、およびアンタゴニストまたはアゴニストは、 適切な薬学的キャリアと組み合わせて用いられ得る。このような組成物は、治療 的有効量のポリペプチド、および薬学的に受容可能なキャリアまたは賦形剤を含 む。このようなキャリアとしては、生理食塩水、緩衝化生理食塩水、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挙げられる が、これらに限定されない。処方は、投与の様式に合わせるべきである。 本発明はまた、本発明の薬学的組成物の1つまたはそれ以上の成分で満たされ た1つ以上の容器を含む薬学的パックまたはキットを提供する。このような容器 (単数または複数)に関して、薬剤または生物学的製品の製造、使用、または販 売を統制する政府機関により規定された形式の製品表示をし得、この製品表示は 、ヒトへの投与についての製造、使用、または販売における機関による認可を表 す。さらに、薬学的組成物は、他の治療化合物と併用して用いられ得る。 薬学的組成物は、例えば、局所、静脈内、腹膜腔内、筋肉内、皮下、鼻腔内、 または皮内経路による便利な様式で投与され得る。薬学的組成物は、特定の症状 の処置および/または予防に有効な量で投与される。一般に、薬学的組成物は少 なくとも約10μg/kg体重の量で投与され、そして多くの場合、それらは1日に約 8mg/kg体重を超えない量で投与される。多くの場合、投薬量は、1日に約10μg /kg体重から約1mg/kg体重であり、投与経路、症状などが考慮される。 Gタンパク質共役型レセプターポリペプチド、およびアンタゴニストまたはア ゴニスト(これらはポリペプチドである)は、本発明に従って、インビボでのこ のようなポリペプチドの発現により用いられ得る。これはしばしば「遺伝子治療 」と呼ばれる。 従って、例えば、患者由来の細胞は、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)を用いてエキソビボで操作され得、次いで、操作された細 胞はこのポリペプチドで処置されるべき患者に提供される。このような方法は当 該分野で周知である。例えば、細胞は、本発明のポリペプチドをコードするRNA を含有するレトロウイルス粒子の使用により、当該分野で公知の手順によって操 作され得る。 同様に、細胞は、インビボでのポリペプチドの発現のために、例えば、当該分 野で公知の手順によりインビボで操作され得る。当該分野で公知のように、本発 明のポリペプチドをコードするRNAを含有するレトロウイルス粒子を産生するた めの産生細胞は、インビボで細胞を操作するため、およびインビボでのポリペプ チドの発現のために患者に投与され得る。こ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 者には明らかなはずである。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、アデノウイルス)であり得る。これは、適切 な送達ビヒクルと組み合わせた後、インビボで細胞を操作するために使用され得 る。 本明細書中上記のレトロウイルスプラスミドベクターが由来し得るレトロウイ ルスとしては、モロニーマウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、ラウス肉腫 ウイルスのようなレトロウイルス、ハーベイ肉腫ウイルス、ニワトリ白血症ウイ ルス、テナガザル白血病ウイルス、ヒト免疫不全症ウイルス、アデノウイルス、 骨髄増殖性肉腫ウイルス、および哺乳動物腫瘍ウイルスが挙げられるが、これら に限定されない。1つの実施態様において、レトロウイルスプラスミドベクター は、モロニーマウス白血病ウイルスに由来する。 ベクターは、1つ以上のプロモーターを含む。使用され得る適切なプロモータ ーとしては、Millerら、Biotechniques、第7巻、第9号、980-990(1989)に記載 のレトロウイルスLTR;SV40プロモーター;およびヒトサイトメガロウイルス(CM V)プロモーター、または他の任意のプロモーター(例えば、真核生物細胞プロモ ーター(ヒストン、pol III、およびβ-アクチンプロモーターを含むが、これら に限定されない))が挙げられるが、これらに限定されない。使用され得る他の ウイルスプロモーターとしては、アデノウイルスプロモーター、チミジンキナー ゼ(TK)プロモーター、およびB19パルボウイルスプロモーターが挙げられるが、 これらに限定されない。適切なプロモーターの選択は、本明細書中に含まれる教 示から当業者に明らかである。 本発明のポリペプチドをコードする核酸配列は、適切なプロモーターの制御下 にある。使用され得る適切なプロモーターとしては、アデノウイルスプロモータ ー(例えば、アデノウイルス主要後期プロモーター);または異種プロモーター (例えば、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター);RSウイルス(RSV)プロモ ーター;誘導性プロモーター(例えば、MMTプロモーター、メタロチオネイン プロモーター);ヒートショックプロモーター;アルブミンプロモーター;ApoA Iプロモーター;ヒトグロビンプロモーター;ウイルスチミジンキナーゼプロモ ーター(例えば、単純ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター);レトロウイル スLTR(本明細書上記に記載の改変レトロウイルスLTRを含む);βアクチンプロ モーター:およびヒト成長ホルモンプロモーターが挙げられるが、これらに限定 されない。プロモーターはまた、ポリペプチドをコードする遺伝子を制御する天 然のプロモーターであり得る。 レトロウイルスプラスミドベクターは、パッケージング細胞株に形質導入し、 プロデューサー細胞株を形成するために使用される。トランスフェクトされ得る パッケージング細胞の例としては、Miller、Human Gene Therapy、第1巻、5-14 頁(1990)(その全体が参考として本明細書中に援用される)に記載のPE501、PA3 17、ψ-2、ψ-AM、PA12、T19-14X、VT-19-17-H2、ψCRE、ψCRIP、GP+E-86、GP- envAm12、およびDAN細胞株が挙げられるが、これらに限定されない。ベクターは 、当該分野で公知の任意の手段によりパッケージング細胞を形質導入し得る。こ のような手段としては、エレクトロポレーション、リポソームの使用、およびCa PO4沈澱が挙げられるが、これらに限定されない。1つの代替として、レトロウ イルスプラスミドベクターは、リポソームにカプセル化され得るか、または脂質 に結合され得、次いで宿主に投与され得る。 プロデューサー細胞株は、ポリペプチドをコードする核酸配列(単数または複 数)を含む感染性レトロウイルスベクター粒子を産生する。次いで、このような レトロウイルスベクター粒子は、インビトロまたはインビボのいずれかで、真核 生物細胞を形質導入するために使用され得る。形質導入された真核生物細胞は、 ポリペプチドをコードする核酸配列(単数または複数)を発現する。形質導入さ れ得る真核生物細胞としては、胚芽幹細胞、胚芽肉腫細胞ならびに造血幹細胞、 肝細胞、線維芽細胞、筋芽細胞、ケラチノサイト、内皮細胞、および気管支上皮 細胞が挙げられるが、これらに限定されない。 Gタンパク質共役型レセプターは、哺乳動物宿主において遍在し、そして多く の病理学を含む多くの生物学的機能を担う。従って、Gタンパク質共役型レセプ ターを刺激する化合物、およびGタンパク質共役型レセプターを拮抗する化合物 を見出すことが所望される。 本発明はさらに、細胞の表面上のヒトGタンパク質共役型レセプターと特異的 に相互作用し、そして結合する化合物を同定する方法を提供する。この方法は、 Gタンパク質共役型レセプターをコードする単離されたDNA分子を含有する哺乳 動物細胞と複数の化合物とを接触させる工程、哺乳動物細胞に結合するこれらの 化合物を決定する工程、そしてそれによって本発明のヒトGタンパク質共役型レ セプターと特異的に相互作用し、そして結合する化合物を同定する工程を包含す る。 本発明はまた、Gタンパク質共役型レセプターをコードするmRNAの存在を検出 することにより、細胞の表面におけるGタンパク質共役型レセプターの発現を検 出する方法を提供する。この方法は、細胞から全mRNAを得る工程、およびそのよ うに得られたmRNAと、ヒトGタンパク質共役型レセプターをコードする核酸分子 の配列内に含まれる配列と特異的にハイブリダイズし得る少なくとも15ヌクレオ チドの核酸分子を含有する核酸プローブとを、ハイブリダイズする条件下で接触 させる工程、プローブにハイブリダイズしたmRNAの存在を検出する工程、および それによって細胞によるGタンパク質共役型レセプターの発現を検出する工程を 包含する。 本発明はまた、変異したGタンパク質共役型レセプター遺伝子の存在に関連す る疾患または疾患に対する感受性を検出するための診断アッセイの一部としての Gタンパク質共役型レセプター遺伝子の使用に関連する。このような疾患は、細 胞の形質転換(例えば、腫瘍およびガン)に関連する。 ヒトGタンパク質共役型レセプター遺伝子における変異を有する個体は、種々 の技術によりDNAレベルで検出され得る。診断のための核酸は、患者の細胞(例 えば、血液、尿、唾液、組織生検物質、および剖検物質)より得られ得る。ゲノ ムDNAは、検出のために直接使用され得るか、または分析前にPCRを用いることに より酵素的に増幅され得る(Saikiら、Nature、324:163-166(1986))。RNAある いはcDNAはまた、同じ目的のために使用され得る。例として、Gタンパク質共役 型レセプタータンパク質をコードする核酸に相補的なPCRプライマーが、Gタン パク質共役型レセプター変異を同定および解析するために使用され得る。例えば 、 欠失および挿入は、正常な遺伝子型との比較における増幅された産物のサイズの 変化により検出され得る。点変異は、放射性標識されたGタンパク質共役型レセ プターRNAまたは、あるいは、放射性標識されたGタンパク質共役型レセプター アンチセンスDNA配列に、増幅されたDNAをハイブリダイズさせることにより同定 され得る。完全に対合した配列は、RNaseA消化または融解温度の差により、誤 対合した二本鎖と区別され得る。 DNA配列の差異に基づいた遺伝子試験は、変性剤を含むかまたは含まないゲル におけるDNAフラグメントの電気泳動移動度における変化の検出により達成され 得る。小さな配列欠失および挿入は、高分解能ゲル電気泳動によって視覚化され 得る。異なる配列のDNAフラグメントは、変性ホルムアミド勾配ゲルにおいて区 別され得る。ここでゲル中の異なるDNAフラグメントの移動度は、それらの特異 的融解温度または部分的融解温度に従って異なる位置にゲル内で遅延される(例 えば、Myersら、Science,230:1242(1985)を参照のこと)。 特定の位置での配列の変化はまた、ヌクレアーゼ保護アッセイ(例えば、RNas e保護およびS1保護または化学的切断法(例えば、cottonら、PNAS、USA、85:439 7-4401(1985)))により明らかにされ得る。 従って、特定のDNA配列の検出は、ハイブリダイゼーション、RNase保護、化学 的切断、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(RFLP))およびゲノムDNAのサザンブロッティングのような方法によって達成 され得る。 より慣習的なゲル電気泳動およびDNA配列決定に加えて、変異はまたインサイ チュ分析により検出され得る。 本発明はまた、種々の組織における本発明のレセプターポリペプチドの可溶形 態の変化したレベルを検出するための診断アッセイに関する。宿主に由来するサ ンプル中の可溶レセプターポリペプチドのレベルを検出するために使用されるア ッセイは、当業者に周知であり、そしてラジオイムノアッセイ、競合結合アッセ イ、ウェスタンブロット分析、および好ましくはELISAアッセイを含む。 ELISAアッセイは、Gタンパク質共役型レセプターポリペプチドの抗原に特異 的な抗体、好ましくはモノクローナル抗体を調製する工程を最初に含む。さらに 、 このモノクローナル抗体に対するレセプター抗体が調製される。放射能、蛍光、 またはこの実施例において西洋ワサビペルオキシダーゼ酵素のような検出可能な 試薬がレセプター抗体に付着される。ここでサンプルは、宿主から取り出され、 そして固体支持体(例えば、サンプル中のタンパク質に結合するポリスチレンデ ィッシュ)上でインキュベートされる。次いで、ディッシュ上の任意の遊離のタ ンパク質結合部位は、非特異的タンパク質(例えば、ウシ血清アルブミン)とイ ンキュベートすることにより被覆される。次いで、モノクローナル抗体は、ディ ッシュ内でインキュベートされ、この間、モノクローナル抗体は、ポリスチレン ディッシュに付着された任意のGタンパク質共役型レセプタータンパク質に付着 する。全ての非結合モノクローナル抗体は、緩衝液により洗い流される。ここで 西洋ワサビペルオキシダーゼに連結されたレセプター抗体はディッシュ内に入れ られ、これによりGタンパク質レセプターに結合した任意のモノクローナル抗体 へレポーター抗体が結合する。次いで、付着されなかったレポーター抗体は洗い 流される。次いで、ペルオキシダーゼ基質は、ディッシュに添加され、そして所 定の期間における発色量が、標準曲線と比較した場合の所定容量の患者サンプル に存在するGタンパク質共役型レセプターの測定値である。 本発明はまた、レセプターに結合し得ることが知られていないリガンドが、こ のようなレセプターに結合し得るか否かを決定するための方法を提供する。この 方法は、レセプターに対するリガンドの結合を許容する条件下で、レセプターを 発現する哺乳動物細胞とリガンドとを接触させる工程、レセプターに結合するリ ガンドの存在を検出する工程、これによりリガンドがレセプターに結合するか否 かを決定する工程を包含する。アゴニストおよび/またはアンタゴニストを決定 するための本明細書上記の系はまた、レセプターに結合するリガンドを決定する ために使用され得る。 本発明はまた、レセプターをコードするmRNAの存在を検出することにより、細 胞の表面上の本発明のレセプターポリペプチドの発現を検出する方法を提供する 。この方法は、細胞から全mRNAを得る工程、そしてそのように得られたmRNAと、 レセプターをコードする核酸分子の配列内に含まれる配列と特異的にハイブリダ イズし得る少なくとも10ヌクレオチドの核酸分子を含む核酸プローブとを、ハイ ブ リダイズする条件下で接触させる工程、プローブにハイブリダイズしたmRNAの存 在を検出する工程、それにより細胞によるレセプターの発現を検出する工程を包 含する。 本発明はまた、本発明のレセプターポリペプチドに関連するレセプターを同定 するための方法を提供する。これらの関連するレセプターは、本発明のレセプタ ーポリペプチドに対する相同性により、低ストリンジェンシークロスハイブリダ イゼーションにより、または関連する天然のリガンドまたは合成のリガンドと相 互作用するレセプターおよび/または本発明のレセプターポリペプチドの遺伝的 または薬理学的妨害後に、類似の挙動を誘発するレセプターを同定することによ り、同定され得る。 本発明の配列はまた、染色体の同定に有益である。この配列は、個々のヒト染 色体上の特定の位置を特異的に標的化し、そしてその位置にハイブリダイズし得 る。さらに、現在は染色体上の特定の部位を同定する必要性がある。現在、染色 体位置の標識化に利用可能な実際の配列データ(反復多型)に基づいた染色体標 識化試薬はほとんどない。本発明のDNAの染色体へのマッピングは、これらの配 列と疾患に関連する遺伝子との相関における重要な第1工程である。 簡潔に述べれば、配列は、cDNAからPCRプライマー(好ましくは15〜25bp)を 調製することにより染色体にマップされ得る。cDNAのコンピューター解析が、ゲ ノムDNA内で1より多いエキソンにまたがらない、従って増幅プロセスを複雑化 するプライマーを迅速に選択するために使用される。次いで、これらのプライマ ーは、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 される。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フラグ メントを生じる。 体細胞ハイブリッドのPCRマッピングは、特定の染色体に特定のDNAを割り当て るための迅速な手順である。同じオリゴヌクレオチドプライマーを本発明と共に 使用して、特定の染色体由来のフラグメントのパネルまたは類似の様式の大きな ゲノムクローンのプールを用いて、部分的局在性の決定(sublocalization)が達 成され得る。染色体にマップするために同様に使用され得る他のマッピングスト ラテジーは、インサイチュハイブリダイゼーション、標識化フロー選別した(flo w-sorted)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前選択を包含する。 cDNAクローンの中期染色体スプレッドへの蛍光インサイチュハイブリダイゼー ション(FISH)は、1工程で正確な染色体位置を提供するために使用され得る。こ の技術は、50または60塩基という短いcDNAを用いて使用され得る。この技術の総 説については、Vermaら,Human Chromosomes: a Manual of Basic Techniques, Pergamon Press,New York(1988)を参照のこと。 一旦配列が正確な染色体位置にマップされると、配列の染色体上での物理的な 位置を遺伝子地図のデータと相関させ得る。このようなデータは、例えば、V.M cKusick,Mendelian Inheritance in Man(Johns Hopkins University Welch Med ical Libraryからオンラインで入手可能である)において見出される。次いで、 同じ染色体領域にマップされる遺伝子と疾患との間の関係が、連鎖解析(物理的 に隣接した遺伝子の同時遺伝)により同定される。 次に、罹患個体と非罹患個体との間のcDNA配列またはゲノム配列における差異 を決定する必要がある。変異がいくつかまたは全ての罹患個体に観察されるが、 いずれの正常な個体には観察されない場合、この変異は疾患の原因因子であるよ うである。 物理的マッピング技術および遺伝子マッピング技術の現在の解像度では、疾患 に関連する染色体領域に正確に位置決めされたcDNAは、50と500との間の潜在的 原因遺伝子の1つであり得る。(これは、1メガベースのマッピング解像度、お よび20kbあたり1遺伝子と仮定する)。 このポリペプチド、そのフラグメントまたは他の誘導体、またはそれらのアナ ログ、あるいはそれらを発現する細胞は、それらに対する抗体を産生させるため の免疫原として使用され得る。これらの抗体は、例えば、ポリクローナル抗体、 またはモノクローナル抗体であり得る。本発明はまた、キメラ抗体、単鎖抗体、 およびヒト化抗体、ならびにFabフラグメント、またはFab発現ライブラリーの産 物を包含する。当該分野で公知の種々の手順が、このような抗体およびフラグメ ントの産生のために使用され得る。 本発明の配列に対応するポリペプチドに対して生成される抗体は、動物へのポ リペプチドの直接注射により、または動物へのポリペプチドの投与により得られ ることができる。この動物は、好ましくは非ヒトである。次いで、このようにし て得られた抗体は、ポリペプチド自体に結合する。このようにして、ポリペプチ ドのフラグメントのみをコードする配列でさえも、天然のポリペプチド全体に結 合する抗体を生成するために使用され得る。次いで、このような抗体は、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され得る。 モノクローナル抗体の調製のために、細胞株の連続培養により産生される抗体 を提供する任意の技術が使用され得る。例としては、ハイブリドーマ技術(Kohle r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ら,1983,Immunology Today 4: 72)、およびヒトモ ノクローナル抗体を産生するためのEBVハイブリドーマ技術(Coleら,1985,Mono clonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.,77-96頁)が挙げら れる。 単鎖抗体を産生するために記載された技術(米国特許第4,946,778号)を、本発 明の免疫原性ポリペプチド産物に対する単鎖抗体を生成するために適合させ得る 。また、トランスジェニックマウスが、本発明の免疫原性のポリペプチド産物に 対するヒト化抗体を発現するために使用され得る。 本発明を以下の実施例を参照にしてさらに記載する;しかし、本発明はこのよ うな実施例に限定されないことが理解されるべきである。すべての部分または量 は、他に明記しない限り重量基準である。 以下の実施例の理解を容易にするために、頻繁に現れる特定の方法および/ま たは用語が記載される。 「プラスミド」は、小文字のpの前および/またはそれに続く大文字および/ または数字を示すことにより明示される。本明細書中の出発プラスミドは、市販 されており、制限無く公的に入手可能であるか、または公開された手順に従って 入手可能なプラスミドから構築され得る。さらに、記載されるプラスミドと等価 のプラスミドが当該分野において公知であり、そして当業者には明らかである。 DNAの「消化」は、DNA中の特定の配列でのみ作用する制限酵素でそのDNAを触 媒反応的に切断することをいう。本明細書中で使用される種々の制限酵素は、市 販されており、そしてそれらの反応条件、補因子、および他の必要条件は当業者 に公知のものが使用された。分析目的のためには、典型的には1μgのプラスミ ドまたはDNAフラグメントが、約2単位の酵素と共に約20μlの緩衝溶液中で使用 される。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は、 代表的には5〜50μgのDNAが、20〜250単位の酵素を用いてより大きな容量中で 消化される。特定の制限酵素のための適切な緩衝液および基質量は、製造者によ り特定される。37℃で約1時間のインキュベーション時間が通常使用されるが、 これは供給者の説明書に従って変わり得る。消化後、反応物をポリアクリルアミ ドゲル上で直接電気泳動して所望のフラグメントを単離する。 切断フラグメントのサイズ分離は、Goeddel,D.ら,Nucleic Acids Res.,8: 4 057(1980)により記載された8%ポリアクリルアミドゲルを使用して行われる。 「オリゴヌクレオチド」は、一本鎖ポリデオキシヌクレオチドまたは2つの相 補的なポリデオキシヌクレオチド鎖のいずれかをいい、これらは化学的に合成さ れ得る。こ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 ナーゼの存在下でATPと共にリン酸を添加しなければ、別のオリゴヌクレオチド と連結しない。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 トに連結する。 「連結」は、2つの二本鎖核酸フラグメントの間でリン酸ジエステル結合を形 成するプロセスをいう(Maniatis,Tら、前出、146頁)。他に提供しなければ、連 結は公知の緩衝液および条件を使用して、ほぼ等モル量の連結されるべきDNAフ ラグメント0.5μgあたり10単位のT4 DNAリガーゼ(「リガーゼ」)を用いて達成 され得る。 他に記載しない限り、Graham,F.およびVan der Eb,A.,Virology,52:456-45 7(1973)の方法に記載されるように、形質転換を実施した。 実施例1 Gタンパク質共役型レセプターの細菌発現および精製 レセプターをコードするDNA配列(ATCC受託番号 )を、プロセシングさ れたレセプタータンパク質(シグナルペプチド配列を除く)の5’側およびこの 配列、ならびにレセプター遺伝子の3'側のベクター配列に対応するPCRオリゴヌ クレオチドプライマーを用いて最初に増幅する。レセプターに対応するさらなる ヌクレオチドを、それぞれ5'および3'配列に添加した。5'オリゴヌクレオチ ドプライマーは、配列5'-CGGAATTCCTCCATGAACTCCACCTTGGATを有し、これはEcoR I制限酵素部位、それに続くプロセシングされたタンパク質コドンの推定末端ア ミノ酸から始まる18ヌクレオチドのレセプターコード配列を含む。3'配列、5' -CGGAAGCTTCGTCAGATATGACATCCATTは、HidIII部位に相補的な配列を含み、そして 続いてレセプターの18ヌクレオチドを含む。制限酵素部位は、細菌発現ベクター pQE-9(Qiagen,Inc.9259 Eton Avenue,Chatsworth,CA,91311)上の制限酵 素部位に対応する。pQE-9は、抗生物質耐性(Ampr)、細菌の複製起点(ori)、 IPTG調節可能プロモーターオペレーター(P/O)、リボソーム結合部位(RBS)、 6-Hisタグ、および制限酵素部位をコードする。次いで、pQE-9をEcoRIおよびHin dIIIで消化した。増幅した配列をpQE-9内に連結し、そして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した。次いで、連結混合物 を用いて、Qiagenから商標M15/rep 4の下で入手可能なE .coli株を、Sambrook, J.ら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Laboratory Pre ss,(1989)に記載の手順により形質転換した。M15/rep4はプラスミドpREP4の多 数のコピーを含有する。これは、lacIリプレッサーを発現し、そしてまたカナマ イシン耐性(Kanr)を付与する。形質転換体をLBプレート上で増殖するそれらの 能力により同定する。そしてアンピシリン/カナマイシン耐性コロニーを選択し た。プラスミドDNAを単離し、そして制限酵素分析により確認した。 所望の構築物を含むクローンを、Amp(100μg/ml)とKan(25μg/ml)との両 方を補充したLB培地中の液体培養で一晩(O/N)増殖させた。O/N培養物を用いて 1:100〜1:250の比で大規模な培養物に接種する。細胞を、600の光学密度(O.D.6 00 )が0.4と0.6との間になるまで増殖させた。次いで、IPTG(「イソプロピル-B -D-チオガラクトピラノシド」)を加えて1mMの最終濃度にした。IPTGは、lacI リプレッサーを不活性化することにより、P/Oの解放(clear)を誘導して遺伝子 発現の増加を導く。細胞をさらに3〜4時間増殖させた。次いで、細胞を遠心分 離により収集した。細胞ペレットをカオトロピック薬剤6MグアニジンHCl中で 可 溶化した。明澄化後、可溶化レセプターを、6-Hisタグを含有するタンパク質に より堅く結合され得る条件下で、ニッケル−キレートカラムにおけるクロマトグ ラフィーによりこの溶液から精製した(Hochuli,E.ら、J.Chromatography 411 : 177-184(1984))。レセプタータンパク質を6MグアニジンHCl(pH5.0)中でカラ ムから溶出し、そして再生の目的で、3MグアニジンHCl,100mMリン酸ナトリウ ム、10mMグルタチオン(還元型)、および2mMグルタチオン(酸化型)に調整し た。この溶液中での12時間のインキュベーションの後、タンパク質を10mMリン酸 ナトリウムに対して透析した。 実施例2 COS 細胞中での組換えレセプターの発現 プラスミド、Gタンパク質共役型レセプターHAの発現を、ベクターpcDNAI/Amp (Invitrogen)から誘導する。ベクターpcDNAI/Ampは以下を含有する:1)SV40 複製起点、2)アンピシリン耐性遺伝子、3)E.coli複製起点、4)ポリリン カー領域、SV40イントロン、およびポリアデニル化部位が続くCMVプロモーター 。レセプター前駆体全体およびその3'末端にインフレームで融合されたHAタグ をコードするDNAフラグメントを、ベクターのポリリンカー領域にクローン化し た。それゆえ、組換えタンパク質発現はCMVプロモーター下に支配される。HAタ グは、先に記載された(I.Wilson、H.Niman、R.Heighten、A Cherenson、M. Connolly、およびR.Lerner、1984,Cell 37,767)ような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対応する。本発明者らの標的タンパク質 へのHAタグの融合により、HAエピトープを認識する抗体を用いる組換えタンパク 質の容易な検出が可能になる。 プラスミド構築ストラテジーを以下に記載する: レセプターをコードするDNA配列(ATCC受託番号第 号)を、以下の2つ のプライマーを用いてクローン化された最初のESTにおけるPCRにより構築した: 5'プライマー(5'-GTCCAAGCTTGCCACCATGAACTCCACCTTGGAT-3')(配列番号5 )は、HindIII部位、それに続く開始コドンから始まるレセプターコード配列の1 8ヌクレオチドを含む;3'配列、5'-CTAGCTCGAGTCAAGCGTACTCTGGGACGTCGTAT GGGTAGCAGATATGACATCCATTAAG-3'(配列番号6)は、XhoI部位、翻訳停止コドン 、HAタグ、およびレセプターコード配列の最後の18ヌクレオチド(停止コドンは 含まない)に相補的な配列を含む。それゆえ、PCR産物は、HindIII部位、インフ レームで融合したHAタグが続くレセプターコード配列、HAタグに隣接する翻訳終 結停止コドン、およびXhoI部位を含む。PCR増幅DNAフラグメントおよびベクター (pcDNAI/Amp)を、HindIIIおよびXhoI制限酵素を用いて消化し、そして連結し た。連結混合物を、E.coli SURE株(Stratagene Cloning Systems,11099 Nort h Torrey Pines Road,La Jolla,CA 92037より入手可能)に形質転換し、形質 転換培養物をアンピシリン培地プレートに播種し、そして耐性コロニーを選択し た。プラスミドDNAを形質転換体から単離し、そして正しいフラグメントの存在 を制限酵素分析で調べた。組換えレセプターの発現のために、COS細胞をDEAE-DE XTRAN法(J.Sambrook、E.Frisch、T.Maniatis、Molecular Cloning: A Labor atory Manual,Cold Spring Laboratory Press,(1989))により発現ベクターで トランスフェクトした。レセプターHAタンパク質の発現を、放射性標識および免 疫沈降法により検出した(E.Harlow,D.Lane,Antibodies: A Laboratory Man ual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,(1988))。細胞を、トランスフェ クションの2日後、35S-システインで8時間標識した。次いで培養培地を回収し 、そして細胞を界面活性剤(RIPA緩衝液(150mM NaCl、1% NP-40、0.1% SDS、 1% NP-40、0.5% DOC、50mM Tris(pH7.5))で溶解した(Wilson,I.ら、同上 37 :767(1984))。細胞溶解物および培養培地の両方を、HA特異的モノクローナル抗 体を用いて沈降させた。沈降したタンパク質を15% SDS-PAGEゲルにおいて分析 した。 実施例3 バキュロウイルス発現系を用いるGタンパク質共役型レセプターのクローニング および発現 全長のレセプタータンパク質をコードするDNA配列(ATCC受託番号第 号 )を、この遺伝子の5'配列および3'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した: 5'プライマーは、配列5'-CGGGATCCCTCCATGAACTCCACCTTGGAT(配列番号7) を有し、そしてBamHI制限酵素部位(太字)と、それに続く真核生物細胞におけ る翻訳の開始に効率的なシグナルに類似する4つのヌクレオチド(J.Mol.Biol .1987,196,947-950,Kozak,M.)、およびすぐ後ろにこのレセプター遺伝子 の最初の18ヌクレオチド(翻訳の開始コドン「ATG」に下線を付する)を含有す る。 3'プライマーは、配列5'-CGGGATCCCGCTCAGATATGAGATCCATT-3'(配列番号8 )を有し、そして制限エンドヌクレアーゼBamHIの切断部位およびこのレセプタ ー遺伝子の3'非翻訳配列に相補的な18ヌクレオチドを含む。増幅した配列を、 市販のキット(「Geneclean」 BIO 101 Inc.,La Jolla,Ca.)を用いて、1% アガロースゲルから単離した。次いで、このフラグメントをエンドヌクレアーゼ BamHIで消化し、次いで実施例1に記載のように精製した。このフラグメントを 、F2と呼ぶ。 ベクターpRG1(pVL941ベクターの改変体、下記)を、バキュロウイルス発現系 を用いるレセプタータンパク質の発現のために用いる(総説について、Summers ,M.D.およびSmih,G.E.1987,A manual of methods for baculovirus vectors and insect cell culture procedures,Texas Agricultural Experimental Sta tion Bulletin No.1555を参照のこと)。この発現ベクターは、Autographa cal ifornica核多角体病ウイルス(AcMNPV)の強力なポリヘドリンプロモーター、そ れに続く制限エンドヌクレアーゼBamHIの認識部位を含む。シミアンウイルス(S V)40のポリアデニル化部位を、効率的なポリアデニル化のために用いる。組換 えウイルスを容易に選択するために、E.coli由来のβ-ガラクトシダーゼ遺伝子 をポリヘドリンプロモーターと、それに続くポリヘドリン遺伝子のポリアデニル 化シグナルと同方向に挿入する。ポリヘドリン配列を、コトランスフェクトした 野生型ウイルスDNAの細胞媒介性相同組換えのためにウイルス配列に両端で隣接 させる。多くの他のバキュロウイルスベクターが、pRG1の代わりに用いられ得る 。例えば、pAc373、pVL941、およびpAcIM1である(Luckow,V.A.およびSummers ,M.D.、Virology,170:31-39)。 プラスミドを制限酵素BamHIで消化し、次いで当該分野で公知の手順により仔 ウシ腸ホスファターゼを用いて脱リン酸化した。次いで、DNAを、実施例1に記 載のように、1%アガロースゲルから単離した。このベクターDNAをV2と呼ぶ。 フラグメントF2および脱リン酸化したプラスミドV2を、T4 DNAリガーゼを用い て連結した。次いで、E.coli HB101細胞を形質転換し、そして酵素BamHIを用い て、レセプター遺伝子を有するプラスミド(pBac receptor)を含む細菌を同定 した。クローン化フラグメントの配列を、DNA配列決定により確認した。 5μgのプラスミドpBac receptorを、リポフェクション法(Felgnerら Proc .Natl.Acad.Sci.USA,84:7413-7417(1987))を用いて、1.0μgの市販の線状 化したバキュロウイルス(「BaculoGoldTMbaculovirus DNA」,Pharmingen,San Diego,CA.)とともにコトランスフェクトした。 1μgのBaculoGoldTMウイルスDNAおよび5μgのプラスミドpBac receptorを、5 0μlの無血清Grace培地(Life Technologies Inc.,Gaithersburg,MD)を含む マイクロタイタープレートの無菌ウェル中で混合した。その後、10μlのリポフ ェクチンおよび90μlのGrace培地を添加し、混合し、そして室温にて15分間イン キュベートした。次いで、そのトランスフェクション混合物を、血清を含まない Grace培地1mlを含有する35mm組織培養プレート内に播種されたSf9昆虫細胞(AT CC CRL 1711)に滴下して加えた。プレートを、新たに加えられた溶液を混合す るために、前後に振動させた。次いでプレートを、27℃で5時間インキュベート した。5時間後、トランスフェクション溶液をプレートから除去し、そして10% ウシ胎児血清を補充した1mlのGrace昆虫培地を添加した。プレートをインキュ ベーターに戻し、そして27℃で4日間培養を続けた。 4日後、上清を回収し、そしてSummersおよびSmith(前出)による記載と同様 にプラークアッセイを行った。改変法として、青く染色されたプラークの容易な 単離を可能にする、「Blue Gal」(Life Technologies Inc.,Gaithersburg)を 有するアガロースゲルを用いた。(「プラークアッセイ」の詳細な記述はまた、 Life Technologies Inc.、Gaithersburgが配布する昆虫細胞培養およびバキュロ ウイルス学の使用者ガイド(9〜10頁)においても見い出され得る)。 ウイルスの連続希釈物を細胞に加えた4日後、青く染色されたプラークをエッ ペンドルフピペットのチップで拾った。次いで、組換えウイルスを含む寒天を、 200μlのGrace培地を含むエッペンドルフチューブ中で再懸濁した。寒天を、短 かい遠心分離により除去し、そして組換えバキュロウイルスを含む上清を、35mm ディッシュに播種されたSf9細胞に感染させるために用いた。4日後、これらの 培養ディッシュの上清を収集し、次いで4℃で保存した。 Sf9細胞を、10%熱不活化FBSを補充したGrace培地中で増殖させた。細胞を、 感染多重度(MOI)2で、組換えバキュロウイルスV-レセプターで感染させた。 6時間後、培地を除去し、そしてメチオニンおよびシステインを除いたSF900 II 培地(Life Technologies Inc.,Gaithersburg)に置き換えた。42時間後、5μ Ciの35S-メチオニンおよび5μCiの35Sシステイン(Amersham)を添加した。 細胞をさらに16時間インキュベートし、その後細胞を遠心分離により収集し、そ して標識されたタンパク質をSDS-PAGEおよびオートラジオグラフィーにより可視 化した。 実施例4 ヒト組織におけるGタンパク質共役型レセプターの発現パターン ノーザンブロット分析を、ヒト組織におけるレセプターの発現レベルを調べる ために行った。全細胞RNAサンプルを、RNAzolTMBシステム(Biotecx Laboratori es,Inc.6023 South Loop East,Houston,TX 77033)を用いて単離した。それ ぞれの特定したヒト組織から単離した約10μgの全RNAを、1%アガロースゲルで 分離し、そしてナイロンフィルター上にブロットした(Sambrook,Fritsch,お よびManiatis,Molecular Cloning,Cold Spring Harbor Press,(1989))。標 識反応を、Stratagene Prime-Itキットに従って50ngのDNAフラグメントを用いて 行った。標識したDNAを、Select-G-50カラムを用いて精製した(5 Prime-3 Prim e,Inc.5603 Arapahoe Road,Boulder,CO 80303)。次いで、フィルターを、1 ,000,000cpm/mlで放射能標識した全長レセプター遺伝子と、0.5M NaPO4(pH7.4 )および7% SDS中で65℃にて一晩ハイブリダイズさせた。室温にて2回、そし て60℃にて2回、0.5×SSC、0.1%SDSを用いて洗浄した後、次いでフィルターを 増感スクリーンを用いて−70℃にて一晩感光させた。レセプターに対するメッセ ージRNAは、骨格筋において豊富である。 実施例5 遺伝子療法を介しての発現 線維芽細胞を、皮膚生検により被験体から得る。得られた組織を、組織培養培 地中に置き、そして小片に分ける。組織の小塊(small chunk)を、組織培養フ ラスコの湿潤表面に置き、およそ10片をそれぞれのフラスコ中に置く。フラスコ の上下を逆さにし、密閉し、そして室温にて一晩置く。室温にて24時間後、フラ スコを逆さにし、そして組織の塊をフラスコの底に固着したままにし、そして新 鮮な培地(例えば、10%FBS、ペニシリン、およびストレプトマイシンを有するH amのF12培地)を添加する。次いで、これを37℃にておよそ1週間インキュベー トする。この時点で、新鮮な培地を添加し、その後数日毎に取り替える。さらに 2週間培養後、線維芽細胞の単層が出現する。単層をトリプシン処理し、そして より大きなフラスコ中に掻き落とす。 モロニーマウス肉腫ウイルスの長末端反復に隣接するpMV-7(Kirschmeier,P. T.ら,DNA,7: 219-25(1988))を、EcoRIおよびHindIIIで消化し、その後仔ウシ 腸ホスファターゼを用いて処理する。線状ベクターをアガロースゲルで分画し、 そしてガラスビーズを用いて精製する。 本発明のポリペプチドをコードするcDNAを、それぞれ5'末端配列および3'末 端配列に対応するPCRプライマーを用いて増幅する。5'プライマーはEcoRI部位 を含み、そして3'プライマーはさらにHindIII部位を含む。T4 DNAリガーゼの存 在下で、等量のモロニーマウス肉腫ウイルスの線状骨格ならびに増幅したEcoRI およびHindIIIフラグメントを一緒に加える。得られた混合物を、2つのフラグ メントの連結に適切な条件下で維持する。連結混合物を用いて細菌HB101を形質 転換し、次いでこれを、ベクターが適切に挿入された目的の遺伝子を有すること を確認する目的のために、カナマイシンを含有する寒天上にプレーティングする 。 アンホトロピックなpA317またはGP+am12パッケージング細胞を、10%仔ウシ血 清(CS)、ペニシリン、およびストレプトマイシンを有するDulbecco改変Eagle 培地(DMEM)中でコンフルエントな密度になるまで組織培養物中で増殖させる。 次いで、遺伝子を含むMSVベクターを培地に添加し、そしてパッケージング細胞 をベクターを用いて形質導入する。この時、パッケージング細胞は、遺伝子を含 有する感染性のウイルス粒子を産生する(この時、パッケージング細胞は、プロ デューサー細胞と呼ばれる)。 新鮮な培地を、形質導入したプロデューサー細胞に添加し、その後、培地を、 コンフルエントなプロデューサー細胞の10cmプレートから収集する。感染性のウ イルス粒子を含有する使用済みの培地を、ミリポアフィルターを通して濾過して 、剥離したプロデューサー細胞を除去し、次いでこの培地を用いて線維芽細胞を 感染させる。培地を、サブコンフルエントな線維芽細胞のプレートから除去し、 そして迅速にプロデューサー細胞からの培地と置き換える。この培地を除去し、 そして新鮮な培地で置き換える。ウイルスの力価が高い場合、実質的に全ての線 維芽細胞が感染し、そして選択は必要ない。力価が非常に低い場合、選択マーカ ー(例えば、neoまたはhis)を有するレトロウイルスベクターを使用することが 必要である。 次いで、操作された線維芽細胞を、単独で、またはcytodex3マイクロキャリア ービーズ上でコンフルエントになるまで増殖させた後のいずれかで宿主に注入す る。この時、線維芽細胞は、タンパク質産物を産生する。 本発明の多数の改変および変更が、上記の教示を参照して可能であり、従って 、添付する請求の範囲の範囲内で、本発明は特記した以外の方法で実施され得る 。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI A61K 38/00 ACD G01N 33/15 Z ACJ 33/53 D 45/00 ADU C12N 5/00 B 48/00 AAB A61K 37/02 ABF C07K 14/705 ABJ 16/28 ACJ C12N 5/10 ACD G01N 33/15 AAH 33/53 ABN (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),AP(KE,MW,SD,SZ,UG), AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CZ,DE,DK,ES,FI,GB,GE ,HU,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK, LT,LU,LV,MD,MG,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI ,SK,TJ,TT,UA,US,UZ,VN (72)発明者 アダムス,マーク ディー. アメリカ合衆国 メリーランド 20878, ノース ポトマック,ダフィーフ ドライ ブ 15205

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.以下からなる群から選択されるメンバーを含む単離されたポリヌクレオチド : (a) 配列番号2に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド; (b) ATCC受託番号 において含まれるDNA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; (c) (a)または(b)のポリヌクレオチドにハイブリダイズし得、そして(a)また は(b)のポリヌクレオチドと少なくとも70%同一であるポリヌクレオチド;およ び (d) (a)、(b)、または(c)のポリヌクレオチドのポリヌクレオチドフラグメン ト。 2.配列番号2に記載のポリペプチドをコードする、請求項1に記載のポリヌク レオチド。 3.請求項1に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。 4.請求項3に記載のベクターで形質転換されたか、またはトランスフェクトさ れた宿主細胞。 5.請求項4に記載の宿主細胞から、前記ポリヌクレオチドによりコードされる ポリペプチドを発現する工程を包含する、ポリペプチドを産生するためのプロセ ス。 6.請求項3に記載のベクターで細胞を形質転換するか、またはトランスフェク トする工程を包含する、ポリペプチドを発現し得る細胞を産生するためのプロセ ス。 7.以下からなる群から選択されるレセプターポリペプチド: (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、ならびにそのフラ グメント、アナログ、および誘導体;および (ii) ATCC受託番号 のcDNAによりコードされるポリペプチド、ならびに 該ポリペプチドのフラグメント、アナログ、および誘導体。 8.前記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7に記 載のポリペプチド。 9.請求項7に記載のポリペプチドに対する抗体。 10.請求項7に記載のポリペプチドを活性化する化合物。 11.請求項7に記載のポリペプチドの活性化を阻害する化合物。 12.請求項10に記載の化合物の治療有効量を患者に投与する工程を包含する 、請求項7に記載のポリペプチドを活性化する必要性を有する患者を処置するた めの方法。 13.請求項11に記載の化合物の治療有効量を患者に投与する工程を包含する 、請求項7に記載のポリペプチドを阻害する必要性を有する患者を処置するため の方法。 14.前記化合物がポリペプチドであり、そして該化合物の治療有効量が、患者 にアゴニストをコードするDNAを提供し、そしてインビボで該アゴニストを発現 することにより投与される、請求項12に記載の方法。 15.前記化合物がポリペプチドであり、そして該化合物の治療有効量が、患者 にアンタゴニストをコードするDNAを提供し、そしてインビボで該アンタゴニス トを発現することにより投与される、請求項13に記載の方法。 16.請求項7に記載のレセプターポリペプチドに結合し、そして該レセプター ポリペプチドを活性化する化合物を同定するための方法であって: 細胞表面上で該レセプターポリペプチドを発現する細胞と化合物とを、該化合 物の該レセプターポリペプチドへの結合を許容するのに十分な条件下で接触させ る工程であって、該レセプターは、該化合物の該レセプターポリペプチドへの該 結合に応答して検出可能なシグナルを提供し得る第2の成分と会合される、工程 ;および 該化合物がレセプター結合し得るか否かを、該第2の成分により生成される該 シグナルを検出することにより同定する工程、 を包含する、方法。 17.請求項7に記載のポリペプチドに結合し、そして該ポリペプチドの活性化 を阻害する化合物を同定するための方法であって: 細胞表面上で該レセプターポリペプチドを発現する細胞と、該レセプターポリ ペプチドに結合することが公知のリガンドおよびスクリーニングされるべき化合 物とを、該レセプターポリペプチドへの結合を許容する条件下で接触させる工程 であって、該レセプターは、該化合物の該レセプターポリペプチドへの該結合に 応答して検出可能なシグナルを提供し得る第2の成分と会合される、工程;およ び 該リガンドと該ポリペプチドとの相互作用から生成されるシグナルが存在しな いことを検出することにより、該化合物が該ポリペプチドの活性化を阻害するか 否かを決定する工程、 を包含する、方法。 18.請求項7に記載のレセプターポリペプチドに結合する化合物を同定するた めに、該化合物をスクリーニングするための方法であって: 細胞表面上で該レセプターを発現する細胞と、化合物および該レセプターに結 合することが公知の分析上検出可能なリガンドとを、該レセプターへの結合を許 容する条件下で接触させる工程;および 該リガンドの該レセプターへの結合を決定する工程、 を包含する、方法。 19.患者において請求項7に記載のポリペプチドの過小発現に関する疾患また は疾患に対する感受性を診断するためのプロセスであって、患者に由来するサン プル中の該ポリペプチドをコードする核酸配列における変異を決定する工程を包 含する、プロセス。 20.宿主由来のサンプル中の請求項7に記載のポリペプチドの存在を分析する 工程を包含する、診断プロセス。
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